乳酸鏈球菌素在軟牦牛肉干保藏中的應(yīng)用

王慧

（青海省西寧市湟中縣畜牧獸醫(yī)站，青海 西寧 811600）

但是，通常的牦牛肉加工方法中一般用亞硝酸鹽作為防腐劑，并且在較高溫度下滅菌以達(dá)到食用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。而這種傳統(tǒng)的制作方法不僅會(huì)破壞原料肉中的營(yíng)養(yǎng)成分如維生素等，還會(huì)帶來(lái)食用安全隱患，因?yàn)閬喯跛猁}達(dá)到一定值會(huì)產(chǎn)生致癌作用。我國(guó)是一個(gè)肉類(lèi)生產(chǎn)及消費(fèi)大國(guó),隨著食品工業(yè)的發(fā)展生物技術(shù)的進(jìn)步,微生物防腐劑在肉類(lèi)加工中應(yīng)用的益處逐步被廣大公眾所認(rèn)知,品種的進(jìn)一步多樣化都為我國(guó)肉制品保鮮防腐的發(fā)展提供了大好時(shí)機(jī)[1]。據(jù)報(bào)道乳酸鏈球菌素具有良好的抑菌作用，特別是對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌，具有良好的生物防腐作用[2]。乳酸鏈球菌素（Nisin）亦稱(chēng)乳鏈菌肽，是由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的一種多肽物質(zhì)，食用后在人體生理pH條件和胰凝乳蛋白酶作用下很快水解成氨基酸，不會(huì)改變?nèi)梭w腸道內(nèi)正常菌群以及產(chǎn)生如其它抗菌素出現(xiàn)的交叉抗性，是一種高效、無(wú)毒、安全、性能卓越的天然食品防腐劑。它能有效抑制嗜熱脂肪芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、李斯特氏菌、肉毒梭菌等各種革蘭氏陽(yáng)性菌的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和芽孢[3]。加入食品中，可大大降低食品的滅菌溫度、縮短滅菌時(shí)間，使食品保持原有營(yíng)養(yǎng)成分、風(fēng)味、色澤，同時(shí)還能大量節(jié)能。可廣泛用于肉制品、乳制品、植物蛋白食品、罐裝食品、果汁飲料及經(jīng)熱[4-5]。

軟牦牛肉干制品是青海綠草源食品有限公司擬開(kāi)發(fā)的一個(gè)新產(chǎn)品，較其他牦牛肉制品具有較高的水分活度，因此如何有效地延長(zhǎng)其貨架期，保證產(chǎn)品品質(zhì)，是本實(shí)驗(yàn)的最終目的。本研究應(yīng)用生物防腐劑乳酸鏈球菌素代替亞硝酸鹽等化學(xué)防腐劑，以期延長(zhǎng)軟牦牛肉干貨架期，為消費(fèi)者提供安全、貨架期較長(zhǎng)的牦牛肉新產(chǎn)品。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

原料肉、高溫復(fù)合蒸煮袋、乳酸鏈球菌素：由蘭州偉日生物工程有限公司提供。

1.1.2 培養(yǎng)基

普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板、乳糖發(fā)酵管、革藍(lán)氏染色液等均為青海大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室自制。

1.1.3 加工設(shè)備

真空封口機(jī)：上海佳河包裝機(jī)械有限公司；恒溫培養(yǎng)箱：上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司；PHS-3C數(shù)顯酸度計(jì)：北京揚(yáng)海偉業(yè)科技有限公司；蒸汽全自動(dòng)殺菌釜：諸城市鑫富機(jī)械有限公司；電烤全自動(dòng)煙熏爐和全自動(dòng)真空滾揉機(jī)：諸城市國(guó)泰食品機(jī)械有限公司等。

1.2 方法

1.2.1 檢測(cè)方法

感官評(píng)定，大腸菌群按食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群測(cè)定GB4789-3-2003檢測(cè)，細(xì)菌總數(shù)按GB4789-3-2003檢測(cè)。

1.2.2 軟牦牛肉干加工工藝流程

具體流程為：原料肉選擇→修整切條→腌制→晾掛→烘烤、煙燻→切塊→炒制→包裝→滅菌→冷卻。

2 結(jié)果與分析

2.1 正交試驗(yàn)

將精選的牦牛肉去筋分成九等分，每份1 kg。并分開(kāi)盛裝于不銹鋼盆中并依次標(biāo)號(hào)按照表1正交試驗(yàn)表進(jìn)行添加。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal test

其它輔料：花椒、辣椒面、嫩肉粉加入量相同，但不添加亞硝酸鹽和防腐劑。原料肉分好后進(jìn)行分別腌制，腌制時(shí)間為24 h。然后進(jìn)行晾掛，晾掛時(shí)各組做上標(biāo)記掛在通風(fēng)狀況較好處，2 d后進(jìn)行熏烤，熏烤溫度為80℃，熏烤30 min，分開(kāi)取出后切片并分別炒制、瀝油包裝并在各組產(chǎn)品袋上貼上標(biāo)簽，滅菌、冷卻,得到正交試驗(yàn)組產(chǎn)品。

2.1.1 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

正交試驗(yàn)時(shí)，產(chǎn)品感官評(píng)分以10分計(jì)，參照標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards

2.1.2 正交試驗(yàn)L9（34）：乳酸鏈球菌素最佳工藝條件的確定

影響牦牛肉干產(chǎn)品品質(zhì)及保藏時(shí)間的主要因素為乳酸鏈球菌素使用量、食鹽用量、肉酸度菌接種量、食鹽含量。為了尋求三者的最佳結(jié)合點(diǎn)，設(shè)計(jì)L9（34）的正交試驗(yàn)。

2.1.3 正交試驗(yàn)因素結(jié)果分析表

正交試驗(yàn)因素結(jié)果分析表，見(jiàn)表3。可知，乳酸鏈球菌素水溶液濃度為顯著影響因素，食鹽用量和pH為次要影響因素（RA＞RB，RB＞RC），最佳工藝條件如表 4所示。

表3 正交試驗(yàn)因素結(jié)果分析表Table 3 Orthogonal test factor analysis table of results

表4 最佳工藝條件Table 4 The optimum process conditions

2.2 單因素試驗(yàn)

通過(guò)單因素試驗(yàn)確定滅菌溫度最佳值。將包裝好的實(shí)驗(yàn)組各組產(chǎn)品分成兩部分，進(jìn)行單因素試驗(yàn)見(jiàn)表5，并用感官進(jìn)行評(píng)定。

通過(guò)對(duì)比分析可知：63℃30 min滅菌后產(chǎn)品感官總體水平比121℃10 min滅菌的感官要好，并且營(yíng)養(yǎng)損失較少。感官數(shù)據(jù)分析：121℃10 min滅菌后的總體平均值偏離滅菌前總體平均值的偏離度更大。再通過(guò)微生物檢驗(yàn)見(jiàn)表5～表7。

表5 單因素試驗(yàn)表Table 5 Single factor experiment table

2.2.1 微生物檢驗(yàn)及分析

從表6，表7分析可知，滅菌效果沒(méi)有顯著差別，因此進(jìn)行保溫試驗(yàn)，取出生產(chǎn)組的已包裝好的未滅菌的產(chǎn)品50 g/袋共10袋分成兩組（A、B）分別進(jìn)行121℃10 min滅菌（A組）和63℃30 min滅菌（B組）。之后將兩組添加亞硝酸鹽的生產(chǎn)組產(chǎn)品分別與添加乳酸鏈球菌素的實(shí)驗(yàn)組產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行保溫試驗(yàn)，見(jiàn)表8。

表6 單因素試驗(yàn)感官結(jié)果分析表Table 6 Single factor test sensory analysis table of results

表7 121℃10 min滅菌效果表Table 7 121 degrees 10 minutes sterilization effect table

表8 63℃30 min滅菌效果表Table 8 63 degrees 30 minutes sterilization effect table

2.3 保溫試驗(yàn)及微生物檢驗(yàn)分析

將樣品（A、B）放入恒溫箱中，在37℃下培養(yǎng)，每隔7天進(jìn)行一次微生物檢驗(yàn),并進(jìn)行感官評(píng)定。并設(shè)定生產(chǎn)組編號(hào)為10，見(jiàn)表9。

表9 添加乳酸鏈球菌素與添加亞硝酸鹽感官對(duì)比試驗(yàn)表Table 9 Add nisin and adding nitrite sensory test table

從表9中對(duì)比看出添加化學(xué)防腐劑亞硝酸鹽組的產(chǎn)品在色澤上比添加乳酸鏈球菌素組更好，色澤上更具優(yōu)勢(shì)，其他方面則相同。

不同條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較見(jiàn)表10～表15。

表10 37℃恒溫培養(yǎng)7 d結(jié)果（121℃10 min滅菌組）Table 10 Constant temperature of 37℃7 d culture results（121 degrees 10 minutes sterilization group）

表11 37℃恒溫培養(yǎng)7 d結(jié)果（63℃30 min滅菌組）Table 11 Constant temperature of 37℃7 d culture results（63 degrees 30 minutes sterilization group）

表12 37℃恒溫培養(yǎng)21 d的結(jié)果(121℃10 min滅菌組）Table 12 Constant temperature of 37℃21 d culture results（121 degrees 10 minutes sterilization group）

表13 37℃恒溫培養(yǎng)21 d的結(jié)果（63℃30 min滅菌組）Table 13 Constant temperature of 37℃21 d culture results（63 degrees 30 minutes sterilization group）

表14 37℃恒溫培養(yǎng)35天的結(jié)果(121℃10 min滅菌組）Table 14 Constant temperature of 37℃35 d culture results（121 degrees 10 minutes sterilization group）

表15 37℃恒溫培養(yǎng)35 d的結(jié)果（63℃30 min滅菌組）Table 15 Constant temperature of 37℃35 d culture results（63 degrees 30 minutes sterilization group）

通過(guò)試驗(yàn)可知：乳酸鏈球菌素與亞硝酸鹽相比，具有較強(qiáng)的防腐抑菌作用，能延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期。按照目前青海省食品質(zhì)量檢驗(yàn)所測(cè)定食品保質(zhì)期的方法可知：添加乳酸鏈球菌素量為0.15 g/kg，食鹽用量為12 g/kg，酸度值為5，滅菌溫度為121℃滅菌時(shí)間10 min的實(shí)驗(yàn)組產(chǎn)品保質(zhì)期可定為1.5年。

3 結(jié)論與討論

1）本實(shí)驗(yàn)確定了利用乳酸鏈球菌素保藏軟毛牛肉干時(shí)的最佳工藝參數(shù)；

2）利用乳酸鏈球菌素的生物防腐作用可以有效地延長(zhǎng)軟毛牛肉干的保藏期和貨架期；

3）開(kāi)發(fā)出更加安全健康的休閑軟牦牛肉干食品，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

4）乳酸鏈球菌素是一類(lèi)應(yīng)用較廣的生物防腐劑，具有較好的抑菌效果及一定的發(fā)色作用，它是一種多肽物質(zhì)，在人體消化道中能被分解為氨基酸，因此食用安全。

5）根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果，我們確定出了軟牦牛肉干制品生產(chǎn)中乳酸鏈球菌素添加的最佳工藝條件。因乳酸鏈球菌素是一種白色易流動(dòng)的粉末,考慮到它添加到牦牛肉中的均勻性,我們將它配成不同濃度的水溶液,以浸漬方法進(jìn)行添加結(jié)合二次添加表明其效果很好。在經(jīng)過(guò)高溫殺菌后,仍可以保持原有風(fēng)格，說(shuō)明乳酸鏈球菌素在一定酸度值條件下耐熱性很好。

6）試驗(yàn)中進(jìn)行保溫試驗(yàn)以確定產(chǎn)品保質(zhì)期，測(cè)定方法采用青海省食品質(zhì)量檢驗(yàn)所使用的方法，其培養(yǎng)條件是：37℃，濕度75%。保溫一天相當(dāng)于相應(yīng)的保質(zhì)期為十二天，保溫一個(gè)月相當(dāng)于可以在室溫條件下存放一年。本實(shí)驗(yàn)中保溫試驗(yàn)共做了35 d，大腸菌群未超標(biāo)，細(xì)菌總數(shù)符合牦牛肉的國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。按照青海省食品質(zhì)量檢驗(yàn)所推測(cè)保質(zhì)期的方法可知使用乳酸鏈球菌素保藏牦牛肉干可以使產(chǎn)品保質(zhì)期達(dá)到14個(gè)月，并且具有較高的感官特性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

7）試驗(yàn)中還用添加亞硝酸鹽的生產(chǎn)組產(chǎn)品與未添加亞硝酸鹽的實(shí)驗(yàn)組產(chǎn)品進(jìn)行比較，對(duì)比結(jié)果較明顯：添加亞硝酸鹽的生產(chǎn)組產(chǎn)品色澤在腌漬后與實(shí)驗(yàn)組相比色澤更鮮艷呈鮮紅色，而添加乳酸鏈球菌素的實(shí)驗(yàn)組在腌漬后色澤偏暗呈暗紅色。在炒制后生產(chǎn)組色澤按仍然優(yōu)于實(shí)驗(yàn)組產(chǎn)品。但是在后期細(xì)菌檢驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)組細(xì)菌總數(shù)與生產(chǎn)組細(xì)菌總數(shù)差異顯著，實(shí)驗(yàn)組抑菌效果更好。因此，尋找出具有發(fā)色作用的生物著色劑再與乳酸鏈球菌素協(xié)同使用開(kāi)發(fā)出更加安全、色澤與口感好的新產(chǎn)品是今后肉制品加工業(yè)的方向之一。

8）據(jù)報(bào)道[6]，乳酸鏈球菌素能增加一些細(xì)菌對(duì)熱的敏感性,降低殺菌溫度，且在小范圍內(nèi)有輔助殺菌的作用。但在本實(shí)驗(yàn)中,其降低殺菌溫度這一作用并不明顯,還有待進(jìn)一步研究。

9）本試驗(yàn)首次在軟牦牛肉干加工過(guò)程中采用一定濃度的乳酸鏈球菌素水溶液浸漬的方法，改善了產(chǎn)品的口感，延長(zhǎng)了產(chǎn)品的保質(zhì)期，更好的發(fā)揮了乳酸鏈球菌素的防腐作用。同時(shí)，在產(chǎn)品加工中使用了熏烤工藝，煙熏中含有愈創(chuàng)木酚，其具有防腐作用還能產(chǎn)生特殊香味使產(chǎn)品具有特殊的香味，是該產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的一個(gè)亮點(diǎn)。

10）試驗(yàn)中使用的乳酸鏈球菌素最佳用量為0.15g/kg。運(yùn)用于生產(chǎn)中加工1 t的產(chǎn)品需要0.15 kg（150 g）乳酸鏈球菌素，按批發(fā)價(jià)格650元/kg，生產(chǎn)1 t產(chǎn)品需乳酸鏈球菌素花費(fèi)97.5元；當(dāng)添加亞硝酸鹽時(shí)按肉類(lèi)食品添加劑使用方法的量加入亞硝酸鹽含量即達(dá)25 mg/kg，加工1 t的產(chǎn)品需要25 g亞硝酸鹽，其市場(chǎng)批發(fā)價(jià)格為3.5元/kg，即生產(chǎn)1 t產(chǎn)品花費(fèi)0.09元，花費(fèi)不足0.1元。雖然肉的顏色和外觀(guān)是消費(fèi)者對(duì)肉的第一印象，加入亞硝酸鹽，使其產(chǎn)生的一氧化氮與肌紅蛋白結(jié)合成亞硝基肌紅蛋白的紅色素，使肉品顏色呈桃紅色，且能防腐，煮肉易熟。但亞硝酸鹽長(zhǎng)期食用能致癌，若食品中添加時(shí)調(diào)制不勻，食入過(guò)量的亞硝酸鹽使人發(fā)生食物中毒。隨著人們食品安全意識(shí)的提高，生物類(lèi)防腐劑將有巨大的市場(chǎng)前景，這是食品發(fā)展的必然方向。

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