雞骨泥微生物控制方法的研究

何文龍，柴向華，吳克剛*

(1.黔南民族師范學院生命科學系，貴州都勻 558000 2.廣東工業大學輕工化工學院食品科學與工程系，廣東廣州 510006)

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雞骨泥微生物控制方法的研究

何文龍1，柴向華2，吳克剛2*

(1.黔南民族師范學院生命科學系，貴州都勻 558000 2.廣東工業大學輕工化工學院食品科學與工程系，廣東廣州 510006)

[目的]探討可控制雞骨泥中微生物生長繁殖的方法。[方法]以雞骨架為主要研究對象，研究了復合香辛料精油和雙螺桿擠壓超高溫瞬時加熱對雞骨泥中的微生物抑制和殺滅作用。[結果]研究表明，不同添加量的復合香辛料精油對雞骨泥均有明顯的抑菌作用，當復合香料精油以雞骨泥(g)：復合香料精油(ml)為1 000∶2加入到雞骨泥中時，其在抑菌效果和感官可接受性上俱佳；雙螺桿擠壓的超高溫瞬時加熱對雞骨泥亦有較好的殺菌作用，在I、Ⅱ、ⅡI、Ⅳ區的溫度分別為40 、60 、120 、160 ℃，螺桿轉速為25 r/min時，其殺菌效果最好，殺菌率達98.5%。[結論] 研究可為香辛料精油及其有效成分應用于殺滅食品中致病微生物提供理論基礎。

雞骨架；抑菌；香辛料精油；雙螺桿擠壓

微生物廣泛分布于自然界，食品中不可避免地會受到不同類型和數量的微生物的污染，當環境條件適宜時，它們就會迅速生長繁殖，并造成食品的腐敗與變質。特別是對于生鮮食品而言，如果保藏和處理不當，很容易受到腐敗菌的污染。

香辛料是一類能夠給食品呈現出具有各種香、辛、麻辣、甜等典型風味的食用植物香料的簡稱，香辛精油是從植物的花、葉、莖、根或果實中，通過水蒸氣蒸餾法、擠壓法、冷浸法或溶劑提取法提煉萃取的揮發性芳香物質[1]。它具有刺激性香味，除了能賦予食物以風味，增進食欲，幫助消化和吸收的作用，而且還有殺菌防腐的功能[2]。因此，香辛料精油在食品的防腐、殺菌、抗氧化領域得到廣泛的應用，并且在相關天然防腐劑、抗氧化劑、驅蟲劑、生物農藥等產品的開發上具有廣闊的發展空間[3-4]。在廣東沿海一帶，由于氣溫條件適宜，空氣濕度大，很多生鮮食品如肉類、海鮮在加工生產時，許多致病微生物不可避免地生長于其中。如果不加以適當處理的話，這些致病微生物會給產品的貨架期、人們的健康帶來很大的危害。另外，我國各個地方都有很多傳統美味的涼菜素食，而這些食品中同樣也會有一些致病菌的滋生。如果可食用的香辛精油能對這些致病微生物起到一定的殺滅作用，就可以減少生鮮食品對人們的安全隱患，同時適量的添加還可以對食品起到一定的調味作用。

超高溫瞬時(UHT)殺菌是我國從20世紀80年代從國外引進的殺菌技術，至今已有20多年的發展歷史。關于超高溫瞬時(UHT)殺菌，尚沒有十分明確的定義。習慣上，把加熱溫度為135～150 ℃，加熱時間為4～20 s，加熱后產品達到商業無菌要求的殺菌過程稱為UHT殺菌。經超高溫處理的流體食品，不僅最大限度地保持了流體食品中各類營養成分，而且具有保存期長，便于攜帶、貯存、飲用和可遠距離銷售等優點而深受消費者歡迎[5]。但是對于一些膏狀黏稠性食品來說，由于其黏稠不易流動性，應用超高溫(UHT)殺菌技術對其殺菌時，容易造成物料的局部受熱而產生焦、糊、堵塞物料管道及不能徹底殺菌等現象，所以超高溫(UHT)殺菌技術很難應用到其中。雙螺桿擠壓雞骨架泥解殺菌不僅解決了黏稠性、流動性差的食品實現連續化的超高溫瞬時殺菌的難題，而且對雞骨起到一定的軟化作用。

1 材料與方法

1.1 材料速凍雞骨架，食用級，購自南亭村集貿市場；復合香辛料精油，廣東工業大學食品添加劑與食品安全研究室提供；營養瓊脂培養基，廣東環凱微生物科技有限公司；其他化學試劑，分析純，天津大茂試劑廠。主要儀器設備見表1。

1.2 方法

1.2.1雞骨架的前處理。取速凍雞骨架，解凍后將其內臟去除，洗去血水，用刀具將其初步破碎，然后置于高速組織搗碎機內充分搗碎直至成骨泥，將骨泥轉移至潔凈的燒杯中用保鮮膜封好置于4 ℃冰箱保存備用。

表1 主要儀器設備

1.2.2香辛料精油的配制和添加。復合香辛精油(主要活性成分配比為百里香酚∶丁香酚∶肉桂醛∶水楊醛為1∶2∶1∶1)，加溶劑溶解后加入到雞骨泥中：用有機溶劑丙二醇作為溶劑，精確量取丙二醇9 ml、復合香辛料精油1 ml充分混合后即配制出10%的精油溶液；于超凈工作臺內，將精油溶液分別按雞骨泥(g)∶精油溶液(ml)=1 000∶1、1 000∶2、1 000∶3的比例加入到盛有雞骨泥的潔凈燒杯中，分別充分攪拌10 min后，密封好燒杯并置于超凈工作臺內，開始計時，分別于2、4、6、8 h檢測其菌落總數。并做相同條件的添加丙二醇的雞骨泥及空白對照試驗。

1.2.3雞骨泥超高溫瞬時滅菌。雞骨泥由進料系統充分攪拌后并均勻輸送至帶梯度加熱的雙螺桿傳送加熱系統，通過螺桿的輸送經Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅲ區、Ⅳ區加熱升溫殺菌，以Ⅱ區、Ⅲ區、Ⅳ區、螺桿轉速為參數，用無菌燒杯于物料出口接收雞骨泥，然后迅速蓋好燒杯置于超凈工作臺內，檢測其菌落總數，并與之前未經超高溫瞬時殺菌的雞骨泥的菌落總數對照。Ⅰ區溫度固定不變為40 ℃。

1.2.4菌落總數的檢測。參考GB 4789.2-2010食品衛生微生物檢驗菌落總數測定。

2 結果與分析

2.1 復合香辛料精油對雞骨泥微生物抑菌作用的研究雞骨泥(g)∶精油溶液(ml)的比例分別為1 000∶1、1 000∶2、1 000∶3，復合精油為百里香酚∶丁香酚∶肉桂醛∶水楊醛為1∶2∶1∶1，測定其不同抑菌時間的菌落總數后計算抑菌率。不同時間段內抑菌率：在一個時間段內，抑菌率%={(空白菌落數之差-精油菌落數之差)÷空白菌落數之差}×100%。試驗結果見表2。

表2 不同腌制時間、比例對雞骨泥抑菌效果的影響

由表2可知，在不同的時間范圍內，用丙二醇作為溶劑的復合精油溶液具有明顯的抑菌效果。因為丙二醇是有機溶劑，本身具有抑菌作用，用丙二醇做溶劑可能會對抑菌結果有影響，因此做了同添加比例的丙二醇抑菌對照。從試驗結果可以看出，以丙二醇作為對照的抑菌效果在不同時間范圍內明顯小于精油溶液，因此，試驗中丙二醇的抑菌作用與抑菌結果影響較小，起主要抑菌作用的仍是復合精油。隨著時間的延長，復合精油溶液抑菌率先降低再升高，總體抑菌效果呈上升的趨勢。在時間0～2 h內，雞骨泥(g)∶復合香料精油(ml)為1 000∶1時的抑菌效果最佳，其抑菌率為87.0%；但隨時間的延長，其抑菌效果不穩定；而在時間2～4、4～6、6～8 h內，雞骨泥(g)∶復合香料精油(ml)為1 000∶3時的抑菌效果最佳，分別為80.2%、87.1%、96.0%。但是復合香辛料精油以1 000∶3加入到雞骨泥中時，其氣味較大，在后續加熱的過程中亦難以完全揮發，故當以雞骨泥(g)∶復合香料精油(ml)為1 000∶2時加入到雞骨泥中時，其在抑菌效果和感官可接受性上俱佳。

2.2 雞骨泥超高溫瞬時殺菌方法的研究

2.2.1不同分區的溫度對雞骨泥殺菌效果的影響。取適量雞骨泥，至于喂料機匯中，固定喂料速度為10 r/min，主機轉速為25 r/min，在Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅲ區溫度分別固定為40、100、120 ℃，第Ⅳ區溫度在120～180 ℃變化。其對雞骨泥菌落數的影響見表3。

表3 第Ⅳ區溫度對雞骨泥菌落總數及殺菌率的影響

由表3可知，第Ⅳ區溫度的變化對雞骨泥的殺菌率有一定的影響，溫度越高，殺菌率越高，殺菌效果也就越好。但是當第Ⅳ區溫度達到180 ℃的時，經殺菌的雞骨泥有一部分已變成黑色，已經焦化，所以過高的溫度雖然對雞骨泥微生物有較好的殺滅作用，其對雞骨泥品質也有較大的影響；而當第Ⅳ區溫度為160 ℃時，既能達到較好的殺菌效果，又能保證雞骨泥的感官品質不受影響，故選擇160 ℃為最適的第Ⅳ區殺菌溫度。

在喂料速度和主機的螺桿轉速都不變的情況下，Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅳ區溫度分別固定為40、100、160 ℃，第Ⅲ區溫度在100～140 ℃變化。其對雞骨泥菌落數的影響見表4。

由表4可知，第Ⅲ區溫度的變化對雞骨泥的殺菌率有一定的影響，隨著溫度的升高，殺菌率越高。在溫度為120和140 ℃時，其殺菌率變化極小，可以看出，溫度的升高對殺菌效果影響已經不大，所以選擇120 ℃為最適的第Ⅲ區加熱殺菌溫度，這樣既能節省能源，又能達到殺滅雞骨泥中有害微生物的目的。

在喂料速度和主機的螺桿轉速都不變的情況下，Ⅰ區、Ⅲ區、Ⅳ區溫度分別固定為40、120、160 ℃，第Ⅱ區溫度在60～100 ℃變化。其對雞骨泥菌落數的影響見表5。

表4 第Ⅲ區溫度對雞骨泥菌落總數及殺菌率的影響

表5 第Ⅱ區溫度對雞骨泥菌落總數及殺菌率的影響

由表5可知，第Ⅱ區溫度的變化對雞骨泥的殺菌率基本沒有影響，可以看出，對雞骨泥中起到殺滅作用的溫度區主要是第Ⅲ區、Ⅳ區，所以從節能的角度出發，選擇60 ℃為最適的第Ⅱ區溫度。

通過對雙螺桿機筒不同溫度分區的研究可知，最適Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅲ區、Ⅳ區超高溫瞬時殺菌的溫度分別為40、60、120、160 ℃。

2.2.2不同螺桿轉速度對雞骨泥殺菌效果的影響。取適量雞骨泥，至于喂料機匯中，固定喂料速度為10 r/min，Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅲ區、Ⅳ區溫度分別固定為40、60、120、160 ℃，主機螺桿轉速在15～45 r/min變化。其對雞骨泥菌落數的影響見表6。

表6 螺桿轉速對雞骨泥菌落總數及殺菌率的影響

由表6可知，轉速對雞骨泥微生物的殺滅有較大影響，隨著轉速的升高，其抑菌率就降低。當螺桿轉速為15 r/min時，因為轉速稍慢，雞骨泥在螺桿機筒里面的殺菌時間增長，造成了雞骨泥因加熱時間過長而出現部分焦化的現象，從而對雞骨泥的品質造成了損害；當螺桿轉速為45 r/min時，其殺菌率偏低；而當螺桿轉速為25和35 r/min時，其殺菌率較高而且兩者相差不大。但從節能的角度來講，選擇超高溫瞬時殺菌的螺桿轉速為25 r/min。

3 結論

香辛精油具有殺滅微生物作用，而單一香辛精油的抑菌譜較窄，很難對復雜的微生物群產生良好的抗菌效果[6]。鐘少樞等通過對7種單離食用香料進行研究發現，重組香料具有協同增效作用，在抑菌效果相同的條件下，重組香料中各組分的使用量都遠低于單一香料的使用量[7]。因此筆者選用實驗室已研制的香辛復合精油進行試驗。當以雞骨泥(g)∶復合香料精油(ml)為1 000∶2時加入到雞骨泥中時，其在抑菌效果和感官可接受性上俱佳。采用雙螺桿擠壓超高溫瞬時加熱殺菌，以螺桿機筒分區的溫度和螺桿轉速為因素研究了其對雞骨泥微生物的殺滅作用，在Ⅰ區、Ⅱ區、Ⅲ區、Ⅳ區的溫度分別為40、60、120、160 ℃，螺桿轉速為25 r/min時，其殺菌效果最好。目前,香辛精油在實際的應用過程中存在一些亟待解決的問題,如存在異味、雜色、提取率不高、價格偏高等。特別是試驗中經常遇到當達到有效濃度時，精油的氣味會影響食品的風味[8]。隨著人們消費觀念的轉變、食品安全意識的增強，天然殺菌防腐物質的需求將會進一步增大。很多香辛料精油是一個富有潛力的、天然的生物防腐物質，如通過對其安全性、增效作用、抗菌機理等方面的更為全面和深入的研究，香辛料精油及其有效成分的應用前景將會更為廣闊。

[1] 陳麗艷,崔志恒.植物精油抗菌活性的研究進展[J].黑龍江醫藥,2006,19(3):197-198.

[2] 林雅慧,吳克剛,柴向華，等.復合香辛料精油對空氣微生物氣相抗菌作用研究[J].食品工業科技,2012,33(1):109-111.

[3] 梅林琳,李洪軍,周芳，等.香辛料精油抑菌作用及其在肉制品中的應用[J].肉類研究,2008(4):3-6.

[4] SOLOMAKOS N,GOVARIS A,KOIDIS P,et al.The antimicrobial effect of thyme essentialoil nisin and their combination against Listeria monocytogenes in minced beef during refrigerated storage[J].Food Microbiology,2008,25(1):120-127.

[5] 曾勁松,白路.超高溫殺菌技術[J].廣州食品工業科技,2003(3):94-96.

[6] 段雪娟,吳克剛,柴向華，等.乳化香辛精油在醬油中對生魚肉殺菌作用的研究[J].食品工業科技,2010,31(3):145-147.

[7] 鐘少樞,吳克剛,柴向華，等.七種單離食用香料對食品腐敗菌抑菌活性的研究[J].食品工業科技,2009,30(5):68-71.

[8] 關文強,李淑芬.天然植物提取物在果蔬保鮮中應用研究進展[J].農業工程學報,2006,22(7): 200-204.

Research on Microbial Control Methods of Chicken Bone Cement

HE Wen-long1, CHAI Xiang-hua2, WU Ke-gang2*

(1.Department of Life Science, Qiannan Normal College for Nationalities, Duyun, Guizhou 558000; 2.Department of Food Science and Engineering, Institute of Light Industry and Chemical Technology, Guangdong UnⅣersity of Technology, Guangzhou, Guangdong 510006)

[ObjectⅣe] To discuss microbial control methods of chicken bone cement.[Method] Based on chicken skeleton as the main research object, the effects of composite spice essential oils and twin-screw extrusion instantaneous ultra high temperature heating on the microorganisms restrain and killing of chicken bone mud were studied.[Result] The results show that different additⅣe amount of composite spice essential oils all have obvious bacteriostatic action on the microorganisms of chicken bone mud, when the ratio of chicken bone mud (g) and composite spice essential oils (ml) was 1 000∶2 and added to the chicken bone mud, both its bacteriostatic effect and sensory acceptability can be fine.Twin-screw extrusion instantaneous ultra high temperature heating also has a good sterilization effect on chicken bone mud, the results show that in the area I, Ⅱ, ⅡI and Ⅳ, the temperature were 40, 60, 120 and 160 ℃ respectⅣely, when the screw rotation speed was 25 r/min, its sterilization effect is the best, the sterilization rate can reach 98.5%.[Conclusion] The study can provide theoretical basis for application of spice essential oil and its effectⅣe components in killing pathogenic microorganism in food.

Chicken skeleton; Bacteriostatic; Spice essential oils; Twin screw extruder

廣州市科技計劃項目(2014Y2-00107)。

何文龍(1986-)，男，湖南岳陽人，講師，碩士，從事食品微生物研究。*通訊作者，教授，博士，從事農產品綠色加工與儲運技術研究。

2015-01-28

S 879.9

A

0517-6611(2015)08-237-03