添加天然复配防腐剂的猪肉干货架期预测

赵长青,张益卓,冉光雨,方春玉,赵兴秀

(四川轻化工大学 生物工程学院,四川 宜宾 644000)

随着人们生活质量的不断提高,人们对猪肉品质的要求越来越高,尤其是营养丰富、色泽诱人和耐储存的猪肉制品更受消费者关注。猪肉干是一种比较新颖的即食型肉制品,主要以猪瘦肉为原料,经过切片、煮制、烘烤、包装和灭菌等步骤加工而成,猪肉干营养丰富、食用方便、口感独特,受到广大民众的喜爱[1]。猪肉干易滋生细菌,导致腐败变质,故在猪肉干加工过程中会添加大量的添加剂来稳定猪肉干的品质。目前市售的猪肉干所用的添加剂主要为5′-呈味核苷酸二钠、脱氢乙酸钠、山梨酸钾、亚硝酸盐、谷氨酸钠、食用香精、D-异抗坏血酸钠、红曲红等,这些化学添加剂虽然在一定程度上稳定了猪肉干的品质,但滥用化学添加剂会导致许多食品安全问题。因此,天然防腐剂成为延长肉干及肉制品货架期的研究热点。

本项目在前期对不同天然防腐剂在不同口味猪肉干中的适用性进行了研究,发现茶多酚与Nisin的复配使用可以延长五香味猪肉干和麻辣味猪肉干的货架期,溶菌酶与Nisin的复配使用可以延长烧烤味猪肉干的货架期,不过受到时间因素的影响,未能对添加不同天然复配防腐剂的不同口味猪肉干的货架期进行测定。而食品的货架期不仅取决于食品所处的光照、湿度、温度等环境条件,而且会受到该食品的营养价值、风味、色泽及质构等品质指标变化的影响。货架期测定实验通常采用延伸贮藏法和加速货架期测试法(accelerated shelf life testing,ASLT),前者直接测定食品的实际货架期,后者通过设置不同温度进而快速预测出食品货架期,ASLT是一种有效、快速预测食品货架期的方法,因而得到广泛应用[2-3]。ASLT 法的原理是在多组非正常的环境中储藏食品,加速食品腐败变质的速度,收集食品变质的数据,通过对数据的比较与分析,从而确定出食品在指定温度下的货架期[4]。

因此,本实验应用ASLT法和Q10货架期预测模型对含有天然复配防腐剂的五香味、烧烤味、麻辣味猪肉干进行不同温度条件下的储藏,对储藏过程中的猪肉干关键品质指标如微生物指标(菌落总数、大肠菌群、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和志贺氏菌)、TVB-N、感官评分进行测定,进而对不同口味猪肉干在不同储藏温度下的货架期进行预测。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪瘦肉、食盐、小茴香、白砂糖、香辛料、老抽酱油、生姜、菜籽油、麦芽糖、孜然粉:采购于超市;茶多酚、溶菌酶、Nisin(均为食品级):河南万邦实业有限公司;乳酸钠(食品级,纯度60%):河南博源生物科技有限公司。

氯化钠、氧化镁、硼酸:成都科隆化学品有限公司;微生物学检验中的所有培养基、肉汤:北京奥博星生物技术有限责任公司。

1.2 仪器

SS-85切肉机 浙江省永康市我趣工贸有限公司;HN7Y-K9840凯氏定氮仪 济南海能仪器股份有限公司。

1.3 五香味、烧烤味、麻辣味猪肉干的制作

1.3.1 猪肉预处理

选取形状大小接近的猪瘦肉块,先用流水冲洗,再用清水浸泡,然后用切片机将肉块切成长×宽×厚为6.0 cm×4.0 cm×0.4 cm的肉片。

1.3.2 初煮

取1 500 mL自来水倒入锅中,放入2 g小茴香,水煮沸后放入1 000 g猪肉片,当猪肉呈白色时结束初煮,捞出猪肉片。

1.3.3 复煮

弃去初煮汤汁中的沉淀,重新将猪肉片放入汤汁,放入复合调料包1包[5],以及适量白砂糖、食盐、生姜、菜籽油、辣椒、花椒等,在210 ℃条件下煮制5 min,调至130 ℃煮制5 min,加入适量老抽酱油,在100 ℃条件下煮制40 min。

1.3.4 添加天然防腐剂与烘烤

将复煮后的猪肉片捞出,将剩余复煮汤汁过滤后,按照GB 2760-2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中的规定量加入对应的天然防腐剂,搅拌均匀后放入猪肉片,在80 ℃条件下煮制10 min。煮制结束后,将猪肉片平铺在吸油纸上,在85 ℃的烘箱中烘烤90 min,制得猪肉干,作为实验组。同时,以不添加Nisin的猪肉干作为空白组。

1.3.5 包装与灭菌

在无菌条件下将猪肉干分装进7 cm×10 cm的透明包装袋(18丝)中并封口(每袋约4～6 g),采用22.5 W紫外灯对包装好的猪肉干每面杀菌20 min。最后将猪肉干储藏在30 ℃和40 ℃下,以进行微生物学指标(菌落总数、大肠菌群、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和志贺氏菌)、TVB-N、感官评分的检测。

1.4 猪肉干货架期的测定

1.4.1 微生物学指标

菌落总数的测定方法参照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》。大肠菌群的测定方法参照GB 4789.3—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》。金黄色葡萄球菌的测定方法参照GB 4789.10—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 金黄色葡萄球菌检验》。沙门氏菌的测定方法参照GB 4789.4—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 沙门氏菌检验》。志贺氏菌的测定方法参照GB 4789.5—2012《食品安全国家标准 食品微生物学检验 志贺氏菌检验》。

1.4.2 猪肉干TVB-N的测定

TVB-N的测定方法参照GB 5009.228-2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》。

1.4.3 猪肉干感官评分的测定

不同口味猪肉干的感官评分由感官评定小组进行评定,根据猪肉干的滋味、风味、色泽、口感和质构分别进行评分(见表1),满分为100分,结果以3次评定的平均值±标准偏差作为实验结果。

表1 猪肉干感官评分细则表[6]Table 1 Detailed sensory evaluation rules for pork jerky

1.5 Q10货架期预测模型的构建

在大多数的食品反应中,储藏温度每上升10 ℃,食品相关反应速度会加倍[7]。通常情况下会将食品储藏在2个相差为10 ℃的温度条件下分别进行实验,以计算出准确的Q10。因此,本实验将制作出的含有复配天然防腐剂的猪肉干产品分别储藏在30 ℃与40 ℃条件下,进而得到式(1)。

(1)

随后对不同储藏温度下的猪肉干关键品质指标进行测定,以确定该储藏温度下的货架期终点。通过对本课题前期实验数据的分析,发现微生物指标、TVB-N和感官评分的检测结果对猪肉干是否到达货架期终点的影响较大,而Aw、pH和色泽的检测结果对猪肉干的品质有参考意义,而对货架期的测定无显著影响。因此本实验将对储藏在30 ℃与40 ℃条件下含有复配天然防腐剂的五香味、烧烤味、麻辣味的微生物指标、TVB-N和感官评分进行检测,确定各组货架期终点,计算出Q10,从而推断出猪肉干在指定储藏温度下的货架期。

当然,不是所有食品都在整数温度下进行储藏,因此引出不同温度下的货架期Q10预测模型[8]。θs为指定温度下食品的货架期,对于任何不为10 ℃的温度差ΔT,则得到式(2)。

(2)

式中:θs(T1)为指定温度T1下的货架期;θs(T2)为特定温度T2下的货架期;ΔT为T1与T2的温度差。

运用上述公式计算可得到指定储藏温度下的猪肉干货架期。

1.6 实验数据统计分析

所有实验数据采用3次实验结果的平均值,并使用Origin 2017和Excel进行绘图和数据分析,结果以平均值±标准偏差表示。

2 结果与讨论

2.1 五香味猪肉干各指标检测结果

由表2和表3可知,30 ℃储藏条件下的五香味猪肉干在第114 天时菌落总数超标,到达货架期终点,此时TVB-N为14.00 mg/100 g,感官评分较低,因此确定五香味猪肉干在30 ℃条件下的货架期为111 d;而储藏在40 ℃条件下的猪肉干在第51天时检出金黄色葡萄球菌,而到达货架期终点,因此五香味猪肉干在40 ℃条件下的货架期为48 d。由式(1)计算出五香味猪肉干的Q10为:

表2 五香味猪肉干在30 ℃时品质指标变化情况Table 2 Changes of quality indexes of pork jerkywith five-spices flavor at 30 ℃

表3 五香味猪肉干在40 ℃时品质指标变化情况Table 3 Changes of quality indexes of pork jerky with five-spices flavor at 40 ℃

再由式(2)计算出猪肉干在室温20 ℃(肉制品商业贮藏温度)下的货架期为[9-10]:

综上所述,通过ASLT 法确定出五香味猪肉干在20 ℃下的货架期约为255 d。

2.2 烧烤味猪肉干各指标检测结果

由表4和表5可知,30 ℃储藏条件下的烧烤味猪肉干在第123天时菌落总数超标,到达货架期终点,此时TVB-N为14.00 mg/100 g,感官评分较低,因此确定烧烤味猪肉干在30 ℃条件下的货架期为120 d;而储藏在40 ℃条件下的猪肉干在第72天时菌落总数超标,而到达货架期终点,因此烧烤味猪肉干在40 ℃条件下的货架期为69 d。由公式(1)计算出烧烤味猪肉干的Q10为:

表4 烧烤味猪肉干在30 ℃时品质指标变化情况Table 4 Changes of quality indexes of pork jerky with roasting flavor at 30 ℃

表5 烧烤味猪肉干在40 ℃时品质指标变化情况Table 5 Changes of quality indexes of pork jerky with roasting flavor at 40 ℃

再由式(2)计算出猪肉干在20 ℃下的货架期为:

综上所述,通过ASLT 法确定出烧烤味猪肉干在20 ℃下的货架期约为204 d。

2.3 麻辣味猪肉干各指标检测结果

由表6和表7可知,30 ℃储藏条件下的麻辣味猪肉干在第135天时TVB-N含量超标,达到(14.93±1.86) mg/100 g,因此到达货架期终点,感官评分较低,因此确定麻辣味猪肉干在30 ℃条件下的货架期为132 d;而储藏在40 ℃条件下的猪肉干在第78天时检测出金黄色葡萄球菌,而到达货架期终点,因此麻辣味猪肉干在40 ℃条件下的货架期为75 d。由式(1)计算出烧烤味猪肉干的Q10为:

表6 麻辣味猪肉干在30 ℃时品质指标变化情况Table 6 Changes of quality indexes of pork jerky with spicy flavor at 30 ℃

表7 麻辣味猪肉干在40 ℃时品质指标变化情况Table 7 Changes of quality indexes of pork jerky with spicy flavor at 40 ℃

再由公式(2)计算出猪肉干在20 ℃下的货架期为:

综上所述,通过ASLT 法确定出麻辣味猪肉干在20 ℃下的货架期约为238 d。

3 结论

本实验应用ASLT法和Q10货架期预测模型对五香味、烧烤味和麻辣味猪肉干在20 ℃下的货架期进行预测,结果发现五香味猪肉干在30 ℃储藏条件下的货架期为111 d,在40 ℃储藏条件下的货架期为48 d;通过Q10货架期预测模型预测五香味猪肉干在20 ℃下的货架期约为255 d。烧烤味猪肉干在30 ℃储藏条件下的货架期为120 d,在40 ℃储藏条件下的货架期为69 d;通过Q10货架期预测模型预测烧烤味猪肉干在常温20 ℃下的货架期约为204 d。麻辣味猪肉干在30 ℃储藏条件下的货架期为132 d,在40 ℃储藏条件下的货架期为75 d;通过Q10货架期预测模型预测麻辣味猪肉干在常温20 ℃下的货架期约为238 d。通过对3种口味猪肉干货架期进行预测,发现储藏在常温下仅添加复配天然防腐剂的猪肉干在一定程度上可媲美添加了化学防腐剂的肉制品,这也为绿色健康的肉制品产品开发提供了参考。