超聲波清洗牛肚的工藝優(yōu)化

蔡丹

摘 要：以牛肚為主要原料，研究不同超聲波功率、清洗時(shí)間和清洗溫度對牛肚潔凈度和菌落總數(shù)的影響，優(yōu)化超聲波清洗牛肚的工藝條件。結(jié)果表明：在超聲波功率為350 W，超聲波清洗時(shí)間為30 min，清洗溫度為25 ℃的工藝條件下，牛肚的潔凈度和菌落總數(shù)分別為0.93±0.26和（5.04±1.53） （lg（CFU/g）），達(dá)到最佳清洗效果。

關(guān)鍵詞：牛肚；超聲波清洗；工藝優(yōu)化

Abstract： The process optimization for the ultrasonic cleaning of bovine tripe was carried out by investigating the influence of ultrasonic power， cleaning time and temperature on the cleanliness and total bacterial count （TBC） of bovine tripe. Results showed that the cleanliness and TBC of bovine tripe could be improved effectively by the treatment with an ultrasonic power of 350 W for 30 min at 25 ℃ to 0.93 ± 0.26 and （5.04 ± 1.53） （lg（CFU/g））， respectively.

Key words： bovine tripe； ultrasonic cleaning； process optimization

中圖分類號(hào)：TS251.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2015）11-0015-04

doi： 10.15922/j.cnki.rlyj.2015.11.004

我國既是農(nóng)業(yè)大國又是畜牧業(yè)大國，肉類產(chǎn)量居世界第一，畜禽副產(chǎn)物資源（骨、血、內(nèi)臟等）豐富。2010年我國畜禽副產(chǎn)物的產(chǎn)量超過了4 000 萬t，而內(nèi)臟是重要的畜禽副產(chǎn)物之一[1]。家畜內(nèi)臟具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，尤其是肚（胃），豬肚含有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素及鈣、磷、鐵等營養(yǎng)成分，具有補(bǔ)虛損、健脾胃的功效，適用于氣血虛損、身體瘦弱者食用。牛肚含蛋白質(zhì)、脂肪、鈣、磷、鐵、硫胺素、核黃素、尼克酸等[2]，性味甘平，以形相補(bǔ)，有補(bǔ)益脾胃的作用。《本草綱目》記載牛肚能“補(bǔ)中益氣、解毒、養(yǎng)脾胃”，《本草蒙荃》也有記載牛肚有“健脾胃、免飲積食傷”的作用，牛肚養(yǎng)胃則可潤肺，此“補(bǔ)土生金”之理。我國人民食用動(dòng)物內(nèi)臟歷史悠久，東南亞等國家也有食用內(nèi)臟的習(xí)慣，千百年來形成以家畜內(nèi)臟為原料，烹制加工各種美食佳肴，如“水爆肚”、“熏醬肚”、“夫妻肺片”、韓國的內(nèi)臟湯、日本的烤內(nèi)臟等[34]。

盡管牛肚營養(yǎng)豐富，但是作為反芻動(dòng)物的消化器官，牛肚中含有大量的消化道微生物[5]，例如氣單胞菌屬、大腸桿菌、棒狀桿菌屬、多形桿菌屬、銅綠假單胞菌、葡萄球菌、彎曲桿菌、沙門氏菌等[6-10]，未經(jīng)清洗殺菌、直接食用會(huì)影響人的健康。國外學(xué)者采用γ射線輻照等不同的技術(shù)處理對即食牛肚進(jìn)行微生物控制，取得了良好的效果[11-12]。目前，我國牛肚的清洗及加工方法原始、手段落后、技術(shù)匱乏，仍主要采用人工清洗的方式，清洗用水不流動(dòng)且很少更換，衛(wèi)生水平差，造成牛肚二次污染嚴(yán)重，微生物數(shù)量嚴(yán)重超標(biāo)，產(chǎn)品的質(zhì)量與安全無法保證[2]。超聲波清洗技術(shù)主要利用超聲波空化效應(yīng)，將物品表面的附著物溶入水中，從而達(dá)到清潔的目的[13-15]，目前廣泛應(yīng)用于果蔬、海產(chǎn)品等生鮮食物（品）的清洗與消毒[16-20]。

本實(shí)驗(yàn)以牛肚（牛百葉）為主要原料，采用正交試驗(yàn)的方法，優(yōu)化超聲波清洗牛肚工藝，在達(dá)到清洗牛肚目的同時(shí)，降低牛肚表面的菌落總數(shù)，改變目前牛肚主要靠人工清洗的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)內(nèi)臟產(chǎn)品的機(jī)械化清洗，提高產(chǎn)品質(zhì)量安全，為消費(fèi)者提供潔凈、優(yōu)質(zhì)、安全的牛肚產(chǎn)品，確保消費(fèi)者食用安全，為實(shí)現(xiàn)畜禽副產(chǎn)物的高值化利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

生鮮牛肚（牛百葉）為屠宰場胴體分割過程直接收集；培養(yǎng)基（牛肉膏3 g、蛋白胨10 g、氯化鈉5 g、瓊脂粉20 g、蒸餾水1 L，pH 7.2，121 ℃滅菌20 min）。

氯化鈉、牛肉膏、蛋白胨、瓊脂粉（均為分析純） 小麥和玉米深加工國家工程實(shí)驗(yàn)室。

1.2 儀器與設(shè)備

HD-163超凈工作臺(tái) 北京東聯(lián)哈爾儀器制造有限公司；AUY220EXP電子天平 北京塞多利斯有限公司；EG823LC2-NA微波爐 佛山市順德區(qū)美的微波電器制造有限公司；YXQ-SG41-280壓力蒸汽滅菌器 上海華線醫(yī)用核子儀器有限公司；PHS-3C精密pH計(jì) 上海

雷磁儀器廠；KQ-500E超聲波清洗器 上海精密儀器公司；HPX-9162MBE數(shù)顯電熱培養(yǎng)箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

生鮮牛肚從屠宰場直接收集后，修整表面，用滅菌后的手術(shù)刀剖開，去除內(nèi)容物后切分成寬為2 cm左右的牛肚條備用。

1.3.2 不同超聲波功率對樣品潔凈度和菌落總數(shù)的影響

分別設(shè)定超聲波功率為200、250、300、350、400 W，在超聲波清洗溫度為30 ℃的條件下清洗20 min，測定樣品的潔凈度和菌落總數(shù)。每個(gè)處理組至少3 個(gè)平行。

1.3.3 不同超聲波清洗時(shí)間對樣品潔凈度和菌落總數(shù)的影響

分別設(shè)定清洗時(shí)間為10、15、20、25、30 min，在超聲波清洗溫度為30 ℃、超聲波功率為300 W的條件下，測定樣品的潔凈度和菌落總數(shù)。每個(gè)處理組至少3 個(gè)平行。

1.3.4 不同清洗溫度對樣品潔凈度和菌落總數(shù)的影響

分別設(shè)定超聲波清洗溫度為20、25、30、35、40 ℃，在超聲波功率為300 W的條件下清洗20 min，測定樣品的潔凈度和菌落總數(shù)。每個(gè)處理組至少3 個(gè)平行。

1.3.5 超聲波清洗條件正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定超聲波功率、超聲波清洗時(shí)間、清洗溫度作為影響超聲波清洗牛肚的主要因素，進(jìn)行三因素三水平L9（34）正交試驗(yàn)，因素水平見表1。

1.3.6 樣品潔凈度測定[16]

根據(jù)牛肚潔凈情況，將牛肚潔凈度分為5 級(jí)。1級(jí)：表面較臟，含較多胃內(nèi)容物；2級(jí)：表面臟，含胃內(nèi)容物；3級(jí)：表面略臟，含少量胃內(nèi)容物；4級(jí)：表面較清潔，略含胃內(nèi)容物；5級(jí)：表面清潔，無明顯胃內(nèi)容物。牛肚樣品潔凈度以潔凈度指數(shù)表示。

1.3.7 樣品菌落總數(shù)測定

無菌吸管吸取樣品稀釋液（1∶10，m/V）1 mL于試管中，加入9 mL無菌生理鹽水，振蕩，混合均勻，此為1∶100樣品稀釋液。再依次逐級(jí)稀釋，直至樣品稀釋比為1∶106。每個(gè)稀釋度澆注3個(gè)平板，倒置，37℃溫度下培養(yǎng)（48±2） h。根據(jù)GB 4789.2—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》記錄樣品中菌落總數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同超聲波功率對樣品潔凈度和菌落總數(shù)的影響

由圖1可知，牛肚的潔凈度隨著超聲波功率的增加呈升高趨勢，菌落總數(shù)隨著超聲波功率的增加呈降低趨勢。當(dāng)超聲波功率達(dá)到300 W以上時(shí)，牛肚潔凈度升高和菌落總數(shù)降低的趨勢變緩，當(dāng)超聲波功率在400 W時(shí)，牛肚的潔凈度和菌落總數(shù)分別達(dá)到最大值和最小值。而超過400 W時(shí)的潔凈度升高和菌落總數(shù)降低的趨勢不顯著，同時(shí)牛肚的組織狀態(tài)發(fā)生變化?？紤]到節(jié)能以及牛肚組織狀態(tài)變化的因素，因此本實(shí)驗(yàn)確定300、350、400 W為正交試驗(yàn)中超聲波功率的水平。

2.2 不同超聲波清洗時(shí)間對樣品潔凈度和菌落總數(shù)的影響

由圖2可知，牛肚菌落總數(shù)隨著超聲波清洗時(shí)間的增加呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。菌落總數(shù)在清洗時(shí)間為25 min時(shí)達(dá)到最小值，而后略有增加。這可能是由于隨著清洗時(shí)間的延長，牛肚與水的接觸時(shí)間隨之增加，當(dāng)牛肚表面微生物與水中微生物濃度相同后，隨著超聲波的作用又將微生物帶回牛肚表面，導(dǎo)致菌落總數(shù)增加。而牛肚清潔度的變化趨勢較明顯，隨著清洗時(shí)間的增加呈升高趨勢，清洗時(shí)間在20 min以上時(shí)，升高趨勢變緩。因此本實(shí)驗(yàn)確定20、25、30 min為正交試驗(yàn)中超聲波清洗時(shí)間的水平。

2.3 不同清洗溫度對樣品潔凈度和菌落總數(shù)的影響

由圖3可知，牛肚菌落總數(shù)隨超聲波清洗溫度的增加呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢。牛肚表面菌落總數(shù)在25 ℃超聲波清洗時(shí)達(dá)到最小值，而后菌落總數(shù)呈增加趨勢，這可能是由于牛肚表面微生物多為嗜溫微生物，隨著清洗溫度的升高，清洗時(shí)間的延長，微生物開始繁殖，導(dǎo)致菌落總數(shù)的增加[9]。而牛肚潔凈度的變化總體呈先升高后略降低趨勢。因此，本實(shí)驗(yàn)確定25、30、35 ℃為正交水平試驗(yàn)中清洗溫度的水平。

2.4 超聲波清洗條件正交試驗(yàn)結(jié)果

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定超聲波功率、清洗時(shí)間、清洗溫度為影響超聲波清洗牛肚的主要因素，進(jìn)行三因素三水平L9（34）正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。由潔凈度的極差分析結(jié)果可以看出，各因素對超聲波清洗潔凈度的影響順序?yàn)锳>B>C，即超聲波功率對牛肚潔凈度的影響最大，其次是超聲波清洗時(shí)間，最后是清洗溫度；由菌落總數(shù)的極差分析結(jié)果可以看出，各因素對超聲波清洗牛肚菌落總數(shù)的影響順序?yàn)锳>C>B，

即超聲波功率對牛肚菌落總數(shù)的影響最大，其次是清洗溫度，最后是超聲波清洗時(shí)間。而綜合正交試驗(yàn)結(jié)果可得，超聲波清洗牛肚的最優(yōu)組合為A2B3C1，即超聲波清洗功率350 W、清洗時(shí)間30 min、清洗溫度25 ℃，此條件下，牛肚的潔凈度達(dá)到0.93±0.26，菌落總數(shù)為（5.04±1.53）（lg （CFU/g）），與超聲波清洗前的菌落總數(shù)（6.57±2.05）（lg（CFU/g））相比，超聲波清洗后的菌落總數(shù)下降了一個(gè)數(shù)量級(jí)。

3 結(jié) 論

通過單因素和正交試驗(yàn)確定超聲波清洗牛肚的最佳工藝條件為：超聲波清洗功率350 W、清洗時(shí)間30 min、清洗溫度25 ℃，在此條件下，不僅提高了牛肚的潔凈度，同時(shí)降低了牛肚表面的細(xì)菌菌落總數(shù)，由原菌落總數(shù)3.7×106 CFU/g減少到1.1×105 CFU/g。因此，采用超聲波清洗牛肚可以顯著提高清洗效果和生產(chǎn)效率，為今后開展牛肚制品的綠色、安全加工提供必要的技術(shù)支撐。

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