添加天然復配防腐劑的豬肉干貨架期預測

趙長青,張益卓,冉光雨,方春玉,趙興秀

(四川輕化工大學 生物工程學院,四川 宜賓 644000)

隨著人們生活質量的不斷提高,人們對豬肉品質的要求越來越高,尤其是營養豐富、色澤誘人和耐儲存的豬肉制品更受消費者關注。豬肉干是一種比較新穎的即食型肉制品,主要以豬瘦肉為原料,經過切片、煮制、烘烤、包裝和滅菌等步驟加工而成,豬肉干營養豐富、食用方便、口感獨特,受到廣大民眾的喜愛[1]。豬肉干易滋生細菌,導致腐敗變質,故在豬肉干加工過程中會添加大量的添加劑來穩定豬肉干的品質。目前市售的豬肉干所用的添加劑主要為5′-呈味核苷酸二鈉、脫氫乙酸鈉、山梨酸鉀、亞硝酸鹽、谷氨酸鈉、食用香精、D-異抗壞血酸鈉、紅曲紅等,這些化學添加劑雖然在一定程度上穩定了豬肉干的品質,但濫用化學添加劑會導致許多食品安全問題。因此,天然防腐劑成為延長肉干及肉制品貨架期的研究熱點。

本項目在前期對不同天然防腐劑在不同口味豬肉干中的適用性進行了研究,發現茶多酚與Nisin的復配使用可以延長五香味豬肉干和麻辣味豬肉干的貨架期,溶菌酶與Nisin的復配使用可以延長燒烤味豬肉干的貨架期,不過受到時間因素的影響,未能對添加不同天然復配防腐劑的不同口味豬肉干的貨架期進行測定。而食品的貨架期不僅取決于食品所處的光照、濕度、溫度等環境條件,而且會受到該食品的營養價值、風味、色澤及質構等品質指標變化的影響。貨架期測定實驗通常采用延伸貯藏法和加速貨架期測試法(accelerated shelf life testing,ASLT),前者直接測定食品的實際貨架期,后者通過設置不同溫度進而快速預測出食品貨架期,ASLT是一種有效、快速預測食品貨架期的方法,因而得到廣泛應用[2-3]。ASLT 法的原理是在多組非正常的環境中儲藏食品,加速食品腐敗變質的速度,收集食品變質的數據,通過對數據的比較與分析,從而確定出食品在指定溫度下的貨架期[4]。

因此,本實驗應用ASLT法和Q10貨架期預測模型對含有天然復配防腐劑的五香味、燒烤味、麻辣味豬肉干進行不同溫度條件下的儲藏,對儲藏過程中的豬肉干關鍵品質指標如微生物指標(菌落總數、大腸菌群、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌和志賀氏菌)、TVB-N、感官評分進行測定,進而對不同口味豬肉干在不同儲藏溫度下的貨架期進行預測。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬瘦肉、食鹽、小茴香、白砂糖、香辛料、老抽醬油、生姜、菜籽油、麥芽糖、孜然粉:采購于超市;茶多酚、溶菌酶、Nisin(均為食品級):河南萬邦實業有限公司;乳酸鈉(食品級,純度60%):河南博源生物科技有限公司。

氯化鈉、氧化鎂、硼酸:成都科隆化學品有限公司;微生物學檢驗中的所有培養基、肉湯:北京奧博星生物技術有限責任公司。

1.2 儀器

SS-85切肉機 浙江省永康市我趣工貿有限公司;HN7Y-K9840凱氏定氮儀 濟南海能儀器股份有限公司。

1.3 五香味、燒烤味、麻辣味豬肉干的制作

1.3.1 豬肉預處理

選取形狀大小接近的豬瘦肉塊,先用流水沖洗,再用清水浸泡,然后用切片機將肉塊切成長×寬×厚為6.0 cm×4.0 cm×0.4 cm的肉片。

1.3.2 初煮

取1 500 mL自來水倒入鍋中,放入2 g小茴香,水煮沸后放入1 000 g豬肉片,當豬肉呈白色時結束初煮,撈出豬肉片。

1.3.3 復煮

棄去初煮湯汁中的沉淀,重新將豬肉片放入湯汁,放入復合調料包1包[5],以及適量白砂糖、食鹽、生姜、菜籽油、辣椒、花椒等,在210 ℃條件下煮制5 min,調至130 ℃煮制5 min,加入適量老抽醬油,在100 ℃條件下煮制40 min。

1.3.4 添加天然防腐劑與烘烤

將復煮后的豬肉片撈出,將剩余復煮湯汁過濾后,按照GB 2760-2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》中的規定量加入對應的天然防腐劑,攪拌均勻后放入豬肉片,在80 ℃條件下煮制10 min。煮制結束后,將豬肉片平鋪在吸油紙上,在85 ℃的烘箱中烘烤90 min,制得豬肉干,作為實驗組。同時,以不添加Nisin的豬肉干作為空白組。

1.3.5 包裝與滅菌

在無菌條件下將豬肉干分裝進7 cm×10 cm的透明包裝袋(18絲)中并封口(每袋約4～6 g),采用22.5 W紫外燈對包裝好的豬肉干每面殺菌20 min。最后將豬肉干儲藏在30 ℃和40 ℃下,以進行微生物學指標(菌落總數、大腸菌群、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌和志賀氏菌)、TVB-N、感官評分的檢測。

1.4 豬肉干貨架期的測定

1.4.1 微生物學指標

菌落總數的測定方法參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》。大腸菌群的測定方法參照GB 4789.3—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 大腸菌群計數》。金黃色葡萄球菌的測定方法參照GB 4789.10—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 金黃色葡萄球菌檢驗》。沙門氏菌的測定方法參照GB 4789.4—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 沙門氏菌檢驗》。志賀氏菌的測定方法參照GB 4789.5—2012《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 志賀氏菌檢驗》。

1.4.2 豬肉干TVB-N的測定

TVB-N的測定方法參照GB 5009.228-2016《食品安全國家標準 食品中揮發性鹽基氮的測定》。

1.4.3 豬肉干感官評分的測定

不同口味豬肉干的感官評分由感官評定小組進行評定,根據豬肉干的滋味、風味、色澤、口感和質構分別進行評分(見表1),滿分為100分,結果以3次評定的平均值±標準偏差作為實驗結果。

表1 豬肉干感官評分細則表[6]Table 1 Detailed sensory evaluation rules for pork jerky

1.5 Q10貨架期預測模型的構建

在大多數的食品反應中,儲藏溫度每上升10 ℃,食品相關反應速度會加倍[7]。通常情況下會將食品儲藏在2個相差為10 ℃的溫度條件下分別進行實驗,以計算出準確的Q10。因此,本實驗將制作出的含有復配天然防腐劑的豬肉干產品分別儲藏在30 ℃與40 ℃條件下,進而得到式(1)。

(1)

隨后對不同儲藏溫度下的豬肉干關鍵品質指標進行測定,以確定該儲藏溫度下的貨架期終點。通過對本課題前期實驗數據的分析,發現微生物指標、TVB-N和感官評分的檢測結果對豬肉干是否到達貨架期終點的影響較大,而Aw、pH和色澤的檢測結果對豬肉干的品質有參考意義,而對貨架期的測定無顯著影響。因此本實驗將對儲藏在30 ℃與40 ℃條件下含有復配天然防腐劑的五香味、燒烤味、麻辣味的微生物指標、TVB-N和感官評分進行檢測,確定各組貨架期終點,計算出Q10,從而推斷出豬肉干在指定儲藏溫度下的貨架期。

當然,不是所有食品都在整數溫度下進行儲藏,因此引出不同溫度下的貨架期Q10預測模型[8]。θs為指定溫度下食品的貨架期,對于任何不為10 ℃的溫度差ΔT,則得到式(2)。

(2)

式中:θs(T1)為指定溫度T1下的貨架期;θs(T2)為特定溫度T2下的貨架期;ΔT為T1與T2的溫度差。

運用上述公式計算可得到指定儲藏溫度下的豬肉干貨架期。

1.6 實驗數據統計分析

所有實驗數據采用3次實驗結果的平均值,并使用Origin 2017和Excel進行繪圖和數據分析,結果以平均值±標準偏差表示。

2 結果與討論

2.1 五香味豬肉干各指標檢測結果

由表2和表3可知,30 ℃儲藏條件下的五香味豬肉干在第114 天時菌落總數超標,到達貨架期終點,此時TVB-N為14.00 mg/100 g,感官評分較低,因此確定五香味豬肉干在30 ℃條件下的貨架期為111 d;而儲藏在40 ℃條件下的豬肉干在第51天時檢出金黃色葡萄球菌,而到達貨架期終點,因此五香味豬肉干在40 ℃條件下的貨架期為48 d。由式(1)計算出五香味豬肉干的Q10為:

表2 五香味豬肉干在30 ℃時品質指標變化情況Table 2 Changes of quality indexes of pork jerkywith five-spices flavor at 30 ℃

表3 五香味豬肉干在40 ℃時品質指標變化情況Table 3 Changes of quality indexes of pork jerky with five-spices flavor at 40 ℃

再由式(2)計算出豬肉干在室溫20 ℃(肉制品商業貯藏溫度)下的貨架期為[9-10]:

綜上所述,通過ASLT 法確定出五香味豬肉干在20 ℃下的貨架期約為255 d。

2.2 燒烤味豬肉干各指標檢測結果

由表4和表5可知,30 ℃儲藏條件下的燒烤味豬肉干在第123天時菌落總數超標,到達貨架期終點,此時TVB-N為14.00 mg/100 g,感官評分較低,因此確定燒烤味豬肉干在30 ℃條件下的貨架期為120 d;而儲藏在40 ℃條件下的豬肉干在第72天時菌落總數超標,而到達貨架期終點,因此燒烤味豬肉干在40 ℃條件下的貨架期為69 d。由公式(1)計算出燒烤味豬肉干的Q10為:

表4 燒烤味豬肉干在30 ℃時品質指標變化情況Table 4 Changes of quality indexes of pork jerky with roasting flavor at 30 ℃

表5 燒烤味豬肉干在40 ℃時品質指標變化情況Table 5 Changes of quality indexes of pork jerky with roasting flavor at 40 ℃

再由式(2)計算出豬肉干在20 ℃下的貨架期為:

綜上所述,通過ASLT 法確定出燒烤味豬肉干在20 ℃下的貨架期約為204 d。

2.3 麻辣味豬肉干各指標檢測結果

由表6和表7可知,30 ℃儲藏條件下的麻辣味豬肉干在第135天時TVB-N含量超標,達到(14.93±1.86) mg/100 g,因此到達貨架期終點,感官評分較低,因此確定麻辣味豬肉干在30 ℃條件下的貨架期為132 d;而儲藏在40 ℃條件下的豬肉干在第78天時檢測出金黃色葡萄球菌,而到達貨架期終點,因此麻辣味豬肉干在40 ℃條件下的貨架期為75 d。由式(1)計算出燒烤味豬肉干的Q10為:

表6 麻辣味豬肉干在30 ℃時品質指標變化情況Table 6 Changes of quality indexes of pork jerky with spicy flavor at 30 ℃

表7 麻辣味豬肉干在40 ℃時品質指標變化情況Table 7 Changes of quality indexes of pork jerky with spicy flavor at 40 ℃

再由公式(2)計算出豬肉干在20 ℃下的貨架期為:

綜上所述,通過ASLT 法確定出麻辣味豬肉干在20 ℃下的貨架期約為238 d。

3 結論

本實驗應用ASLT法和Q10貨架期預測模型對五香味、燒烤味和麻辣味豬肉干在20 ℃下的貨架期進行預測,結果發現五香味豬肉干在30 ℃儲藏條件下的貨架期為111 d,在40 ℃儲藏條件下的貨架期為48 d;通過Q10貨架期預測模型預測五香味豬肉干在20 ℃下的貨架期約為255 d。燒烤味豬肉干在30 ℃儲藏條件下的貨架期為120 d,在40 ℃儲藏條件下的貨架期為69 d;通過Q10貨架期預測模型預測燒烤味豬肉干在常溫20 ℃下的貨架期約為204 d。麻辣味豬肉干在30 ℃儲藏條件下的貨架期為132 d,在40 ℃儲藏條件下的貨架期為75 d;通過Q10貨架期預測模型預測麻辣味豬肉干在常溫20 ℃下的貨架期約為238 d。通過對3種口味豬肉干貨架期進行預測,發現儲藏在常溫下僅添加復配天然防腐劑的豬肉干在一定程度上可媲美添加了化學防腐劑的肉制品,這也為綠色健康的肉制品產品開發提供了參考。