袁秋萍 ,葉盛德 ,李玲 ,楚秉泉 ,章一帆 ,卓超 ,吳國宏
(1.浙江科技學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院/輕工學(xué)院,浙江省農(nóng)產(chǎn)品化學(xué)與生物加工技術(shù)重點實驗室,浙江省農(nóng)業(yè)生物資源生化制造協(xié)同創(chuàng)新中心,浙江杭州310023;2.浙江新銀象生物工程有限公司 浙江省農(nóng)業(yè)生物資源生化制造協(xié)同創(chuàng)新中心,浙江天臺317200;3.浙江省安吉宋茗白茶有限公司,浙江安吉313399)
白茶是中國六大茶類中的珍品,采用獨特的加工工藝制成;而安吉白茶是一類變異茶樹品種,其葉片因變異導(dǎo)致葉綠素缺失而呈白色,按綠茶的加工工藝制作成茶,所以,安吉白茶其實屬于綠茶[1-2]。
本研究所用的安吉白茶經(jīng)生化測定發(fā)現(xiàn)茶中的氨基酸含量在6%~9%,是一般綠茶的3~4倍;而茶多酚的含量只有10%~14%,酚氨比很??;這種罕見的高氨、低酚現(xiàn)象也是安吉白茶所獨有的。而氨基酸含量高尤其是高含量的茶氨酸,有利于使血液中的免疫細胞促進干擾素的分泌,從而提高了人體對外界侵害的抵抗能力,對于提高記憶、降低血壓、減肥、護肝等都具有很明顯的作用。安吉白茶營養(yǎng)豐富,具有多種功效,將其應(yīng)用到米糕點中將會大大提高糕點的營養(yǎng)價值[3]。
為了充分發(fā)揮白茶的保健作用,本研究利用浙江省安吉宋茗白茶有限公司生產(chǎn)白茶過程中產(chǎn)生的茶葉碎末以及茶樹剪枝過程中產(chǎn)生的廢棄茶葉進行綜合利用,開發(fā)出具有安吉地方特色的白茶米糕新產(chǎn)品;該產(chǎn)品是以糯米粉、白茶粉和白砂糖等為主要原料而制成的傳統(tǒng)米制品。這類米制品具有水分含量高、水分活度高和淀粉含量高的特點,因此在不添加任何防腐劑的情況下極易腐敗變質(zhì)。為了延長米糕的保質(zhì)期,本研究利用乳酸鏈球菌素、ε-聚賴氨酸鹽酸鹽兩種生物防腐劑的復(fù)配使用進行白茶米糕保鮮技術(shù)研究[4-12]。該研究為白茶米糕的生產(chǎn)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ),確保白茶米糕的食用安全。
白茶:浙江省安吉宋茗白茶有限公司提供;糯米:吉林市永鵬農(nóng)副產(chǎn)品開發(fā)有限公司;雞蛋:市購;低筋面粉:江蘇南順食品有限公司;白砂糖(粉碎后60目過篩):上海德福糖業(yè)有限公司;水(自來水)。
防腐劑:乳酸鏈球菌素(浙江新銀象生物工程有限公司);ε-聚賴氨酸鹽酸鹽(浙江新銀象生物工程有限公司)。
FA2004型電子天平:上海菁海儀器有限公司;ACS型電子計量秤:上海華德衡器有限公司;WP300型美吉斯家用真空包裝機:東莞市凱仕電器有限公司;JYC-21ES55C型九陽電磁爐:九陽股份有限公司;不銹鋼面粉篩:永康市固態(tài)工貿(mào)有限公司;HWS-150型恒溫恒濕培養(yǎng)箱:上海森信試驗儀器有限公司;SWCJ-1B單人單面凈化工作臺:蘇州凈化設(shè)備有限公司;高壓滅菌鍋:上海東亞壓力容器制造有限公司;GTD868A打蛋攪拌器:永康市固態(tài)工貿(mào)有限公司;XL-04A型密封粉碎機:濟南旭眾機械設(shè)備有限公司;DK-8A型數(shù)顯電熱恒溫水槽:上海皓莊儀器有限公司;蒸鍋:九陽股份有限公司;不銹鋼盆:臺州市邦昇貿(mào)易有限公司。
稱取50 g白茶,用粉碎機粉碎,并用200目網(wǎng)篩過篩備用;稱取糯米600 g用粉碎機粉碎,并用200目網(wǎng)篩過篩備用;再稱取75 g面粉;將白茶粉、糯米粉、面粉混合均勻備用。
稱取875 g雞蛋,加入500 g白砂糖,在食品攪拌機中高速攪拌20 min;當室內(nèi)溫度低于18℃時,應(yīng)繼續(xù)高速攪拌10 min備用。打蛋結(jié)束后,取下攪拌桶,將上述準備好的混合粉末,一邊均勻的倒入攪拌桶,一邊進行低速攪拌,攪拌成均勻的面糊;均勻分組備用。
按照不同濃度梯度標準稱取防腐劑,分別溶解于5 g水中,將不同濃度防腐劑水溶液分別加入上述面糊中混合均勻。用勺子將面糊分裝至容器中,整齊擺放在蒸鍋上,蒸30 min出鍋。
置于無菌超凈工作臺中冷卻,冷卻后裝入包裝袋中,再用封口機封口。然后在恒溫水浴中進行二次殺菌。
選取二次滅菌時間、二次滅菌溫度、乳酸鏈球菌素添加量、ε-聚賴氨酸鹽酸鹽添加量為4個因素進行單因素試驗,再根據(jù)單因素試驗結(jié)果進行正交試驗,以菌落總數(shù)為指標設(shè)計進行四因素三水平正交試驗。
選取二次滅菌時間、二次滅菌溫度、乳酸鏈球菌素添加量、ε-聚賴氨酸鹽酸鹽添加量這4個影響因素各進行6組試驗。
選取二次滅菌時間為:0、5、10、15、20、25 min,取相同滅菌溫度100℃,在未添加防腐劑的條件下制作白茶米糕,隨后進行破壞性試驗,按照GB 4789.2-2010《食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定》規(guī)定測定總菌落數(shù)[13]。
選取二次滅菌溫度為:80、84、88、92、96、100 ℃,取相同滅菌時間25 min,在未添加防腐劑的情況下進行白茶米糕制作,隨后進行破壞性試驗,按照GB 4789.2-2010《食品安全國家標準食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定》規(guī)定測定總菌落數(shù)[13]。
根據(jù)GB 2760-2014《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》規(guī)定[14],乳酸鏈球菌素的最大使用量為0.5 g/kg,因此選取乳酸鏈球菌素的添加量濃度梯度如下:0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g/kg,加入白茶米糕中,在包裝封口后不進行二次滅菌,隨后進行破壞性試驗,按照GB 4789.2-2010《食品安全國家標準食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定》規(guī)定測定總菌落數(shù)[13]。
根據(jù)GB 2760-2014《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》規(guī)定[14],ε-聚賴氨酸鹽酸鹽的最大使用量為0.3 g/kg,因此本次單因素試驗選取ε-聚賴氨酸鹽 酸 鹽 添 加 量 濃 度 梯 度 如 下 :0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.3 g/kg,加入白茶蒸糕中,在包裝封口后不進行二次滅菌,隨后進行破壞性試驗,按照GB 4789.2-2010《食品安全國家標準食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定》規(guī)定測定總菌落數(shù)[13]。
設(shè)A為二次滅菌時間(min)、B為二次滅菌溫度(℃)、C為乳酸鏈球菌素的添加量(g/kg)、D為ε-聚賴氨酸鹽酸鹽的添加量(g/kg),具體安排見表1。
根據(jù)單因素試驗結(jié)果以及GB 2760-2014《食品添加劑使用標準》中同一功能的食品在混合使用時,各自用量占其最大使用量的比例之和不應(yīng)超過1的規(guī)定。設(shè)計正交試驗四因素三水平方案見表2。
表1 單因素試驗設(shè)計Table 1 Single-factor experiment design
表2 正交試驗因素水平表Table 2 Factors and levels orthogonal experiment table
按以上方案在白茶蒸糕制作完成后先置于37℃的恒溫恒濕培養(yǎng)箱里培養(yǎng)7 d進行破壞性試驗,再按照GB 4789.2-2010《食品安全國家標準食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定》規(guī)定測定總菌落數(shù)[13]。
二次滅菌溫度對白茶米糕中微生物的影響見圖1。
圖1 二次滅菌溫度對白茶米糕中微生物的影響Fig.1 Effect of secondary sterilization temperature on bacterial growth
由圖1可知,經(jīng)過二次殺菌后,產(chǎn)品中的微生物數(shù)量明顯減少,二次滅菌溫度越高,微生物數(shù)量越小,在88℃到92℃的區(qū)間菌落數(shù)急劇變化,從92℃起菌落總數(shù)的變化趨于平緩且已經(jīng)可以達到抑制微生物生長的水平,因此,通過本次單因素試驗的結(jié)果擬定正交試驗選擇的3個溫度水平是90、95、100℃。
二次滅菌時間對白茶米糕中微生物的影響見圖2。
圖2 二次滅菌時間對白茶米糕中微生物的影響Fig.2 Effect of secondary sterilization time on bacterial growth
由圖2可知,經(jīng)過二次殺菌后,產(chǎn)品中的微生物數(shù)量明顯減少,二次滅菌時間越長,微生物數(shù)量越小,10 min至15 min區(qū)間菌落數(shù)變化趨勢明顯,從15 min開始菌落已處于較低水平,20 min時已經(jīng)可以達到較強的抑制微生物生長的水平,因此,經(jīng)過本次單因素試驗確定了本次正交試驗所取的二次滅菌時間的3個水平分別為 15、20、25 min。
乳酸鏈球菌素對白茶米糕中微生物的影響見圖3。
由圖3可知隨著乳酸鏈球菌素加入量的增加,微生物數(shù)量減少明顯,對微生物的抑制效果增強,在乳酸鏈球菌素添加濃度達到0.2 g/kg時已經(jīng)有較好的抑制微生物生長水平,從0.2 g/kg起變化趨勢變得緩慢。
圖3 乳酸鏈球菌素對白茶米糕中微生物的影響Fig.3 Effect of nisin concentration on bacterial growth
ε-聚賴氨酸鹽酸鹽對白茶米糕中微生物的影響見圖4。
圖4 ε-聚賴氨酸鹽酸鹽對白茶米糕中微生物的影響Fig.4 Effect of ε-poly lysine hydrochloride concentration on bacterial growth
由圖4可知加入ε-聚賴氨酸鹽酸鹽后,微生物數(shù)量明顯減少,隨著ε-聚賴氨酸鹽酸鹽添加量的增加,對微生物的抑制效果增強,在ε-聚賴氨酸鹽酸鹽添加濃度為0.1 g/kg之前總菌落數(shù)變化十分明顯,從0.1 g/kg開始,趨勢變得緩慢,且在濃度為0.1 g/kg時已經(jīng)有較好的抑制微生物生長效果。
根據(jù)正交試驗四因素三水平,選擇L9(43)正交試驗方案制作白茶米糕,并分別在37℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d后再測定總菌落數(shù),結(jié)果如表3。
表3 正交試驗結(jié)果分析表Table 3 Analysis of orthogonal experiment
續(xù)表3 正交試驗結(jié)果分析表Continue table 3 Analysis of orthogonal experiment
根據(jù)GB7099-2015《食品安全國家標準糕點面包》[15]菌落總數(shù)應(yīng)10 000 CFU/g,以上試驗都滿足國家標準,即可以食用。
由表3可知:所選的4個因素對白茶米糕防腐保鮮效果的影響主次順序為:二次滅菌溫度(℃)>二次滅菌時間(min)>ε-聚賴氨酸鹽酸鹽添加量(g/kg)>乳酸鏈球菌素添加量(g/kg),即二次滅菌溫度影響最大。最佳工藝參數(shù)為:二次滅菌溫度100℃,二次滅菌時間20 min,乳酸鏈球菌素添加量0.25 g/kg,ε-聚賴氨酸鹽酸鹽添加量0.1 g/kg。其中乳酸鏈球菌素和ε-聚賴氨酸鹽酸鹽各自占GB 2760-2014《食品添加劑使用標準》中各自最大使用量的1/2和1/3,兩者之和為0.83<1符合GB 2760-2014中同一功能的食品在混合使用時,各自用量占其最大使用量的比例之和不應(yīng)超過1的規(guī)定。
其他工藝條件不變,選取最佳條件組合,即二次滅菌溫度為100℃,二次滅菌時間為20 min,乳酸鏈球菌素添加量為0.25 g/kg,ε-聚賴氨酸鹽酸鹽添加量為0.1 g/kg,進行驗證性試驗,測定試驗樣品中的菌落總數(shù),結(jié)果菌落總數(shù)為3 CFU/g,說明已達到最佳抑制效果,驗證試驗成功。
將白茶米糕室溫下(19℃~28℃)放置30天后測定菌落總數(shù)為160 CFU/g,<10 000 CFU/g,符合 GB 7099-2015《食品安全國家標準糕點面包》要求,可以食用。
通過四因素三水平的正交試驗以及驗證試驗,結(jié)果表明:最優(yōu)方案為當二次滅菌溫度為100℃,二次滅菌時間為20 min,乳酸鏈球菌素添加量為0.25 g/kg,ε-聚賴氨酸鹽酸鹽添加量為0.1 g/kg時,保鮮效果最好,使白茶米糕的保質(zhì)期從2 d~8 d延長至30 d以上。
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