冰箱復(fù)熱菜肴電場(chǎng)保鮮技術(shù)研究

費(fèi)玲 胡海梅 魏慧明

FEI Ling HU Haimei WEI Huiming

長(zhǎng)虹美菱股份有限公司 安徽合肥 230601

Changhong Meiling Company Limited Hefei 230601

1 引言

熟食變質(zhì)是由于細(xì)菌、真菌分解有機(jī)物，并產(chǎn)生有毒物質(zhì)的緣故，在適宜的溫度及一定的pH條件下，細(xì)菌和真菌會(huì)大量繁殖。如何控制細(xì)菌和真菌的繁殖條件，是解決復(fù)熱食品保鮮的關(guān)鍵問(wèn)題[1]。艾克拜爾?買買提[2]研究利于交流電極間產(chǎn)生類似脈沖電場(chǎng)的高電場(chǎng)，使其作用于酵母菌液進(jìn)行殺菌處理，試驗(yàn)結(jié)果表明，最佳殺菌工藝參數(shù)為：溫度為40℃，殺菌時(shí)間為80s，液體流速為100mL/min，電場(chǎng)強(qiáng)度為10kV/cm，采用最佳工藝進(jìn)行殺菌處理，其酵母菌死菌率達(dá)到95.5%。說(shuō)明該交流電場(chǎng)殺菌設(shè)備可有效殺滅酵母菌，具有一定的殺菌能力。

2 試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

為系統(tǒng)研究冰箱電場(chǎng)環(huán)境對(duì)復(fù)熱菜肴微生物的影響，系統(tǒng)分析復(fù)熱菜肴貯藏過(guò)程中風(fēng)味化合物及滋味的變化規(guī)律，探尋復(fù)熱菜肴保鮮最適場(chǎng)強(qiáng)分布區(qū)域。

3 材料與方法

3.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)樣品選取新鮮牛腩、土豆，采自連鎖超市。

3.2 樣品處理

將制作好的土豆燒牛腩菜肴平均分至包裝盒內(nèi)，并用保鮮膜（氧氣透過(guò)率：23000cm3/（m2﹒24h﹒atm）f 40%；二氧化碳透過(guò)率：102000cm3/（m2﹒24h﹒atm）f 40%；透濕量：39g/（m2﹒24h）±40%）封口放置冰箱內(nèi)（左右對(duì)稱放），其中電場(chǎng)保鮮冰箱冷藏室由下至上分別為S1、S2、S3、S4，普通冰箱為對(duì)照（CK），冰箱冷藏室溫度設(shè)置為4℃。樣品制作及擺放如圖1所示，冰箱電場(chǎng)分布數(shù)據(jù)如表1所示。

4 主要儀器設(shè)備

試驗(yàn)所用主要儀器設(shè)備如表2所示。

5 試驗(yàn)方法

5.1 菌落總數(shù)測(cè)定

采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 4789.2-2016《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》[3]，結(jié)果以對(duì)數(shù)形式表示，logCFU/g（CFU, Colony Forming Unit）。

圖1樣品制作及擺放示意圖

圖2復(fù)熱菜肴貯藏過(guò)程中菌落總數(shù)的變化

圖3復(fù)熱菜肴貯藏過(guò)程中樣品電子鼻主成分分析圖

5.2 電子鼻檢測(cè)

電子鼻檢測(cè)條件：PEN3型便攜式電子鼻由氣體流量控制系統(tǒng)、氣味傳感器、數(shù)據(jù)處理設(shè)備和分析軟件組成，共包含10個(gè)高靈敏加熱型金屬氧化物檢測(cè)器。電子鼻載氣為干燥空氣，流速為300mL/min。樣品密封20min，通過(guò)頂空抽樣方式檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)間為60s，重復(fù)3次[4]。

電子鼻主成分分析（PCA）：電子鼻PCA分析是將所提取的傳感器多指標(biāo)的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和降維，并對(duì)降維后的特征向量進(jìn)行線性分類，最后在PCA分析的散點(diǎn)圖上顯示主要的兩維散點(diǎn)圖。PC1和PC2上包含了在PCA轉(zhuǎn)換中得到的第一主成分和第二主成分的貢獻(xiàn)率，貢獻(xiàn)率越大，說(shuō)明主要成分可以越好地反映原來(lái)多指標(biāo)的信息[5]。

5.3 電子舌檢測(cè)

電子舌經(jīng)活化、校正、診斷通過(guò)，在確保采集得到的數(shù)據(jù)可靠、穩(wěn)定的條件下進(jìn)行測(cè)定。處理好的樣品直接放置于電子舌專用燒杯中進(jìn)行分析，試驗(yàn)的分析條件如下：樣品體積為25mL，電子舌傳感器在每個(gè)樣品中的采集時(shí)間為120s，攪動(dòng)速度為1r/s，每次分析時(shí)間為180s，以純凈水為清洗液，清洗時(shí)間為10s，每秒采集1個(gè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)被軟件記錄和分析。為得到穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)，以100～120s內(nèi)的平均值作為傳感器信號(hào)輸出值，每份樣品按上述信號(hào)采集參數(shù)平行測(cè)定7次，然后取最后4次的測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，作為后期處理數(shù)據(jù)[6]。

6 試驗(yàn)結(jié)果

6.1 菌落總數(shù)測(cè)定

復(fù)熱菜肴樣品在貯藏過(guò)程中菌落總數(shù)如圖2所示。由圖2可見(jiàn)，各組樣品在貯藏期內(nèi)菌類總數(shù)呈上升趨勢(shì)，但在7d內(nèi)均維持較低標(biāo)準(zhǔn)。相比來(lái)說(shuō)，電場(chǎng)保鮮冰箱處理組復(fù)熱菜肴樣品菌落總數(shù)在貯藏期內(nèi)上升速度較為緩慢，其中電場(chǎng)保鮮冰箱第2、3層（S2、S3）樣品較為明顯（根據(jù)《GB 2726-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 熟肉制品》要求，熟肉制品菌落總數(shù)在104CFU/g以內(nèi)為安全）。

6.2 電子鼻測(cè)定

對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行檢測(cè)后，得到氣味傳感器電導(dǎo)率比值的響應(yīng)曲線圖，通過(guò)PEN3型電子鼻軟件WinMuster得到樣品貯藏過(guò)程中主成分分析圖，如圖3所示。從PCA圖中可以看出，第一主成分的占比率為94.41%，第二主成分的占比率為4.86%，總的占比率為99.27%，大于85%，這說(shuō)明主成分1和主成分2已經(jīng)涵蓋了大部分的信息量，能夠反映樣品的整體信息。由圖3可見(jiàn)，菜肴樣品在貯藏過(guò)程中出現(xiàn)明顯的風(fēng)味遷移，不同貯藏期樣品在揮發(fā)性風(fēng)味上有明顯區(qū)別，這可能是由于隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，菜肴逐漸產(chǎn)生腐敗的醛酮類物質(zhì)，引起風(fēng)味變化。整體來(lái)看，電場(chǎng)保鮮冰箱冷藏室從下而上第3層的樣品在整個(gè)貯藏過(guò)程中，第二主成分與D1樣品重疊率較高，第一主成分與D1樣品差距較小，表明該樣品在貯藏期內(nèi)揮發(fā)性風(fēng)味并未出現(xiàn)較大變化。

表1 冰箱電場(chǎng)分布圖

表2 試驗(yàn)所需設(shè)備

表3 樣品之間區(qū)別指數(shù)

6.3 電子舌測(cè)定

對(duì)貯藏過(guò)程中土豆燒牛腩的電子舌味道響應(yīng)值進(jìn)行判別因子（DFA）分析，結(jié)果如圖4所示。樣品序號(hào)1～16分別代表樣品D1、D3-1、D3-2、D3-3、D3-4、D3-5、D5-1、D5-2、D5-3、D5-4、D5-5、D7-1、D7-2、D7-3、D7-4及D7-5。從圖4可以看出，DF1與DF2總貢獻(xiàn)率達(dá)到99.7%，表明在當(dāng)前試驗(yàn)條件下電子舌檢測(cè)和DFA分析技術(shù)能夠?qū)Σ煌瑯悠贩菗]發(fā)性風(fēng)味進(jìn)行區(qū)分。樣品1～8與樣品9～16位于二維圖中不同的區(qū)域，彼此之間能很好地區(qū)分開(kāi)，此外如表3所示，可見(jiàn)樣品1與樣品1～16之間區(qū)別指數(shù)總體呈逐漸升高趨勢(shì)，這表明隨著貯藏期的延長(zhǎng)，菜肴的風(fēng)味出現(xiàn)明顯變化。從表3可見(jiàn)，樣品D3-1、D3-2、D3-3及D3-4和D1的區(qū)別指數(shù)分別為0.61、2.10、4.18及5.88，均明顯低于樣品D3-5和D1的區(qū)別指數(shù)7.66；此外，樣品D5-1、D5-2、D5-3與D1的區(qū)別指數(shù)明顯低于D7-5與D1，這表明在貯藏1～5d時(shí)，電場(chǎng)保鮮冰箱比普通冰箱更能有效保持菜肴風(fēng)味。

圖4復(fù)熱菜肴貯藏過(guò)程中樣品電子舌判別因子分析圖

7 結(jié)果與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，電場(chǎng)保鮮冰箱能較好地保持復(fù)熱菜肴的風(fēng)味品質(zhì)。隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，電場(chǎng)保鮮冰箱的復(fù)熱菜肴電子舌、電子鼻數(shù)據(jù)優(yōu)于對(duì)照組，說(shuō)明該冰箱中電場(chǎng)環(huán)境對(duì)風(fēng)味品質(zhì)的變化起到了抑制作用，這可能是因?yàn)殡妶?chǎng)對(duì)微生物的生長(zhǎng)及酶的活性具有抑制作用，微生物降解蛋白質(zhì)的速度降低，肌肉中蛋白質(zhì)、脂肪被利用的程度降低，進(jìn)而維持了風(fēng)味品質(zhì)。綜合來(lái)說(shuō)，電場(chǎng)冰箱保鮮層第2層（S2，距電場(chǎng)保鮮放電源約40cm，電場(chǎng)強(qiáng)度分布范圍約為50～300v/m）的樣品保鮮效果最優(yōu)，更為適合抑制復(fù)熱菜肴微生物的繁殖。