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生鲜湿面防腐保鲜技术研究进展

 食品研究资料室 2018-12-07

摘 要 生 鲜湿面因其筋道、新鲜等特性深受消费者喜爱。但其水分活度高, 容易腐败变质, 因此生鲜湿面的防腐保鲜始终是生产中一个重要问题。对生鲜湿面腐败过程中的主要微生物种类进行了综述, 然后介绍了国内外将防腐剂、微波、辐照、包装及复合处理技术应用于生鲜湿面保鲜的研究进展。最后对生鲜湿面保鲜技术进行了展望。

关键词 生 鲜湿面; 微生物; 防腐保鲜

面条是一种具有悠久历史的食品,是我国人民的重要主食之一,我国亦是面条的消费和生产大国。随着目前主食工业化生产的程度不断加深,面条的加工生产方式也呈现出多样化的特点,并向方便化、营养化方向发展。

目前,我国市场上较为常见的、货架期较长的面条主要是以挂面和方便面为代表的干式面条,这类面条经过脱水处理,能有效地防止腐败微生物的繁殖。然而干式面条存在一定缺点,如口感不够劲道、营养不全面等。随着消费水平的提高,口感筋道、耐煮性好、营养价值高的生鲜湿面受到消费者青睐。

生鲜湿面是指经过压延成型并未经干燥处理的面条,由于含水量高,若不进行保鲜处理则极易生长微生物,并腐败变质。因此,生鲜湿面的防腐保鲜始终是工业生产中的一个十分重要的问题。研究生鲜湿面的防腐保鲜技术对提升产品安全性,提高生产水平,以及减少由腐败带来的粮食浪费具有重要意义。介绍了生鲜湿面腐败过程中的一些主要微生物及其防腐保鲜方法的研究进展,旨在为工业生产及科学研究提供参考。

1 生鲜湿面腐败过程中的主要微生物

在食品的生产和储存的过程中,会形成其自身特有的微生物种群,并且受到原料特性、加工方法、储存条件和微生物相互作用等方面的影响。微生物的种类和数量是衡量生鲜湿面腐败变质程度的主要指标之一。对生鲜湿面腐败过程的微生物种群进行分离鉴定,有助于研究其腐败变质的机理,为采取适当的防腐保鲜方法提供理论依据。

Jensen等[1]对预包装冷藏生鲜湿面进行微生物分析,发现主要的微生物类别为大肠菌群、乳酸菌、酵母菌和霉菌。周文化等[2]对室温下存放48 h的生鲜湿面进行菌相分析,发现细菌和霉菌是主要菌群并鉴定出七个霉菌属,其中引起生鲜湿面腐败的主要是毛霉和青霉。周小伟[3]对在25 ℃条件下保存的生鲜湿面样品进行微生物分析,发现引起腐败的主要微生物是细菌,其次是霉菌,酵母菌作用不明显;其分离纯化得到七个菌株,分别是革兰阴性杆菌、革兰阳性芽孢杆菌、革兰阳性球菌、青霉、黄曲霉、酵母菌和黑曲霉。肖付刚等[4]对在28 ℃下保存的生鲜湿面进行了微生物种群分离鉴定,结果表明细菌种属为芽孢杆菌属和葡萄球菌属,其中枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌是其中的主要菌群;霉菌中白曲霉和圆弧青霉占较大比例,同时还检测到少量酵母菌;通过对4 d内不同时间的微生物进行检测,发现前期主要引起腐败作用的细菌是枯草芽孢杆菌,后期是金黄色葡萄球菌。

2 生鲜湿面防腐保鲜技术

2.1 防腐剂处理

使用防腐剂是生鲜湿面目前最常用的防腐保鲜方法,效果相对明显,也是目前研究也最深入的一类保鲜方法。食品防腐剂可分为化学合成防腐剂、天然防腐剂以及复合防腐剂。

2.1.1 化学合成防腐剂

化学合成防腐剂在食品工业中的应用相当广泛,有成本低廉、使用方便的特点。常用的化学合成防腐剂包括乙醇、丙二醇、苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、丙酸及其盐类、二氧化氯、二氧化硫、焦亚硫酸钾、对羟基苯甲酸乙酯、单辛酸甘油酯、脱氢醋酸等。丙酸钙和单辛酸甘油酯是GB 2760—2014中规定的可以添加至生鲜湿面中的防腐剂。王学东等[5]研究发现单辛酸甘油酯对霉菌的抑制效果优于对细菌的抑制效果,在最佳添加量(0.1%)下,生鲜湿面在28℃下的保质期不到24 h,丙酸钙防腐效果不及单辛酸甘油酯,说明两种防腐剂在单独使用时都仅适用于短时间保鲜。食用酒精作为一种食品辅料可以被加入到食品中,同时它也具有一定的防腐能力。陈洁等[6]研究发现在生鲜湿面中,酒精的抑菌效果强于丙酸钙和单辛酸甘油酯,并且其浓度越高,抑菌效果越好。考虑到酒精添加量过大会影响食品风味,使用5%体积分数为75%的酒精,配合0.1%单辛酸甘油酯和0.02%丙酸钙,可以将生鲜湿面在36 ℃时的保质期从10 h延长到163 h。双乙酸钠是一种效果显著、毒性较低的防腐剂,研究表明在生面团中加入2 g/kg的双乙酸钠,可以使生面团在37 ℃下的保质期由3 h延长到37 h[7]。值得注意的是,对于酸性的食品防腐剂,例如山梨酸、苯甲酸及丙酸等,在生鲜湿面这类pH呈中性甚至碱性的食品中,单独使用酸性防腐剂并不能起到理想的效果。

2.1.2 天然防腐剂

天然防腐剂是指来源于植物、动物及微生物的,其本身具有防止食品腐败变质能力的一种物质。随着消费者对食品品质要求的不断提高,天然防腐剂受到了广泛重视。

Huang等[8]将壳聚糖及其美拉德反应产物作为防腐剂添加至生鲜湿面的制作原料中,发现对于加热处理后的面条,添加壳聚糖的样品在4 ℃下获得了6 d的保质期,添加壳聚糖美拉德反应产物的样品在4 ℃下获得了14 d的保质期。Xu等[9]将亚麻籽粉应用于生鲜湿面的防腐保鲜,发现浓度为6%的亚麻籽粉对生鲜湿面中的禾谷镰刀菌和黄曲菌有显著的抑制作用,浓度为9%的亚麻籽粉对于产黄青霉等霉菌具有较强抑制作用。Nobile等[10]研究了百里香酚、柠檬提取物、壳聚糖和西柚种子提取物对新鲜意大利面的保鲜作用,结果显示四种天然防腐剂对新鲜意大利面中的腐败微生物均有不同程度的抑制作用。胡思等[11]研究发现在生鲜湿面中添加0.9%的茶多酚,可以明显延长生鲜湿面的保质期,在4 ℃的条件下保质期由9.1 d延长到17.0 d左右,在25 ℃条件下由8.5 h延长到30.5 h左右。吴克刚等[12]研究了6种植物精油及4种单离香辛料对生鲜湿面中腐败菌的抑制作用,发现茴香脑和百里香酚具有较好的抑菌效果,且两者在比例为2∶1时复配使用抑菌效果显著。

2.1.3 复合防腐剂

由于单一防腐剂的抗菌谱较窄,不能起到理想的防腐效果,工业上往往将不同种类的防腐剂进行复配使用以增强防腐效果。宋显良等[13]研究发现,将0.50 mg/mL辛酸甘油酯、0.50 mg/mL丙酸钙和0.20 mg/mL丙二醇进行复配使用,可以抑制生鲜湿面中的霉菌生长。韩金玉等[14]将2%乙醇、0.04%双乙酸钠、0.06%脱氢乙酸钠和0.08%单辛酸甘油酯添加至生鲜面片中,使生鲜面片在4 ℃下的保质期达到了24.27 d。游新侠等[15]将0.03%的双乙酸钠、0.02%的脱氢醋酸钠与0.03%的丙酸钙进行复配添加至花色生鲜湿面中,实验表明在4 ℃的环境下其保质期可以达到18 d。

2.2 微波处理

微波在与生物体的作用中存在着复杂的热效应与非热效应,可以对微生物起到灭活的作用。赵笑笑等[16]对生鲜湿面使用800 W微波处理10 s,使生鲜湿面中的细菌、霉菌和酵母菌的数量均得到下降。Li等[17]对质量为300 g的全麦面粉以700 W微波处理60 h后,制成的生鲜湿面的保质期相比空白组延长了3倍。

2.3 辐照处理

辐照灭菌是一种常用的食品防腐保鲜技术,其原理是通过具有能量的射线作用于微生物,使其灭活,从而延长食品的保质期。魏会惠等[18]研究发现电子束辐照可以显著降低小麦粉中的微生物含量,且灭菌效果与辐照剂量成正相关关系。对于总菌落、霉菌、酵母菌、蜡样芽孢杆菌和需氧芽孢菌,期辐照剂量D10(微生物数下降到原菌数10%时所需的剂量)分别为1.94,2.12,2.69,2.51和2.46 kGy。张春红等[19]利用γ-射线对生鲜湿面进行辐照处理,发现其对细菌和霉菌有显著抑制作用,有助于生鲜湿面的保鲜。

2.4 包装技术

对食品采用适当的包装技术,可以减缓或阻止微生物的活动,起到防腐保鲜的作用。王晓明[20]对比了真空包装、充CO2包装和充N2包装对生鲜湿面的保鲜效果,发现均未达到理想水平,说明单独采取气调包装无法对生鲜湿面起到充分的保鲜效果。Sanguinetti等[21]将鲜意大利面先进行巴氏灭菌,然后使用CO2与N2比例为3∶7的充气包装进行储藏,发现在4 ℃下保质期延长了28 d。Cristina等[22]对比了不同充气条件和不同透过率包装材料对鲜意大利面保质期的影响,发现在充气条件V(CO2)∶V(N2)为7∶3时,使用低透过性材料包装,对鲜意大利面有较长的保质期,结合使用壳聚糖作为防腐剂,可以使冷藏条件下保质期达到17.75 d。Andrade等[23]利用经过山梨酸钾处理的生物降解薄膜对鲜意大利面进行包裹,使产品的保质期得到了延长,并且薄膜有良好的水蒸气透过性,维持了产品品质。Sousa等[24]验证了经过山梨酸钾处理后的生物降解薄膜对鲜意大利面中酵母菌、霉菌、大肠菌群、金黄色葡萄球菌、蜡样芽胞杆菌和嗜冷菌均有抑制能力,使用该包装方法可以延长鲜意大利面的保质期。

2.5 复合处理技术

在实际生产中,使用单一的保鲜技术往往不能达到理想的效果,需要多种保鲜手段共同处理。采用复合处理技术进行生鲜湿面的防腐保鲜也是近年来研究较多的一个方向。Li等[25]采用复合配比的持水剂与辐照杀菌技术结合,显著抑制了腐败微生物的繁殖,延长了生鲜湿面的保质期,且证明了在单独使用持水剂的情况下,即可将生鲜湿面保质期延长7倍以上。Lucera等[26]将鲜意大利面在无菌空气中进行巴氏杀菌,结合气调包装(V(CO2)∶V(N2)=7∶3)与添加山梨酸钾作为防腐剂,使鲜意大利面的保质期达到了40 d,而对照组只有7 d。马文[27]对全麦生鲜湿面使用充氮包装,结合高温反压灭菌技术(121 ℃,15 min),使生鲜湿面在20 ℃下储藏75 d时的菌落总数控制在安全范围内。周小伟等[28]采用微波对面粉进行处理,再将制成的生鲜湿面进行迷迭香精油熏蒸,其在4 ℃和25 ℃下保质期分别可以延长至24和4 d。王远辉等[29]采用微波处理(280 W,20 s)联合对流热处理(90 ℃,15 min)技术,使生鲜湿面在36 ℃下保质期达到49 h。Fois等[30]将液态酸面团加入到鲜意大利面中,结合巴氏杀菌技术使鲜意大利面的保质期得到延长,同时提高了面条的营养价值。

3 结语与展望

生鲜湿面的工业化生产具有广阔的发展前景。但是由于其含水量较高,容易产生腐败变质而失去商品特性,使得生鲜湿面的防腐保鲜成为工业生产中的一个难点。腐败微生物的增殖是生鲜湿面腐败变质的重要原因之一,其中主要的微生物种类是以芽孢杆菌属和葡萄球菌属为主的细菌,以及以青霉为主的真菌。国内外近年来对生鲜湿面的防腐保鲜技术进行了大量研究,从单一的添加防腐剂、冷藏等手段,逐步发展到多种防腐保鲜手段共同使用,获得了比较理想的效果。随着对生鲜湿面腐败机理研究的日益深入,以及各种新型防腐保鲜手段的发现,研发出针对性更强,更加安全高效的防腐保鲜技术将成为新的趋势。

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