超高压处理对川菜熟食杀菌效果及品质的影响

宋永程,王晓琼,侯鑫悦,毕秀芳*,邢亚阁,车振明

1(西华大学 食品与生物工程学院，四川 成都，610039) 2(宜宾西华大学研究院，四川 宜宾，644000)

川菜熟食又称川味凉菜，包括口水鸡、夫妻肺片、红油兔丁和老妈兔头等菜肴，是川菜重要的组成部分，因其制作精细、风味独特而受到广大消费者的喜爱[1]。近年来，随着许多熟食连锁零售企业的不断发展，川菜熟食不仅满足了四川本地人的需求，更是游客争相购买的“旅游特色食品”。然而，川菜熟食一般以鲜食为主，远距离运输主要依靠真空包装结合低温保存的方法，未经过杀菌，其保质期短，因而存在很大的安全风险，不能满足外地游客等人群对安全美味食品的需求[2]。传统的热杀菌技术(60～70 ℃)虽然能解决微生物安全性这一问题，但是过度的加热会严重破坏川菜熟食的风味和口感，不能满足人们对于高品质食品的追求[3-5]。

食品超高压技术(ultra-high pressure，UHP)作为一种非热杀菌手段，是将食品物料密封于弹性包装材料中，以水或其他流体介质作为传递压力的媒介物，在100～1 000 MPa 压力下作用一段时间，进而杀死其中的细菌、霉菌与酵母菌等，同时可以维持食品中的营养成分与感官品质[6]。与传统热杀菌相比，UHP能很好地保留食品原有的颜色、香气、滋味和形态等品质[7]。郭光平等[8]研究发现，经400 MPa处理10 min后的酱牛肉可在4 ℃下贮藏25 d，且感官品质较好。方红美等[9]研究表明，300 MPa处理鸡肉15 min后，可以显著提高受压鸡肉凝胶的硬度、弹性、黏结性和咀嚼性。邱春强等[10]研究表明，500 MPa压力处理真空包装酱卤鸡肉15 min，产品的微生物含量显著降低到7 000 CFU/g(P<0.05)。目前川菜等熟食制品采用较多的杀菌方式仍是热杀菌，但热处理容易导致熟食制品的风味不佳[11]，而市面上也较少见到将超高压技术应用于川菜熟食制品。因此，本研究对棒棒鸡、夫妻肺片和红油兔丁3种川菜熟食产品进行超高压杀菌，以热杀菌为对照，对比了不同超高压压力和时间对3种川菜熟食产品的菌落总数、霉菌与酵母总数、大肠菌群的杀菌效果，以及感官特性、咀嚼性、颜色变化和贮藏特性的影响，选出较优的超高压处理条件，为UHP在熟食产品生产中的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验所用川菜熟食原料由四川省成都市郫都区廖记棒棒鸡连锁店提供，每次实验原料均新鲜制备。

平板计数培养基、孟加拉红培养基、煌绿乳糖胆盐肉汤培养基、NaCl、月桂基硫酸盐胰蛋白胨肉汤培养基，北京奥博星生物技术有限责任公司。

1.2 实验材料

G154DWS高压蒸汽灭菌锅，上海赛海洋生物科技实业有限公司；WF32-16MM摇床、WF32-16MM色差计，深圳市威福光电科技有限公司；TA-XTPLUS质构仪，北京微讯超技仪器技术有限公司；BCD-206TS冰箱，青岛海尔股份有限公司；DK-98-II电热恒温水浴锅，天津市泰斯特仪器有限公司；BSA224S电子天平，赛多利斯科学仪器(北京)有限公司；SW-CJ-2F双人双面净化工作台，苏州安泰空气技术有限公司；SGSP-02电热恒温隔水式培养箱，黄石市恒丰医疗器械有限公司；HPP600 MPa3-5L超高压设备，上海沃迪智能装备股份有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 川菜熟食的预处理

将棒棒鸡、夫妻肺片、红油兔丁3种熟食材料，按质量比为1∶3的比例将主辅料适当混匀后分装成小袋，进行真空包装，每袋40 g。

1.3.2 超高压处理川菜熟食

将真空包装好的熟食材料置于超高压杀菌装置中，设定超高压条件为300、400和500 MPa，保压时间为2、5、8和11 min，温度为25 ℃，进行超高压处理，以水为传压介质，升压速率约为7.1 MPa/s，保压期间压力波动≤5%，卸压时间<0.5 min。处理后立即进行微生物和品质分析。

1.3.3 热处理川菜熟食

通过预实验确定热处理条件为70 ℃加热5 min，对3种川菜熟食进行热处理作为对照组。将材料置于水浴锅中，6～8 min后中心温度升至70 ℃，保温5 min，之后迅速冷却至40 ℃以下。处理后立即进行微生物和品质分析。

1.3.4 微生物的测定

根据GB 4789.2—2016《食品微生物学检验 菌落总数测定》[12]、GB 4789.15—2016《食品微生物学检验 霉菌和酵母计数》[13]、GB 4789.3—2016《食品微生物学检验 大肠菌群计数》[14]的相关操作分别对菌落总数、霉菌与酵母、大肠菌群进行计数，结果以对数表示。

1.3.5 感官评价分析

对经过超高压和热处理的3种川菜熟食进行感官评定，从色泽、气味、口感以及咀嚼性4个方面进行评分，感官评定小组由10位男性和10位女性组成，计算平均分为感官评分值。评定标准见表1。

表1 感官评定标准Table 1 Sensory evaluation criteria

1.3.6 川菜熟食咀嚼性的测定

测定前将棒棒鸡、兔丁去骨切成高度1 cm的立方体，将肺片中的牛肚片切成厚度为2 mm，宽度为1 cm的片状。参考张兰等[15]的方法，略作修改，对3种川菜熟食材料采用质构仪测定，具体参数如下：TPA模式;36 mm的圆柱形探头(p/36R)；测试前速度1 mm/s；测试速度1 mm/s；测试后速度1 mm/s；压缩样品高度35%；测试时间间隔5 s；触发类型为自动，触发力5.0 g。每组样品进行5次平行试验，结果取平均值进行数据分析。

1.3.7 川菜熟食颜色的测定

川菜熟食的颜色测定是在25 ℃且光线黑暗条件下，使用色差仪测出3种熟食材料的亮度数值(L*)，红度数值(a*)与黄度数值(b*)，并按公式(1)计算总色差值(ΔE)：

(1)

1.3.8 川菜熟食贮藏期的微生物变化

与传统热杀菌相比，UHP实验条件虽然能杀死微生物菌体，但却无法杀死细菌芽孢，所以选择较短贮藏期(7 d)研究。将经过超高压和热处理后的川菜熟食材料放置在室温条件下，贮藏7 d，选择第1、3、5、6、7天对样品的菌落总数进行测定。

1.3.9 实验数据统计分析

2 结果与分析

2.1 超高压处理条件对川菜熟食微生物总数的影响

由表2可知，超高压处理对3种川菜熟食的菌落总数、霉菌与酵母总数和大肠杆菌数的影响显著(P<0.05)。同一压力下，随着保压时间的增加，3种熟食材料中的菌落数呈现显著下降趋势(P<0.05)，这与实验样品中细菌的耐压特性有关，样品中大部分菌属于压力敏感菌，在较低压力下可被杀灭，而小部分耐压的菌需要提高保压时间才能被杀灭[16]。同一时间下，随着压力升高，3种熟食材料中的菌落数也呈现显著下降的趋势(P<0.05)，张大力等[17]研究发现牛肚菌落总数随着超高压处理压力增大呈减少趋势。在相同保压时间与介质温度下，增大压强对细菌细胞膜和细胞壁损伤、细胞形态、细胞内酶活力及细胞内物质运输影响越大，因而细菌受到的伤害越大，杀菌越彻底[18]。这表明在一定时间内增加压力可显著提高灭菌效果。

当超高压条件为300 MPa/8 min、400 MPa/5 min和500 MPa/2 min时，处理后的3种川菜熟食材料中的菌落总数对数值较未处理组显著降低(P<0.05)，且3种熟食中的菌落总数均小于2个对数值，符合GB 2726—2016《熟肉制品卫生标准》对菌落总数的最低限制。相似地，张隐等[19]发现400 MPa/5 min的杀菌条件能显著降低泡椒凤爪中的菌落总数、大肠菌群数。此外，3种熟食在3种压力条件下处理2 min时，其中的霉菌与酵母数小于2个对数值，而所有处理组的大肠菌群均小于30 MPN/g，满足GB 2726—2016《熟肉制品卫生标准》的最低限制。以上结果说明超高压对霉菌、酵母菌和大肠杆菌有显著的杀菌效果(P<0.05)，这是因为霉菌、酵母菌以及大肠菌群的压力阈值较低，对压力非常敏感[16]。易建勇等[20]研究表明,在400 MPa压力下处理5 min就可将霉菌和大肠杆菌完全杀灭。

综上所述，经超高压300 MPa/8 min、400 MPa/5 min和500 MPa/2 min处理后，3种熟食中的菌落总数、霉菌与酵母总数和大肠杆菌群数均符合食品安全标准，因此选为后续超高压处理条件对3种熟食材料进行品质分析。

2.2 超高压及热杀菌对川菜熟食的品质影响

表2 超高压对3种川菜熟食菌落总数、霉菌和酵母数以及大肠菌群的影响Table 2 Effect of UHP on total plate counts, mold and yeast count and coliforms of three Sichuan cuisine

由表3可知， 与未处理组相比，经超高压处理后棒棒鸡的气味、形态和口感显著升高(P<0.05)；经超高压处理的夫妻肺片色泽和形态无显著性变化(P>0.05)，气味和口感显著升高(P<0.05)；经超高压处理的红油兔丁气味和形态无显著性变化(P>0.05)，色泽和口感显著升高(P<0.05)。结果表明，与未处理组相比，超高压在一定程度上改善了川菜熟食的感官品质。这可能是因为高压使熟食制品中的营养成分发生了化学变化，或高压处理加速了佐料渗透，使熟食的品质得到了改善[21]。综合来看，500 MPa/2 min处理组的效果最好，总得分最高。

表3 川菜熟食感官评价结果Table 3 Sensory evaluation results of Sichuan cuisine

另外，经热处理后的3种川菜熟食，感官品质基本无显著性变化(P>0.05)，仅有红油兔丁的色泽和口感显著升高(P<0.05)。热处理虽然能在一定程度上改善川菜熟食的感官品质，但单项分数以及总分偏低，这可能是因为较高的温度使其脂肪、蛋白质等营养成分发生了过度变化, 造成色泽、嫩度等被破坏[22]，从而影响其感官评分。综上所述，超高压处理较热处理更能有效改善熟食的感官性质。

2.3 超高压及热处理对川菜熟食咀嚼性及颜色的影响

2.3.1 超高压及热处理对川菜熟食咀嚼性的影响

由表4可知，与未处理组相比，超高压处理后的棒棒鸡的咀嚼性显著降低(P<0.05)，这可能与鸡肉的组织结构、肌纤维和水分含量等有关，较高压力使肌肉纤维内肌动蛋白和肌球蛋白的结合解离，肌纤维崩解，肌纤维蛋白解离成小片段，从而使咀嚼性降低[23]；而超高压处理后的夫妻肺片和红油兔丁的咀嚼性显著升高(P<0.05)，这可能是因为超高压促使肉中的蛋白质凝胶加剧，对肉的咀嚼性有改善效果[10]，王元等[24]也发现经UHP处理的肉干咀嚼性有所提高。此外，热处理后的川菜熟食咀嚼性也有升高，但增幅小于超高压处理组，这是因为高温导致肌肉蛋白发生热收缩和变性，使肉质变坚实，肉样咀嚼性升高[25]。

表4 不同处理条件对川菜熟食咀嚼性和颜色的影响Table 4 Effects of different processing conditions on masticability and color of Sichuan cuisine

2.3.2 超高压及热处理对川菜熟食颜色的影响

由表4可知，与未处理相比，不同超高压处理条件下3种熟食材料的L*、a*和b*值无显著变化(P>0.05)，说明超高压对熟食材料的色泽无显著影响(P>0.05)；而热处理后3种熟食的L*值显著降低(P<0.05)，a*、b*值无显著变化(P>0.05)，其中红油兔丁的a*值略有升高，这可能是因为高温会致使肉品的颜色改变，肉中的高铁肌红蛋白与肌红蛋白的变化使得肉的红度增加[26]。综上所述，3种超高压条件处理对产品的颜色无显著影响，热处理使产品颜色发生劣变。

2.4 贮藏期间川菜熟食的微生物生长情况

将超高压处理(300 MPa/8 min、400 MPa/5 min和500 MPa/2 min)后的熟食置于4 ℃条件下贮藏。贮藏期间熟食的菌落总数变化如图1所示。

a-棒棒鸡；b-红油兔丁；c-夫妻肺片图1 超高压处理后4 ℃贮藏过程中川菜熟食的菌落总数变化Fig.1 Changes of total number of bacterial colony in Sichuan cuisine after UHP during storage at 4 ℃

在整个贮藏期间，未处理组的菌落总数呈现显著上升趋势(P<0.05)，热处理组和超高压组的菌落总数明显低于未处理组，在整个贮藏期内也呈现显著上升趋势(P<0.05)，其中，超高压组菌落总数明显低于热处理组。超高压组中300 MPa/8 min和400 MPa/5 min 两组条件下微生物数量及趋势相近，在贮藏期第7天长到了3.0和2.9 lg CFU/g，原因可能是300 MPa和400 MPa下微生物中生物大分子变性相对较弱，活性损失较低，压力对微生物的破坏程度相对较低[27]；而经500 MPa/2 min条件处理后的川菜熟食贮藏后微生物数量明显低于其他2组，在贮藏期第7天时仅为2.61 lg CFU/g，直到第7天仍满足GB 2726—2016《熟肉制品卫生标准》对菌落总数的最低限制。

3 结论

与未处理组相比，超高压和热处理可使3种川菜熟食的菌落总数显著下降(P<0.05)，经2种条件处理后川菜熟食的菌落总数、霉菌与酵母和大肠菌群均符合GB 2726—2016《熟肉制品卫生标准》的最低限制。超高压处理组的川菜熟食的感官评分、咀嚼性优于热处理组，且超高压对川菜熟食的颜色无显著影响(P>0.05)；此外，3种熟食经超高压和热处理后在4 ℃下贮藏7 d后，微生物数量符合卫生安全标准。

综上所述，超高压处理对川菜熟食有着良好的杀菌效果，同时维持了川菜熟食的品质特性，可作为一种新型的川菜熟食贮藏保鲜技术，经500 MPa/2 min超高压处理后，川菜熟食的感官品质及灭菌效果最优，认定此条件为最佳处理条件。