酱牛肉防腐工艺的研究

游天福

厦门中集信检测技术有限公司 福建厦门 361100

中国是肉类生产和消费大国，年产肉制品约占全球的三分之一[1]。近年来，牛肉逐渐成为中国第三大消费肉类，仅次于猪肉和禽肉[2]。酱卤肉制品是肉类制品的重要组成部分，作为传统的中式食品，享誉大江南北，具有广阔的消费市场[3～5]。酱牛肉是酱卤肉制品的优秀代表，始于清代中期，源于河北沧州，由刘禄首创[6]。酱牛肉以牛肉为主要原料，经过多种调味料腌制而成的一种熟肉制品，作为我国传统熟肉制品，因其脂肪、胆固醇含量低，蛋白质含量高，营养丰富、口感丰厚、食用方便的特点，受到广大消费者喜爱[7～9]。虽然酱牛肉制品行业近些年发展良好，但防腐保鲜工艺落后影响了其快速发展，在肉制品行业中所占份额仍然较低[10]。

肉中水分含量较大，容易滋养微生物，微生物是导致肉类腐败变质的根本原因，巴氏杀菌并不能完全杀灭肉中的芽孢，肉类腐败变质后出现析水、涨袋、黏稠等现象，给消费者带来极大的食品安全隐患[11～12]。单一因素的防腐工艺效果有限，而且容易带来负面影响，比如防腐剂用量超标，灭菌温度过高破坏肉的营养成分，灭菌时间过长增大灭菌设备的压力等。人们往往通过添加防腐剂、加强生产过程中的卫生管理、高温高压灭菌和气调包装等方式延长肉制品的保质期[13～15]。周富裕[16](2018)、周辉[17](2017)等、张立峰[18](2017)等、徐歆[19](2011)等、Raimondi S[20](2011)等研究了复配防腐剂对酱卤肉、西式里脊火腿、香肠、西式火腿肠、火腿片等肉制品的防腐效果。Huang M[21](2018)等、Cruz-Romero M C[22](2011)等研究了气调包装对鸡肉的防腐效果。顾胜[6](2015)、侯宝睿[23](2012)等、海丹[24](2014)等、李大宇[25](2014)研究了复配防腐剂与气调包装协同处理对酱牛肉的保鲜工艺，均取得了一定的效果。

菌落总数是食品检样经过处理，在一定条件下(如培养基、培养温度和培养时间等)培养后，所得每克检样中形成的微生物菌落总数[26]。挥发性盐基氮是肉类由于酶和细菌的作用，在腐败过程中使蛋白质分解而产生氨以及胺类等碱性含氮物质[27]。菌落总数和挥发性盐基氮的含量反应了食物腐败的程度，因此通过测定酱牛肉的菌落总数和挥发性盐基氮含量可以间接判定防腐工艺的效果。

本文对复配防腐剂、加热温度和加热时间进行了研究，旨在为酱牛肉的防腐提供理论支撑和技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器、设备

1.1.1 材料

酱牛肉，厦门市同安区永辉超市；

复配防腐剂，厦门味溢食品科技有限公司；

琼脂，厦门市绿茵试剂玻仪有限公司；

胰蛋白胨，厦门市绿茵试剂玻仪有限公司；

酵母浸膏，厦门市绿茵试剂玻仪有限公司；

葡萄糖，厦门市绿茵试剂玻仪有限公司；

磷酸二氢钾(分析纯)，西陇化工股份有限公司；

氯化钠(分析纯)、氧化镁(分析纯)、硼酸(分析纯)、盐酸(分析纯)、乙醇(分析纯)、溴甲酚绿指示剂(分析纯)、乙醇(分析纯)、甲基红指示剂(分析纯)、乙醇(分析纯)，均为西陇化工股份有限公司。

1.1.2 仪器、设备

洁净工作台(SW-CJ-2FD)，苏州安泰空气技术有限公司；

立式压力蒸汽灭菌锅(YXQ-LS-30S11)，郑州南北仪器设备有限公司；

电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9140A)，电热恒温培养箱(DNP-9162)，电热恒温水浴锅(DK-S24)，均为上海精宏实验设备有限公司；

自动凯氏定氮仪(K8400)，丹麦FOSS公司；

pH计(DENVER UB-7)、电子天平(TP-1102)、电子天平(TP-214)，均为北京赛多利斯仪器系统有限公司；

均质器(JZ-II)，天津四方电器设备厂；

振荡器(HY-2)，金坛市宏华仪器厂；

移液器(100～1000uL)，赛默飞世尔科技(中国)有限公司；

菌落计数器(QQJ-2)，上海启前电子科技有限公司；

纯水与超纯水系统(Elix5+Milli-Q)，美国Millipore公司；

真空包装机(OX-001)，欧信包装机械有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 酱牛肉的制备

新鲜的酱牛肉由食品生产企业提供。

1.2.2 酱牛肉菌落总数的测定

按GB 4789.2-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验 菌落总数测定》的要求对酱牛肉中的菌落总数进行测定[26]。

1.2.3 挥发性盐基氮(TVB-N)的测定

按GB 5009.228-2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》的要求对酱牛肉中的挥发性盐基氮进行测定[27]。

1.2.4 单因素实验

1.2.4.1 不同比例的复配防腐剂对酱牛肉防腐效果的影响

事先准备好5份1 000g的酱牛肉和比例分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%复配防腐剂，将各种比例的复配防腐剂配置成溶液，均匀涂抹在经100℃沸水灭菌10min后的酱牛肉表面，按1.2.2和1.2.3要求分别在培养2、14、21、28、35、42、49d后测定菌落总数和挥发性盐基氮[22]。

1.2.4.2 不同灭菌温度对酱牛肉防腐效果的影响

事先准备好5份1 000g的酱牛肉，均涂抹比例为0.1%复配防腐剂溶液，装入无菌真空袋，分别在100、105、110、115、120℃条件下灭菌10min，按1.2.2和1.2.3要求分别在培养2、14、21、28、35、42、49d后测定菌落总数和挥发性盐基氮。

1.2.4.3 不同灭菌时间对酱牛肉防腐效果的影响

事先准备好5份1 000g的酱牛肉，均涂抹比例为0.1%复配防腐剂溶液，装入无菌真空袋，分别在100℃沸水中灭菌10、15、20、25、30min，按1.2.2和1.2.3要求分别在培养2、14、21、28、35、42、49d后测定菌落总数和挥发性盐基氮。

1.2.5 正交试验

正交试验设计见表1。

表1 正交因素水平表

采用L25(53)正交表进行实验优化。35d后按1.2.2要求测定菌落总数，按1.2.3要求测定挥发性盐基氮。根据酱牛肉的菌落总数和挥发性盐基氮进行评价，确定最优的配比。

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果分析

2.1.1 不同比例的复配防腐剂对酱牛肉防腐效果的影响结果分析

不同比例的复配防腐剂对酱牛肉防腐效果的影响结果见表2。

在同样的培养时间内，随着复配防腐剂比例的增加酱牛肉菌落总数和挥发性盐基氮降低；随着培养时间的增长，菌落总数和挥发性盐基氮也相应增大。培养时间为14d时，5种比例的复配防腐剂实验组菌落总数均未检出，挥发性盐基氮均小于1.0mg/100g。0.1%的实验组在培养时间为21d时开始检出菌落总数，为10CFU/g，挥发性盐基氮为1.14mg/100g，随着时间增长逐渐增大。0.2%的实验组在培养时间为28d时开始检出菌落总数，为10CFU/g，挥发性盐基氮为1.21mg/100g，随着时间增长逐渐增大。0.3%、0.4%和0.5%的实验组均在培养时间为35d时开始检出菌落总数，为10CFU/g，挥发性盐基氮分别为为1.11mg/100g、1.06mg/100g和0.98mg/100g，随着时间增长逐渐增大，但同一培养时间内三者之间的差距较小。

2.1.2 不同灭菌温度对酱牛肉防腐效果的影响结果分析

不同灭菌温度对酱牛肉防腐效果的影响结果见表3。

表3 不同灭菌温度对酱牛肉防腐效果的影响结果表

在同样的培养时间内，随着灭菌温度的增加酱牛肉菌落总数和挥发性盐基氮降低；随着培养时间的增长，菌落总数和挥发性盐基氮也相应增大。培养时间为2d时，5种灭菌温度的实验组菌落总数均未检出，挥发性盐基氮均小于0.4mg/100g。100℃灭菌的实验组在培养时间为14d时开始检出菌落总数，为10CFU/g，挥发性盐基氮为0.81mg/100g，随着时间增长逐渐增大。105℃灭菌的实验组在培养时间为21d时开始检出菌落总数，为10CFU/g，挥发性盐基氮为1.03mg/100g，随着时间增长逐渐增大。110℃、115℃和120℃灭菌的实验组在培养时间为35d时开始检出菌落总数，均为10CFU/g，挥发性盐基氮为分别1.34mg/100g、1.24mg/100g和1.18mg/100g，随着时间增长逐渐增大，但同一培养时间内三者之间的差距较小。

2.1.3 不同灭菌时间对酱牛肉防腐效果的影响结果分析

不同灭菌时间对酱牛肉防腐效果的影响结果见表4。

表4 不同灭菌时间对酱牛肉防腐效果的影响结果表

在同样的培养时间内，随着灭菌时间的增加酱牛肉菌落总数和挥发性盐基氮降低；随着培养时间的增长，菌落总数和挥发性盐基氮也相应增大。培养时间为14d时，5种灭菌时间的实验组菌落总数均未检出，挥发性盐基氮均小于1.0mg/100g。10min灭菌的实验组在培养时间为21d时开始检出菌落总数，为10CFU/g，挥发性盐基氮为1.12mg/100g，随着时间增长逐渐增大。15min、20min、25min和30min灭菌的实验组在培养时间为28d时开始检出菌落总数，均为10CFU/g，挥发性盐基氮为分别1.26mg/100g、1.14mg/100g、1.03mg/100g和0.93mg/100g，随着时间增长逐渐增大，但同一培养时间内四者之间的差距较小。

2.2 正交试验结果分析

利用SPSSAU软件对正交实验的结果进行处理；由表5和表6中极差R大小可知，影响防腐效果的因素依次为：A(复配防腐剂比例)>B(灭菌温度)>C(灭菌时间)。

表5显示最优防腐方案A4B4C3或A4B5C3或A5B4C3或A5B5C3，表6显示最优防腐方案A5B5C3。当复配防腐剂比例达到0.4%、灭菌温度达到115℃时，再增加复配防腐剂比例和灭菌温度，挥发性盐基氮变化很小；考虑到复配防腐剂在达到预期的效果下应尽可能降低在食品中的用量以及生产成本，综合得出最优的防腐方案为A4B4C3，即复配防腐剂比例0.4%、灭菌温度115℃、灭菌时间20min的条件下防腐效果最好。

表5 菌落总数正交试验结果表

续表5

表6 挥发性盐基氮正交试验结果表

续表6

3 结论

通过单因素试验研究了复配防腐剂比例、灭菌温度、灭菌时间对酱牛肉的防腐效果；在单因素试验结果的基础上，利用正交试验优化了酱牛肉的防腐工艺，结果表明，影响防腐效果的因素依次为：A(复配防腐剂比例)>B(灭菌温度)>C(灭菌时间)，最优的防腐工艺为复配防腐剂比例0.4%、灭菌温度115℃、灭菌时间20min，在此条件下防腐效果最好。在此条件下，49d内菌落总数为0CFU/g，挥发性盐基氮为0.28mg/100g。