延長傳統(tǒng)火鍋蘸料保質(zhì)期的研究

◎ 王 宇，陳臘梅，張隋鑫，薩如拉，楊瑞香，紀曉梅

（內(nèi)蒙古草原紅太陽食品股份有限公司，呼和浩特 010000）

隨著人們生活節(jié)奏的加快，人們對復(fù)合調(diào)味料的需求越來越高。復(fù)合調(diào)味料的特點是省事省力、使用便捷、能迅速解決消費者對飽腹感的需求[1]?；疱?，古稱“古董羹”，因食物投入沸水中發(fā)出的“咕咚”聲而得名，是中國獨創(chuàng)的美食之一，也是一種老少皆宜的食物。我國的火鍋花色紛呈，百鍋千味，其中，以“麻、辣、燙”著稱的川渝火鍋在全國的受歡迎程度一直位居首位，其麻辣醇香，名揚天下?；疱伒琢系牧餍校g接催生了各種火鍋蘸料的開發(fā)[2]。傳統(tǒng)火鍋蘸料是以花生醬、芝麻醬、韭菜花醬、腐乳粉、植物油、食用鹽、白砂糖、香辛料、味精等為原料，按一定比例通過熬制工藝制備而成，其味道鮮美、營養(yǎng)價值高，富含人體所需脂肪、蛋白質(zhì)和維生素等多種物質(zhì)[3-4]?；疱佌毫峡烧菏橙忸?、海鮮、蔬菜等食材，緩解火鍋的辛辣刺激[5]。然而，火鍋蘸料原料種類繁多，若原料源頭微生物殺滅不徹底或生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)車間環(huán)境衛(wèi)生把控不嚴格，蘸料極易受微生物污染而腐敗變質(zhì)，長期存放可能會導(dǎo)致不良的品質(zhì)變化，如營養(yǎng)物質(zhì)降解酸敗、顏色褐變以及口感變差等[6]。

段麗麗通過研究表明，高壓蒸汽滅菌處理的果醬在貯藏期間，可溶性固形物的保留率最高，微生物及pH 值的變化趨勢更為緩慢，可在一定程度上提高果醬的衛(wèi)生安全、營養(yǎng)價值、感官特性并延長果醬的保質(zhì)期[7]。相關(guān)研究顯示，復(fù)合防腐劑能有效抑制魚糕微生物的生長，在0～4 ℃條件下儲藏，魚糕的保質(zhì)期可達10周[8]。

本研究以傳統(tǒng)火鍋蘸料為研究對象，以測定保溫加速期間火鍋蘸料的菌落總數(shù)指標為評定依據(jù)，確定原料高壓滅菌時間、半成品高溫保溫時間和防腐劑對延長火鍋蘸料保質(zhì)期的影響，旨在為企業(yè)對火鍋蘸料產(chǎn)品的質(zhì)量控制及評價提供理論參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

花生醬，青島嘉里有限公司；芝麻醬，天諾食品有限公司；韭菜花醬、腐乳粉、植物油、香辛料、鹽、糖、味精等調(diào)味料，市售；平板計數(shù)瓊脂，北京陸橋技術(shù)股份有限公司；無菌水。

1.2 儀器與設(shè)備

PR224ZH/E型電子天平，奧豪斯儀器（常州）有限公司；HH-8數(shù)顯恒溫水浴鍋，國華電器有限公司；HSP-360BE恒溫恒濕培養(yǎng)箱，上海力辰邦西儀器科技有限公司；均質(zhì)機YJGY-70-60，天津市科斯達食品科技有限公司；電子溫控溫度計廠家；振蕩器廠家；滅菌鍋、恒溫培養(yǎng)箱、超凈工作臺、HJ-6型多頭磁力攪拌加熱器，江蘇榮華儀器制造公司；申安滅菌鍋LDZF-50L，上海申安醫(yī)療器械廠 。

1.3 試驗方法

1.3.1 傳統(tǒng)火鍋蘸料的工藝流程（如圖1）

圖1 傳統(tǒng)火鍋蘸料工藝流程圖

1.3.2 原料高壓滅菌時間對火鍋蘸料保質(zhì)期的影響

根據(jù)傳統(tǒng)火鍋蘸料工藝流程，在加完韭菜花醬后，對熗鍋香辛料和韭菜花醬進行高壓滅菌，采用的高壓溫度是121 ℃，滅菌時間分別是10、15、20和25 min。其中，防腐劑僅有山梨酸鉀，添加量為0.085 g/100 g；半成品灌裝后直接進行急速冷卻。共制備50袋，37 ℃保溫跟蹤，分別在0、7、14、21、28 d送檢半成品微生物指標，并統(tǒng)計每次的不合格率。

1.3.3 半成品不同保溫時間對火鍋蘸料保質(zhì)期的影響

根據(jù)傳統(tǒng)火鍋蘸料工藝流程制備火鍋蘸料，其中，高壓條件是121 ℃、10 min；山梨酸鉀添加量為0.085 g/100 g。共制備50袋，灌后在溫度85～90 ℃條件下進行水浴，保溫時間分別是0、10、20 min、3 h和8 h。保溫結(jié)束進行急速冷卻，37 ℃保溫跟蹤，分別在0、7、14、21和28 d送檢半成品菌落總數(shù)指標并統(tǒng)計每次的不合格率。

1.3.4 不同防腐劑添加量對火鍋蘸料保質(zhì)期的影響

1.3.4.1 山梨酸鉀和Nisin單因素試驗

通過高通量基因測序發(fā)現(xiàn)，本次研究制備的傳統(tǒng)火鍋蘸料含有革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌。結(jié)合火鍋蘸料菌群結(jié)構(gòu)，本研究選擇了山梨酸鉀和Nisin防腐劑。對山梨酸鉀、Nisin進行單因素試驗，具體添加比例詳見“結(jié)果與分析”模塊。前期本研發(fā)團隊發(fā)現(xiàn)，蘸料保溫第21 d各組的菌落總數(shù)差異顯著，故將保溫第21 d定為送檢日期。不同因素組制備樣品各10袋，其中，高壓條件是121 ℃、10 min；半成品灌裝后直接進行急速冷卻，37 ℃保溫跟蹤，第21 d送檢半成品菌落總數(shù)指標并記錄不合格率。

1.3.4.2 山梨酸鉀和Nisin復(fù)配添加對火鍋蘸料保質(zhì)期的影響

根據(jù)山梨酸鉀、Nisin單因素試驗結(jié)果，對2種防腐劑進行復(fù)配添加，具體添加比例詳見結(jié)果與分析模塊。不同組制備樣品各10袋，其中，高壓條件是121 ℃、10 min；半成品灌裝后直接進行急速冷卻，37 ℃保溫跟蹤，在第21 d送檢半成品菌落總數(shù)指標并記錄不合格率。

1.3.5 正交試驗

根據(jù)前期試驗結(jié)果，確定各因素的最佳范圍，對高壓時間、保溫時間和防腐劑三因素進行正交試驗，選用L9(33)試驗設(shè)計，不同組制備樣品各10袋，37 ℃保溫跟蹤，在第21 d送檢半成品菌落總數(shù)指標。以不合格率為評定依據(jù)，明確3因素對傳統(tǒng)火鍋蘸料保質(zhì)期的影響程度。

1.3.6 優(yōu)化組保質(zhì)期驗證

根據(jù)1.3.5正交試驗得出最佳組合和正交表中得出的最優(yōu)組參數(shù)，制備火鍋蘸料各10袋，37 ℃保溫跟蹤，在第21 d送檢半成品菌落總數(shù)指標。以不合格率和防腐劑添加成本為評定依據(jù)，明確改善傳統(tǒng)火鍋蘸料保質(zhì)期的最優(yōu)組合參數(shù)。

1.3.7 菌落總數(shù)指標的測定

參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》進行菌落總數(shù)的測定[9]。

1.3.8 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計分析，采用Excel 2007軟件進行圖表處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料高壓時間對火鍋蘸料保質(zhì)期的影響（如表1）

表1 高壓時間對火鍋蘸料保質(zhì)期影響表

由表1可知，試驗組1樣品除0 d外，后4次送檢均存在不合格樣。其中，第21 d不合格率是60 %，總不合格率達26 %。由此說明，火鍋蘸料中的韭菜花醬和香辛料在121 ℃高壓滅菌10 min，不能完全殺滅原料中的所有微生物，火鍋蘸料本身營養(yǎng)豐富，在適宜條件下會促使產(chǎn)品中的腐敗菌增長，導(dǎo)致產(chǎn)品腐敗變質(zhì)[10]。同理，試驗組2樣品總不合格率是8%，試驗組3、4樣品總不合格率是2%。說明韭菜花醬、香辛料原料高壓滅菌時間≥20 min，才能徹底殺滅原料中的所有微生物，從源頭上阻斷微生物污染風(fēng)險，最大限度地提升火鍋蘸料的保質(zhì)期。此外，研究表明，壓力升至103.4 kPa（1.05 kg/cm2），溫度達121.3 ℃，維持15～30 min，可以達到滅菌目的[11]。4組樣品在0 d的菌落總數(shù)檢測結(jié)果均合格，原因是當(dāng)天制備的火鍋蘸料樣培養(yǎng)時間短，即使產(chǎn)品中有殘留活體的微生物，也無法在短時間內(nèi)進行快速增長繁殖。將少量菌種接種到新鮮培養(yǎng)基中，在培養(yǎng)條件保持穩(wěn)定的狀況下，發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)的開始階段，菌落數(shù)目并不增加[12]。綜合考慮，選擇15、20 min和25 min作為高壓時間較優(yōu)值。

2.2 不同保溫時間對火鍋蘸料保質(zhì)期的影響（如表2）

表2 保溫時間對火鍋蘸料保質(zhì)期影響表

由表2可知，火鍋蘸料灌裝后半成品保溫時間不同，保溫樣品的總不合格率也不同。試驗組e保溫6 h，總不合格率為0%；a、b、c試驗組，后4次送檢均存在不合格樣，且總不合格率均大于34%。說明傳統(tǒng)火鍋蘸料灌裝后，通過對半成品進行急速冷卻或短時間高溫滅菌，對延長產(chǎn)品保質(zhì)期無明顯效果。經(jīng)高通量基因測序發(fā)現(xiàn)，火鍋蘸料中微生物含芽孢桿菌，其穩(wěn)定性好、抗性強，對高溫、酸堿、有機溶劑、氧化劑等有較強抵抗力[13-14]。85～90 ℃滅菌0～20 min，因傳熱不均勻，雖能殺死酵母菌、霉菌，但不能殺滅芽孢桿菌，導(dǎo)致火鍋蘸料在保質(zhì)期內(nèi)會出現(xiàn)腐敗變質(zhì)現(xiàn)象[6]。試驗組d、e分別將火鍋蘸料半成品保溫時間延長至3 h和6 h，顯著降低了火鍋蘸料保溫期間的總不合格率，其中，試驗組e的總不合格率為0。綜合考慮，本研究選擇20 min、3 h和6 h作為保溫時間較優(yōu)值。

2.3 不同防腐劑對火鍋蘸料保質(zhì)期影響

2.3.1 山梨酸鉀對火鍋蘸料保質(zhì)期影響（如表3）

表3 山梨酸鉀對火鍋蘸料保質(zhì)期影響表

根據(jù)GB 2760食品添加劑使用標準中山梨酸鉀允許的最大使用量，設(shè)計不同梯度單因素試驗，由上表數(shù)據(jù)可知，4組試驗樣在保溫第21 d送檢，10袋火鍋蘸料樣菌落總數(shù)均不合格，且多數(shù)是多不可計，這說明，單獨添加山梨酸鉀不能對火鍋蘸料起到防腐作用。前期經(jīng)高通量基因測序發(fā)現(xiàn)，火鍋蘸料中含有的主要菌為銅綠假單胞菌和芽孢桿菌。山梨酸鉀可以有效抑制霉菌、好氧性細菌以及酵母菌活性，但是對厭氧性芽孢菌微生物是無效的[15]。

2.3.2 Nisin對火鍋蘸料保質(zhì)期影響（如表4）

表4 Nisin對火鍋蘸料保質(zhì)期影響表

根據(jù)GB 2760食品添加劑使用標準中Nisin允許的最大使用量，設(shè)計不同梯度單因素試驗。由表4數(shù)據(jù)可知，8組試驗樣在保溫第21 d送檢。隨著Nisin添加量增大，火鍋蘸料總不合格率在逐漸降低，當(dāng)Nisin添加量達最大限量時，火鍋蘸料總不合格率由最初的100%降低到30%，說明Nisin能對火鍋蘸料起到防腐作用。前3組樣菌落總數(shù)幾乎均多不可計；后幾組數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)火鍋蘸料中Nisin添加量≥0.014 g/100 g時，隨著Nisin添加量增大，對火鍋蘸料中微生物具有逐漸增強的抑制效果。高通量基因測序發(fā)現(xiàn)，火鍋蘸料中含有的主要菌為銅綠假單胞菌和芽孢桿菌、乳酸鏈球菌素，可抑制大多數(shù)革蘭氏陽性細菌，并對芽孢桿菌的孢子有強烈的抑制作用[16-17]。

2.3.3 復(fù)配防腐劑對火鍋蘸料保質(zhì)期影響（如表5）

表5 復(fù)配防腐劑對火鍋蘸料保質(zhì)期影響表

由表5數(shù)據(jù)可知，山梨酸鉀和Nisin復(fù)配比例不同，對火鍋蘸料的總不合格率影響顯著。其中試驗組3樣品的總不合格率最低，說明當(dāng)Nisin添加量為0.013 g/100 g，且山梨酸鉀添加量為0.035 g/100 g時，兩種防腐劑的防腐效果最佳。對比表3、4、5數(shù)據(jù)可知，山梨酸鉀和Nisin復(fù)配后，對火鍋蘸料的防腐抑菌效果優(yōu)于單獨使用Nisin和山梨酸鉀的抑菌效果[18]。綜合考慮，選擇試驗組2、3、4作為山梨酸鉀∶Nisin添加比較優(yōu)值。

2.4 正交試驗結(jié)果分析

以菌落總數(shù)指標和不合格率為評定依據(jù)，選用L9(33)試驗設(shè)計，因素水平見表6，試驗結(jié)果見表7。

表6 正交試驗因素水平表

表7 正交試驗結(jié)果分析表

由表7可知，影響傳統(tǒng)火鍋蘸料保質(zhì)期的主次因素是A＞B＞C，影響最大的是原料高壓時間，其次是保溫時間，最佳組合為A3B3C3，即原料高壓時間25 min、保溫時間8 h、山梨酸鉀∶Nisin添加比=45∶11 mg/kg。

2.5 優(yōu)化組保質(zhì)期驗證（如表8）

表8 優(yōu)化組保質(zhì)期驗證結(jié)果表

由表8可知，最佳組合樣和第9組樣在37 ℃條件下，保溫21 d，產(chǎn)品不合格率均為0%，說明2種組合形式均能有效改善火鍋蘸料保質(zhì)期問題。但最佳組合樣蘸料的防腐劑添加成本為0.077元/kg，而第9組樣蘸料的防腐劑添加成本為0.086元/kg，通過考慮成本優(yōu)勢，最終得出的最佳組合為A3B3C3。

3 結(jié)論與討論

對于攜帶高含量微生物的原料，如韭菜花醬、香辛料，高壓滅菌時間需≥20 min，才能徹底殺滅原料中的所有微生物；傳統(tǒng)火鍋蘸料半成品保溫時間≥6 h，保溫期間的總不合格率為0；山梨酸鉀、Nisin單獨添加不能對火鍋蘸料起到有效防腐，兩者復(fù)配后對火鍋蘸料的防腐效果提升明顯，其中，最佳復(fù)配比例是Nisin添加量為0.013 g/100 g，山梨酸鉀添加量為0.035 g/100 g。

影響傳統(tǒng)火鍋蘸料保質(zhì)期的主次因素是A＞B＞C，影響最大的原料高壓時間，其次是保溫時間，最佳組合為A3B3C3，即原料高壓時間25 min、保溫時間8 h、山梨酸鉀∶Nisin添加比=45∶11 mg/kg。因此，采用此工藝組合，能改善火鍋蘸料保質(zhì)期問題。