◎ 朱艷妮,布 窮,張志德,馬紅梅
(西藏大學(xué) 理學(xué)院,西藏 拉薩 850000)
風(fēng)干牦牛肉是藏族人民重要的日常食物之一,是以生鮮牦牛肉為原料在低溫陰涼通風(fēng)處陰干或凍干制成的,其傳統(tǒng)的制作方法是把牦牛肉切割成條狀,一條一條掛在陰涼處,讓其自然風(fēng)干。由于其風(fēng)味獨(dú)特,貯存期長,是一種備受消費(fèi)者青睞的傳統(tǒng)肉制品。牛肉經(jīng)冷凍風(fēng)干過程加工后,水分含量低、體積小、質(zhì)量輕,保持了牛肉原有營養(yǎng)價(jià)值和固有風(fēng)味[1]。通過定期測定風(fēng)干過程中牦牛肉自身的pH值,得出上述理化因子的變化和牦牛肉在風(fēng)干過程中微生物的種類和數(shù)量的變化之間是否存在相關(guān)性,以期通過控制理化因子的變化來抑制微生物的生長繁殖,避免牦牛肉在風(fēng)干過程中由微生物引起的腐敗變質(zhì)問題。
5 kg市售西藏生鮮牦牛肉,市售;PCA(Plate Count Agar)培養(yǎng)基、PCA+(改進(jìn)型PCA)培養(yǎng)基、MRS(De Man,Rogosa,Sharpe Agar)培養(yǎng)基、MRS+(改進(jìn)型MRS)培養(yǎng)基和VJ(Vogel Johnson Agar)培養(yǎng)基,西藏建成生物工程有限公司。
ESCO超凈工作臺(tái)(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司)、DK-8D恒溫水浴鍋(上海佑科儀器儀表有限公司)、JA3003N電子天平、Memert IPP110恒溫培養(yǎng)箱、ZEALWAY高壓滅菌鍋、Panasonic MPR-210醫(yī)用冷藏箱、INFORS Multition Standard搖床(無錫市華科儀器儀表有限公司)、Alalis PC320酸度計(jì)、Sartorius G-16C高速冷凍離心機(jī)、VELP ZX4型振蕩器(鄭州生元儀器有限公司)、DHG-2200B電熱鼓風(fēng)干燥箱、ESCO S-4S1生物安全柜、Panasonic MDF-682醫(yī)用低溫箱、Panasonic MDF-339醫(yī)用低溫箱、Biometra P25 T電泳儀、Biometra TADVANCED 846-x-070-280 PCR儀及Analytik jena M-26XV凝膠成像系統(tǒng)。
1.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)分別于鮮肉、風(fēng)干2 d、風(fēng)干5 d、風(fēng)干7 d、風(fēng)干10 d、風(fēng)干15 d和風(fēng)干20 d取樣,每次取3個(gè)重復(fù)。分別檢測樣品菌落總數(shù)、微球菌、乳酸菌、乳酸桿菌及葡萄球菌數(shù)量的變化,鑒定實(shí)驗(yàn)風(fēng)干過程的優(yōu)勢菌種,并測定其pH值、溫度。
1.3.2 風(fēng)干牦牛肉的制備
購入5 kg市售西藏生鮮牦牛肉,將其切割成一條條的肉條,懸掛在繩子上,進(jìn)行風(fēng)干,置于拉薩室內(nèi)自然環(huán)境下,避光通風(fēng)風(fēng)干。
1.3.3 微生物指標(biāo)的測定
采用稀釋平板法測定微生物數(shù)量,在無菌條件下稱取25.0 g樣品,加入225 mL 0.9%無菌生理鹽水,充分進(jìn)行攪拌,使其充分混勻。取1 mL上清液于含有9 mL 0.9%無菌生理鹽水的試管中,進(jìn)行加倍遞增稀釋,分別稀釋至10-3、10-4、10-5,每個(gè)稀度做3個(gè)平行,用培養(yǎng)基培養(yǎng)[2]。不同的菌群分別采用不同的選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行分離和計(jì)數(shù)。
菌落總數(shù)的測定:用PCA培養(yǎng)基在30 ℃培養(yǎng)48 h測定細(xì)菌總數(shù);微球菌數(shù)的測定:用PCA+(改進(jìn)型PCA)培養(yǎng)基在30 ℃培養(yǎng)48 h測定微球菌;乳酸菌數(shù)的測定:用MRS(De Man Rogosa Sharpe Agar)培養(yǎng)基在30 ℃培養(yǎng)48 h測定乳酸菌;乳桿菌數(shù)的測定:用MRS+(改進(jìn)型MRS)培養(yǎng)基在30 ℃培養(yǎng)48 h測定乳桿菌;葡萄球菌數(shù)的測定:用VJ培養(yǎng)基(Vogel Johnson Agar)在30 ℃培養(yǎng)48 h測定葡萄球菌[3]。
1.3.4 理化指標(biāo)的測定
取風(fēng)干過程的牦牛肉,分別于鮮肉、風(fēng)干2 d、風(fēng)干5 d、風(fēng)干7 d、風(fēng)干10 d、風(fēng)干15 d和風(fēng)干20 d進(jìn)行取樣,每次取3個(gè)重復(fù)。將牦牛肉干切碎置于燒杯中,用穿刺型pH計(jì)測定樣品的pH值,記錄,結(jié)果取3次測定的pH平均值。
每個(gè)樣品進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn),并使用SPSS 26軟件進(jìn)行t檢驗(yàn),P<0.05表示差異顯著,然后使用Origin軟件繪圖。
1.5.1 取樣并純化
實(shí)驗(yàn)分別從鮮肉、風(fēng)干2 d、風(fēng)干5 d、風(fēng)干7 d、風(fēng)干10 d、風(fēng)干15 d和風(fēng)干20 d中取樣,每次取3個(gè)重復(fù),將上述制成的稀釋液接種于PCA+培養(yǎng)基、MRS培養(yǎng)基、MRS+培養(yǎng)基、VJ培養(yǎng)基,在各培養(yǎng)基中分別取數(shù)目最多、重復(fù)最高的菌落數(shù)純化,得到純化的單菌株。
1.5.2 16S rDNA鑒定細(xì)菌
(1)DNA的提取。將菌體放入離心管中,加入50 μL的DNA提取液,10 μL的二氧化硅晶體,放入離心機(jī)中,離心(4 ℃,10 000 r·min-1,5 min),取上層清液于管中,放入4 ℃冰箱里保存30 min后取出,在65 ℃水浴鍋里水浴1 h,然后置于-20 ℃冰箱里保藏。
(2)PCR擴(kuò)增(16S rRNA序列的擴(kuò)增)。16S rRNA基因的擴(kuò)增使用細(xì)菌通用引物27F和1459R。16S rRNA基因正向引物27F核酸序列(5’-AGAGTTTG ATCCTGGCTCAG-3’)和反向引物1495R核酸序列(5’-CTACGGCTACCTTGTTACGA-3’)。PCR 體系 50 μL 內(nèi) 含 模 板 DNA(100 ng·μL-1)2.0 μL、27F(20 pmoL·μL-1)2.0 μL、1495R(20 pmoL·μL-1)2.0 μL、Premix-Taq酶25 μL和超純水25 μL;擴(kuò)增條件:94 ℃下模板變性5 min,隨后94 ℃下變性30 s,55 ℃復(fù)性30 s,72 ℃延伸1 min,30個(gè)循環(huán)結(jié)束后4 ℃保存。PCR結(jié)束后,DNA在1%(W/V)瓊脂糖凝膠(Promega)中電泳。
(3)在凝膠成像儀上觀察。電泳結(jié)束后用100 mg·mL-1溴化乙錠(Ethidium Bromide,EB)溶液浸泡凝膠10 min,回收溴化乙錠溶液,用蒸餾水沖洗凝膠后在紫外光(凝膠成像儀)下觀察,PCR產(chǎn)物為1 500 bp的條帶。
(4)送檢。將樣本送至生工生物工程(上海)股份有限公司鑒定。
2.1.1 新鮮牦牛肉風(fēng)干過程中細(xì)菌總數(shù)的變化
由圖1可知,牦牛肉風(fēng)干過程中細(xì)菌總數(shù)均呈現(xiàn)升高趨勢,但菌落總數(shù)均沒有超過30 000 CFU·g-1,符合熟肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[4]。在鮮肉到風(fēng)干5 d之間均沒有顯著性差異,在風(fēng)干5 d與風(fēng)干7 d之間存在顯著性差異,在風(fēng)干7 d與風(fēng)干10 d之間存在顯著性差異,而風(fēng)干10 d到風(fēng)干20 d之間不存在顯著性差異。
圖1 新鮮牦牛肉風(fēng)干過程中細(xì)菌總數(shù)變化圖
2.1.2 新鮮牦牛肉風(fēng)干過程中微球菌數(shù)的變化
由圖2可知,牦牛肉風(fēng)干過程中微球菌數(shù)呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢。實(shí)驗(yàn)初期,微球菌為優(yōu)勢菌種,數(shù)量較多,但隨新鮮牦牛肉的風(fēng)干,微球菌數(shù)量下降,但下降不顯著。隨pH值上升,乳酸菌和乳酸桿菌對(duì)其抑制作用減弱,微球菌數(shù)量上升。
圖2 新鮮牦牛肉風(fēng)干過程中微球菌數(shù)變化圖
2.1.3 新鮮牦牛肉風(fēng)干過程中乳酸菌數(shù)的變化
由圖3可知,牦牛肉風(fēng)干過程中乳酸菌數(shù)基本上呈升高趨勢。在整個(gè)風(fēng)干過程中,乳酸菌一直是優(yōu)勢菌,能產(chǎn)生細(xì)菌素,抑制有害微生物的生長,顯著提高產(chǎn)品的安全性[5]。在鮮肉與風(fēng)干5 d無顯著性差異,而在鮮肉到風(fēng)干2 d有顯著性差異,風(fēng)干2 d到風(fēng)干5 d有顯著性差異。
圖3 新鮮牦牛肉風(fēng)干過程中乳酸菌數(shù)變化圖
2.1.4 新鮮牦牛肉風(fēng)干過程中乳酸桿菌數(shù)的變化
由圖4可知,牦牛肉風(fēng)干過程中乳酸桿菌數(shù)均呈升高趨勢。在整個(gè)風(fēng)干過程中,乳酸桿菌一直是優(yōu)勢菌,可以抑制各種腐敗和致病細(xì)菌增長。鮮肉到風(fēng)干5 d無顯著性差異,風(fēng)干5 d到風(fēng)干7 d有顯著性差異,風(fēng)干7 d到風(fēng)干10 d有顯著性差異,風(fēng)干10 d到風(fēng)干15 d有顯著差異,而風(fēng)干15 d到風(fēng)干20 d無顯著性差異。
圖4 新鮮牦牛肉風(fēng)干過程中乳酸桿菌數(shù)變化圖
2.1.5 新鮮牦牛肉風(fēng)干過程中葡萄球菌數(shù)的變化
由圖5可知,牦牛肉風(fēng)干過程中葡萄球菌數(shù)基本呈上升趨勢。隨著風(fēng)干的進(jìn)行,葡萄球菌數(shù)量因乳酸菌產(chǎn)酸的影響有所下降,之后由于水分含量的降低,乳酸菌數(shù)量減少,葡萄球菌耐受性增加,導(dǎo)致葡萄球菌數(shù)量回升[6]。
圖5 新鮮牦牛肉風(fēng)干過程中葡萄球菌數(shù)變化圖
由圖6可知,pH值在7 d前呈上升趨勢,在7 d和15 d之間呈下降趨勢,但總體來說pH值是呈上升趨勢的,家畜剛被宰殺時(shí)的肉處于等電點(diǎn),其pH值為5.3~5.5[7]。pH值從實(shí)驗(yàn)初始5.355升至實(shí)驗(yàn)中段6.055,然后降至實(shí)驗(yàn)后期5.935,最后上升至6.205。在肉制品的生產(chǎn)過程中,提高肉制品pH值,可以增加肉制品的系水性[8]。由此可知,實(shí)驗(yàn)pH值升高,可能與肉制品系水性提高相關(guān)。實(shí)驗(yàn)后期,乳酸菌、微球菌占據(jù)微生物菌群的主導(dǎo)地位,乳酸菌產(chǎn)酸,使肉制品的pH下降;微球菌也可以降低pH,控制病原微生物和腐敗微生物的生長[9]。
圖6 新鮮牦牛肉風(fēng)干過程中pH值變化圖
在實(shí)驗(yàn)初期的優(yōu)勢種為清酒廣泛乳桿菌(Latilactobacillus sakei)、彎曲乳酸桿菌(Latilactobacillus curvatus)、魏森特普山假單胞菌(Pseudomonas weihenstephanensis)、乳酸乳球菌亞種(Lactococcus lactis subsp.lactis)、馬葡萄球菌(Staphylococcus equorum)、短波單胞菌屬(Brevundimonassp.);在實(shí)驗(yàn)中期的優(yōu)勢種為清酒廣泛乳桿菌(Latilactobacillus sakei)、魏森特普山假單胞菌(Pseudomonas weihenstephanensis)、多食鞘氨醇桿菌(Sphingobacterium multivorum);在實(shí)驗(yàn)后期與末期的優(yōu)勢種為清酒廣泛乳桿菌(Latilactobacillus sakei)、彎曲乳酸桿菌(Latilactobacillus curvatus)、琥珀酸葡萄球菌亞種(Staphylococcus succinussubsp.succinus)。
新鮮牦牛肉風(fēng)干過程中細(xì)菌總數(shù)均沒有超過國家標(biāo)準(zhǔn),可以安全食用。細(xì)菌總數(shù)及微球菌、乳酸菌、乳桿菌、葡萄球菌呈上升趨勢,細(xì)菌總數(shù)及乳酸菌、乳桿菌數(shù)目較高。優(yōu)勢細(xì)菌以乳酸菌、乳桿菌為主,其次為假單胞桿菌、葡萄球菌,以及少量的鞘氨醇桿菌、單胞菌屬。
(2)新鮮牦牛肉風(fēng)干過程中pH變化基本上呈上升趨勢,pH為5.35~6.23,其pH值波動(dòng)或與乳酸菌、微球菌使牦牛肉pH值下降,與肉制品系水性提高使pH升高有關(guān)。
(3)清酒廣泛乳桿菌(Latilactobacillus sakei)的代謝產(chǎn)物如細(xì)菌素和肽聚糖可以抑制致病或腐敗細(xì)菌。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間,為優(yōu)勢種。清酒廣泛乳桿菌(Latilactobacillus sakei)對(duì)牦牛肉風(fēng)干過程中腐敗微生物起抑制作用。彎曲乳酸桿菌(Latilactobacillus curvatus)可以在牦牛肉風(fēng)干過程的初期與后期起到抑制各種腐敗菌和致病菌增長的作用。這兩種菌或在牦牛肉風(fēng)干過程中有效抑制了致病菌及腐敗菌的增殖,為保持牦牛肉風(fēng)干過程中的安全性及可食用性提供了切實(shí)的保障。