槟榔中品质检测方案(质构分析仪)

00D&MACHINERY食品 机械第31卷第4期2015年7月Vol.31，No.4Jul. 20 15 开发应用2015年第4期 DOI：10.13652/j. issn. 1003-5788.2015.04.050 高温干蒸工艺软化槟榔及其灭菌效果研究 Study on inteneration and sterilization of areca byhigh-temperature dry steam treatment 李 智 1.2 徐欢欢1·2 邓建阳1.2 蒋雪薇 李 浩 LIZhi1.2 XU Huan-huan2 DENG Jian-yang JIANG Xue-wei LI Hao°(1.湖南皇爷食品有限公司，湖南益阳 413000；2.湘潭市槟榔产品技术研究所，湖南湘潭 411100；3.长沙理工大学化学与生物工程学院，湖南长沙 410004) (1. Hunan Onyear Food Co.， Ltd， Yiyang， Hunan 413000， China；2. Areca products Technology &Research Institute of Xiangtan，Xiangtan， Hunan 411100， China； 3. College of Chemical & BiologicalEngineering， Changsha University of Science &. Technology， Changsha， Hunan 410004， China) 摘要：采用高温干蒸工艺，对槟榔壳的软化及原籽内生菌的灭菌效果进行研究，试验结果表明：在温度110℃、0.05 MPa、15 min 高温干蒸工艺条件下，能较好软化槟榔纤维，且不会影响槟榔产品的其它品质。同时，该条件下对槟榔原籽内生菌也有很好的减菌、灭菌效果。高温干蒸工艺替代常压煮籽工艺，可为槟榔加工提供一种安全且效果良好的新方法。 关键词：槟榔；高温干蒸；内生菌；灭菌 Abstract： The effects were studied for the inteneration of areca hulland sterilization of endophytes in areca using high-temperature withdry steam treatment. The results showed that the optimal conditionswere 110 ℃， 0.05 MPa， 15 min， which would intenerate areca fiberbetter and would not affect other characteristics of qualities. Underthe same conditions， it also had a bacteria reduction or sterilizationeffect， which providing a new harmless and more effective method re-placing the atmospheric cooking. Keywords：areca； high-temperature with dry steam treatment； endo-phytes； sterilization 槟榔干果普遍采用熏、烘工艺，使得宾榔壳纤维变得干硬，在咀嚼过程中易对口腔产生不良刺激处，长期咀嚼易造成口腔伤害。因此，软硬度是衡量槟榔产品品质的一项重要指标2。目前工业上通常采用化学法、酶解法和物理法对槟榔壳进行软化处理，化学法容易造成化学物质的残留和环境的污染3；酶解法效果较好，但软化条件较难掌控，且容易造 ( 基金项目： 湖南 省科技计划项目(编号：2 0 11SK307 8， 2013FJ4 0 36) ) ( 作者简介：李智(1963一)，男，湖南皇爷食品有限公司高级工程师，硕 士 。 E- m a i l： 18 674812008@163. c om ) ( 通讯作者 ： 蒋雪薇 ) ( 收稿日期：2 0 1 5 -06一 0 8 ) 成槟榔表面及切口起毛，影响成品品质；物理法主要用电磁膨化法，其能使槟榔膨松软化，但能耗高，软化的籽型过度膨大影响品相，同时产品持水能力变差，易失水变干变硬。随着食用槟榔产业的发展，槟壳的软化已成为一个亟待解决的问题。 传统生产过程中，槟榔原籽经常压蒸煮(95℃左右)复水后直接进入发制闷香工序[6]，这样制得的成品较硬，且难将槟榔原籽中的内生菌杀死，而槟榔内生菌是槟榔产品发生霉变的主因之一[7.8]。由于槟榔产品中允许添加的防腐剂种类有限，且后续加工过程中无热杀菌工序，霉变问题一直是槟榔加工产业的一个瓶颈问题。本研究提出一种绿色无毒的高温干蒸工艺，拟通过对复水后的槟榔进行高温蒸汽干蒸，破坏其纤维结构，通过检测干蒸前后槟榔壳的硬度、颜色变化及微生物生长情况，确定最佳处理工艺。在确保槟榔商品品质的同时，杀灭槟榔内生菌，减少产品霉变风险，旨为槟榔加工技术发展提供新的途径。 1 材料与方法 1.1 材料 烟果老籽、青果老籽：湖南益阳皇爷食品有限公司。 1.2 培养基 细菌平板计数培养基：平板计数琼脂(plate count agar，PCA)9J： 霉菌酵母计数培养基：孟加拉红琼脂培养基(rose bengalagar medium，RBAM)10]。 1.3 主要仪器 电子天平：BL-200S型，中山市衡新电子有限公司； 电热鼓风干燥箱：DHG-9013A型，上海一恒科学仪器有限公司； 水分活度测量仪：HD-4型，无锡市华科仪器仪表有限公司； 近红外水分测定仪： Spectra Star 2400型，美国UNITY公司； TMS-Pro 质构仪：ILC-S 2500N型，美国 FTC 公司； 霉菌培养箱：MJX-150B天，天津市泰斯特仪器有限公司； 生化培养箱：SPX-150B 型，天津市泰斯特仪器有限公司。 1.4 试验方法 1.4.1 高温干蒸试验设计 取生产线上常压蒸煮20min的青果老籽和烟果老籽籽1500g，用近红外水分测定仪测定此时的水分含量，然后将其各分为3等份，分别在不同温度(105，110，121℃，对应压力分别为0.01，0.05，0.10 MPa)下干蒸10，15，30 min。干蒸完毕后取出测定水分含量，作为辅助参考指标，并把蒸好的青果老籽和烟果老籽在50℃下烘至水分含量为28%左右，切开去核，测定槟榔壳硬度等指标的变化，并观察边口有无变黑，内核有无变红等。 1.4.2 硬度测定方法 测试模式：TPA，将TPA图谱中第1次压缩曲线的峰值定义为硬度；将第2次压缩中所检测到的样品恢复高度和第1次的压缩变形量的比值定义为弹性；用胶粘性和弹性的乘积表示咀嚼性。探头：圆柱挤压探头；力量感应元量程：2500 N；测试速度：60 mm/min；压缩形变百分比：40%；起始力：0.50N；循环次数： Auto，2 次；间隔时间：Auto，3s。 1.4.3 干蒸灭菌效果检测 (1)槟榔内生菌计数方法：采用取核培养法，将干蒸后青果/烟果老籽切开，挑取槟榔核经计重稀释后接种到 PCA和RBAM表面，分别在37℃细菌、28℃霉菌培养箱中培养3~5 d，计每克槟榔核的活菌数； (2) 槟榔活菌计数方法：将稀释到10-倍的槟榔悬液采用倾注法接种 PCA、涂布法接种 RBAM 中，分别在37℃细菌、28℃霉菌培养箱中培养3~5d，计每克槟榔的活菌数。 2 结果与讨论 2.1 干蒸条件对槟榔质构特性和边口颜色的影响 由表1可知，生产线上复水的青果老籽水分含量约为43.90%，烟果老籽约为46.60%。复水青果、烟果在不同温度(压力)下蒸煮10，15，30 min 后均失水约3%~5%，且随着蒸煮时间的延长，水分损失逐渐增加；复水青果、烟果经不同温度、时间干蒸后，边口颜色并未有明显变黑现象，说明高温干蒸工艺对槟榔产品的品相没有显著影响。 根据干蒸处理后的槟榔质构图(图1、2)，可以获得表2.由表2可知，随着干蒸温度和时间的增加，青果老籽、烟果老籽的硬度呈逐渐下降的趋势。青果老籽、烟果老籽籽121℃干蒸 30 min 后硬度分别降到35.70，55.00N，与未干蒸处理相比分别降低了49.90%，59.80%。青果老籽的弹性和咀嚼性在干蒸 30 min 时出现比干蒸10，15 min 低的现象，因此，干蒸时间不宜过长。这是因为槟榔壳主要由纤维素、半纤维 表1 干蒸条件对槟榔水分和边口颜色的影响’ Table 1 Effect of different dry steam conditions onmoisture content and lip color of areca +边口颜色为烘至28℃测得；P值由假设检验得出，其中P>0.05表示试验籽与空白籽颜色无差异，P<0.05表示试验籽与空白籽颜色有差异。 素、木质素组成，高温会使槟榔壳紧密的纤维组织迅速分隔，发生热解，从而变得疏松和柔软[12]，但过长时间的高温处理会对槟榔形态结构造成破坏。而烟果老籽的弹性在不同干蒸工艺处理后均有提升，可能是烟果初始硬度较高，高温干蒸条件还未达到破坏其形态结构的程度；其中以121℃干蒸 30 min 和110℃干蒸10 min 后的弹性最佳，但前者咀嚼性过低，后者咀嚼性过高，结合感官评定结果，可考虑将高温干蒸温度、时间控制在110~121℃，15 min 左右。 2.2 高温干蒸对青果老籽微生物的影响 青果老籽由于存放时间久，加之槟榔本身带有的内生菌，易发生霉变。高温干蒸工艺能起到杀灭微生物的作用，其对青果老籽微生物的影响见图3。由图3可知，随着灭菌温度的增加和时间的延长，微生物的数量越少，抑菌效果越明 图1 不同干蒸条件下青果老籽的 TPA对比图 Figure l TPA comparison chart of acera fruit by different conditions of dry steam 图2 不同干蒸条件下烟果老籽的TPA对比图 Figure 2 TPA comparison chart of smoked acera by different conditions of dry steam 表2 不同干蒸条件对槟榔质构特性的影响 Table 2 Effect of different dry steam conditions ontextural properties of areca 试验材料 试验条件 硬度/N 弹性/mm 咀嚼性/mJ 空白 71.32 4.98 215.91 青果老籽 105 ℃.10 min 68.00 4.98 202.62 105℃.15 min 57.65 5.71 207.38 105 ℃，30 min 43.43 5.14 164.15 110 ℃，10 min 65.02 4.74 154.63 110℃，15 min 50.96 5.43 162.74 110 ℃.30 min 43.44 4.17 126.64 121 ℃，10 min 49.43 5.91 197.00 121℃，15 min 46.48 5.80 184.90 121 ℃，30 min 35.77 4，44 92.34 空白 137.82 4.47 441.44 105℃，10 min 126.61 4.82 392.35 烟果老籽 105℃，15 min 105.81 4.70 330.60 105 ℃，30 min 64.66 5.11 240.20 110 ℃，10 min 122.25 5.26 408.02 110℃，15 min 85.85 5.00 274.05 110 ℃，30 min 60.58 5.02 214.50 121℃，10 min 116.62 4.68 287.16 121℃，15 min 79.59 4.82 273.11 121℃，30 min 55.33 5.41 227.97 图3 高温干蒸对青果老籽微生物的影响 Figure 3 Effect of high temperature with dry steam onmicroorganisms of areca 显。青果老籽经110℃高温干蒸15 min 后，取核培养的细菌总数≤10 CFU/g，霉菌总数(取核培养/液体涂布)<10CFU/g；干蒸温度升至121℃后对微生物的抑制效果更加明显，灭菌10 min 后不同方式培养的细菌总数和霉菌总数<10 CFU/g；而未经高温蒸汽灭菌的青果老籽，微生物数量明显高于经高温干蒸处理的样品。 高温干蒸有利于杀灭槟榔微生物，研究发现温度维持在110℃及以上效果比较显著。由于青果老籽中的微生物大多为槟榔内生菌，加热处理时由于槟榔纤维含量高而导致传热不均匀且慢，常规的蒸煮很难将槟榔中的微生物全部杀死13]，因此，高温工艺应成为槟榔软化处理工艺的发展方向。结合槟榔、槟榔核的减菌情况以及槟榔软硬度等品质指标，最佳干蒸时间确定为15 min。试验发现，110℃干蒸15 min后的槟榔边口无明显黑黑现象，质地柔软有弹性，适用于生产。 2.3 高温干蒸对烟果老籽微生物的影响 高温干蒸对烟果老籽微生物的影响见图4。烟果由于处理工艺的不同，原籽所携带的微生物比青果原籽低，且随着干蒸温度的增加和时间的延长，微生物的含量越少，可得到与青果老籽相一致的结论。 图4 高温干蒸对烟果老籽微生物的影响 Figure 4 Effect of high temperature with dry steam onmicroorganisms of smoked areca 3 结论 (1)采用0.05 MPa、110℃、15 min 高温干蒸工艺处理槟榔原籽，能起到明显的软化效果，经处理的样品边口无明显变黑现象，品质良好，且对槟榔青果和烟果老籽能起到良好的减菌效果。 (2)本研究得出的高温干蒸处理软化榔纤维技术安全健康，克服了化学法和酶法所带来的化学物质残留和品质衰变加快问题，为食用槟榔产业技术升级提供了一条良好可行的路线；高温干蒸工艺减菌效果显著，能大大降低成品槟榔霉变风险，为槟榔行业绿色、安全防霉技术的发展提供了一 (上接第105页) 3 结论 本试验分析了蟠桃质量与几何特征参数间的关系，并运用多元线性回归方法得到预测模型。选取的几何参数自变量不同，所得质量预测模型的准确率不同。通过比较分析，第4种实测值一质量模型最优。将像素值与相应几何参数进行代换，最终得到最优像素一质量模型，预测准确率达到91.87%，该模型可以准确的对蟠桃质量进行预测。同时，本研究方法也适用于其他种类的球体果蔬或物品的质量预测。通过残差图分析，实测值有6~7个异常值，在今后的研究中，可以分析异常值出现的原因并解决此问题，以达到更准确的效果。 ( 参考文献 ) ( 赵建军，丁继高.新疆石河子蟠桃食心虫防治技术[J].果农之友， 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