鱼肉肠的超高压杀菌工艺研究

杭瑜瑜

(琼州学院理工学院，海南三亚572022)

超高压技术是食品加工领域的一项新技术，超高压可以使酶失活、导致细胞形态的改变、破坏细胞膜等［1，2］.高压处理能够完整地保留风味和多种维生素等小分子物质［3－5］，超高压加工具有速冻及不冻冷藏效果，而且超高压还可以改善生物多聚体结构，调整食品质构.超高压的这些特性可以延长水产品的货架期并可大大提高水产加工制品的商业价值.

研究了超高压处理对鱼肉肠中微生物的影响，并确定了鱼肉肠的超高压杀菌工艺条件，为超高压在水产品加工中的杀菌应用提供了实例.

1 材料和方法

1.1 试验材料、试剂与设备

1.1.1 原料鱼肉肠，自制.

1.1.2 主要试剂及溶液配制营养琼脂、乳糖胆盐发酵培养基、伊红美蓝琼脂培养基、乳糖发酵培养基、孟加拉红琼脂培养基均为杭州微生物试剂公司生产;革兰氏染色液、0.85%灭菌生理盐水.所用试剂均为分析纯.

1.1.3 试验仪器与设备超高压处理装置HPB.A2—600/0.6超高压生物处理机，华泰森淼生物工程技术有限公司;真空包装机，超净工作台，高压蒸汽灭菌锅，生化培养箱等.

1.2 试验方法

1.2.1 鱼肉肠的制备鱼糜→解冻→斩拌(调味)→灌肠→真空包装

1.2.2 样品处理为了保证所有试验样品中微生物种类、数量一致，试验用鱼肉肠均为一次性制备，高压处理后立即进行微生物指标检验.

1.2.3 试验方法设计

1.2.3.1 单因素试验设计

(1)压力对微生物存活量的影响:在20℃下，保压10min，分别于100MPa、200MPa、300MPa、400MPa和500MPa的压力处理样品.

(2)保压时间对微生物存活量的影响:样品在20℃，400MPa压力下分别保压处理5min、10min、15min、20min和25min.

(3)协同处理温度对微生物存活量的影响:样品分别于20℃、30℃、40℃、50℃和60℃在400MPa压力下处理10min.

1.2.3.2 正交试验设计依据单因素试验结果，对处理压力、保压时间以及协同温度选取适宜的水平，按照L9(34)正交表安排实验，实验因素与水平见表1.

1.2.4 微生物存活量的测定方法根据中华人民共和国国家标准食品卫生微生物学检验方法(GB/T4789－2003)检验经超高压处理和未处理(对照样)鱼肉肠样品中的细菌总数(单位:cfu/g)、霉菌和酵母菌数量(单位:cfu/g)，大肠菌群(单位:MPN/100g)和致病菌.

表1 正交试验因素水平表

1.3 数据分析方法利用SPSS13.0的ANOVA进行方差分析，并用邓肯多重比较进行检验在方差分析中有显著差异的变量之间的差异，差异显著性p＜0.05.

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 处理压力对微生物存活量的影响超高压处理样品中微生物的数量和压力的关系如图1所示.由图1可见，在20℃下，不同压力下保压10min后，菌落总数从24000cfu/g下降到1300cfu/g.未处理样的大肠菌群数量是9400MPN/100g，经400MPa处理已不能检出，未处理样的霉菌和酵母菌数量是4700cfu/g，经500MPa处理后下降到10cfu/g.大于400MPa时，致死曲线接近直线.可见在大于400MPa之后，单纯增加压力对于杀菌效果影响不大.

2.1.2 保压时间对微生物存活量的影响超高压处理样品中微生物的数量和保压时间的关系如图2所示.由图2可见，随着保压时间的延长，微生物数量降低，在0－5min之间微生物存活量明显降低.经10min处理，大肠菌群未检出，霉菌和酵母菌经15min处理后也未检出.在一定压力条件下，杀菌时间延长，杀菌效果会有一定程度的提高，但超过一定值时单纯的增加保压时间对于杀菌效果影响不大.

图1 压力对微生物存活量的影响

2.1.3 协同处理温度对微生物存活量的影响协同温度与微生物数量的关系如图3所示.由图3可见，在20℃和30℃下处理时，菌落总数分别从26000cfu/g降低到 1700cfu/g和 480cfu/g.温度为40℃、50℃ 和 60℃ 时，菌落总数分别为 350cfu/g、270cfu/g和260cfu/g.经400MPa、30℃、处理10min，菌落总数为470cfu/g，远低于国家卫生标准.通过显著性分析，经400MPa，10min处理，30℃以上与30℃的温度处理的杀菌效果没有显著差异性，因此为了节约成本，30℃的温度处理的杀菌效果较为理想.

图2 保压时间对微生物存活量的影响

图3 协同处理温度对微生物存活量的影响

2.2 正交试验结果与分析按照表1安排试验，正交试验结果见表2.

表2 正交试验设计与结果

由于在400MPa以上处理时，大肠菌群、霉菌和酵母菌都没有检出.所以以菌落总数为指标进行优化结果分析.以菌落总数为指标的方差分析见表3.

表3 菌落总数的正交试验的方差分析表

由表3方差分析的结果可以看出，因素A作用显著，B和C的作用不显著.当压力为400MPa时，各项指标已经达到国家卫生标准的要求.而因素B和C均未达到显著水平，可以在任意水平.同时考虑杀菌效果以及温度对质构等等因素的影响，故选取B2，因素C的重要程度最低，可以由其他两个因素来决定.结合试验结果，选择C1就可以达到良好的杀菌效果.因此，最为经济的超高压杀菌工艺条件为压力400MPa，温度30℃，保压时间5min.

3 结论

超高压处理对鱼肉肠有良好的杀菌效果.试验结果表明，在杀菌效果的诸影响因素中，处理压力是主要的影响因素，温度次之，最后是保压时间.通过数据分析得出杀菌的最优化工艺条件为:操作压力400MPa、保压时间5min、协同温度30℃，在此条件下处理，鱼肠的菌落总数减少97.2%，大肠菌群、霉菌和酵母菌以及致病菌均未检出.

［1］杭瑜瑜，陆海霞，励建荣.超高压处理对副溶血性弧菌的影响［J］.微生物学报，2009，49(11):1489～1493.

［2］戚伟民，钱平，余坚勇，等.中性体系中超高压－Nisin协同作用下的细菌致死机理［J］.微生物学报，2011，51(1):35～42.

［3］Pan J.，Zhang W.C.，Chen C.G.，et al.Study on ultra high pressure sterilization Practical procedure and equipment on beverage［J］.Transaction of the Chinese Society of Agriculture Engineering，2000，16(1):125 ～128.

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［5］Rahman M.S..Handbook of Food Preservation［M］.New York:CRC Press，2007.839 ～841.