柵欄因子對高水分即食牡蠣產品抑菌效果的影響

陳勝軍，陳曉鳳，楊賢慶*，李來好，章超樺，吳燕燕，刁石強，馬海霞

(1.中國水產科學研究院南海水產研究所，廣東 廣州 510300；2.中國海洋大學食品科學與工程學院，山東 青島266003；3.廣東海洋大學食品科技學院，廣東 湛江 524088)

柵欄因子對高水分即食牡蠣產品抑菌效果的影響

陳勝軍1,2，陳曉鳳2，楊賢慶1,*，李來好1，章超樺3，吳燕燕1，刁石強1，馬海霞1

(1.中國水產科學研究院南海水產研究所，廣東 廣州 510300；2.中國海洋大學食品科學與工程學院，山東 青島266003；3.廣東海洋大學食品科技學院，廣東 湛江 524088)

以柵欄效應理論為指導，研究不同柵欄因子對高水分即食牡蠣產品的抑菌效果。通過合理設置多個強度緩和的柵欄因子，即殺菌溫度、酸度(pH值)、水分活度、包裝方式，通過它們之間的交互作用，形成有效防止制品腐敗變質的柵欄，開發出感官品質良好的高水分半干牡蠣食品。結果表明，各柵欄因子在不同強度下的抑菌效果不同，產品最適抑菌模式和強度為：在60℃烘烤2h，采用10%醋酸加入量調節產品pH值在5.5左右，在調味時添加16%的白砂糖調節產品的水分活度在0.90左右，殺菌強度為100℃、30min，并且采用真空包裝。研制出的高水分即食牡蠣產品，較好地保持了產品的質地和風味。

牡蠣；高水分；即食食品；柵欄因子

牡蠣(oyster)，又稱蠔、海蠣子等，肉質鮮美，高蛋白低脂肪，是我國沿海地區的主要海水養殖品種之一，也是我國重要的出口貝類產品，它不僅味道鮮美，而且具有較高的經濟價值和營養價值，是一種珍貴的海產貝類，有“海洋牛奶”之稱，是一種為人們所喜愛的海產經濟貝類[1]。牡蠣肉除含有可改善心臟及血液循環功能和保肝功能的糖原外[2]，還含有豐富的牛磺酸[3]，具有降低膽固醇、消除疲勞、提高機體免疫力等重要生理功效。牡蠣的傳統加工產品主要是牡蠣干制品，俗稱蠔豉。由于經過干制的蠔豉水分含量只有16%～

20%，水產品原有的特性往往發生不可逆變化而遭受損害，與鮮品相比，有汁少渣多、質地粗硬的感覺。隨著消費者對干制品的感官質地、營養質量、衛生安全、食用方便等提出更高要求。德國Leistner博士[4-5]在長期研究的基礎上，提出了“柵欄效應(hurdle effect)”理論，即通過合理設置若干強度不同的阻止微生物生長的“柵欄因子(hurdle factor)”，這些柵欄因子交互作用于微生物細胞內不同目標，從多方面打破食品中殘存微生物生長的內平衡，達到阻止其生長繁殖的目的，避免了單一高強度防腐方法對產品造成的感官等質量的劣化，能較好地保持食品的感官質地、營養質量及安全衛生[6]。柵欄技術在肉類[7]及蔬菜產品[8]中得到了廣泛的應用，但在水產品中應用較少[9-10]。本實驗研究不同柵欄因子對高水分即食牡蠣食品抑菌效果的影響，以期為牡蠣的開發利用提供一條新的途徑，提高牡蠣的綜合利用價值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牡蠣購于廣州市黃沙水產批發市場；醬油、食醋、白砂糖、味精、生姜 市售。

營養瓊脂 廣東環凱微生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

DHG-9145A鼓風干燥箱 上海一恒科技有限公司；DZ-400/2L多功能真空包裝機 山東諸城正泰機械有限公司；PB-10型精密pH計 美國Sartorius公司；LDZX-75KBS型立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫療器械廠；水分活度計 瑞士Novasina公司。

1.3 工藝流程

牡蠣 → 清洗 → 取肉→ 漂洗 → 熱燙 → 調味 → 烘干 →單粒真空包裝 →沸水殺菌 →成品包裝

1.3.1 原料的選擇和預處理[11]

用細流清水充分淘洗去凈夾帶在牡蠣肉中的泥沙、碎殼等雜質。稍瀝水后，用質量分數3.5%的鹽水浸泡10min，牡蠣肉與鹽水比為1:1(m/V)。漂洗干凈后，瀝水10～15min。

1.3.2 熱燙與冷卻

將牡蠣肉置于100℃熱水中熱燙，控制牡蠣脫水率在40%左右。樣品前處理方式按：1)未經處理；2)漂洗；3)燙漂1min；4)燙漂2min；5)燙漂3min。分別考察不同處理方式的抑菌效果。

1.3.3 調味[12-13]

按配方配制調味湯汁。添加白砂糖和醋酸以調節產品的水分活度(aw)和pH值，分別考察在添加白砂糖質量分數0%、8%、16%、24%和醋酸質量分數5%、10%和15%條件下對產品的抑菌效果。

1.3.4 干制[14]

從調味汁中撈出，瀝水5min，烘干至水分含量為40%～50%左右。分別考察在60℃條件下，烘烤1、1.5、2h時水分含量及對產品抑菌效果。

1.3.5 包裝方式

分別考察非真空包裝、真空包裝、真空包裝后沸水殺菌30min這3種不同處理方式對產品的抑菌效果。

1.4 菌落總數測定

按照GB/T 4789.2—2003《食品衛生微生物學檢驗 菌落總數的測定》進行。

2 結果與分析

2.1 不同燙漂處理對抑菌效果的影響

表1 樣品不同前處理方式對抑菌效果的影響Table 1 Effects of pretreatment methods on total bacteria count

由表1可以看出，經過不同處理，微生物殘留數量是不同的，其中未經過任何處理的樣品微生物最多，漂洗后微生物數量有所減少，經過漂燙后微生物大大減少，隨著漂燙時間的延長，微生物總數也隨之減少，可以看出，漂燙3min微生物數量最少。但是，漂燙時間不能無限增加，否則會影響制品的品質及口感，所以通過這一步不可能將微生物控制在最少量范圍內，還要通過其他柵欄因子來進一步控制。

2.2 糖不同加入量對抑菌效果的影響

圖1 白砂糖加入量對抑菌效果的影響Fig.1 Effect of white sugar amount on total bacteria count

糖的加入量主要在于對產品水分活度的影響，為提高即食牡蠣制品的安全水分含量，把加鹽煮熟后的牡蠣肉進行浸漬調味，添加糖、山梨糖醇、味精等易溶于水的小分子物質可以起到調節水分活度的作用。隨著糖加入量的增大，可以降低產品水分活度。由圖1可以看

出，糖的加入量越大，水分活度越小，菌落總數也隨之減少。其中，不加糖時，菌落總數為1.4×103CFU/g，而當加入糖量為24%時，菌落總數只有1.8×102CFU/g，由此可見，白砂糖的加入量對產品的貯藏有一定的意義。進一步增加調味料，制品的安全水分含量進一步提高。但添加量過大，將影響制品的感官質量。本實驗結合對產品的抑菌作用及口感采用16%的添加量較好。

2.3 不同pH值(醋酸不同加入量)對抑菌效果的影響

微生物的生長發育受pH值影響很大，一般細菌的最適pH值為7～8，隨pH值下降，細菌的生長發育受到抑制，有機酸往往顯示較強的殺菌作用。據研究[15]，aw值調整為0.94的魚肉香腸，pH6.5的試樣，經30℃ 60d貯藏出現異樣和腐敗，pH6.0的試樣是正常的；另一方面，pH值的變化對微生物抗熱性影響很大，其中細菌在pH值下降時，提高殺菌效果比霉菌、酵母更為明顯，尤其是抗熱性強的球菌和芽孢桿菌更為突出[15]。據研究，當pH值從6.6下降到5.5時，金黃色葡萄球菌致死溫度從65℃下降到60℃，蠟狀芽孢桿菌等芽孢桿菌的致死溫度從100℃下降到60℃[15]。本實驗通過加入有機酸降低制品pH值，有機酸加入量對應微生物總量關系如圖2所示。

圖2 不同pH值對抑菌效果的影響Fig.2 Effects of pH on total bacteria count

由圖2可見，隨著醋酸加入量的不斷增大即pH值不斷降低，微生物總量越來越低。但醋酸加入量為15%時，微生物總量卻有所上升，這是因為隨著pH值不斷的調低，刺激了一些嗜酸菌的生長，導致微生物總量增多，所以本實驗采用10%的醋酸加入量。

2.4 不同干燥時間對抑菌效果的影響

調味浸泡4h后的牡蠣放入烘箱內，然后采用同一溫度(60℃)和不同時間段進行烘烤。不同烘烤時間對產品菌落總數的影響如圖3所示。烘烤時間對產品的貯藏有一定的影響，隨著時間的延長，菌落總數逐漸減少。不同的烘烤時間對產品的色、香、味和口感影響很大，綜合產品的品質和貯藏性兩方面考慮，采用60℃、2h的烘烤條件可獲得色、香、味俱全的調味牡蠣。

圖3 烘烤時間對抑菌效果的影響Fig.3 Effect of baking time on total bacteria count

在水分活度較高時，制品中水分活度與水分含量之間顯示了很好的相關性(y=237.42x－171.99，R2=0.9965)，如圖4所示。

圖4 水分含量與水分活度關系曲線Fig.4 Relationship between moisture content and water activity

試制成品水分含量為45.41%，水分活度為0.92(理論值為0.916)，當水分含量為45.0%時，理論水分活度為0.913。如上所述，牡蠣產品外觀、風味和質地均較理想的適宜水分含量為40%～45%，但此水分含量的制品在室溫下只能保藏數日。若采用高壓高溫殺菌，不但口感軟糜，而且褐變嚴重，商品價值受到損害。100℃以下常壓殺菌能夠殺滅酵母包括酵母孢子及大部分細菌，但難以殺滅嗜熱細菌，而且殺菌時間不能過長，否則同樣會損害制品質地和產生褐變。絕大多數細菌只能在0.90以上的水分活度下才能生長，金黃色葡萄球菌雖在水分活度0.86以上時仍能生長，但在缺氧條件下，水分活度在0.90時生長受到抑制[16]。因此，綜合考慮產品品質和貯藏期，將半干牡蠣制品的水分含量控制在45%左右，水分活度在0.90左右能保證較好的品質和貯藏期。

2.5 不同包裝方式對抑菌效果的影響

通過加熱殺菌后依然存在的一些芽孢桿菌幾乎都是嗜氧性芽孢桿菌[15]，若通過真空包裝，可以抑制需氧性微生物的生長繁殖，從圖5可以看出，真空包裝比非真空包裝微生物總量少；另外，真空包裝后，再通過沸水殺菌，可以將加工過程中引入的微生物充分殺死，但是溫度不宜過高，否則產品會糜爛甚至發生非酶褐變，影響品質。

圖5 不同包裝方式對抑菌效果的影響Fig.5 Effect of packaging way on total bacteria count

3 結 論

應用柵欄效應理論研制開發高水分即食牡蠣食品，各柵欄因子在不同強度下的抑菌效果不同，對產品最適抑菌模式和強度為：在60℃烘烤2h，采用10%醋酸加入量調節產品pH值在5.5左右，在調味時添加16%的白砂糖調節產品的水分活度在0.90左右，殺菌強度為100℃，30min并且采用真空包裝。研制出的高水分即食牡蠣食品口感軟硬適中，與傳統干制法相比，更好地保持了鮮品的質地和風味。

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Effects of Hurdle Factors on Sterilization of High-moisture Ready-to-eat Oyster Products

CHEN Sheng-jun1,2，CHEN Xiao-feng2，YANG Xian-qing1,*，LI Lai-hao1，ZHANG Chao-hua3，WU Yan-yan1，DIAO Shi-qiang1，MA Hai-xia1
(1. South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Guangzhou 510300, China；2. College of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266003, China；3. College of Food Science and Technology, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China)

Based on the theory of hurdle effect, several hurdle factors with moderate strength including sterilization temperature, acidity (pH), water activity and packaging way were selected and their interactions were used to form a hurdle that efficiently prevents food deterioration so that high-moisture semi-dry oyster products with excellent quality could be developed. The results showed that the sterilization effects of these hurdle factors at different strength were different. An optimal sterilization effect was obtained after roasting at 60 ℃ for 2 h, adjusting pH to about 5.5 by adding 10% acetic acid, adding 16% white sugar for adjusting water activity to about 0.90 during seasoning, sterilization for 30 min at 100 ℃ and vacuum packaging. The products obtained remained original texture and flavor well.

oyster；high-moisture；ready-to-eat food；hurdle factors

TS254.4

A

1002-6630(2010)17-0162-04

2010-07-17

中央級公益性科研院所基本科研業務專項資金(中國水產科學研究院南海水產研究所)資助項目(2009TS01)；農業部“948”項目(2006-G42)；農業部現代農業產業技術體系建設專項資金項目(貝類，47)

陳勝軍(1973—)，男，助理研究員，博士研究生，主要從事水產品加工與質量安全研究。

E-mail：Chensjun@hotmail.com

*通信作者：楊賢慶(1963—)，男，研究員，主要從事水產品加工與質量安全研究。E-mail：yxqgd@163.com