超高壓處理對牛肚殺菌效果影響

張大力，蔡 丹，盛 悅，陳 婷，佟維娜，王旭東，劉景圣

（吉林農業大學食品科學與工程學院，吉林 長春 130118）

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超高壓處理對牛肚殺菌效果影響

張大力，蔡 丹，盛 悅，陳 婷，佟維娜，王旭東，劉景圣*

（吉林農業大學食品科學與工程學院，吉林 長春 130118）

摘 要：以牛肚為主要原料，研究不同超高壓處理壓力、時間和溫度對牛肚殺菌效果的影響。結果表明：在壓力為400 MPa，處理時間為10 min，初始處理溫度為20 ℃的工藝條件下，牛肚的菌落總數由未經超高壓處理前的（5.04±1.53）（lg（CFU/g））下降至（3.11±0.57）（lg（CFU/g）），4 ℃貯藏15 d后，樣品的菌落總數為（3.81±0.61）（lg（CFU/g）），大腸菌群數為90 MPN/100 g。

關鍵詞：牛肚；超高壓；菌落總數

張大力, 蔡丹, 盛悅, 等. 超高壓處理對牛肚殺菌效果影響[J]. 肉類研究, 2016, 30(1): 21-23. DOI:10.15922/j.cnki. rlyj.2016.01.005. http://rlyj.cbpt.cnki.net

ZHANG Dali, CAI Dan, SHENG Yue, et al. Effect of ultra high pressure processing on inactivation of microorganisms in bovine tripe[J]. Meat Research, 2016, 30(1): 21-23. (in Chinese with English abstract) DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.01.005. http://rlyj.cbpt.cnki.net

中國作為畜牧業大國，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]。內臟具有較高的營養價值，尤其是肚（胃），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。《本草綱目》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[3-4]。

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，我國牛肚的加工方法簡單，一般經過人工清洗、簡單修整后直接置于冷庫凍藏，所以產品多以凍品形式貯藏、銷售或以熟食形式二次加工后銷售。因此，產品在貯藏、銷售及消費過程中存在著嚴重的安全隱患[13]，給消費者帶來了極大的食品安全風險，同時也嚴重制約了畜禽副產物的高值化利用和產業的健康、有序發展。

超高壓技術作為一種新興的技術，一般是指用100～1 000 MPa的壓力在常溫條件下對物料進行處理，達到滅菌和改變某些特性的效果[14-15]。目前廣泛應用于食品工業中，如對果蔬汁、冷卻肉、水產品、蘑菇、休閑食品等殺菌及保鮮[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，探討超高壓處理牛肚時各因素對牛肚微生物數量的影響，為開發牛肚產品的生鮮銷售方式提供可靠的理論依據，在為消費者提供潔凈、優質、安全的牛肚產品，提高產品質量，確保消費者食用安全等方面具有重要意義。

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。

胰蛋白胨、酵母浸膏、葡萄糖、氯化鈉、乳糖、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、月桂基硫酸鈉、瓊脂粉等（均為分析純） 小麥和玉米深加工國家工程實驗室。

平板計數瓊脂（plate count agar，PCA）培養基：胰蛋白胨5.0 g、酵母浸膏2.5 g、葡萄糖1.0 g、瓊脂粉15.0 g、蒸餾水1 000 mL，pH 7.0±0.2，121 ℃滅菌15 min。

月桂基硫酸鹽胰蛋白胨（lauryl sulfate tryptone，LST）肉湯培養基：胰蛋白胨或胰酪胨20.0 g、氯化鈉5.0 g、乳糖5.0 g、磷酸氫二鉀（K2HPO4）2.75 g、磷酸二氫鉀（KH2PO4）2.75 g、月桂基硫酸鈉0.1 g、蒸餾水1 000 mL，pH 6.8±0.2，121 ℃高壓滅菌15 min。

煌綠乳糖膽鹽（brilliant green lactose bile，BGLB）肉湯培養基：蛋白胨10.0 g、乳糖10.0 g、牛膽粉（oxbile）溶液200 mL、0.1%煌綠水溶液13.3 mL、蒸餾水800 mL，pH 7.2±0.1，121 ℃高壓滅菌15 min。

1.2儀器與設備

HPP-600 MPa/30 L超高壓設備 包頭科發高壓科技有限責任公司；DZ400-2SB真空包裝機 上海余特包裝機械制造有限公司；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；YXQ-SG41-280壓力蒸汽滅菌器 上海華線醫用核子儀器有限公司；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，采用超聲波進行振蕩清洗，超聲波功率350 W、水溫25 ℃、超聲波清洗30 min，取出瀝凈表面水分，按照250 g/袋規格裝入真空袋真空包裝。置于超高壓設備內，在不同的處理壓力、處理時間和初始處理溫度條件下處理后貯藏，測定樣品的菌落總數。

1.3.2 超高壓處理牛肚的試驗設計

選取超高壓壓力、處理時間和初始處理溫度進行單因素對比試驗，每個處理設5 個水平，每個水平重復3 次。以樣品的菌落總數為指標，篩選出超高壓殺菌條件范圍。

1.3.2.1 不同超高壓壓力對樣品菌落總數的影響

分別設定超高壓壓力為250、300、350、400、450 MPa，在初始溫度為25 ℃的條件下超高壓處理8 min，測定樣品的菌落總數。每個處理組至少3 個平行，試驗至少重復3 次。

1.3.2.2 不同超高壓處理時間對樣品菌落總數的影響

分別設定超高壓處理時間為6、8、10、12、14 min，在初始溫度為25 ℃、超高壓壓力為350 MPa的條件下，測定樣品的菌落總數。每個處理組至少3 個平行，試驗至少重復3 次。

1.3.2.3 不同初始處理溫度對樣品菌落總數的影響

分別設定初始處理溫度為10、15、20、25、30 ℃，在壓力為350 MPa的條件下超高壓處理8 min，測定樣品的菌落總數。每個處理組至少3 個平行，試驗至少重復3 次。

1.3.2.4 超高壓處理牛肚的正交試驗設計

在單因素試驗的基礎上，確定超高壓壓力、處理時間和初始處理溫度作為影響超高壓處理牛肚的主要因素，進行三因素三水平L9（34）正交試驗，因素水平見表1。

表1　正交試驗的因素和水平TTable 1 Factors and levels used in orthogonal array design

1.3.3 超高壓處理后牛肚貯藏期微生物指標變化

將經超高壓處理后的牛肚置于4 ℃條件下貯藏21 d，每3 d分別對牛肚的菌落總數、大腸菌群數進行測定。

1.3.3.1 樣品菌落總數測定[21]

根據GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗 菌落總數測定》的相關操作進行微生物菌落計數。

1.3.3.2 樣品大腸菌群數測定[22]

根據GB 4789.3—2010《食品衛生微生物學檢驗 大腸菌群計數》的相關操作進行大腸菌群計數。

2　結果與分析

2.1單因素試驗結果

2.1.1 不同超高壓壓力對樣品菌落總數的影響

圖1　不同超高壓壓力對菌落總數的影響Fig.1 Effect of different treatment pressures on aerobic plate count of bovine tripe

由圖1可知，牛肚菌落總數隨著超高壓處理壓力的升高呈減少趨勢。當壓力達到350 MPa以上時，牛肚菌落總數的減少趨勢趨緩，當壓力為450 MPa時，牛肚菌落總數達到最小值，但牛肚的組織狀態發生變化，表面出現白變。因此，本試驗確定300、350、400 MPa作為正交試驗中超高壓處理壓力的水平。

2.1.2 不同超高壓處理時間對樣品菌落總數的影響

圖2　不同超高壓處理時間對菌落總數的影響Fig.2 Effect of different treatment times on aerobic plate count of bovine tripe

由圖2可知，牛肚菌落總數是隨著超高壓處理時間的延長而呈現出減少的趨勢。菌落總數的減少趨勢在處理時間達到10 min趨于平緩，而當超高壓處理時間達到14 min時，牛肚表面呈現輕微白變。因此，本試驗確定8、10、12 min作為正交試驗中超高壓處理時間的水平。

2.1.3 不同初始處理溫度對樣品菌落總數的影響

由圖3可知，牛肚菌落總數隨著超高壓初始處理溫度的升高而呈現出先減少后增加的趨勢。牛肚菌落總數在初始溫度為25 ℃時達到最小值。因此，本試驗確定20、25、30 ℃作為正交試驗中超高壓初始處理溫度的水平。

圖3　不同初始處理溫度對菌落總數的影響Fig.3 Effect of different initial treatment temperatures on aerobic plate count of bovine tripe

2.2超高壓處理牛肚的正交試驗結果

在單因素試驗的基礎上，確定超高壓壓力、處理時間和初始處理溫度作為影響超高壓處理牛肚的主要因素，進行三因素三水平L9（34）正交試驗，正交試驗結果見表2。

表2　超高壓處理牛肚正交試驗結果Table 2 Orthogonal array design with experimental results

由表2可知，由超高壓處理后牛肚菌落總數的極差分析結果可以看出，各因素對牛肚菌落總數的影響順序為Α＞B＞C，即超高壓壓力對牛肚菌落總數的影響最大，其次是超高壓處理時間，最后是初始處理溫度，超高壓處理牛肚的最優組合為Α3B2C1，即超高壓壓力400 MPa、處理時間10 min、初始處理溫度20 ℃，此條件下，牛肚的菌落總數為（3.11±0.57）（lg（CFU/g）），與超高壓處理前的菌落總數（5.04±1.53）（lg（CFU/g））相比，超高壓處理后牛肚的菌落總數下降了兩個數量級，達到了生鮮牛肚的微生物標準要求。

2.3超高壓處理后牛肚貯藏期微生物指標變化

將經超高壓壓力400 MPa、時間10 min、初始溫度20 ℃處理后的牛肚置于4 ℃條件下貯藏21 d，每3 d分別對牛肚的菌落總數、大腸菌群數進行測定，結果見圖4。

圖4　貯藏期內牛肚菌落總數和大腸菌群數的變化Fig.4 Changes in aerobic plate count and coliform count of bovine tripe during storage

由圖4可知，經超高壓處理后的牛肚在4 ℃貯藏期間，菌落總數和大腸菌群數均呈上升趨勢，牛肚菌落總數在15 d之內均低于4.0 （lg（CFU/g）），而大腸菌群數在15 d之內均低于100 MPN/100 g，因此，可以初步確定超高壓處理后牛肚的保質期為4 ℃條件下15 d。

3　結 論

通過單因素和正交試驗確定超高壓處理牛肚的最優工藝條件為：超高壓壓力400 MPa、處理時間10 min、初始處理溫度20 ℃，在此條件下處理的牛肚菌落總數為（3.11±0.57）（lg（CFU/g）），在4 ℃條件下貯藏15 d，牛肚的菌落總數和大腸菌群數均符合生鮮肉制品微生物標準要求。本實驗結果證實，超高壓處理有利于降低牛肚制品的微生物數量，在改變目前牛肚多以凍品形式貯藏、銷售，無法實現生鮮產品形式銷售的現狀，提高家畜內臟產品的質量安全水平，確保消費者食用安全等方面具有重要意義。

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Effect of Ultra High Pressure Processing on Inactivation of Microorganisms in Bovine Tripe

ZHANG Dali, CAI Dan, SHENG Yue, CHEN Ting, TONG Weina, WANG Xudong, LIU Jingsheng*
(College of Food Science and Engineering, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)

Abstract:The effect of ultra high pressure (UHP) processing under varying conditions of pressure, temperature and time on the inactivation of microorganisms in bovine tripe was examined in this study. Results showed that after UHP treatment for 10 min at 20 ℃ and 400 MPa, the mean total aerobic plate count (TAPC) of bovine tripe decreased from an initial value of (5.04 ± 1.53) (lg (CFU/g)) to (3.11 ± 0.57) (lg (CFU/g)). After subsequent storage at 4 ℃ for 15 days, it rebounded to (3.81 ± 0.61) (lg (CFU/g)), and the coliform count was 90 MPN/100 g.

Key words:bovine tripe; ultra high pressure processing; aerobic plate count

DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.01.005

中圖分類號：TS251.9

文獻標志碼：A

文章編號：1001-8123（2016）01-0021-04

*通信作者：劉景圣（1964—），男，教授，博士，研究方向為功能性食品。E-mail：liujs1007@vip.sina.com

作者簡介：張大力（1969—），男，副教授，碩士，研究方向為食品資源深加工與綜合利用。E-mail：spzdl@126.com

基金項目：吉林省世行貸款農產品質量安全項目（2011-Y41）

收稿日期：2015-07-12

引文格式：