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摘 要：利用过热蒸汽对脱水蒜片进行减菌处理，并测定品质变化。结果表明脱水蒜片中的菌落总数随着蒸汽处理时间或蒸汽温度的上升而下降。当处理温度为110 ℃，处理时间为9min时，菌落总数达到最小值3.53 log（cfu/g），较对照减少了1.36 log（cfu/g）。随着蒸汽处理时间的延长，脱水蒜片的色泽会逐渐加深，当处理温度为105 ℃，处理时间超过5 min时，脱水蒜片色泽发生改变，当处理时间达到9 min时，可观察到较显著差异。脱水蒜片的复水比随着蒸汽处理时间的延长，会有一定程度的下降，但变化并不显著。过热蒸汽对于脱水蒜片中的蛋白质含量有一定的影响，当110 ℃处理9 min时，可溶性蛋白含量由220.3 mg/g降至200.3mg/g。经过热蒸汽处理后大蒜素显著减少，以致在加热时间超过5 min时，采用高效液相色谱方法检测不出。为此，尽管过热蒸汽可有效减少大蒜片中的微生物，但对大蒜片的感官和大蒜素的破坏较严重。
关键词：脱水蒜片；过热蒸汽；减菌效果
基金项目：江苏省科技计划项目（BC2013403）
中图分类号： 文献标识码： 文章编号：
Effects of superheated steam on sterilization and major quality of the dehydrated garlic slices
WANG Shu-lan1 ZHANG Jing-lin2 TAO Yang2 ZHAO Ying2 HAN Yong-bin2 GE Yi bing1
（1Xuzhou Lujian Dehydrated Vegetable Co.， Ltd Xuzhou 221006 China
2College of Food Science and Technology Nanjing Agricultural University Nanjing 210095 China）
Abstract： Put dehydrated garlic slices on the gauze and then placed in high pressure steam boiler for processing. The results showed that： when the steam processing time or steam temperature rose， the total number of colonies declined. When the temperature was 110 ℃ and the time was 9 min， the total number of colonies reached a minimum value （3.53 log cfu/g）， which was reduced by 1.36 log （cfu/g）. With the increase of steam treatment time ， the color of dehydrated garlic changed markedly. When processing time reached 9 min， a significant difference in color was observed. The recovery of dehydrated garlic slice decreased with the increase of steam treatment time. Superheated steam had a certain effect on the protein content of dehydrated garlic tablets， and the soluble protein content decreased from 220.3mg/g to 200.3mg/g after treatment at 110 ℃ for 9 min. After heat steam treatment， garlicin significantly declined， and HPLC method cannot detect it when the heating time was over 5 min. Therefore， although the superheated steam can effectively reduce microorganisms in garlic slice， the destruction of sensory and Allicin garlic was severe.
Key words： dehydrated garlic slices；superheated steam； sterilization
大蒜既是日常生活中必不可少的調味品，也是天然的药物，是国内外消费者饮食和食品加工常用的调味品。目前我国出口的大蒜制品主要是脱水蒜片、蒜粒、蒜粉等[1]。随着出口产品品质要求不断提高，微生物含量的要求也逐步提出，为进一步适应市场需求，提高产品质量，降低微生物含量已刻不容缓[2]。过热蒸汽灭菌具有无毒、成本低廉易制取及相对容易控制等特点，并且在灭菌过程中，可以快速提高被灭菌的物体温度，从而在短时间达到了良好的灭菌效果[3-5]。过热蒸汽进行物料干燥时温度较高，氧气的缺失，保证了产品质量且改善了操作安全性。过热蒸汽与其他干燥技术的组合干燥，克服单一干燥技术本身存在的缺点，具有广阔的发展前景[6]。已有研究表明，用过热蒸汽干燥双叶草，发现通过过热蒸汽干燥得到的双叶草的苯酚含量较热风干燥提高了47%[7]，低压过热蒸汽干燥罗勒，其物料成分不发生改变，芳香成分可以保持在80%以上[8]，用过热蒸汽进行果蔬膨化处理，得到的膨化产品质地均匀，品质优良[9]。现在对于过热蒸汽干燥的研究日益加深，近年来，一些发达国家已将过热蒸汽干燥技术应用于煤炭，纸张、木材、鱼肉、蔬菜等物料的干燥中，但在我国的应用还相对较少。此外，并没有对于专一过热蒸汽减菌方面的研究。 本试验将其过热蒸汽应用于脱水蒜片减菌，期望在达到较好灭菌效果的基础上，较好的保持脱水蒜片的营养品质。试验将脱水蒜片包裹在纱布中，使其可以与过热蒸汽进行充分接触，放置在过热蒸汽环境中进行短时间的灭菌处理，测定菌落总数在灭菌参数改变的条件下发生的相应改变，确定较优的蒸汽处理时间及温度。
1 材料与方法
1.1 实验材料及试剂
脱水蒜片：产自山东苍山的白皮四六瓣加工而成，徐州绿健脱水菜有限责任公司提供
1.1.1 工艺流程
大蒜鳞茎 →破瓣、脱皮→清洗→ 切片→漂洗→脱水→热风干燥 → 色选、磁选→ 包装检验 → 贮藏
1.1.2 操作要点：
1、大蒜鳞茎 选用品相优良，无明显残缺的蒜头；
2、破瓣、去皮 采用干式破瓣机，破瓣、去皮；
3、清洗 主要去除残留的蒜皮和皮膜；
4、切片 带水切片，切片厚度2.2—2.5 mm；
5、漂洗 漂洗三次，第一漂洗池加入250—300 ppm次氯酸钠，第二、三漂洗池为清水，三次漂洗主要去除粘液；
6、脱水 采用离心机脱水，转速750—900 r/min；
7、热风干燥 上料厚度20—30cm，先采用90°C，一小时快速热风干燥，然后80°C，1小时热风干燥，烘箱65 ℃，2小时，水分控制在4 %；
8、色选、磁选 色选机主要去除黑头烂疤残次品，采用半逆流型槽体磁选，去除生产过程中混入的杂质；
9、过热蒸汽处理： 将脱水蒜片置于过热蒸汽处理设备，按照设定温度及处理时间进行减菌处理，再将处理完成的脱水蒜片进行包装。
10、包装检验 均采用：聚乙烯塑料大包装，水分控制在6 %以下；
11、贮藏 根据检验结果，分类常温库存放。
1.1.3 实验试剂
平板计数琼脂（PCA），青岛高科园海博生物技术有限公司；氯化钠、氢氧化钠，西陇化工股份有限公司；考马斯亮蓝G-250；甲醇，色谱纯，国药集团化学试剂有限公司；乙醇，分析純，广东省化学试剂工程技术研究开发中心；酒石酸钾钠、苯酚、亚硫酸钠，分析纯 ，国药集团化学试剂有限公司；大蒜素标准品，纯度 HPLC≥98 % 上海源叶生物科技有限公司。
1.2 主要仪器与设备
立式压力蒸汽灭菌器（徐州盛业医疗器械有限责任公司）；超净工作台（上海金山净化配件厂）；PYX-DHS隔水式电热恒温培养箱 （上海跃进医疗器械有限公司）；UV-2802型紫外可见分光光度计（尤尼柯（上海）仪器有限公司）；美能达CR-200型手持色差仪（日本柯尼卡美能达公司）
1.3 试验设计
随机分别选取脱水蒜片样品（150g/份），铺于纱布上，平铺厚度为1 cm，然后用纱布包裹，放置在高压蒸汽灭菌锅中，分别加热使温度达到105 ℃、110 ℃、115 ℃，计时1 min、3 min、5 min、7 min、9 min，完成处理后取出样品，使其温度降至室温，测定菌落总数及其它相应指标。
1.4 测定指标与方法
1.4.1 菌落总数测定
采用平板菌落计数法[10]，参考GB4789.2-2010食品安全国家标准食品微生物学检验，进行菌落总数的测定。
1.4.2 色差
采用手持色差计进行测定[11]，以仪器白板色泽为标准，依CIELAB 表色系统测量样品的L* 、a* 和b*值。其中L* 、a* 和b* 分别代表试样的明度、红绿度和黄蓝度（ L* = 0 表示黑色，L* = 100 表示白色。+a* 偏红、- a* 偏绿，值越大表示偏向越严重； + b* 偏黄、- b* 偏蓝）。
以标准白板为对照，测定灭菌处理后的样品的色泽，用未进行灭菌处理的样品作为对照组，比较其色差值△E。
其中，ΔL、Δa、Δb分别为待测样品与白板两点间差值，ΔE为实际的色空间两点距离，它与感官关系如下表，可由表1进行相应的判断[12]。
表1 △E值与观察感觉之间的关系
1.4.3 水分含量
采用烘箱常压干燥法，先将玻璃皿放入烘箱中，120 ℃烘烤1 h，然后移入干燥器中冷却至室温。准确称取5 g样品放入玻璃皿中，在105 ℃条件下烘烤1 h，干燥时瓶盖要支于瓶边，取出时要将瓶盖盖上，放入干燥器中，待其温度降至室温时，再取出称重[13]。
m1：称量瓶和试样的初始质量，单位为g
m2：烘干后称量瓶和试样的质量，单位为g
m3：称量瓶的质量，单位为g
1.4.4 可溶性蛋白质
采用考马斯亮蓝G-250法进行测定，准确吸一定量的蛋白质标准液于10 mL试管中加水至1 mL，加入考马斯亮蓝G-250溶液5 mL，以水定容，混匀，放置10 min，以相应试剂做空白对照，在595 nm处测吸光度[14]。
1.4.5 复水比
将5g脱水蒜片加适量蒸馏水（50 mL左右），置于常温下1 h，用滤纸过滤，将滤渣留下，并滤纸吸干其表面自由水分，在电子天平上，称出复水后的蒜片重量，每组样品做3组平行，取平均值。复水沥干后的重量mf和干蒜片原有重量之比（Rf）即为复水比[15]：
式中：mf—复水沥干后的重量（g）；mg—产品原有重量（g）
1.4.6 蒜素
采用高效液相色谱法进行测定[16]，采用C18色谱柱，在214 nm波长下进行测定，流动相为85 %甲醇，流速为0.8 mL/min。准确称取大蒜素样品1.05 mg，定容于10 mL容量瓶中，配制成1050 μg/mL的标准储备液，在分取出0.4 mL、0.8 mL、1.2 mL、1.6 mL、2.0 mL，稀释至10 mL，进样量20 μL，制作标准曲线。取1.0 g粉碎样品，定容至25 mL，25 ℃浸提1 h，5000 r/min离心15 min，取上清液过膜测定。 2 结果与分析
2.1 过热蒸汽处理时间对脱水蒜片菌落总数的影响
图1 过热蒸汽处理时间对脱水蒜片菌落总数影响
Fig 1 Effect of sperheated steam time on total bacteria of dried garlic
在保持灭菌时间为5 min，分别选取105℃、110℃、115℃三个梯度进行实验。由图1可知，蒸汽温度对杀菌效果有着显著影响（P<0.05），随着温度的升高，脱水蒜片中的菌落总数均显著下降。当温度达到115℃时，灭菌效果最佳，此时的菌落总数为3.13 log（cfu/g），较对照组减少1.76log（cfu/g）。因为在灭菌过程中，高压和高热释放的潜热有良好的灭菌效果[17]，过热蒸汽与待灭菌样品直接接触，释放的潜热不可逆的破坏了样品中酶和结构蛋白，从而杀灭微生物。随温度的上升，灭菌压力的增强也增强了杀菌效果。随着灭菌温度的上升，灭菌效果逐渐增强。
2.2 过热蒸汽处理温度对脱水蒜片菌落总数的影响
由2可知，在温度为110 ℃条件下，对样品进行不同时间过热蒸汽处理。发现过热蒸汽处理时间对于菌落总数有着显著影响（P<0.05），菌落总数随过热蒸汽处理时间的增长不断下降。处理3 min后，菌落总数下降趋势已趋于平缓，此时菌落总数为4.04 log（cfu/g），较对照组减少0.85 log（cfu/g）；处理时间达到9 min时，菌落数最少为3.53 log（cfu/g），此时较对照组减少1.36 log（cfu/g）。处理1 min时，菌落总数为4.50 log（cfu/g），杀菌效果较长时间处理的略差，故可在短时间过热蒸汽杀菌基础上与其他杀菌方式联合处理，达到较优的杀菌效果。
图2 蒸汽温度对蒜片菌落总数影响
Fig 2 Effect of superheated steam temperature on total bacteria of dried garlic
2.3 過热蒸汽处理时间对脱水蒜片色泽影响
由表可知，过热蒸汽处理对于脱水蒜片色泽有着较显著的影响。随着加热时间的增长，以及加热温度的升高，L值呈下降趋势，说明随加热时间的变化，脱水蒜片色泽逐渐变暗；b值的大小与干燥过程中非酶褐变相关，b值越大，表示褐变越厉害，色泽越黄[18]。由于过热蒸汽灭菌过程为一个高温高湿过程，故在加工过程中易发生褐变反应，并且随着处理时间的不断增长，褐变越明显。样品与对照品△E值的差不断增大，当处理时间达到3 min时，△E的差值已超过1.5，肉眼观察已能感觉到差异；当处理时间超过5 min时，△E的差值已经超过3，色差程度已经有了较为明显的差异。此时的过热蒸汽处理时间对脱水蒜片品质已经造成明显的影响，故不再适用于为蒜片进行减菌处理。在处理时间相同的条件下，提高过热蒸汽温度，脱水蒜片L值均会下降，b值也会有有一定程度的上升，故在处理过程中，不能选择过高温度，以至色泽变化过大。
表2 过热蒸汽处理时间对脱水蒜片色泽影响（110 ℃）
Tab 2 Effect of superheated steam treatment time on the color of dried garlic
表3 过热蒸汽处理温度对脱水蒜片色泽影响（5min）
Tab. 3 Effect of superheated steam treatment temperature on dried garlic color
2.4 过热蒸汽处理时间对脱水蒜片水分含量影响
由图3-3可知，随着加热时间的不断增长，样品中含水量不断上升，当加热时间达到9 min时，脱水蒜片含水量已从5.14 %升至7.62 %。因为加热时间的延长，使得样品与过热蒸汽的接触时间不断增长，当样品从蒸汽灭菌锅中取出时，样品中残留的蒸汽受冷凝结在样品上，使得样品的水分含量上升。为了减小蒸汽处理对样品含水量的影响，应在允许范围内尽可能减小样品与蒸汽的接触时间，故选取较短处理时间，以期蒸汽处理对样品水分含量的影响尽可能低。
图3 过热蒸汽处理对脱水蒜片含水量影响
Fig 3 Effect of the surperheated steam treatment on the moisture content of dried garlic
2.5 过热蒸汽处理对脱水蒜片品质影响
过热蒸汽处理过的脱水蒜片，其复水比随着处理时间的增长略有下降。因为蒸汽处理为一个高温高压的环境，在此条件下处理后，脱水蒜片的结构发生了一些改变，致使复水效果变差，复水率降低，但并没有发生显著性改变。经过过热蒸汽处理的脱水蒜片，其可溶蛋白质含量随着处理时间的增长而不断缓慢下降，造成此种现象的主要原因是测得的蛋白质含量为可溶性蛋白质，在过热蒸汽处理过程中，可能会随着处理时间的增长缓慢溶解一部分于蒸汽中，从而使含量降低。但过热蒸汽处理对可溶蛋白质含量造成的损失很低，可以认为过热蒸汽处理时间及温度对脱水蒜片中可溶性蛋白含量影响不大。但过热蒸汽处理时，由于温度过高，使得蒜片中大蒜素含量显著降低，因为大蒜素为易挥发性物质[19]，在高温条件下并不能较好保留。在110℃处理时间为1min、3min、5min时，蒜素含量随处理时间的延长而下降，当处理时间达到5min时，较对照组1.41mg/g降至0.21mg/g。
表4 过热蒸汽处理对于脱水蒜片品质影响（110 ℃）
Tab 4 Effect of different superheated steam time on color of dried garlic 3 讨论
过热蒸汽干燥是一种先进的干燥方式，因其具有传热传质效率高、节能效果好、无失火爆炸危险等特点，特别适合于蔬菜、水果等高湿物料的干燥[20-22]。利用过热蒸汽进行干燥，可以提高干燥速率，减少干燥时间，同时干燥后废气温度高，可以进行再次的回收利用，在干燥过程中无有毒有害物质排放，干燥后得到的产品色泽较鲜艳，结构均匀易于复水，高温条件下还能将食品中所含微生物杀灭。因过热蒸汽在干燥过程中的温度高于100℃的杀菌作用，所以本试验将过热蒸汽应用于脱水蒜片的二次杀菌，通过短时间的高温高湿蒸汽的处理，以达到减菌的效果。按照微生物的热致死原理，当微生物处于高于其耐受温度环境中，由于高温引起的蛋白质的不可逆变化及酶的失活，促使微生物死亡[23]。过热蒸汽的温度高于中低温蒸汽[24]（60℃～80℃），使其能在短时间内起到较强的杀菌作用，并且随着温度升高杀菌效果不断增强。
4 结论
利用过热蒸汽对脱水蒜片进行减菌处理时，蒜片中的菌落总数随着蒸汽处理时间及蒸汽温度的上升而下降。当温度保持在110 ℃，处理时间为9 min时，脱水蒜片的菌落总数达到最小值3.53 log（cfu/g）。此外，随着过热蒸汽处理时间的延长，脱水蒜片色泽发生明显改变，当处理时间超过5 min时，脱水蒜片色泽发生显著性改变。脱水蒜片的复水比随着过热蒸汽处理时间的延长也会发生一定程度的下降，当处理时间达到9min时，下降程度最大，但并未达到显著水平。过热蒸汽对于脱水蒜片中的可溶性蛋白质含量的并没有显著影响。随着过热蒸汽温度上升，蒜片的菌落总数下降，但当温度过高时，会对蒜片的品质造成一定的影响。相同处理时间条件下，当处理温度为115 ℃时，蒜片的色泽及复水比的变化最为明显，所受影响最大；此条件下，处理时间超过5min时，蒜素含量未能检出。故在进行过热蒸汽灭菌处理时，应尽可能控制温度对脱水蒜片品质影响较小的范围内。
参考文献
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作者简介：王书兰（1972-），男，硕士，高级工程师，研究方向为食品加工与安全。
关键词：脱水蒜片；过热蒸汽；减菌效果
基金项目：江苏省科技计划项目（BC2013403）
中图分类号： 文献标识码： 文章编号：
Effects of superheated steam on sterilization and major quality of the dehydrated garlic slices
WANG Shu-lan1 ZHANG Jing-lin2 TAO Yang2 ZHAO Ying2 HAN Yong-bin2 GE Yi bing1
（1Xuzhou Lujian Dehydrated Vegetable Co.， Ltd Xuzhou 221006 China
2College of Food Science and Technology Nanjing Agricultural University Nanjing 210095 China）
Abstract： Put dehydrated garlic slices on the gauze and then placed in high pressure steam boiler for processing. The results showed that： when the steam processing time or steam temperature rose， the total number of colonies declined. When the temperature was 110 ℃ and the time was 9 min， the total number of colonies reached a minimum value （3.53 log cfu/g）， which was reduced by 1.36 log （cfu/g）. With the increase of steam treatment time ， the color of dehydrated garlic changed markedly. When processing time reached 9 min， a significant difference in color was observed. The recovery of dehydrated garlic slice decreased with the increase of steam treatment time. Superheated steam had a certain effect on the protein content of dehydrated garlic tablets， and the soluble protein content decreased from 220.3mg/g to 200.3mg/g after treatment at 110 ℃ for 9 min. After heat steam treatment， garlicin significantly declined， and HPLC method cannot detect it when the heating time was over 5 min. Therefore， although the superheated steam can effectively reduce microorganisms in garlic slice， the destruction of sensory and Allicin garlic was severe.
Key words： dehydrated garlic slices；superheated steam； sterilization
大蒜既是日常生活中必不可少的調味品，也是天然的药物，是国内外消费者饮食和食品加工常用的调味品。目前我国出口的大蒜制品主要是脱水蒜片、蒜粒、蒜粉等[1]。随着出口产品品质要求不断提高，微生物含量的要求也逐步提出，为进一步适应市场需求，提高产品质量，降低微生物含量已刻不容缓[2]。过热蒸汽灭菌具有无毒、成本低廉易制取及相对容易控制等特点，并且在灭菌过程中，可以快速提高被灭菌的物体温度，从而在短时间达到了良好的灭菌效果[3-5]。过热蒸汽进行物料干燥时温度较高，氧气的缺失，保证了产品质量且改善了操作安全性。过热蒸汽与其他干燥技术的组合干燥，克服单一干燥技术本身存在的缺点，具有广阔的发展前景[6]。已有研究表明，用过热蒸汽干燥双叶草，发现通过过热蒸汽干燥得到的双叶草的苯酚含量较热风干燥提高了47%[7]，低压过热蒸汽干燥罗勒，其物料成分不发生改变，芳香成分可以保持在80%以上[8]，用过热蒸汽进行果蔬膨化处理，得到的膨化产品质地均匀，品质优良[9]。现在对于过热蒸汽干燥的研究日益加深，近年来，一些发达国家已将过热蒸汽干燥技术应用于煤炭，纸张、木材、鱼肉、蔬菜等物料的干燥中，但在我国的应用还相对较少。此外，并没有对于专一过热蒸汽减菌方面的研究。 本试验将其过热蒸汽应用于脱水蒜片减菌，期望在达到较好灭菌效果的基础上，较好的保持脱水蒜片的营养品质。试验将脱水蒜片包裹在纱布中，使其可以与过热蒸汽进行充分接触，放置在过热蒸汽环境中进行短时间的灭菌处理，测定菌落总数在灭菌参数改变的条件下发生的相应改变，确定较优的蒸汽处理时间及温度。
1 材料与方法
1.1 实验材料及试剂
脱水蒜片：产自山东苍山的白皮四六瓣加工而成，徐州绿健脱水菜有限责任公司提供
1.1.1 工艺流程
大蒜鳞茎 →破瓣、脱皮→清洗→ 切片→漂洗→脱水→热风干燥 → 色选、磁选→ 包装检验 → 贮藏
1.1.2 操作要点：
1、大蒜鳞茎 选用品相优良，无明显残缺的蒜头；
2、破瓣、去皮 采用干式破瓣机，破瓣、去皮；
3、清洗 主要去除残留的蒜皮和皮膜；
4、切片 带水切片，切片厚度2.2—2.5 mm；
5、漂洗 漂洗三次，第一漂洗池加入250—300 ppm次氯酸钠，第二、三漂洗池为清水，三次漂洗主要去除粘液；
6、脱水 采用离心机脱水，转速750—900 r/min；
7、热风干燥 上料厚度20—30cm，先采用90°C，一小时快速热风干燥，然后80°C，1小时热风干燥，烘箱65 ℃，2小时，水分控制在4 %；
8、色选、磁选 色选机主要去除黑头烂疤残次品，采用半逆流型槽体磁选，去除生产过程中混入的杂质；
9、过热蒸汽处理： 将脱水蒜片置于过热蒸汽处理设备，按照设定温度及处理时间进行减菌处理，再将处理完成的脱水蒜片进行包装。
10、包装检验 均采用：聚乙烯塑料大包装，水分控制在6 %以下；
11、贮藏 根据检验结果，分类常温库存放。
1.1.3 实验试剂
平板计数琼脂（PCA），青岛高科园海博生物技术有限公司；氯化钠、氢氧化钠，西陇化工股份有限公司；考马斯亮蓝G-250；甲醇，色谱纯，国药集团化学试剂有限公司；乙醇，分析純，广东省化学试剂工程技术研究开发中心；酒石酸钾钠、苯酚、亚硫酸钠，分析纯 ，国药集团化学试剂有限公司；大蒜素标准品，纯度 HPLC≥98 % 上海源叶生物科技有限公司。
1.2 主要仪器与设备
立式压力蒸汽灭菌器（徐州盛业医疗器械有限责任公司）；超净工作台（上海金山净化配件厂）；PYX-DHS隔水式电热恒温培养箱 （上海跃进医疗器械有限公司）；UV-2802型紫外可见分光光度计（尤尼柯（上海）仪器有限公司）；美能达CR-200型手持色差仪（日本柯尼卡美能达公司）
1.3 试验设计
随机分别选取脱水蒜片样品（150g/份），铺于纱布上，平铺厚度为1 cm，然后用纱布包裹，放置在高压蒸汽灭菌锅中，分别加热使温度达到105 ℃、110 ℃、115 ℃，计时1 min、3 min、5 min、7 min、9 min，完成处理后取出样品，使其温度降至室温，测定菌落总数及其它相应指标。
1.4 测定指标与方法
1.4.1 菌落总数测定
采用平板菌落计数法[10]，参考GB4789.2-2010食品安全国家标准食品微生物学检验，进行菌落总数的测定。
1.4.2 色差
采用手持色差计进行测定[11]，以仪器白板色泽为标准，依CIELAB 表色系统测量样品的L* 、a* 和b*值。其中L* 、a* 和b* 分别代表试样的明度、红绿度和黄蓝度（ L* = 0 表示黑色，L* = 100 表示白色。+a* 偏红、- a* 偏绿，值越大表示偏向越严重； + b* 偏黄、- b* 偏蓝）。
以标准白板为对照，测定灭菌处理后的样品的色泽，用未进行灭菌处理的样品作为对照组，比较其色差值△E。
其中，ΔL、Δa、Δb分别为待测样品与白板两点间差值，ΔE为实际的色空间两点距离，它与感官关系如下表，可由表1进行相应的判断[12]。
表1 △E值与观察感觉之间的关系
1.4.3 水分含量
采用烘箱常压干燥法，先将玻璃皿放入烘箱中，120 ℃烘烤1 h，然后移入干燥器中冷却至室温。准确称取5 g样品放入玻璃皿中，在105 ℃条件下烘烤1 h，干燥时瓶盖要支于瓶边，取出时要将瓶盖盖上，放入干燥器中，待其温度降至室温时，再取出称重[13]。
m1：称量瓶和试样的初始质量，单位为g
m2：烘干后称量瓶和试样的质量，单位为g
m3：称量瓶的质量，单位为g
1.4.4 可溶性蛋白质
采用考马斯亮蓝G-250法进行测定，准确吸一定量的蛋白质标准液于10 mL试管中加水至1 mL，加入考马斯亮蓝G-250溶液5 mL，以水定容，混匀，放置10 min，以相应试剂做空白对照，在595 nm处测吸光度[14]。
1.4.5 复水比
将5g脱水蒜片加适量蒸馏水（50 mL左右），置于常温下1 h，用滤纸过滤，将滤渣留下，并滤纸吸干其表面自由水分，在电子天平上，称出复水后的蒜片重量，每组样品做3组平行，取平均值。复水沥干后的重量mf和干蒜片原有重量之比（Rf）即为复水比[15]：
式中：mf—复水沥干后的重量（g）；mg—产品原有重量（g）
1.4.6 蒜素
采用高效液相色谱法进行测定[16]，采用C18色谱柱，在214 nm波长下进行测定，流动相为85 %甲醇，流速为0.8 mL/min。准确称取大蒜素样品1.05 mg，定容于10 mL容量瓶中，配制成1050 μg/mL的标准储备液，在分取出0.4 mL、0.8 mL、1.2 mL、1.6 mL、2.0 mL，稀释至10 mL，进样量20 μL，制作标准曲线。取1.0 g粉碎样品，定容至25 mL，25 ℃浸提1 h，5000 r/min离心15 min，取上清液过膜测定。 2 结果与分析
2.1 过热蒸汽处理时间对脱水蒜片菌落总数的影响
图1 过热蒸汽处理时间对脱水蒜片菌落总数影响
Fig 1 Effect of sperheated steam time on total bacteria of dried garlic
在保持灭菌时间为5 min，分别选取105℃、110℃、115℃三个梯度进行实验。由图1可知，蒸汽温度对杀菌效果有着显著影响（P<0.05），随着温度的升高，脱水蒜片中的菌落总数均显著下降。当温度达到115℃时，灭菌效果最佳，此时的菌落总数为3.13 log（cfu/g），较对照组减少1.76log（cfu/g）。因为在灭菌过程中，高压和高热释放的潜热有良好的灭菌效果[17]，过热蒸汽与待灭菌样品直接接触，释放的潜热不可逆的破坏了样品中酶和结构蛋白，从而杀灭微生物。随温度的上升，灭菌压力的增强也增强了杀菌效果。随着灭菌温度的上升，灭菌效果逐渐增强。
2.2 过热蒸汽处理温度对脱水蒜片菌落总数的影响
由2可知，在温度为110 ℃条件下，对样品进行不同时间过热蒸汽处理。发现过热蒸汽处理时间对于菌落总数有着显著影响（P<0.05），菌落总数随过热蒸汽处理时间的增长不断下降。处理3 min后，菌落总数下降趋势已趋于平缓，此时菌落总数为4.04 log（cfu/g），较对照组减少0.85 log（cfu/g）；处理时间达到9 min时，菌落数最少为3.53 log（cfu/g），此时较对照组减少1.36 log（cfu/g）。处理1 min时，菌落总数为4.50 log（cfu/g），杀菌效果较长时间处理的略差，故可在短时间过热蒸汽杀菌基础上与其他杀菌方式联合处理，达到较优的杀菌效果。
图2 蒸汽温度对蒜片菌落总数影响
Fig 2 Effect of superheated steam temperature on total bacteria of dried garlic
2.3 過热蒸汽处理时间对脱水蒜片色泽影响
由表可知，过热蒸汽处理对于脱水蒜片色泽有着较显著的影响。随着加热时间的增长，以及加热温度的升高，L值呈下降趋势，说明随加热时间的变化，脱水蒜片色泽逐渐变暗；b值的大小与干燥过程中非酶褐变相关，b值越大，表示褐变越厉害，色泽越黄[18]。由于过热蒸汽灭菌过程为一个高温高湿过程，故在加工过程中易发生褐变反应，并且随着处理时间的不断增长，褐变越明显。样品与对照品△E值的差不断增大，当处理时间达到3 min时，△E的差值已超过1.5，肉眼观察已能感觉到差异；当处理时间超过5 min时，△E的差值已经超过3，色差程度已经有了较为明显的差异。此时的过热蒸汽处理时间对脱水蒜片品质已经造成明显的影响，故不再适用于为蒜片进行减菌处理。在处理时间相同的条件下，提高过热蒸汽温度，脱水蒜片L值均会下降，b值也会有有一定程度的上升，故在处理过程中，不能选择过高温度，以至色泽变化过大。
表2 过热蒸汽处理时间对脱水蒜片色泽影响（110 ℃）
Tab 2 Effect of superheated steam treatment time on the color of dried garlic
表3 过热蒸汽处理温度对脱水蒜片色泽影响（5min）
Tab. 3 Effect of superheated steam treatment temperature on dried garlic color
2.4 过热蒸汽处理时间对脱水蒜片水分含量影响
由图3-3可知，随着加热时间的不断增长，样品中含水量不断上升，当加热时间达到9 min时，脱水蒜片含水量已从5.14 %升至7.62 %。因为加热时间的延长，使得样品与过热蒸汽的接触时间不断增长，当样品从蒸汽灭菌锅中取出时，样品中残留的蒸汽受冷凝结在样品上，使得样品的水分含量上升。为了减小蒸汽处理对样品含水量的影响，应在允许范围内尽可能减小样品与蒸汽的接触时间，故选取较短处理时间，以期蒸汽处理对样品水分含量的影响尽可能低。
图3 过热蒸汽处理对脱水蒜片含水量影响
Fig 3 Effect of the surperheated steam treatment on the moisture content of dried garlic
2.5 过热蒸汽处理对脱水蒜片品质影响
过热蒸汽处理过的脱水蒜片，其复水比随着处理时间的增长略有下降。因为蒸汽处理为一个高温高压的环境，在此条件下处理后，脱水蒜片的结构发生了一些改变，致使复水效果变差，复水率降低，但并没有发生显著性改变。经过过热蒸汽处理的脱水蒜片，其可溶蛋白质含量随着处理时间的增长而不断缓慢下降，造成此种现象的主要原因是测得的蛋白质含量为可溶性蛋白质，在过热蒸汽处理过程中，可能会随着处理时间的增长缓慢溶解一部分于蒸汽中，从而使含量降低。但过热蒸汽处理对可溶蛋白质含量造成的损失很低，可以认为过热蒸汽处理时间及温度对脱水蒜片中可溶性蛋白含量影响不大。但过热蒸汽处理时，由于温度过高，使得蒜片中大蒜素含量显著降低，因为大蒜素为易挥发性物质[19]，在高温条件下并不能较好保留。在110℃处理时间为1min、3min、5min时，蒜素含量随处理时间的延长而下降，当处理时间达到5min时，较对照组1.41mg/g降至0.21mg/g。
表4 过热蒸汽处理对于脱水蒜片品质影响（110 ℃）
Tab 4 Effect of different superheated steam time on color of dried garlic 3 讨论
过热蒸汽干燥是一种先进的干燥方式，因其具有传热传质效率高、节能效果好、无失火爆炸危险等特点，特别适合于蔬菜、水果等高湿物料的干燥[20-22]。利用过热蒸汽进行干燥，可以提高干燥速率，减少干燥时间，同时干燥后废气温度高，可以进行再次的回收利用，在干燥过程中无有毒有害物质排放，干燥后得到的产品色泽较鲜艳，结构均匀易于复水，高温条件下还能将食品中所含微生物杀灭。因过热蒸汽在干燥过程中的温度高于100℃的杀菌作用，所以本试验将过热蒸汽应用于脱水蒜片的二次杀菌，通过短时间的高温高湿蒸汽的处理，以达到减菌的效果。按照微生物的热致死原理，当微生物处于高于其耐受温度环境中，由于高温引起的蛋白质的不可逆变化及酶的失活，促使微生物死亡[23]。过热蒸汽的温度高于中低温蒸汽[24]（60℃～80℃），使其能在短时间内起到较强的杀菌作用，并且随着温度升高杀菌效果不断增强。
4 结论
利用过热蒸汽对脱水蒜片进行减菌处理时，蒜片中的菌落总数随着蒸汽处理时间及蒸汽温度的上升而下降。当温度保持在110 ℃，处理时间为9 min时，脱水蒜片的菌落总数达到最小值3.53 log（cfu/g）。此外，随着过热蒸汽处理时间的延长，脱水蒜片色泽发生明显改变，当处理时间超过5 min时，脱水蒜片色泽发生显著性改变。脱水蒜片的复水比随着过热蒸汽处理时间的延长也会发生一定程度的下降，当处理时间达到9min时，下降程度最大，但并未达到显著水平。过热蒸汽对于脱水蒜片中的可溶性蛋白质含量的并没有显著影响。随着过热蒸汽温度上升，蒜片的菌落总数下降，但当温度过高时，会对蒜片的品质造成一定的影响。相同处理时间条件下，当处理温度为115 ℃时，蒜片的色泽及复水比的变化最为明显，所受影响最大；此条件下，处理时间超过5min时，蒜素含量未能检出。故在进行过热蒸汽灭菌处理时，应尽可能控制温度对脱水蒜片品质影响较小的范围内。
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作者简介：王书兰（1972-），男，硕士，高级工程师，研究方向为食品加工与安全。