贮藏温度和时间对哈尔滨红肠微生物
菌相变化及理化性质的影响

姚来斌,韩 齐,刘 骞,李沛军,李暮春,孔保华*

(东北农业大学食品学院,黑龙江 哈尔滨 150030)

 

摘 要研究贮藏温度和时间对哈尔滨红肠微生物菌相及理化性质的影响。将红肠贮藏在4 ℃或室温((20±2)℃)条件下,研究第0、2、4、6天红肠菌落总数、乳酸菌、假单胞菌和葡萄球菌的数量变化,并分析不同贮藏温度和时间对红肠的感官、pH值、硫代巴比妥酸值、红色度(a*值)、亮度(L*值)及质构特性的影响。结果表明,在0~2 d菌落总数增长速率最快,6 d室温红肠样品菌落总数和葡萄球菌显著多于4 ℃的红肠样品
P<0.05)。乳酸菌和假单胞菌在6 d数量较多,其中4 ℃和室温贮藏的红肠中假单胞菌分别上升到5.1(lg(CFU/g))
和6.2(lg(CFU/g))。随着贮藏时间的延长,红肠的感官质量逐渐降低,pH值也逐渐降低,而硫代巴比妥酸值逐渐增大。a*和L*值变化不大,质构特性中硬度和咀嚼性逐渐变大,弹性和黏聚性的变化不大。研究表明假单胞菌和乳酸菌是红肠贮藏过程中主要的优势腐败菌,随着贮藏时间延长红肠的质量下降。

关键词哈尔滨红肠;微生物菌相;理化性质;感官评定

 

Influence of Storage Temperature and Duration on Changes in Microfloral, Physical and Chemical Properties of Harbin Red Sausage

 

YAO Lai-bin, HAN Qi, LIU Qian, LI Pei-jun, LI Mu-chun, KONG Bao-hua*

(College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)

 

Abstract: The aim of this study was to investigate microfloral characteristics and physicochemical properties of Harbin red sausage as a function of storage temperature and duration. The changes in total number of colonies and lactic acid bacteria, Pseudomonas and Staphylococcus quantities were studied, and sensory attributes, pH, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) value, a* value, L* value and textural properties were also evaluated when red sausages were stored at 4 ℃ or room temperature ((20 ± 2) ℃) for different days from 0 to 6 d. The total number of colonies increased fastest during the first two days, and after 6 days of storage at room temperature, both this parameter and Staphylococcus count in red sausages were significantly higher than at 4 ℃ (P < 0.05). The numbers of lactic acid bacteria and Pseudomonas reached the highest levels on day 6, and Pseudomonas increased to 5.1 and 6.2 (lg(CFU/g)) at 4 ℃ and room temperature, respectively. Meanwhile, the sensory quality and pH value decreased gradually with increased storage time, whereas TBARS significantly increased (P < 0.05). However, neither a* value nor L* value showed significant change. The hardness and chewiness increased gradually, while elasticity and cohesiveness showed a little change. These results reveal that Pseudomonas and lactic acid bacteria are the predominant spoilage bacteria at 6 d of storage and that red sausage quality decreased with increased storage time.

Key words: Harbin red sausage; microflora; physical and chemical properties; sensory quality

中图分类号:TS201.3 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2014)10-0230-06

doi:10.7506/spkx1002-6630-201410043

哈尔滨红肠是欧式灌肠的一种,因其具有独特的风味和颜色而深受广大消费者的喜爱。红肠在销售过程中一般不包装,并且长时间与空气接触,因此极易污染微生物而缩短红肠的货架期。所以研究红肠贮藏过程中菌相及理化性质的变化可以为延长红肠的保质期提供一定的理论基础。

传统平板培养方法是利用选择性培养基针对特定的微生物进行选择性培养,从微生物数量来反映和判断优势腐败菌的一种方法[1]。这种方法操作简单、易于培养、方便用于微生物的分离和鉴定,可以研究微生物的多样性以及微生物之间的相互作用[2]。对于不同贮藏条件的肉类来说,传统平板培养方法已经成为研究菌相变化及优势腐败菌的主要方法[3]。

目前对各种食品中的微生物菌相变化和保质期的研究是食品领域的一个热点,Gazzola等[4]研究了香肠发酵过程中微生物群落结构的变化,并且发现在香肠发酵过程中细菌的耐药性基因也随之改变。Lu Shiling等[5]将发酵肠接种不同初始菌之后,使用传统培养的方法研究了发酵肠在贮藏过程中的菌相变化。Kesmen等[6]通过传统培养结合聚合酶链式反应结合变性梯度凝胶电泳的方法鉴定了土耳其发酵香肠中乳酸菌的菌相变化和群落结构,Ercolini等[7]也使用平板培养方法分析了抗菌包装对牛肉的抑菌作用,并且鉴定了牛肉冷藏过程中导致腐败的主要优势菌。但是少见哈尔滨红肠菌相的变化分析报道,因此研究红肠贮藏过程中优势腐败菌及其变化规律,预测产品保质期以及选用适宜的贮藏条件来确保产品的安全性具有重要的意义[8]。

本实验主要研究红肠在4 ℃或室温(20±2) ℃贮藏过程中,菌落总数、乳酸菌、假单胞菌及葡萄球菌的数量变化,以及红肠pH值、硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)、颜色(a*值、L*值)和质构特性(硬度、弹性、黏聚性和咀嚼性)等物理化学特性的变化。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪瘦肉和猪肉背部脂肪购于黑龙江省哈尔滨市大润发超市;玉米淀粉 黑龙江省大庆家良食品有限公司;白胡椒 中国吉林省杞参食品有限公司;葡萄糖、异抗坏血酸钠、碱性磷酸盐、亚硝酸盐 哈尔滨亿人食品添加剂公司;天然肠衣 东北农业大学肉制品加工厂;盐、味精均为食品级;蛋白胨、牛肉膏和营养琼脂 北京奥博星生物技术有限责任公司;MRS琼脂 广东环凯微生物科技有限公司;无水氯化镁、磷酸氢二钾、无水硫酸镁、无水硫酸钾和氯化钠均为分析纯。

1.2 仪器与设备

SXC12型绞肉机 上海双蝶厨具有限公司;UMC5斩拌熔融釜 德国Stephan公司;真空灌肠机 临沂大浩机械厂;SPX-250B-D2型振荡培养箱 上海博远事业有限公司医疗设备厂;721型可见分光光度计 上海元析仪器有限公司;LG10-2.4A型高速离心机 北京医用离心机厂;ZE-6000色差计 日本色电工业株式会社;TA-XT plus型质构分析仪 英国Stable Micro System公司。

1.3 方法

1.3.1 红肠的制作方法

红肠的制作方法参照孔保华等[9]主编的《肉品科学与技术》中的实验方法,略作改动。工艺流程为:原料肉修整→腌制→斩拌→灌制→烘烤→煮制→熏制。

原料肉放置于绞肉机中绞碎时,配方为:食盐27 g/kg、
异抗坏血酸钠0.5 g/kg和亚硝酸盐1 mg/kg,低温腌制24 h。灌制后的红肠放入烘烤炉中70~80 ℃烘烤25~30 min,然后在85 ℃温水中煮制30~40 min,煮制后的红肠进行熏制,即获得成品。整个过程都是在东北农业大学食品学院肉品实验室中进行。

1.3.2 微生物计数的制样方法

微生物计数参照GB 4789.2—2010《食品卫生微生物学检验:菌落总数测定》的方法,稍作改动。

1.3.3 红肠的感官评定

感官评定参考汪岩等[10]的方法,略作改动。本实验采用双盲评分法,即对样品进行随机编号(本实验采用3 位随机数字),待评定样品也随机分配。

本实验分别评定红肠的外观、切面颜色、组织状态、风味、口感和总体可接受性,各项指标最高分为7 分,最低分为1 分。评定标准为:外观7 分为色泽红润,1 分为色泽暗淡无光泽;切面颜色7 分为鲜红有光泽,1 分为发白无光泽;组织状态7 分为切面光滑,肠体致密有弹性,1 分为切面粗糙,肠体疏松弹性差;风味7 分为有红肠特有的浓郁香气,1 分为有腥臭等难闻气味;口感7 分为嫩滑软硬适中,有咀嚼感,1 分为过软或过硬;总体可接受性7 分为受消费者青睐,1 分为不被消费者喜爱。

1.3.4 pH值和TBARS值的测定方法

pH值的测定:参照施春权等[11]的方法;TBARS值的测定:参考Wang等[12]的方法。

1.3.5 红肠色差值的测定

参照Zhang Xue等[13]的方法,略作改动。重复测定3 次,每次将样品旋转120°,结果取平均值。

1.3.6 红肠质构性质的测定

采用质构剖面分析方法(texture profile analysis,TPA)进行测定,在TA-XT plus型质构分析仪上进行测定,并用Stable Micro System软件来加以分析。

样品预处理:将不同温度贮藏的红肠在室温放置,使其中心温度达到室温(20±2)℃,将肠衣剥去,用刀将其切成20 mm长、直径40 mm的圆柱,切面要保持平整,每批样品做7 次平行测定。

TPA测试参数参考芦嘉莹等[14]的方法,略作改动,参数为:选用P/50测试探头;测前速率:5 mm/s;测试速率:1 mm/s;测后速率:5 mm/s;压缩比:50%;两次激活感应力:5 g。测定红肠的硬度、弹性、黏聚性和咀嚼性。

1.4 数据统计分析

所得数据均为3 次实验的平均值,数据统计分析采用Statistix 8.1中Linear Models程序进行,使用Tukey HSD程序进行差异显著性分析(P<0.05),利用Sigma plot 11.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 红肠贮藏过程中微生物数量的变化

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图 1 红肠贮藏过程中菌落总数(A)、乳酸菌数量(B)、假单胞菌数量(C)和葡萄球菌数量(D)的生长变化趋势

Fig.1 Changes in bacterial growth rates in red sausage during storage

从图1可以看出,红肠中菌落总数初始均为4.0(lg(CFU/g))左右,小于GB 2726—2005《熟肉制品卫生标准》规定的肉制品出厂菌落总数(国家标准规定肉制品细菌总数应低于5×104 CFU/g,取对数值为4.7(lg(CFU/g))),随着贮藏时间的延长,均呈显著上升趋势(P<0.05),其中室温贮藏的红肠菌落总数在后期增加的数量要比4 ℃贮藏的多,这说明低温贮藏有利于抑制微生物的生长。

红肠中乳酸菌数量呈显著性增加趋势(P<0.05),在2~4 d生长速度最快,贮藏后期数量较多,并且室温贮藏的红肠中乳酸菌要比4 ℃红肠中的多,这说明在贮藏末期乳酸菌是主要的腐败微生物之一,乳酸菌的增长也是红肠pH值下降的主要因素,这与Russo等[15]的研究结果也基本相同。

假单胞菌是低温肉制品中主要的腐败菌,虽然红肠中假单胞菌的数量随着时间的延长都呈显著上升趋势
P<0.05),但是室温贮藏的红肠假单胞菌增长速度和数量均大于4 ℃贮藏的红肠,这也表明温度和时间是导致微生物指标变化的主要因素。同时Li等[16]对猪胴体表面的菌相动态研究也证实,假单胞菌是优势腐败微生物。

相对来说葡萄球菌的数量从贮藏初期到后期都比较少,贮藏末期也没有超过3.8(lg(CFU/g)),这说明红肠体系中可能不适合葡萄球菌的生长,并且乳酸菌产酸对后期葡萄球菌的生长也有一定的抑制作用。但王永霞等[17]指出,葡萄球菌的存在有利于肉制品的呈色和产生风味,因此红肠贮藏后期颜色和风味的变化都没有前期明显。

2.2 红肠贮藏期间感官评定结果

表 1 红肠在贮藏期间的感官评定

Table 1 Sensory evaluation of red sausage during storage

指标

实验组

贮藏时间/d

0

2

4

6

外观

对照

5.63±0.52aA

5.58±0.41aA

5.59±0.45aA

5.65±0.33aA

室温(20±2)℃

5.62±0.74bA

4.12±0.64bB

3.87±0.64bC

2.62±0.51bD

4℃

5.71±0.48aA

4.57±0.53bB

3.71±0.48bC

2.57±0.78bD

 

 

 

 

 

 

切面

颜色

对照

5.75±0.46aAB

5.76±0.36aAB

5.78±0.56aAB

5.65±0.35aB

室温(20±2)℃

4.87±0.64bA

4.25±0.70bB

3.62±0.51bC

3.00±0.75bD

4℃

5.42±0.53aA

4.71± 0.48cB

3.42± 0.53bC

2.42±0.53cD

 

 

 

 

 

 

组织

状态

对照

5.75±0.46aA

5.77±0.33aA

5.67±0.33aA

5.68±0.43aA

室温(20±2)℃

5.25±0.70bA

4.87±0.64bB

4.62± 0.51bB

3.37±0.91bC

4℃

5.57±0.53abA

4.85±0.37bB

3.28± 0.48cC

2.71±0.48cD

 

 

 

 

 

 

风味

对照

5.71±0.48aA

5.72±0.46aA

5.73±0.37aA

5.48±0.45aB

室温(20±2)℃

5.14±0.69bA

4.85±0.69bAB

4.57± 0.53bB

3.42±0.97bC

 

 

 

 

 

 

口感

对照

5.57±0.53aA

5.57±0.33aA

5.68±0.68aA

5.66±0.78aA

4℃

5.58±0.52aA

4.85±0.69bB

3.42±0.53cC

2.71±0.75cD

 

 

 

 

 

 

总体可接受性

对照

5.71±0.48aA

5.75±0.46aA

5.69±0.55aA

5.73±0.55aA

室温(20±2)℃

5.57± 0.53aA

4.42± 0.53bB

3.85± 0.69bC

2.71±0.75bD

4℃

5.85± 0.69aA

4.85± 0.37bB

3.71±0.48bC

2.57±0.53bD

 

注:不同小写字母表示同一列之间差异的显著性(P<0.05);不同大写字母表示同一行之间差异的显著性(P<0.05)。

 

表1是不同贮藏条件的红肠在贮藏期间的感官评定表,其中最高分为7 分,最低分为1 分,选取的对照组为当天制作出的哈尔滨红肠。其中0 d的红肠样品与对照组在各个指标方面都差异不显著(P>0.05),这表明在实验室制作的红肠感官方面和哈尔滨红肠基本保持一致。但是随着贮藏时间的延长,无论是红肠的外观、切面颜色、组织状态、风味、口感还是总体可接受性方面都显著性下降(P<0.05),这表明贮藏后期,红肠的感官品质已经有所下降,甚至不再具有食用价值。室温贮藏的红肠在6 d时可以明显看出有黏状液体产生,并且已经产生了轻微的酸败味,这也表明随着温度和时间的改变会对红肠的感官指标有一定的影响。

2.3 红肠贮藏过程中pH值及TBARS值的变化

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图 2 贮藏温度和时间对红肠pH值(A)和TBARS值(B)的影响

Fig.2 Influences of storage temperature and duration on pH and TBARS values of red sausage

从图2可以看出,红肠pH值呈下降趋势,根据差异性分析显示,pH值显著性下降(P<0.05),其中室温贮藏的红肠在2 d后下降的幅度较大,微生物分解有机物产酸可能是导致红肠pH值降低的主要原因。

随着贮藏时间的延长,红肠的TBARS值都呈上升趋势,并且差异显著(P<0.05),这说明在贮藏的过程中脂肪发生了自动氧化并产生低分子产物,这是因为红肠中亚硝含量较低,对腐败菌的抑制能力较弱,而腐败菌能够产生脂氧合酶,使不饱和脂肪酸氧化生成乙醛的速度加快,导致红肠产生“氧化酸败”,这与马丽珍等[18]的研究结论一致,但是本产品在6 d时只存在轻微的酸败味。0~2 d时温度还没有成为红肠腐败的主要因素,因此4 ℃和室温样品TBARS值相差不大。2 d之后,温度使两种样品的氧化程度出现差异,并且差异逐渐增大。

2.4 红肠贮藏过程中颜色的变化

从图3可以看出,随着贮藏时间的延长,红肠a*值有所下降,但变化不显著(P>0.05),并且贮藏初期下降的较快。这说明红肠的颜色都呈逐渐变浅的趋势,其中室温贮藏的红肠样品在贮藏后期a*值下降的要比4 ℃贮藏的样品多,这表明室温会导致红肠颜色变浅的速度加快。

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图 3 贮藏温度和时间对红肠a*(A)和L*(B)值的影响

Fig.3 Influences of storage temperature and duration on a* and
L* of red sausage

红肠的L*值随着贮藏时间的延长呈现下降趋势,但变化也不显著(P>0.05),并且在贮藏初期变化不大,在2 d以后L*值下降的明显加快。

总体来说,a*值和L*值的变化范围不大,这表明温度和时间不是导致红肠颜色变化的主要因素,同时制作红肠过程中添加了异抗坏血酸钠和亚硝酸盐,有利于加快腌肉颜色的形成,并增强肉中颜色的稳定性,这与Robinso等[19]的论证一致。靳烨等[20]通过实验也发现抗坏血酸添加量超过800 mg/kg时发色效果增加的不再明显,但对色素的维持效果仍然存在。

2.5 红肠贮藏过程中质构特性的变化

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图 4 贮藏温度和时间对红肠硬度(A)、弹性(B)、黏聚性(C)和咀嚼性(D)的影响

Fig.4 Influences of storage temperature and duration on textural properties of red sausage

由图4可以看出,红肠贮藏过程中硬度和咀嚼性变化较大,并且呈现显著增大趋势(P<0.05),其中硬度变化速度和数值均相差不大,室温贮藏红肠的咀嚼性在贮藏后期大于4 ℃贮藏的样品。这是由于室温会加快红肠失水的速度,随着水分不断损失,肌肉蛋白与水相互作用,形成交叉的连接作用,随之就会造成红肠的硬度值和咀嚼性都增大,所以温度是间接导致红肠硬度和咀嚼性变化的因素。其中弹性在贮藏初期有短期的增加,随着贮藏时间的延长逐渐减小。黏聚性在贮藏初期有短暂的下降,随后逐渐增加。但是弹性和黏聚性总体的变化范围不大,并且变化不显著(P>0.05),这说明红肠水分的损失对弹性和黏聚性影响不大,原因是水分含量不会影响蛋白模板或基质的形成,这与Meullenet等[21]的研究结果相似,同时本实验说明温度和时间不是导致红肠弹性和咀嚼性变化的原因。

3 讨论与结论

传统平板培养的方法以其方便快捷的优点被广泛应用于微生物菌相的研究中,红肠在销售过程中一般不包装,并且长时间与空气接触,所以极易污染微生物,导致红肠在销售过程中货架期减短,因此本实验模拟红肠销售过程中的温度条件来研究不同温度和时间对红肠微生物菌相和理化性质的影响。Liu Guorong等[22]就针对真空包装切片火腿的保质期进行了研究,从而选择适宜的贮藏条件。在贮藏过程中由于和空气的接触或者环境因素的影响,会使红肠菌落总数不断增加,并且在2 d进入对数增长期,随后在6 d时增速逐渐放缓,这与Kesmen等[6]的研究结果保持一致,并且与孙彦雨等[23]的研究结果极为相似。假单胞菌和乳酸菌在2~4 d进入了生长旺盛时期,在贮藏后期明显数量较多,这也是导致红肠腐败变质的主要优势腐败菌,Hu Ping等[24]针对真空包装切片火腿在不同贮藏时间的研究也得出了相似的结论。而葡萄球菌在红肠贮藏期间生长比较缓慢,有可能是乳酸菌的生长使pH值降低,从而抑制了葡萄球菌的生长,但是葡萄球菌对于红肠颜色的保持有一定的积极作用。

由于微生物的代谢作用使得红肠pH值逐渐减小,并且在4~6 d时下降的速度明显增大,TBARS值在贮藏后期也迅速升高,颜色逐渐变浅,这表明在贮藏后期红肠的理化性质已经发生急剧的变化,影响了红肠的感官性质。其质构特性中,硬度和咀嚼性随着水分的损失明显增大,而弹性和黏聚性则在一个小范围内波动,这也与王鹏等[25]对于乳化肠贮藏期间质构性质的研究保持一致,李苗云等[26]对于高温火腿在贮藏过程中质构稳定性的研究中也得到了相似的结论。

红肠在4 ℃和室温(20±2) ℃贮藏过程中,菌落总数、乳酸菌、假单胞菌和葡萄球菌数量均增加,其中室温贮藏6 d的红肠中菌落总数接近了7.0(lg(CFU/g)),
这说明红肠在室温贮藏到6 d时的食用价值已经不大,室温贮藏的红肠中假单胞菌数量明显多于4 ℃贮藏的红肠。贮藏期间葡萄球菌数量不多,到贮藏后期对数值均未超过3.8(lg(CFU/g))。感官评价显示,红肠在贮藏过程中外观、切面颜色、组织状态、风味和口感的评分均降低,这也导致了总体可接受性评分逐渐降低。pH值显著下降,TBARS值也都由于脂肪发生自动氧化而降低。a*值和L*值均呈减小趋势,这表明红肠在贮藏过程中颜色和色泽均有所下降,而变化范围不大。随着水分的损失,红肠的硬度和咀嚼性均增大,但是弹性和黏聚性变化不显著,这表明水分含量对红肠的弹性和黏聚性影响不大,而对硬度和咀嚼性影响较大。

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收稿日期:2013-07-01

基金项目:“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD28B02);黑龙江省政府博士后科研启动金项目(LBH-Q12154)

作者简介:姚来斌(1987—),男,硕士研究生,研究方向为农产品加工及储藏工程。E-mail:yaolaibin741@163.com

*通信作者:孔保华(1963—),女,教授,博士,研究方向为畜产品加工。E-mail:kongbh@163.com