臭氧水處理對鴨肉中微生物和油脂的影響

摘要：針對臭氧在食品工業(yè)中應(yīng)用的安全性問題，探討臭氧水在肉制品加工處理中的應(yīng)用前景。以鴨肉為研究對象，利用不同濃度臭氧水，處理不同時(shí)間，考察臭氧水對鴨肉中微生物和油脂的影響。結(jié)果表明：9 mg/L臭氧水處理鴨肉20 min與14 mg/L臭氧水處理鴨肉10 min對細(xì)菌的殺滅程度相當(dāng)；高濃度臭氧水處理對鴨肉油脂的過氧化值（POV）、硫代巴比妥酸值（TBA）和不飽和脂肪酸中的油酸有顯著影響（P<0.05），對飽和脂肪酸無顯著影響。

關(guān)鍵詞：臭氧；微生物；油脂；脂肪酸；鴨肉

中圖分類號： TS251.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2015）02-0252-03

收稿日期：2014-04-23

基金項(xiàng)目：“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計(jì)劃（編號：2013BAD19B09）；江蘇省科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)計(jì)劃（編號：BM2012026）。

作者簡介：梁龍（1988—），男，河南商丘人，碩士研究生，主要從事食品安全與檢測的研究。E-mail：lianglongliang12@163.com。

通信作者：陸利霞，博士，副教授，從事食品安全和微生物方面的研究。E-mail：llxhn66@126.com。臭氧發(fā)現(xiàn)于1785年，應(yīng)用到工業(yè)中則是在20世紀(jì)初。臭氧的特殊性質(zhì)使其能夠和很多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，在法國將臭氧應(yīng)用于飲用水消毒以來，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。食品殺菌方面，最早應(yīng)用臭氧的是法國科隆市對冷凍肉的保存[1]。隨后食品加工中臭氧保鮮和臭氧殺菌技術(shù)在發(fā)達(dá)國家得到廣泛應(yīng)用。臭氧作為一種國際公認(rèn)的綠色、安全消毒劑，目前在果蔬保鮮中主要應(yīng)用于殺滅其表面微生物，從而延長果蔬的貨架期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。McLoughlin[2]和Strickland等[3]分別研究利用臭氧水處理蘋果和鮮切沙拉時(shí)，都得到了臭氧水可以延長產(chǎn)品貨架期的結(jié)論，從而節(jié)約了成本，大大減少后續(xù)工作。在肉制品中使用臭氧水同樣是為了殺滅微生物，提高產(chǎn)品質(zhì)量。 Coll Cárdenas等[4]和 Novak等[5]研究了臭氧水處理對牛肉中微生物、肉表面顏色和氣味的影響，Jaksch等[6]報(bào)道了臭氧水處理對豬肉中微生物和肉品質(zhì)的影響，賈艷花等[7]研究了臭氧水處理對雞肉中微生物、揮發(fā)性鹽基氮、pH值和感官的影響；但涉及鴨肉的研究很少，特別是臭氧水處理對油脂脂肪酸的研究，國內(nèi)外還沒有相關(guān)報(bào)道。本研究討論了臭氧水處理鴨肉對肉中微生物和脂肪酸的影響，為臭氧水在肉制品中的進(jìn)一步應(yīng)用提供參考。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1樣品與試劑冷凍鴨腿肉（購于當(dāng)?shù)爻校?。營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基為北京奧博星生物技術(shù)責(zé)任有限公司產(chǎn)品；自封袋；碘化鉀、濃硫酸、硫代硫酸鈉、可溶性淀粉、石油醚、甲醇、氫氧化鈉、三氟化硼、氯化鈉、無水硫酸鈉等均為分析純；正己烷為色譜純；11種脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品為 AccuStandard 公司產(chǎn)品。

1.1.2儀器設(shè)備HM-SY30型臭氧機(jī)，南京皇明臭氧機(jī)電設(shè)備廠；FD-3型冷凍干燥機(jī)，北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；RE-52型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠；6890N型氣相色譜儀，安捷倫。

1.2方法

1.2.1臭氧水的制備利用臭氧機(jī)制取臭氧氣體，通入自制氣液混合裝置中，通過調(diào)節(jié)臭氧氣體流量和出水流速從而調(diào)節(jié)臭氧水濃度。采用碘量法測定制取的臭氧水濃度。

1.2.2鴨肉樣品的處理將鴨肉分成10 g/份，去皮、去筋，浸泡在臭氧濃度為6、9、14 mg/L的臭氧水中5、10、 20 min；未經(jīng)臭氧水處理的鴨肉作為對照。通過單因素試驗(yàn)，分析臭氧水處理對鴨肉中菌落總數(shù)和脂肪酸的影響。

1.2.3細(xì)菌總數(shù)測定采用平板計(jì)數(shù)法（APC），參照GB 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》中細(xì)菌總數(shù)的測定方法進(jìn)行測定，其滅活率公式為：N=S0/S×100%。式中：N表示滅活率；S0表示處理后鴨肉中菌落總數(shù)；S表示處理前鴨肉中菌落總數(shù)。

1.2.4鴨肉中油脂的提取利用索氏抽提的方法，樣品前處理通過真空冷凍干燥去除水分。用石油醚（沸程30～60 ℃）作為萃取溶劑，回流8 h后提取結(jié)束。利用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將石油醚蒸干后得到鴨肉的粗脂肪。

1.2.5脂肪氧化值的測定過氧化值（POV）按GB/T 5538—2005《動(dòng)植物油脂過氧化值測定》中的方法測定；硫代巴比妥酸值（TBA）參考 Mielnik等的方法[8]測定。

1.2.6鴨肉中油脂的甲酯化將Garcia Regueiro等的方法[9]稍作修改：取“1.2.4”節(jié)中提取的鴨油200 mg至50 mL圓底燒瓶中，加入4 mL氫氧化鈉甲醇溶液；在燒瓶上套上冷凝管水浴回流20 min，加入5 mL三氟化硼甲醇溶液并煮沸 3 min，再加入3 mL正己烷；立即取出燒瓶并加入飽和氯化鈉溶液，搖晃均勻后取上層溶液；加入適量無水硫酸鈉，保存于-20 ℃，待做氣相色譜分析。

1.2.7氣相色譜分析條件色譜柱DB-WAX（30 m×0.25 mm×0.2 μm）毛細(xì)管柱；火焰檢測器（FID），溫度190 ℃；進(jìn)樣口溫度230 ℃；載氣為高純氮；升溫程序：起始溫度150 ℃，保持2 min，以6 ℃/min升溫至230 ℃，保持 30 min；進(jìn)樣量1 μL；分流比10 ∶1。

1.2.8統(tǒng)計(jì)與分析每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3次，試驗(yàn)結(jié)果采用 Excel 和SPSS軟件進(jìn)行處理和分析。

2結(jié)果與分析

2.1臭氧水處理對鴨肉中細(xì)菌總數(shù)的影響

由圖1可以看出，臭氧水對鴨肉中細(xì)菌總數(shù)的減少有著顯著效果。隨著臭氧水濃度的增大，對細(xì)菌的殺滅能力不斷增強(qiáng)。相同濃度的臭氧水處理鴨肉，隨著作用時(shí)間的延長，其殺滅率不斷提高；但是當(dāng)臭氧水濃度為14 mg/L時(shí)，隨著作用時(shí)間的延長，殺滅率并沒有明顯提高。這與鄭露等的報(bào)道中利用臭氧水單獨(dú)作用菌懸液的殺滅效果[10]有很大差異。其原因主要與臭氧的滅菌機(jī)制有關(guān)，臭氧首先作用于細(xì)菌的細(xì)胞壁，然后作用于細(xì)胞膜，改變其通透性使細(xì)胞質(zhì)流出或直接進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)破壞膜內(nèi)組織使菌體死亡[11]。所以臭氧首先要接觸到微生物才有可能將其殺滅，總結(jié)已有臭氧處理食品的文獻(xiàn)得知影響臭氧殺滅微生物效果的主要因素包括：食品類型、目標(biāo)微生物種類、原始菌量和臭氧的物理狀態(tài)。含有機(jī)介質(zhì)的微生物對臭氧的敏感度很低，即有機(jī)物對臭氧殺滅微生物的效果有顯著性影響[12]。有機(jī)物包裹著細(xì)菌，大量臭氧與先接觸到的有機(jī)物產(chǎn)生反應(yīng)而被消耗[13-14]。 因此需要提高臭氧濃度、改變處理方式使臭氧與微生物直接接觸從而達(dá)到更好的滅菌效果。endprint

2.2臭氧水處理對鴨肉中油脂氧化和脂肪酸的影響

2.2.1不同濃度臭氧水處理對鴨肉油脂氧化的影響利用不同濃度臭氧水處理鴨肉10 min后，鴨肉中脂肪氧化變化情況見表1。鴨肉變質(zhì)的原因之一為肉中的油脂氧化。肉中油脂的氧化主要有2個(gè)原因：自動(dòng)氧化和外界因素引起的氧化（本試驗(yàn)主要是臭氧對肉中油脂的氧化）。POV值是測定脂肪氧化初級產(chǎn)物氫過氧化物，用于反映肉中脂類氧化程度。由表1可知，隨著臭氧水濃度的增大，鴨肉中POV值也增大。當(dāng)使用濃度≥9 mg/L的臭氧水處理鴨肉10 min時(shí)鴨肉中油脂POV值呈顯著性差異（P<0.05）。TBA值反映脂肪二次氧化程度，主要是以丙二醛（MDA）的生成量為代表。由表1可知，隨著處理濃度的增大，其TBA值反而減小。這可能是由于MDA本身不穩(wěn)定，能與許多物質(zhì)反應(yīng)生成其他產(chǎn)物，從而使TBA值在氧化過程中變化不明顯甚至有所下降?？傊?，不同濃度臭氧水對脂肪氧化的影響較顯著，但是不影響鴨肉油脂的品質(zhì)。

2.2.2脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品的測定11種脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品的分離情況如圖2所示，已鑒定的各脂肪酸甲酯成分見表2。

2.2.3原料鴨腿肉中脂肪酸的組成原料鴨腿肉中脂肪酸

從圖3可知，鴨肉中主要脂肪酸有4種，分別是棕櫚酸（C16 ∶0）、硬脂酸（C18 ∶0）、油酸（C18 ∶1）和亞油酸（C18 ∶2），它們的相對百分含量總和占總脂肪酸含量的8724%。飽和脂肪酸中棕櫚酸含量最高（20.88%），其次是硬脂酸（631%）。不飽和脂肪酸中油酸含量最高（4046%），其次是亞油酸（19.59%）。這與王道營[15]、楊士章等[16]對鴨肉中脂肪酸含量的報(bào)道一致?？梢婙喭热庵懈缓伙柡椭舅?，其中單不飽和脂肪酸油酸的含量高達(dá)40%，這對于降低膽固醇、預(yù)防動(dòng)脈硬化具有顯著效果，對人體有良好的保健功能[17]。

2.2.4臭氧水處理后鴨肉中脂肪酸的變化利用臭氧水對鴨肉進(jìn)行浸泡殺菌處理，當(dāng)臭氧水的濃度為14 mg/L并作用10 min時(shí)細(xì)菌殺滅率可達(dá)97.4%，很好地達(dá)到了減菌化的目的。然后將臭氧水處理后的樣品除去水分，提取脂肪，甲酯化后進(jìn)行氣相色譜分析。根據(jù)不同濃度的脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，鴨肉中主要脂肪酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程見表3，根據(jù)處理樣品的峰高可計(jì)算該脂肪酸的含量。

3結(jié)論與討論

臭氧水處理鴨肉能有效減少其微生物總數(shù)，使用濃度為6 mg/L的臭氧水浸泡5 min時(shí)對細(xì)菌的殺滅率可達(dá)91.2%，且處理時(shí)間越長殺滅率就越高。使用濃度為9 mg/L的臭氧水處理20 min與濃度為14 mg/L的臭氧水處理10 min的殺滅效果相當(dāng)，鴨肉中的細(xì)菌總量能夠降低97%左右。臭氧水不能完全殺滅微生物的原因與其殺菌機(jī)制有關(guān)——臭氧水中的有效成分能夠與大部分有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，從而使得肉中的有機(jī)物對微生物產(chǎn)生保護(hù)作用，影響臭氧水的殺滅效果。但也正是此原因使得臭氧水對肉中的油脂起到了保護(hù)作用，所以使用低濃度臭氧水處理鴨肉時(shí)對肉中油脂氧化無顯著影響。使用濃度為14 mg/L的臭氧水處理10 min，對鴨肉中油脂氧化有顯著性影響（P<0.05），對不飽和脂肪酸中的油酸含量也有顯著性影響（P<0.05）。

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