红枣干果过热蒸汽杀菌试验研究

李婷　李晶　徐淑娅　曹建昕　任娜梅　黄小丽

摘要[目的]减少红枣在杀菌过程中的营养物质损失，提高免洗红枣品质。[方法]研究不同蒸汽温度（130、140、150、160 ℃）和处理时间（10、20、30、40 s）对于过热蒸汽灭菌红枣干果中菌落总数、VC、还原糖含量的影响，设计了2因素4水平红枣干果过热蒸汽灭菌正交试验，并寻找过热蒸汽杀菌的最优工艺。[结果]经过热蒸汽处理后，红枣表面菌落总数远低国家标准；红枣中VC含量随着杀菌温度的升高而减少，且随着杀菌时间的延长而减少；而还原糖含量虽较未处理时的红枣降低，但是随温度升高含量有明显的增加。通过正交试验确定红枣干果过热蒸汽杀菌最优工艺：温度150 ℃，杀菌时间10 s。[结论]过热蒸汽技术可在干果杀菌领域推广应用。

关键词红枣；过热蒸汽杀菌；菌落总数；还原糖

中图分类号TS255文献标识码

A文章编号0517-6611（2017）31-0086-05

Abstract[Objective]To reduce the nutrients in the sterilization process of red dates loss，improve the quality of disposable red dats.

[Method]To study the effects of sterilization temperature （130， 140， 150， 160 ℃） and processing time（10 ，20 ，30 ，40 s） on total plate count， the content of VC and reducing sugar of dried jujube during superheated steam sterilization， and determine optimal process parameters， twofactor， fourlevel orthogonal experiments of superheated steam sterilized dried jujube were carried out. [Result] Results from this study indicated that， total plate count on dried jujube sterilized by superheated steam was lower than that of national standard； the content of Vc of dried jujube sterilized by superheated steam decreased with the increase of sterilization temperature and processing time； reducing sugar content in sterilized samples increased with the increase of processing temperature， however， it was lower than that in untreated sample. Through analyzing the orthogonal experiments， optimal sterilization parameters were obtained： steam temperature was 150 ℃ and the processing time was 10 s. [Conclusion] Superheated steam technology has a prospect of application in dried fruits sterilization.

Key wordsRed jujube； Superheated steam sterilization； Total plate count； Reducing sugar

紅枣，又称大枣，原产于我国，有悠久的栽培历史，具有很高的营养价值和保健作用，享有“补品王”“活性维生素丸”等美誉[1]。红枣具有滋阴补阳、补血安神等多种功效，深受广大消费者喜爱。我国是世界上最大的红枣生产国，同时也是最大的红枣及其加工品种出口国。据统计，全国枣树栽培面积达到100万hm2，产量超过400万t[2]。鲜枣易腐败霉烂，因此红枣的保藏问题一直困扰着我国的广大枣农。陈锦屏教授发明的烘房技术对于我国红枣保藏做出了巨大贡献[3]。但随着现代生活节奏加快，简单粗糙的加工已经不能满足人们的需求，免洗红枣等精细加工产品逐渐成为潮流。笔者采用过热蒸汽对干枣进行处理，以菌落总数、VC和还原糖作为评价指标，研究不同杀菌温度与杀菌时间对红枣主要营养成分的影响，获得过热蒸汽处理的最佳工艺参数，以减少红枣在杀菌过程中营养物质的损失，提高免洗红枣的品质。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1主要仪器设备。高压灭菌锅（LDZX-50KBS），上海申安医疗器械厂；隔水式恒温培养箱（GSP-9080MBE），上海博迅实验有限公司医疗设备厂；恒温水浴锅（HHW-21CU-600），上海福玛实验设备有限公司；电子分析天平（JA2003N），上海精密科学仪器有限公司；打浆机、 紫外分光光度计、水式循环泵（SHB-Ⅲ），郑州长城科工贸有限公司；以及实验室自行搭建的过热蒸汽高温灭菌设备，装置示意图见图1。

图1过热蒸汽灭菌装置

Fig.1Cycle of superheated steam sterilization device

1.1.2主要试剂。无水葡萄糖、3，5-二硝基水杨酸、NaOH、酒石酸钾钠、结晶酚、亚硫酸钠、草酸、碳酸氢钠、2，6-二氯靛酚、标准抗坏血酸、NaCl等均为分析纯，以及平板计数培养基。

1.1.3原料。

红枣样品购自西安市当地自由农贸市场出售的散装干红枣（产地新疆）。

1.2方法

1.2.1微生物数量测定[4-5]。测定项目为菌落总数，取处理后的红枣用蘸有无菌生理盐水的无菌棉签反复擦拭，将棉签剪入10 mL无菌生理盐水，混合均匀，取1 mL菌液混合倒平板，置于恒温箱37 ℃培养48 h，统计菌落数。对照样品为市场上散卖的未经灭菌处理的红枣干果。

1.2.2营养成分含量测定。红枣中VC含量用2，6-二氯靛酚滴定法测定[6]；还原糖含量采用3，5-二硝基水杨酸法测定[7-8]。

1.3灭菌试验方法

该试验通过2因素（温度、时间）4水平正交试验设计考察过热蒸汽杀菌对红枣干果品质的影响，温度采取130、140、150、160 ℃ 4个处理，杀菌时间采取10、20、30、40 s 4个处理，并通过真空包装保藏处理后样品，于10、20、30 d測定红枣菌落总数及营养指标。

2结果与分析

2.1不同杀菌条件对红枣杀菌效果的影响

2.1.1过热蒸汽杀菌温度对红枣表面菌落数的影响。经过过热蒸汽杀菌后的红枣采用真空包装并在常温下保存，保存10 d后测红枣表面菌落群数，其随杀菌温度的升高呈增加趋势，见图2a。主要原因有以下2个方面：一是水分子在高温下易破坏氨基酸间的肽键，蛋白质在水蒸气浓度高时容易变性，随着过热蒸汽温度升高（蒸汽阀开度是固定的），水蒸气降低，使细胞蛋白质含水量减少，不易凝固，菌落总数呈现上升趋势；二是浓度较高的蒸汽其穿透性要比低浓度蒸汽的好，高浓度蒸汽冷凝时可以释放较多的潜热，能使杀菌物体的温度迅速升高，从而

达到更好的杀菌效果[9]。与未杀菌处理的原料（菌落数460 CFU/g）相比，经过热蒸汽杀菌的红枣其表面菌落数非常少，低于GB 14884—2003蜜饯卫生标准菌落总数1 000 CFU/g，细菌菌落总数符合标准。而保存20和30 d后，红枣表面菌落数则随着杀菌温度的升高呈下降趋势，见图2b和2c。原因可能是温度较高的过热蒸汽，其蒸汽浓度降低，在杀菌的同时达到了干燥的效果，不利于微生物的生长。

安徽农业科学2017年

2.1.2过热蒸汽杀菌时间对红枣表面菌落数的影响。经过热蒸汽杀菌的红枣真空包装保存10 d后，测定红枣表面菌落数，发现当杀菌温度为130和140 ℃时，杀菌10、20、30和40 s，其杀菌效果相差不明显，见图3a；而杀菌温度为150和160 ℃时，红枣表面菌落数则随着杀菌时间的延长反而明显增多。但随着保存时间延长到20和30 d时，红枣表面菌落数则随着杀菌时间的延长而减少。原因可能是杀菌时间延长，蛋白质干燥不宜凝固。

2.2过热蒸汽杀菌对红枣VC和还原糖含量的影响

2.2.1过热蒸汽杀菌对红枣VC含量的影响。经过热蒸汽杀菌后红枣真空包装保存过程中VC含量变化与杀菌温度的关系曲线见图4。从图4中可知，红枣中VC含量随着杀菌温度的升高而减少，其中，采用160 ℃过热蒸汽杀菌，红枣VC含量最少；另外，红枣VC含量随着杀菌时间的延长而减少。原因是，VC是热敏性成分，在相同的杀菌时间内，温度越高，VC分解越严重，样品中保留的VC就越少；而相同的杀菌温度下，杀菌时间的延长也会增加VC的分解。与红枣原料中VC含量193.60 mg/kg相比，经过热蒸汽杀菌红枣的VC含量下降了3.77%～66.27%，其中，经杀菌后红枣真空保存10、20和30 d，其VC含量平均约116.40 mg/kg，下降了39.87%左右。与辐照杀菌相比，当辐照剂量为3×103Gy时，红枣中VC含量降低20.50%，VC能得到更好地保留[10]；超高压杀菌使得红枣汁中VC保留率达到93.24%和95.87%，非热杀菌在红枣营养成分保留上更具优势[11]。与自然风干2 d VC损失率达到91.00%相比[12]，红枣干果过热蒸汽杀菌技术VC损失率较低。

2.2.2过热蒸汽杀菌对红枣还原糖含量的影响。经过热蒸汽杀菌，红枣真空包装保存过程中还原糖含量随着杀菌温度的升高而呈现增加趋势，见图5。其中，采用130 ℃过热蒸汽杀菌，红枣还原糖含量最低。原因是，在一定的高温下，过热蒸汽能在短时间内提供给红枣较大的热量，红枣吸收大量的热量温度升高，高温使得红枣多糖在热作用下降解为还原糖，还原糖含量增加，温度越高这一过程进得越快，所以还原糖含量随杀菌温度升高而增加；另一方面，过热蒸汽使红枣中的酶在短时间达到最适温度，使部分多糖向小分子糖类转化[13]。在各种杀菌温度下，不同杀菌时间对红枣还原糖含量的影响差异不大，但仍有下降趋势，这是因为，高温条件下美拉德反应速率较快，还原糖仍出现一定程度的下降[14]。与原料中还原糖含量61.25 g/kg相比，经过热蒸汽杀菌后，红枣真空保存过程中还原糖含量平均16.70 g/kg，下降了72.73%。

2.3正交试验极差分析

正交试验因素水平设计见表1，结果见表2，以菌落总数、VC、还原糖含量为考察指标，通过正交试验直观分析，考察对红枣品质影响最大的因素，从而确定过热蒸汽杀菌的最佳工艺参数。当以菌落总数为考察指标时，试验所考察的2个因素的极差为30.25、31.75，与空列相比，两者均为重要因素，以处理时间对杀菌效果影响最大，此时选择A1B1。以VC为考察指标，2个因素极差为0.53、3.21，与空列相比，杀菌时间为主要影响因素，温度为次要因素，此时选择B1An，其中n可以取任意值，视经济情况而定。以还原糖为考察指标，2个因素极差为1.14、0.27，与空列相比，杀菌温度为主要因素，而杀菌时间对此影响较小，为次要因素，此时选择A3Bn，其中B因素条件视经济性而定。综合3种因素，因为任一过热蒸汽杀菌条件红枣干果菌落总数均满足即食红枣要求，所以综合考察红枣品质指标，最佳杀菌工艺为150 ℃、杀菌时间10 s。从正交试验结果可知，此工艺条件下，菌落总数≤0×10 CFU/g，几乎检测不出来，VC和还原糖含量均为最大，与极差分析结果相符。

3結论

（1）红枣中VC随过热蒸汽杀菌温度升高、杀菌时间延长而减少，与传统的热加工技术相比，过热蒸汽杀菌可减少VC损失，且储藏过程中红枣VC含量稳定。

（2）通过正交试验极差分析确定了红枣过热蒸汽杀菌的最佳工艺参数为杀菌温度150 ℃，杀菌时间10 s。在最优杀菌工艺条件下，经杀菌后红枣干果菌落总数为0 CFU/g，VC含量为135.30 mg/kg，还原糖含量为25.60 mg/kg。

（3）该试验为过热蒸汽在食品加工中的应用提供了参考；而经过热蒸汽杀菌，红枣真空包装保存过程中还原糖含量随着杀菌温度的升高而呈现增加趋势，其内在机理还有待于进一步研究。

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