一種新型面包防腐工藝研究

1.面包防腐工藝發(fā)展現(xiàn)狀

隨著人們食品安全意識的提高，面包防腐技術(shù)也逐漸受到越來越多的重視，目前面包中廣泛使用的添加劑主要有脫氫乙酸及其鈉鹽和丙酸及其鈉鹽、鈣鹽等，食品安全國家標準審評委員會秘書處于2021年3月30日發(fā)布了GB 2760《食品添加劑使用標準》征求意見稿，刪除了脫氫乙酸及其鈉鹽在面包中使用的規(guī)定。因此，對于不添加脫氫乙酸及其鈉鹽的新型面包防腐工藝的研究對提高食品安全具有重要意義。

2.新型面包防腐工藝研究

本文主要通過添加單一天然防腐劑、復(fù)配防腐劑等方法，探究不同防腐工藝的效果及差異，最終得到能夠有效替代脫氫乙酸及其鈉鹽在面包中使用的防腐工藝。

2.1 單一天然防腐劑抑菌性能研究

食品防腐劑按其組分和來源主要分為化學(xué)食品防腐劑和天然食品防腐劑。天然防腐劑是由生物體分泌或者生物體內(nèi)存在的具有抑菌作用的物質(zhì)，經(jīng)人工提取或加工而成為食品防腐劑，此類防腐劑為天然物質(zhì)，有的本身就是食品的組分，故對人體無毒害。首先研究僅添加單一天然防腐劑的抑菌效果，食品中防腐效果較好的天然防腐劑主要有乳酸鏈球菌素、山梨糖醇、海藻糖醇，在面包中分別只添加0.1g/kg的乳酸鏈球菌素、山梨糖醇、海藻糖醇，37℃儲存并對微生物指標進行監(jiān)測（按照三級抽樣記錄最大數(shù)值），探究在不同存儲時間下各天然防腐劑對菌落總數(shù)和霉菌的抑制作用。

在添加單一天然防腐劑后，三種產(chǎn)品菌落總數(shù)、霉菌與存儲時間的關(guān)系如圖1所示。結(jié)果表明，隨著存儲時間的延長，產(chǎn)品菌落總數(shù)、霉菌均呈現(xiàn)出指數(shù)增長的趨勢。根據(jù)微生物繁殖規(guī)律，存儲時間前4天可看做初始增長階段，由于產(chǎn)品本身微生物數(shù)量較少，加上防腐劑的抑制作用，微生物增長較慢；存儲時間4-12天為快速增長階段，微生物繁殖積累到一定數(shù)量，防腐劑的抑制作用日益減弱，逐漸表現(xiàn)出線性增長的趨勢；存儲時間12天后表現(xiàn)為指數(shù)增長階段，隨著微生物的大量繁殖，防腐劑的作用變得微乎其微，微生物不受控制地迅速增長。

從圖1可看出，在存儲時間1-15天內(nèi)，添加乳酸鏈球菌素的產(chǎn)品菌落總數(shù)從50CFU/g迅速升高到31000CFU/g，霉菌由＜10CFU/g（設(shè)備最低檢出限為10CFU/g，圖中＜10CFU/g的值統(tǒng)一以0標示）迅速升高到510CFU/g，而添加山梨糖醇和海藻糖醇的產(chǎn)品也表現(xiàn)出了相同的增長趨勢，在存儲時間15天時，三種產(chǎn)品菌落總數(shù)均達到了30000CFU/g以上，霉菌均達到了500CFU/g以上，遠高于國家標準（根據(jù)GB 7099-2015要求，面包產(chǎn)品中菌落總數(shù)應(yīng)＜10000CFU/g，霉菌應(yīng)＜150CFU/g）。這說明添加單一天然防腐劑的產(chǎn)品中微生物仍大量繁殖，菌落總數(shù)、霉菌較高，對菌落的生長控制有限，防腐效果差。

乳酸鏈球菌素、山梨糖醇、海藻糖醇等天然防腐劑對大多數(shù)細菌具有一定的抑制作用，但對真菌抑制效果不好，導(dǎo)致產(chǎn)品中菌落總數(shù)、霉菌增長較快。這說明單一天然防腐劑雖然安全且具有一定的抑菌作用，但其抑菌效果較差，不能滿足產(chǎn)品安全需求。因此，必須在單一天然防腐劑的基礎(chǔ)上，添加一種相對安全且對真菌有明顯抑制效果的防腐劑，形成復(fù)配防腐劑，以提高抑菌作用。

2.2 復(fù)配防腐劑抑菌性能研究

丙酸鈣是世界衛(wèi)生組織（WHO）和聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）批準使用的安全可靠的食品用防腐劑，對于霉菌及細菌等具有廣泛的抗菌作用，丙酸鈣對引起面包產(chǎn)生粘絲狀物質(zhì)的好氣性芽孢桿菌有很好的抑制效果且對酵母菌影響較小，其對人體幾乎無毒性，可以通過代謝被人體吸收并供給人體所必需的鈣成分，是一種常用的食品防腐劑。鑒于單一天然防腐劑無法有效抑制菌落生長，在配料中增加0.6g/kg的丙酸鈣，形成復(fù)配防腐劑（天然防腐劑+丙酸鈣），并進一步對其抑菌效果進行研究。

在添加不同的復(fù)配防腐劑后，37℃存儲并對微生物指標進行監(jiān)測，得到三種產(chǎn)品菌落總數(shù)、霉菌與存儲時間的關(guān)系，并與添加單一天然防腐劑的效果進行比較，如圖2所示。結(jié)果表明，在添加復(fù)配防腐劑后，三種產(chǎn)品中菌落總數(shù)、霉菌都大幅降低，特別是在存儲時間4-12天的快速增長階段，菌落總數(shù)、霉菌變化曲線的斜率顯著低于單一天然防腐劑時，說明丙酸鈣的加入起到了明顯的抑制增強效果。

從圖2可看出，添加乳酸鏈球菌素+丙酸鈣的產(chǎn)品在存儲時間15天時菌落總數(shù)由之前只添加山梨糖醇時的31000CFU/g降至18000CFU/g，降幅達13000CFU/g；霉菌由之前的510CFU/g降至290CFU/g，降幅達220CFU/g。添加山梨糖醇+丙酸鈣、海藻糖醇+丙酸鈣的產(chǎn)品菌落總數(shù)降幅也均超過了12000CFU/g，霉菌降幅均超過了200CFU/g。這說明復(fù)配防腐劑明顯降低了菌落總數(shù)、霉菌的繁殖速度及總體數(shù)量，對微生物的抑制非常明顯。下面進一步分析三種復(fù)配防腐劑對菌落總數(shù)、霉菌的抑制作用及差異。

單獨表示出添加不同的復(fù)配防腐劑的三種產(chǎn)品中菌落總數(shù)、霉菌與存儲時間的關(guān)系如圖3所示。可以明顯看出，添加山梨糖醇+丙酸鈣復(fù)配防腐劑的產(chǎn)品中菌落總數(shù)、霉菌都總體低于另兩種產(chǎn)品，其在存儲時間4-12天的快速增長階段優(yōu)勢最為明顯；且山梨糖醇+丙酸鈣產(chǎn)品菌落總數(shù)、霉菌變化曲線更為平緩，增速更慢，這說明三種復(fù)配防腐劑中山梨糖醇+丙酸鈣的抑菌效果最好。

雖然我們通過對比分析得出山梨糖醇+丙酸鈣復(fù)配防腐劑對本產(chǎn)品的抑菌效果最好，但產(chǎn)品在存儲時間15天時的菌落總數(shù)和霉菌仍不理想，要想繼續(xù)降低微生物數(shù)量，提高產(chǎn)品安全，需進一步分析研究。分析之前的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，微生物的快速增長繁殖都要經(jīng)歷前期量的積累，所以控制前期特別是產(chǎn)品中初始微生物的數(shù)量至關(guān)重要。根據(jù)圖3分析，在存儲的前幾天內(nèi)，產(chǎn)品菌落總數(shù)、霉菌就已經(jīng)達到一定值，即使抑菌效果最好的山梨糖醇+丙酸鈣復(fù)配防腐劑，在存儲第2天便檢出了菌落總數(shù)，在存儲第6天便檢出了霉菌，這說明產(chǎn)品初始潔凈度不夠，在生產(chǎn)加工過程中就可能存在微生物的污染。

食品中微生物最直接的來源是原料和配料，因此要控制好原料和配料在廠內(nèi)運輸、儲藏和處理時微生物的污染及生長；食品中微生物另一重要來源就是食品加工環(huán)境，包括空氣和加工儀器設(shè)備的接觸面等，這些都是食品中微生物產(chǎn)生和傳遞的重要途徑；此外，人體體表、服裝等也是食品加工中微生物的重要來源。

2.3 車間升級后復(fù)配防腐劑抑菌性能研究

根據(jù)以上分析，對生產(chǎn)車間進行了改造升級，由原來的百萬級潔凈室升級為十萬級潔凈室，并對工作人員進入車間的程序進行嚴格把控，且進一步規(guī)范了生產(chǎn)操作規(guī)程，大大提高了生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度，降低了產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中受污染的風(fēng)險。

車間升級后，再次抽取添加三種不同復(fù)配防腐劑的產(chǎn)品，37℃存儲并對微生物指標進行監(jiān)測，得到三種產(chǎn)品菌落總數(shù)、霉菌與存儲時間的關(guān)系，并與車間升級前的數(shù)據(jù)進行比較，如圖4所示。結(jié)果表明，車間升級后菌落總數(shù)、霉菌明顯低于升級前的數(shù)據(jù)，說明產(chǎn)品中微生物指標顯著降低，特別是在存儲初期，菌落總數(shù)、霉菌得到了很好的控制，三種產(chǎn)品中菌落總數(shù)均在存儲第4天才達到檢出限值（10CFU/g），霉菌均在存儲第9天才達到檢出限值。這主要是因為車間升級后環(huán)境潔凈度明顯提升，產(chǎn)品生產(chǎn)過程中受污染的概率大大降低，菌落總數(shù)、霉菌在一開始就很少。

同時可以看出，車間升級后，三種產(chǎn)品菌落總數(shù)、霉菌隨存儲時間的變化曲線也更為平緩，在存儲時間15天時，三種產(chǎn)品菌落總數(shù)最高為9800CFU/g，霉菌最高為100CFU/g，均已滿足國家標準GB 7099-2015的要求，這說明產(chǎn)品中菌落總數(shù)、霉菌繁殖速度明顯減緩且一直控制在較低水平。可見環(huán)境潔凈度的提升再加上復(fù)配防腐劑的抑制，有效地控制了產(chǎn)品菌落總數(shù)、霉菌的增長。下面進一步分析車間升級后三種復(fù)配防腐劑對微生物的抑制作用及差異。

如圖5所示，單獨表示出車間升級后添加不同復(fù)配防腐劑的三種產(chǎn)品中菌落總數(shù)、霉菌與存儲時間的關(guān)系，以便進一步分析不同復(fù)配防腐劑間的差異。由圖5a結(jié)合數(shù)據(jù)可以看出，三種產(chǎn)品都是在存儲第4天達到了菌落總數(shù)檢出限值，但添加山梨糖醇+丙酸鈣的產(chǎn)品菌落總數(shù)在第4天首次檢出值僅為10 CFU/g，明顯低于乳酸鏈球菌素+丙酸鈣和海藻糖醇+丙酸鈣的首次檢出值30CFU/g和20CFU/g。且在存儲時間4-15天內(nèi)，添加山梨糖醇+丙酸鈣的產(chǎn)品菌落總數(shù)一直處于低值且曲線變化更為平緩，較另兩種產(chǎn)品優(yōu)勢明顯。圖5b表明，車間升級后三種產(chǎn)品均在存儲第9天首次檢出霉菌，且首次檢出值均為10CFU/g，但在其后9-15天內(nèi)，添加山梨糖醇+丙酸鈣的產(chǎn)品霉菌抑制效果明顯好于另兩種產(chǎn)品。這充分說明，山梨糖醇+丙酸鈣復(fù)配防腐劑對產(chǎn)品菌落總數(shù)、霉菌的抑制效果更好，這也與車間升級前的分析結(jié)果一致。

結(jié)論

通過對面包產(chǎn)品中微生物指標的跟蹤監(jiān)測，本文分別研究了單一天然防腐劑、復(fù)配防腐劑以及車間升級后復(fù)配防腐劑對產(chǎn)品菌落總數(shù)、霉菌的抑制作用，根據(jù)試驗得出，車間升級為十萬級環(huán)境潔凈度，使用山梨糖醇+丙酸鈣的復(fù)配防腐工藝可有效替代脫氫乙酸及其鈉鹽，以滿足新的國家標準，實現(xiàn)盡可能少用添加劑的同時又充分保證食品安全。

作者簡介

王程鵬（1992-），男，碩士；主要從事檢驗檢測工作。