3种杀菌方式对低盐大头菜品质影响的比较

徐洲，施正琴，尹礼国，廖婉露，张超，*

（1.宜宾学院生命科学与食品工程学院，固态发酵资源利用四川省重点实验室，四川宜宾644000，2.四川宜宾蜀戎坊有限公司，四川宜宾644000）

3种杀菌方式对低盐大头菜品质影响的比较

徐洲1，施正琴2，尹礼国1，廖婉露1，张超1，*

（1.宜宾学院生命科学与食品工程学院，固态发酵资源利用四川省重点实验室，四川宜宾644000，2.四川宜宾蜀戎坊有限公司，四川宜宾644000）

低盐大头菜由新鲜大头菜腌渍而成。主要研究了巴氏杀菌、微波杀菌和超声波杀菌三种杀菌方式对低盐大头菜品质的影响。试验结果表明：保证低盐大头菜在30 d内不胀袋，且感官品质较好的最低杀菌条件为巴氏杀菌90℃、12min，微波杀菌800W、70 s，超声波杀菌800W，65℃、20min。在90 d的贮藏期内，微波杀菌对低盐大头菜的色泽、感官品质影响最小，其硬度可达2750N，亚硝酸盐含量最低，仅为1.70mg/kg。低盐大头菜的最佳杀菌方式可确定为微波杀菌，杀菌功率800W，杀菌时间70 s。微波杀菌对低盐大头菜品质影响小，杀菌效率高，在低盐大头菜工业化杀菌上有一定的应用潜力。

低盐大头菜；微波杀菌；脆度；品质影响

大头菜别名芥菜疙瘩、辣疙瘩、诸葛菜，为十字花科植物，其质地紧密、纤维多、水份少[1-3]，具有强烈的刺激鼻窦和舌头的芥辣味，略带苦味，所以不宜生食，而腌渍发酵后口感鲜美，爽口开胃，备受消费者青睐[4]。传统工艺腌制的大头菜，其含盐量多在15%以上，腌制时间长，色泽较深，主要依赖于食盐的高渗透压作用进行保存[5-6]。随着现代营养过剩疾病的出现，人们对食品的低盐化、低糖化、低热量提出了更高的要求。大头菜的低盐化（低于4%）[7]对腐败微生物的抑制作用也必然会大大降低，低盐大头菜在贮藏、运输和销售环节容易败坏变质，出现“胀袋”、发霉等现象。

为了延长低盐大头菜的货架期，目前企业使用较为广泛的方法是水浴巴氏杀菌，配合使用高剂量的化学防腐剂来保障大头菜的品质。与传统高盐腌制的大头菜相比，低盐度的大头菜往往需要更高的温度和更长时间来进行灭菌，但高温、长时间的灭菌，会在一定程度上引起大头菜的变味、脆度降低和营养成分的损失[7-9]。目前酱腌菜常见的青菜、萝卜、大白菜、芹菜等原料因含水量、质地不同而所需的最适杀菌条件各异，本文选取了最佳的大头菜巴氏杀菌、超声波杀菌和微波杀菌技术参数，研究了3种杀菌条件在贮藏过程中对大头菜品质的影响，以期为低盐大头菜的杀菌方法提供参考，为大头菜的高品质贮藏提供基础数据。

1材料与方法

1.1材料与试剂

大头菜：由四川宜宾蜀戎坊有限公司提供的腌制大头菜（盐度4%），其拌料、调味等所有工序已经完成，即将进入包装环节的半成品大头菜。主要试剂为乙酸、氢氧化钾、亚硝酸盐、磷酸二氢钾均为分析纯，购于成都市科龙试剂有限公司。

1.2主要仪器设备

TVT-300XP型质构仪：瑞典泰沃公司；P7021TP-6型微波炉：格兰仕有限公司；HH-S型恒温水浴锅：金坛市正基仪器有限公司；SB-800DT型超声波仪：宁波新芝生物科技股份有限公司；ZF-400型真空包装机：海生康包装设备有限公司；H-HB-11360-BS型培养箱：中国上海跃进医疗机械厂；Ultra Scan Pro型色差仪：美国亨特立公司。

1.3方法

1.3.1试验流程

大头菜→前处理→真空包装→不同杀菌处理→加速试验→指标检测→杀菌方式评估

1.3.2样品前处理

将经过相同前处理的大头菜样品均等称重，放入高密度聚乙烯包装袋中，袋口勿粘上油脂等辅料，防止影响封口强度。真空包装的参数为：真空度0.1MPa，热封时间15 s，抽气35 s。抽气结束后检查包装是否完好，备用。

1.3.3杀菌条件的初选

将大头菜样品各称取7等份，在不同的杀菌条件下进行灭菌处理后，置于37℃条件下贮藏30 d，以是否“胀袋”和感官评分为考察标准，选取最适的3种杀菌条件进行后期试验研究，各杀菌条件设置如下。

巴氏杀菌：（80℃/12 min，80℃/15 min，80℃/ 18 min）；（85℃/12 min，85℃/15 min，85℃/18 min）；（90℃/12min，90℃/15min，90℃/18min），标注为1号-9号。

微波杀菌：（700W/60 s，700W/70 s，700W/80 s）；（800W/60 s，800W/70 s，800W/80 s）；（900 W/60 s，900W/70 s，900W/80 s），标注为1号-9号。

超声波杀菌（输出功率800W）：（55℃/10min，55℃/ 15 min，55℃/20 min）；（60℃/10 min，60℃/15 min，60℃/20 min）；（65℃/10 min，65℃/15 min，65℃/ 20 min），标注为1号-9号。

1.3.4加速保藏试验

选取最适的3种杀菌条件后，将大头菜样品分别包装，各称取15袋置于37℃恒温箱中贮藏，在10、20、30、60、90 d阶段，分别对其亚硝酸盐、脆度、菌落总数、色泽等指标进行检测。

1.3.5指标检测

1）脆度检测[5]

质构仪探头参数：预压速度1 mm/s，下压速度1 mm/s，测试速度1mm/s，压缩距离4mm。在每个大头菜样品上取5个接触点测量，取平均值作为脆度值。

2）色泽检测[4]

使用色差仪进行色泽分析检测，选取b*值为比对对象，观察面积设定为5mm。

3）菌落总数测定

参照GB 4789.2-2010《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》进行检测。

4）亚硝酸盐检测

按照GB 5009.33-2010《食品安全国家标准食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》进行测定。

5）感官评分标准

感官评分见表1。

表1 感官评分标准表Table1 The standard of sensory evaluation

2结果与分析

2.1大头菜杀菌条件的初选

不同杀菌方式的感官评分表见表2。

表2 不同杀菌方式的感官评分表Tabel2 The sensory evaluation of differentsterilizationmethods

由表2可知，不同杀菌条件处理贮藏30 d后，大头菜的胀袋情况呈现较大的差异。巴氏杀菌方面，大头菜在6号及以上杀菌条件均未发生涨袋，然而随着杀菌强度的逐渐提高，大头菜的脆度受到较大的影响，在滋味上，高温长时间杀菌也使大头菜产生了典型的蔬菜密闭蒸煮味，综合考虑，选取最适巴氏灭菌条件为90℃、12min；微波杀菌条件中，由于不同的微波功率，处理不同的杀菌时间，将对应产生不同的杀菌温度，结合表1，表2可以得出，5号样品在800W功率下处理70 s，大头菜未胀袋，且感官品质较好；超声波灭菌处理的大头菜胀袋率较高，在所有杀菌条件中，仅有9号处理即800W，65℃、20min条件下所有大头菜均未发生胀袋[10-11]。

2.2大头菜硬度的变化

大头菜在贮藏期间脆度的变化见图1。

图1 大头菜在贮藏期间脆度的变化Fig.1 Changeof brittleness in Koh lrabiduring storage

从图1可知，3种不同杀菌条件下的大头菜，在贮藏过程中硬度整体呈下降趋势，从杀菌结束到60 d，大头菜硬度的下降幅度较大，二个月后大头菜硬度维持在相对稳定的水平。由于新鲜大头菜原料本身脆度较好，目前消费者所接收的腌制大头菜也需要一定脆度，相比而言，超声波杀菌大头菜的硬度最佳；微波杀菌硬度稍差但感观评价较好，90 d时硬度可达2 750 N；而巴氏杀菌的大头菜较软，可能是由于巴氏杀菌的高温作用，引起大头菜细胞壁间的更多的果胶成分发生分解、细胞壁破裂，从而导致大头菜组织变软[12]。

2.3大头菜色泽的变化

腌制大头菜本身的颜色为淡黄绿色，色差仪的b*值为黄蓝值，b*值越小表示大头菜颜色越浅，b*值越大则说明大头菜颜色越深，不同杀菌方式对大头菜色泽的影响见图2。

图2 不同杀菌方式对大头菜色泽的影响Fig.2 Effectsof different sterilizationm ethodson colour and lustre

从图2可以看出，随着贮藏时间的延长，3种杀菌方式下大头菜的颜色均逐步变深，这是由于大头菜在贮藏过程中发生了非酶褐变作用，从90 d的贮藏周期来看，微波杀菌大头菜的色泽整体较好，而巴氏杀菌条件下的大头菜色泽较深，这可能是由于巴氏杀菌的杀菌作用更高，其间的组织细胞间溶出物更多，因此褐变更甚。

2.4不同杀菌对大头菜菌落总数的影响

菌落总数是保证大头菜货架期最关键的安全指标，不同杀菌方式对大头菜菌落总数的影响见图3。

图3 不同杀菌方式对大头菜菌落总数的影响Fig.3 Effectsof different sterilizationm ethodson totalbacterial colonies

图3结果显示，巴氏杀菌条件下大头菜的菌落总数最低，因为巴氏杀菌是利用高温对菌体的蛋白质和遗传物质受到破坏而变性失活，杀菌效果较好；而超声波杀菌的菌落无论是增殖速率还是菌落总数都是最高，贮藏30 d后的胀袋数也是最多的，因为超声波杀菌的作用主要有空化效应、热效应、辐射压强和超声压强引起的力学效应，其中作用较强的空化效应所产生空化泡在崩溃瞬间又发出高温，高压，冲击波和射流等作用[13]，比较适合于水、牛奶和果汁等液体食品的杀菌，而对于固体袋装大头菜而言，其杀菌效果并不理想；兼具热效应和非热效应的微波杀菌也具有较好的杀菌效果，微波杀菌大头菜的菌落总数在前60 d与巴氏杀菌相差无几，在第60天比巴氏杀菌多两个菌落单位，仅为40 cfu/g。

2.5不同杀菌对大头菜亚硝酸盐浓度的影响

不同杀菌方式对大头菜亚硝酸盐的影响见图4。

图4 不同杀菌方式对大头菜亚硝酸盐的影响Fig.4 Effectsof differentsterilizationmethodson nitrite concentration

从图4可知，3种杀菌方式下，亚硝酸盐含量的变化都呈现先升高而后降低的趋势。在检测时间节点上，超声波杀菌和微波杀菌的亚硝峰出现在20 d，而巴氏杀菌大头菜的亚硝酸盐峰值被推迟到30 d，浓度为1.96mg/kg。在这个贮藏周期，超声波杀菌的大头菜亚硝酸盐含量最高，微波杀菌大头菜的亚硝酸盐含量最低，90 d时仅为1.70mg/kg，其主要原因可能是微波杀菌在杀灭其他有害菌的同时，也使得硝酸还原菌等还原性细菌失活，从而不能够将硝酸盐还原成亚硝酸盐，最终导致大头菜样品中亚硝酸盐含量的降低[14]。

2.6大头菜感官品质的变

大头菜在贮藏期间感官品质的变化见图5。

图5 大头菜在贮藏期间感官品质的变化Fig.5 Changeof sensory quality in kohlrabiduring storage

图5结果显示，大头菜样品的初始感观品质差异不大，然而随着贮藏时间的延长，大头菜的整体感观品质均呈下降趋势[15]。其中超声波灭菌的大头菜样品感观品质下降最为明显，且胀袋数量最多，巴氏杀菌大头菜的胀袋数目最少，而微波杀菌大头菜的胀袋数仅比巴氏杀菌多一袋，但其感官品质在整个贮藏周期保持得最好。

3结论

1）在相同的前处理条件下，使大头菜贮藏30 d不发生胀袋且感官品质较好的3种杀菌条件分别为，巴氏灭菌90℃、12min，微波杀菌800W、70 s，超声波杀菌800W，65℃、20min。

2）将大头菜在3种杀菌条件下贮藏，结果表明，超声波杀菌对大头菜的脆度影响最小，但亚硝酸盐和菌落总数均为最高值；巴氏杀菌大头菜的菌落总数最低，但对大头菜的色泽和感官品质影响较大；微波杀菌对大头菜的色泽、感官品质影响最小，且亚硝酸盐含量最低，综合考虑将低盐大头菜的最适杀菌参数确定为微波杀菌功率800W，杀菌时间70 s。

3）微波杀菌产生的热效应使水分子在高频电磁场的作用下急剧升温，导致菌体内蛋白质变性失活，以及微波非热效应诱发的高频电磁波阻断了微生物的代谢及遗传过程，破坏了菌体的细胞膜及遗传物质，从而杀灭了样品中的微生物[16-18]。为了更好地控制微波杀菌的条件，可以选取能够同时精确控制微波杀菌功率、杀菌温度和杀菌时间的微波杀菌器。微波杀菌均匀，处理效率较高，本研究所得出的各种杀菌条件和大头菜品质变化情况，可以为大头菜灭菌的应用提供参考。

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Com parison of Effects of Three Different Sterilizations on the Qualities of Low-salt Kohlrabi

XU Zhou1，SHIZheng-qin2，YIN Li-guo1，LIAOWan-lu1，ZHANGChao1，*
（1.Collageof Life Scienceand Food Engineering，Key Lab.of Fermentation Resource and Application of InstitutesofHigher Learning in Sichuan，Yibin University，Yibin 644000，Sichuan，China；2.Yibin Sichuan Shu Rong Fang Co.，Ltd.，Yibin 644000，Sichuan，China）

Low-salt pickling kohlrabiwasmade from fresh kohlrabi.This papermainly studied effects of the pasteurization，microwave sterilization and ultrasonic sterilization on the qualities of low-salt kohlrabi.The resultsshowed that：To ensure the low saltkohlrabiwith better sensory quality and doesnotbulge bag in 30 days，theminimum sterilization conditions for pasteurization of90℃，12min，800W，70 s formicrowave sterilization and 800W，65℃，20min for ultrasonic sterilization.During the storage period of90 days，themicrowave sterilization causedminimal impacton color and sensory quality of low-saltkohlrabi，itsbrittleness could reach 2 750 N，besides，the nitrite concentrationwas the lowest，only 1.70mg/kg.Themicrowave sterilization could be regarded as optimum sterilizationmethod for low-saltkohlrabiunder the condition of 800W，70 s，which with high efficiency and little influence on the quality of low-saltkohlrabi，has certain potentialapplications in industrialsterilization.

low-saltkohlrabi；microwavesterilization；brittleness；effectonquality

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.05.005

2016-12-12

发酵资源与应用四川省高校重点实验室重点项目（2015FJZ001）；宜宾市科技局重点科技项目（2013NY033）

徐洲（1984—），男（汉），讲师，博士研究生，研究方向：发酵工程。

*通信作者：张超（1966—），男，教授，博士，研究方向：发酵工程。