理論與實踐：超聲輔助提取香辛料對泡椒鳳爪保鮮效果的影響
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泡椒鳳爪屬于動物性泡菜的一種，屬于濕態(tài)發(fā)酵性腌制產(chǎn)品，是一種極具四川特色的風(fēng)味小吃，以白脆可口、微酸帶辣的風(fēng)味特點而風(fēng)靡全國，深受廣大消費者青睞。近年來，我國學(xué)者在泡椒鳳爪的工藝改良及延長貨架期等領(lǐng)域做了一些研究。陳祖明等對泡椒鳳爪的傳統(tǒng)配方及加工工藝進行了整合；張佳敏等通過研究乳酸添加量、巴氏滅菌溫度與滅菌時間對泡椒鳳爪加工工藝進行了優(yōu)化；胡勝群等采取原輔料分別殺菌、生產(chǎn)場所消毒滅菌的方法生產(chǎn)無二次殺菌泡椒風(fēng)味鳳爪；陳佩佩等將常壓殺菌應(yīng)用到泡椒鳳爪加工工藝中，實現(xiàn)常溫條件下保存6個月以上；鄧鋼橋等對泡椒鳳爪微生物污染來源及輻照殺菌進行了相關(guān)研究。但是，關(guān)于超聲輔助提取香辛料對泡椒鳳爪保鮮效果的影響研究還鮮有相關(guān)報道。大量研究證實，生姜、八角、大蔥、辣椒、當(dāng)歸、黃芪等中國傳統(tǒng)調(diào)味料具有較好的抑菌、防腐效果，
同時還有一定的藥理作用。隨著人們對食品營養(yǎng)及安全意識的增強，日益強調(diào)食品原輔料的安全性、功能性、天然性，使得人們對這些藥食同源的傳統(tǒng)天然香辛料在防腐保鮮領(lǐng)域的應(yīng)用更加關(guān)注。
因此，通過在不添加其他食品防腐劑條件下，對泡椒鳳爪配方本身含有的香辛料進行配方和處理工藝上的優(yōu)化，在簡化工藝、降低生產(chǎn)成本的同時，起到提升產(chǎn)品安全性、延長成品保質(zhì)期的作用。試驗通過超聲輔助提取香辛料液（生姜、八角、大蔥、辣椒、當(dāng)歸、黃芪、桂皮、黃酒），并應(yīng)用于泡椒鳳爪的加工工藝中，研究香辛料對泡椒鳳爪貯藏期間( 37℃)保鮮效果的影響，為泡椒鳳爪的天然防腐劑研發(fā)奠定基礎(chǔ)。
1 材料與方法
I.I材料與試劑
冷凍雞爪；生姜、蔥白、八角、干辣椒、當(dāng)歸、黃芪、黃酒、桂皮、泡野山椒、食鹽、雞精、白醋等，購于四川旅游學(xué)院學(xué)府超市。試驗中所采用的40目香辛料粉均為實驗室自制；氯化鈉、氫氧化鈉、硝 酸鉀、硼酸、鹽酸、氧化鎂、碳酸鉀、甲基紅、乙醇等均為分析純，購自成都科百瑞。
1.2儀器與設(shè)備
超聲波清洗機：寧波新芝；YP-N型電子天平：上海精密儀器儀表有限公司；康威氏微量擴散皿：北京朋利馳科技有限公司；pHS-3C型pH計：上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；LHP-150恒溫恒濕培養(yǎng)箱：常州冠軍儀器制造有限公司；YXQ-LS-100SII立式壓力蒸汽滅菌器：上海博迅實業(yè)有限公司；BHC-1300UB2雙人超凈工作臺：蘇州蘇潔凈化設(shè)備有限公司；TYJ-2A型菌落計數(shù)器：上海華光儀器儀表有限公司；Scientz-04無菌均質(zhì)器：寧波新芝生物科技股份有限公司；CHA-S數(shù)顯往復(fù)式氣浴恒溫振蕩器：金壇市盛藍(lán)儀器制造有限公司等。
1_3泡椒鳳爪加工工藝
雞爪漂洗一預(yù)熟一清水漂洗一刀工-清洗一浸t一真空包裝一熱力殺菌( 80℃，10 min)一成品1.4天然香辛料配方的篩選
根據(jù)前期研究，以250 mL黃酒為提取溶劑，選ffiA生姜顆粒、B八角粉、C蔥白顆粒、D干辣椒段、E當(dāng)歸粉、F黃芪粉、J桂皮粉等8種香料的添加量為參數(shù)因子，采用L8(27)進行正交試驗（見表1），采用頻率為40 kHz的超聲波設(shè)備進行提取，提取的基礎(chǔ)條件為提取功率50%，溫度60℃，時間30 min。以感官評分(y1)和抑菌評分( Y,)為目標(biāo)函數(shù)，采用模糊權(quán)重法進行綜合評分，對主參數(shù)進行分析與優(yōu)化，篩選出最優(yōu)香辛料配方。綜合評分=0.3×感官評分+0.7×抑菌效果評分。
1.5超聲輔助提取工藝的優(yōu)化
在確定香辛料配方的條件下，改變提取功率、提取溫度、提取時間進行Lg(34)正交試驗（見表2），考察感官評分( Yl)和抑菌評分(Y2)，采用模糊權(quán)重法進行綜合評分，對主參數(shù)進行分析與優(yōu)化，篩選出最佳超聲輔助提取方案。綜合評分法同1.4。
1.6高溫保鮮試驗
將提取所得香辛料液在泡椒鳳爪加工工藝的浸泡腌制環(huán)節(jié)里與1 500 9純凈水、200 9野山椒、45 9食鹽、7.5 9雞精、20 9白醋等原輔料共同勾兌成調(diào)味汁，將加工后的雞爪放人裝有調(diào)味汁的不銹鋼盛器中，在18℃條件下浸泡腌制12 h。雞爪質(zhì)量與調(diào)味汁體積之比為1：3( g/mL)。以直接添加組和空白組為對照，其中直接添加組為在調(diào)味液中直接添加同配方的香辛料包，空白組則添加同體積純凈水代替香辛料液。瀝干樣品，采用四層鋁箔袋PET/AL/PA/CPE分裝為100 9／袋后，進行真空包裝。包裝后的樣品經(jīng)過高溫蒸汽殺菌( 120℃，5 min)后貯存于37℃下，每天取樣進行各項指標(biāo)（水分活度、pH、揮發(fā)性鹽基氮、菌落總數(shù)和感官評分）的測定。每組樣品3個平行，測定結(jié)果取平均值。
1.7指標(biāo)測定方法
1.7.1水分活度
采用擴散法。
1.7.2 pH的測定
酸度計直接測定法。
1.7.3揮發(fā)性鹽基氮
采用GB/T 5009.44-2003半微量定氮法。
1.7.4菌落總數(shù)的檢驗
GB 4789.2-2010。
1.7.5感官評分
泡椒鳳爪感官評價指標(biāo)主要包括形態(tài)、色澤、氣味、滋味和組織狀態(tài)，由8人組成評判小組，對產(chǎn)品進行評分處理。當(dāng)評分小于15分時，則認(rèn)為產(chǎn)品感官已經(jīng)達(dá)到消費者無法接受的程度。根據(jù)GB/T 22210-2008“肉及肉制品感官評價規(guī)范“及參考文獻(xiàn)[2-4]，制定感官評分標(biāo)準(zhǔn)，見表3。
1.7.6抑菌效果評分
指示菌均由四川旅游學(xué)院食品系微生物實驗室提供。細(xì)菌：金黃葡萄球菌(Staphylococcus aureusRosenbach)、大腸桿菌（Escherichia coli）；真菌：黑曲霉（Aspergillus niger）；酵母菌：釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）采用牛津杯法[23-25]對指示菌的抑菌直徑進行測定，取抑菌直徑(d)評分，評分標(biāo)準(zhǔn)為：d>30 mm（20-25分）；30 cm>d>20 cm(15-20分);20 cm>d> 10 mm(10-15分)；d<10 mm（0-10分）。該處理組抑菌效果評分為該組香辛料液對4種指示菌的抑菌評分的總和。
1.8數(shù)據(jù)處理與分析
數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理采用EXCEL軟件，正交試驗極差與方差分析采用DPS 7.05軟件進行處理。
2結(jié)果與分析
2.1 香辛料配方的確定
試驗方案及結(jié)果分析見表4所示。根據(jù)R大小確定各因素對綜合評分的影響主次為：A>B>C>D>E>J>F，即生姜顆粒的添加量對綜合評分的影響最大，其次是八角粉添加量，而黃芪粉添加量影響最小。根據(jù)因素水平K值確定優(yōu)組合A：B：C：D：E：F，J，，即理想香辛料配方：以100 mL黃酒為提取溶劑，30 9生姜顆粒、6 9八角粉、60 9蔥白顆粒、15 9干辣椒段、15 9當(dāng)歸粉、10 9黃芪粉、4 9桂皮粉。
2.2超聲輔助提取工藝的優(yōu)化
試驗方案及結(jié)果分析見表5所示。根據(jù)R大小確定各因素對綜合評分的影響主次為：A>C>B，即提取功率對綜合評分的影響最大，其次是提取溫度，而提取時間影響最小。根據(jù)因素水平K值確定優(yōu)組合A283C3。由方差分析結(jié)果（見表6）可以看出，A（提
取功率）的影響顯著，B（提取時間）、C（提取溫度）影響不顯著，其中由于因素B對試驗指標(biāo)的影響與誤差近似，從降低成本、提高生產(chǎn)效率角度出發(fā)，以選擇B．為好。因此理想工藝參數(shù)：提取功率60%，溫度70℃，時間20 min。
2.3超聲輔助提取香辛料對高溫貯藏條件下(37℃)泡椒鳳爪保鮮效果的影響
2.3.1水分活度
較低的水分活動可有效抑制微生物的繁殖和生長。由圖1可知，空白組水分活度始終維持在相對較高的水平，不能作為微生物的柵欄因子；整個貯藏期間，超聲提取組的水分活度均低于直接添加組，這可能是因為超聲輔助提取香辛液在浸泡腌制環(huán)節(jié)里更容易進入雞爪內(nèi)部組織，提高組織滲透壓，抑制微生物的生長代謝。
2.3.2感官品質(zhì)
由圖2可看出，隨著貯藏時間的延長，泡椒鳳爪的感官品質(zhì)逐漸劣變，主要表現(xiàn)在色澤逐漸變暗，風(fēng)味變淡，產(chǎn)品組織逐漸變得松散、彈性下降、有汁液滲出，在貯藏后期產(chǎn)生不良?xì)馕�。整個貯藏期間，直接添加組和超聲提取組的產(chǎn)品接受度均高于空白組，且超聲提取組與空白組感官評分差異顯著(p<0.05)；在貯藏3d后，超聲提取組、直接添加組的感官評分分別為25分、20.33分，空白組在第3天雞爪感官已不可接受，其感官評分僅為14分，雞爪表面發(fā)黏、失去彈性、色澤完全變暗且有嚴(yán)重腐敗氣味。對超聲提取組和直接添加組對比發(fā)現(xiàn)，直接添加組在第5天時感官品質(zhì)發(fā)生不可接受的劣變，汁液滲出明顯，被認(rèn)為達(dá)到貯藏壽命；而超聲提取組的感官評分在第6天時依然保持在18分以上，風(fēng)味較濃郁，組織較緊實，肉質(zhì)依然保持一定彈性。由以上分析可知，香辛料是影響產(chǎn)品貯藏期感官品質(zhì)的重要因素；超聲輔助提取香辛料液的添加可在高溫貯藏條件下(37℃)更好地保持產(chǎn)品的感官風(fēng)味，有助于延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。
2.3.3 菌落總數(shù)
由圖3可以看出，高溫貯藏條件下(37℃)空白組泡椒鳳爪在貯藏初期由于微生物較好地適應(yīng)了環(huán)境迅速繁殖；在貯藏中期微生物利用營養(yǎng)物質(zhì)快速繁殖，菌落總數(shù)急劇上升，在第3天就超過國家限定標(biāo)準(zhǔn)4.903 lg( CFU/g)，且在第4天達(dá)到最大值5.95 lg( CFU/g)；而貯藏后期，由于產(chǎn)品嚴(yán)重腐敗，營養(yǎng)物質(zhì)被大量消耗，部分微生物逐漸衰退消亡，菌落總
數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢。而直接添加組和超聲提取組的微生物繁殖則相對比較平緩，在第4天時依然在國家限定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，這主要是由于香辛料中的抑菌成分抑制了大部分微生物的生長代謝，所以菌落總數(shù)增長緩慢。直接提取組的菌落總數(shù)在第5天超過4.903 lg( CFU/g)，而超聲提取組在第6天才達(dá)到4.92 lg（CFU/g），這說明超聲輔助提取香辛料液比直接添加香辛料包能獲得更多的防腐有效成分，從而更好地抑制微生物的生長繁殖，有效延長了泡椒鳳爪在高溫貯藏條件下的保質(zhì)期。
2.3.4 TVB-N值
揮發(fā)性鹽基氮( TVB-N)是動物性食品在貯藏過程中通過微生物和酶的作用，導(dǎo)致蛋白質(zhì)被分解而產(chǎn)生的氨及胺類堿性含氮物質(zhì)，是評價肉制品新鮮度的重要衛(wèi)生指標(biāo)。由圖4可知，各組的TVB-N值均隨貯藏時間的延長而逐漸增加�？瞻捉M、直接添加組和超聲提取組揮發(fā)性鹽基氮( TVB-N)的初始含量分別為4.83, 4.87和4.82 mg/100 9，是冷凍雞爪原料本身所含有的揮發(fā)性鹽基氮。而貯藏溫度37℃是最適宜微生物的生長溫度，在此溫度條件下空白組的TVB-N值上升速度明顯快于其他組。到第3天時，空白組TVB-N值即達(dá)到15.5 mg/100 9，超過國家標(biāo)準(zhǔn)；而此時直接添加組TVB-N值為9.68 mg/100 9，超聲提取組TVB-N值為8.72 mg/100 9；這說明在浸泡腌制過程中添加香辛料可有效減緩貯藏期內(nèi)微生物對蛋白質(zhì)的分解。在整個貯藏期間，直接添加組的TVB-N值均高于超聲提取組，第5天時直接添加組超標(biāo)達(dá)到16.28 mg/100g，高于超聲提取組( 14.42 mg/100 9)；而超聲提取組TVB-N值則在第6天才達(dá)到18.17 mg/100 9，低于直接添加組( 21.56 mg/100 g)和空白組(29.04 mg/100g)。這說明在高溫貯藏條件(37℃)下，超聲輔助提取液處理后的泡椒鳳爪其TVB-N值變化更平緩，其生物活性成分浸出率要高于直接添加香辛料包，對雞爪保鮮效果更佳。
2.3.5 pH
由圖5可看出，pH隨著貯藏時間的延長呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，這與王曉霞等對真空包裝泡椒鳳爪貯藏期間pH變化結(jié)論相符合。這主要是由于貯藏前期微生物快速繁殖，分解雞爪中的營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生大量的混合酸，導(dǎo)致pH快速下降，而在貯藏后期，由于肉中營養(yǎng)物質(zhì)被大量消耗，微生物產(chǎn)酸能力下降，使pH呈上升趨勢。貯藏期間pH變化在4.1-6.9之間波動。超聲提取組雞爪的初始pH為4.82，而直接添加組和超聲提取組的雞爪pH分別為4.59和4.36，說明香辛料已滲透至雞爪內(nèi)部，從而改變其pH�？瞻捉M和直接添加組的pH分別在第2天和第3天即達(dá)到了最小值，然后開始迅速上升。超聲提取組則是在第4天才達(dá)到最小值，然后開始緩慢上升。由此可知，香辛料對貯藏期泡椒鳳爪的pH影響較大，添加香辛料可抑制大量微生物的生長代謝，減緩pH的變化趨勢；超聲提取香辛料液對微生物生長代謝的抑制作用優(yōu)于直接添加香辛料包，推遲了產(chǎn)品品質(zhì)發(fā)生劣變的時間，在延長產(chǎn)品貨架期方面有突出的優(yōu)勢。
3結(jié)論
超聲輔助提取香辛料應(yīng)用于泡椒鳳爪的試驗結(jié)果表明，以250 mL黃酒為提取溶劑，對30 9生姜顆粒、6 9八角粉、60 9蔥白顆粒、15 9干辣椒段、15 9當(dāng)歸粉、10 9黃芪粉、4 9桂皮粉，采用頻率為40 kHz的超聲波設(shè)備在提取功率60%，溫度70℃條件下提取20min，可獲得對真空包裝泡椒鳳爪具有較佳保鮮效果的香辛料液。
在高溫貯藏期間，與空白組相比，超聲提取組和直接添加組的感官評分更高，水分活度更低，pH較平穩(wěn)，TVB-N值升高的速度較慢，且菌落總數(shù)相對較
少，這說明該配方的香辛料添加可有效保持高溫貯藏期間( 37℃)泡椒鳳爪的感官品質(zhì)，延長其貯藏期，比不經(jīng)處理的空白組將貨架期延長2d以上。超聲提取組與直接添加組相比，超聲輔助提取香辛料液的抑菌效果更好，更有效地延緩了TVB-N值、pH、水分活度、感官評分等理化指標(biāo)的變化趨勢，保鮮效果更佳。
試驗證實使用生姜、八角、蔥白、干辣椒、當(dāng)歸、黃芪、桂皮和黃酒，配合超聲輔助提取香辛料在沒有人工添加防腐保鮮劑的條件下，一定程度上提供了泡椒鳳爪的保鮮效果、延長了貨架期；為后續(xù)針對性泡椒鳳爪天然植物防腐劑的研發(fā)提供依據(jù)。
4摘要
以泡椒鳳爪為試驗材料，研究生姜、大蔥、八角等7種香辛料的保鮮效果。采用正交試驗方法優(yōu)選出香辛料液最佳配方，即vX250 mL~-酒為提取溶劑，生姜顆粒30 9、八角粉6 9、蔥白lj1粒60g、干辣椒段15 9、當(dāng)歸粉15 g、黃芪粉10g、桂皮粉4 9，和最優(yōu)超聲輔助提取工藝，采用頻率為40 kHz的超聲波設(shè)備在提取功率600A,溫度70℃條件T提取20 min。將超聲提取香辛料液應(yīng)用于泡椒鳳爪加工中，通過測定泡椒鳳爪的水分活度、感官評定、菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮、pH，研究其對泡椒鳳爪保鮮效果的影響。37℃保鮮試驗結(jié)果表明，超聲輔助提取香辛料液能夠有效地保持雞爪的貯藏品質(zhì)，延緩水分活度、pH.揮發(fā)性鹽基氮和菌落總數(shù)的升高。
