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新疆風(fēng)干牛肉貯藏期間微生物變化研究

2016-09-13 01:20:53郭江南蔣云升崔繁榮葉治兵劉亞娜李海鵬張金山孫寶忠
食品工業(yè)科技 2016年13期
關(guān)鍵詞:酸價風(fēng)干肉制品

郭江南,蔣云升,崔繁榮,葉治兵,劉亞娜,沙 坤,李海鵬,張金山,孫寶忠,*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所,北京 100093;2.揚(yáng)州大學(xué),江蘇揚(yáng)州 225000;3.伊犁職業(yè)技術(shù)學(xué)院,新疆伊犁 835000;4.新疆維吾爾自治區(qū)畜牧科學(xué)院,新疆烏魯木齊 830000)

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新疆風(fēng)干牛肉貯藏期間微生物變化研究

郭江南1,2,蔣云升2,崔繁榮3,葉治兵3,劉亞娜1,沙坤1,李海鵬1,張金山4,孫寶忠1,*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所,北京 100093;2.揚(yáng)州大學(xué),江蘇揚(yáng)州 225000;3.伊犁職業(yè)技術(shù)學(xué)院,新疆伊犁 835000;4.新疆維吾爾自治區(qū)畜牧科學(xué)院,新疆烏魯木齊 830000)

為提高新疆風(fēng)干牛肉的貯藏效果,選用3種不同材料的包裝袋:普通袋、鍍氧化鋁袋、鋁箔袋,對新疆風(fēng)干牛肉進(jìn)行4 ℃真空保存,并對貯藏過程中的微生物、pH和酸價進(jìn)行定期檢測,研究儲藏過程中各指標(biāo)的變化規(guī)律。結(jié)果顯示:普通袋和鍍氧化鋁袋的細(xì)菌總數(shù)在第4周超過106CFU/g,至保藏結(jié)束,普通包裝的優(yōu)勢菌為假單胞菌和酵母菌,鍍氧化鋁和鋁箔包裝的優(yōu)勢菌為乳酸菌;初始酸價為1.85 KOH mg/kg,在第4周普通包裝袋樣品酸價為4.26 KOH mg/kg超過限值4.0 KOH mg/kg,與其它兩種包裝差異顯著(p<0.05),貯藏至12周結(jié)束酸價值均超過7.0 KOH mg/kg。采用有效保鮮包裝技術(shù),對控制新疆風(fēng)干牛肉微生物和氧化是必要的。

新疆風(fēng)干牛肉,包裝方式,微生物,酸價

新疆風(fēng)干牛肉是新疆地區(qū)一種極具民族特色的傳統(tǒng)肉食品,它以新疆褐牛肉為主要原材料,主要產(chǎn)于伊犁、阿勒泰、塔城等地區(qū),是哈薩克族、柯爾克孜族等游牧民族在長期游牧生活中發(fā)明的傳統(tǒng)肉食品之一[1]。當(dāng)早期的牧民把飼養(yǎng)家畜或捕獲的動物宰殺后,在食用剩余的情況下,將生肉切成條狀懸掛起來。經(jīng)過風(fēng)吹干燥后不僅延長了保存日期還增加了獨(dú)特的風(fēng)味[2],后又經(jīng)過工藝的改進(jìn),逐漸形成了今天的新疆風(fēng)干牛肉。目前與新疆風(fēng)干牛肉相關(guān)的研究鮮有報(bào)道。跟國外的可直接食用的干腌牛肉不同[3-4],新疆風(fēng)干牛肉在食用前要經(jīng)過熟制過程,熟制工藝也賦予了新疆風(fēng)干牛肉獨(dú)特的香氣和質(zhì)地。

表1 不同材料包裝袋的規(guī)格參數(shù)

新疆風(fēng)干牛肉深受消費(fèi)者的喜愛,但師徒相傳的傳統(tǒng)加工方式也有很多缺點(diǎn),小作坊式生產(chǎn)的傳統(tǒng)肉制品設(shè)備落后,產(chǎn)品得率低,產(chǎn)量少,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,其中衛(wèi)生問題最為突出,大多數(shù)產(chǎn)品包裝儲存方式簡單,甚至沒包裝,保存流通過程中易被污染,脂肪氧化嚴(yán)重[5-6],保質(zhì)期短。

本實(shí)驗(yàn)對不同包裝條件下新疆風(fēng)干牛肉的貯藏特性進(jìn)行研究,分析在貯藏期間微生物和理化指標(biāo)的變化規(guī)律,保證產(chǎn)品質(zhì)量,延長貨架期,為新疆風(fēng)干牛肉的規(guī)?;?、標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化生產(chǎn)提供科學(xué)的理論依據(jù),在國內(nèi)牛肉需求不斷增加的狀況下,大力發(fā)展風(fēng)干肉加工迫在眉睫,對擴(kuò)大新疆風(fēng)干牛肉流通范圍和推動民族食品的工業(yè)化發(fā)展具有十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

原料肉新疆維吾爾自治區(qū)伊犁州伊寧市巴口香食品有限責(zé)任公司,在屠宰場選24月齡發(fā)育正常、健康無病的新疆褐牛公牛,按照GB/T19477-2004《牛屠宰操作規(guī)程》[7]屠宰,排酸24 h,在0~4 ℃分割間分割,分別采取左半胴體牛肩肉,去除表面脂肪、雜物等裝入保鮮袋,待測。

不同材料的包裝袋的規(guī)格參數(shù)見表1。

PCA培養(yǎng)基,MSA培養(yǎng)基,假單胞菌CN選擇性培養(yǎng)基,P-18A萘啶酮酸北京陸橋技術(shù)股份有限公司;VRBA培養(yǎng)基,MRS培養(yǎng)基,孟加拉紅培養(yǎng)基北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;無水乙醇北京化工廠;無水乙醚北京化工廠。

BS214D型電子天平北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;RZ-158D型飛利浦絞肉機(jī)荷蘭飛利浦公司;DHP-9052型電熱恒溫培養(yǎng)箱上海一恒科技有限公司;LDZM-60KCS立式壓力蒸汽滅菌器上海習(xí)仁科學(xué)儀器有限公司;HYC-940型海爾冰箱青島海爾股份有限公司;HWS型恒溫恒濕箱寧波江南儀器廠;SW-CJ-1F型單人雙面潔凈工作臺蘇州蘇潔凈化設(shè)備公司;HI99163型pH計(jì)德國哈納有限公司;HH-4型可調(diào)恒溫?cái)?shù)顯水浴鍋江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司;真空充氣包裝機(jī)山東諸城正泰機(jī)械有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1工藝流程原料肉選擇→整形→抹鹽→腌制→固定→風(fēng)干→成品

1.2.2操作要點(diǎn)修整分割時,用潔凈刀具順肌纖維方向把肉切成小條,寬5 cm、厚3 cm,控制每條肉重量大致為250 g;按原料肉重2%加入腌制鹽,在0~4 ℃密閉容器內(nèi)腌制24 h;腌制過后用潔凈鉤將肉條固定在恒溫恒濕箱內(nèi),保持溫度為2~11 ℃,相對濕度為30%~55%,以原料肉失重30%作為風(fēng)干結(jié)束的終點(diǎn)。

1.2.3pH測定參照GB/T9695.5-2008《肉與肉制品 pH測定》[8]。

1.2.4酸價測定參照GB/T 5530-1998《動植物油脂酸價和酸度測定》[9]。

1.2.5微生物測定菌落總數(shù)按照GB 4789.2-2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》[10]方法測定;假單胞菌按照SN/T 4044-2014《出口肉及肉制品中假單胞菌屬的計(jì)數(shù)方法》[11]方法測定;乳酸菌按照GB4789.35-2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)》[12]方法測定;酵母菌按照GB4789.15-2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)霉菌和酵母計(jì)數(shù)》[13];腸桿菌按照SN/T 0738-1997《出口食品中腸桿菌科檢驗(yàn)方法》[14]方法測定。

1.2.6菌相的計(jì)算:

1.3數(shù)據(jù)分析

用Microsoft Excel 2007對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,SPSS19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1微生物指標(biāo)變化

不同包裝各處理組在4 ℃貯藏過程中,細(xì)菌總數(shù)、假單胞菌、腸桿菌、乳酸菌、酵母菌和球菌每兩周測試結(jié)果見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6。

由圖1可知,各包裝組細(xì)菌總數(shù)在前4周內(nèi)一直呈上升趨勢,這可能與風(fēng)干牛肉在抽真空后內(nèi)部肉水分向外部滲透,有利于表層微生物生長有關(guān)。在貯存第四周時細(xì)菌總數(shù)達(dá)最大值,普裝和鍍氧化鋁袋的細(xì)菌總數(shù)已超過106CFU/g,鋁箔袋包裝略低,菌落總數(shù)為5.94 LgCFU/g。在整個貯藏期內(nèi),普通袋包裝的風(fēng)干牛肉菌落總數(shù)生長趨勢較穩(wěn)定,經(jīng)歷了初期的繁殖增長和中后期的相對穩(wěn)定變化過程。鍍氧化鋁和鋁箔包裝的風(fēng)干牛肉細(xì)菌總數(shù)在4周達(dá)最大值后至第10周經(jīng)歷一個緩慢減少的過程,在第10周之后各類細(xì)菌數(shù)量急劇增加,并在第12周超過普通包裝組。在加工肉制品中,真菌能競爭性抑制腐敗細(xì)菌的生長[15],第10周后酵母菌數(shù)量一直降低,對細(xì)菌的抑制作用也隨之減弱,導(dǎo)致細(xì)菌總數(shù)數(shù)量增加明顯。

圖1 不同材料包裝的風(fēng)干牛肉4 ℃冷藏過程中的細(xì)菌總數(shù)變化Fig.1 Changes of the Total Plate Count of different material dried beef stored at 4 ℃

由圖2可看出,假單胞菌在前4周內(nèi)增長迅速,由于保藏后期乳酸菌的大量生長繁殖,三種包裝袋的風(fēng)干牛肉假單胞菌數(shù)下降到相對較低104CFU/g水平。這與假單胞菌屬于好氧菌有關(guān),無氧4 ℃環(huán)境和乳酸菌都抑制了其生長。假單胞菌屬是肉品保藏過程中常見的腐敗菌,它是非真空包裝肉制品中的優(yōu)勢菌,真空包裝不利于其繁殖,占比例較低[16]。

圖2 不同材料包裝的風(fēng)干牛肉在4 ℃貯存期中假單胞菌的變化Fig.2 Changes of the Pseudomonas of different material dried beef stored at 4 ℃

由圖3可看出,同于細(xì)菌總數(shù),腸桿菌起始數(shù)量相對較大,并在前四周內(nèi)迅速生長至最大值。腸桿菌科細(xì)菌是一類好氧或兼性厭氧菌,相比于氧氣阻隔性能更好的鍍氧化鋁袋、鋁箔袋,在整個保藏過程中,普通包裝的風(fēng)干牛肉腸桿菌數(shù)均高于鍍氧化鋁袋包裝,大部分保藏期內(nèi)數(shù)量高于鋁箔袋。三種包裝風(fēng)干牛肉腸菌數(shù)受到乳酸菌抑制影響,在貯藏的中后期數(shù)量變化與乳酸菌大致呈相反趨勢。腸桿菌科細(xì)菌耐熱性低,風(fēng)干牛肉原料肉在屠宰分割過程中如果衛(wèi)生控制不好,產(chǎn)品制作又未經(jīng)熟制加工,導(dǎo)致成品起始菌數(shù)量大。

圖3 不同材料包裝的風(fēng)干牛肉在4 ℃貯存期中腸桿菌數(shù)的變化Fig.3 Changes of the Enterobacteriaceae of different material dried beef stored at 4 ℃

由圖4可知,普通包裝組的風(fēng)干牛肉乳酸菌數(shù)在整個儲存過程中經(jīng)過一個先升高再降低的變化過程,在第6周時達(dá)到最大值Lg 5.74 CFU/g,至保藏結(jié)束逐漸減少至最低。鍍氧化鋁袋和鋁箔包裝的風(fēng)干牛肉乳酸菌數(shù)在保藏過程中的變化規(guī)律與細(xì)菌總數(shù)相似,前10周經(jīng)歷了增長又逐漸減少的變化過程,并在10~12周急劇增長至達(dá)最大值,這可能與樣品理化指標(biāo)的變化有關(guān),這段保存期內(nèi)樣品酸價也快速增長至較高值,乳酸菌能適應(yīng)較高的酸度值競爭成為優(yōu)勢菌,數(shù)量增加明顯。真空包裝的肉制品在貯存期間,厭氧菌和乳酸菌為優(yōu)勢菌,這與Korkeala[17]等的報(bào)道相一致。乳酸菌多數(shù)為兼性厭氧菌,真空包裝冷藏條件下有利于乳酸菌的生長。乳酸菌在繁殖過程中還會產(chǎn)生抑菌物質(zhì),抑制其他腐敗菌的生長[18]。

圖4 不同材料包裝的風(fēng)干牛肉4 ℃冷藏過程中乳酸菌數(shù)變化Fig.4 Changes of the Lactic acid bacteria of different material dried beef stored at 4 ℃

圖5 不同材料包裝的風(fēng)干牛肉4 ℃冷藏過程中酵母菌數(shù)變化Fig.5 Changes of the yeast of different material dried beef stored at 4 ℃

由圖5、圖6可知,酵母菌和球菌數(shù)量均在第4周達(dá)最大值,分別在第6和第8周至最小值,酵母菌和球菌中一些種類被認(rèn)為在肉類加工制品中色澤和風(fēng)味形成中起到重要作用。酵母菌能耗盡肉制品中殘留的氧,降低pH防止腐敗,有利于穩(wěn)定發(fā)色。微球菌和葡萄球菌都屬于微球菌科,產(chǎn)酸能力很弱,具有硝酸鹽還原酶活性微球菌和葡萄球菌共同存在于發(fā)酵劑中,它們具有抗氧化氫酶、酯酶和蛋白酶活性,可確保產(chǎn)品良好的風(fēng)味[19]。微生物對肉制品中的蛋白質(zhì)水解有貢獻(xiàn),但在一些肉類制品表面也發(fā)現(xiàn)具有產(chǎn)生毒素能力的球菌和霉菌菌株。因此加強(qiáng)對發(fā)酵劑的研究,有效抑制有害微生物的生長,將對新疆風(fēng)干牛肉的規(guī)模化生產(chǎn)有非常重要的意義。

表2 初始菌相和保藏12周時的菌相

表3 貯藏過程中pH的的變化

圖6 不同材料包裝的風(fēng)干牛肉4 ℃冷藏過程中球菌數(shù)變化Fig.6 Changes of the cocci of different material dried beef stored at 4 ℃

2.2菌相比較

將成品初始和貯存12周時所測得的假單胞菌、球菌、腸桿菌、乳酸菌、酵母菌所占的百分?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果見表2。從表2看出,初始菌相為:假單胞菌占7%、球菌占4%、腸桿菌占28%、乳酸菌占22%、酵母菌占39%。酵母菌和腸桿菌為主要優(yōu)勢菌,也說明制作風(fēng)干牛肉的原料肉在屠宰分割過程中受到污染,人工模擬的企業(yè)化生產(chǎn)環(huán)境封閉性較強(qiáng),通風(fēng)條件相對較弱有利于酵母菌的生長繁殖。當(dāng)不同包裝各組在4 ℃環(huán)境貯存12周后,普通袋包裝組以假單胞菌和酵母菌為優(yōu)勢菌,開袋后刺激性酸味較重,其中假單胞菌比例為28%。而在鍍氧化鋁和鋁箔組,乳酸菌成為優(yōu)勢菌,分別占77%和93%,不愉快氣味相對較弱,這可能與乳酸菌致腐能力較弱有關(guān)。由此看出材料對氧氣和水分的阻隔效果不同,影響終產(chǎn)品的菌相組成,透氧率越高典型腐敗菌比例越高,阻隔性好對需氧腐敗菌的生長繁殖的抑制起到促進(jìn)作用。

2.3pH變化

pH是肉類品質(zhì)評價的重要指標(biāo),在屠宰之后會因糖酵解產(chǎn)生乳酸及ATP分解產(chǎn)生磷酸而數(shù)值降低。正常肉的pH在5.4左右,pH6.0以上的是DFD肉(暗紅色、質(zhì)地堅(jiān)硬、表面干燥的肉)。由表3可知,三種不同包裝的風(fēng)干牛肉在貯藏過程中pH變化趨勢大致相同,均是先下降后上升。在風(fēng)干牛肉貯藏的初期,微生物利用肉中的碳水化合物生成乳酸,使pH下降,結(jié)合圖1可知,在微生物含量最高的4~6周,pH下降至最低值。普通包裝袋在第4周降到最低值5.40,鍍氧化鋁和鋁箔包裝則稍顯滯后,在第6周分別降至最小值5.54和5.52。在貯藏后期隨著糖類物質(zhì)的消耗,微生物轉(zhuǎn)而利用蛋白質(zhì)產(chǎn)生堿性含氮物質(zhì),pH開始逐漸上升。

2.4酸價變化

脂肪的適度氧化能產(chǎn)生前體物質(zhì)使肉有獨(dú)特的風(fēng)味,但氧化過度就會產(chǎn)生毒素,危害身體健康[20]。丙二醛是脂肪氧化的二級產(chǎn)物,為主要的有害產(chǎn)物,TBA值能真實(shí)反映脂肪最終氧化程度[21]。酸價與脂肪氧化產(chǎn)生游離脂肪酸有關(guān),也被作為腌臘肉制品脂質(zhì)氧化的標(biāo)準(zhǔn),從脂肪酸敗的化學(xué)反應(yīng)角度看,酸價總是伴隨著致癌作用的過氧化物升高,對酸價的控制是有道理的[22]。新疆風(fēng)干牛肉是非熟肉制品,加工過程組織中的脂肪酶尚未失活,因此無法避免游離脂肪酸的產(chǎn)生,在貯藏過程中也會出現(xiàn)游離脂肪酸含量持續(xù)升高的現(xiàn)象[23]。這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,由表4可以看出,三種不同包裝的風(fēng)干牛肉在整個保藏過程中酸價呈現(xiàn)持續(xù)增長趨勢,由起始的1.85 KOH mg/kg增長至末期超過7.0 KOH mg/kg。GB 2730-2005《腌臘肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定腌臘肉制品以脂肪計(jì)的酸價≤4.0 KOH mg/kg。普通包裝的第6周酸價值已達(dá)到4.26 KOH mg/kg超過標(biāo)準(zhǔn),鍍氧化鋁和鋁箔袋的酸價值則是在第八周分別達(dá)到4.88 KOH mg/kg和4.94 KOH mg/kg超過標(biāo)準(zhǔn)。但在近些年來,4.0 mg KOH/kg的酸價限值受到專家和學(xué)者的質(zhì)疑,這個限值對于腌臘肉制品生產(chǎn)出之后很快就被超過,在產(chǎn)品的保質(zhì)期內(nèi)無哈喇酸敗味,也不影響感官評價。這與王新惠等[24]市場抽樣調(diào)查結(jié)果一致。測定中用的有機(jī)溶劑,添加的糖類降解成小分子乳酸、葡萄糖酸等有機(jī)酸也被提取中和滴定,導(dǎo)致酸價上升[25]。

表4 貯藏過程中酸價的變化

3 結(jié)論與討論

風(fēng)干牛肉營養(yǎng)豐富、理化性質(zhì)適合大部分微生物的生長,成品細(xì)菌數(shù)量為103CFU/g,修整包裝完成后細(xì)菌總數(shù)為2.8×104CFU/g,說明風(fēng)干牛肉在制成后轉(zhuǎn)運(yùn)包裝過程中受到二次污染,易引起微生物性腐敗,應(yīng)該引起高度的重視,也可在包裝前采取有效的滅菌處理。阻隔性能更好的鍍氧化鋁、鋁箔袋在抑制細(xì)菌總數(shù)和控制腐敗菌方面相對于普通包裝袋起到了更好的作用,包裝材料對樣品的保鮮有明顯的效果,對于傳統(tǒng)作坊粗放式生產(chǎn)的帶有較高初始帶菌量的風(fēng)干牛肉,采用阻隔性能好的包裝材料真空低溫保存是有必要的。在以后的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)模化生產(chǎn)中可考慮結(jié)合托盤、氣調(diào)等包裝方式,并結(jié)合柵欄理論,多靶攻擊腐敗菌,提高保鮮效果。目前新疆風(fēng)干牛肉的制作尚且沒有針對性生產(chǎn)及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),規(guī)?;a(chǎn)的模式有待繼續(xù)探索研究,以小作坊為主的生產(chǎn)方式還將占據(jù)主導(dǎo)地位,應(yīng)重視簡單有效的真空包裝方式。在貯藏過程中酸價持續(xù)升高,非熟制品風(fēng)干牛肉在貯藏過程中,脂肪酶一直在起作用催化氧化反應(yīng),希望能對新疆風(fēng)干牛肉脂質(zhì)水解和氧化的機(jī)理進(jìn)行研究,探明內(nèi)源性脂肪酶變化和酶學(xué)性質(zhì),為新疆風(fēng)干牛肉的早日工業(yè)化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。

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Study on the changes of microorganism of Xinjiang dried beef during storage

GUO Jiang-nan1,2,JIANG Yun-sheng2,CUI Fan-rong3,YE Zhi-bing3,LIU Ya-na1,SHA Kun1,LI Hai-peng1,ZHANG Jin-shan4,SUN Bao-zhong1,*

(1.Institute of Animal Science,Chinese Academy of Agricultural Science,Beijing 100093,China;2.Yangzhou University,Yangzhou 225000,China;3.Yili Vocational and Technical College,Yili 835000,China;4.Animal Science Academy of Xinjiang Uygur Autonomous Region,ürümqi 830000,China)

To deposit the Xinjiang dried beef better,this thesis selects three kinds of packing bags made from different materials,namely the common bags,aluminum oxide-plating bags and aluminum foil bags. The author intends to store the Xinjiang dried beef in a 4 ℃ vacuum condition. Then all the microorganisms,pH and the acid value should be tested regularly to research the change rules of each indicator in the process of storage. The results showed that:the total number bacteria of former two bags grew to more than 106CFU/g in the 4th week. Pseudomonas and yeast became the dominant bacteria in general packaging,while lactic acid bacteria had an absolutely advantage in the other kinds of packaging. The initial acid value of dried beef was 1.85 KOH mg/kg,and increased to 4.26 KOH mg/kg at the 4th week,which over the limited value and had significant differences when compared with the other two bags(p<0.05). To the end of the preservation,the acid value of each type of packaging was over than 7.0 KOH mg/kg. To avoid the microorganism and excessive oxidation,it is necessary to adopt an effective fresh-keeping packaging technology.

Xinjiang dried beef;packing way;microorganism;acid value

2016-01-08

郭江南(1987-),男,碩士研究生,研究方向:營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué),E-mail:rouqingduxingxia@qq.com。

孫寶忠(1964-),男,博士,研究員,主要從事肉品質(zhì)量與安全,E-mail:baozhongsun@163.com。

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31460403);“十二五”國家科技支撐計(jì)劃援助項(xiàng)目(2011BAD47B00)。

TS205

A

1002-0306(2016)13-0323-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.13.058

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