北京烤鸭加工过程中菌相变化规律及其特征

任 琳，赵 冰，赵 燕，陈文华，李家鹏，荣 慧，张春江，乔晓玲*

(中国肉类食品综合研究中心，北京 100068)

北京烤鸭加工过程中菌相变化规律及其特征

任 琳，赵 冰，赵 燕，陈文华，李家鹏，荣 慧，张春江，乔晓玲*

(中国肉类食品综合研究中心，北京 100068)

应用微生物选择性培养并结合细菌系统鉴定的方法对北京烤鸭加工过程中的菌相变化规律及其特征进行分析和研究。结果显示：乳酸菌是整个加工过程中的主要微生物为3.41～5.97(lg(CFU/g))，受温度影响较小；假单胞菌属在加工前期(解冻、清洗)分别是4.77(lg(CFU/g))和4.39(lg(CFU/g))，为仅次于乳酸菌的主要微生物，受温度影响较大；肠杆菌科在加工中期(烫皮、晾挂)与乳酸菌达到相同数量级分别是3.18(lg(CFU/g))和5.96(lg(CFU/g))，成为仅次于乳酸菌的主要微生物。烤鸭的烫皮、烤制工序能有效降低各类菌的含量，灭菌后菌含量低于1.00(lg(CFU/g))；晾挂工序是整个加工过程中微生物出现增长的阶段，各类菌的数值在4.29～6.36(lg(CFU/g))，因此需严格控制晾挂的温度、湿度和时间，以确保产品的安全性。本研究表明，乳酸菌、假单胞菌属和肠杆菌科是北京烤鸭加工过程中的主要微生物。

菌相变化；选择性培养；鉴定；北京烤鸭

烤鸭是我国熏烧焙烤肉制品的典型代表之一，根据加工工艺的不同，主要分为挂炉烤鸭和焖炉烤鸭两大类[1]。全国各地都有烤鸭的制作方法[2-4]，其中北京烤鸭由于其鲜嫩适度、肥瘦分明、味道醇厚蜚声海内外，深受消费者喜爱[5]。2011年北京出现的黑心烤鸭事件[6]引起了社会的广泛关注。由于肉制品的品质变化可以由不同的原料选择、生产工艺以及微生物菌相等多种内外因素共同作用引发[7]，原料肉中的初始微生物由许多种构成[8]，而微生物是造成安全隐患的重要因素之一。因此，了解和研究烤鸭从原料到成品的加工过程中菌相的变化规律是保证产品质量安全以及改良烤鸭品质的基础。

目前，国内有冷却肉[9-11]、腊肉[12]和块状火腿[13]加工过程以及烧鸡[14]、盐水鸭[15]和低温熏煮香肠[16]等肉制品贮藏过程中腐败微生物初始菌相及其变化规律的研究。但针对熏烧焙烤肉制品如烤鸭产品的研究主要集中在烤鸭的制作工艺[2-4]、风味[17-18]以及有害物检测[19-20]等方面，而贯穿其从原料到成品加工过程中菌相变化规律的分析和鉴定还尚未有相关深入的研究。因此，本实验通过对北京烤鸭加工过程中菌相变化规律的分析及其特征研究，为进一步改善烤鸭加工工艺、延长产品货架期、制修定烤鸭产品的风险评估、标准和操作规范提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与培养基

北京烤鸭由中国肉类食品综合研究中心实验厂车间当天生产的，取样后立即进行菌相分析。

革兰氏染液、1%盐酸二甲基对苯二胺、10%过氧化氢、凡士林、液体石蜡(均为分析纯) 北京化学试剂公司。

平板计数琼脂、MRS培养基、MSA琼脂、VRBD琼脂、PSA培养基、孟加拉红培养基、休和利夫森二氏Hugh-Leifson培养基(O/F培养基)、索恩利Thornley培养基北京陆桥技术有限责任公司。

1.2 仪器与设备

202A-0恒温干燥箱 上海和盛有限公司；SL502N型电子天平 上海民桥精密科学仪器有限公司；生物安全柜 新加坡Esco公司；BH-2型生物显微镜 日本Olympus公司；F1-45型恒温培养箱、G154DWS湿热灭菌锅、FSP-625型干热灭菌箱 日本三洋公司；pH计 德国Ebro公司。

1.3 方法

烤鸭加工工艺流程：原料解冻→清洗→烫皮→晾挂→烤制→真空包装→灭菌。

主要参数：解冻5℃，清洗8℃，烫皮100℃、2s；晾挂，先4℃，14h，再18℃，3h；烤制150℃，30min；灭菌121℃，40min。

将烤鸭的每一步加工工艺作为取样点，样品处理方法参照GB/T 4789.2ü2010《食品卫生微生物学检验 菌落总数测定》[21]。

菌相变化分析：采用选择性培养基对烤鸭加工过程中的细菌总数、乳酸菌、葡萄球菌和微球菌、肠杆菌科、假单胞菌属以及酵母和霉菌进行平板计数。具体培养基和培养条件如表1所示。

表 1 北京烤鸭加工过程中各类菌的培养基及培养条件Table 1 Selective media and incubation conditions used for bacterial isolation from Beijing roast duck

主要微生物的分离：从烤鸭加工过程中主要微生物的选择性培养基上挑取特征典型的菌落，进行反复划线分离，得到纯化的单菌落。

主要微生物的特征分析与初步鉴定：观察并详细记录已分离纯化的单个菌落的大小、形态、隆起程度、边缘结构、表面形态、光泽度、透明度、质地及颜色等菌落形态特征；挑取菌落进行革兰氏染色，观察并描述各类菌的细胞形状、胞间排列方式等；进行生长温度、耐盐性、氧化酶、过氧化氢酶、葡萄糖氧化发酵和精氨酸双水解等生理生化实验，根据Brown[22]推荐的肉品中微生物鉴定图谱，并结合《常见细菌系统鉴定手册》[23]鉴定主要微生物的科和属。

2 结果与分析

2.1 烤鸭加工过程中的菌相变化分析

图 1 北京烤鸭加工过程中的菌相变化规律Fig.1 Microf l ora variation in Beijing roast duck during processing

由图1可知，各种菌的变化趋势基本一致。经过清洗和烫皮工序后，各种菌逐渐减少，数值在2.24～5.11(lg(CFU/g))；晾挂后，各种菌数值上升，为4.29～6.36(lg(CFU/g))；经过烤制后，各种菌数大幅下降，在0.70～3.57(lg(CFU/g))；灭菌后，菌数低于1.00(lg(CFU/g))。其中，在烫皮、烤制和灭菌步骤中，各目标菌的数值降低，这是由于在这些加工工序中，温度均达到100℃及以上，分别是100、150、121℃。较高温度使得微生物中的蛋白质发生变性，一些酶失活[24]，从而可以有效杀死各类菌。而晾挂工序使得各目标菌的数值上升，是由于晾挂工序中的相对湿度为80%～90%，在本实验所取的样品生产过程中为达到烤鸭表皮干燥的效果，需要在4℃和18℃的条件下晾挂14～17h。由于肉制品的菌相变化与水分含量和水分活度的变化息息相关，相关性在95%以上[25]。因此，较大的相对湿度以及较长的操作时间有利于各类菌的生长繁殖，这可能是造成晾挂工序中各类菌数值升高的原因。

另外，从图1中还可以看出：在解冻、清洗、烫皮、晾挂和烤制过程中，细菌总数在3.57～6.36(lg(CFU/g))，灭菌后细菌总数＜1.00(lg(CFU/g))。目前在食品工业中，热处理仍然是最简便易行的杀菌方法之一[26-28]。烤鸭的灭菌采用的是高温高压(121℃，40min)灭菌方式，食品经过高温高压灭菌后虽然不能杀死其中的全部微生物，但却可以大大降低产品初始细菌总数，达到商业无菌状态，从而延长产品的货架期[29]。乳酸菌在烤鸭加工过程中是3.41～5.97(lg(CFU/g))，为加工过程中的主要微生物。这是由于乳酸菌在有氧和低氧条件下均可良好生长，而且乳酸菌在其生长繁殖的过程中可导致微生物生长环境中的pH值降低，并产生一些如乳杆菌素(lactocidin)等物质，对其他微生物的生长和繁殖具有抑制作用[30]。另外，实验数据显示灭菌后仍有含量低于1.00(lg(CFU/g))的乳酸菌存活，这可能是由于乳酸菌具有良好的耐温性[16]，同时这也提示，对于产品热加工时应予以特别注意以及开发针对乳酸菌的抑制技术。假单胞菌属在加工前期的解冻和清洗过程中分别是4.77(lg(CFU/g))和4.39(lg(CFU/g))，是仅次于乳酸菌的主要微生物，烫皮后降为2.80(lg(CFU/g))，烤制后菌落总数＜1.00(lg(CFU/g))，灭菌后未检出。这显示，假单胞菌属的生长和存活状况受温度影响较大。由于假单胞菌属在有氧和较低温度条件下，生长速率具有明显优势[31]，在烤鸭生产过程中原料的解冻和清洗分别在5℃和8℃条件下进行，因此较低的温度有利于假单胞菌属的生长，这和大部分研究结果显示的假单胞菌属是引起冷却肉腐败的主要微生物结论一致[32-35]。肠杆菌科在加工中期的烫皮和晾挂过程中分别增加到3.18(lg(CFU/g))和5.96(lg(CFU/g))，成为仅次于乳酸菌的主要微生物，烤制后＜1.00(lg(CFU/g))，灭菌后未检出。这是由于在适宜的环境条件下，肠杆菌科会富集，同样具有很强的致腐能力并产生含有胺类物质的异味[36]。因此，应对晾挂工序中的温度、湿度和操作时间予以严格控制，以确保食品的食用安全性。葡萄球菌和微球菌以及酵母菌和霉菌在解冻、清洗、烫皮、晾挂和烤制过程中为2.22～4.94(lg(CFU/g))，灭菌后均未检出。因此，葡萄球菌和微球菌以及酵母菌和霉菌不是烤鸭生产过程中的主要微生物。

2.2 主要微生物的特征研究

对来源于MRS、PSA和VRBD选择性培养基平板上的典型菌落进行划线分离，将得到的纯化菌落进行初步鉴定。表2为北京烤鸭加工过程中主要微生物的初步鉴定结果：M-1为革兰氏阳性、杆状、氧化酶和接触酶皆阴性、41℃和5% NaCl条件下均能良好生长的细菌；M-2为革兰氏阳性、氧化酶和接触酶皆阴性、30℃生长良好、5% NaCl不能生长的球菌；P-1和P-2是革兰氏阴性、短杆、氧化酶阳性、接触酶阳性、葡萄糖氧化产酸型细菌；V-1为革兰氏阴性、杆状、氧化酶阴性、葡萄糖发酵产酸型细菌。根据Brown[22]推荐的肉品中微生物鉴定图谱，并结合《常见细菌系统鉴定手册》[23]初步鉴定M-1为乳杆菌属(Lactobacillus)，M-2为乳球菌属(Lactococcus)，P-1、P-2为假单胞菌属(Pseudomonas)，V-1为肠杆菌科(Enterbacteriaceae)。

以上给出的是各选择性培养基平板上典型菌落的初步鉴定结果，其他菌落的鉴定结果未列出。从初步鉴定结果可以进一步说明乳酸菌、假单胞菌属和肠杆菌科细菌是北京烤鸭加工过程中的主要微生物。另外，如需对北京烤鸭生产过程中主要微生物进行更精确的菌种分析和鉴别，则需进行碳源实验[10]并结合分子生物学方法进行。目前，16S rRNA基因克隆和序列分析的方法正在被应用于对冷却肉的微生物菌相分析的实验中[37-38]。因此，利用16S rRNA基因克隆和序列分析以及碳源实验等方法对烤鸭加工过程中主要微生物进行菌种鉴别需要进一步的实验研究。

表 2 北京烤鸭加工过程中主要微生物的初步鉴定结果Table 2Results of primary identif i cation of dominant microorganisms in Beijing roast duck

3 结 论

实验通过对北京烤鸭加工过程中菌相变化规律的分析及其特征的研究得到：在烤鸭加工过程中，各种菌的变化趋势基本一致，其中乳酸菌是烤鸭加工过程中的主要微生物，为3.41～5.97(lg(CFU/g))；假单胞菌属和肠杆菌科分别为加工前期(解冻、清洗)和加工中期(烫皮、晾挂)仅次于乳酸菌的主要微生物，分别达到4.77、4.39、3.18、5.96(lg(CFU/g))。另外，在烫皮、烤制以及灭菌步骤中，各目标菌的数值降低，其中受温度影响最大和最小的菌群分别是假单胞菌属和乳酸菌；而晾挂工序中，在4℃和18℃的条件下，较大的相对湿度(80%～90%)以及较长的操作时间(14～17h)，可能是导致各类菌增加的原因。

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Microf l ora Variation and Characteristics of Beijing Roast Duck during Processing

REN Lin，ZHAO Bing，ZHAO Yan，CHEN Wen-hua，LI Jia-peng，RONG Hui，ZHANG Chun-jiang，QIAO Xiao-ling*
(China Meat Research Center, Beijing 100068, China)

The microflora variation and characteristics of Beijing roast duck at different stages of production were analyzed by the traditional selective culture and microf l ora systematic identif i cation. The results indicated that lactic acid bacteria were the most dominant microorganisms during the entire process (3.41ü5.97 (lg(CFU/g)) and inf l uenced little by temperature followed by Pseudomonas spp. during the early stages (thawing and cleaning), which was greatly inf l uenced by temperature, or Enterbacteriaceae spp., which reached the same order of magnitude as lactic acid bacteria (3.18 (lg(CFU/g)) and 5.96 (lg(CFU/g)), respectively) during the middle stages (skin blanching and natural air drying). The populations of various bacterial species declined to a level lower than 1.00 (lg(CFU/g)) during skin blanching and roasting. Bacterial growth was observed only at the stage of natural air drying during the whole production process, and the populations of various bacterial species ranged from 4.29 to 6.36 (lg(CFU/g)). Accordingly, temperature, humidity and drying time should be strictly controlled to ensure food safety. This study demonstrates that lactic acid bacteria, Pseudomonas spp. and Enterbacteriaceae spp. are dominant in Beijing roast duck during various stages of processing.

microf l ora variation；traditional selective culture；identif i cation；Beijing roast duck

TS201.3

A

1002-6630(2013)01-0281-04

2012-08-28

国家质量监督检验检疫总局质检公益性行业科研专项(201110209)

任琳(1981ü)，女，工程师，硕士，研究方向为肉类食品安全。E-mail：renlin7684@sina.com

*通信作者：乔晓玲(1964ü)，女，教授级高工，本科，研究方向为肉品加工技术。E-mail：cmrcsen@126.com