張浩揚(yáng),吳思瑜,秦 丹,2
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南 長沙 410128;2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與生物技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南長沙 410128)
毛氏紅燒肉是著名的新湘菜[1],預(yù)制毛氏紅燒肉目前普遍采用的保藏工藝為凍藏[2],但凍藏會(huì)使產(chǎn)品成本升高、運(yùn)輸銷售受限,制約其進(jìn)一步發(fā)展。通過殺菌罐藏實(shí)現(xiàn)常溫保藏是該產(chǎn)品發(fā)展的方向[3]。研究采用高溫高壓殺菌與輻照殺菌處理毛氏紅燒肉,對(duì)比2 種方式殺菌后產(chǎn)品的感官品質(zhì)、貯藏過程中菌落總數(shù)的變化,以確定較優(yōu)的常溫保藏工藝,同時(shí)建立動(dòng)力學(xué)模型來預(yù)測預(yù)制紅燒肉的貨架期。研究成果可為工業(yè)化生產(chǎn)預(yù)制紅燒肉及類似菜肴提供參考。
豬五花肉,市售;干紅椒,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)菜市場提供;長樂甜酒汁,汨羅市長樂鎮(zhèn)錦德甜酒廠提供;食鹽,湖南鹽業(yè)股份有限公司提供;味精,河南蓮花味精股份有限公司提供;釀造醬油,龍牌食品股份有限公司提供。
石油醚、氯化鈉、硼酸、氫氧化鈉、三氯甲烷、冰乙酸、碘化鉀、乙醚、平板技術(shù)瓊脂、正丁醇、異辛烷、酚酞、乙醇、可溶性淀粉。
電熱恒溫水浴鍋、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、電子分析天平、恒溫水浴振蕩器、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、真空包裝機(jī)、全自動(dòng)高壓殺菌鍋。
1.3.1 工藝流程[4]
五花肉→烙去豬毛→溫水洗凈→焯水→切塊→煸炒→調(diào)味→燜煮→去除佐料→收汁→真空包裝→殺菌→冷卻→成品。
1.3.2 操作要點(diǎn)
(1) 切塊。將預(yù)煮好的豬五花切成3 cm×3 cm×3 cm 立方體大小,除去邊角不規(guī)整部分,備用。
(2) 煸炒。鍋內(nèi)澆油燒至六成熱,將豬肉塊入鍋煸炒至變色出油。
(3) 配方及調(diào)味。主料為帶皮五花三層豬肉750 g,加入甜酒汁120 g,釀造醬油14 g,八角6 g,干紅椒10 g 和水900 mL 沒過豬肉,小火燒至七成熟,加入食鹽10 g,味精3 g。
(4) 真空包裝。真空時(shí)間25 s,熱封3 s,冷卻3 s,真空度0.1 MPa。
將真空包裝好的毛氏紅燒肉隨機(jī)分成2 組,分別采用高溫高壓殺菌與輻照殺菌。具體殺菌工藝如下:
1.4.1 高溫高壓殺菌
將樣品分別采用105,115,121 ℃殺菌,殺菌時(shí)間設(shè)定為20,30 min 進(jìn)行試驗(yàn)。
1.4.2 輻照殺菌
采用60Co-γ 射線輻照處理樣品,輻照劑量率分別為3,5,7 kGy[5]。
以未殺菌產(chǎn)品為對(duì)照處理。將所有樣品放置于37 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中貯藏10 d,選擇未產(chǎn)氣的產(chǎn)品進(jìn)行菌落總數(shù)測定和感官評(píng)價(jià)[6]。對(duì)比2 種殺菌方式的殺菌效果及對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。
采用1.4 確定的最佳殺菌方式進(jìn)行毛氏紅燒肉的殺菌,將殺菌后的產(chǎn)品隨機(jī)分成3 等份,分別置于37,45,55 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中。每隔5 d 測定樣品的過氧化值、菌落總數(shù),選擇數(shù)值變化顯著的指標(biāo)作為變量值,代入Arrhenius 方程[7],建立動(dòng)力學(xué)模型。將實(shí)際檢測值與通過方程計(jì)算得到預(yù)制紅燒肉的預(yù)測貨架期進(jìn)行對(duì)照,以驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。
肉類制品罐藏殺菌一般采用高溫高壓殺菌工藝,而輻照殺菌具有殺菌效果好、生產(chǎn)效率高、操作簡單的優(yōu)點(diǎn)。通過將2 種殺菌方式進(jìn)行對(duì)比,可為工業(yè)化生產(chǎn)殺菌方式的選擇提供依據(jù)。
不同殺菌方式殺菌后產(chǎn)品菌落總數(shù)變化及殺菌率見表1。
表1 不同殺菌方式殺菌后產(chǎn)品菌落總數(shù)變化及殺菌率
由表1 可知,采用高溫高壓殺菌時(shí),殺菌溫度達(dá)到121 ℃時(shí),在可接受的殺菌時(shí)間內(nèi),可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)無菌。而采用60Co-γ 射線輻殺菌處理的樣品均未脹氣,菌落總數(shù)指標(biāo)符合GB 2726—2016 的要求。2 種殺菌方式均能滿足常溫保藏的要求。
采用模糊數(shù)學(xué)法綜合評(píng)價(jià)2 種殺菌方式殺菌后未脹氣產(chǎn)品的感官品質(zhì)。
不同殺菌方式殺菌后產(chǎn)品的感官評(píng)分見表2。
表2 不同殺菌方式殺菌后產(chǎn)品的感官評(píng)分
由表2 可知,采用121 ℃高溫高壓殺菌工藝的產(chǎn)品,其感官評(píng)分均顯著高于輻照處理產(chǎn)品。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn),經(jīng)過輻照處理的產(chǎn)品,無論輻照劑量大小,均產(chǎn)生不同程度的異味,且色澤發(fā)黑。
綜上試驗(yàn)可知,2 種殺菌方式均能滿足產(chǎn)品常溫保藏要求,但60Co-γ 射線輻殺菌會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生輻照異味,預(yù)制毛氏紅燒肉采用121 ℃高溫高壓殺菌的保藏工藝較好。
2.2.1 不同貯藏溫度下產(chǎn)品菌落總數(shù)及過氧化值的變化
菌落總數(shù)的變化是產(chǎn)品在一定貯藏期內(nèi)品質(zhì)變化的重要指標(biāo),與保質(zhì)期存在密切關(guān)系。
不同溫度下貯藏的預(yù)制毛氏紅燒肉菌落總數(shù)變化情況見圖1。
圖1 不同溫度下貯藏的預(yù)制毛氏紅燒肉菌落總數(shù)變化情況
由圖1 可知,經(jīng)121 ℃高溫高壓殺菌的預(yù)制紅燒肉樣品在35 d 內(nèi)的菌落總數(shù)增長緩慢,且遠(yuǎn)低于GB 2726—2016 中要求的微生物指標(biāo)。
過氧化值是評(píng)價(jià)肉制品是否符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)最常用的理化指標(biāo)之一,與產(chǎn)品保質(zhì)期也存在密切關(guān)系。
不同溫度下貯藏的預(yù)制毛氏紅燒肉過氧化值變化情況見圖2。
圖2 不同溫度下貯藏的預(yù)制毛氏紅燒肉過氧化值變化情況
由圖2 可知,殺菌后的毛氏紅燒肉在極端溫度下貯藏時(shí),過氧化值變化顯著,在貯藏35 d 后,過氧化值均超過GB 10146—2015 的限量。綜上研究結(jié)果,在加速變質(zhì)試驗(yàn)中,過氧化值變化比菌落總數(shù)變化顯著,更適合作為考查變量建立保質(zhì)期預(yù)測模型。
2.2.2 預(yù)制毛氏紅燒肉貯藏期間動(dòng)力學(xué)模型建立
由圖2 可知,預(yù)制紅燒肉的過氧化值隨貯藏時(shí)間的延長和貯藏溫度的升高而上升,并且溫度越高增幅更加明顯。以過氧化值為變量指標(biāo),代入Arrhenius 方程,構(gòu)建變化曲線,并對(duì)3 個(gè)溫度下過氧化值變化曲線進(jìn)行線性擬合,擬合線回歸方程和反應(yīng)速率常數(shù)k 值,以及回歸系數(shù)R2。
不同溫度下貯藏的預(yù)制毛氏紅燒肉過氧化值變化的回歸方程見表3。
表3 不同溫度下貯藏的預(yù)制毛氏紅燒肉過氧化值變化的回歸方程
由表3 可知,3 個(gè)不同貯藏溫度下預(yù)制紅燒肉過氧化值的回歸方程的相關(guān)系數(shù)R2均大于0.9,說明該回歸方程的擬合度高,根據(jù)方程4:lnk=[-Ea/(R×T)]+lnk0,以Ink 對(duì)貯藏溫度的倒數(shù)1/T 作圖,得到線性方程Y=-1.989 3X+2.808 1,R2=0.992 2,由于直線斜率為-Ea/R,其值為-1.989 3,得到Ea 為16.540 kJ/moL,方程在Y 軸上截距為lnk0=2.808 1,所以指前因子k0為16.58。結(jié)合Ea、k0和方程,得出貨架期預(yù)測方程為:t=[ln(B0/B)]/{16.58*e[-16540/(R*T)]}。
根據(jù)已經(jīng)建立的預(yù)測模型和公式,將國標(biāo)GB 10146—2015 中規(guī)定的過氧化值限值0.25 g/100 g 作為預(yù)測終點(diǎn),計(jì)算預(yù)測貨架期,并與試驗(yàn)得到的實(shí)際貨架期進(jìn)行比較,驗(yàn)證預(yù)測模型的準(zhǔn)確性。
預(yù)制毛氏紅燒肉預(yù)測貨架期和實(shí)測貨架期見表4。
表4 預(yù)制毛氏紅燒肉預(yù)測貨架期和實(shí)測貨架期
由表4 可知,預(yù)測貨架期和實(shí)測貨架期之間的誤差比例較小,在允許的誤差范圍內(nèi),說明該預(yù)測模型準(zhǔn)確可靠,具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
高溫高壓殺菌與輻照殺菌均可使預(yù)制毛氏紅燒肉達(dá)到商業(yè)無菌要求,實(shí)現(xiàn)常溫保藏,但輻照殺菌會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生明顯的異味,感官品質(zhì)顯著低于高溫高壓殺菌產(chǎn)品。以過氧化值為考查指標(biāo)構(gòu)建貨架期預(yù)測模型,其方程為:t=[ln(B0/B)]/{16.58*e[-16540/(R*T)]}。