乌冬粉贮存期间微生物指标的主要影响因素及其品质的变化

2014-02-28 08:10刘猛勇王永强姚卫蓉江南大学食品学院江苏无锡4上海临空粮川食品有限公司上海00
食品工业科技 2014年12期
关键词:质构米粉杀菌

綦 超,刘猛勇,王永强,姚卫蓉,钱 和,*(.江南大学食品学院,江苏无锡4;.上海临空粮川食品有限公司,上海00)

乌冬粉贮存期间微生物指标的主要影响因素及其品质的变化

綦 超1,刘猛勇2,王永强1,姚卫蓉1,钱 和1,*
(1.江南大学食品学院,江苏无锡214122;2.上海临空粮川食品有限公司,上海201202)

鲜湿米粉在贮存期间容易发生微生物侵染及淀粉老化的问题,本文研究了乌冬粉(鲜湿米粉的一种)在贮存期间微生物指标(菌落总数、霉菌计数)的主要影响因素,发现降低初始带菌量和4℃低温贮存可以明显减缓微生物的生长繁殖,有效延长产品货架期;接着跟踪研究了乌冬粉在4℃贮存条件下微生物指标、蒸煮品质、质构品质、水分含量的变化趋势。结果表明,1#产品贮存8d后菌落总数超过上海市地方标准,吸水率不断降低,干物质损失率不断升高;由于外部包装的保护,水分含量变化不大;质构指标中的硬度、粘度、胶着性、咀嚼性随贮存时间的延长显著增加(p<0.05)。

鲜湿米粉,乌冬粉,菌落总数,质构,货架期

鲜湿米粉是我国的传统食品,是以早籼米为原料,经过浸泡、磨浆、糊化、挤丝等一系列工序制成的条状米制品。我国南方素爱米食,米粉在广东、广西、湖南、湖北、云南诸省深受喜爱,像桂林、昆明等地一日三餐喜食米粉。由于早籼米中直链淀粉含量多,鲜湿米粉中水分含量高(通常在60%~70%之间),所以淀粉极易发生老化,使得贮藏过程中弹性、硬度、黏性、耐咀嚼性、吸水率、蒸煮损失率、水分等均发生变化,从而使湿米粉的食用品质改变[1]。而且湿米粉中营养物质丰富,很容易受细菌、霉菌侵袭而变质,失去食用价值,引起食物中毒,这些变化都严重影响其营养价值和感官质量[2]。所以现有研究对湿米粉品质的考察多集中在微生物、水分含量、质构指标和蒸煮指标等方面[3-6]。

目前市面上的鲜湿米粉大部分是传统的手工作坊小批量生产,多为当天生产、当天或隔天食用。本文的研究对象乌冬粉是纯天然食品,基于原有的发酵、磨浆、初蒸、挤压成型、复蒸、冷却等一系列工艺,完全不添加任何防腐剂和添加剂,作为一个传统产品的产业化升级产品,实现工业化大批量生产。根据上海市地方标准[7]的规定,鲜湿米粉水分含量≤70%,菌落总数≤100000CFU/g,霉菌数≤150CFU/g。菌落总数主要是作为判定产品被细菌污染程度的标记,是反映产品被污染状况和腐败状况的重要指标。食品霉变是霉菌在食品中大量生长繁殖而引起的发霉变质现象。霉变主要发生在含糖类和淀粉的食品中,因此米制品是容易被霉菌污染的食品之一。所以本文重点研究了乌冬粉在贮存期间影响菌落总数和霉菌计数的主要因素及其水分含量、吸水率、组织结构等品质指标的变化,考察了现有工艺生产的产品能否达到上海市地方标准,研究其保质期的影响因素,对推动产品的进一步商业化具有指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

乌冬粉 上海临空粮川食品有限公司;平板计数琼脂、孟加拉红琼脂 国药集团化学试剂有限公司。

TA.XT plus物性分析仪 英国SMS公司;YXQLS-75S11立式压力蒸汽灭菌器、GZX-9240 MBE数显鼓风干燥箱、SPX-250C型恒温恒湿培养箱 上海博迅实业有限公司医疗设备厂;SW-CJ-2FD医用型净化工作台 苏净集团苏州安泰空气技术有限公司;PL2002电子天平 梅特勒—托利多仪器(上海)有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 实验设计 产品编号如表1所示,将1#乌冬粉分为3组,每组分别贮存于4、25、37℃条件下,2#乌冬粉贮存于4℃条件下。对4℃下贮存的1#乌冬粉每24h取样进行菌落总数、霉菌计数、水分含量、质构品质和蒸煮品质测定及感官评定。对2#乌冬粉每24h取样进行菌落总数和霉菌计数等测定。

表1 产品编号Table 1 The identity of products

1.2.2 菌落总数(TVC)测定 采用GB 4789.2-2010法[8]。

1.2.3 霉菌计数 采用GB 4789.15-2010法[9]。

1.2.4 水分含量测定 采用GB 5009.3-2010直接干燥法[10]。

1.2.5 质构指标测定 取250g样品蒸煮5min,捞出,平摊冷却,12min后[11]进行质构品质的测定。用物性分析仪中的全质构模式进行测试。探头型号:P/36R;压缩比:50%;测前速度:1mm/s;测试速度:1mm/s,测后速度:5mm/s;最小感应力:7g。参考文献[12-14]质构指标与感官指标存在相关性的结果,选取以下参数:a.硬度:样品达到一定变形所需的力;b.粘度:煮后米粉的表面对其他材料表面的粘附能力;c.弹性:被压缩变形的样品在压力撤除后,恢复到原来状态的能力;d.咀嚼性:将样品咀嚼成稳定状态所需的能量;e.胶着性:模拟将样品破裂成吞咽时稳定状态所需的能量;f.回复性:变形样品在与导致变形同样的速度、压力条件下回复的程度。记录6个指标的数据。每个样品测定7组平行,去掉最大值和最小值后取平均值。

1.2.6 吸水率和蒸煮损失率的测定 参照文献[6],取20mL蒸馏水于100mL烧杯中,放在石棉网于电炉上煮沸,加入米粉样品3.000g煮沸2min。将样品与水分离,沥干表面水分。准确称量烹煮后样品的质量,再将样品置于105℃下烘干至恒重。同样烹煮液于105℃烘至恒重,准确称量。每个试样重复3次,结果取平均值。按下式计算吸水率(X)和烹煮损失率(S):X(%)=(M2-M1)/M1×100 S(%)=D/M3×100

式中,D为烹煮液干物质质量,g;M1为烹煮前米粉的质量,g;M2为烹煮后米粉的质量,g;M3为烘干后米粉的质量,g。

1.2.7 感官评定 邀请10名食品专业研究生进行感官评定。样品蒸煮5min,捞出,盛于餐盘内,请感官评定人员品尝。感官评定应在30min内完成,按照表2的标准进行打分,去掉最高分和最低分后取平均值。

1.3 数据处理

数据用Microsoft Excel统计处理,以均数±均方差表示,用SPSS 19.0软件进行邓肯氏多重比较(duncans’multiple-range test),p<0.05为显著性差异水平。

表2 鲜湿米粉感官评定标准Table 2 Standard for sensory evaluation of fresh rice noodle

2 结果与讨论

2.1 杀菌对乌冬粉贮存期间微生物指标的影响

根据上海市地方标准规定,鲜湿米粉菌落总数应≤100000CFU/g,霉菌计数应≤150CFU/g。经过杀菌后的产品1#,初始带菌量可以降到较低水平103数量级,而且在贮存期间微生物增长趋势缓慢,滋生的微生物数量也较少,在第8d达到了105数量级。未经过杀菌的产品2#,虽然初始时带菌量只比产品1#高出一个数量级,但微生物的滋生随着贮存时间增长得很快,在贮存1d后菌落总数就超过了上海市地方标准对鲜湿米粉的要求。这说明导致食品变质的微生物适应期的长短高度依赖于初始带菌量,而杀菌过程可以明显降低乌冬粉的初始带菌量,延长贮存期。

2.2 贮存温度对乌冬粉贮存期间微生物指标的影响

温度是食品变质,尤其是微生物腐败的一个主要因素[15]。图1是PET/PA/CPP膜包装的杀菌产品(1#)在不同贮存温度条件下菌落总数和霉菌计数的变化。贮存开始时,三个温度下产品的菌落总数和霉菌计数均无显著区别,但随着贮存时间的延长,25℃和37℃下的产品细菌和霉菌呈显著增加的趋势,这时米线中的营养物质和较适的环境温度为微生物的生长繁殖提供了良好的条件。25℃下,产品贮存5d菌落总数就超过了标准,37℃是细菌的最适生长温度,在此温度下微生物的迟滞期更短,产品贮存4d菌落总数就已超标。有文献报道,如果食品中菌落总数多于1×106CFU/g,就可能引起细菌性食物中毒[16]。虽然乌冬粉中的霉菌没有细菌滋生得多,但霉菌的生长速率远大于细菌,这是因为大多数霉菌都有利用简单碳水化合物的能力,而且霉菌代谢活动所要求的水分和温度等条件远比细菌、酵母菌的低。鲜湿米粉水分含量很高,水分活度达到0.969,营养物质丰富,细菌和霉变的危害都是不可小觑的。在4℃下贮存,微生物生长迟缓,乌冬粉储藏至第8d菌落总数才超过上海市地方标准,而此时霉菌数还未超标。可见在低温下储藏可以有效延长乌冬粉的贮存期。

表3 4℃贮存条件下两种产品菌落总数(TVC)和霉菌计数的变化(CFU/g)Table 3 Changes in total number of colonies(TVC)and moulds count of two products stored at 4℃(CFU/g)

图1 不同贮存温度下1#乌冬粉中菌落总数和霉菌计数的变化Fig.1 The effects of storage temperature on the CFU of 1#Udon rice noodle

2.3 乌冬粉贮存期间品质指标的变化趋势跟踪

基于以上研究结果,本文跟踪了经过杀菌的PET/PA/CPP膜包装的乌冬粉(1#)在4℃贮存条件下品质指标的变化趋势。本产品的杀菌方式为水浴杀菌,杀菌条件100℃,10min。

2.3.1 乌冬粉杀菌产品在4℃贮存条件下蒸煮指标和水分含量的变化趋势 由图2可以看出,乌冬粉的吸水率和干物质损失率在贮存期间分别呈明显的减小和增加趋势。造成这种变化的原因是随着淀粉老化的加剧,直链淀粉分子结晶,网络空间减少,水分不断流失,吸水率减小;同时使得米粉的韧性降低,蒸煮过程容易糊汤,使得损失率增加[6]。这也与蒸煮过程中观察到的现象是一致的,即贮存时间越长,蒸煮时扩散到水中的固形物越多,混汤现象越严重。

图2 4℃贮存条件下1#乌冬粉吸水率和干物质损失率的变化Fig.2 Changes in absorption and dry matter loss rate of 1#Udon rice noodle stored at 4℃

图3 4℃贮存条件下1#乌冬粉水分含量的变化Fig.3 Changes in moisture content of 1#Udon rice noodle stored at 4℃

由图3可以看出,乌冬粉在贮存期间水分含量没有明显的变化。这是由于外部包装有效地阻止了水分的散失。

2.3.2 乌冬粉杀菌产品在4℃贮存条件下感官品质的变化 根据表4的感官评分要求,前3d产品的软硬程度、粘性、口感和气味均令人满意,但在第5d后硬度和粘性变得较差;口感在贮存期间一直较为理想,比较爽滑、有嚼劲。但在第7d和第8d有异味产生,是产品酸败所导致的。结合产品菌落总数变化情况,4℃贮存下的乌冬粉虽然在前8d菌落总数未超标,但食用品质会有所下降。由于未杀菌产品在生产后第2d菌落总数超标,所以表5只列出了未杀菌产品在0d的感官评分。杀菌和未杀菌的产品在第0d感官指标均无显著性差异(p>0.05),说明高温杀菌过程未影响产品的食用品质。

2.3.3 乌冬粉杀菌产品在4℃贮存条件下质构指标的变化趋势 在4℃贮存条件下,由于早籼米中直链淀粉含量高,保鲜米线水分含量均在60%左右,淀粉很容易发生老化,目前关于米粉等淀粉制品老化的研究有两种不同的观点,有些学者认为淀粉老化是糊化淀粉分子形成有规律排列的结晶化过程,另外一些学者认为淀粉制品中水分的变化是导致淀粉老化的直接因素[17]。而乌冬粉在整个货架期内水分含量并无显著变化,所以老化应为淀粉结晶的结果。由此引起的乌冬粉硬度、胶着性和咀嚼性随贮存时间的延长呈显著增加的趋势(p<0.05)。硬度、胶着性和咀嚼性在前2d变化幅度不大,在第3d显著增加,到了第6d后基本稳定。粘度在贮存第2d有较明显变化,到了第5d显著增大。弹性和回复性在整个贮存期间无规律性变化,故不宜用弹性和回复性评价鲜湿米粉的品质。对0d的杀菌和不杀菌产品质构指标进行了比较,只有硬度存在显著性差异(p<0.05),其他指标均不存在显著性差异(p>0.05),结合杀菌和不杀菌产品在0d感官评分的结果,说明产品在经过热杀菌处理之后,虽然质构指标中的硬度发生了显著变化,但仍在可接受的范围之内。

表4 4℃贮存条件下1#乌冬粉感官评分结果(n=10)Table 4 Results of sensory evaluation for 1#Udon rice noodle stored at 4℃(n=10)

表5 4℃贮存条件下2#乌冬粉在0d的感官评分结果(n=10)Table 5 Results of sensory evaluation for 2#Udon rice noodle stored at 4℃in 0d(n=10)

表7 4℃贮存条件下2#乌冬粉在0d的质构指标(n=6)Table 7 Textural indicators of 2#Udon rice noodle stored at 4℃in 0d(n=6)

3 结论

之前大多数对于半熟制品的研究都集中在微生物方面,因为在贮存期间微生物的滋生通常是限制这些产品货架期首先考虑的因素[18]。所以本文讨论了在现有工艺的基础上影响乌冬粉贮存期间微生物指标的主要因素。结果表明,初始带菌量对于乌冬粉中微生物的生长有很大的影响。对产品出厂前进行杀菌处理,可以降低初始带菌量,减缓微生物的生长速率。在4℃低温条件下贮存,可以有效控制微生物的生长,使产品的货架期得到延长。基于上述实验结果,本文又研究了4℃贮存条件下经过杀菌的乌冬粉在贮存期间感官评分、蒸煮品质、水分含量、质构品质及微生物的变化。结果表明,产品的菌落总数在贮存8d后超过上海市地方标准对鲜湿米粉的规定。在这8d的贮存期内,乌冬粉的吸水率和干物质损失率分别呈下降和升高的趋势,而由于外部包装的保护,水分含量并无显著变化。质构指标中的硬度、粘度、胶着性、咀嚼性均显著增加(p<0.05)。因此可以结合以上几个质构指标和感官指标综合评价乌冬粉的品质变化。

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The effects on microbial indicators of Udon rice noodle and changes of the quality during storage

QI Chao1,LIU Meng-yong2,WANG Yong-qiang1,YAO Wei-rong1,QIAN He1,*
(1.School of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;2.Shanghai Linkongliangchuan Food Co.,Ltd.,Shanghai 201202,China)

For the microbial contamination and staling of fresh rice noodle during storage,the effects of microbial indicators(total number of colonies and moulds count)on Udon rice noodle(one kind of fresh rice noodle)were researched in this paper,found that reducing the initial microorganism population and storage at 4℃could slow down the growth of microorganisms and extend the shelf life of products effectively.Then the change trends of microbial indicators,cooking quality,texture quality,moisture content of Udon rice noodle stored at 4℃ were tracked.The results showed the total number of colonies exceeded the Shanghai local standards after 8 days,water absorption and dry matter loss rates continued to decrease and increase,respectively,as the protection of external packaging,water content showed little change,hardness,viscosity,gumminess,chewiness of texture quality increased significantly(p<0.05)during storage time.

fresh rice noodle;Udon rice noodle;total number of colony;texture;shelf life

TS205.7

A

1002-0306(2014)12-0336-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.12.065

2013-10-24 *通讯联系人

綦超(1989-),女,在读硕士研究生,研究方向:食品安全与质量控制。

十二五国家科技支撑计划(2012BAD36B02-2)。

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