微波殺菌在醬牛肉保鮮中的應用研究

    通過儀器對醬牛肉中主要的腐敗菌進行了分離與初步鑒定，并通過對腐敗菌在微波加熱條件下的死亡特性研究，探討了微波殺菌應用于醬牛肉保鮮的可行性。研究表明，醬牛肉中的主要腐敗菌屬于葡萄球菌屬、腸桿菌科和假單胞菌屬。微波加熱溫度達到50～60℃時，可以殺死大部分腐敗菌。微波殺菌可以有效的延長醬牛肉的貨架期。

    醬牛肉營養豐富，水分活度很高，極易因腐敗微生物的增殖而導致產品的腐敗變質，這嚴重制約了醬牛肉的生產和流通，限制了其生產的工業化。因而研究醬牛肉的保鮮問題具有重要意義。

    微波滅菌技術由于其具有快速、節能以及對食品品質影響小等優點，使其在食品工業中的應用正日益受到重視。國內外有關微波殺菌保鮮肉類食品取得良好的文獻時有報道。但是，微波殺菌作為一種新的滅菌技術，還缺乏對微生物在其線性升溫狀態下死亡規律的研究。本文的目的是研究微波處理醬牛肉中主要腐敗菌的致死特征，探討微波技術應用于醬牛肉的保鮮問題的可行性。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

    醬牛肉購于超市，所購的醬牛肉均為當天生產的產品（從出鍋到取樣不超過6～8小時），購回后立即進行無菌切分并真空包裝。

營養瓊脂，葡萄糖氧化發酵培養基（O/F培養基），細菌染色液（H2O2），鹽酸對氨基二甲基苯胺，α—萘酚，L—精氨酸鹽，酚紅。

微波爐（2450Mhz、750W），穿刺式溫度計，生物顯微鏡，恒溫培養箱，手提式高壓滅菌鍋，真空封口機，無菌操作臺，冰箱等。

1.2 細菌總數的測定

    按GB 47892-1994標準采用平板計數法。

1.3 腐敗菌的分離與初步鑒定

    從測定細菌總數的瓊脂平板上，挑取典型生長的菌落，進行平板劃線分離，得到純化的單菌落。將已純化的菌株在適當溫度（30～35℃）培養18～24小時后，觀察其菌落特征，并進行革蘭氏染色、鞭毛染色，觀察其形態特征，然后作相應的生理生化試驗，如氧化酶試驗、過氧化氫試驗、葡萄糖氧化發酵試驗、精氨酸雙水解試驗等。根據M.H.Brown（1982）推薦的肉品中腐敗微生物鑒定圖譜進行鑒定。

1.4 肉樣的微波處理方法及溫度測定

    將肉樣切成若干塊約200g的長方形，并真空包裝，分別在微波爐內（750W）加熱一定時間，用穿刺式溫度計測定其溫度，取三次測定的平均值。

1.5 微波處理對腐敗菌致死特性的測定

    將各種主要腐敗菌用無菌生理鹽水制成濃度為106～107cfu/ml的菌懸液，取一定量菌液，在微波爐內加熱一定時間，迅速取出冷卻，取1ml測定活菌總數（取三次測定的平均值）。

2 結果與分析

2.1 醬牛肉中主要腐敗菌的分離與初步鑒定

    醬牛肉中腐敗種類較多，本實驗分離純化四種主要的腐敗菌進行微波耐受性實驗，分別編號為A、B、C、D，根據它們的菌落特征、形態特征及生理生化特征，可以判定A、B屬于葡萄球菌屬，C屬于腸桿菌科，D屬于假單胞菌屬。

2.2 肉樣在微波加熱條件下升溫曲線的測定

    了解物料在微波加熱狀態下的升溫狀況是研究微波殺菌效果的一個首要問題。本試驗肉樣才初始溫度（即室溫）為15℃，微波加熱條件下肉樣的升溫狀況如表1。

表1  肉樣在微波加熱條件下的升溫規律（200g、750W）

    對表中的數據進行回歸分析，可以得到如下的回歸曲線：Y=14.417+0.918X，相關系數r=0.996

圖1  肉樣在微波加熱條件下的升溫曲線圖

從圖1可以看出，肉樣在微波加熱條件下的升溫曲線過程是線性的。

2.3 腐敗菌在微波加熱條件下的死亡特征

    為了研究腐敗菌在微波狀態下的死亡特征，只有使菌液的升溫狀態和物料在微波加熱條件下的升溫狀態一致，結果才有意義。經過多次試驗，將盛有約9ml菌液的小刻度試管置于直徑為5cm、高12cm的圓形玻璃缸內（內盛約130ml水，液面與試管內菌液齊平），在微波爐加熱時，菌液的升溫過程與肉樣的升溫過程是基本一致的。各種腐敗菌隨微波加熱時間的延長，其殘留活菌總數（cfu/ml）如表2。

表2  腐敗菌總數隨微波加熱時間的變化

    從表2中的數據可以看出，在微波處理的前30s（溫度低于約40℃），各種腐敗菌的活菌總數緩慢降低；當微波處理時間達到40～50s時，活菌總數驟減，大部分腐敗菌被殺死，從升溫曲線可知，此時的溫度范圍大約在50～60℃；當微波處理時間達到60s時，即溫度達到約70℃時，腐敗菌幾乎全部被殺滅。因而，微波處理可以快速有效地殺滅醬牛肉中的腐敗菌，充分體現了微波具有在較低溫度下快速殺菌的優點。

2.4 微波殺菌對醬牛肉保鮮效果的影響

    根據微波處理對腐敗菌抑菌特征的研究可知，當微波加熱的終溫度達到60～70℃時，即可殺死絕大部分腐敗菌。因而本實驗殺菌處理采用微波功率750W，加熱溫度至終溫約70℃。并設立對照組（不進行微波殺菌），分別儲存于常溫（20℃）及冷藏（0～5℃）的條件下，定期測定儲存期間細菌總數的變化，結果如表3、表4。

    國家標準規定，醬牛肉在銷售之前細菌總數不能超過80000cfu/g。從表3中的數據可以看出，醬牛肉的初始菌數很高，未經殺菌處理的樣品貨架期很短，在常溫條件下，僅能儲存2d，即使在0～5℃的冷藏條件下，貨架期也只有5d。從表4中的數據可以看出，微波殺菌處理可以大大降低產品的初始菌數，使產品的貨架期大大延長，在常溫條件下可以儲存3周以上，在冷藏條件下儲存8周，產品的細菌總數仍遠遠低于國家標準。另外，試驗中發現，微波殺菌對醬牛肉的感官品質無任何不良影響。

表3  未殺菌樣品儲存期間細菌總數的變化（cfu/g）

表4  微波殺菌樣品儲存期間細菌總數的變化（cfu/g）

3 結論

3.1 微波加熱條件下難以實現恒溫過程，本文模擬肉塊（規格為200g）在微波（750W）加熱條件下的升溫狀態，測定了醬牛肉中主要腐敗菌在線性升溫狀態下的死亡規律。研究證明，微波殺菌的終溫度是影響微波殺菌效果的關鍵因素。當微波加熱時間小于30s時，即溫度低于40℃時，對腐敗菌的殺滅效果不明顯；當微波加熱溫度達到60℃以上時，可以殺死絕大部分腐敗菌。

3.2 醬牛肉的儲存試驗結果表明，醬牛肉產品的初始菌數很高，而初始菌數是影響產品貨架期的重要因數之一，因而產品在儲存期間極易腐敗。產品經頻率2450MHz，功率750W的微波殺菌處理后，可以在60s被殺死大部分醬牛肉中的主要腐敗菌，大大降低產品的初始菌數，且對產品的感官品質無不良影響，延長了醬牛肉的貨架期。這充分體現了微波殺菌具有快速、衛生、方便和對產品品質破壞小的優點，因而將微波殺菌應用于醬牛肉的保鮮是可行的。

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