超聲波清洗牛肚的工藝優化

蔡丹

摘 要：以牛肚為主要原料，研究不同超聲波功率、清洗時間和清洗溫度對牛肚潔凈度和菌落總數的影響，優化超聲波清洗牛肚的工藝條件。結果表明：在超聲波功率為350 W，超聲波清洗時間為30 min，清洗溫度為25 ℃的工藝條件下，牛肚的潔凈度和菌落總數分別為0.93±0.26和（5.04±1.53） （lg（CFU/g）），達到最佳清洗效果。

關鍵詞：牛肚；超聲波清洗；工藝優化

Abstract： The process optimization for the ultrasonic cleaning of bovine tripe was carried out by investigating the influence of ultrasonic power， cleaning time and temperature on the cleanliness and total bacterial count （TBC） of bovine tripe. Results showed that the cleanliness and TBC of bovine tripe could be improved effectively by the treatment with an ultrasonic power of 350 W for 30 min at 25 ℃ to 0.93 ± 0.26 and （5.04 ± 1.53） （lg（CFU/g））， respectively.

Key words： bovine tripe； ultrasonic cleaning； process optimization

中圖分類號：TS251.9 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2015）11-0015-04

doi： 10.15922/j.cnki.rlyj.2015.11.004

我國既是農業大國又是畜牧業大國，肉類產量居世界第一，畜禽副產物資源（骨、血、內臟等）豐富。2010年我國畜禽副產物的產量超過了4 000 萬t，而內臟是重要的畜禽副產物之一[1]。家畜內臟具有較高的營養價值，尤其是肚（胃），豬肚含有蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素及鈣、磷、鐵等營養成分，具有補虛損、健脾胃的功效，適用于氣血虛損、身體瘦弱者食用。牛肚含蛋白質、脂肪、鈣、磷、鐵、硫胺素、核黃素、尼克酸等[2]，性味甘平，以形相補，有補益脾胃的作用?！侗静菥V目》記載牛肚能“補中益氣、解毒、養脾胃”，《本草蒙荃》也有記載牛肚有“健脾胃、免飲積食傷”的作用，牛肚養胃則可潤肺，此“補土生金”之理。我國人民食用動物內臟歷史悠久，東南亞等國家也有食用內臟的習慣，千百年來形成以家畜內臟為原料，烹制加工各種美食佳肴，如“水爆肚”、“熏醬肚”、“夫妻肺片”、韓國的內臟湯、日本的烤內臟等[34]。

盡管牛肚營養豐富，但是作為反芻動物的消化器官，牛肚中含有大量的消化道微生物[5]，例如氣單胞菌屬、大腸桿菌、棒狀桿菌屬、多形桿菌屬、銅綠假單胞菌、葡萄球菌、彎曲桿菌、沙門氏菌等[6-10]，未經清洗殺菌、直接食用會影響人的健康。國外學者采用γ射線輻照等不同的技術處理對即食牛肚進行微生物控制，取得了良好的效果[11-12]。目前，我國牛肚的清洗及加工方法原始、手段落后、技術匱乏，仍主要采用人工清洗的方式，清洗用水不流動且很少更換，衛生水平差，造成牛肚二次污染嚴重，微生物數量嚴重超標，產品的質量與安全無法保證[2]。超聲波清洗技術主要利用超聲波空化效應，將物品表面的附著物溶入水中，從而達到清潔的目的[13-15]，目前廣泛應用于果蔬、海產品等生鮮食物（品）的清洗與消毒[16-20]。

本實驗以牛肚（牛百葉）為主要原料，采用正交試驗的方法，優化超聲波清洗牛肚工藝，在達到清洗牛肚目的同時，降低牛肚表面的菌落總數，改變目前牛肚主要靠人工清洗的現狀，實現內臟產品的機械化清洗，提高產品質量安全，為消費者提供潔凈、優質、安全的牛肚產品，確保消費者食用安全，為實現畜禽副產物的高值化利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

生鮮牛肚（牛百葉）為屠宰場胴體分割過程直接收集；培養基（牛肉膏3 g、蛋白胨10 g、氯化鈉5 g、瓊脂粉20 g、蒸餾水1 L，pH 7.2，121 ℃滅菌20 min）。

氯化鈉、牛肉膏、蛋白胨、瓊脂粉（均為分析純） 小麥和玉米深加工國家工程實驗室。

1.2 儀器與設備

HD-163超凈工作臺 北京東聯哈爾儀器制造有限公司；AUY220EXP電子天平 北京塞多利斯有限公司；EG823LC2-NA微波爐 佛山市順德區美的微波電器制造有限公司；YXQ-SG41-280壓力蒸汽滅菌器 上海華線醫用核子儀器有限公司；PHS-3C精密pH計 上海

雷磁儀器廠；KQ-500E超聲波清洗器 上海精密儀器公司；HPX-9162MBE數顯電熱培養箱 上海博訊實業有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

生鮮牛肚從屠宰場直接收集后，修整表面，用滅菌后的手術刀剖開，去除內容物后切分成寬為2 cm左右的牛肚條備用。

1.3.2 不同超聲波功率對樣品潔凈度和菌落總數的影響

分別設定超聲波功率為200、250、300、350、400 W，在超聲波清洗溫度為30 ℃的條件下清洗20 min，測定樣品的潔凈度和菌落總數。每個處理組至少3 個平行。

1.3.3 不同超聲波清洗時間對樣品潔凈度和菌落總數的影響

分別設定清洗時間為10、15、20、25、30 min，在超聲波清洗溫度為30 ℃、超聲波功率為300 W的條件下，測定樣品的潔凈度和菌落總數。每個處理組至少3 個平行。

1.3.4 不同清洗溫度對樣品潔凈度和菌落總數的影響

分別設定超聲波清洗溫度為20、25、30、35、40 ℃，在超聲波功率為300 W的條件下清洗20 min，測定樣品的潔凈度和菌落總數。每個處理組至少3 個平行。

1.3.5 超聲波清洗條件正交試驗

在單因素試驗的基礎上，確定超聲波功率、超聲波清洗時間、清洗溫度作為影響超聲波清洗牛肚的主要因素，進行三因素三水平L9（34）正交試驗，因素水平見表1。

1.3.6 樣品潔凈度測定[16]

根據牛肚潔凈情況，將牛肚潔凈度分為5 級。1級：表面較臟，含較多胃內容物；2級：表面臟，含胃內容物；3級：表面略臟，含少量胃內容物；4級：表面較清潔，略含胃內容物；5級：表面清潔，無明顯胃內容物。牛肚樣品潔凈度以潔凈度指數表示。

1.3.7 樣品菌落總數測定

無菌吸管吸取樣品稀釋液（1∶10，m/V）1 mL于試管中，加入9 mL無菌生理鹽水，振蕩，混合均勻，此為1∶100樣品稀釋液。再依次逐級稀釋，直至樣品稀釋比為1∶106。每個稀釋度澆注3個平板，倒置，37℃溫度下培養（48±2） h。根據GB 4789.2—2010《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》記錄樣品中菌落總數。

2 結果與分析

2.1 不同超聲波功率對樣品潔凈度和菌落總數的影響

由圖1可知，牛肚的潔凈度隨著超聲波功率的增加呈升高趨勢，菌落總數隨著超聲波功率的增加呈降低趨勢。當超聲波功率達到300 W以上時，牛肚潔凈度升高和菌落總數降低的趨勢變緩，當超聲波功率在400 W時，牛肚的潔凈度和菌落總數分別達到最大值和最小值。而超過400 W時的潔凈度升高和菌落總數降低的趨勢不顯著，同時牛肚的組織狀態發生變化。考慮到節能以及牛肚組織狀態變化的因素，因此本實驗確定300、350、400 W為正交試驗中超聲波功率的水平。

2.2 不同超聲波清洗時間對樣品潔凈度和菌落總數的影響

由圖2可知，牛肚菌落總數隨著超聲波清洗時間的增加呈現先降低后升高的趨勢。菌落總數在清洗時間為25 min時達到最小值，而后略有增加。這可能是由于隨著清洗時間的延長，牛肚與水的接觸時間隨之增加，當牛肚表面微生物與水中微生物濃度相同后，隨著超聲波的作用又將微生物帶回牛肚表面，導致菌落總數增加。而牛肚清潔度的變化趨勢較明顯，隨著清洗時間的增加呈升高趨勢，清洗時間在20 min以上時，升高趨勢變緩。因此本實驗確定20、25、30 min為正交試驗中超聲波清洗時間的水平。

2.3 不同清洗溫度對樣品潔凈度和菌落總數的影響

由圖3可知，牛肚菌落總數隨超聲波清洗溫度的增加呈現出先降低后升高的趨勢。牛肚表面菌落總數在25 ℃超聲波清洗時達到最小值，而后菌落總數呈增加趨勢，這可能是由于牛肚表面微生物多為嗜溫微生物，隨著清洗溫度的升高，清洗時間的延長，微生物開始繁殖，導致菌落總數的增加[9]。而牛肚潔凈度的變化總體呈先升高后略降低趨勢。因此，本實驗確定25、30、35 ℃為正交水平試驗中清洗溫度的水平。

2.4 超聲波清洗條件正交試驗結果

在單因素試驗的基礎上，確定超聲波功率、清洗時間、清洗溫度為影響超聲波清洗牛肚的主要因素，進行三因素三水平L9（34）正交試驗，正交試驗結果見表2。由潔凈度的極差分析結果可以看出，各因素對超聲波清洗潔凈度的影響順序為A>B>C，即超聲波功率對牛肚潔凈度的影響最大，其次是超聲波清洗時間，最后是清洗溫度；由菌落總數的極差分析結果可以看出，各因素對超聲波清洗牛肚菌落總數的影響順序為A>C>B，

即超聲波功率對牛肚菌落總數的影響最大，其次是清洗溫度，最后是超聲波清洗時間。而綜合正交試驗結果可得，超聲波清洗牛肚的最優組合為A2B3C1，即超聲波清洗功率350 W、清洗時間30 min、清洗溫度25 ℃，此條件下，牛肚的潔凈度達到0.93±0.26，菌落總數為（5.04±1.53）（lg （CFU/g）），與超聲波清洗前的菌落總數（6.57±2.05）（lg（CFU/g））相比，超聲波清洗后的菌落總數下降了一個數量級。

3 結 論

通過單因素和正交試驗確定超聲波清洗牛肚的最佳工藝條件為：超聲波清洗功率350 W、清洗時間30 min、清洗溫度25 ℃，在此條件下，不僅提高了牛肚的潔凈度，同時降低了牛肚表面的細菌菌落總數，由原菌落總數3.7×106 CFU/g減少到1.1×105 CFU/g。因此，采用超聲波清洗牛肚可以顯著提高清洗效果和生產效率，為今后開展牛肚制品的綠色、安全加工提供必要的技術支撐。

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