殺菌工藝對豆?jié){粉制品品質(zhì)及其黃酮類化合物的影響

◎ 符家忍，黃小芹

（1.拱北海關(guān)技術(shù)中心，廣東 珠海 519020；2.深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測研究院，廣東 深圳 518000）

大豆作為一種黃酮類化合物含量較高的食品，在生活中食用其副產(chǎn)品較多，也是人們生活中重要的黃酮類化合物來源之一，包括豆?jié){、豆腐、豆皮和豆?jié){粉等產(chǎn)品，在不同的人群中都深受歡迎。豆?jié){粉作為一種速食營養(yǎng)食品，深受年輕人的熱愛。豆?jié){粉中水分含量較少，但在貯藏過程中，仍有微生物超標(biāo)的現(xiàn)象，有較高的滅菌消毒要求。豆?jié){粉及其他大豆制品中含有大量的黃酮類化合物，是大豆異黃酮的主要食物來源。研究表明，人體內(nèi)無法自身合成黃酮類化合物，但其在人體中的作用較大，作為一種營養(yǎng)成分，黃酮類化合物能夠?yàn)槿梭w的正常生命活動(dòng)提供能量和參與到生命活動(dòng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)換中[1-2]。為探究殺菌技術(shù)對豆?jié){粉中黃酮類化合物及其品質(zhì)的影響，本文研究了豆?jié){粉在不同的滅菌技術(shù)下的微生物總數(shù)、水分含量、色澤和大豆異黃酮含量的差異。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

大豆選用優(yōu)質(zhì)黑龍江海倫市產(chǎn)春大豆；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，上海源葉生物科技有限公司；甲醇、乙腈、乙酸，均為色譜純，亞硝酸鈉、硝酸鋁、氯化鈉、氫氧化鈉、酵母浸膏和葡萄糖，均為分析純，廣州特一生物技術(shù)有限公司；胰蛋白胨、瓊脂，均為分析純，環(huán)凱微生物科技有限公司。

派普商用豆?jié){機(jī)全自動(dòng)米漿打漿機(jī)豆腐機(jī)家用渣漿分離100型磨漿機(jī)，鎮(zhèn)江派普機(jī)械有限公司；XFS-280A高壓滅菌鍋，廣州江濱貿(mào)易有限公司；DZKW-4電熱恒溫水浴鍋，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；BSP-250恒溫培養(yǎng)箱，博美醫(yī)療生物儀器公司；E2695高效液相色譜，ALLIANCE；S-IL-100-850-9-W超高壓設(shè)備，英國Stansted Fluid Power公司；DC-800真空包裝機(jī)，美國希悅爾公司；SP-1500噴霧干燥機(jī)，上海順儀實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)室制豆?jié){粉

取大豆4 kg于清水中浸泡，浸泡清水應(yīng)沒過大豆，浸泡12 h，用流動(dòng)水清洗至水無明顯雜物和雜色。豆水比調(diào)整為1∶6，置于磨漿機(jī)中研磨，用濾網(wǎng)過濾，冷卻，制得豆?jié){液。將冷卻至室溫的豆?jié){液置于噴霧干燥機(jī)中干燥至粉末，制得豆?jié){粉。

1.2.2 滅菌消毒處理

分別取同一批豆?jié){粉成品分成5組，每組6份，每份100 g，裝入滅菌的真空包裝袋，進(jìn)行真空包裝。對照組6份，不做任何處理，其他滅菌之后的豆?jié){粉置于4 ℃冷藏保存，隨后進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢測。

（1）高溫殺菌。將豆?jié){粉制品置于高溫滅菌鍋，在121 ℃條件下高溫處理20 min。

（2）巴氏殺菌。將豆?jié){粉制品加熱到95 ℃，處理35 min后，迅速冷卻至室溫。

（3）超高壓殺菌。將豆?jié){粉制品放在400 MPa、25 ℃條件下進(jìn)行超高壓處理25 min。

（4）輻照殺菌。豆?jié){粉制品輻照處理在廣州輻銳有限公司進(jìn)行，采用自動(dòng)化60Co-γ輻照生產(chǎn)線，動(dòng)態(tài)輻照方式進(jìn)行，輻照劑量為5 kGy，實(shí)際輻照吸收量為5.5 kGy。

1.2.3 微生物檢驗(yàn)

菌落總數(shù)和大腸菌群分別按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》（GB 4789.2—2016）[3]和《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群計(jì)數(shù)》（GB 4789.3—2016）進(jìn)行測定[4]。

1.2.4 水分的測定

參照國標(biāo)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》（GB/T 5009.3—2016）進(jìn)行測定[5]。

1.2.5 色澤測定

取經(jīng)過不同殺菌處理的豆?jié){粉各3份，采用NS800分光測色儀測定各樣品的色差。記錄其色澤參數(shù)，其中L為明暗度，a為紅綠色，b為黃藍(lán)色，與對照組進(jìn)行比對。

1.2.6 總黃酮含量測定

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定。準(zhǔn)確稱取10 mg蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL容量瓶，用95%的乙醇定容，制得100 μg·mL-1蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別量取 0 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL 和 5.00 mL 的 100 μg·mL-1蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液于刻度試管中，定容至5 mL。加入10%亞硝酸鈉溶液0.5 mL，靜置6 min，然后再加入10%硝酸鋁溶液0.5 mL，靜置6 min，加入4%氫氧化鈉溶液4 mL，混合均勻，靜置15 min，以95%乙醇溶液作為參比溶液，在510 nm的條件下測定吸光度，制得標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

（2）豆?jié){粉的總黃酮含量測定。取2 g豆?jié){粉制品，加入70%的乙醇溶液60 mL，80 ℃下水浴加熱2 h，抽濾后得濾液，測量濾液的體積。準(zhǔn)確移取5 mL濾液于20 mL試管中，按照上述方法測定總黃酮含量，豆?jié){粉中黃酮含量的計(jì)算如下：

式中：e為黃酮的含量，μg·g-1；a為稀釋倍數(shù)；V為原提取濾液體積，mL；C為黃酮類物質(zhì)的質(zhì)量濃度，μg·mL-1；M為提取用豆?jié){粉的質(zhì)量，g。

1.2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SPSS 19.0，對數(shù)據(jù)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和顯著性進(jìn)行分析計(jì)算等處理，其中P＜0.05表示顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 滅菌效果比較

由表1可知，超高壓殺菌、高溫殺菌、巴氏殺菌和輻照殺菌均取得了較好的滅菌效果。未滅菌的豆?jié){粉中菌落總數(shù)高達(dá)71 000 CFU·g-1，此時(shí)菌落總數(shù)相對較多，嚴(yán)重危害人體健康。經(jīng)過超高壓殺菌、高溫殺菌、巴氏殺菌、輻照殺菌后，豆?jié){粉中均未檢出大腸菌群，且菌落總數(shù)明顯降低，分別為340 CFU·g-1、200 CFU·g-1、170 CFU·g-1和 160 CFU·g-1。其中，輻照殺菌和巴氏殺菌效果最好。

表1 不同滅菌方式對豆?jié){粉的滅菌效果表

2.2 豆?jié){粉色澤比較

豆?jié){粉作為一種大豆類加工品，在高溫下會發(fā)生美拉德反應(yīng)，這一反應(yīng)會改變豆?jié){粉的分子結(jié)構(gòu)，從而引起豆?jié){粉色澤的改變。色澤作為一種感官屬性，是消費(fèi)者在選購過程中的一個(gè)重要參考。如表2所示，不同滅菌方式對于豆?jié){粉的色澤都產(chǎn)生了影響。高溫殺菌和巴氏殺菌對于豆?jié){粉的色澤的亮度（L值）影響較大，其L值均有不同程度降低。其中高溫殺菌b值較對照組也發(fā)生明顯降低。從感官上而言，高溫殺菌會使豆?jié){粉的顏色變得更加灰暗，而且相較之前的顏色會更紅，從而降低消費(fèi)者對其可接受程度。而超高壓殺菌和輻照殺菌對豆?jié){粉色澤均無明顯影響，保持了豆?jié){粉原有的色澤，消費(fèi)者對其接受較高。

表2 不同滅菌方式對豆?jié){粉色澤的影響表

2.3 水分含量比較

水分是衡量豆?jié){粉產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標(biāo)，能夠在一定程度上反映不同殺菌方式處理的豆?jié){粉的結(jié)構(gòu)和成分變化，水分的變化會直接影響到豆?jié){粉制品的品質(zhì)。由圖2可知，經(jīng)過滅菌處理過后的豆?jié){粉，其水分含量均沒有發(fā)生顯著變化。故超高壓滅菌、高溫殺菌、巴氏殺菌和輻照殺菌處理均能使豆?jié){粉保持其原本的水分含量。

圖2 不同滅菌方式對豆?jié){粉水分含量的影響圖

2.4 豆?jié){粉總黃酮類化合物含量比較

如圖3所示，經(jīng)過不同殺菌方式處理的豆?jié){粉中，總黃酮含量有所降低。未殺菌的豆?jié){粉中黃酮含量為0.536 mg·mg-1，經(jīng)過高溫殺菌和巴氏殺菌后，其總黃酮含量顯著降低（P＜0.05），分別低至0.349 mg·mg-1和0.373 mg·mg-1，表明高溫殺菌和巴氏殺菌嚴(yán)重破壞了豆?jié){粉中的黃酮類化合物，導(dǎo)致其含量下降。在高溫情況下，黃酮類化合物會發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)變化，其中較為顯著的是苷元衍生物在加熱過程中會轉(zhuǎn)化為其他衍生物，從而導(dǎo)致黃酮類化合物的總量下降，這是導(dǎo)致高溫處理和巴氏殺菌中黃酮類化合物變化的主要原因。超高壓殺菌對豆?jié){粉總黃酮含量影響相對較小，其含量降至0.497 mg·mg-1，這有可能是在超高壓過程中過高的壓強(qiáng)引起介質(zhì)溫度升高，并且高壓會導(dǎo)致豆?jié){粉中的蛋白質(zhì)變性，釋放出與其結(jié)合的大豆苷和黃豆素。輻照殺菌對豆?jié){粉中總黃酮含量影響最小，僅下降至0.518 mg·mg-1，這可能是由于黃酮與蛋白質(zhì)結(jié)合而成的黃酮苷分解導(dǎo)致黃豆黃苷增加，也可能是輻照使黃酮苷元分解，導(dǎo)致豆?jié){粉中大豆苷、大豆苷元、黃豆黃素等成分增加，二者處于動(dòng)態(tài)平衡。因此，輻照殺菌對豆?jié){粉中總黃酮影響最小，有效保持了豆?jié){粉原本應(yīng)有的營養(yǎng)成分。

圖3 不同殺菌方式對豆?jié){粉總黃酮含量的影響圖

3 結(jié)論

目前，為確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性，在不提高成本的前提下，應(yīng)尋找合適的殺菌技術(shù)手段運(yùn)用到豆?jié){粉的生產(chǎn)中。大豆是較早被發(fā)現(xiàn)的黃酮類化合物，在生產(chǎn)過程中如何將黃酮類化合物最大限度保存下來，并且發(fā)揮其生化性質(zhì)值得進(jìn)一步探討和研究。同時(shí)，大豆等含黃酮類化合物的產(chǎn)品不斷推陳出新，對生產(chǎn)技術(shù)和儲存技術(shù)具有新的要求。

本文以豆?jié){粉為研究對象，以殺菌效果、黃酮含量及其產(chǎn)品特性為指標(biāo)，比較常見的高溫殺菌、巴氏殺菌、超高壓殺菌的殺菌效果，并使用輻照殺菌作為新的殺菌方式。相較于上述常見的殺菌方式，輻照殺菌能夠達(dá)到同樣高效的殺菌效果，且能很好地保持豆?jié){粉中的黃酮類化合物及其品質(zhì)，因此輻照殺菌更適用于豆?jié){粉制品。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，輻照技術(shù)作為一種相對經(jīng)濟(jì)且高效的殺菌技術(shù)，已應(yīng)用于生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，是未來食品殺菌的重要發(fā)展方向之一[6]。輻照殺菌在食品處理過程中不需要高溫、高壓，也不需要添加任何試劑，是目前國際上已有共識的安全殺菌技術(shù)[7]。但受制于大眾對于輻照技術(shù)的不了解和恐懼，輻照技術(shù)的廣泛應(yīng)用目前發(fā)展較慢。因此，輻照殺菌對食品及食品原料的影響還有待進(jìn)一步研究。