倪文霞,黄泽元,王尚玉,钱郅帧
(武汉工业学院食品科学与工程学院,湖北武汉430023)
豆丝是武汉的特色食品,是我国的传统食品,深受城乡人们喜欢,特别是深受那些喜食大米、不习惯“面食”的南方消费者的喜爱[1]。传统风味豆丝是用大米、豆类等经浸泡、磨浆、调匀、烫制、切条、干燥等手工制作的一种传统产品。其蛋白质含量较高,并且不含胆固醇,经常食用,对糖尿病、高血压和动脉硬化病人十分有益,也是儿童、孕期妇女及老年人补充蛋白质的理想食品,符合我国食品结构调整及人民生活需要[2]。目前,鲜湿豆丝的生产大多数仍然处在小作坊式生产状况,卫生条件和产品质量都难以保证。另外,当人们每天需要鲜湿豆丝时,必须定时购买,因而极不方便。与干豆丝比较,鲜湿豆丝具有干豆丝不具备的新鲜、爽口和较好的豆香风味等特点,颇受消费者青睐,作为一种传统食品长久不衰。但是,由于鲜湿豆丝的水分含量高,放在室温下,特别是夏天高温的环境下,从早上放到晚上,鲜湿豆丝极易腐败变质,主要的现象是轻度变质,味道有所改变,严重者变酸和发霉,至今国内尚无非常有效的常温保鲜方法,这一直是鲜湿豆丝工业化生产的“瓶颈”。本课题对鲜湿豆丝在常温下的保鲜方法进研究,这对改善豆丝加工业的现状,丰富市场供应,满足人们的生活需求,保障人们身体健康,有一定的实际意义。
脱氧剂(Oxygen Scavenging),又称游离氧吸收剂(FOA)、游离氧去除剂(F1ClS)或去氧剂等。它是一类能吸收游离氧的物质。当将脱氧剂随同食品一起密封在同一包装内时,脱氧剂便能通过一定的化学反应或其它作用吸收包装内的游离氧及食品中的溶存氧,从而可以防止由于氧化、微生物生长和害虫对食品的危害。能有效地保持食品的色、香、味,防止维生素等营养物质被氧化破坏,延长食品保质期[5,6]。本文应用复合脱氧剂,并配合紫外杀菌对鲜湿豆丝的保鲜进行了研究。
原料:小麦面粉(市售),绿豆(市售),黄豆(市售),大米(市售)。
营养琼脂培养基:琼脂条,牛肉膏,蛋白胨,氯化钠。
孟加拉红培养基:琼脂条,蛋白胨,葡萄糖,磷酸二氢钾,硫酸镁,孟加拉红,氯霉素。
脱氧剂:脱氧剂Ⅰ、脱氧剂Ⅱ。
脱氧剂包装材料:滤纸、保鲜膜。
豆丝包装材料:BOPA/CPP食品复合袋。
手压式塑料封口机(温州市兴业机械设备有限公司);电热手提压力蒸汽消毒器(YXQ-SG41-280型,上海医用核子仪器厂);超净工作台(SW-CJ-IFD型,苏净集团安泰公司制造);恒温恒湿培养箱(LRH-150-S型,广东省医疗器械厂);数显鼓风干燥箱(GZX-9070 MBE型,上海博讯事业有限公司医疗设备厂);电子分析天平(AL-204型,梅特勒-托利多(上海));飞利浦搅拌机(HR2004型,飞利浦电子香港有限公司);台式电饼铛(YXD 20B型,北京市华美饮事机械厂)。
称取40 g黄豆、40 g绿豆、280 g大米于铝盆中,加入适量纯净水,浸泡12 h,捣碎,加入40 g面粉,再加入食盐、水混匀,烫成豆丝。工艺流程如图1所示。
图1 豆丝制作工艺流程图
按照脱氧剂Ⅰ、Ⅱ的最优化配方[7-8]以一定配比混合,制成复合脱氧剂,其中脱氧剂Ⅰ为硫系速效脱氧剂,脱氧剂Ⅱ为铁系缓效脱氧剂。
2.3.1 细菌培养基的配制
牛肉膏:5.0 g;蛋白胨:10.0 g;氯化钠:5.0 g;琼脂:20.0 g;自来水:1000 mL。将上述各成分混合后加热溶解,最后调 pH 至7.2—7.6,用锥形瓶分装。
2.3.2 霉菌培养基的配制
孟加拉红培养基:蛋白胨5 g;葡萄糖10 g;磷酸二氢钾1 g;硫酸镁0.5 g;琼脂 15 g;氯霉素 0.1 g(在倒培养基的时候加入,因为高温可能使它失去作用);孟加拉红0.03 g(1/3000孟加拉红溶液100 mL)。将上述各成分加入蒸馏水溶解后,再加孟加拉红溶液,用锥形瓶分装。
2.3.3 仪器的灭菌
将大锥形瓶(装玻璃珠约15个)、培养基(用锥形瓶装,用棉花塞塞好)、培养皿(每包10个)、移液管、无菌水、小锥形瓶等用报纸包好,放入高压蒸汽灭菌锅中灭菌。
菌落总数测定:按照 GB 4789.2-2010方法测定,选择的菌落总数指标为:≦1×105cfu/g[9]。霉菌总数测定:按照GB 4789.15-2010,选择的霉菌总数指标为:≦150 个/g[10]。
鲜湿豆丝的初始菌落总数和霉菌总数是影响其变质速度的关键因素之一。紫外杀菌可以有效地杀灭鲜湿豆丝中的微生物,大大减少其初始菌落量和霉菌数量,延长保鲜期。以100 g鲜湿豆丝为例,紫外杀菌时间分别为0min、2min、5min、10min、15min,其效果如图2、图3、图4、图5。从图2、图3可以看出紫外杀菌5 min时,豆丝中初始菌落总数为400 cfu/g,霉菌总数为18个/g,紫外杀菌10 min与15 min时,豆丝中初始菌落总数均为300 cfu/g,霉菌总数均为17个/g。由图4、图5可以看出,37℃恒温保藏,紫外杀菌10 min比5 min贮藏期长。综合考虑,紫外杀菌10 min的保鲜效果较好。紫外杀菌并不能有效地控制豆丝中微生物的数量,因此,需要同时加入脱氧剂才能有效地控制豆丝中微生物的数量。
水是脱氧剂发挥作用的催化剂之一,因此水的添加量也是鲜湿豆丝保鲜的关键因素之一。以100 g鲜湿豆丝为例,37℃恒温保藏3 d,按比例添加水的保鲜效果不如不添加水的保鲜效果,如图6、图7所示,内置未添加水的脱氧包的豆丝菌落总数和霉菌总数均小于内置添加水的脱氧包中的豆丝。说明鲜湿豆丝和空气中的水分足以满足脱氧剂发挥作用时对作为催化剂的水的需求。
不同系列的脱氧剂作用方式、作用时间以及抑菌效果不同,因此脱氧剂的配比是鲜湿豆丝保鲜的关键因素之一。选取速效脱氧剂和缓效脱氧剂以不同比例混合成复合脱氧剂应用于豆丝保鲜中,研究其保鲜效果。经过预实验发现,脱氧剂Ⅰ和脱氧剂Ⅱ的配比为 1∶0、0∶1、1∶1、1∶2、2∶1时,37 ℃保藏 3 d后,豆丝中的菌落总数和霉菌总数都远远超标,其中,配比为2∶1的保鲜效果比配比为1∶2的保鲜效果好,说明速效脱氧剂的量应大于缓效脱氧剂的量。现以100 g鲜湿豆丝为例,以脱氧剂配比为3∶1、4∶1、5∶1为研究对象,37 ℃保藏 3 d,保鲜效果如图8、图9所示。由图可以看出,其配比为3∶1、4∶1时,豆丝中菌落总数呈先增大,后减小趋势,而配比为5∶1时,豆丝中菌落总数都呈增大趋势。说明速效脱氧剂在48 h内有明显的抑菌效果,缓效脱氧剂在48 h后作用效果明显,且缓效脱氧剂抑菌效果强于速效脱氧剂。脱氧剂Ⅰ和脱氧剂Ⅱ的配比为4∶1时,豆丝中的菌落总数控制在一定较低水平,霉菌总数呈减小趋势明显,而另外两个配比控制的豆丝中霉菌总数成显著增大趋势,综合比较,配比为4∶1抑菌效果好。
图8 脱氧剂的配比对豆丝保藏中菌落总数的影响
图9 脱氧剂的配比对豆丝保藏中霉菌总数的影响
通过预实验可以看出,脱氧剂对豆丝有明显的保鲜作用,脱氧剂的用量是达到一定抑菌效果的重要因素。以100 g鲜湿豆丝为例,以复合脱氧剂的用量为研究对象,37℃恒温保藏3 d,研究复合脱氧剂的用量对豆丝保鲜的影响。由图10、图11可以看出,复合脱氧剂的用量对豆丝的保鲜有显著的影响,且复合脱氧剂的用量越大,保鲜效果越好。其中,复合脱氧剂用量为1.0885 g时,豆丝中菌落总数为98000 cfu/g,霉菌总数为108个/g,满足鲜湿豆丝中菌落总数的指标。
通过以上单因素实验,可以看出复合脱氧剂对菌落总数和霉菌总数都有较好的抑制作用,现以其对菌落总数的影响为研究对象,综合考虑各种因素对豆丝保鲜的影响,选择水的添加量、紫外杀菌时间、脱氧剂的配比进行正交试验,取37℃恒温保藏3 d后的鲜湿豆丝为试验对象,试验设计及结果见表1。
表1 正交试验结果
根据表1可以看出,对保鲜鲜湿豆丝影响最大的因素为脱氧剂的配比,其次为加水与否,影响最小的为紫外杀菌时间。保鲜的最优方案为C2A2B2,即脱氧剂Ⅰ∶Ⅱ为4∶1,不添加水,紫外杀菌10 min。在此条件下保鲜鲜湿豆丝,效果最好,可使置于37℃恒温环境中保藏的鲜湿豆丝在3 d内菌落总数不超过105cfu/g,从前面的单因素实验可以看出以此方案保鲜的豆丝在37℃恒温环境中保藏3天后霉菌总数不大于150个/g,使其处于可食用水平。
研究了影响鲜湿豆丝中菌落总数和霉菌总数的几个因素,得出的主要结论如下:紫外杀菌时间为10 min,豆丝中的初始菌落总数和霉菌总数相对最小;水作为催化剂在复合脱氧剂中必不可少,在最佳配比的基础上,不添加的效果比按比例添加水的保鲜效果好,说明空气和豆丝中的水足以提供复合脱氧剂发挥作用时所需的水;脱氧剂Ⅰ∶脱氧剂Ⅱ为4∶1时,复合脱氧剂的保鲜效果最好。保鲜的最优方案可以使鲜湿豆丝在37℃恒温环境中保藏3d后的菌落总数不超过105cfu/g,霉菌总数不超过150个/g,保持其可食用性,延长了鲜湿豆丝的保质期,为豆丝的发展开辟了一条新路。
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[9] GB 2711-2003,非发酵性豆制品及面筋卫生标准[S].
[10] GB 7099-2003,糕点、面包卫生标准[S].