超高压处理对牛肚杀菌效果影响

张大力，蔡 丹，盛 悦，陈 婷，佟维娜，王旭东，刘景圣

（吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林 长春 130118）



超高压处理对牛肚杀菌效果影响

张大力，蔡 丹，盛 悦，陈 婷，佟维娜，王旭东，刘景圣*

（吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林 长春 130118）

摘 要：以牛肚为主要原料，研究不同超高压处理压力、时间和温度对牛肚杀菌效果的影响。结果表明：在压力为400 MPa，处理时间为10 min，初始处理温度为20 ℃的工艺条件下，牛肚的菌落总数由未经超高压处理前的（5.04±1.53）（lg（CFU/g））下降至（3.11±0.57）（lg（CFU/g）），4 ℃贮藏15 d后，样品的菌落总数为（3.81±0.61）（lg（CFU/g）），大肠菌群数为90 MPN/100 g。

关键词：牛肚；超高压；菌落总数

张大力, 蔡丹, 盛悦, 等. 超高压处理对牛肚杀菌效果影响[J]. 肉类研究, 2016, 30(1): 21-23. DOI:10.15922/j.cnki. rlyj.2016.01.005. http://rlyj.cbpt.cnki.net

ZHANG Dali, CAI Dan, SHENG Yue, et al. Effect of ultra high pressure processing on inactivation of microorganisms in bovine tripe[J]. Meat Research, 2016, 30(1): 21-23. (in Chinese with English abstract) DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.01.005. http://rlyj.cbpt.cnki.net

中国作为畜牧业大国，肉类产量居世界第一，畜禽副产物资源（骨、血、内脏等）丰富。2010年，我国畜禽副产物的产量超过了4 000 万t，而内脏是重要的畜禽副产物之一[1]。内脏具有较高的营养价值，尤其是肚（胃），牛肚含蛋白质、脂肪、钙、磷、铁、硫胺素、核黄素、尼克酸等[2]，性味甘平，以形相补，有补益脾胃的作用。《本草纲目》记载牛肚能“补中益气、解毒、养脾胃”，《本草蒙荃》也有记载牛肚有“健脾胃、免饮积食伤”的作用，牛肚养胃则可润肺，此“补土生金”之理。我国人民食用动物内脏历史悠久，东南亚等国家也有食用内脏的习惯，千百年来形成以家畜内脏为原料，烹制加工各种美食佳肴，如“水爆肚”、“熏酱肚”、“夫妻肺片”、韩国的内脏汤、日本的烤内脏等[3-4]。

尽管牛肚营养丰富，但是作为反刍动物的消化器官，牛肚中含有大量的消化道微生物[5]，例如气单胞菌属、大肠杆菌、棒状杆菌属、多形杆菌属、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、弯曲杆菌、沙门氏菌等[6-10]，未经清洗、杀菌直接食用会影响人的健康。国外学者采用γ-射线辐照等不同的技术处理对即食牛肚进行微生物控制，取得了良好的效果[11-12]。目前，我国牛肚的加工方法简单，一般经过人工清洗、简单修整后直接置于冷库冻藏，所以产品多以冻品形式贮藏、销售或以熟食形式二次加工后销售。因此，产品在贮藏、销售及消费过程中存在着严重的安全隐患[13]，给消费者带来了极大的食品安全风险，同时也严重制约了畜禽副产物的高值化利用和产业的健康、有序发展。

超高压技术作为一种新兴的技术，一般是指用100～1 000 MPa的压力在常温条件下对物料进行处理，达到灭菌和改变某些特性的效果[14-15]。目前广泛应用于食品工业中，如对果蔬汁、冷却肉、水产品、蘑菇、休闲食品等杀菌及保鲜[16-20]。

本实验以牛肚（牛百叶）为主要原料，采用正交试验的方法，探讨超高压处理牛肚时各因素对牛肚微生物数量的影响，为开发牛肚产品的生鲜销售方式提供可靠的理论依据，在为消费者提供洁净、优质、安全的牛肚产品，提高产品质量，确保消费者食用安全等方面具有重要意义。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

生鲜牛肚（牛百叶）为屠宰场胴体分割过程直接收集。

胰蛋白胨、酵母浸膏、葡萄糖、氯化钠、乳糖、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、月桂基硫酸钠、琼脂粉等（均为分析纯） 小麦和玉米深加工国家工程实验室。

平板计数琼脂（plate count agar，PCA）培养基：胰蛋白胨5.0 g、酵母浸膏2.5 g、葡萄糖1.0 g、琼脂粉15.0 g、蒸馏水1 000 mL，pH 7.0±0.2，121 ℃灭菌15 min。

月桂基硫酸盐胰蛋白胨（lauryl sulfate tryptone，LST）肉汤培养基：胰蛋白胨或胰酪胨20.0 g、氯化钠5.0 g、乳糖5.0 g、磷酸氢二钾（K2HPO4）2.75 g、磷酸二氢钾（KH2PO4）2.75 g、月桂基硫酸钠0.1 g、蒸馏水1 000 mL，pH 6.8±0.2，121 ℃高压灭菌15 min。

煌绿乳糖胆盐（brilliant green lactose bile，BGLB）肉汤培养基：蛋白胨10.0 g、乳糖10.0 g、牛胆粉（oxbile）溶液200 mL、0.1%煌绿水溶液13.3 mL、蒸馏水800 mL，pH 7.2±0.1，121 ℃高压灭菌15 min。

1.2仪器与设备

HPP-600 MPa/30 L超高压设备 包头科发高压科技有限责任公司；DZ400-2SB真空包装机 上海余特包装机械制造有限公司；HD-163超净工作台 北京东联哈尔仪器制造有限公司；AUY220EXP电子天平 北京塞多利斯有限公司；YXQ-SG41-280压力蒸汽灭菌器 上海华线医用核子仪器有限公司；HPX-9162MBE数显电热培养箱 上海博讯实业有限公司。

1.3方法

1.3.1 样品处理

生鲜牛肚从屠宰场直接收集后，修整表面，用灭菌后的手术刀剖开，去除内容物后切分成宽为2 cm左右的牛肚条，采用超声波进行振荡清洗，超声波功率350 W、水温25 ℃、超声波清洗30 min，取出沥净表面水分，按照250 g/袋规格装入真空袋真空包装。置于超高压设备内，在不同的处理压力、处理时间和初始处理温度条件下处理后贮藏，测定样品的菌落总数。

1.3.2 超高压处理牛肚的试验设计

选取超高压压力、处理时间和初始处理温度进行单因素对比试验，每个处理设5 个水平，每个水平重复3 次。以样品的菌落总数为指标，筛选出超高压杀菌条件范围。

1.3.2.1 不同超高压压力对样品菌落总数的影响

分别设定超高压压力为250、300、350、400、450 MPa，在初始温度为25 ℃的条件下超高压处理8 min，测定样品的菌落总数。每个处理组至少3 个平行，试验至少重复3 次。

1.3.2.2 不同超高压处理时间对样品菌落总数的影响

分别设定超高压处理时间为6、8、10、12、14 min，在初始温度为25 ℃、超高压压力为350 MPa的条件下，测定样品的菌落总数。每个处理组至少3 个平行，试验至少重复3 次。

1.3.2.3 不同初始处理温度对样品菌落总数的影响

分别设定初始处理温度为10、15、20、25、30 ℃，在压力为350 MPa的条件下超高压处理8 min，测定样品的菌落总数。每个处理组至少3 个平行，试验至少重复3 次。

1.3.2.4 超高压处理牛肚的正交试验设计

在单因素试验的基础上，确定超高压压力、处理时间和初始处理温度作为影响超高压处理牛肚的主要因素，进行三因素三水平L9（34）正交试验，因素水平见表1。

表1　正交试验的因素和水平TTable 1 Factors and levels used in orthogonal array design

1.3.3 超高压处理后牛肚贮藏期微生物指标变化

将经超高压处理后的牛肚置于4 ℃条件下贮藏21 d，每3 d分别对牛肚的菌落总数、大肠菌群数进行测定。

1.3.3.1 样品菌落总数测定[21]

根据GB 4789.2—2010《食品微生物学检验 菌落总数测定》的相关操作进行微生物菌落计数。

1.3.3.2 样品大肠菌群数测定[22]

根据GB 4789.3—2010《食品卫生微生物学检验 大肠菌群计数》的相关操作进行大肠菌群计数。

2　结果与分析

2.1单因素试验结果

2.1.1 不同超高压压力对样品菌落总数的影响

图1　不同超高压压力对菌落总数的影响Fig.1 Effect of different treatment pressures on aerobic plate count of bovine tripe

由图1可知，牛肚菌落总数随着超高压处理压力的升高呈减少趋势。当压力达到350 MPa以上时，牛肚菌落总数的减少趋势趋缓，当压力为450 MPa时，牛肚菌落总数达到最小值，但牛肚的组织状态发生变化，表面出现白变。因此，本试验确定300、350、400 MPa作为正交试验中超高压处理压力的水平。

2.1.2 不同超高压处理时间对样品菌落总数的影响

图2　不同超高压处理时间对菌落总数的影响Fig.2 Effect of different treatment times on aerobic plate count of bovine tripe

由图2可知，牛肚菌落总数是随着超高压处理时间的延长而呈现出减少的趋势。菌落总数的减少趋势在处理时间达到10 min趋于平缓，而当超高压处理时间达到14 min时，牛肚表面呈现轻微白变。因此，本试验确定8、10、12 min作为正交试验中超高压处理时间的水平。

2.1.3 不同初始处理温度对样品菌落总数的影响

由图3可知，牛肚菌落总数随着超高压初始处理温度的升高而呈现出先减少后增加的趋势。牛肚菌落总数在初始温度为25 ℃时达到最小值。因此，本试验确定20、25、30 ℃作为正交试验中超高压初始处理温度的水平。

图3　不同初始处理温度对菌落总数的影响Fig.3 Effect of different initial treatment temperatures on aerobic plate count of bovine tripe

2.2超高压处理牛肚的正交试验结果

在单因素试验的基础上，确定超高压压力、处理时间和初始处理温度作为影响超高压处理牛肚的主要因素，进行三因素三水平L9（34）正交试验，正交试验结果见表2。

表2　超高压处理牛肚正交试验结果Table 2 Orthogonal array design with experimental results

由表2可知，由超高压处理后牛肚菌落总数的极差分析结果可以看出，各因素对牛肚菌落总数的影响顺序为Α＞B＞C，即超高压压力对牛肚菌落总数的影响最大，其次是超高压处理时间，最后是初始处理温度，超高压处理牛肚的最优组合为Α3B2C1，即超高压压力400 MPa、处理时间10 min、初始处理温度20 ℃，此条件下，牛肚的菌落总数为（3.11±0.57）（lg（CFU/g）），与超高压处理前的菌落总数（5.04±1.53）（lg（CFU/g））相比，超高压处理后牛肚的菌落总数下降了两个数量级，达到了生鲜牛肚的微生物标准要求。

2.3超高压处理后牛肚贮藏期微生物指标变化

将经超高压压力400 MPa、时间10 min、初始温度20 ℃处理后的牛肚置于4 ℃条件下贮藏21 d，每3 d分别对牛肚的菌落总数、大肠菌群数进行测定，结果见图4。

图4　贮藏期内牛肚菌落总数和大肠菌群数的变化Fig.4 Changes in aerobic plate count and coliform count of bovine tripe during storage

由图4可知，经超高压处理后的牛肚在4 ℃贮藏期间，菌落总数和大肠菌群数均呈上升趋势，牛肚菌落总数在15 d之内均低于4.0 （lg（CFU/g）），而大肠菌群数在15 d之内均低于100 MPN/100 g，因此，可以初步确定超高压处理后牛肚的保质期为4 ℃条件下15 d。

3　结 论

通过单因素和正交试验确定超高压处理牛肚的最优工艺条件为：超高压压力400 MPa、处理时间10 min、初始处理温度20 ℃，在此条件下处理的牛肚菌落总数为（3.11±0.57）（lg（CFU/g）），在4 ℃条件下贮藏15 d，牛肚的菌落总数和大肠菌群数均符合生鲜肉制品微生物标准要求。本实验结果证实，超高压处理有利于降低牛肚制品的微生物数量，在改变目前牛肚多以冻品形式贮藏、销售，无法实现生鲜产品形式销售的现状，提高家畜内脏产品的质量安全水平，确保消费者食用安全等方面具有重要意义。

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Effect of Ultra High Pressure Processing on Inactivation of Microorganisms in Bovine Tripe

ZHANG Dali, CAI Dan, SHENG Yue, CHEN Ting, TONG Weina, WANG Xudong, LIU Jingsheng*
(College of Food Science and Engineering, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)

Abstract:The effect of ultra high pressure (UHP) processing under varying conditions of pressure, temperature and time on the inactivation of microorganisms in bovine tripe was examined in this study. Results showed that after UHP treatment for 10 min at 20 ℃ and 400 MPa, the mean total aerobic plate count (TAPC) of bovine tripe decreased from an initial value of (5.04 ± 1.53) (lg (CFU/g)) to (3.11 ± 0.57) (lg (CFU/g)). After subsequent storage at 4 ℃ for 15 days, it rebounded to (3.81 ± 0.61) (lg (CFU/g)), and the coliform count was 90 MPN/100 g.

Key words:bovine tripe; ultra high pressure processing; aerobic plate count

DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.01.005

中图分类号：TS251.9

文献标志码：A

文章编号：1001-8123（2016）01-0021-04

*通信作者：刘景圣（1964—），男，教授，博士，研究方向为功能性食品。E-mail：liujs1007@vip.sina.com

作者简介：张大力（1969—），男，副教授，硕士，研究方向为食品资源深加工与综合利用。E-mail：spzdl@126.com

基金项目：吉林省世行贷款农产品质量安全项目（2011-Y41）

收稿日期：2015-07-12

引文格式：