王海藍，馬 亭，石晶盈

（1.江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學院食品科技學院，江蘇 泰州 225300；2.山東農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山東 泰安 271018）

丙酸鈣處理對漢堡保鮮效果的影響

王海藍1，馬 亭1，石晶盈2,*

（1.江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學院食品科技學院，江蘇 泰州 225300；2.山東農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山東 泰安 271018）

為了有效延長漢堡的保質(zhì)期，在加工過程中添加質(zhì)量分數(shù)2%、3%、4%的丙酸鈣，分別將漢堡置于常溫（20±1） ℃和低溫（4±1）℃條件下貯藏，對貯藏期間的漢堡進行感官評價，并測定其酸度、比容、菌落總數(shù)、霉菌總數(shù)、大腸菌數(shù)及致病菌數(shù)。結果表明：常溫和低溫貯藏條件下，3%丙酸鈣處理組保鮮效果最佳，能保持較好的感官品質(zhì)，顯著抑制貯藏期間酸度、比容上升，抑制霉菌和大腸菌數(shù)量增長，菌落總數(shù)顯著降低；低溫貯藏能有效延長漢堡的保質(zhì)期，但貯藏后期感官品質(zhì)下降較快，口感較差。

丙酸鈣；漢堡；保鮮

漢堡是現(xiàn)代西式快餐中的主要食物，食用方便、風味可口、營養(yǎng)全面，現(xiàn)在已成為暢銷世界的方便主食之一。但漢堡在常溫保質(zhì)期較短，特別是在高溫高濕環(huán)境中，兩三天內(nèi)就能長霉，使其失去食用價值，造成浪費[1]。據(jù)報道，目前面包、蛋糕及漢堡等焙烤食品保鮮方法大多采用輻照保鮮[2]、納他霉素防腐[3]、添加復合酶制劑[4]或納米材料包裝[5]等措施控制含菌量，但是這些方法存在防腐效果一般、成本高、工藝復雜等問題。因此，迫切需要研究一種高效、安全的保鮮技術延長漢堡的貨架期。

丙酸鈣是一種新型食品添加劑，是人體正常代謝的中間產(chǎn)物，可被人體吸收利用，對人體無害，是世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國糧農(nóng)組織批準使用的安全可靠的食品與飼料用防霉劑，對霉菌、酵母菌及細菌等具有廣泛的抗菌作用[6-7]。已有研究者用3%的丙酸鈣對牛肉進行處理取得了良好的保鮮效果[8-9]。Aguayo等[10]用適宜濃度的丙酸鈣對鮮切甜瓜進行保鮮處理，大大延長了貯藏時間，較好地保持了貯藏品質(zhì)。Kwak等[11]采用熱超聲法和丙酸鈣處理鮮切芹菜，能夠延長芹菜的保鮮期。有研究[12-14]表明，丙酸及丙酸鹽能有效抑制面包中霉菌和芽孢桿菌孢子的生長。而丙酸鈣用于漢堡的保鮮技術至今還未見報道。

本實驗通過在漢堡制作過程中添加不同質(zhì)量分數(shù)的丙酸鈣，研究常溫（20±1）℃和低溫（4±1）℃條件下，丙酸鈣處理對漢堡感官質(zhì)量及衛(wèi)生品質(zhì)的影響，旨在為漢堡的保鮮提供一種安全有效、簡便經(jīng)濟的處理方式。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試漢堡購買于徐州今天食品有限公司。

丙酸鈣 江蘇新興食品添加劑有限公司；平板計數(shù)營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基 北京奧博星生物技術有限公司。

1.2 儀器與設備

超凈工作臺 蘇州凈化設備有限公司；滅菌鍋北京市永光明醫(yī)療儀器廠；電子天平 奧豪斯儀器（上海）有限公司；電子萬用爐 浙江上虞市道墟立明公路儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 實驗設計

制作漢堡時，在面粉中加入不同質(zhì)量分數(shù)的丙酸鈣，添加量分別為面粉總量的2%、3%和4%，然后進行和面，6 個漢堡為一組。其中一組不加入丙酸鈣，作為對照。漢堡嚴格按照肯德基的生產(chǎn)要求，采用德國先進生產(chǎn)線進行加工，成品立即運回實驗室進行實驗。

漢堡按肯德基要求進行包裝，分別置于常溫（20±1）℃、低溫（4±1）℃進行貯藏，定期觀察，于實驗的當天（0 d）、第1、3、5、7、9、11天進行感官評定，并測定各項指標。

1.3.2 漢堡的制作

漢堡制作基本配方為：面包粉500.0 g、水265.0 g、果葡糖漿98.5 g、酵母30.0 g、鹽9.0 g、乳化劑1.5 g、植物油25.0 g。

按二次發(fā)酵法制作，具體流程為：準確稱量各種原料和丙酸鈣→加水攪拌→中種醒發(fā)（30 ℃，濕度85%，2 h）→兩次攪拌（慢2 min，快11 min，面溫20 ℃）→面團成型后靜置10 min→分割成型→靜置5 min→整形→面團醒發(fā)（30 ℃，相對濕度85%，2 h）→烤制→出爐。

1.3.3 指標測定

1.3.3.1 漢堡的感官評定

表1 漢堡的感官檢驗評分標準[17]Table1 Criteria for sensory evaluation of hamburger[17]

各種處理組的漢堡分別置于常溫、低溫貯藏，0、1、3、5、7、9、11 d時取樣進行感官評價，由10名長期從事食品研究的人員按表1打分，取其平均分作為該組漢堡的最終得分[15]。取樣的方法是：將樣品置于清潔、干燥的白瓷盤中，用目測檢查形態(tài)、色澤；然后用餐刀按四分法切開，觀察組織、雜質(zhì)；品嘗滋味與口感，做出評價[16]。

1.3.3.2 漢堡酸度和比容的測定

依據(jù)GB/T 20981—2007《面包》測定漢堡酸度、比容。根據(jù)GB/T 20981—2007，酸度≤6oT為合格[16]；比容≤7.0 mL/g為合格[17]。

1.3.3.3 漢堡菌落總數(shù)、霉菌、大腸菌群和致病菌測定

按照GB/T 4789.2—2010《食品微生物學檢驗：菌落總數(shù)測定》測定菌落總數(shù)[18]，根據(jù)GB 7099—2003《糕點、面包衛(wèi)生標準》[19]，菌落總數(shù)≤1 500 CFU/g為合格；按照GB/T 4789.15—2010《食品微生物學檢驗：霉菌和酵母菌計數(shù)》測定霉菌數(shù)[20]，根據(jù)GB 7099—2003[19]，霉菌計數(shù)≤100 CFU/g為合格；按照GB/T 4789.3—2010《食品微生物學檢驗：大腸菌群計數(shù)》測定大腸菌群數(shù)[21]，根據(jù)GB 7099—2003[19]，大腸菌群數(shù)≤30 MPN/100 g為合格；按照GB/T 4789.4—2010《食品微生物學檢驗：沙門氏菌檢驗》[22]、GB/T 4789.5—2003《食品微生物學檢驗：志賀氏菌檢驗》[23]、GB/T 4789.10—2010《食品微生物學檢驗：金黃色葡萄球菌檢驗》[24]測定沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌，根據(jù)GB 7099—2003[19]，3 種致病菌不得檢出為合格。

2 結果與分析

2.1 丙酸鈣處理對漢堡感官品質(zhì)的影響

圖1 丙酸鈣對常溫（20±1）℃（A）和低溫（4±1 ）℃（B）貯藏期間漢堡感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of calcium propionate addition on sensory quality in hamburger stored at room temperature (20 ± 1) ℃ (A) or low temperature (4±1) ℃ (B)

從圖1A可看出，室溫貯藏時，丙酸鈣處理組和對照組的漢堡感官品質(zhì)均呈下降趨勢，對照組第3天漢堡香味變淡，彈性差，顏色略變暗。3%、4%丙酸鈣處理組在第5天時仍保持較好的口感，質(zhì)地柔軟，但香味逐漸變淡。由圖1B可知，漢堡在低溫條件下貯藏時，對照組前3 d感官品質(zhì)較好，但3 d后感官品質(zhì)直線下降，彈性降低，顏色變淡。綜合考慮漢堡的質(zhì)地、組織狀態(tài)和色澤等感官指標，常溫條件下3%丙酸鈣處理效果最佳，與對照組相比保質(zhì)期大大延長，而低溫貯藏雖然能延長漢堡的保質(zhì)期，但口感欠佳。

2.2 丙酸鈣處理對漢堡酸度的影響

圖2 丙酸鈣對常溫（20±1）℃（A）和低溫（4±1）℃（B）貯藏期間漢堡酸度的影響Fig.2 Effect of calcium propionate addition on acidity in hamburger stored at room temperature (A) or low temperature (B)

由圖2A可見，漢堡在貯藏期間酸度呈上升趨勢，常溫貯藏期間第7天時就超過國家規(guī)定的面包衛(wèi)生標準6 àT，3%丙酸鈣和4%丙酸鈣處理組第11天時仍低于4.5 àT，而2%丙酸鈣處理組對酸度的抑制效果不如3%、4%丙酸鈣處理組。第9天時，對照組酸度為7 àT，2%、3%、4%丙酸鈣處理組分別為5.0、3.7、4.2 àT。因此，常溫貯藏時3%丙酸鈣處理酸度最低，保鮮效果最佳。

由圖2B可知，低溫貯藏期間，對照組和丙酸鈣處理組酸度上升趨勢與常溫貯藏時基本一致，但低溫貯藏時酸度整體低于常溫，對照組貯藏第9天時酸度仍低于6 àT，說明低溫能抑制漢堡貯藏期間酸度的上升。第9天時，對照組酸度為5 àT，2%、3%、4%丙酸鈣處理組分別為4.0、3.5、3.8 àT。因此，低溫貯藏時3%丙酸鈣處理酸度最低，保鮮效果最佳，且低溫貯藏時3%丙酸鈣處理組保鮮效果優(yōu)于常溫。

2.3 丙酸鈣處理對漢堡比容的影響

圖3 丙酸鈣對常溫（20±1）℃（A）和低溫（4±1）℃（B）貯藏期間漢堡比容的影響Fig.3 Effect of calcium propionate addition on specific volume in hamburger stored at room temperature (A) or low temperature (B)

由圖3A可見，常溫貯藏時，所有樣品的比容在前3 d變化很小，均呈上升趨勢。3%、4%丙酸鈣處理組比容上升趨勢比對照組和2%處理組慢。第9天時對照組比容為5 mL/g，2%、3%、4%丙酸鈣處理組分別為5.1、4.5、4.7 mL/g，且貯藏期內(nèi)3%丙酸鈣處理組比容最低，但相對其他樣品組處理效果不明顯。

從圖3B可看出，低溫貯藏時，對照組與2%丙酸鈣比容上升趨勢明顯，且接近國家面包衛(wèi)生標準7 mL/g，而3%、4%丙酸鈣處理組比容上升趨勢很平緩，有明顯的抑制效果。在第9天時對照組比容為6.5 mL/g，2%、3%、4%丙酸鈣處理組分別為6.0、4.2、3.9 mL/g。因此，低溫貯藏時3%、4%丙酸鈣處理對漢堡有顯著的保鮮效果，且貯藏前期4%丙酸鈣保鮮效果優(yōu)于3%丙酸鈣處理組，貯藏5 d之后3%丙酸鈣保鮮效果優(yōu)于4%丙酸鈣處理組。

2.4 丙酸鈣處理對漢堡菌落總數(shù)的影響

由圖4A可知，常溫貯藏期間，對照組和2%丙酸鈣處理組菌落總數(shù)呈直線上升趨勢，3%、4%丙酸鈣處理組菌落總數(shù)上升趨勢很平緩，第3天時對照組菌落總數(shù)為18 CFU/g，2%、3%、4%丙酸鈣處理組分別為10、5、4 CFU/g。整體而言，3%、4%丙酸鈣處理組對菌落總數(shù)抑制效果顯著優(yōu)于2%丙酸鈣處理組和對照，4%丙酸鈣處理組保鮮效果優(yōu)于3%丙酸鈣的處理效果，但差異不顯著。

由圖4B可見，低溫貯藏期間，所有樣品整體菌落總數(shù)均低于常溫貯藏時的菌落總數(shù)。對照組和2%丙酸鈣處理組菌落總數(shù)呈直線上升趨勢，3%、4%丙酸鈣處理組菌落總數(shù)上升趨勢緩慢，第3天時對照組菌落總數(shù)為10 CFU/g，2%、3%、4%丙酸鈣處理組分別為8、4、4 CFU/g，但常溫和低溫貯藏期間所有樣品的菌落總數(shù)均合格，小于國家規(guī)定的糕點、面包衛(wèi)生標準1 500 CFU/g。可見，低溫貯藏時3%、4%丙酸鈣處理對漢堡的菌落總數(shù)有較好的抑制效果，且4%丙酸鈣處理組保鮮效果優(yōu)于3%丙酸鈣的處理效果，但優(yōu)勢不明顯。

圖4 丙酸鈣對常溫（20±1）℃（A）和低溫（4±1）℃（B）貯藏期間漢堡菌落總數(shù)的影響Fig.4 Effect of calcium propionate addition on total bacterial number in hamburger stored at room temperature (A) or low temperature (B)

2.5 丙酸鈣處理對漢堡霉菌總數(shù)的影響

圖5 丙酸鈣對常溫（20±1）℃（A）和低溫（4±1）℃（B）貯藏期間漢堡霉菌總數(shù)的影響Fig.5 Effect of calcium propionate addition on total mold number in hamburger stored at room temperature (A) or low temperature (B)

由圖5A可知，常溫貯藏期間，對照組和2%丙酸鈣處理組霉菌總數(shù)呈上升趨勢，3%、4%丙酸鈣處理組霉菌總數(shù)上升趨勢很平緩，第11天時對照組霉菌總數(shù)為25 CFU/g，2%、3%、4%丙酸鈣處理組分別為8、2、1 CFU/g。整體而言，貯藏前期3%丙酸鈣處理組與4%丙酸鈣處理組保鮮效果幾乎沒有差異，貯藏7 d后4%丙酸鈣處理組保鮮效果略優(yōu)于3%丙酸鈣。

由圖5B可見，低溫貯藏期間，所有樣品整體霉菌總數(shù)均低于常溫貯藏時的霉菌總數(shù)。各組樣品第9天時才檢測出霉菌，第11天對照組菌落總數(shù)為5 CFU/g，2%、3%、4%丙酸鈣處理組分別為2、0、1 CFU/g，但常溫和低溫貯藏期間所有樣品的霉菌總數(shù)均合格，小于國家規(guī)定的糕點、面包衛(wèi)生標準100 CFU/g?？梢?，低溫貯藏時3%、4%丙酸鈣處理對漢堡的菌落總數(shù)有較好的抑制效果，且貯藏后期4%丙酸鈣處理組保鮮效果優(yōu)于3%丙酸鈣的處理效果。

2.6 丙酸鈣處理對漢堡大腸菌群的影響

表2 丙酸鈣對常溫貯藏期間漢堡大腸菌群的影響Table2 Effect of calcium propionate addition on total coliform number of (MPN/100 g) in hamburger stored at room temperature

表2為常溫貯藏期間丙酸鈣處理后各樣品中的大腸菌群數(shù)。結果表明，常溫貯藏9 d之前對照組和處理組均沒有檢測出大腸菌群。隨著貯藏時間的延長，對照組在貯藏11 d時檢測出大腸菌群為52 MPN/100 g，超出國家規(guī)定的糕點、面包衛(wèi)生標準30 MPN/100 g。而添加丙酸鈣的漢堡在整個貯藏期間都沒有檢測出大腸菌群。

表3 丙酸鈣對低溫貯藏期間漢堡大腸菌群的影響Table3 Effect of calcium propionate addition on total coliform number (MPN/100 g) in hamburger stored at low temperature

表3為低溫貯藏期間丙酸鈣處理后各樣品中的大腸菌群數(shù)。結果表明，對照組和所有丙酸鈣處理組的漢堡在低溫貯藏期內(nèi)均沒有檢測出大腸菌群，說明貯藏后期低溫對漢堡中的大腸菌群有一定抑制作用。

2.7 丙酸鈣處理對漢堡致病菌的影響

實驗結果表明，對照組和所有丙酸鈣處理組的漢堡在常溫（20±1）℃、低溫（4±1）℃貯藏期內(nèi)均沒有檢測到沙門氏菌、志賀氏菌和金黃色葡萄球菌。

3 討 論

3.1 丙酸鈣處理對漢堡殺菌保鮮效果的影響

研究發(fā)現(xiàn)，以不同質(zhì)量分數(shù)的丙酸鈣溶液代替?zhèn)鹘y(tǒng)防腐劑更有利于牛肉產(chǎn)品的保鮮，且丙酸鈣是人體正常代謝的中間產(chǎn)物，可被人體吸收利用，對人體無害，是安全、簡便、有效、經(jīng)濟的保鮮方式[10-11]。本實驗結果表明，在漢堡加工過程中添加丙酸鈣對漢堡有很好地殺菌保鮮效果，在一定范圍內(nèi)隨著丙酸鈣質(zhì)量分數(shù)的增加，微生物的存活率減小。3%丙酸鈣處理漢堡后，可殺死100%的大腸菌群和大部分的霉菌，菌落總數(shù)也降低至10 CFU/g以下。但當丙酸鈣大于3%時，對漢堡殺菌保鮮效果的差異不顯著（P＞0.05）。這與丙酸鈣在牛肉中的殺菌保鮮效果一致[8-9]。

3.2 丙酸鈣處理最佳質(zhì)量分數(shù)的篩選

根據(jù)單因素試驗結果，一定質(zhì)量分數(shù)的丙酸鈣對漢堡表面的微生物有較強的抑制作用，故可在食品中適量添加延長貨架期，本實驗選擇丙酸鈣質(zhì)量分數(shù)為2%～4%。結果表明，在常溫與低溫條件下，3%、4%丙酸鈣處理的漢堡貨架期大大延長，貯藏期間比容、酸度上升緩慢，沒有檢測出大腸菌群和霉菌，細菌總數(shù)相對2%丙酸鈣處理組和對照組大大降低。但當丙酸鈣質(zhì)量分數(shù)大于3%時，對漢堡殺菌保鮮效果的差異不顯著（P＞0.05）。因此，綜合考慮處理成本和保鮮效果，確定本實驗處理的丙酸鈣最佳質(zhì)量分數(shù)為3%。

3.3 丙酸鈣處理對漢堡貨架期的影響

新鮮面包經(jīng)過一段時間的儲存，品質(zhì)會發(fā)生明顯的劣變，主要表現(xiàn)為變硬掉渣、含水量降低、風味消失等，主要原因是由淀粉老化、水分蒸發(fā)引起的，隨著面包硬度增加，其彈性也會逐漸降低[4]。這與本實驗的研究結果一致，通過感官評價，對照組和實驗組均表現(xiàn)出這樣的趨勢，且隨著貯藏時間的延長，這種趨勢越發(fā)明顯，嚴重影響了漢堡貯藏的最佳保鮮期。結果表明：3%丙酸鈣能顯著地延長漢堡的保鮮時間，常溫貯藏11 d，低溫貯藏7 d后，漢堡未產(chǎn)生任何霉變現(xiàn)象，仍在面包食品質(zhì)量安全規(guī)定的范圍之內(nèi)，但感官品質(zhì)欠佳，顏色無變化，彈性差，堅硬，略有漢堡香味，口感較差。因此，3%丙酸鈣處理的漢堡常溫貯藏時最佳保鮮期達到11 d，低溫貯藏時最佳保鮮期7 d。

溫度對漢堡保鮮效果影響較大。同樣的丙酸鈣處理質(zhì)量分數(shù)條件下，溫度越低，酸度速度變化越慢，比容變化幅度越小，微生物繁殖越慢，保鮮效果越好，但口味達不到要求。對于低溫條件下在延長漢堡貨架期的同時如何保持良好的感官品質(zhì)，還有待進一步研究。

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Effect of Calcium Propionate Treatment on Preservation of Hamburger

WANG Hai-lan1, MA Ting1, SHI Jing-ying2,*(1. College of Food Science and Engineering, Jiangsu Agri-animal Husbandry Vocational College, Taizhou 225300, China;
2. College of Food Science and Engineering, Shangdong Agricultural University, Tai’an 271018, China)

This study examined the effect of calcium propionate added to hamburger on prolonging its shelf life. After storage at room (20 ± 1) ℃ or low temperature (4 ± 1) ℃, hamburgers made with the addition of calcium propionate at mass ratios of 2%, 3% and 4% were evaluated for sensory quality, acidity, specific volume, total bacterial count, mold count, coliform count and pathogenic bacteria. The results showed that at both storage temperatures, addition of 3% calcium propionate was the most effective in hamburger preservation, which could better maintain the original sensory quality, significantly inhibit the increases in acidity and specific volume and the growth of molds and E. coli, and reduce total bacterial count. The shelf life of hamburger could be extended effectively at low temperature. However, the sensory quality rapidly became worse and poor taste appeared during the later storage period.

calcium propionate; hamburger; preservation

TS205.9

A

1002-6630（2014）10-0218-05

10.7506/spkx1002-6630-201410041

2013-07-16

國家自然科學基金青年科學基金項目（31101371）；中國博士后科學基金面上項目（20090460091；201104605）；山東省自然科學基金項目（ZR2010CQ039）

王海藍（1984—），女，講師，碩士研究生，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工與保鮮。E-mail：whlathn@126.com

*通信作者：石晶盈（1980—），女，副教授，博士研究生，研究方向為果蔬采后病理及分子生物學。E-mail：jyshi2003@gmail.com