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摘 要:为提高中温香肠品质,延长其货架期,以中温香肠为研究对象,以香肠保藏期间的菌落总数为中温杀菌效果的判定指标,将不同芽孢诱导技术应用在中温香肠加工中,研究芽孢诱导技术对香肠保藏期的影响,同时采用挑战性接菌实验研究该技术对中温香肠制品的灭菌效果。结果表明:仅采用葡萄糖作为芽孢诱导萌发剂能够缩短中温香肠的保藏期,采用萌发剂协同热处理的芽孢诱导技术可以有效延长香肠的保藏期至75 d;将凝结芽孢杆菌芽孢接入香肠中进行实验时,香肠保藏期随着热处理时间的增加而延长;当采用香辛料中芽孢预诱导工艺进行中温香肠加工时,萌发剂协同热处理诱导技术可以使香肠的保藏期达135 d。
关键词:中温香肠制品;香肠加工;芽孢诱导;食品保藏;杀菌效果
Abstract: In order to improve the quality of medium-temperature sausage and prolong its shelf life, the effect of different bacterial spore induction treatments on the shelf life of medium-temperature sausage was studied, and we evaluated the effect on the microbial inactivation by challenge inoculation experiments based on the total number of bacterial colonies in stored sausage. The results showed that the shelf life of sausage was shortened by adding glucose as a spore germinant, but was prolonged to 75 days by using the germinant combined with thermal stimulation. The shelf life of sausage inoculated with Bacillus coagulans was prolonged with increasing heat treatment time. The shelf life of medium-temperature sausage processed by spore pre-induction in spices could be extended up to 135 days by combined germinant and heat treatment.
Key words: medium-temperature meat products; sausage processing; spore induction; food preservation; microbial inactivation
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201712002
中图分类号:TS251.1 文献标志码:A 文章编号:1001-8123(2017)12-0006-05
引文格式:
李素, 张顺亮, 任双, 等. 芽孢诱导技术在中温香肠加工中的应用[J]. 肉类研究, 2017, 31(12): 6-10. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201712002. http://www.rlyj.pub
LI Su, ZHANG Shunliang, REN Shuang, et al. Application of spore induction technology in the processing of medium-temperature sausage[J]. Meat Research, 2017, 31(12): 6-10. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201712002. http://www.rlyj.pub
肉与肉制品在人类的饮食结构中占有重要地位,随着经济的发展,消费者的饮食偏好逐渐向营养与健康转变。目前,按照杀菌温度的不同,肉制品主要分为高温肉制品及低温肉制品两大类。高温肉制品因其具有相对较长的货架期,是企业生产的主要产品类型,占肉制品总产量的50%以上[1],但高温肉制品经过121 ℃高温处理,蛋白质及维生素等营养成分损失严重,风味、口感也有不同程度的降低,逐渐不符合消费者对产品高品质的追求;低温肉制品食用品质较好,但部分耐热芽孢杆菌存活,成为致使其货架期较短的绝对因素,且产品全程冷链增加了企业成本[2]。鉴于以上矛盾,中温肉制品逐渐成为研究热点,中温肉制品采用90~110 ℃的温和条件杀菌,可以杀死绝大多数微生物,并获得较好的
质构[3-4]。芽孢诱导技术是保障中温肉制品品质的重要技术之一,其主要针对芽孢的萌发特性,选取绿色、安全的诱导剂对芽孢进行诱导,促进芽孢短时萌发,从而打破其休眠状态,利用较低温度即可将其杀灭,进而使肉制品获得较长的保质期。
目前对于低温肉制品货架期预测模型建立的研究较多[5-6],天然保鲜剂或植物精油对产品品质保持效果的研究也逐渐广泛[7-10],主要包括通过天然抑菌成分抑制肉制品中微生物的繁殖,延缓脂肪氧化等腐败现象。香辛料中含有枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌等多种耐热菌,是肉制品中耐熱菌的主要来源,也是影响中低温肉制品货架期的重要因素
之一[11-12]。目前,对于芽孢诱导技术多集中于理论研究,国外学者对芽孢萌发特性、耐热性及致死规律等方面研究较多[13-16],如Redondo-Solano等[13]研究了肉制品添加剂及包装形式对芽孢萌发及生长规律的影响;Udompijitkul等[14]发现了一种新的氨基酸,其可以促进芽孢萌发;Fernández等[15]研究了热刺激对芽孢萌发激活及耐热性的影响。然而,芽孢萌发诱导技术在肉制品加工中应用的研究还未见报道,本研究以芽孢诱导技术为基础,以香肠为产品载体,研究芽孢诱导技术在肉制品加工中对中温灭菌效果的影响,为中温肉制品的加工应用提供参考。 1 材料与方法
1.1 材料与试剂
排酸猪瘦肉、猪背脂 北京中瑞食品有限公司;凝结芽孢杆菌CMRC BC-1为本实验室从中温香肠中筛选并保藏;食用葡萄糖 西王药业有限公司;MRS肉汤、营养琼脂(nutrient agar,NA)、平板计数培养基
北京陆桥技术有限责任公司;MnSO4·H2O 北京化学试剂厂;亚硝酸钠、异抗坏血酸钠、三聚磷酸盐、香辛料(均为食品级) 北京金美添技术发展有限公司。
1.2 仪器与设备
AB2-4S1生物安全柜 新加坡Esco公司;Primo Star生物显微镜(配备DDC数显通道) 德国蔡司公司;G154DWS湿热灭菌锅 日本三洋公司;KB720培养箱 德国Binder公司;HWS-150恒温恒湿培养箱 上海森信实验仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 凝结芽孢杆菌芽孢的制备与收集
参照文献[17]中的方法制备并收集凝结芽孢杆菌芽孢,用无菌水将其稀释成约109 CFU/mL,4 ℃保藏。
1.3.2 中温香肠的加工
中温香肠加工配料1:猪瘦肉∶猪背脂=8∶2(m/m),辅料:35%(在原料肉中的质量分数,下同)冰水、1%卡拉胶、5%马铃薯淀粉、2%大豆分离蛋白、0.006%亚硝酸钠、0.1%异抗坏血酸鈉、0.3%磷酸盐、2.2%食盐、1.5%白砂糖、0.2%味精、0.1%红曲红、0.2%白胡椒粉、0.1%姜粉、0.1%肉豆蔻粉。
中温香肠加工配料2:0.9%葡萄糖。
中温香肠加工用料3:凝结芽孢杆菌芽孢,浓度约为100 CFU/g。
中温香肠的制作工艺:原料肉→修整(剔除筋膜等)→馅料绞制→加配料搅拌→塑料肠衣灌制→热
处理→灭菌(100 ℃、30 min)→保藏(25 ℃)
1.3.3 萌发剂对中温香肠杀菌效果的影响
以食用葡萄糖(配料2)为萌发剂,同基础配料1混合搅拌后进行后续加工。以不添加葡萄糖为对照组,为增强对比效果,另设实验组,向其中加入芽孢悬液(配料3),研究萌发剂对中温杀菌效果的影响。以菌落总数作为灭菌效果判断依据,根据GB 2726—2016《食品安全国家标准 熟肉制品》[18],每次采集5 个样品进行菌落计数,当超过2 个样品的微生物菌落总数在104~105 CFU/g或有任一样品的检测结果大于105 CFU/g时即认为产品质量不合格,无芽孢添加组每5 d进行菌落总数检测,添加芽孢组每天进行检测。各样品组编号及配方如表1所示。
1.3.4 萌发剂协同热处理对中温香肠杀菌效果的影响
在对凝结芽孢杆菌芽孢萌发特性的研究中发现,芽孢完全萌发需要一定反应时间[15],因此,本研究在香肠灌制后分别采用37 ℃热处理0、1、2、3、4 h后再灭菌,研究增加热处理工艺对杀菌效果的影响。各样品组编号及配方如表2所示。
1.3.5 香辛料芽孢预诱导工艺对中温香肠杀菌效果的影响
肉制品中残留的芽孢杆菌主要来源于香辛料,将葡萄糖与配料1中的白胡椒粉、姜粉和肉豆蔻粉3 种香辛料(3 种香辛料的混合物设为配料4)混合,加入100 mL水混匀后于37 ℃加热处理3 h,再将热处理后的葡萄糖与香辛料混合物与配料1中的其他成分混合,按照1.3.2节中香肠的制作工艺进行加工,研究香辛料中芽孢预诱导工艺对香肠中温杀菌效果的影响。各样品组编号及配方如表3所示。
将实验结果与1.3.3节中采用香辛料不经预处理,香肠灌制后再进行热处理的实验结果进行比较,对比不同诱导工艺对杀菌效果的影响。
1.4 数据处理
采用Microsoft Excel 2010软件对实验数据进行整理、计算和绘图。
2 结果与分析
2.1 萌发剂对中温香肠杀菌效果的影响
由图1可知,A组香肠样品在室温条件下保藏45 d时,产品的菌落总数指标仍符合标准;B组样品添加葡萄糖作为芽孢萌发诱导剂,其菌落总数符合标准的保藏时间为35 d;添加凝结芽孢杆菌芽孢后,香肠样品的菌落总数短时间内即超出标准;加入葡萄糖和凝结芽孢杆菌芽孢组样品的保藏时间更短。
在适宜的条件下,萌发剂穿透芽孢衣的外层及皮层后与芽孢内膜中的蛋白受体发生发应,发生单价阳离子、Ca2+和吡啶二羧酸释放等一系列过程,从而逐渐萌发为营养细胞[19-21]。葡萄糖对多种芽孢杆菌芽孢具有促进和萌发作用[22-23],但萌发过程完成时间并不一致。本研究中葡萄糖加速了香肠的腐败可能是由于存在于产品中以及外加芽孢所需的萌发时间较长,香肠灌制完成后立即进行杀菌时,芽孢可能还未萌发为营养细胞,因此不能将其杀灭,在后期保藏过程中,芽孢在葡萄糖的作用下逐渐萌发并大量增殖,从而加速了香肠的腐败;未添加萌发剂诱导组样品的芽孢萌发过程较缓慢,从而使其获得相对较长的保藏期。
2.2 萌发剂协同热处理对中温香肠杀菌效果的影响
适当的热刺激可以促进芽孢萌发[24-25]。由图2可知,灌制后未经热处理的B组香肠在保藏35 d时的菌落总数仍在标准范围内;热处理1 h的B1组香肠保藏时间与B组相同,说明热处理1 h并不能延长香肠的保藏时间;随着热处理时间的延长,热处理2 h的B2组香肠保藏时间延长至45 d,热处理3 h的B3组香肠保藏时间延长至75 d,但继续加热处理4 h的B4组香肠的保藏时间无继续延长趋势。与2.1节中的结果进行对比发现,萌发剂协同热处理香肠的保藏时间较仅添加萌发剂时延长,热处理2 h的保藏效果与不添加萌发剂组(A组)相当,热处理时间的延长明显延长了香肠的保藏期。当采用挑战性实验将芽孢接入香肠中时,随着热处理时间的延长,接菌香肠的保藏时间逐渐延长。 上述结果表明,灭菌前的热处理可以有效延长中温香肠的保藏时间,但短时间诱导并无明显效果,加热3 h即可对香肠的保藏时间起到最大的延长作用。接入芽孢的挑战性实验结果与未接菌时的实验结果有一定差异,原因可能是未接入芽孢的香辛料中本身含有的耐热芽孢杆菌种类及数量有限,在3 h内芽孢大部分萌发,通过杀菌可以有效杀灭;而接入芽孢后,香肠样品中的芽孢数量较多,对香肠中的芽孢进行加热诱导时,热传递相对较慢,因此在热处理期间芽孢并未完全诱导萌发,而是随着热处理时间的延长,芽孢萌发数量逐渐增加,从而出现随着热处理时间的延长,香肠保藏时间延长的现象。不同芽孢所需的萌发时间各异,有的仅需数秒,
而有的可能需要数小时,这可能与芽孢中酶的种类有关[26-28]。此外,pH值、水分活度及金属离子等对芽孢萌发也有一定影响[29-30]。
2.3 香辛料芽孢预诱导工艺对中温香肠杀菌效果的影响
由图3可知,在液体环境中对香辛料中的芽孢进行提前诱导,再进行加工制作可以延长香肠的保藏期。与2.1节中不添加萌发剂组(A组)的香肠对比,通过提前诱导萌发香辛料中的芽孢(A0组),可以使香肠的保藏期延长10 d;当加入萌发剂葡萄糖时(B0组),香肠的保藏时间可达135 d,说明通过对香辛料中的芽孢进行萌发剂协同热处理诱导工艺可以有效延长香肠的保藏时间;无萌发剂存在时,将外加芽孢与香辛料一同进行诱导处理的香肠(C0组)保藏时间仅为3 d,这是由于無萌发剂诱导萌发的芽孢一直处于休眠状态,后期的中温杀菌过程并不能有效将未萌发芽孢杀死,使得香肠的保藏时间很短;对于D0组香肠,有萌发剂存在时,加入的芽孢在热处理过程中在萌发剂的作用下逐渐萌发,因此在后续灌制及杀菌过程中可以将萌发的芽孢有效杀灭,从而获得相对较长的保藏时间。
前期研究发现,本研究中接入的凝结芽孢杆菌芽孢在液体环境中全部萌发需要约3 h[17],将香辛料与萌发剂溶液混合加热进行诱导处理时,芽孢可以与萌发剂充分接触,进而能够在特定时间内萌发成为营养体,因此后续的中温杀菌过程可以有效杀灭大部分耐热菌,但实验结果与接入芽孢的种类有重要关联。
3 结 论
通过将不同芽孢诱导工艺应用在中温香肠加工中发现,萌发剂的加入并不能延长中温香肠的保藏时间,但使用萌发剂协同热处理可以有效延长香肠的保藏时间。在本研究条件下,香肠灌制后进行芽孢诱导工艺,再采用100 ℃杀菌可以使中温香肠在室温条件下的保藏时间达75 d;将香辛料中的芽孢预先诱导萌发,再进行灌制及杀菌工艺可以使香肠的保藏时间达135 d,说明芽孢诱导工艺可以在一定程度上延长中温香肠的保藏期,但香辛料中耐热芽孢杆菌的种类、数量、分布及产品形式等对诱导技术有重要影响。影响产品货架期的因素众多,因此,后期仍需对不同原料及产品进行全面、系统的研究,以完善中温肉制品芽孢诱导技术。
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关键词:中温香肠制品;香肠加工;芽孢诱导;食品保藏;杀菌效果
Abstract: In order to improve the quality of medium-temperature sausage and prolong its shelf life, the effect of different bacterial spore induction treatments on the shelf life of medium-temperature sausage was studied, and we evaluated the effect on the microbial inactivation by challenge inoculation experiments based on the total number of bacterial colonies in stored sausage. The results showed that the shelf life of sausage was shortened by adding glucose as a spore germinant, but was prolonged to 75 days by using the germinant combined with thermal stimulation. The shelf life of sausage inoculated with Bacillus coagulans was prolonged with increasing heat treatment time. The shelf life of medium-temperature sausage processed by spore pre-induction in spices could be extended up to 135 days by combined germinant and heat treatment.
Key words: medium-temperature meat products; sausage processing; spore induction; food preservation; microbial inactivation
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201712002
中图分类号:TS251.1 文献标志码:A 文章编号:1001-8123(2017)12-0006-05
引文格式:
李素, 张顺亮, 任双, 等. 芽孢诱导技术在中温香肠加工中的应用[J]. 肉类研究, 2017, 31(12): 6-10. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201712002. http://www.rlyj.pub
LI Su, ZHANG Shunliang, REN Shuang, et al. Application of spore induction technology in the processing of medium-temperature sausage[J]. Meat Research, 2017, 31(12): 6-10. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201712002. http://www.rlyj.pub
肉与肉制品在人类的饮食结构中占有重要地位,随着经济的发展,消费者的饮食偏好逐渐向营养与健康转变。目前,按照杀菌温度的不同,肉制品主要分为高温肉制品及低温肉制品两大类。高温肉制品因其具有相对较长的货架期,是企业生产的主要产品类型,占肉制品总产量的50%以上[1],但高温肉制品经过121 ℃高温处理,蛋白质及维生素等营养成分损失严重,风味、口感也有不同程度的降低,逐渐不符合消费者对产品高品质的追求;低温肉制品食用品质较好,但部分耐热芽孢杆菌存活,成为致使其货架期较短的绝对因素,且产品全程冷链增加了企业成本[2]。鉴于以上矛盾,中温肉制品逐渐成为研究热点,中温肉制品采用90~110 ℃的温和条件杀菌,可以杀死绝大多数微生物,并获得较好的
质构[3-4]。芽孢诱导技术是保障中温肉制品品质的重要技术之一,其主要针对芽孢的萌发特性,选取绿色、安全的诱导剂对芽孢进行诱导,促进芽孢短时萌发,从而打破其休眠状态,利用较低温度即可将其杀灭,进而使肉制品获得较长的保质期。
目前对于低温肉制品货架期预测模型建立的研究较多[5-6],天然保鲜剂或植物精油对产品品质保持效果的研究也逐渐广泛[7-10],主要包括通过天然抑菌成分抑制肉制品中微生物的繁殖,延缓脂肪氧化等腐败现象。香辛料中含有枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌等多种耐热菌,是肉制品中耐熱菌的主要来源,也是影响中低温肉制品货架期的重要因素
之一[11-12]。目前,对于芽孢诱导技术多集中于理论研究,国外学者对芽孢萌发特性、耐热性及致死规律等方面研究较多[13-16],如Redondo-Solano等[13]研究了肉制品添加剂及包装形式对芽孢萌发及生长规律的影响;Udompijitkul等[14]发现了一种新的氨基酸,其可以促进芽孢萌发;Fernández等[15]研究了热刺激对芽孢萌发激活及耐热性的影响。然而,芽孢萌发诱导技术在肉制品加工中应用的研究还未见报道,本研究以芽孢诱导技术为基础,以香肠为产品载体,研究芽孢诱导技术在肉制品加工中对中温灭菌效果的影响,为中温肉制品的加工应用提供参考。 1 材料与方法
1.1 材料与试剂
排酸猪瘦肉、猪背脂 北京中瑞食品有限公司;凝结芽孢杆菌CMRC BC-1为本实验室从中温香肠中筛选并保藏;食用葡萄糖 西王药业有限公司;MRS肉汤、营养琼脂(nutrient agar,NA)、平板计数培养基
北京陆桥技术有限责任公司;MnSO4·H2O 北京化学试剂厂;亚硝酸钠、异抗坏血酸钠、三聚磷酸盐、香辛料(均为食品级) 北京金美添技术发展有限公司。
1.2 仪器与设备
AB2-4S1生物安全柜 新加坡Esco公司;Primo Star生物显微镜(配备DDC数显通道) 德国蔡司公司;G154DWS湿热灭菌锅 日本三洋公司;KB720培养箱 德国Binder公司;HWS-150恒温恒湿培养箱 上海森信实验仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 凝结芽孢杆菌芽孢的制备与收集
参照文献[17]中的方法制备并收集凝结芽孢杆菌芽孢,用无菌水将其稀释成约109 CFU/mL,4 ℃保藏。
1.3.2 中温香肠的加工
中温香肠加工配料1:猪瘦肉∶猪背脂=8∶2(m/m),辅料:35%(在原料肉中的质量分数,下同)冰水、1%卡拉胶、5%马铃薯淀粉、2%大豆分离蛋白、0.006%亚硝酸钠、0.1%异抗坏血酸鈉、0.3%磷酸盐、2.2%食盐、1.5%白砂糖、0.2%味精、0.1%红曲红、0.2%白胡椒粉、0.1%姜粉、0.1%肉豆蔻粉。
中温香肠加工配料2:0.9%葡萄糖。
中温香肠加工用料3:凝结芽孢杆菌芽孢,浓度约为100 CFU/g。
中温香肠的制作工艺:原料肉→修整(剔除筋膜等)→馅料绞制→加配料搅拌→塑料肠衣灌制→热
处理→灭菌(100 ℃、30 min)→保藏(25 ℃)
1.3.3 萌发剂对中温香肠杀菌效果的影响
以食用葡萄糖(配料2)为萌发剂,同基础配料1混合搅拌后进行后续加工。以不添加葡萄糖为对照组,为增强对比效果,另设实验组,向其中加入芽孢悬液(配料3),研究萌发剂对中温杀菌效果的影响。以菌落总数作为灭菌效果判断依据,根据GB 2726—2016《食品安全国家标准 熟肉制品》[18],每次采集5 个样品进行菌落计数,当超过2 个样品的微生物菌落总数在104~105 CFU/g或有任一样品的检测结果大于105 CFU/g时即认为产品质量不合格,无芽孢添加组每5 d进行菌落总数检测,添加芽孢组每天进行检测。各样品组编号及配方如表1所示。
1.3.4 萌发剂协同热处理对中温香肠杀菌效果的影响
在对凝结芽孢杆菌芽孢萌发特性的研究中发现,芽孢完全萌发需要一定反应时间[15],因此,本研究在香肠灌制后分别采用37 ℃热处理0、1、2、3、4 h后再灭菌,研究增加热处理工艺对杀菌效果的影响。各样品组编号及配方如表2所示。
1.3.5 香辛料芽孢预诱导工艺对中温香肠杀菌效果的影响
肉制品中残留的芽孢杆菌主要来源于香辛料,将葡萄糖与配料1中的白胡椒粉、姜粉和肉豆蔻粉3 种香辛料(3 种香辛料的混合物设为配料4)混合,加入100 mL水混匀后于37 ℃加热处理3 h,再将热处理后的葡萄糖与香辛料混合物与配料1中的其他成分混合,按照1.3.2节中香肠的制作工艺进行加工,研究香辛料中芽孢预诱导工艺对香肠中温杀菌效果的影响。各样品组编号及配方如表3所示。
将实验结果与1.3.3节中采用香辛料不经预处理,香肠灌制后再进行热处理的实验结果进行比较,对比不同诱导工艺对杀菌效果的影响。
1.4 数据处理
采用Microsoft Excel 2010软件对实验数据进行整理、计算和绘图。
2 结果与分析
2.1 萌发剂对中温香肠杀菌效果的影响
由图1可知,A组香肠样品在室温条件下保藏45 d时,产品的菌落总数指标仍符合标准;B组样品添加葡萄糖作为芽孢萌发诱导剂,其菌落总数符合标准的保藏时间为35 d;添加凝结芽孢杆菌芽孢后,香肠样品的菌落总数短时间内即超出标准;加入葡萄糖和凝结芽孢杆菌芽孢组样品的保藏时间更短。
在适宜的条件下,萌发剂穿透芽孢衣的外层及皮层后与芽孢内膜中的蛋白受体发生发应,发生单价阳离子、Ca2+和吡啶二羧酸释放等一系列过程,从而逐渐萌发为营养细胞[19-21]。葡萄糖对多种芽孢杆菌芽孢具有促进和萌发作用[22-23],但萌发过程完成时间并不一致。本研究中葡萄糖加速了香肠的腐败可能是由于存在于产品中以及外加芽孢所需的萌发时间较长,香肠灌制完成后立即进行杀菌时,芽孢可能还未萌发为营养细胞,因此不能将其杀灭,在后期保藏过程中,芽孢在葡萄糖的作用下逐渐萌发并大量增殖,从而加速了香肠的腐败;未添加萌发剂诱导组样品的芽孢萌发过程较缓慢,从而使其获得相对较长的保藏期。
2.2 萌发剂协同热处理对中温香肠杀菌效果的影响
适当的热刺激可以促进芽孢萌发[24-25]。由图2可知,灌制后未经热处理的B组香肠在保藏35 d时的菌落总数仍在标准范围内;热处理1 h的B1组香肠保藏时间与B组相同,说明热处理1 h并不能延长香肠的保藏时间;随着热处理时间的延长,热处理2 h的B2组香肠保藏时间延长至45 d,热处理3 h的B3组香肠保藏时间延长至75 d,但继续加热处理4 h的B4组香肠的保藏时间无继续延长趋势。与2.1节中的结果进行对比发现,萌发剂协同热处理香肠的保藏时间较仅添加萌发剂时延长,热处理2 h的保藏效果与不添加萌发剂组(A组)相当,热处理时间的延长明显延长了香肠的保藏期。当采用挑战性实验将芽孢接入香肠中时,随着热处理时间的延长,接菌香肠的保藏时间逐渐延长。 上述结果表明,灭菌前的热处理可以有效延长中温香肠的保藏时间,但短时间诱导并无明显效果,加热3 h即可对香肠的保藏时间起到最大的延长作用。接入芽孢的挑战性实验结果与未接菌时的实验结果有一定差异,原因可能是未接入芽孢的香辛料中本身含有的耐热芽孢杆菌种类及数量有限,在3 h内芽孢大部分萌发,通过杀菌可以有效杀灭;而接入芽孢后,香肠样品中的芽孢数量较多,对香肠中的芽孢进行加热诱导时,热传递相对较慢,因此在热处理期间芽孢并未完全诱导萌发,而是随着热处理时间的延长,芽孢萌发数量逐渐增加,从而出现随着热处理时间的延长,香肠保藏时间延长的现象。不同芽孢所需的萌发时间各异,有的仅需数秒,
而有的可能需要数小时,这可能与芽孢中酶的种类有关[26-28]。此外,pH值、水分活度及金属离子等对芽孢萌发也有一定影响[29-30]。
2.3 香辛料芽孢预诱导工艺对中温香肠杀菌效果的影响
由图3可知,在液体环境中对香辛料中的芽孢进行提前诱导,再进行加工制作可以延长香肠的保藏期。与2.1节中不添加萌发剂组(A组)的香肠对比,通过提前诱导萌发香辛料中的芽孢(A0组),可以使香肠的保藏期延长10 d;当加入萌发剂葡萄糖时(B0组),香肠的保藏时间可达135 d,说明通过对香辛料中的芽孢进行萌发剂协同热处理诱导工艺可以有效延长香肠的保藏时间;无萌发剂存在时,将外加芽孢与香辛料一同进行诱导处理的香肠(C0组)保藏时间仅为3 d,这是由于無萌发剂诱导萌发的芽孢一直处于休眠状态,后期的中温杀菌过程并不能有效将未萌发芽孢杀死,使得香肠的保藏时间很短;对于D0组香肠,有萌发剂存在时,加入的芽孢在热处理过程中在萌发剂的作用下逐渐萌发,因此在后续灌制及杀菌过程中可以将萌发的芽孢有效杀灭,从而获得相对较长的保藏时间。
前期研究发现,本研究中接入的凝结芽孢杆菌芽孢在液体环境中全部萌发需要约3 h[17],将香辛料与萌发剂溶液混合加热进行诱导处理时,芽孢可以与萌发剂充分接触,进而能够在特定时间内萌发成为营养体,因此后续的中温杀菌过程可以有效杀灭大部分耐热菌,但实验结果与接入芽孢的种类有重要关联。
3 结 论
通过将不同芽孢诱导工艺应用在中温香肠加工中发现,萌发剂的加入并不能延长中温香肠的保藏时间,但使用萌发剂协同热处理可以有效延长香肠的保藏时间。在本研究条件下,香肠灌制后进行芽孢诱导工艺,再采用100 ℃杀菌可以使中温香肠在室温条件下的保藏时间达75 d;将香辛料中的芽孢预先诱导萌发,再进行灌制及杀菌工艺可以使香肠的保藏时间达135 d,说明芽孢诱导工艺可以在一定程度上延长中温香肠的保藏期,但香辛料中耐热芽孢杆菌的种类、数量、分布及产品形式等对诱导技术有重要影响。影响产品货架期的因素众多,因此,后期仍需对不同原料及产品进行全面、系统的研究,以完善中温肉制品芽孢诱导技术。
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