殺菌工藝對豆?jié){粉制品品質及其黃酮類化合物的影響

◎ 符家忍，黃小芹

（1.拱北海關技術中心，廣東 珠海 519020；2.深圳市計量質量檢測研究院，廣東 深圳 518000）

大豆作為一種黃酮類化合物含量較高的食品，在生活中食用其副產品較多，也是人們生活中重要的黃酮類化合物來源之一，包括豆?jié){、豆腐、豆皮和豆?jié){粉等產品，在不同的人群中都深受歡迎。豆?jié){粉作為一種速食營養(yǎng)食品，深受年輕人的熱愛。豆?jié){粉中水分含量較少，但在貯藏過程中，仍有微生物超標的現(xiàn)象，有較高的滅菌消毒要求。豆?jié){粉及其他大豆制品中含有大量的黃酮類化合物，是大豆異黃酮的主要食物來源。研究表明，人體內無法自身合成黃酮類化合物，但其在人體中的作用較大，作為一種營養(yǎng)成分，黃酮類化合物能夠為人體的正常生命活動提供能量和參與到生命活動的物質轉換中[1-2]。為探究殺菌技術對豆?jié){粉中黃酮類化合物及其品質的影響，本文研究了豆?jié){粉在不同的滅菌技術下的微生物總數(shù)、水分含量、色澤和大豆異黃酮含量的差異。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

大豆選用優(yōu)質黑龍江海倫市產春大豆；蘆丁標準品，上海源葉生物科技有限公司；甲醇、乙腈、乙酸，均為色譜純，亞硝酸鈉、硝酸鋁、氯化鈉、氫氧化鈉、酵母浸膏和葡萄糖，均為分析純，廣州特一生物技術有限公司；胰蛋白胨、瓊脂，均為分析純，環(huán)凱微生物科技有限公司。

派普商用豆?jié){機全自動米漿打漿機豆腐機家用渣漿分離100型磨漿機，鎮(zhèn)江派普機械有限公司；XFS-280A高壓滅菌鍋，廣州江濱貿易有限公司；DZKW-4電熱恒溫水浴鍋，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；BSP-250恒溫培養(yǎng)箱，博美醫(yī)療生物儀器公司；E2695高效液相色譜，ALLIANCE；S-IL-100-850-9-W超高壓設備，英國Stansted Fluid Power公司；DC-800真空包裝機，美國希悅爾公司；SP-1500噴霧干燥機，上海順儀實驗設備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 實驗室制豆?jié){粉

取大豆4 kg于清水中浸泡，浸泡清水應沒過大豆，浸泡12 h，用流動水清洗至水無明顯雜物和雜色。豆水比調整為1∶6，置于磨漿機中研磨，用濾網過濾，冷卻，制得豆?jié){液。將冷卻至室溫的豆?jié){液置于噴霧干燥機中干燥至粉末，制得豆?jié){粉。

1.2.2 滅菌消毒處理

分別取同一批豆?jié){粉成品分成5組，每組6份，每份100 g，裝入滅菌的真空包裝袋，進行真空包裝。對照組6份，不做任何處理，其他滅菌之后的豆?jié){粉置于4 ℃冷藏保存，隨后進行各項指標檢測。

（1）高溫殺菌。將豆?jié){粉制品置于高溫滅菌鍋，在121 ℃條件下高溫處理20 min。

（2）巴氏殺菌。將豆?jié){粉制品加熱到95 ℃，處理35 min后，迅速冷卻至室溫。

（3）超高壓殺菌。將豆?jié){粉制品放在400 MPa、25 ℃條件下進行超高壓處理25 min。

（4）輻照殺菌。豆?jié){粉制品輻照處理在廣州輻銳有限公司進行，采用自動化60Co-γ輻照生產線，動態(tài)輻照方式進行，輻照劑量為5 kGy，實際輻照吸收量為5.5 kGy。

1.2.3 微生物檢驗

菌落總數(shù)和大腸菌群分別按照《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》（GB 4789.2—2016）[3]和《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 大腸菌群計數(shù)》（GB 4789.3—2016）進行測定[4]。

1.2.4 水分的測定

參照國標《食品安全國家標準 食品中水分的測定》（GB/T 5009.3—2016）進行測定[5]。

1.2.5 色澤測定

取經過不同殺菌處理的豆?jié){粉各3份，采用NS800分光測色儀測定各樣品的色差。記錄其色澤參數(shù)，其中L為明暗度，a為紅綠色，b為黃藍色，與對照組進行比對。

1.2.6 總黃酮含量測定

（1）標準曲線的測定。準確稱取10 mg蘆丁標準品于100 mL容量瓶，用95%的乙醇定容，制得100 μg·mL-1蘆丁標準溶液。分別量取 0 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL 和 5.00 mL 的 100 μg·mL-1蘆丁標準溶液于刻度試管中，定容至5 mL。加入10%亞硝酸鈉溶液0.5 mL，靜置6 min，然后再加入10%硝酸鋁溶液0.5 mL，靜置6 min，加入4%氫氧化鈉溶液4 mL，混合均勻，靜置15 min，以95%乙醇溶液作為參比溶液，在510 nm的條件下測定吸光度，制得標準曲線見圖1。

圖1 蘆丁標準曲線圖

（2）豆?jié){粉的總黃酮含量測定。取2 g豆?jié){粉制品，加入70%的乙醇溶液60 mL，80 ℃下水浴加熱2 h，抽濾后得濾液，測量濾液的體積。準確移取5 mL濾液于20 mL試管中，按照上述方法測定總黃酮含量，豆?jié){粉中黃酮含量的計算如下：

式中：e為黃酮的含量，μg·g-1；a為稀釋倍數(shù)；V為原提取濾液體積，mL；C為黃酮類物質的質量濃度，μg·mL-1；M為提取用豆?jié){粉的質量，g。

1.2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用SPSS 19.0，對數(shù)據(jù)的平均值、標準差和顯著性進行分析計算等處理，其中P＜0.05表示顯著。

2 結果與分析

2.1 滅菌效果比較

由表1可知，超高壓殺菌、高溫殺菌、巴氏殺菌和輻照殺菌均取得了較好的滅菌效果。未滅菌的豆?jié){粉中菌落總數(shù)高達71 000 CFU·g-1，此時菌落總數(shù)相對較多，嚴重危害人體健康。經過超高壓殺菌、高溫殺菌、巴氏殺菌、輻照殺菌后，豆?jié){粉中均未檢出大腸菌群，且菌落總數(shù)明顯降低，分別為340 CFU·g-1、200 CFU·g-1、170 CFU·g-1和 160 CFU·g-1。其中，輻照殺菌和巴氏殺菌效果最好。

表1 不同滅菌方式對豆?jié){粉的滅菌效果表

2.2 豆?jié){粉色澤比較

豆?jié){粉作為一種大豆類加工品，在高溫下會發(fā)生美拉德反應，這一反應會改變豆?jié){粉的分子結構，從而引起豆?jié){粉色澤的改變。色澤作為一種感官屬性，是消費者在選購過程中的一個重要參考。如表2所示，不同滅菌方式對于豆?jié){粉的色澤都產生了影響。高溫殺菌和巴氏殺菌對于豆?jié){粉的色澤的亮度（L值）影響較大，其L值均有不同程度降低。其中高溫殺菌b值較對照組也發(fā)生明顯降低。從感官上而言，高溫殺菌會使豆?jié){粉的顏色變得更加灰暗，而且相較之前的顏色會更紅，從而降低消費者對其可接受程度。而超高壓殺菌和輻照殺菌對豆?jié){粉色澤均無明顯影響，保持了豆?jié){粉原有的色澤，消費者對其接受較高。

表2 不同滅菌方式對豆?jié){粉色澤的影響表

2.3 水分含量比較

水分是衡量豆?jié){粉產品品質的重要指標，能夠在一定程度上反映不同殺菌方式處理的豆?jié){粉的結構和成分變化，水分的變化會直接影響到豆?jié){粉制品的品質。由圖2可知，經過滅菌處理過后的豆?jié){粉，其水分含量均沒有發(fā)生顯著變化。故超高壓滅菌、高溫殺菌、巴氏殺菌和輻照殺菌處理均能使豆?jié){粉保持其原本的水分含量。

圖2 不同滅菌方式對豆?jié){粉水分含量的影響圖

2.4 豆?jié){粉總黃酮類化合物含量比較

如圖3所示，經過不同殺菌方式處理的豆?jié){粉中，總黃酮含量有所降低。未殺菌的豆?jié){粉中黃酮含量為0.536 mg·mg-1，經過高溫殺菌和巴氏殺菌后，其總黃酮含量顯著降低（P＜0.05），分別低至0.349 mg·mg-1和0.373 mg·mg-1，表明高溫殺菌和巴氏殺菌嚴重破壞了豆?jié){粉中的黃酮類化合物，導致其含量下降。在高溫情況下，黃酮類化合物會發(fā)生復雜的化學變化，其中較為顯著的是苷元衍生物在加熱過程中會轉化為其他衍生物，從而導致黃酮類化合物的總量下降，這是導致高溫處理和巴氏殺菌中黃酮類化合物變化的主要原因。超高壓殺菌對豆?jié){粉總黃酮含量影響相對較小，其含量降至0.497 mg·mg-1，這有可能是在超高壓過程中過高的壓強引起介質溫度升高，并且高壓會導致豆?jié){粉中的蛋白質變性，釋放出與其結合的大豆苷和黃豆素。輻照殺菌對豆?jié){粉中總黃酮含量影響最小，僅下降至0.518 mg·mg-1，這可能是由于黃酮與蛋白質結合而成的黃酮苷分解導致黃豆黃苷增加，也可能是輻照使黃酮苷元分解，導致豆?jié){粉中大豆苷、大豆苷元、黃豆黃素等成分增加，二者處于動態(tài)平衡。因此，輻照殺菌對豆?jié){粉中總黃酮影響最小，有效保持了豆?jié){粉原本應有的營養(yǎng)成分。

圖3 不同殺菌方式對豆?jié){粉總黃酮含量的影響圖

3 結論

目前，為確保產品的穩(wěn)定性，在不提高成本的前提下，應尋找合適的殺菌技術手段運用到豆?jié){粉的生產中。大豆是較早被發(fā)現(xiàn)的黃酮類化合物，在生產過程中如何將黃酮類化合物最大限度保存下來，并且發(fā)揮其生化性質值得進一步探討和研究。同時，大豆等含黃酮類化合物的產品不斷推陳出新，對生產技術和儲存技術具有新的要求。

本文以豆?jié){粉為研究對象，以殺菌效果、黃酮含量及其產品特性為指標，比較常見的高溫殺菌、巴氏殺菌、超高壓殺菌的殺菌效果，并使用輻照殺菌作為新的殺菌方式。相較于上述常見的殺菌方式，輻照殺菌能夠達到同樣高效的殺菌效果，且能很好地保持豆?jié){粉中的黃酮類化合物及其品質，因此輻照殺菌更適用于豆?jié){粉制品。隨著科學技術的不斷發(fā)展，輻照技術作為一種相對經濟且高效的殺菌技術，已應用于生產的各個領域，是未來食品殺菌的重要發(fā)展方向之一[6]。輻照殺菌在食品處理過程中不需要高溫、高壓，也不需要添加任何試劑，是目前國際上已有共識的安全殺菌技術[7]。但受制于大眾對于輻照技術的不了解和恐懼，輻照技術的廣泛應用目前發(fā)展較慢。因此，輻照殺菌對食品及食品原料的影響還有待進一步研究。