即食酱油为不经过烹调直接应用于菜类调味的调味品,对卫生指标要求较高。冷杀菌技术是近年来研究较多的一种杀菌技术,由于杀菌过程中食品温度并不升高或升高很低,既利于保持食品中功能成分的生理活性,中的微生物杀死,且负面效应少,保证了产品又有利于保持其色、香、味及营养成分。紫外线杀菌技术是一种投资少、能耗小、操作简单方便、无污染的冷杀菌技术,非常适合酱油的杀菌保鲜。紫外线杀菌能力很强,对细菌、酵母、霉菌、病毒等各类微生物都有显著的杀灭作用。用紫外线照射酱油,不但能将酱油的安全性、营养性和保藏性。紫外线已广泛应用于空气、水等的消毒,但用于酱油的保鲜杀菌研究较少。本实验主要研究紫外线对酱油中细菌和大肠杆菌的杀灭作用,以探索紫外线对即食酱油保鲜效果及安全性。
1、材料与方法
1.1、材料与设备
酱油:淮安市浦楼酱醋有限公司提供(发酵酱油)。
培养基:营养琼脂培养基(上海医学化验所试剂厂);乳糖胆盐发酵培养基(北京双旋微生物培养基制品厂);伊红美蓝琼脂平板(江苏卫生防疫站微生物试剂厂);乳糖发酵管(上海医学化验试剂厂);乳糖(上海生物化学试剂商店);蛋白胨(上海东海制药厂)。
试剂:革兰氏染色液、酚酞、甲基红一溴甲酚绿、次甲基蓝、灭菌生理盐水(分装于试管中,每管9mL)、氢氧化钠、淀粉酶、乙醇、丙酮、浓硫酸、硼酸、硫酸酮、硫酸钾、盐酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、甲醛、亚铁氰化钾、酒石酸钾钠等。
设备及器材:紫外灯(天津灯泡五厂生产,ZSZ-W型,波长253.7nm,强度125μw/cm²,30W)、培养箱(36±1℃)、干燥箱、灭菌锅、天平、可调式电炉、恒温水浴箱(46±1℃)、PH计、氨基酸自动测定仪、超净工作台、显微镜、玻璃仪器若干、吸管、酒精灯、试管架、温度计、广口瓶、具塞量筒、凯氏烧瓶、离心机、波美度计、磁力搅拌器等。
1.2、方法
1.2.1、微生物测定方法:测定菌落总数(按GB4789,2-94执行);测定大肠菌群数(按GB4789,3-94执行)。
1.2.2、理化指标测定:还原糖:Lan-Eynon法;氨基酸:氨基酸自动分析仪;无盐固形物:仲裁法(105℃恒重发);氨基酸氮:滴定法;全氮:凯氏定氮法;总酸:滴定法。
1.2.3、感官评定:评定小组成员由淮安市浦楼酱醋有限公司质技部10人组成,从酱油的色泽、体态、香气、滋味四个方面给予评定,采用百分制法确定处理方案。
1.2.4、正交实验设计:紫外线杀菌受照射剂量Q、照射距离L、杀菌温度T、酱油厚度d等4个因素影响,每个因素选取3个水平,做4因素3水平Lg(34)正交设计。
表1 正交实验设计表
因素 | A剂量(μw·s/cm²) | B厚度(mm) | C温度(℃) | D距离(cm) |
1 | 35000 | 0.5 | 10 | 20 |
2 | 48000 | 1.0 | 15 | 30 |
3 | 50000 | 2.0 | 20 | 40 |
2、结果与分析
2.1、紫外线照射剂量对杀菌效果的影响
固定酱油厚度(d=2mm)、温度(常温T=20℃)、紫外线灯与酱油之间距离(L=20cm)三因素,改变照射剂量Q时,照射剂量对杀菌效果的影响。
图1 照射剂量对杀菌率的影响
图2 酱油厚度对杀菌率的影响
从图1可以看出,从12000μw·s/cm²至48000μw·s/cm²,酱油的菌落总数随着照射剂量的增加,杀菌率增大;从48000μw·s/cm²至90000μw·s/cm²杀菌率基本稳定。
2.2、酱油厚度对杀菌率的影响
固定温度(常温T=20℃),紫外灯与酱油之间距离(L=20cm),杀菌时间(5min)三因素不变,改变酱油厚度d时,酱油厚度对杀菌效果的影响。
从图2可以看出,酱油对紫外线的吸收系数较大,酱油的厚薄严重影响紫外线的透过率。当酱油厚度d<2mm时,杀菌效果较好,当酱油的厚度d>2mm时,杀菌效果减弱。
2.3、紫外线照射距离对杀菌效果的影响
固定照射时间(t=5min),酱油温度(T=20℃),厚度(d=2mm)三因素不变时,照射距离对杀菌效果的影响。
从图3可以看出,随着杀菌距离的增加,杀菌效果减弱,距离L<40cm时,杀菌率在80%以上,变化较为平缓,当L>40cm时,杀菌效果明显下降。
2.4、酱油温度对杀菌效果的影响
固定照射时间(t=5min),酱油厚度(d=2mm),照射距离(L=20cm)三因素不变时,温度对杀菌效果的影响。
从图4可以看出,环境温度从0℃至20℃时,随着温度的升高,杀菌效果增大,从20℃至40℃时,紫外灯的杀菌率基本稳定。
图3 照射距离对杀菌率的影响
图4 原料温度对杀菌率的影响
2.5、正交实验
表2 正交实验表
处理号 | A | B | C | D | 菌落总数(cfm/mL) | 大肠菌群(杀灭率%) | 得分 |
1 | 1(36000) | 1(0.5) | 1(10) | 1(20) | 1.8*104 | 90 | 89 |
2 | 1(36000) | 2(1.0) | 2(15) | 2(30) | 1.5*104 | 85 | 88 |
3 | 1(36000) | 3(2.0) | 3(20) | 3(40) | 2.2*104 | 80 | 88 |
4 | 2(48000) | 1(0.5) | 3(20) | 2(30) | 1.3*104 | 98 | 92 |
5 | 2(48000) | 2(1.0) | 1(10) | 3(40) | 1.9*104 | 90 | 89 |
6 | 2(48000) | 3(2.0) | 2(15) | 1(20) | 1.9*104 | 85 | 90 |
7 | 3(60000) | 1(0.5) | 2(15) | 3(40) | 1.3*104 | 98 | 88 |
8 | 3(60000) | 2(1.0) | 3(20) | 1(20) | 1.6*104 | 98 | 84 |
9 | 3(60000) | 3(2.0) | 1(10) | 2(30) | 1.9*104 | 90 | 82 |
10 | CK | - | - | - | 8.8*104 | - | - |
K1 | 265 | 269 | 263 | 260 | |||
K2 | 271 | 261 | 262 | 266 | |||
K3 | 254 | 260 | 265 | 264 | |||
Ⅰi | 88.3 | 89.7 | 87.7 | 86.7 | |||
Ⅱi | 90.3 | 87 | 87.3 | 88.7 | |||
Ⅲi | 84.7 | 85.7 | 88.3 | 88.0 | |||
Ri | 2.0 | 3.0 | 0.4 | 0.7 |
由表2分析得出,各因素对保鲜效果影响的大小顺序为:酱油厚度d>照射剂量Q>杀菌距离L>杀菌温度T。由实验结果可以看出,杀菌条件为B1A2D2C3和B1A3D3C2,使菌落总数下降了85%,仅为1.3*104,大大低于我国即食酱油的卫生标准(3*104cfu/mL)。