3種殺菌方式對(duì)低鹽大頭菜品質(zhì)影響的比較

徐洲，施正琴，尹禮國(guó)，廖婉露，張超，*

（1.宜賓學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，固態(tài)發(fā)酵資源利用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川宜賓644000，2.四川宜賓蜀戎坊有限公司，四川宜賓644000）

3種殺菌方式對(duì)低鹽大頭菜品質(zhì)影響的比較

徐洲1，施正琴2，尹禮國(guó)1，廖婉露1，張超1，*

（1.宜賓學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，固態(tài)發(fā)酵資源利用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川宜賓644000，2.四川宜賓蜀戎坊有限公司，四川宜賓644000）

低鹽大頭菜由新鮮大頭菜腌漬而成。主要研究了巴氏殺菌、微波殺菌和超聲波殺菌三種殺菌方式對(duì)低鹽大頭菜品質(zhì)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：保證低鹽大頭菜在30 d內(nèi)不脹袋，且感官品質(zhì)較好的最低殺菌條件為巴氏殺菌90℃、12min，微波殺菌800W、70 s，超聲波殺菌800W，65℃、20min。在90 d的貯藏期內(nèi)，微波殺菌對(duì)低鹽大頭菜的色澤、感官品質(zhì)影響最小，其硬度可達(dá)2750N，亞硝酸鹽含量最低，僅為1.70mg/kg。低鹽大頭菜的最佳殺菌方式可確定為微波殺菌，殺菌功率800W，殺菌時(shí)間70 s。微波殺菌對(duì)低鹽大頭菜品質(zhì)影響小，殺菌效率高，在低鹽大頭菜工業(yè)化殺菌上有一定的應(yīng)用潛力。

低鹽大頭菜；微波殺菌；脆度；品質(zhì)影響

大頭菜別名芥菜疙瘩、辣疙瘩、諸葛菜，為十字花科植物，其質(zhì)地緊密、纖維多、水份少[1-3]，具有強(qiáng)烈的刺激鼻竇和舌頭的芥辣味，略帶苦味，所以不宜生食，而腌漬發(fā)酵后口感鮮美，爽口開(kāi)胃，備受消費(fèi)者青睞[4]。傳統(tǒng)工藝腌制的大頭菜，其含鹽量多在15%以上，腌制時(shí)間長(zhǎng)，色澤較深，主要依賴于食鹽的高滲透壓作用進(jìn)行保存[5-6]。隨著現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩疾病的出現(xiàn)，人們對(duì)食品的低鹽化、低糖化、低熱量提出了更高的要求。大頭菜的低鹽化（低于4%）[7]對(duì)腐敗微生物的抑制作用也必然會(huì)大大降低，低鹽大頭菜在貯藏、運(yùn)輸和銷售環(huán)節(jié)容易敗壞變質(zhì)，出現(xiàn)“脹袋”、發(fā)霉等現(xiàn)象。

為了延長(zhǎng)低鹽大頭菜的貨架期，目前企業(yè)使用較為廣泛的方法是水浴巴氏殺菌，配合使用高劑量的化學(xué)防腐劑來(lái)保障大頭菜的品質(zhì)。與傳統(tǒng)高鹽腌制的大頭菜相比，低鹽度的大頭菜往往需要更高的溫度和更長(zhǎng)時(shí)間來(lái)進(jìn)行滅菌，但高溫、長(zhǎng)時(shí)間的滅菌，會(huì)在一定程度上引起大頭菜的變味、脆度降低和營(yíng)養(yǎng)成分的損失[7-9]。目前醬腌菜常見(jiàn)的青菜、蘿卜、大白菜、芹菜等原料因含水量、質(zhì)地不同而所需的最適殺菌條件各異，本文選取了最佳的大頭菜巴氏殺菌、超聲波殺菌和微波殺菌技術(shù)參數(shù)，研究了3種殺菌條件在貯藏過(guò)程中對(duì)大頭菜品質(zhì)的影響，以期為低鹽大頭菜的殺菌方法提供參考，為大頭菜的高品質(zhì)貯藏提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1材料與方法

1.1材料與試劑

大頭菜：由四川宜賓蜀戎坊有限公司提供的腌制大頭菜（鹽度4%），其拌料、調(diào)味等所有工序已經(jīng)完成，即將進(jìn)入包裝環(huán)節(jié)的半成品大頭菜。主要試劑為乙酸、氫氧化鉀、亞硝酸鹽、磷酸二氫鉀均為分析純，購(gòu)于成都市科龍?jiān)噭┯邢薰尽?/p>

1.2主要儀器設(shè)備

TVT-300XP型質(zhì)構(gòu)儀：瑞典泰沃公司；P7021TP-6型微波爐：格蘭仕有限公司；HH-S型恒溫水浴鍋：金壇市正基儀器有限公司；SB-800DT型超聲波儀：寧波新芝生物科技股份有限公司；ZF-400型真空包裝機(jī)：海生康包裝設(shè)備有限公司；H-HB-11360-BS型培養(yǎng)箱：中國(guó)上海躍進(jìn)醫(yī)療機(jī)械廠；Ultra Scan Pro型色差儀：美國(guó)亨特立公司。

1.3方法

1.3.1試驗(yàn)流程

大頭菜→前處理→真空包裝→不同殺菌處理→加速試驗(yàn)→指標(biāo)檢測(cè)→殺菌方式評(píng)估

1.3.2樣品前處理

將經(jīng)過(guò)相同前處理的大頭菜樣品均等稱重，放入高密度聚乙烯包裝袋中，袋口勿粘上油脂等輔料，防止影響封口強(qiáng)度。真空包裝的參數(shù)為：真空度0.1MPa，熱封時(shí)間15 s，抽氣35 s。抽氣結(jié)束后檢查包裝是否完好，備用。

1.3.3殺菌條件的初選

將大頭菜樣品各稱取7等份，在不同的殺菌條件下進(jìn)行滅菌處理后，置于37℃條件下貯藏30 d，以是否“脹袋”和感官評(píng)分為考察標(biāo)準(zhǔn)，選取最適的3種殺菌條件進(jìn)行后期試驗(yàn)研究，各殺菌條件設(shè)置如下。

巴氏殺菌：（80℃/12 min，80℃/15 min，80℃/ 18 min）；（85℃/12 min，85℃/15 min，85℃/18 min）；（90℃/12min，90℃/15min，90℃/18min），標(biāo)注為1號(hào)-9號(hào)。

微波殺菌：（700W/60 s，700W/70 s，700W/80 s）；（800W/60 s，800W/70 s，800W/80 s）；（900 W/60 s，900W/70 s，900W/80 s），標(biāo)注為1號(hào)-9號(hào)。

超聲波殺菌（輸出功率800W）：（55℃/10min，55℃/ 15 min，55℃/20 min）；（60℃/10 min，60℃/15 min，60℃/20 min）；（65℃/10 min，65℃/15 min，65℃/ 20 min），標(biāo)注為1號(hào)-9號(hào)。

1.3.4加速保藏試驗(yàn)

選取最適的3種殺菌條件后，將大頭菜樣品分別包裝，各稱取15袋置于37℃恒溫箱中貯藏，在10、20、30、60、90 d階段，分別對(duì)其亞硝酸鹽、脆度、菌落總數(shù)、色澤等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

1.3.5指標(biāo)檢測(cè)

1）脆度檢測(cè)[5]

質(zhì)構(gòu)儀探頭參數(shù)：預(yù)壓速度1 mm/s，下壓速度1 mm/s，測(cè)試速度1mm/s，壓縮距離4mm。在每個(gè)大頭菜樣品上取5個(gè)接觸點(diǎn)測(cè)量，取平均值作為脆度值。

2）色澤檢測(cè)[4]

使用色差儀進(jìn)行色澤分析檢測(cè)，選取b*值為比對(duì)對(duì)象，觀察面積設(shè)定為5mm。

3）菌落總數(shù)測(cè)定

參照GB 4789.2-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》進(jìn)行檢測(cè)。

4）亞硝酸鹽檢測(cè)

按照GB 5009.33-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。

5）感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

感官評(píng)分見(jiàn)表1。

表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表Table1 The standard of sensory evaluation

2結(jié)果與分析

2.1大頭菜殺菌條件的初選

不同殺菌方式的感官評(píng)分表見(jiàn)表2。

表2 不同殺菌方式的感官評(píng)分表Tabel2 The sensory evaluation of differentsterilizationmethods

由表2可知，不同殺菌條件處理貯藏30 d后，大頭菜的脹袋情況呈現(xiàn)較大的差異。巴氏殺菌方面，大頭菜在6號(hào)及以上殺菌條件均未發(fā)生漲袋，然而隨著殺菌強(qiáng)度的逐漸提高，大頭菜的脆度受到較大的影響，在滋味上，高溫長(zhǎng)時(shí)間殺菌也使大頭菜產(chǎn)生了典型的蔬菜密閉蒸煮味，綜合考慮，選取最適巴氏滅菌條件為90℃、12min；微波殺菌條件中，由于不同的微波功率，處理不同的殺菌時(shí)間，將對(duì)應(yīng)產(chǎn)生不同的殺菌溫度，結(jié)合表1，表2可以得出，5號(hào)樣品在800W功率下處理70 s，大頭菜未脹袋，且感官品質(zhì)較好；超聲波滅菌處理的大頭菜脹袋率較高，在所有殺菌條件中，僅有9號(hào)處理即800W，65℃、20min條件下所有大頭菜均未發(fā)生脹袋[10-11]。

2.2大頭菜硬度的變化

大頭菜在貯藏期間脆度的變化見(jiàn)圖1。

圖1 大頭菜在貯藏期間脆度的變化Fig.1 Changeof brittleness in Koh lrabiduring storage

從圖1可知，3種不同殺菌條件下的大頭菜，在貯藏過(guò)程中硬度整體呈下降趨勢(shì)，從殺菌結(jié)束到60 d，大頭菜硬度的下降幅度較大，二個(gè)月后大頭菜硬度維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平。由于新鮮大頭菜原料本身脆度較好，目前消費(fèi)者所接收的腌制大頭菜也需要一定脆度，相比而言，超聲波殺菌大頭菜的硬度最佳；微波殺菌硬度稍差但感觀評(píng)價(jià)較好，90 d時(shí)硬度可達(dá)2 750 N；而巴氏殺菌的大頭菜較軟，可能是由于巴氏殺菌的高溫作用，引起大頭菜細(xì)胞壁間的更多的果膠成分發(fā)生分解、細(xì)胞壁破裂，從而導(dǎo)致大頭菜組織變軟[12]。

2.3大頭菜色澤的變化

腌制大頭菜本身的顏色為淡黃綠色，色差儀的b*值為黃藍(lán)值，b*值越小表示大頭菜顏色越淺，b*值越大則說(shuō)明大頭菜顏色越深，不同殺菌方式對(duì)大頭菜色澤的影響見(jiàn)圖2。

圖2 不同殺菌方式對(duì)大頭菜色澤的影響Fig.2 Effectsof different sterilizationm ethodson colour and lustre

從圖2可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，3種殺菌方式下大頭菜的顏色均逐步變深，這是由于大頭菜在貯藏過(guò)程中發(fā)生了非酶褐變作用，從90 d的貯藏周期來(lái)看，微波殺菌大頭菜的色澤整體較好，而巴氏殺菌條件下的大頭菜色澤較深，這可能是由于巴氏殺菌的殺菌作用更高，其間的組織細(xì)胞間溶出物更多，因此褐變更甚。

2.4不同殺菌對(duì)大頭菜菌落總數(shù)的影響

菌落總數(shù)是保證大頭菜貨架期最關(guān)鍵的安全指標(biāo)，不同殺菌方式對(duì)大頭菜菌落總數(shù)的影響見(jiàn)圖3。

圖3 不同殺菌方式對(duì)大頭菜菌落總數(shù)的影響Fig.3 Effectsof different sterilizationm ethodson totalbacterial colonies

圖3結(jié)果顯示，巴氏殺菌條件下大頭菜的菌落總數(shù)最低，因?yàn)榘褪蠚⒕抢酶邷貙?duì)菌體的蛋白質(zhì)和遺傳物質(zhì)受到破壞而變性失活，殺菌效果較好；而超聲波殺菌的菌落無(wú)論是增殖速率還是菌落總數(shù)都是最高，貯藏30 d后的脹袋數(shù)也是最多的，因?yàn)槌暡⒕淖饔弥饕锌栈?yīng)、熱效應(yīng)、輻射壓強(qiáng)和超聲壓強(qiáng)引起的力學(xué)效應(yīng)，其中作用較強(qiáng)的空化效應(yīng)所產(chǎn)生空化泡在崩潰瞬間又發(fā)出高溫，高壓，沖擊波和射流等作用[13]，比較適合于水、牛奶和果汁等液體食品的殺菌，而對(duì)于固體袋裝大頭菜而言，其殺菌效果并不理想；兼具熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)的微波殺菌也具有較好的殺菌效果，微波殺菌大頭菜的菌落總數(shù)在前60 d與巴氏殺菌相差無(wú)幾，在第60天比巴氏殺菌多兩個(gè)菌落單位，僅為40 cfu/g。

2.5不同殺菌對(duì)大頭菜亞硝酸鹽濃度的影響

不同殺菌方式對(duì)大頭菜亞硝酸鹽的影響見(jiàn)圖4。

圖4 不同殺菌方式對(duì)大頭菜亞硝酸鹽的影響Fig.4 Effectsof differentsterilizationmethodson nitrite concentration

從圖4可知，3種殺菌方式下，亞硝酸鹽含量的變化都呈現(xiàn)先升高而后降低的趨勢(shì)。在檢測(cè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，超聲波殺菌和微波殺菌的亞硝峰出現(xiàn)在20 d，而巴氏殺菌大頭菜的亞硝酸鹽峰值被推遲到30 d，濃度為1.96mg/kg。在這個(gè)貯藏周期，超聲波殺菌的大頭菜亞硝酸鹽含量最高，微波殺菌大頭菜的亞硝酸鹽含量最低，90 d時(shí)僅為1.70mg/kg，其主要原因可能是微波殺菌在殺滅其他有害菌的同時(shí)，也使得硝酸還原菌等還原性細(xì)菌失活，從而不能夠?qū)⑾跛猁}還原成亞硝酸鹽，最終導(dǎo)致大頭菜樣品中亞硝酸鹽含量的降低[14]。

2.6大頭菜感官品質(zhì)的變

大頭菜在貯藏期間感官品質(zhì)的變化見(jiàn)圖5。

圖5 大頭菜在貯藏期間感官品質(zhì)的變化Fig.5 Changeof sensory quality in kohlrabiduring storage

圖5結(jié)果顯示，大頭菜樣品的初始感觀品質(zhì)差異不大，然而隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，大頭菜的整體感觀品質(zhì)均呈下降趨勢(shì)[15]。其中超聲波滅菌的大頭菜樣品感觀品質(zhì)下降最為明顯，且脹袋數(shù)量最多，巴氏殺菌大頭菜的脹袋數(shù)目最少，而微波殺菌大頭菜的脹袋數(shù)僅比巴氏殺菌多一袋，但其感官品質(zhì)在整個(gè)貯藏周期保持得最好。

3結(jié)論

1）在相同的前處理?xiàng)l件下，使大頭菜貯藏30 d不發(fā)生脹袋且感官品質(zhì)較好的3種殺菌條件分別為，巴氏滅菌90℃、12min，微波殺菌800W、70 s，超聲波殺菌800W，65℃、20min。

2）將大頭菜在3種殺菌條件下貯藏，結(jié)果表明，超聲波殺菌對(duì)大頭菜的脆度影響最小，但亞硝酸鹽和菌落總數(shù)均為最高值；巴氏殺菌大頭菜的菌落總數(shù)最低，但對(duì)大頭菜的色澤和感官品質(zhì)影響較大；微波殺菌對(duì)大頭菜的色澤、感官品質(zhì)影響最小，且亞硝酸鹽含量最低，綜合考慮將低鹽大頭菜的最適殺菌參數(shù)確定為微波殺菌功率800W，殺菌時(shí)間70 s。

3）微波殺菌產(chǎn)生的熱效應(yīng)使水分子在高頻電磁場(chǎng)的作用下急劇升溫，導(dǎo)致菌體內(nèi)蛋白質(zhì)變性失活，以及微波非熱效應(yīng)誘發(fā)的高頻電磁波阻斷了微生物的代謝及遺傳過(guò)程，破壞了菌體的細(xì)胞膜及遺傳物質(zhì)，從而殺滅了樣品中的微生物[16-18]。為了更好地控制微波殺菌的條件，可以選取能夠同時(shí)精確控制微波殺菌功率、殺菌溫度和殺菌時(shí)間的微波殺菌器。微波殺菌均勻，處理效率較高，本研究所得出的各種殺菌條件和大頭菜品質(zhì)變化情況，可以為大頭菜滅菌的應(yīng)用提供參考。

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Com parison of Effects of Three Different Sterilizations on the Qualities of Low-salt Kohlrabi

XU Zhou1，SHIZheng-qin2，YIN Li-guo1，LIAOWan-lu1，ZHANGChao1，*
（1.Collageof Life Scienceand Food Engineering，Key Lab.of Fermentation Resource and Application of InstitutesofHigher Learning in Sichuan，Yibin University，Yibin 644000，Sichuan，China；2.Yibin Sichuan Shu Rong Fang Co.，Ltd.，Yibin 644000，Sichuan，China）

Low-salt pickling kohlrabiwasmade from fresh kohlrabi.This papermainly studied effects of the pasteurization，microwave sterilization and ultrasonic sterilization on the qualities of low-salt kohlrabi.The resultsshowed that：To ensure the low saltkohlrabiwith better sensory quality and doesnotbulge bag in 30 days，theminimum sterilization conditions for pasteurization of90℃，12min，800W，70 s formicrowave sterilization and 800W，65℃，20min for ultrasonic sterilization.During the storage period of90 days，themicrowave sterilization causedminimal impacton color and sensory quality of low-saltkohlrabi，itsbrittleness could reach 2 750 N，besides，the nitrite concentrationwas the lowest，only 1.70mg/kg.Themicrowave sterilization could be regarded as optimum sterilizationmethod for low-saltkohlrabiunder the condition of 800W，70 s，which with high efficiency and little influence on the quality of low-saltkohlrabi，has certain potentialapplications in industrialsterilization.

low-saltkohlrabi；microwavesterilization；brittleness；effectonquality

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.05.005

2016-12-12

發(fā)酵資源與應(yīng)用四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)項(xiàng)目（2015FJZ001）；宜賓市科技局重點(diǎn)科技項(xiàng)目（2013NY033）

徐洲（1984—），男（漢），講師，博士研究生，研究方向：發(fā)酵工程。

*通信作者：張超（1966—），男，教授，博士，研究方向：發(fā)酵工程。