微波殺菌在醬牛肉保鮮中的應用研究

    通過儀器對醬牛肉中主要的腐敗菌進行了分離與初步鑒定，并通過對腐敗菌在微波加熱條件下的死亡特性研究，探討了微波殺菌應用于醬牛肉保鮮的可行性。研究表明，醬牛肉中的主要腐敗菌屬于葡萄球菌屬、腸桿菌科和假單胞菌屬。微波加熱溫度達到50～60℃時，可以殺死大部分腐敗菌。微波殺菌可以有效的延長醬牛肉的貨架期。

    醬牛肉營養(yǎng)豐富，水分活度很高，極易因腐敗微生物的增殖而導致產(chǎn)品的腐敗變質(zhì)，這嚴重制約了醬牛肉的生產(chǎn)和流通，限制了其生產(chǎn)的工業(yè)化。因而研究醬牛肉的保鮮問題具有重要意義。

    微波滅菌技術(shù)由于其具有快速、節(jié)能以及對食品品質(zhì)影響小等優(yōu)點，使其在食品工業(yè)中的應用正日益受到重視。國內(nèi)外有關(guān)微波殺菌保鮮肉類食品取得良好的文獻時有報道。但是，微波殺菌作為一種新的滅菌技術(shù)，還缺乏對微生物在其線性升溫狀態(tài)下死亡規(guī)律的研究。本文的目的是研究微波處理醬牛肉中主要腐敗菌的致死特征，探討微波技術(shù)應用于醬牛肉的保鮮問題的可行性。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

    醬牛肉購于超市，所購的醬牛肉均為當天生產(chǎn)的產(chǎn)品（從出鍋到取樣不超過6～8小時），購回后立即進行無菌切分并真空包裝。

營養(yǎng)瓊脂，葡萄糖氧化發(fā)酵培養(yǎng)基（O/F培養(yǎng)基），細菌染色液（H2O2），鹽酸對氨基二甲基苯胺，α—萘酚，L—精氨酸鹽，酚紅。

微波爐（2450Mhz、750W），穿刺式溫度計，生物顯微鏡，恒溫培養(yǎng)箱，手提式高壓滅菌鍋，真空封口機，無菌操作臺，冰箱等。

1.2 細菌總數(shù)的測定

    按GB 47892-1994標準采用平板計數(shù)法。

1.3 腐敗菌的分離與初步鑒定

    從測定細菌總數(shù)的瓊脂平板上，挑取典型生長的菌落，進行平板劃線分離，得到純化的單菌落。將已純化的菌株在適當溫度（30～35℃）培養(yǎng)18～24小時后，觀察其菌落特征，并進行革蘭氏染色、鞭毛染色，觀察其形態(tài)特征，然后作相應的生理生化試驗，如氧化酶試驗、過氧化氫試驗、葡萄糖氧化發(fā)酵試驗、精氨酸雙水解試驗等。根據(jù)M.H.Brown（1982）推薦的肉品中腐敗微生物鑒定圖譜進行鑒定。

1.4 肉樣的微波處理方法及溫度測定

    將肉樣切成若干塊約200g的長方形，并真空包裝，分別在微波爐內(nèi)（750W）加熱一定時間，用穿刺式溫度計測定其溫度，取三次測定的平均值。

1.5 微波處理對腐敗菌致死特性的測定

    將各種主要腐敗菌用無菌生理鹽水制成濃度為106～107cfu/ml的菌懸液，取一定量菌液，在微波爐內(nèi)加熱一定時間，迅速取出冷卻，取1ml測定活菌總數(shù)（取三次測定的平均值）。

2 結(jié)果與分析

2.1 醬牛肉中主要腐敗菌的分離與初步鑒定

    醬牛肉中腐敗種類較多，本實驗分離純化四種主要的腐敗菌進行微波耐受性實驗，分別編號為A、B、C、D，根據(jù)它們的菌落特征、形態(tài)特征及生理生化特征，可以判定A、B屬于葡萄球菌屬，C屬于腸桿菌科，D屬于假單胞菌屬。

2.2 肉樣在微波加熱條件下升溫曲線的測定

    了解物料在微波加熱狀態(tài)下的升溫狀況是研究微波殺菌效果的一個首要問題。本試驗肉樣才初始溫度（即室溫）為15℃，微波加熱條件下肉樣的升溫狀況如表1。

表1  肉樣在微波加熱條件下的升溫規(guī)律（200g、750W）

    對表中的數(shù)據(jù)進行回歸分析，可以得到如下的回歸曲線：Y=14.417+0.918X，相關(guān)系數(shù)r=0.996

圖1  肉樣在微波加熱條件下的升溫曲線圖

從圖1可以看出，肉樣在微波加熱條件下的升溫曲線過程是線性的。

2.3 腐敗菌在微波加熱條件下的死亡特征

    為了研究腐敗菌在微波狀態(tài)下的死亡特征，只有使菌液的升溫狀態(tài)和物料在微波加熱條件下的升溫狀態(tài)一致，結(jié)果才有意義。經(jīng)過多次試驗，將盛有約9ml菌液的小刻度試管置于直徑為5cm、高12cm的圓形玻璃缸內(nèi)（內(nèi)盛約130ml水，液面與試管內(nèi)菌液齊平），在微波爐加熱時，菌液的升溫過程與肉樣的升溫過程是基本一致的。各種腐敗菌隨微波加熱時間的延長，其殘留活菌總數(shù)（cfu/ml）如表2。

表2  腐敗菌總數(shù)隨微波加熱時間的變化

    從表2中的數(shù)據(jù)可以看出，在微波處理的前30s（溫度低于約40℃），各種腐敗菌的活菌總數(shù)緩慢降低；當微波處理時間達到40～50s時，活菌總數(shù)驟減，大部分腐敗菌被殺死，從升溫曲線可知，此時的溫度范圍大約在50～60℃；當微波處理時間達到60s時，即溫度達到約70℃時，腐敗菌幾乎全部被殺滅。因而，微波處理可以快速有效地殺滅醬牛肉中的腐敗菌，充分體現(xiàn)了微波具有在較低溫度下快速殺菌的優(yōu)點。

2.4 微波殺菌對醬牛肉保鮮效果的影響

    根據(jù)微波處理對腐敗菌抑菌特征的研究可知，當微波加熱的終溫度達到60～70℃時，即可殺死絕大部分腐敗菌。因而本實驗殺菌處理采用微波功率750W，加熱溫度至終溫約70℃。并設立對照組（不進行微波殺菌），分別儲存于常溫（20℃）及冷藏（0～5℃）的條件下，定期測定儲存期間細菌總數(shù)的變化，結(jié)果如表3、表4。

    國家標準規(guī)定，醬牛肉在銷售之前細菌總數(shù)不能超過80000cfu/g。從表3中的數(shù)據(jù)可以看出，醬牛肉的初始菌數(shù)很高，未經(jīng)殺菌處理的樣品貨架期很短，在常溫條件下，僅能儲存2d，即使在0～5℃的冷藏條件下，貨架期也只有5d。從表4中的數(shù)據(jù)可以看出，微波殺菌處理可以大大降低產(chǎn)品的初始菌數(shù)，使產(chǎn)品的貨架期大大延長，在常溫條件下可以儲存3周以上，在冷藏條件下儲存8周，產(chǎn)品的細菌總數(shù)仍遠遠低于國家標準。另外，試驗中發(fā)現(xiàn)，微波殺菌對醬牛肉的感官品質(zhì)無任何不良影響。

表3  未殺菌樣品儲存期間細菌總數(shù)的變化（cfu/g）

表4  微波殺菌樣品儲存期間細菌總數(shù)的變化（cfu/g）

3 結(jié)論

3.1 微波加熱條件下難以實現(xiàn)恒溫過程，本文模擬肉塊（規(guī)格為200g）在微波（750W）加熱條件下的升溫狀態(tài)，測定了醬牛肉中主要腐敗菌在線性升溫狀態(tài)下的死亡規(guī)律。研究證明，微波殺菌的終溫度是影響微波殺菌效果的關(guān)鍵因素。當微波加熱時間小于30s時，即溫度低于40℃時，對腐敗菌的殺滅效果不明顯；當微波加熱溫度達到60℃以上時，可以殺死絕大部分腐敗菌。

3.2 醬牛肉的儲存試驗結(jié)果表明，醬牛肉產(chǎn)品的初始菌數(shù)很高，而初始菌數(shù)是影響產(chǎn)品貨架期的重要因數(shù)之一，因而產(chǎn)品在儲存期間極易腐敗。產(chǎn)品經(jīng)頻率2450MHz，功率750W的微波殺菌處理后，可以在60s被殺死大部分醬牛肉中的主要腐敗菌，大大降低產(chǎn)品的初始菌數(shù)，且對產(chǎn)品的感官品質(zhì)無不良影響，延長了醬牛肉的貨架期。這充分體現(xiàn)了微波殺菌具有快速、衛(wèi)生、方便和對產(chǎn)品品質(zhì)破壞小的優(yōu)點，因而將微波殺菌應用于醬牛肉的保鮮是可行的。

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