微波殺菌技術(shù)在雙華李和佛手加工中的應(yīng)用

黃凱信，王楚茵，許劍華，陳樹(shù)喜，周愛(ài)梅

（1.廣東展翠食品股份有限公司，廣東 潮州 515634；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，廣東 廣州 510642）

殺菌是果蔬精深加工過(guò)程中的常見(jiàn)工序，也是果蔬制品長(zhǎng)期貯藏和品質(zhì)保證的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的果蔬加工殺菌過(guò)程多采用熱殺菌技術(shù)，能夠殺死各種微生物，而且殺菌程度可準(zhǔn)確控制，是一種有效的殺菌方式。但高溫?zé)釟⒕鷮?duì)食品色澤、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等方面有較大影響[1]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了一些新型殺菌技術(shù)，像超高溫瞬時(shí)殺菌技術(shù)、超高壓殺菌技術(shù)、微波技術(shù)、脈沖強(qiáng)光、激光殺菌技術(shù)等[2]。其中微波技術(shù)在食品工業(yè)上的研究應(yīng)用起始于上個(gè)世紀(jì)，如今已廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)及其他行業(yè)。與傳統(tǒng)的熱力殺菌相比，微波殺菌具有加熱時(shí)間短、升溫速度快、殺菌均勻、穿透力強(qiáng)、節(jié)約能源、加熱效率高、適用范圍廣等特點(diǎn)。與化學(xué)方法殺菌相比，微波殺菌無(wú)化學(xué)物質(zhì)殘留而使安全性提高。微波殺菌便于控制，食品的營(yíng)養(yǎng)成分及色、香、味在殺菌后仍接近食物的天然品質(zhì)[3-5]。

雙華李又稱三華李，因起源于廣東翁源縣三華鎮(zhèn)而得名，果實(shí)含有大量的維生素、礦物質(zhì)、有機(jī)酸等，營(yíng)養(yǎng)成分種類豐富，既是鮮食的上好果品，又是加工水果制品的上好原料。佛手是我國(guó)傳統(tǒng)名貴中藥材，同時(shí)也是藥食同源植物，含有香葉木苷、檸檬油素、黃酮苷、橙皮苷和活性多糖等多種功能成分，具有和胃健脾、理氣化痰等功效。試驗(yàn)將微波殺菌技術(shù)應(yīng)用到雙華李和佛手這2種富含天然植物功效成分農(nóng)產(chǎn)品的加工中，探究適合其技術(shù)要求的殺菌工藝，可為這2種重要農(nóng)產(chǎn)品的進(jìn)一步深度開(kāi)發(fā)利用提供一定的技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雙華李果實(shí)、佛手，當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶購(gòu)置；食鹽、白砂糖，均為市售。

草酸銨、結(jié)晶紫、碘液、氯化鈉，廣州化學(xué)試劑廠提供；無(wú)水乙醇，南京化學(xué)試劑有限公司提供；蛋白胨、瓊脂粉，北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司提供；牛肉膏，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

PL602-S型電子天平、SYQ-DSX-280B型手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器、1010-2型電熱鼓風(fēng)干燥箱、WP700TL23-6型格蘭仕微波爐、PHS-2F型電子顯微鏡、DH3600型電熱恒溫培養(yǎng)箱等。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

將雙華李和佛手鮮果原料進(jìn)行鹽腌和糖漬后，再對(duì)果胚進(jìn)行殺菌處理，處理后的果胚可直接制成果干食品或其他營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)品。主要工藝流程如下：鮮果→清洗→鹽腌→漂洗→切塊或不切塊→糖漬→瀝干水分→殺菌→無(wú)菌果胚。

1.3.2 雙華李微波殺菌單因素試驗(yàn)

以殺菌處理后果胚樣品的菌落總數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別考查微波功率、微波處理時(shí)間、樣品密度對(duì)雙華李果胚微波殺菌的影響。

1.3.3 雙華李微波殺菌正交試驗(yàn)

以雙華李微波殺菌單因素試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，采用L9（34） 正交試驗(yàn)，以微波功率 （A）、微波時(shí)間（B）、樣品密度（C）為試驗(yàn)因素，進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)雙華李微波殺菌條件進(jìn)行優(yōu)化。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

1.3.4 佛手微波殺菌正交試驗(yàn)

以雙華李微波殺菌單因素及正交試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，采用與表1相同的試驗(yàn)因素和水平進(jìn)行微波殺菌正交試驗(yàn)，對(duì)佛手果胚殺菌條件進(jìn)行優(yōu)化。

2 結(jié)果與分析

2.1 雙華李微波殺菌單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 微波功率對(duì)雙華李微波殺菌的影響

在樣品密度為33.43%的情況下，分別用微波功率119，280，462，595，700 W對(duì)雙華李進(jìn)行微波殺菌30 s。

微波功率對(duì)雙華李殺菌效果的影響見(jiàn)圖1。

圖1 微波功率對(duì)雙華李殺菌效果的影響

結(jié)果表明，隨著微波功率的增加，雙華李果胚的菌落總數(shù)顯著下降（p＜0.05）。在微波功率為119～462 W時(shí)，果胚菌落總數(shù)下降幅度較大，由247 CFU/g下降到72 CFU/g；在微波功率為462 W時(shí)菌落總數(shù)下降至72 CFU/g，繼續(xù)增加微波功率，果胚菌落總數(shù)下降幅度較慢，僅從72 CFU/g下降到32 CFU/g，且微波功率過(guò)高，使得果胚溫度較高，不利于產(chǎn)品品質(zhì)的保持，綜合選擇微波功率為462 W為宜。

2.1.2 微波時(shí)間對(duì)雙華李殺菌效果的影響

在樣品密度為33.43%的情況下，在微波功率為462 W情況下分別用20，30，40，50，60 s的時(shí)間對(duì)雙華李進(jìn)行微波殺菌。

微波時(shí)間對(duì)雙華李殺菌效果的影響見(jiàn)圖2。

圖2 微波時(shí)間對(duì)雙華李殺菌效果的影響

結(jié)果表明，隨著微波時(shí)間的增加，雙華李果胚的菌落總數(shù)顯著下降（p＜0.05）。在微波時(shí)間為20～40 s內(nèi)，果胚菌落總數(shù)下降幅度較大，由148 CFU/g下降至52 CFU/g；在微波時(shí)間為40 s時(shí)菌落總數(shù)下降至52 CFU/g，繼續(xù)延長(zhǎng)微波時(shí)間，果胚菌落總數(shù)下降幅度較慢，僅從52 CFU/g下降到29 CFU/g且微波時(shí)間過(guò)高，使得果胚溫度較高，不利于產(chǎn)品品質(zhì)的保持，綜合選擇微波時(shí)間為40 s為宜。

2.1.3 樣品密度對(duì)雙華李微波殺菌的影響

在微波功率為462 W，微波時(shí)間40 s的情況下，分別對(duì)樣品密度為11.14%，22.28%，33.43%，44.57%，55.71%的雙華李進(jìn)行微波殺菌。

不同樣品密度對(duì)雙華李殺菌效果的影響見(jiàn)圖3。

圖3 不同樣品密度對(duì)雙華李殺菌效果的影響

結(jié)果表明，隨著樣品密度的增加，雙華李果胚的菌落總數(shù)顯著上升（p＜0.05）。在樣品密度為11.14%～22.28%內(nèi)，果胚菌落總數(shù)上升幅度較小，僅從24 CFU/g增加到34 CFU/g，在樣品密度為22.28%時(shí)菌落總數(shù)上升至34 CFU/g，繼續(xù)加大樣品密度，果胚菌落總數(shù)上升幅度較大，從34 CFU/g增大到156 CFU/g。因而，綜合考慮殺菌效果和效益問(wèn)題，選擇樣品密度為22.28%為最佳包裝樣品密度。

2.2 雙華李微波殺菌正交試驗(yàn)

雙華李微波殺菌正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2，雙華李微波殺菌試驗(yàn)方差分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 雙華李微波殺菌正交試驗(yàn)結(jié)果

表3 雙華李微波殺菌試驗(yàn)方差分析結(jié)果

通過(guò)正交試驗(yàn)和方差分析結(jié)果可知，影響指標(biāo)的因素主次順序?yàn)槲⒉üβ剩ˋ） ＞樣品密度（C）＞微波時(shí)間（B）。說(shuō)明微波功率的影響最大，其次是樣品密度，微波時(shí)間影響最小。同時(shí)，從表中可知最優(yōu)組合為A3B3C1，即微波功率適合的參數(shù)為595 W，微波時(shí)間為50 s，樣品密度為22.28%。由于此條件不在9組正交表中，因此進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)果表明用此條件殺菌后，雙華李果胚中菌落總數(shù)為24 CFU/g，證明此方案可行。

2.3 佛手微波殺菌的正交試驗(yàn)

以雙華李微波殺菌單因素和正交試驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)佛手果胚進(jìn)行微波殺菌正交試驗(yàn)和方差分析。

佛手微波殺菌正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4，佛手微波殺菌試驗(yàn)方差分析結(jié)果見(jiàn)表5。

通過(guò)方差分析和正交試驗(yàn)結(jié)果可知，影響佛手微波殺菌效果的因素主次順序?yàn)槲⒉üβ剩ˋ） ＞樣品密度（C） ＞微波時(shí)間（B）。說(shuō)明微波功率大小對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響最大，其次是樣品密度，微波時(shí)間對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響最小。同時(shí)，也可從表中可知最優(yōu)組合是A3B3C1，即微波功率適合的參數(shù)為595 W，微波時(shí)間為50 s，樣品密度為22.28%。由于此條件不在9組正交表中，通過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)果表明用此條件殺菌后，佛手果胚中菌落總數(shù)為16 CFU/g，證明此方案可行。

表4 佛手微波殺菌正交試驗(yàn)結(jié)果

表5 佛手微波殺菌試驗(yàn)方差分析結(jié)果

3 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)得到雙華李和佛手的最佳微波殺菌工藝參數(shù)均為微波功率595 W，微波殺菌時(shí)間50 s，樣品堆放密度22.28%。在此殺菌條件處理后，雙華李果胚中菌落總數(shù)為24 CFU/g，而佛手果胚中菌落總數(shù)為16 CFU/g。二者微波殺菌最佳工藝相同的原因可能是所用的雙華李和佛手原料經(jīng)過(guò)相同工藝的前處理后，肉質(zhì)緊縮，果胚內(nèi)部水分、結(jié)構(gòu)等狀態(tài)類似。試驗(yàn)結(jié)果表明，在合適的技術(shù)參數(shù)下，微波殺菌技術(shù)對(duì)2種樣品都具有良好殺菌效果。