臭氧水處理對鴨肉中微生物和油脂的影響

摘要：針對臭氧在食品工業中應用的安全性問題，探討臭氧水在肉制品加工處理中的應用前景。以鴨肉為研究對象，利用不同濃度臭氧水，處理不同時間，考察臭氧水對鴨肉中微生物和油脂的影響。結果表明：9 mg/L臭氧水處理鴨肉20 min與14 mg/L臭氧水處理鴨肉10 min對細菌的殺滅程度相當；高濃度臭氧水處理對鴨肉油脂的過氧化值（POV）、硫代巴比妥酸值（TBA）和不飽和脂肪酸中的油酸有顯著影響（P<0.05），對飽和脂肪酸無顯著影響。

關鍵詞：臭氧；微生物；油脂；脂肪酸；鴨肉

中圖分類號： TS251.1文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）02-0252-03

收稿日期：2014-04-23

基金項目：“十二五”農村領域國家科技計劃（編號：2013BAD19B09）；江蘇省科技基礎設施建設計劃（編號：BM2012026）。

作者簡介：梁龍（1988—），男，河南商丘人，碩士研究生，主要從事食品安全與檢測的研究。E-mail：lianglongliang12@163.com。

通信作者：陸利霞，博士，副教授，從事食品安全和微生物方面的研究。E-mail：llxhn66@126.com。臭氧發現于1785年，應用到工業中則是在20世紀初。臭氧的特殊性質使其能夠和很多物質發生反應，在法國將臭氧應用于飲用水消毒以來，其應用范圍不斷擴大。食品殺菌方面，最早應用臭氧的是法國科隆市對冷凍肉的保存[1]。隨后食品加工中臭氧保鮮和臭氧殺菌技術在發達國家得到廣泛應用。臭氧作為一種國際公認的綠色、安全消毒劑，目前在果蔬保鮮中主要應用于殺滅其表面微生物，從而延長果蔬的貨架期，提高產品質量。McLoughlin[2]和Strickland等[3]分別研究利用臭氧水處理蘋果和鮮切沙拉時，都得到了臭氧水可以延長產品貨架期的結論，從而節約了成本，大大減少后續工作。在肉制品中使用臭氧水同樣是為了殺滅微生物，提高產品質量。 Coll Cárdenas等[4]和 Novak等[5]研究了臭氧水處理對牛肉中微生物、肉表面顏色和氣味的影響，Jaksch等[6]報道了臭氧水處理對豬肉中微生物和肉品質的影響，賈艷花等[7]研究了臭氧水處理對雞肉中微生物、揮發性鹽基氮、pH值和感官的影響；但涉及鴨肉的研究很少，特別是臭氧水處理對油脂脂肪酸的研究，國內外還沒有相關報道。本研究討論了臭氧水處理鴨肉對肉中微生物和脂肪酸的影響，為臭氧水在肉制品中的進一步應用提供參考。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1樣品與試劑冷凍鴨腿肉（購于當地超市）。營養瓊脂培養基為北京奧博星生物技術責任有限公司產品；自封袋；碘化鉀、濃硫酸、硫代硫酸鈉、可溶性淀粉、石油醚、甲醇、氫氧化鈉、三氟化硼、氯化鈉、無水硫酸鈉等均為分析純；正己烷為色譜純；11種脂肪酸標準品為 AccuStandard 公司產品。

1.1.2儀器設備HM-SY30型臭氧機，南京皇明臭氧機電設備廠；FD-3型冷凍干燥機，北京博醫康實驗儀器有限公司；RE-52型旋轉蒸發儀，上海亞榮生化儀器廠；6890N型氣相色譜儀，安捷倫。

1.2方法

1.2.1臭氧水的制備利用臭氧機制取臭氧氣體，通入自制氣液混合裝置中，通過調節臭氧氣體流量和出水流速從而調節臭氧水濃度。采用碘量法測定制取的臭氧水濃度。

1.2.2鴨肉樣品的處理將鴨肉分成10 g/份，去皮、去筋，浸泡在臭氧濃度為6、9、14 mg/L的臭氧水中5、10、 20 min；未經臭氧水處理的鴨肉作為對照。通過單因素試驗，分析臭氧水處理對鴨肉中菌落總數和脂肪酸的影響。

1.2.3細菌總數測定采用平板計數法（APC），參照GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗菌落總數測定》中細菌總數的測定方法進行測定，其滅活率公式為：N=S0/S×100%。式中：N表示滅活率；S0表示處理后鴨肉中菌落總數；S表示處理前鴨肉中菌落總數。

1.2.4鴨肉中油脂的提取利用索氏抽提的方法，樣品前處理通過真空冷凍干燥去除水分。用石油醚（沸程30～60 ℃）作為萃取溶劑，回流8 h后提取結束。利用真空旋轉蒸發儀將石油醚蒸干后得到鴨肉的粗脂肪。

1.2.5脂肪氧化值的測定過氧化值（POV）按GB/T 5538—2005《動植物油脂過氧化值測定》中的方法測定；硫代巴比妥酸值（TBA）參考 Mielnik等的方法[8]測定。

1.2.6鴨肉中油脂的甲酯化將Garcia Regueiro等的方法[9]稍作修改：取“1.2.4”節中提取的鴨油200 mg至50 mL圓底燒瓶中，加入4 mL氫氧化鈉甲醇溶液；在燒瓶上套上冷凝管水浴回流20 min，加入5 mL三氟化硼甲醇溶液并煮沸 3 min，再加入3 mL正己烷；立即取出燒瓶并加入飽和氯化鈉溶液，搖晃均勻后取上層溶液；加入適量無水硫酸鈉，保存于-20 ℃，待做氣相色譜分析。

1.2.7氣相色譜分析條件色譜柱DB-WAX（30 m×0.25 mm×0.2 μm）毛細管柱；火焰檢測器（FID），溫度190 ℃；進樣口溫度230 ℃；載氣為高純氮；升溫程序：起始溫度150 ℃，保持2 min，以6 ℃/min升溫至230 ℃，保持 30 min；進樣量1 μL；分流比10 ∶1。

1.2.8統計與分析每個試驗重復3次，試驗結果采用 Excel 和SPSS軟件進行處理和分析。

2結果與分析

2.1臭氧水處理對鴨肉中細菌總數的影響

由圖1可以看出，臭氧水對鴨肉中細菌總數的減少有著顯著效果。隨著臭氧水濃度的增大，對細菌的殺滅能力不斷增強。相同濃度的臭氧水處理鴨肉，隨著作用時間的延長，其殺滅率不斷提高；但是當臭氧水濃度為14 mg/L時，隨著作用時間的延長，殺滅率并沒有明顯提高。這與鄭露等的報道中利用臭氧水單獨作用菌懸液的殺滅效果[10]有很大差異。其原因主要與臭氧的滅菌機制有關，臭氧首先作用于細菌的細胞壁，然后作用于細胞膜，改變其通透性使細胞質流出或直接進入細胞質破壞膜內組織使菌體死亡[11]。所以臭氧首先要接觸到微生物才有可能將其殺滅，總結已有臭氧處理食品的文獻得知影響臭氧殺滅微生物效果的主要因素包括：食品類型、目標微生物種類、原始菌量和臭氧的物理狀態。含有機介質的微生物對臭氧的敏感度很低，即有機物對臭氧殺滅微生物的效果有顯著性影響[12]。有機物包裹著細菌，大量臭氧與先接觸到的有機物產生反應而被消耗[13-14]。 因此需要提高臭氧濃度、改變處理方式使臭氧與微生物直接接觸從而達到更好的滅菌效果。endprint

2.2臭氧水處理對鴨肉中油脂氧化和脂肪酸的影響

2.2.1不同濃度臭氧水處理對鴨肉油脂氧化的影響利用不同濃度臭氧水處理鴨肉10 min后，鴨肉中脂肪氧化變化情況見表1。鴨肉變質的原因之一為肉中的油脂氧化。肉中油脂的氧化主要有2個原因：自動氧化和外界因素引起的氧化（本試驗主要是臭氧對肉中油脂的氧化）。POV值是測定脂肪氧化初級產物氫過氧化物，用于反映肉中脂類氧化程度。由表1可知，隨著臭氧水濃度的增大，鴨肉中POV值也增大。當使用濃度≥9 mg/L的臭氧水處理鴨肉10 min時鴨肉中油脂POV值呈顯著性差異（P<0.05）。TBA值反映脂肪二次氧化程度，主要是以丙二醛（MDA）的生成量為代表。由表1可知，隨著處理濃度的增大，其TBA值反而減小。這可能是由于MDA本身不穩定，能與許多物質反應生成其他產物，從而使TBA值在氧化過程中變化不明顯甚至有所下降。總之，不同濃度臭氧水對脂肪氧化的影響較顯著，但是不影響鴨肉油脂的品質。

2.2.2脂肪酸標準品的測定11種脂肪酸甲酯混合標準品的分離情況如圖2所示，已鑒定的各脂肪酸甲酯成分見表2。

2.2.3原料鴨腿肉中脂肪酸的組成原料鴨腿肉中脂肪酸

從圖3可知，鴨肉中主要脂肪酸有4種，分別是棕櫚酸（C16 ∶0）、硬脂酸（C18 ∶0）、油酸（C18 ∶1）和亞油酸（C18 ∶2），它們的相對百分含量總和占總脂肪酸含量的8724%。飽和脂肪酸中棕櫚酸含量最高（20.88%），其次是硬脂酸（631%）。不飽和脂肪酸中油酸含量最高（4046%），其次是亞油酸（19.59%）。這與王道營[15]、楊士章等[16]對鴨肉中脂肪酸含量的報道一致?？梢婙喭热庵懈缓伙柡椭舅?，其中單不飽和脂肪酸油酸的含量高達40%，這對于降低膽固醇、預防動脈硬化具有顯著效果，對人體有良好的保健功能[17]。

2.2.4臭氧水處理后鴨肉中脂肪酸的變化利用臭氧水對鴨肉進行浸泡殺菌處理，當臭氧水的濃度為14 mg/L并作用10 min時細菌殺滅率可達97.4%，很好地達到了減菌化的目的。然后將臭氧水處理后的樣品除去水分，提取脂肪，甲酯化后進行氣相色譜分析。根據不同濃度的脂肪酸甲酯標準品建立標準曲線，鴨肉中主要脂肪酸的標準曲線方程見表3，根據處理樣品的峰高可計算該脂肪酸的含量。

3結論與討論

臭氧水處理鴨肉能有效減少其微生物總數，使用濃度為6 mg/L的臭氧水浸泡5 min時對細菌的殺滅率可達91.2%，且處理時間越長殺滅率就越高。使用濃度為9 mg/L的臭氧水處理20 min與濃度為14 mg/L的臭氧水處理10 min的殺滅效果相當，鴨肉中的細菌總量能夠降低97%左右。臭氧水不能完全殺滅微生物的原因與其殺菌機制有關——臭氧水中的有效成分能夠與大部分有機物發生反應，從而使得肉中的有機物對微生物產生保護作用，影響臭氧水的殺滅效果。但也正是此原因使得臭氧水對肉中的油脂起到了保護作用，所以使用低濃度臭氧水處理鴨肉時對肉中油脂氧化無顯著影響。使用濃度為14 mg/L的臭氧水處理10 min，對鴨肉中油脂氧化有顯著性影響（P<0.05），對不飽和脂肪酸中的油酸含量也有顯著性影響（P<0.05）。

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