全 文 :收稿日期:2014 - 02 - 26 ; 修稿日期:2014 - 07 - 10
作者简介:帅天罡(1992 -),男,本科,研究方向食品质量与安全控制,E-mail:568711227@ qq. com。
通信作者:刘雄(1970 -),男,教授,博士,研究方向为碳水化合物功能与利用及食品营养学,通信地址:400715 重庆市北碚区 西南大学
食品科学学院,E-mail:liuxiong848@ hotmail. com。
微波杀菌对袋装低盐榨菜贮藏品质的影响
帅天罡1,王 琪1,陆红佳1,李朝盛2,3,刘 雄1,2,3
(1.西南大学食品科学学院,重庆 400715;2.重庆市特色泡菜科技专家大院,重庆 408008;
3.重庆市发酵型泡菜企业工程技术研究中心,重庆 408008)
摘要:研究了微波杀菌对袋装低盐榨菜的贮藏品质的影响,选择了微波杀菌功率和时间两个影响因
素,通过对袋装低盐榨菜在储藏过程中外观、色泽、总酸及菌落总数等指标进行测定,确定了袋装低盐榨
菜微波杀菌的最佳条件为微波功率 800W,时间 80s。在此条件下,既能杀菌保鲜,又能保证产品的感官
特性,为今后微波杀菌在榨菜中的应用提供理论依据。
关键词:微波杀菌;低盐榨菜;贮藏品质
中图分类号:TS255. 36 文献标识码:B 文章编号:1005 - 1295(2014)04 - 0016 - 04
doi:10. 3969 / j. issn. 1005 - 1295. 2014. 04. 004
Effects of Microwave Sterilization on Storage Quality of Low Salt Pickled Mustard Tuber
SHUAI Tian-gang1,WANG Qi1,LU Hong-jia1,LI Chao-sheng2,3,LIU Xiong1,2,3
(1. Colledge of Food Science,Southwest University,Chongqing 400715,China;2. The Technology
Specialist Compound of Pickled Vegetable,Chongqing 408008,China;3. The Technology
Center of Fermented Pickled Vegetable,Chongqing 408008,China)
Abstract:This paper studied the storage quality of low salt pickled mustard tuber with the microwave ster-
ilization. The power and time of microwave sterilization were chosen as the main influence factors. Through a-
nalysis of the appearance,colour and luster,total acide and aerobic bacterial count to determine the best condi-
tions of the storage quality of low salt pickled mustard tuber was:microwave sterilization power 800W,micro-
wave sterilization power 80s. Under this condition,the low salt pickled mustard tuber can be preserved,and
have fine senses. This can provide a theoretical basis to the application of microwave sterilization in pickled
mustard tuber.
Key words:microwave sterilization;low salt pickled mustard tuber;storage quality
0 引言
榨菜是传统的蔬菜腌制品,采用茎用芥菜经
整理、脱水、3 次加盐腌制而成。由于榨菜主要是
依靠食盐的高渗透压作用来实现保藏,因此,一般
传统榨菜含盐量均在 15%以上[1]。但研究表明,
高盐份摄入的饮食结构,将严重威胁人类的健康,
可引起高血压,心脑血管疾病及肾脏病等疾
病[2 - 4]。而作为开袋即食的产品,必须采取脱盐
技术降低榨菜中的盐分,一般要求含盐量在 4%
以下、且仍然保持原有风味[5]。但低盐榨菜不易
保藏,需要采取杀菌处理。目前可用于工业化加
工即食榨菜产品的杀菌方式主要是巴氏杀菌,但
由于该杀菌方式加热时间长会对榨菜的感观、风
味和营养品质产生不良影响,造成榨菜变软、颜
61
包装与食品机械 2014 年第 32 卷第 4 期
色发暗、香味损失等问题[6]。因此需要寻找一种
新的杀菌技术,既能保持低盐榨菜优良的感观特
性,营养特性,又能延长其保质期。
微波是一种利用高频率进行加热的高新技
术,在食品行业已经广泛应用。微波杀菌的原理
来自两个方面:一是利用微波的热致死效力使微
生物死亡,二是利用微波的生物效应,使微生物细
胞结构在强电磁场下受到破坏,基因组织发生重
组,从而导致微生物死亡[7 - 8]。微波杀菌利用其
热效应和非热效应协同作用进行杀菌,并且微波
具有快速、安全、节能、加热均匀、营养成分损失少
和风味物质破坏小等优点,因此在食品工业中具
有广阔地应用前景[9 - 11]。
目前袋装低盐榨菜的杀菌主要还是依靠热力
杀菌技术,利用微波技术进行杀菌处理的研究报
道较少。因此,本研究探讨了微波杀菌对袋装低
盐榨菜的储藏品质的影响,选择了微波杀菌功率
和时间两个因素对袋装低盐榨菜在储藏过程中外
观、色泽、总酸及菌类总数等指标进行测定,通过
分析获得适宜的微波杀菌条件,从而到达既能杀
菌保鲜的效果,又能保证产品的外观和风味,为今
后微波杀菌在榨菜中的应用提供理论依据。
1 试验材料与方法
1. 1 试验材料
盐渍榨菜(涪丰 14,盐分 13. 5%),PA /PE复
合蒸煮袋(重庆涪陵辣妹子集团有限公司),蛋白
胨、酵母、浸膏、BGLB 肉汤、胆盐、乳糖、中性红,
及结晶紫等均为生化试剂(成都科龙化学试剂
厂);琼脂、氯化钠、葡萄糖等均为分析纯(成都科
龙化学试剂厂)。
1. 2 试验仪器
HH -6 型数显恒温水浴锅(常州澳华仪器有
限公司);WP700SL17 型微波炉(中国顺德格兰仕
电器厂有限公司);PHS - 3C 型 pH 计(上海大普
仪器有限公司);BS223S 型电子天平(北京赛多
利斯仪器系统有限公司);HH. Bll - 600 - S 型电
热恒温培养箱(上海跃进医疗器械厂);TA. XT2i
型物性测定仪(英国 SMS 公司);UltraScan PRO
型色差仪(美国 HunterLab公司)。
1. 3 试验方法
1. 3. 1 样品的前处理
选择腌制好的榨菜,将其肉质部分切成小块,
约 1cm ×1cm ×1cm,采用间隙换水脱盐法将榨菜
条脱盐至含盐量 3. 5%,脱盐后用乳酸钙溶液浸
泡 3 h,以提高榨菜条的脆度,乳酸钙溶液浓度为
0. 25% (按浸泡水和榨菜条总量计);最后压榨脱
水至水分含量在 80%左右。选用厚度为 16μm的
耐高温 PA /PE复合蒸煮袋,按 80g /袋的规格装袋
并进行真空封口,袋内真空度≤0. 09MPa。
1. 3. 2 样品的杀菌
将包装好的榨菜放于微波炉中,单层铺开进
行杀菌。微波输出功率分别为 600 W、800 W、
1000 W,杀菌时间设为 3 个水平,分别为 60s、
80s、100s,设计试验组分别为第 1 组(600W/
60s),第 2 组(600W/80s),第 3 组(600W/100s),
第 4 组(800W/60s),第 5 组(800W/80s),第 6 组
(800W/100s),第 7 组(1000W/60s),第 8 组
(1000W/80s),第 9 组(1000W/100s)杀菌后取出
样品 ,冷水(25℃以下)冷却。每个处理有 20 袋,
10 袋用于胖袋和发霉情况的观察,另 10 袋用于
其他指标的检测。
1. 3. 3 恒温保藏试验和指标检测
将上述样品置于 37 ℃恒温箱中贮藏,在贮藏
期为 30d、60d、90 d 时,分别取样对其总酸含量、
色泽、硬度、细菌总数、大肠杆菌进行检测,并对胖
袋的情况进行观察,胖袋变质的被淘汰,对于没有
发生胖袋变质的,存放 6 个月之后进行品尝鉴定。
(1)总酸含量的测定。样品总酸含量的测
定:采用酸碱滴定法[12]。
(2)色泽的测定。使用 UltraScan PRO 仪器
进行颜色测定,参数设定如下:反射口为最小型号
反射口,仪器模式为包括镜面反射,观察面积设置
为 4. 826mm2[13]。
(3)硬度的测定[14]。本试验采用质构仪以硬
度作为试验指标。硬度单位为 N /g。采用 P /5 探
头(直径 5mm 的柱形探头)参数设置为:预压速
度 1mm /s,下压速度 0. 5mm /s,压后上行速度1. 00
mm /s,两次压缩中间停顿 5s,试样受压变形
60%,触发力值 0. 1N,在室温条件下,每个处理组
随机取 3 个样品,每个样品做 3 次平行测定。
(4)细菌总数的测定。参照 GB4789. 2—
2010《食品安全国家标准 食品微生物学检验
菌落总数测定》
(5)大肠菌群的测定。参照 GB4789. 3—
2010《食品安全国家标准 食品微生物学检验
大肠菌群计数》国家标准进行测定。
71
微波杀菌对袋装低盐榨菜贮藏品质的影响———帅天罡,王琪,陆红佳,李朝盛,刘雄
2 试验结果与分析
2. 1 袋装低盐榨菜贮藏过程中胖袋和发霉情况
如表 1 所示,在微波功率为 800W,杀菌 80 ~
100s条件下,榨菜杀菌效果和感官品质较好,微
波功率过低达不到杀菌效果,过高则对榨菜品质
产生破坏。
表 1 袋装低盐榨菜贮藏过程中胖袋和发霉的情况
试验组 袋数
观察期变化情况
胖袋 生霉
品率 /% 备注
1 10 30d 120d 20 胖袋 6 袋,
发霉 2 袋
2 10 30d 120d 20 胖袋 6 袋,
发霉 2 袋
3 10 45d 120d 50 胖袋 4 袋,
发霉 1 袋
4 10 90d 180d 60 胖袋 3 袋,
发霉 1 袋
5 10 - - 100 效果较好
6 10 - - 100 效果较好
7 10 - - 100 脆度较差
8 10 - - 100 脆度较差
9 10 - - 100 脆度很差,发软
注:“-”表示没有出现胖袋和发霉的情况
2. 2 微波处理对袋装低盐榨菜总酸的影响
从图 1 中可以看出,微波杀菌功率和时间对
袋装低盐榨菜的总酸含量的影响不是很显著。在
袋装低盐榨菜贮藏的过程中总酸含量成先升后降
的趋势,总酸含量在第 60d时达到最大值,之后就
开始下降,与尼海峰等研究的结果相符合[15]。
图 1 微波处理对袋装低盐榨总酸含量的影响
2. 3 微波处理对袋装低盐榨菜色泽的影响
如图 2 所示,对袋装低盐榨菜的色泽进行测
定,选取 b* 值为分析对象,b* 值代表黄蓝值,b*
值越小代表越黄,越大代表越蓝,而正常榨菜的色
泽为淡黄绿色。从图中看出,杀菌过程对榨菜色
泽影响较小,但对杀菌榨菜在储藏过程中色泽的
变化影响明显。在相同杀菌时间,随着微波功率
的增强,b* 值逐渐变大;在相同的微波杀菌功率,
随着杀菌时间的增大,b* 值也逐渐变大。经贮藏
过程中观察,榨菜的颜色变化主要是变黑,到 30d
颜色就变深。由于使用透明包装材料,不避光,在
贮藏过程中发生非酶促褐变,高功率和长时间杀
菌,细胞间溶出物增多,褐变加剧。
图 2 微波处理对袋装低盐榨菜色泽的影响
2. 4 微波处理对袋装低盐榨菜硬度的影响
微波杀菌功率和时间对榨菜在贮藏过程中硬
度的变化影响很大。从图 3 可以看出,相同的杀
菌功率,随着杀菌时间的增加,硬度呈下降趋势;
相同的杀菌时间,随着杀菌功率的增强,硬度也逐
渐下降。Rizvi指出蔬菜质构变化的底物理论,其
质构的变化是由于某一类物质的分解所致,温度
升高,底物分解就越快[16]。杀菌温度升高和时间
延长,都会引起蔬菜处于胞壁之间的果胶发生分
解、细胞壁破裂,从而导致榨菜组织变软。因此,
考虑对榨菜质构的影响,选择杀菌功率在 600 ~
800W之间。
图 3 微波处理对袋装低盐榨菜硬度的影响
2. 5 微波处理对袋装低盐榨菜菌落总数和大肠
菌群的影响
研究中,未经微波处理的袋装低盐榨菜的菌
落总数为 8. 5 × 105,大肠菌群数为 1. 48 × 103 经
微波处理后,微生物数量急剧下降。从表 2 中可
见,800W处理 80s以上和 1000W 处理 60s以上,
81
包装与食品机械 2014 年第 32 卷第 4 期
在储藏 90d 以内,产品中菌落总数小于 50cfu /g
和大肠菌群数小于 30 个 /100g。国家标准要求榨
菜的大肠菌群数量≤30。相同的微波功率,微波
处理时间越长,菌落总数的残留量就越少;相同的
微波处理时间,微波功率越大,菌落总数的残留量
越少。可能是袋装低盐榨菜对微波能的吸收随微
波功率和处理时间的增加而增强,菌落总数的残
留量就越少。另外,微波杀菌除了热效应作用,还
有非热效应的作用,破坏微生物的细胞膜、蛋白
质、DNA等结构而导致死亡。孙承锋等研究表明
微波功率为 750W,处理时间为 60s 时,温度可达
到 70℃,腐败菌才可以几乎被杀灭[17]。王刚等
研究发现,盐渍青菜微波杀菌温度 55℃,杀菌时
间 6min,杀菌功率 900W,贮藏 40d 检测出微生物
菌落,贮藏到 100d 时,菌落总数达 78cfu /g。因
此,考虑贮藏后期微生物数量的残留量,应选择杀
菌功率 800W以上,时间 80s以上[18]。
表 2 微波处理对袋装低盐榨菜菌落总数和
大肠菌群的影响
试验组
菌落总数 /(cfu·g -1)
30 d 60 d 90 d
大肠菌群 /(个·100g -1)
30 d 60 d 90 d
1 5000 35000 109000 < 30 60 105
2 35 200 15000 < 30 45 60
3 10 80 7000 < 30 30 66
4 20 3000 12000 < 30 < 30 < 30
5 0 8 50 < 30 < 30 < 30
6 0 1 45 < 30 < 30 < 30
7 0 0 30 < 30 < 30 < 30
8 0 0 15 < 30 < 30 < 30
9 0 0 10 < 30 < 30 < 30
3 结束语
试验结果表明,采用微波杀菌能有效降低袋
装低盐榨菜的微生物数量,延长榨菜货架期,当微
波功率在 800 ~ 1000 W时,杀菌时间 80s以上,均
能使菌群总数和大肠杆菌数量达到罐头食品商业
无菌要求。
微波杀菌时,会对袋装低盐榨菜的硬度、色泽
等感官品质产生影响,微波功率 800W,杀菌时间
80s,榨菜感官品质最佳。因此综合考虑选择后,
确定了袋装低盐榨菜微波杀菌的最佳工艺参数为
微波功率 800W,时间 80s,即在此条件下微波杀
菌效果最好。既能达到杀菌保鲜的效果,又保持
了袋装低盐榨菜的感官品质。
参考文献:
[1]曾凡坤,王中凤,吴永娴,等.传统涪陵榨菜工业化生
产工艺研究[J].中国食品学报,2004,4(1):24 - 29.
[2]范少光,吴静,吕昂.慢性动脉血压调节与原发性高
血压病———II.原发性高血压病[J]. 生理科学进展,
2007,38(1):49 - 57.
[3]王庆喜.减少食盐的摄入量与减少心脏病发生的奉献风
险有关[J].心血管病防治知识,2007,7(7):28.
[4]张红梅,胡丽珍,徐佳美,等.慢性肾病患者的盐敏感
性及限盐干预的临床研究[J] . 中国中西医结合肾
病杂志,2005,6(5):274 - 277.
[5]苏扬,张聪,黄吻刚. 榨菜加工新工艺的探讨[J]. 中
国调味品,2011,36(4):118 - 120.
[6]吴丹,陈健初,蒋高强,等.低盐软包装榨菜杀菌工艺
条件的研究[J].中国调味品,2008(11):51 - 54.
[7]杭锋,陈卫,龚广予,等.微波杀菌机理与生物学效应
[J].食品工业科技,2009,30(1):333 - 337.
[8] Zielifiski M,Ciesielski S,Cydzik - Kwiatkowska A,et
a1. Influence of microwave radiation on bacterial com-
munity structure in biofilm[J]. Process Biochemistry,
2007,42(8):1250 - 1253.
[9]沈海亮,宋平,杨雅利,等.微波杀菌技术在食品工业中
的研究进展[J].食品工业科技,2012,33(13):361 -365.
[10]Chan J L,Cooney T E,Schober J M. Adequacy of saniti-
zation and storage of catheters for intermittent use after
washing and microwave sterilization[J]. The Journal of
Urology,2009,182(4):2085 - 2089.
[11]Kothari V,Patadia M,Trivedi N. Microwave sterilized
media supports better microbial growth than autoclaved
media[J]. Research in Biotechnology,2011,2(5):63 -72.
[12]中国食品发酵研究院. GB /T 12456—2008 食品中总
酸的测定[S].北京:中国标准出版社,2008.
[13]王金美. 大头菜新工艺及挥发性风味物质的研究
[D].重庆:西南大学,2008.
[14]袁方.茎用荠菜及其腌制品的挥发性成分分析与感
官分析[D].重庆:西南大学,2008.
[15]尼海峰,熊发祥,邓冕,等.不同杀菌方式对低盐榨菜品
质的影响[J].食品与发酵科技,2011,47(2):69 -78.
[16]Rizvi F,Tong C. Fractional conversion for determining
texture degradation kinetics of vegetables[J]. Journal of
Food Science,1997,62(11):1 - 7.
[17]孙承锋,南庆贤,牛天贵.不同功率微波杀菌对酱牛肉货
架期的影响[C].北京:肉类技术交流会中国畜产品加
工研究会第三届肉类科技大会论文集,2001:131 -133.
[18]王刚,熊发祥.不同杀菌方式对盐渍泡菜品质变化的
影响[J].中国调味品,2012,32(2):59 - 65.
91
微波杀菌对袋装低盐榨菜贮藏品质的影响———帅天罡,王琪,陆红佳,李朝盛,刘雄