關(guān)于香腸兩端防霉研究與控制

福建省力誠食品有限公司 福建泉州 362200

打卡類產(chǎn)品做為一種特殊包裝形式的低溫產(chǎn)品，在低溫產(chǎn)品生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。但打卡類產(chǎn)品兩端剪口處易出現(xiàn)有機(jī)物殘留，若接觸到空氣中的霉菌孢子，在條件適合時(shí)孢子易萌發(fā)形成霉斑，繼而影響肉花腸的銷售，且極易形成批量退貨，尤其南方市場(chǎng)表現(xiàn)突出。經(jīng)過歷次的試驗(yàn)、分析、研究，找到了打卡類產(chǎn)品發(fā)霉問題的一些規(guī)律和控制方法，特與廣大業(yè)內(nèi)同仁分享。

1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、試?yàn)環(huán)境

1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

找到產(chǎn)品發(fā)霉的原因和規(guī)律；尋找合適的防腐劑，解決肉花腸打卡兩端發(fā)霉問題；指導(dǎo)生產(chǎn)過程，進(jìn)行防霉控制。

1.2 試驗(yàn)溫度、濕度和空氣環(huán)境

A實(shí)驗(yàn)室：溫度38±1℃、濕度65%±5%、空氣不流通。

B實(shí)驗(yàn)室：溫度33℃、濕度70%、空氣輕微流通。

C實(shí)驗(yàn)室：溫度40℃、濕度60%、空氣不流通。

D實(shí)驗(yàn)室：溫度25℃、濕度45%、空氣通風(fēng)良好。

2 單因素實(shí)驗(yàn)

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)一(發(fā)霉原因排查)

隨機(jī)取同一批次的打卡類產(chǎn)品各200支，不做任何處理，分別放在四個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，15d后觀察在不同環(huán)境下產(chǎn)品的發(fā)霉情況，其結(jié)果如表1。高溫高濕且空氣不流通的環(huán)境下，A實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品的發(fā)霉率高達(dá)11.5%；而環(huán)境濕度適宜、溫度適宜，通風(fēng)良好的D實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品的發(fā)霉率只有3%，另外兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室B和C的發(fā)霉率也較高，分別是6%、9.5%。

通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以很好的說明高溫、高濕、通風(fēng)不良的環(huán)境存儲(chǔ)是造成產(chǎn)品發(fā)霉的主要原因。

2.2 單因素實(shí)驗(yàn)二(發(fā)霉藥劑選擇)

從目前食品行業(yè)常用的防腐和滅菌藥劑中篩選出相對(duì)安全的四類藥劑：山磷酸鉀、酒精、雙氧水、納他霉素進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，尋找合適的藥劑對(duì)產(chǎn)品發(fā)霉問題從根本上進(jìn)行抑制。

表1 產(chǎn)品發(fā)霉單因素實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)共取四組產(chǎn)品，每組產(chǎn)品200支，分別用10%濃度的山磷酸鉀溶液、5%濃度的雙氧水溶液、0.5%濃度的納他霉素溶液浸泡1min，75%濃度的酒精表面噴灑進(jìn)行處理，同時(shí)放入環(huán)境相對(duì)惡劣的A實(shí)驗(yàn)室(溫度38±1℃、濕度65%±5%、空氣不流通)，每10d觀察一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

表2 藥劑對(duì)比實(shí)驗(yàn)情況

通過在A實(shí)驗(yàn)室做的藥劑對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(見表2)可以看出，在環(huán)境惡劣的情況下，經(jīng)過納他霉素表面處理過的產(chǎn)品，發(fā)霉比例明顯低于另外三組產(chǎn)品，從而印證了納他霉素對(duì)霉菌有很好的抑制作用。

3 防腐滅菌劑的藥理分析與選擇

3.1 雙氧水、酒精、山梨酸鉀溶液浸泡

雙氧水、酒精、山梨酸鉀溶液浸泡來殺滅或抑制松花腸兩端的霉變，但效果不佳，分析原因是因?yàn)殡p氧水、酒精極易降解，剛開始對(duì)微生物的殺滅率極高，但是香腸端部的有機(jī)物沒有清除，當(dāng)暴露在空氣中時(shí)，空氣中的霉菌孢子再次接觸到香腸打卡端有機(jī)物，從而產(chǎn)生霉變。而山梨酸鉀化學(xué)防腐劑對(duì)霉菌或孢子的抑菌能力弱且抑菌譜窄，被霉菌或孢子污染則容易產(chǎn)生霉斑。

3.2 納他霉素溶液浸泡

納他霉素對(duì)幾乎所有霉菌及其孢子都有很強(qiáng)的殺滅或抑制能力，且在黑暗常溫環(huán)境中穩(wěn)定性高，但是面臨一個(gè)問題是普通納他霉素水溶性差，易在肉花腸表面形成白點(diǎn)，且浸泡后納他霉素的有效殘留無法達(dá)到對(duì)霉菌孢子的長(zhǎng)期殺滅或抑制濃度。一種利用分子微膠囊技術(shù)生產(chǎn)的納他霉素能夠很好的溶解到水中，能夠配制至少3 000×10-6以上的穩(wěn)定水溶液，用此溶液浸泡可能能在香腸兩端殘留足夠量的納他霉素抑制霉菌孢子萌發(fā)。

3.3 納他霉素特性

納他霉素(Natamycin)是一種由鏈霉菌發(fā)酵產(chǎn)生的天然抗真菌化合物，屬于多烯大環(huán)內(nèi)酯類，既可以廣泛有效的抑制各種霉菌、酵母菌的生長(zhǎng)，又能抑制真菌毒素的產(chǎn)生,可廣泛用于抗真菌治療以及食品防腐保鮮。納他霉素依靠其內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)與真菌細(xì)胞膜上的甾醇化合物作用，形成抗生素—甾醇化合物，從而破壞真菌的細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)。大環(huán)內(nèi)脂的親水部分(多醇部分)在膜上形成水孔，損傷細(xì)胞膜通透性，進(jìn)而引起菌內(nèi)氨基酸，電解質(zhì)等物質(zhì)滲出，菌體死亡。當(dāng)某些微生物細(xì)胞膜上不存在甾醇化合物時(shí)，納他霉素就對(duì)其無作用，因此納他霉素只對(duì)真菌產(chǎn)生抑制，對(duì)細(xì)菌和病毒不產(chǎn)生抗菌活性。

中文名稱：納他霉素 CAS編號(hào)：7681-93-8。

化學(xué)式：C33H47NO13摩爾質(zhì)量：665.725g/mol。

外觀：近白色或奶油色結(jié)晶性粉末。

密度：1.35g/mL。

溶解度：0.39ng/ml。

熔點(diǎn)：在280～300℃劇烈分解。

ADI值：0～0.3mg/kg(FAO/WHO,1994)。

LD50：2 730mg/kg。

結(jié)構(gòu)式(見圖1)。

圖1 納他霉素

3.3.1 穩(wěn)定性

納他霉素生物活性受溫度和pH值的影響。納他霉素具有一定抗熱性，干燥條件下，50℃放置幾天或者100℃短時(shí)處理，其活性幾乎無損失，120℃處理1h仍能保持部分活性；5%的納他霉素混懸液(因普通納他霉素溶解性極低)在116℃汽浴條件下加熱3h后仍能保持94%的活性。納他霉素在弱酸或弱堿環(huán)境下穩(wěn)定性較好，但pH值低于3或高于9時(shí)生物活性下降很快。此外，納他霉素穩(wěn)定性還受紫外線、氧化劑、重金屬等因素影響，但在大多數(shù)食品體系中具有較好穩(wěn)定性。

3.3.2 抑菌機(jī)理

納他霉素對(duì)真菌的良好抑制作用與真菌細(xì)胞膜上麥角淄醇的存在有密切關(guān)系。納他霉素分子的疏水部分即大環(huán)內(nèi)酯的雙鍵部分以范德華力和整個(gè)甾醇分子結(jié)合，形成抗生素-甾醇復(fù)合物，破壞細(xì)胞質(zhì)膜的滲透性；分子的親水部分即大環(huán)內(nèi)酯的多醇部分則在膜上形成水孔，損傷膜的通透性，從而引起菌內(nèi)氨基酸、電解質(zhì)等重要物質(zhì)滲出而死亡。當(dāng)某些微生物的細(xì)胞壁及細(xì)胞不存在這些類似固醇的化合物時(shí)，納他霉素就不產(chǎn)生抗菌活性，而幾乎所有真菌的細(xì)胞膜都含有麥角淄醇，因此納他霉素被列為抗真菌類產(chǎn)品。

3.3.3 毒理特性

一般認(rèn)為納他霉素很難被吸收，因?yàn)榧{他霉素難溶于水和油脂，大部分?jǐn)z入的納他霉素會(huì)隨糞便排出。據(jù)報(bào)道人體口服500g納他霉素后，在血液中含量少于1mg/mL，說明納他霉素很難從動(dòng)物或人體的胃腸吸收。給奶牛喂飼高劑量的納他霉素，結(jié)果表明，90%的納他霉素及其分解產(chǎn)物可以排出。毒性實(shí)驗(yàn)確定口服值為：小鼠1.5～2.5g/kg體重，大鼠2.7～4.7g/kg體重，家兔1.4g/kg體重，狗1.0g/kg體重。對(duì)狗連續(xù)喂飼含0.125g/kg或0.250g/kg納他霉素的飼料沒有發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)。

經(jīng)衛(wèi)生學(xué)和皮膚斑點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，表明納他霉素?zé)o過敏反應(yīng)。1966年，Levinskas等研究納他霉素的急性毒性和慢性毒性，證明納他霉素對(duì)人體的器官?zèng)]有明顯的影響，也不產(chǎn)生傷害。1973年HamiltonMiller報(bào)道納他霉素口服毒性最小，靜脈注射毒性極大。1977年，De Boer和Stolk Horsthuis研究了真菌對(duì)納他霉素形成抗性的可能性，他連續(xù)幾年使用納他霉素的食品倉庫中，沒有發(fā)現(xiàn)真菌形成抗性的證據(jù)，使用大于MIC(最低有效抑制濃度)的納他霉素量，人為誘導(dǎo)也沒有發(fā)現(xiàn)真菌形成抗性的證據(jù)。1982年，Ray和Bullertman報(bào)道納他霉素能減少黃曲霉產(chǎn)生的黃曲霉毒素、赭曲霉產(chǎn)生的赭曲霉毒素、圓弧青霉產(chǎn)生的青霉酸、展開青霉產(chǎn)生的青霉素。因此，納他霉素是一種高效無毒的抗真菌劑。

4 正交因素實(shí)驗(yàn)

4.1 配制不同濃度的水溶液

稱量80、160、240g水溶性納他霉素，分別溶于4.92、4.84kg和4.76kg水中，配置成含納他濃度約為1 000×10-6、2 000×10-6以及3 000×10-6的納他霉素水溶液，分別標(biāo)記為桶1、桶2、桶3，每桶分別取樣4mL納他霉素水溶液樣品檢測(cè)實(shí)際納他霉素含量。

4.2 浸泡過程

取1 200根香腸分成10組，分別編號(hào)為組1、2、3、4、5、6、7、8、9、10；組1、2、3在桶1中分別浸泡1、2、3min；組4、5、6在桶2中分別浸泡1、2、3min；組7、8、9在桶3中分別浸泡1、2、3min；組10不做任何處理，作為空白對(duì)照。

4.3 檢測(cè)浸泡后打卡兩端的殘留量

浸泡完成后分別從桶1、桶2、桶3取4mL納他霉素水溶液樣品檢測(cè)浸泡完成后納他霉素濃度變化(見表3、圖2)。

4.4 結(jié)果分析

4.4.1 浸泡后殘留量

數(shù)據(jù)顯示納他霉素的殘留量跟浸泡液濃度成正相關(guān)，三個(gè)試驗(yàn)組的殘留濃度均約為原浸泡液納他

表3 浸泡前后打卡兩端的納他霉素殘留量

表4 防霉試驗(yàn)效果數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

霉素濃度的60%左右，浸泡時(shí)間對(duì)殘留量的影響較小，且是浸泡時(shí)間最短的1min殘留量反而最大。

圖2 納他霉素殘檢驗(yàn)報(bào)告(1～9)

4.4.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

從實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)可見，納他霉素水溶液在浸泡肉花腸前后Nata濃度變化量很小，可忽略不計(jì)。所以，在實(shí)際生產(chǎn)中只需定時(shí)添加原濃度的Nata水溶液保證水槽中水量即可。

4.4.3 防霉效果

通過兩部分樣品在不同的環(huán)境中進(jìn)行放置觀察，其中一部分放置A實(shí)驗(yàn)室(溫度38℃，濕度65%，空氣不流通)。

4.4.4 觀察結(jié)果分析

(1)在A實(shí)驗(yàn)室放置結(jié)果。試驗(yàn)時(shí)間為放置10d后未經(jīng)過防霉處理的正常品發(fā)霉1支，占比2.22%，而經(jīng)過防霉處理的試驗(yàn)品未出現(xiàn)發(fā)霉情況，占比0%；放置20d后，未經(jīng)過防霉處理的正常品發(fā)霉18支，占比40%，而經(jīng)過防霉處理的試驗(yàn)品未出現(xiàn)發(fā)霉情況，占比0%。挑揀過程由統(tǒng)一安排的人員挑揀。

(2)產(chǎn)品經(jīng)過防霉處理后，肉花腸表面完全具備防霉保護(hù)層，具有明顯的效果。使用0.8%濃度納他霉素水溶液，浸泡1min完全可以滿足生產(chǎn)需求。

5 結(jié)論

針對(duì)打卡類產(chǎn)品的發(fā)霉原因及控制方法的實(shí)驗(yàn)研究分析得出，影響產(chǎn)品發(fā)霉的首要因素為儲(chǔ)存環(huán)境因素，高溫、潮濕、不通風(fēng)的環(huán)境會(huì)直接導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)霉比例上升，產(chǎn)品在包裝前，使用0.8%濃度納他霉素水溶液，浸泡1min完全可以有效控制打卡類產(chǎn)品的發(fā)霉問題。