臭氧水對(duì)冰鮮乳鴿的保鮮作用研究

梁詩惠 馮鈺敏 陳海光* 劉巧瑜 吳俊師 李玉坤

1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院 廣東廣州 510225 2.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程創(chuàng)新研究院 廣東廣州 510225

臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，具有極強(qiáng)的殺菌作用，在殺菌消毒、除臭凈化、防霉保鮮等領(lǐng)域具有一定優(yōu)勢(shì)，殺菌處理后不會(huì)在食品表面產(chǎn)生殘留污染[1～3]，是一種安全可靠的冷殺菌技術(shù)[4]，在食品加工行業(yè)中的應(yīng)用日趨廣泛[5,6]。起初，臭氧應(yīng)用于工業(yè)殺菌消毒，后陸續(xù)應(yīng)用于食品領(lǐng)域，如果蔬保鮮[7,8]、飲用水殺菌[9,10]、延長(zhǎng)肉制品的貨架期[11～13]等。應(yīng)用臭氧對(duì)盛裝容器、管路、設(shè)備和車間環(huán)境進(jìn)行臭氧消毒，是防止食品加工設(shè)備污染的有效措施之一[14]。

鴿子具有極高的營養(yǎng)價(jià)值，在粵港澳地區(qū)有廣闊的市場(chǎng)，但活禽長(zhǎng)途跨地區(qū)運(yùn)輸不現(xiàn)實(shí)，冰鮮鴿應(yīng)運(yùn)而生[15,16]。臭氧具有極強(qiáng)的殺菌作用，可以減少冰鮮肉的原始菌數(shù)，抑制菌落生長(zhǎng)速度，延長(zhǎng)冰鮮肉的貯藏期，但是國內(nèi)尚未對(duì)臭氧應(yīng)用于冰鮮鴿肉的品質(zhì)變化和保鮮效果進(jìn)行系統(tǒng)研究。

本文利用臭氧水對(duì)新鮮乳鴿進(jìn)行處理，探究其滅菌保鮮作用，以期為臭氧水在冰鮮乳鴿的保鮮應(yīng)用中提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

新鮮乳鴿，廣州市良田鴿業(yè)有限公司；

營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司；

氯化鈉、氯化鉀、乙醇、硫酸銨、無水醋酸鈉、冰醋酸、乙酰丙酮、甲醛，均為國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

電解式高濃度臭氧機(jī)GCQJ-1-3，威蒙科技；

臭氧氣液混配機(jī)HPSJ-25，威蒙科技；

手提式壓力蒸汽滅菌鍋DSX-280，浙江星星家電股份有限公司；

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱DHS-9240A，上海培因?qū)嶒?yàn)儀器有限公司；

智能編程生化培養(yǎng)箱PYX-280S-A，韶關(guān)科力實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；

潔凈工作臺(tái)SW-CJ-IFD，蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司。

1.2 冰鮮乳鴿的制備

1.2.1 冰鮮乳鴿的工藝流程

分別加入臭氧水、超純水

↓

前處理→新鮮乳鴿浸泡10min→2℃冷凍保藏→取樣測(cè)定。

1.2.2 樣品處理

利用臭氧發(fā)生機(jī)制備濃度為10、14、18、22、24mg/L臭氧水，將新鮮乳鴿分為3組，臭氧水處理組(A組)內(nèi)樣品分別用濃度為10、14、18、22mg/L的臭氧水(流動(dòng)狀態(tài))浸泡10min，空白組(B組)樣品使用超純水浸泡10min；瀝干后使用普通保鮮袋密封，在2℃條件下保藏。在貯藏過程中定期取樣測(cè)定菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)、pH值及感官評(píng)價(jià)。取樣所用的加工器具如刀具、砧板、剪刀、絞肉機(jī)等都經(jīng)過了臭氧水滅菌處理。

1.3 樣品測(cè)定方法

1.3.1 菌落總數(shù)的測(cè)定

菌落總數(shù)按照GB/T 4789.2-2016標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定[17]。

1.3.2 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的測(cè)定

采用中性甲醛滴定法測(cè)定，取3次平行測(cè)定的算術(shù)平均值[18]。

1.3.3 pH值的測(cè)定

按照GB5009.237-2016標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，取3次平行測(cè)定的算術(shù)平均值[19]。

1.4 感官評(píng)定方法

由經(jīng)過食品感官評(píng)定訓(xùn)練的10人(女性5人、男性5人，年齡20～35歲)按表1，分別對(duì)冰鮮乳鴿的眼球狀態(tài)、肌肉色澤、氣味、組織狀態(tài)和表面粘性五方面性狀進(jìn)行評(píng)分[20，21]。冰鮮乳鴿感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 冰鮮乳鴿感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria of chilled young pigeons

1.5 數(shù)據(jù)處理方法

用Origin(pro)8.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)以重復(fù)3次測(cè)量的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(SD)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 臭氧水處理對(duì)加工器具的滅菌效果

在取樣的過程中，樣品會(huì)受到用具、環(huán)境的細(xì)菌污染，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。因此，在取樣之前，先用臭氧水對(duì)工具進(jìn)行消毒，減少加工器具對(duì)樣品的污染，減少外部因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。本實(shí)驗(yàn)將分別使用超純水、濃度為10、14、18、22、24mg/L的臭氧水對(duì)刀具、砧板、剪刀、絞肉機(jī)進(jìn)行處理，沖洗時(shí)間分別為10、30、60、90s，然后取樣測(cè)定菌落總數(shù)，結(jié)果如圖1所示。

圖1 不同濃度臭氧水在不同時(shí)間內(nèi)的滅菌效果Fig. 1 Sterilization effect of different concentration ozone water in different time

處理時(shí)間越長(zhǎng)，滅菌效果越明顯；臭氧濃度越高，殺菌效果越好。當(dāng)處理時(shí)間為30s，臭氧水濃度≥22mg/L時(shí)，所有加工器具菌落總數(shù)均為零。當(dāng)處理時(shí)間≥60s，所有濃度的臭氧水均可達(dá)到100%滅菌效果。為節(jié)約能耗、提高工作效率、減少成本，在食品企業(yè)生產(chǎn)中，消毒刀具和剪刀時(shí)可選擇14mg/L的臭氧濃度處理30s；可能是因?yàn)檎璋搴徒g肉機(jī)由于縫隙較多，清潔難度比刀具和剪刀大，因此在清洗過程中可以選擇10mg/L的臭氧水濃度處理60s。

2.2 不同濃度的臭氧水對(duì)冰鮮乳鴿保鮮效果

2.2.1 臭氧水處理對(duì)冰鮮鴿肉菌落總數(shù)的影響

低溫的條件雖然可以抑制大部分微生物的生長(zhǎng)繁殖，但部分嗜冷菌不受低溫限制，因此隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，冰鮮鴿肉的菌落總數(shù)也會(huì)快速增長(zhǎng)，菌落總數(shù)是判斷冷鮮肉腐敗程度的最為常用的指標(biāo)之一，104CFU/g<菌落總數(shù)≤106CFU/g為二級(jí)鮮肉，菌落總數(shù)>106CFU/g的則為變質(zhì)肉，乳鴿冰鮮貯藏過程中的菌落總數(shù)見圖2。

圖2 乳鴿冰鮮貯藏過程中的菌落總數(shù)Fig. 2 Total number of colonies of young pigeons during chilled storage

由圖2可知，5個(gè)處理組的菌落總數(shù)變化趨勢(shì)相似。冷藏3、5d，空白組和臭氧水處理組均為二級(jí)鮮肉；冷藏7d，空白組的冰鮮鴿肉菌落總數(shù)接近106CFU/g，鴿肉變質(zhì)，臭氧水處理組的菌落總數(shù)均<106CFU/g，為二級(jí)鮮肉；冷藏9d，使用臭氧水濃度≥18mg/L處理的鴿肉仍保持二級(jí)鮮肉標(biāo)準(zhǔn)，其余樣組別菌落總數(shù)超標(biāo)，為變質(zhì)肉。這是由于鴿子在冷藏過程中營養(yǎng)物質(zhì)被逐漸分解為微生物生長(zhǎng)所需的小分子物質(zhì)，微生物不斷繁殖，最終導(dǎo)致鴿子腐敗。乳鴿在貯藏期間，臭氧水處理組的菌落總數(shù)低于空白組，空白組與≥14mg/L臭氧水處理組的菌落總數(shù)相比，空白組多了一個(gè)數(shù)量級(jí)別，說明臭氧水就可以降低鴿肉貯藏中的菌落總數(shù)，具有明顯的殺菌抑菌作用。再結(jié)合鮮肉標(biāo)準(zhǔn)的限定，說明臭氧水可以延長(zhǎng)鴿子的保鮮期。

2.2.2 臭氧處理對(duì)冰鮮鴿肉揮發(fā)性鹽基氮含量的影響

由于TVB-N值與鮮度具有很高的相關(guān)性，TVB-N值被認(rèn)為判斷肉類腐敗程度的重要指標(biāo)之一。是TVB-N值≤15mg/100g的肉類為一級(jí)鮮肉，≤20mg/100g的則為二級(jí)鮮肉，變質(zhì)肉則是>25mg/100g。乳鴿按不同方法處理，冰鮮貯藏過程中的TVB-N值見圖3。

圖3 冰鮮鴿貯藏過程中揮發(fā)性鹽基氮含量Fig. 3 Volatile base nitrogen content of pigeons during chilled storage

由圖3可知，冷藏初期TVB-N值變化不大，在冷藏中后期，TVB-N值呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。

冷藏3d，空白組為二級(jí)鮮肉，臭氧水處理組均為一級(jí)鮮肉。

冷藏5d，空白組的鴿肉TVB-N值≥15mg/100g為二級(jí)鮮肉，臭氧水處理組≥14mg/L的鴿肉為一級(jí)鮮肉。

冷藏7d，空白組的鴿肉TVB-N值>25mg/100g，說明7d內(nèi)，鴿肉在內(nèi)源蛋白酶和腐敗微生物的作用下，積累了大量的堿性含氮物質(zhì)[22]，使TVB-N值超過鮮肉的上限變?yōu)楦瘮∽冑|(zhì)肉，不可食用；而22mg/L處理組TVB-N值仍處于一級(jí)鮮肉狀態(tài)，即22mg/L的臭氧水可以使鴿肉保持一級(jí)鮮肉狀態(tài)7d，保鮮效果良好。

總體而言，臭氧水可以降低蛋白分解速率，在短期內(nèi)可以保持鴿肉的新鮮狀態(tài)。

2.2.3 臭氧處理對(duì)冰鮮鴿肉pH值的影響

乳鴿冰鮮貯藏過程，鴿肉的pH值受到糖原酵解等生理代謝影響，會(huì)隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)而變化，因此pH值的大小也是判斷肉類食品腐敗程度最為常用的重要指標(biāo)之一。pH值5.8～6.2的肉類為一級(jí)鮮肉，pH值6.3～6.6的肉類為二級(jí)鮮肉，pH值>6.7的則為變質(zhì)肉。乳鴿按不同方法處理，冰鮮貯藏過程中的pH值見圖4。

圖4 冰鮮鴿貯藏過程中的pHFig. 4 pH of pigeons during chilled storage

由圖4可知，乳鴿冰鮮貯藏過程中，pH值總體呈上升趨勢(shì)，這是因?yàn)轼澣庵械膬?nèi)源蛋白酶和微生物分泌的蛋白分解酶的作用，降解肌肉蛋白質(zhì)為多膚和氨基酸，并釋放出堿性基團(tuán)，使肉的pH值升高[23]?？瞻捉M與臭氧水處理組相比增幅明顯，說明臭氧水可以抑制微生物的活動(dòng)，減緩蛋白質(zhì)的分解速度。

冷藏3d，空白組接近一級(jí)鮮肉標(biāo)準(zhǔn)，臭氧水處理組皆為一級(jí)鮮肉。

冷藏5d，空白組的鴿肉pH值≥6.3，為二級(jí)鮮肉，臭氧水處理組的皆為一級(jí)鮮肉。

冷藏7d，空白組已經(jīng)變質(zhì)，臭氧水處理仍在二級(jí)鮮肉標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。

冷藏9d，空白組、10mg/L組的鴿肉pH值高于6.7，鴿肉已腐敗變質(zhì)，其余臭氧水處理組的皆為二級(jí)鮮肉。

總體而言，臭氧水處理使鴿肉保持較長(zhǎng)時(shí)間的新鮮狀態(tài)，且臭氧水濃度越高，保鮮效果越好。

2.2.4 臭氧處理對(duì)冰鮮鴿肉感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響

根據(jù)感官評(píng)分表進(jìn)行評(píng)分，以平均值作為綜合評(píng)定結(jié)果。感官評(píng)價(jià)分值為<30分的肉類為變質(zhì)肉，分值為21～40分的為二級(jí)鮮肉，41～50分的則為一級(jí)鮮肉。乳鴿冰鮮貯藏過程中，其所得的感官評(píng)價(jià)分值見圖5。

圖5 冰鮮鴿貯藏過程中的感官評(píng)價(jià)分值Fig. 5 Sensoryevaluation scores of pigeons during chilled storage

由圖5可知，5個(gè)處理組中，空白組冷藏3d感官評(píng)分為>30分，屬于二級(jí)鮮肉，除10mg/L組外，其余臭氧水處理組為一級(jí)鮮肉；冷藏5d，空白組<30分，仍屬于二級(jí)鮮肉，臭氧水處理組均為二級(jí)鮮肉；冷藏7d，空白組<20分，為變質(zhì)肉，臭氧水處理組的感官評(píng)分分值仍處于二級(jí)鮮肉范圍；冷藏9d，空白組、10mg/L組均<20分，為變質(zhì)肉，臭氧水濃度≥14mg/L的分值仍處于二級(jí)鮮肉分值范圍內(nèi)。由此說明，臭氧水處理可以改善鴿子的感官質(zhì)量，延長(zhǎng)儲(chǔ)藏期。

3 結(jié)論

(1)本實(shí)驗(yàn)通過測(cè)定肉類加工器具的菌落總數(shù)，確定消毒工具所需的最佳臭氧水濃度和處理時(shí)間。為節(jié)約能耗，建議食品企業(yè)在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)器具的特性選擇合適的臭氧濃度，消毒刀具和剪刀時(shí)可以選14mg/L的臭氧濃度處理30s；砧板和絞肉機(jī)可以選擇10mg/L的臭氧水濃度處理60s。

(2)通過測(cè)定鴿肉的菌落總數(shù)、TVB-N值、pH值和感官來評(píng)價(jià)臭氧水的保鮮效果。結(jié)果表明，未經(jīng)臭氧水處理的鴿肉最長(zhǎng)保鮮期為7d，冷藏7d時(shí)，所有指標(biāo)均表明鴿肉為變質(zhì)肉，不可食用；而臭氧水處理組的鴿子在冷藏7d時(shí)，菌落總數(shù)、pH值、感官指標(biāo)均在二級(jí)鮮肉標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，TVB-N值指標(biāo)下除22mg/L組為一級(jí)鮮肉外，其余各組均為二級(jí)鮮肉，即經(jīng)臭氧水處理過的鴿子在冷藏7d時(shí)，所有指標(biāo)均在二級(jí)鮮肉標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，可供食用。冷藏9d，臭氧水濃度<18mg/L的組別菌落總數(shù)超標(biāo)，鴿子已變質(zhì)，不可食用。

綜上所述，臭氧水具有很好的抑菌效果，可以延長(zhǎng)鴿肉的貯藏期至7d?？紤]到經(jīng)濟(jì)因素以及食用品質(zhì)因素，企業(yè)在實(shí)際應(yīng)用中可選擇14mg/L臭氧水濃度處理鴿肉，該濃度下的鴿子在冷藏3d時(shí)TVB-N值、pH值、感官指標(biāo)可達(dá)一級(jí)鮮肉標(biāo)準(zhǔn)，冷藏5d時(shí)TVB-N值、pH指標(biāo)下仍保持一級(jí)鮮肉狀態(tài)，菌落總數(shù)、感官指標(biāo)也處于二級(jí)鮮肉標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，可食用。