乳酸链球菌素在软牦牛肉干保藏中的应用

王慧

（青海省西宁市湟中县畜牧兽医站，青海 西宁 811600）

但是，通常的牦牛肉加工方法中一般用亚硝酸盐作为防腐剂，并且在较高温度下灭菌以达到食用卫生标准。而这种传统的制作方法不仅会破坏原料肉中的营养成分如维生素等，还会带来食用安全隐患，因为亚硝酸盐达到一定值会产生致癌作用。我国是一个肉类生产及消费大国,随着食品工业的发展生物技术的进步,微生物防腐剂在肉类加工中应用的益处逐步被广大公众所认知,品种的进一步多样化都为我国肉制品保鲜防腐的发展提供了大好时机[1]。据报道乳酸链球菌素具有良好的抑菌作用，特别是对革兰氏阳性菌，具有良好的生物防腐作用[2]。乳酸链球菌素（Nisin）亦称乳链菌肽，是由乳酸链球菌产生的一种多肽物质，食用后在人体生理pH条件和胰凝乳蛋白酶作用下很快水解成氨基酸，不会改变人体肠道内正常菌群以及产生如其它抗菌素出现的交叉抗性，是一种高效、无毒、安全、性能卓越的天然食品防腐剂。它能有效抑制嗜热脂肪芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、李斯特氏菌、肉毒梭菌等各种革兰氏阳性菌的营养细胞和芽孢[3]。加入食品中，可大大降低食品的灭菌温度、缩短灭菌时间，使食品保持原有营养成分、风味、色泽，同时还能大量节能。可广泛用于肉制品、乳制品、植物蛋白食品、罐装食品、果汁饮料及经热[4-5]。

软牦牛肉干制品是青海绿草源食品有限公司拟开发的一个新产品，较其他牦牛肉制品具有较高的水分活度，因此如何有效地延长其货架期，保证产品品质，是本实验的最终目的。本研究应用生物防腐剂乳酸链球菌素代替亚硝酸盐等化学防腐剂，以期延长软牦牛肉干货架期，为消费者提供安全、货架期较长的牦牛肉新产品。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验材料

原料肉、高温复合蒸煮袋、乳酸链球菌素：由兰州伟日生物工程有限公司提供。

1.1.2 培养基

普通营养琼脂平板、乳糖发酵管、革蓝氏染色液等均为青海大学动物营养实验室自制。

1.1.3 加工设备

真空封口机：上海佳河包装机械有限公司；恒温培养箱：上海沪粤明科学仪器有限公司；PHS-3C数显酸度计：北京扬海伟业科技有限公司；蒸汽全自动杀菌釜：诸城市鑫富机械有限公司；电烤全自动烟熏炉和全自动真空滚揉机：诸城市国泰食品机械有限公司等。

1.2 方法

1.2.1 检测方法

感官评定，大肠菌群按食品卫生微生物学检验 大肠菌群测定GB4789-3-2003检测，细菌总数按GB4789-3-2003检测。

1.2.2 软牦牛肉干加工工艺流程

具体流程为：原料肉选择→修整切条→腌制→晾挂→烘烤、烟燻→切块→炒制→包装→灭菌→冷却。

2 结果与分析

2.1 正交试验

将精选的牦牛肉去筋分成九等分，每份1 kg。并分开盛装于不锈钢盆中并依次标号按照表1正交试验表进行添加。

表1 正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal test

其它辅料：花椒、辣椒面、嫩肉粉加入量相同，但不添加亚硝酸盐和防腐剂。原料肉分好后进行分别腌制，腌制时间为24 h。然后进行晾挂，晾挂时各组做上标记挂在通风状况较好处，2 d后进行熏烤，熏烤温度为80℃，熏烤30 min，分开取出后切片并分别炒制、沥油包装并在各组产品袋上贴上标签，灭菌、冷却,得到正交试验组产品。

2.1.1 感官评定标准

正交试验时，产品感官评分以10分计，参照标准见表2。

表2 感官评定标准Table 2 Sensory evaluation standards

2.1.2 正交试验L9（34）：乳酸链球菌素最佳工艺条件的确定

影响牦牛肉干产品品质及保藏时间的主要因素为乳酸链球菌素使用量、食盐用量、肉酸度菌接种量、食盐含量。为了寻求三者的最佳结合点，设计L9（34）的正交试验。

2.1.3 正交试验因素结果分析表

正交试验因素结果分析表，见表3。可知，乳酸链球菌素水溶液浓度为显著影响因素，食盐用量和pH为次要影响因素（RA＞RB，RB＞RC），最佳工艺条件如表 4所示。

表3 正交试验因素结果分析表Table 3 Orthogonal test factor analysis table of results

表4 最佳工艺条件Table 4 The optimum process conditions

2.2 单因素试验

通过单因素试验确定灭菌温度最佳值。将包装好的实验组各组产品分成两部分，进行单因素试验见表5，并用感官进行评定。

通过对比分析可知：63℃30 min灭菌后产品感官总体水平比121℃10 min灭菌的感官要好，并且营养损失较少。感官数据分析：121℃10 min灭菌后的总体平均值偏离灭菌前总体平均值的偏离度更大。再通过微生物检验见表5～表7。

表5 单因素试验表Table 5 Single factor experiment table

2.2.1 微生物检验及分析

从表6，表7分析可知，灭菌效果没有显著差别，因此进行保温试验，取出生产组的已包装好的未灭菌的产品50 g/袋共10袋分成两组（A、B）分别进行121℃10 min灭菌（A组）和63℃30 min灭菌（B组）。之后将两组添加亚硝酸盐的生产组产品分别与添加乳酸链球菌素的实验组产品同时进行保温试验，见表8。

表6 单因素试验感官结果分析表Table 6 Single factor test sensory analysis table of results

表7 121℃10 min灭菌效果表Table 7 121 degrees 10 minutes sterilization effect table

表8 63℃30 min灭菌效果表Table 8 63 degrees 30 minutes sterilization effect table

2.3 保温试验及微生物检验分析

将样品（A、B）放入恒温箱中，在37℃下培养，每隔7天进行一次微生物检验,并进行感官评定。并设定生产组编号为10，见表9。

表9 添加乳酸链球菌素与添加亚硝酸盐感官对比试验表Table 9 Add nisin and adding nitrite sensory test table

从表9中对比看出添加化学防腐剂亚硝酸盐组的产品在色泽上比添加乳酸链球菌素组更好，色泽上更具优势，其他方面则相同。

不同条件下的实验结果比较见表10～表15。

表10 37℃恒温培养7 d结果（121℃10 min灭菌组）Table 10 Constant temperature of 37℃7 d culture results（121 degrees 10 minutes sterilization group）

表11 37℃恒温培养7 d结果（63℃30 min灭菌组）Table 11 Constant temperature of 37℃7 d culture results（63 degrees 30 minutes sterilization group）

表12 37℃恒温培养21 d的结果(121℃10 min灭菌组）Table 12 Constant temperature of 37℃21 d culture results（121 degrees 10 minutes sterilization group）

表13 37℃恒温培养21 d的结果（63℃30 min灭菌组）Table 13 Constant temperature of 37℃21 d culture results（63 degrees 30 minutes sterilization group）

表14 37℃恒温培养35天的结果(121℃10 min灭菌组）Table 14 Constant temperature of 37℃35 d culture results（121 degrees 10 minutes sterilization group）

表15 37℃恒温培养35 d的结果（63℃30 min灭菌组）Table 15 Constant temperature of 37℃35 d culture results（63 degrees 30 minutes sterilization group）

通过试验可知：乳酸链球菌素与亚硝酸盐相比，具有较强的防腐抑菌作用，能延长产品保质期。按照目前青海省食品质量检验所测定食品保质期的方法可知：添加乳酸链球菌素量为0.15 g/kg，食盐用量为12 g/kg，酸度值为5，灭菌温度为121℃灭菌时间10 min的实验组产品保质期可定为1.5年。

3 结论与讨论

1）本实验确定了利用乳酸链球菌素保藏软毛牛肉干时的最佳工艺参数；

2）利用乳酸链球菌素的生物防腐作用可以有效地延长软毛牛肉干的保藏期和货架期；

3）开发出更加安全健康的休闲软牦牛肉干食品，具有广阔的市场前景。

4）乳酸链球菌素是一类应用较广的生物防腐剂，具有较好的抑菌效果及一定的发色作用，它是一种多肽物质，在人体消化道中能被分解为氨基酸，因此食用安全。

5）根据正交试验结果，我们确定出了软牦牛肉干制品生产中乳酸链球菌素添加的最佳工艺条件。因乳酸链球菌素是一种白色易流动的粉末,考虑到它添加到牦牛肉中的均匀性,我们将它配成不同浓度的水溶液,以浸渍方法进行添加结合二次添加表明其效果很好。在经过高温杀菌后,仍可以保持原有风格，说明乳酸链球菌素在一定酸度值条件下耐热性很好。

6）试验中进行保温试验以确定产品保质期，测定方法采用青海省食品质量检验所使用的方法，其培养条件是：37℃，湿度75%。保温一天相当于相应的保质期为十二天，保温一个月相当于可以在室温条件下存放一年。本实验中保温试验共做了35 d，大肠菌群未超标，细菌总数符合牦牛肉的国家卫生标准。按照青海省食品质量检验所推测保质期的方法可知使用乳酸链球菌素保藏牦牛肉干可以使产品保质期达到14个月，并且具有较高的感官特性和营养价值。

7）试验中还用添加亚硝酸盐的生产组产品与未添加亚硝酸盐的实验组产品进行比较，对比结果较明显：添加亚硝酸盐的生产组产品色泽在腌渍后与实验组相比色泽更鲜艳呈鲜红色，而添加乳酸链球菌素的实验组在腌渍后色泽偏暗呈暗红色。在炒制后生产组色泽按仍然优于实验组产品。但是在后期细菌检验中实验组细菌总数与生产组细菌总数差异显著，实验组抑菌效果更好。因此，寻找出具有发色作用的生物着色剂再与乳酸链球菌素协同使用开发出更加安全、色泽与口感好的新产品是今后肉制品加工业的方向之一。

8）据报道[6]，乳酸链球菌素能增加一些细菌对热的敏感性,降低杀菌温度，且在小范围内有辅助杀菌的作用。但在本实验中,其降低杀菌温度这一作用并不明显,还有待进一步研究。

9）本试验首次在软牦牛肉干加工过程中采用一定浓度的乳酸链球菌素水溶液浸渍的方法，改善了产品的口感，延长了产品的保质期，更好的发挥了乳酸链球菌素的防腐作用。同时，在产品加工中使用了熏烤工艺，烟熏中含有愈创木酚，其具有防腐作用还能产生特殊香味使产品具有特殊的香味，是该产品开发中的一个亮点。

10）试验中使用的乳酸链球菌素最佳用量为0.15g/kg。运用于生产中加工1 t的产品需要0.15 kg（150 g）乳酸链球菌素，按批发价格650元/kg，生产1 t产品需乳酸链球菌素花费97.5元；当添加亚硝酸盐时按肉类食品添加剂使用方法的量加入亚硝酸盐含量即达25 mg/kg，加工1 t的产品需要25 g亚硝酸盐，其市场批发价格为3.5元/kg，即生产1 t产品花费0.09元，花费不足0.1元。虽然肉的颜色和外观是消费者对肉的第一印象，加入亚硝酸盐，使其产生的一氧化氮与肌红蛋白结合成亚硝基肌红蛋白的红色素，使肉品颜色呈桃红色，且能防腐，煮肉易熟。但亚硝酸盐长期食用能致癌，若食品中添加时调制不匀，食入过量的亚硝酸盐使人发生食物中毒。随着人们食品安全意识的提高，生物类防腐剂将有巨大的市场前景，这是食品发展的必然方向。

[1]杜彬彬,徐振辉.我国肉制品的发展趋势[J].中国畜牧兽医文摘,2008(1):13

[2]刁静静.生物防腐剂在肉品保鲜中的应用(一)[J].肉类研究,2009(3):64-69

[3]Buchanan R L,Palumbo S A.Aeromonas hydrophila and Aeromonas sobria as potential food poisoning spicies;ariview[J].J Food safety,1985(7):15-29

[4]汤凤霞,蔡慧农.生物防腐剂Nisin的研究与应用[J].食品科技,2002(11):46-47

[5]刘鹭.乳酸链球菌素在泡椒凤爪制品保藏应用中的研究[J].肉类工业,2003(3):9-10

[6]罗欣,朱燕.NISIN在牛肉冷却肉保鲜中的应用研究[J].食品科学,2000,21(3):53-57