氣調技術在蒸蛋糕防腐中的應用研究

金海燕，何 松，何淑華,黃華煥，謝 武

（廣東廣益科技實業有限公司，廣東東莞 523220）

蒸蛋糕等高水分糕點的防腐一直是行業難點，除了存在易霉變外，由于水分活度AW通常大于0.90，菌落總數非常容易超標[1-2]。此類糕點的防腐方法主要有：降低產品水分活度、降低pH值和添加有機酸、添加抗菌防腐劑、氣調防腐[3]。由于消費者對防腐劑的敏感，氣調保鮮手段更加符合未來防腐發展的方向。

脫氧劑在糕點中的防霉研究已經比較普遍，賴桂中等[4]研究了酒精氣體濃度在烘焙食品中防霉的應用，得出（7 000～8 000） mg/kg的酒精氣體濃度，對蛋糕的防霉效果非常顯著，但在此濃度條件下，蛋糕有較為明顯的苦澀味。CO2氣體被廣泛用于水果、冷鮮肉的保鮮，且有不錯的效果。但針對蒸蛋糕等高水分糕點，尚未見氣調保鮮防腐的綜合報道。

通過對比研究有氧、絕氧、低氧狀態下，不同酒精、CO2氣體濃度在蒸蛋糕防腐中應用效果，為高水分糕點的防腐提供實踐指導，有非常現實的意義。

1 材料與方法

1.1 原料

蒸蛋糕，自制；酒精片、鐵系脫氧劑，廣益牌；氮氣、二氧化碳，市售；營養瓊脂培養基，市售。

1.2 主要儀器設備

酒精蒸汽濃度檢測儀（瀚達 P900）；微量氣體測定儀（德爾格 MiniWam）；自動枕式包裝機（佛山瑞普華包裝有限公司）；水分活度測定儀（Decagon Aqualab 4TE）；恒溫鼓風干燥箱（上海姚氏設備有限公司）；充氣打發機（佛山雅路斯設備廠D50）；蛋液攪拌機（上海恒宇機械BL30）；電烤箱（廣州浩勝食品機械，2204-HS）。

1.3 試驗方法

1.3.1 蒸蛋糕制作及指標測定

（1）配方。蒸蛋糕配料表見表1。

表1 蒸蛋糕配料表

（2）工藝。①蛋液、白砂糖、泡打粉、蛋糕乳化劑慢速攪拌均勻后，投入小麥粉攪拌均勻，加入植物油攪拌均勻。②物料經過快速充氣打發機，打發到比重0.45 g/mL，注漿，每個23～25 g。③88～95 ℃，蒸15～20 min，取出，烘烤5 min后冷卻到室溫，密封包裝。

（3）水分、水分活度測定。水分測定[5]，采用干燥法；利用水分活度儀測定水分活度。

1.3.2 有氧、低氧、無氧情況下，酒精蒸汽、二氧化碳氣體在蒸蛋糕中的防腐效果驗證

用自動包裝機密封蒸蛋糕，分別充入空氣、氮氣、使用脫氧劑，獲得有氧、低氧、無氧環境；在此基礎上分別放入對應規格的酒精片，充入不同質量的二氧化碳，獲得不同酒精、CO2氣體濃度。

2 結果與分析

2.1 蒸蛋糕的基本指標

蒸蛋糕水分以及水分活度的測定結果見表2。

表2 蒸蛋糕水分、水分活度的測定值

2.2 有氧條件下，不同氣調技術在蒸蛋糕中的防霉效果

2.2.1 不同酒精氣體濃度

選用不同規格的酒精片，以獲得不同的酒精氣體濃度，每組濃度做10個平行試樣，24 h氣體平衡后測試酒精氣體濃度。實驗品常溫放置，定時觀察長霉的數量，結果見表3。由表3可知，有氧條件下，隨著酒精氣體濃度的升高，霉變數量減少，酒精氣體濃度達到0.790%時，霉變情況雖得到控制，但高濃度的酒精氣體已影響了蛋糕的風味和口感，使蛋糕變得有苦澀味。

表3 有氧條件下不同酒精氣體濃度對霉菌的抑制

2.2.2 不同二氧化碳氣體濃度的影響

在包裝袋內充入不同質量CO2后封口，每組濃度做10個平行試樣，24 h氣體平衡測試CO2、O2濃度，實驗品常溫放置，定時觀察長霉的數量，結果見表4。由表4可知，隨著CO2濃度的升高，霉變的程度減輕、速度減緩，但所有樣本在7 d內仍全部長霉。這可能是CO2濃度升高，導致氧濃度下降，霉菌的生長受到一定程度抑制，但氧濃度下降的程度不足以完全抑制霉菌繁殖。

表4 有氧條件下不同二氧化碳濃度對霉菌的抑制

2.3 低氧條件下，酒精氣體濃度的防霉效果

采用不同規格的酒精片，以獲得不同的酒精氣體濃度，充氮包裝后殘氧量在6%～8%，每組做10個平行試樣。24 h氣體平衡后測試酒精氣體濃度，實驗品常溫放置，定時觀察長霉的數量，結果見表5。由表5可知，殘氧量為6%～8%時，隨著酒精氣體濃度的升高，長霉數量對應變少，即霉變速度延遲。只有在酒精氣體濃度達到0.682%時，才能達到10 d內不長霉。對比有氧條件下（表3）和低氧條件下的防霉效果（表5），發現均是隨著酒精氣體濃度的升高，防霉效果對應有所提升，但低氧條件下達到完全防霉所需的酒精氣體濃度更低。

表5 低氧條件下不同酒精氣體濃度對霉菌的抑制

2.4 無氧條件下，不同氣體的防霉效果

2.4.1 不同酒精氣體濃度的影響

選擇合適規格的脫氧劑，確保12 h內將包裝袋內的氧氣除完。再投放不同規格的酒精片，以獲得不同的酒精氣體濃度，每組做10個平行試樣，24 h氣體平衡后測試酒精氣體濃度，常溫保存，定時測試菌落總數、觀察霉變情況，結果如表6所示。由表6可知，在無氧條件下，貯存第15 d，各組蒸蛋糕均符合標準要求[2]，未發現霉菌和菌落總數超標情況。貯存30～45 d，低酒精氣體濃度組出現菌落總數超標情況。在酒精氣體濃度達到0.385%時，防腐時間已經可以達到45 d以上。相比有氧、低氧條件，無氧條件下，酒精氣體對抑制細菌的繁殖效果更加明顯。2.4.2 不同CO2氣體濃度的影響

表6 無氧條件下不同酒精氣體濃度對菌落總數、霉菌的抑制

選擇合適規格的脫氧劑，確保12 h內將包裝袋內的氧氣除完。再充入不同質量的CO2，每組做10個平行試樣，24 h氣體平衡后測試CO2濃度，常溫保存，定時測試菌落總數、觀察霉變情況，結果如表7所示。由表7可知，在無氧條件下，不同濃度的CO2氣體，在45 d內，高濃度CO2對菌落總數有一定的抑制作用。但隨著時間延長，出現霉菌超標的情況。分析是由于CO2抑制了脫氧劑的反應活性，脫氧劑不能持續吸收外部緩慢滲入的氧氣，包裝中氧濃度增加，導致蛋糕霉變。

表7 無氧條件下不同CO2濃度對菌落總數、霉菌的抑制

3 結論

密封包裝的蒸蛋糕，在有氧、低氧狀態下，酒精抑制霉菌需要較高濃度才有效，分別達到0.790%、0.682%；在無氧條件下，酒精對細菌有明顯的抑制作用，濃度越高抑制效果越好，達到0.385%時，保質期已經超過45 d；二氧化碳對蒸蛋糕防腐效果不顯著，高濃度時反而對無氧環境造成不利影響，導致蛋糕霉變。