古明亮

(四川茂華食品有限公司，四川 眉山 620038)

基于模糊數(shù)學(xué)法評(píng)價(jià)高溫殺菌處理后丹棱凍粑的品質(zhì)

古明亮

(四川茂華食品有限公司，四川 眉山 620038)

為延長(zhǎng)丹棱凍粑保質(zhì)期，采用高溫殺菌處理充氮包裝后的丹棱凍粑，并利用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法對(duì)高溫殺菌處理的樣品進(jìn)行感官綜合評(píng)定和微生物指標(biāo)測(cè)定，優(yōu)化獲得高溫殺菌處理工藝。結(jié)果表明：最佳工藝條件為為高溫?zé)崴疁囟?15℃、殺菌時(shí)間10 min、降溫時(shí)間8 min。在此條件下，丹棱凍粑的感官品質(zhì)好，其好贊成比率及較好贊成比率均為44%，總和達(dá)到了88%，同時(shí)徹底殺滅了丹棱凍粑中致病菌、引起腐敗的細(xì)菌以及在通常情況下能繁殖的霉菌。丹棱凍粑在陰涼、通風(fēng)、干燥的貯藏條件下保質(zhì)期可達(dá)120 d。

模糊數(shù)學(xué)；感官評(píng)價(jià)；高溫殺菌；丹棱凍粑；品質(zhì)

丹棱凍粑，四川省丹棱縣特色小吃，中國(guó)國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品，其文字記載的歷史可追溯到南齊建武年間，距今1 400多年[1]。丹棱凍粑以丹棱縣無(wú)公害大米為主要原料，添加適量大豆、玉米、白砂糖、赤砂糖、豬油等輔料精制而成，深受大眾喜愛。

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)：丹棱凍粑保質(zhì)期短(2～3 d)，冷鏈運(yùn)輸成本高，在流通、銷售及食用方面都受到嚴(yán)重限制，銷售范圍主要在丹棱縣周邊地區(qū)，制約了丹棱凍粑銷售市場(chǎng)的發(fā)展壯大；市售丹棱凍粑常出現(xiàn)霉變、發(fā)酸、變餿、大腸菌群超標(biāo)及霉菌超標(biāo)等不良現(xiàn)象[2],產(chǎn)品中常常添加雙乙酸鈉、丙酸鈣、山梨酸鉀、脫氫乙酸鈉等防腐劑來(lái)保鮮；丹棱凍粑存在微生物污染、過量添加允許范圍內(nèi)的防腐劑以及違禁使用范圍外的防腐劑等食品安全風(fēng)險(xiǎn)。從生產(chǎn)工藝上解決丹棱凍粑生產(chǎn)中微生物超標(biāo)、防腐劑超量、防腐劑超范圍使用質(zhì)量安全問題，延長(zhǎng)保質(zhì)期，實(shí)現(xiàn)常溫貯藏及運(yùn)輸，已成必然的趨勢(shì)。

本研究目的是通過對(duì)充氮包裝后的丹棱凍粑進(jìn)行高溫殺菌，從工藝上解決丹棱凍粑存在的質(zhì)量安全問題、延長(zhǎng)保質(zhì)期、實(shí)現(xiàn)常溫貯藏及運(yùn)輸，以確保丹棱凍粑的食品安全，提高消費(fèi)者對(duì)丹棱凍粑的質(zhì)量安全信心，同時(shí)也可拓寬丹棱凍粑的銷售途徑與范圍，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高丹棱凍粑的生命力和丹棱凍粑生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，為振興丹棱凍粑產(chǎn)業(yè)，將“小凍粑”做成大產(chǎn)業(yè)、丹棱凍粑的工業(yè)化及規(guī)?；a(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1材料與設(shè)備

丹棱凍粑：眉山市丹棱縣四川麻妹子農(nóng)業(yè)科技有限公司提供的白糖味丹棱凍粑，配料為秈米、水、糯米、白砂糖、食用豬油、碳酸氫鈉、復(fù)合膨松劑等，質(zhì)量為18～20 g/個(gè)，工藝流程及操作要點(diǎn)按DB 511524/T 17—2014 《地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品丹棱凍粑加工技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定執(zhí)行。

所用化學(xué)試劑，均為分析純。

主要試驗(yàn)儀器與設(shè)備：1200×3600型全自動(dòng)噴淋帶換熱器式殺菌鍋，DL520型全自動(dòng)連續(xù)充氮拉伸膜包裝機(jī)，BS-600L電子天平(感量0.01 g)，YM50F滅菌鍋，303-1恒溫培養(yǎng)箱，DCD海信冰箱，XSP-02-640X顯微鏡。

1.2試驗(yàn)方法

預(yù)研究表明，丹棱凍粑需在充氮保護(hù)條件下，進(jìn)行高溫殺菌處理才不會(huì)對(duì)其感官造成不良影響，才能保持白糖味丹棱凍粑質(zhì)地蓬松、口感綿軟、咀嚼有彈性、入口即化的感官特性。

1.2.1樣品處理

將蒸制后冷卻到常溫的丹棱凍粑放入DL520型全自動(dòng)連續(xù)充氮拉伸膜包裝機(jī)中進(jìn)行充氮包裝，充氮壓力0.1 MPa，包裝好的樣品在2 h內(nèi)進(jìn)行殺菌處理。冷卻間、包裝間投入使用前已經(jīng)過臭氧殺菌處理，至空氣沉降菌檢測(cè)為<5個(gè)細(xì)菌/皿、<3個(gè)霉菌/皿。包裝使用的耐高溫塑料底托和覆膜已在使用前用紫外燈殺菌8 h。

1.2.2高溫殺菌處理方法

將包裝好的樣品放入1200×3600型全自動(dòng)噴淋帶換熱器式殺菌鍋中，在設(shè)定條件下用流量泵將高溫?zé)崴磸?fù)循環(huán)，自上而下地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行噴淋加熱殺菌，然后降溫至40℃后移出殺菌鍋。在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，試驗(yàn)因素及水平見表1。

表1 L9(33)正交試驗(yàn)因素和水平

1.2.3菌落總數(shù)的測(cè)定

樣品的菌落總數(shù)按照GB 4789.2 —2016進(jìn)行測(cè)定。

1.2.4大腸菌群的測(cè)定

樣品的大腸菌群按照GB 4789.3—2016，采用大腸菌群平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.5霉菌的測(cè)定

樣品的霉菌按照GB 4789.15—2016，采用霉菌和酵母平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.6沙門氏菌的測(cè)定

樣品的沙門氏菌按照GB 4789.4—2016進(jìn)行測(cè)定。

1.2.7金黃色葡萄球菌的測(cè)定

樣品的金黃色葡萄球菌按照GB 4789.10—2016，采用金黃色葡萄球菌平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.8微生物檢驗(yàn)中樣品的采集及處理

微生物檢驗(yàn)中樣品的采集及處理按照GB 4789.1—2016執(zhí)行。

1.2.9感官評(píng)定

評(píng)定小組由5男5女共10位身體健康，無(wú)吸煙、酗酒等嗜好，對(duì)色、香、味、形有較強(qiáng)分辨力和較高靈敏度、食品品嘗經(jīng)驗(yàn)豐富、熟悉丹棱凍粑的人員組成[3-5]。評(píng)定人員對(duì)經(jīng)過殺菌處理且復(fù)熱丹棱凍粑的形態(tài)、色澤、滋氣味、組織四個(gè)因素進(jìn)行感官評(píng)定，并設(shè)定四個(gè)等級(jí)[2]，具體見表2。

評(píng)定人員在評(píng)定前12 h不吃辛辣食物，不得使用任何化妝品，用無(wú)色無(wú)味洗手液洗凈雙手。每次只評(píng)定1個(gè)樣品，在下午2點(diǎn)～4點(diǎn)進(jìn)行，不能在餐后1 h參與評(píng)定，每個(gè)樣品的感官評(píng)定后必須用溫水洗手并用25℃左右的溫開水漱口，間隔10 min后再繼續(xù)評(píng)定，全部評(píng)定結(jié)束后，收集評(píng)定人員的評(píng)定表。

1.2.10模糊數(shù)學(xué)模型建立

以形態(tài)、色澤、滋氣味、組織為因素集，以好、較好、一般、較差為評(píng)語(yǔ)集，根據(jù)感官評(píng)定結(jié)果，建立4個(gè)單因素評(píng)價(jià)矩陣[6-8]，用模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)方法對(duì)其進(jìn)行分析。

1.2.10.1因素集、評(píng)語(yǔ)集

因素集U={形態(tài)u1，色澤u2，滋氣味u3，組織u4}；評(píng)語(yǔ)集V={好v1，較好v2，一般v3，較差v4}；其中，好v1(4分)，較好v2(3分)，一般v3(2分)，較差v4(1分)。

1.2.10.2權(quán)重的確定[2]

權(quán)重集X={X1，X2，X3，X4}={0.29，0.10，0.36，0.25}，即形態(tài)29分，色澤10分，滋氣味36分，組織25分，共100分。

1.2.10.3模糊關(guān)系綜合評(píng)判集

模糊關(guān)系綜合評(píng)判集Y=X·R，其中X為權(quán)重集，R為模糊矩陣。

表2 丹棱凍粑感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.2.11丹棱凍粑的微生物指標(biāo)的技術(shù)要求[2]

丹棱凍粑的微生物指標(biāo)要求見表3。表中英文字母n、c、m、M的說(shuō)明參考GB 4789.1—2016 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 總則》見3.3.2條款。n為同一批次產(chǎn)品應(yīng)采集的樣品件數(shù);c為最大可允許超出m值的樣品數(shù);m為微生物指標(biāo)可接受水平限量值(三級(jí)采樣方案)或最高安全限量值(二級(jí)采樣方案);M為微生物指標(biāo)的最高安全限量值。舉例說(shuō)明：若n=5,c=2,m=100 CFU/g,M=1 000 CFU/g。含義是從一批產(chǎn)品中采集5個(gè)樣品,若5個(gè)樣品的檢驗(yàn)結(jié)果均小于或等于m值(≤100 CFU/g ),則這種情況是允許的;若不超過2個(gè)樣品的結(jié)果(X)位于m值和M值之間(100 CFU/g1 000 CFU/g ),則這種情況是絕對(duì)不允許的。

表3 丹棱凍粑微生物指標(biāo)的技術(shù)要求

1.2.12保質(zhì)期測(cè)試

將經(jīng)高溫殺菌處理后，完全殺滅致病菌、引起腐敗作用的細(xì)菌以及在通常情況下能繁殖的霉菌且模糊感官評(píng)分最高的樣品留樣觀察，貯藏環(huán)境為陰涼、通風(fēng)、干燥。在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上留樣前三月，每個(gè)月評(píng)定一次，從第四個(gè)月起每隔10 d，對(duì)留樣產(chǎn)品進(jìn)行感官綜合評(píng)定和微生物指標(biāo)測(cè)定。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以樣品綜合評(píng)定為好贊成比率及較好贊成比總和達(dá)到55%及以上，且微生物指標(biāo)均合格的期限定為高溫殺菌處理后丹棱凍粑的保質(zhì)期。

2 結(jié)果與分析

2.1高溫殺菌處理前后樣品微生物檢測(cè)結(jié)果

將高溫殺菌處理前樣品、經(jīng)過高溫殺菌處理后的9組樣品，均按GB 7099-2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 糕點(diǎn)、面包》、GB 29921-2013《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中致病菌限量》中的規(guī)定，除霉菌外的其他微生物檢測(cè)項(xiàng)目均做5組平行樣，進(jìn)行微生物檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見表4、表5、表6。

由表4可知,殺菌前沙門氏菌、金黃色葡萄球菌未檢出，符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；菌落總數(shù)雖符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，但檢測(cè)的5組平行樣都有檢出，最高達(dá)3 000 CFU/g；霉菌不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，達(dá)500 CFU/g；大腸菌群也不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，檢測(cè)的5組平行樣都有檢出，最高達(dá)400 CFU/g。導(dǎo)致菌落總數(shù)偏高以及霉菌、大腸菌群超標(biāo)的原因是丹棱凍粑加工企業(yè)人員文化素質(zhì)偏低、食品安全管控知識(shí)極其缺乏造成[2]。丹棱凍粑水分高達(dá)40%以上[2]且營(yíng)養(yǎng)豐富，產(chǎn)品中存在的菌落總數(shù)、霉菌、大腸菌群，易導(dǎo)致丹棱凍粑常出現(xiàn)霉變、發(fā)酸、變餿等不良現(xiàn)象。

表4 高溫殺菌處理前樣品的微生物檢測(cè)結(jié)果

表5 高溫殺菌處理后樣品的菌落總數(shù)、大腸菌群及霉菌檢測(cè)結(jié)果

表6 高溫殺菌處理后樣品的致病菌檢測(cè)結(jié)果

由表5、表6可知，9組樣品經(jīng)過高溫殺菌處理后，均徹底殺滅了引起腐敗作用的細(xì)菌以及在通常情況下能繁殖的霉菌，樣品完全達(dá)到了“無(wú)菌”，完全能杜絕出現(xiàn)霉變、發(fā)酸、變餿等不良現(xiàn)象。

2.2樣品感官評(píng)定結(jié)果

2.2.1模糊評(píng)判矩陣的結(jié)果

10名感官評(píng)定員按照制定的評(píng)定方法和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)9組樣品進(jìn)行等級(jí)確定，確定各個(gè)因素在每個(gè)等級(jí)中的票數(shù)分布見表7。

表7 丹棱凍粑感官評(píng)定票數(shù)分布

由表7可知，1～9號(hào)樣品的模糊矩陣如下：

2.2.2模糊變換及綜合評(píng)判

Y1=X·R1={0.29，0.10，0.36，0.25}·

其中Y11=(0.29∧0.8)∨(0.10∧0.6)∨(0.36∧0.5)∨(0.25∧0.7)=0.29∨0.1∨0.36∨0.25=0.36。

同理得Y12=0.36，Y13=0.10，Y14=0.0，即Y1=(0.36,0.36,0.10,0.0),歸一化后得Y1=(0.44,0.44,0.12,0.0)。

機(jī)械手末端最大加速度由4 575 mm/s2優(yōu)化至4 226 mm/s2，減小約7.6 %。即機(jī)械手的慣性力減小約7.6 %。圖7所示為設(shè)計(jì)變量對(duì)最大水平位移量的影響。

歸一化后的數(shù)據(jù)說(shuō)明，在高溫?zé)崴疁囟?15℃、殺菌時(shí)間10 min、然后8 min降溫至40℃條件下，有44%的感官評(píng)定人員認(rèn)為在此條件下處理的丹棱凍粑感官品質(zhì)好，44%認(rèn)為較好，12%認(rèn)為一般，0%的人認(rèn)為較差。

同理，第2～9號(hào)樣品的綜合評(píng)定結(jié)果依次如下：

Y2=(0.31,0.38,0.31,0.0)；

Y3=(0.28,0.36,0.36,0.0)；

Y4=(0.32,0.38,0.30,0.0)；

Y5=(0.28,0.40,0.32,0.0)；

Y6=(0.22,0.39,0.39,0.0)；

Y7=(0.0,0.13,0.39,0.48)；

Y9=(0.0,0.0,0.45,0.55)。

好贊成比率最大的樣品即可認(rèn)定為模糊感官評(píng)分最高，即在此高溫殺菌處理?xiàng)l件下的丹棱凍粑感官品質(zhì)最佳[7-9]。從以上綜合評(píng)價(jià)結(jié)果可以得出，1號(hào)樣品的好贊成比率最大，為44%，超過其他編號(hào)的產(chǎn)品，好贊成比率及較好贊成比率總和達(dá)到了88%，結(jié)合1號(hào)樣品中無(wú)致病菌、引起腐敗作用的細(xì)菌以及在通常情況下能繁殖的霉菌，可以判定1號(hào)樣品對(duì)應(yīng)的處理?xiàng)l件即為高溫殺菌最優(yōu)工藝條件，即高溫?zé)崴疁囟?15℃、殺菌時(shí)間10 min、降溫時(shí)間8 min。

2.3保質(zhì)期測(cè)試結(jié)果

2.3.1模糊評(píng)判矩陣的結(jié)果

根據(jù)本試驗(yàn)保質(zhì)期測(cè)試的規(guī)定，將1號(hào)樣品貯存在陰涼、通風(fēng)、干燥處，按規(guī)定時(shí)間間隔進(jìn)行感官評(píng)定和微生物檢測(cè)(除霉菌外的其它微生物檢測(cè)項(xiàng)目均做5組平行樣)，其感官評(píng)定的票數(shù)分布見表8，微生物指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見表9。

由表8可知，各觀察時(shí)間模糊矩陣如下：

表8 1號(hào)樣品留樣期內(nèi)的感官評(píng)定票數(shù)分布

表9 1號(hào)樣品留樣期內(nèi)的菌落總數(shù)、大腸菌群及霉菌檢測(cè)結(jié)果

注：考慮到1號(hào)樣品殺菌前后致病菌均未檢出，留樣期間只測(cè)定了菌落總數(shù)、大腸菌群和霉菌。

2.3.2模糊變換及綜合評(píng)判

同2.2.2節(jié)中的計(jì)算方法，各觀察時(shí)間綜合評(píng)定結(jié)果依次如下：

Y30 d=(0.39,0.39,0.11,0.11)；

Y60 d=(0.42,0.35,0.23,0.0)；

Y90 d=(0.34,0.28,0.19,0.19)；

Y100 d=(0.34,0.28,0.19,0.19)；

Y110 d=(0.47,0.13,0.13,0.26)；

Y120 d=(0.28,0.28,0.24,0.20)；

Y130 d=(0.27,0.27,0.27,0.19)。

從以上感官綜合評(píng)價(jià)結(jié)果可以得出：留樣30、60、90、100、110、120、130 d好贊成比率及較好贊成比率總和分別為78%、77%、62%、62%、60%、56%、54%。

由表9可知,在130 d留樣期間均未檢出菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌。根據(jù)設(shè)定的保質(zhì)期確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，可以得出經(jīng)115℃高溫?zé)崴磸?fù)循環(huán)，自上而下地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行噴淋加熱殺菌10 min后，在8 min降溫至40℃的丹棱凍粑，在陰涼、通風(fēng)、干燥貯藏條件下的保質(zhì)期為120 d。

3 結(jié)論

采用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法得出高溫殺菌處理丹棱凍粑的最佳工藝為：高溫?zé)崴疁囟?15℃、殺菌時(shí)間10 min、降溫時(shí)間8 min；在此條件下，丹棱凍粑的感官品質(zhì)好，其好贊成比率及較好贊成比率均為44%，總和達(dá)到了88%，同時(shí)徹底殺滅了丹棱凍粑中的的致病菌、引起腐敗作用的細(xì)菌以及在通常情況下能繁殖的霉菌，在陰涼、通風(fēng)、干燥貯藏條件下的保質(zhì)期可達(dá)120 d。

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QualityevaluationofDanlingDongbaprocessedbyhightemperaturesterilizationbasedonfuzzymathematicmethod

GU Ming-liang

(Sichuan Maohua Food Co.,Ltd.，Meishan 620038,China)

To prolong the shelf life of Danling Dongba, using nitrogen filled packaging after high temperature sterilization, and the samples sensory evaluation and microbiological index by fuzzy comprehensive evaluation method, the optimum conditions of high temperature sterilization treatment process were obtained. The results showed that the optimum conditions for high temperature hot water temperature 115℃,sterilization time 10 min, cooling time 8 min.Under this condition, the sensory quality of Danling Dongba, its good and better approval ratio were both 44%, the total reached 88%, at the same time, the pathogenic bacteria in Danling Dongba, bacteria caused the corruption and fungi were completely killed.In the case of shade, ventilation and dry storage conditions,the shelf life of Danling Dongba was up to 120 d.

fuzzy mathematics;sensory evaluation;high temperature sterilization;Danling Dongba;quality

2017-05-10；

2017-09-20

古明亮(1981-)，男，高級(jí)工程師，本科，從事農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮與加工、傳統(tǒng)特色食品品質(zhì)改良、食品安全與檢測(cè)。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.10.008

TS213.3;TS207.4;TS205.9

A

1003-6202(2017)10-0035-06

(責(zé)任編輯趙琳琳)