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菌落总数对魔芋粉凝胶黏度衰减的影响及魔芋粉灭菌浅析

作者:肖瑜 田阳来源:《中国食品》日期:2024-02-27人气:89

魔芋是多年生草本植物,因含有大量葡甘聚糖和多种人体必需的微量元素,被广泛应用于食品、药品、农业化工等领域。魔芋经过清洗、干燥、打粉、除淀粉后得到魔芋精粉,魔芋精粉用食用乙醇洗涤提纯,即得纯化魔芋粉。纯化魔芋粉主要成分为葡甘聚糖,为非离子型水溶性高分子多糖,具有水溶性、增稠性、凝胶性、持水性等特点,魔芋粉凝胶后并不稳定,全部溶解黏度达峰1~2h后即开始衰减,对生产应用有较大的影响。因此找到黏度衰减的原因,减缓黏度的衰减速度,就可以极大地提高魔芋粉在食品中的应用性。]魔芋低聚甘露糖能被微生物降解、利用,食品加工中最常用纯化魔芋粉和纯化魔芋微粉,本研究将两种规格的样品通过灭菌和增加菌落总数的手段得到普通菌落总数,低菌落总数和高菌落总数共6个样品。试图通过实验找出黏度降解与微生物的关系,从而找出适宜于生产的微生物控制手段。

一、菌落总数与魔芋粉凝胶黏度的关系分析

1.实验仪器。NDJ-1旋转式粘度计(上海天美)、DGG-9146AD电热恒温鼓风干燥箱(上海齐欣)、WNB29恒温水浴锅(德国美尔特Memmert)、SPX-150生化培养箱(慧科电子)、LDZH-100KBS立式压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗)、PTX-FA110电子天平(福州华志科学仪器)。

2.实验材料。纯化魔芋粉和纯化魔芋精粉,来源,安康市,其余试剂均为分析纯。样品参数如表1。

表1 实验材料参数表

样品名 黏度(mPa.S ) 水分(%) 菌落总数(cfu/mL) 黏度达峰时间

(h)

纯化魔芋粉 38000 9.10 1650 2

纯化魔芋微粉 36000 9.15 1770 1.5

3.高菌落总数和低菌落总数样品制备。两种样品各500g置于1000mL烧杯中,加入75%乙醇500mL浸泡0.5h,65℃干燥1h,得到低菌落总数样品;两种样品各500g置于1000mL烧杯中,各加入40%乙醇溶液300mL浸泡,65℃干燥1h,室温静置12h得到高菌落总数样品。样品检测参数如表2。     

表2 高菌落总数和低菌落总数样品检测参数表

样品名 黏度(mPa.S ) 水分(%) 菌落总数(cfu/mL)

纯化魔芋粉(增菌) 35000 9.51 13540

纯化魔芋微粉(增菌) 35500 8.88 22130

纯化魔芋粉(灭菌) 39000 8.05 200

纯化魔芋微粉(灭菌) 39500 7.25 340

4.样品检测。6个样品同时检测黏度,待黏度达到峰值时停止搅拌,30℃水浴保温12h,每2h检测一次黏度。

表3 纯化魔芋粉不同菌落总数样品粘度衰减表

保温时间(h) 0 2 4 6 8 10 12

未做处理纯化魔芋粉 黏度(mPa.S ) 38000 36500 32000 28500 28000 26000 25500

低菌落总数纯化魔芋粉 黏度(mPa.S) 39000 39000 38500 38000 37000 37000 36000

高菌落总数纯化魔芋粉 黏度(mPa.S) 35000 33000 28500 24000 17500 12000 9000


表4 纯化魔芋微粉不同菌落总数样品粘度衰减表

保温时间(h) 2 4 6 8 10 12

未做处理纯化魔芋微粉 黏度(mPa.S) 35000 32500 30500 26500 24000 23000

低菌落总数纯化魔芋微粉 黏度(mPa.S) 39500 38500 38000 37500 37000 36500

高菌落总数纯化魔芋微粉 黏度(mPa.S) 32000 28500 22000 14500 10000 6000


5.结果。从以上数据可以看出,纯化魔芋粉和纯化魔芋微粉凝胶后黏度峰值与样本的菌落总数均无直接关系;但是两种样本的凝胶黏度的衰减跟菌落总数均呈现正相关,样本菌落总数越高,黏度衰减速度越快,并且低菌落总数样本在菌落总数控制到一定范围后,凝胶黏度几乎不衰减。高菌落总数样本和未处理样本在12h后黏度严重衰减,并且高菌落总数样本黏度衰减到几乎不可用,也因此魔芋粉的菌落总数控制很有必要。

二、魔芋粉灭菌方法筛选

1.高温高压灭菌。两种样品各500g于其他实验器材一同置医用压力锅中121℃15min灭菌。

2.紫外线灭菌。两种样品各500g平铺5mm左右,紫外线灯照射4h。

3.臭氧灭菌。两种各样品500g置于密闭室内开启臭氧发生器4h。

4.钴60辐照灭菌。钴60辐照,辐照剂量10kGy。

5.75%乙醇浸泡灭菌。两种样品各500g置于1000mL烧杯中,加入75%乙醇500mL浸泡0.5h。

表5 纯化魔芋粉不同灭菌方式处理后菌落总数测定结果

纯化魔芋粉 黏度(mPa.S ) 水分(%) 菌落总数(cfu/mL)

高温高压灭菌 12000 9.15 0

紫外线灭菌 37000 9.11 1530

臭氧灭菌 37500 9.06 1450

钴60辐照灭菌 5000 9.07 200

乙醇浸泡灭菌 39000 9.05 200

 表6 纯化魔芋微粉不同灭菌方式处理后菌落总数测定结果

纯化魔芋微粉 黏度(mPa.S ) 水分(%) 菌落总数(cfu/mL)

高温高压灭菌 10000 9.30 0

紫外线灭菌 36000 9.54 1670

臭氧灭菌 35500 9.50 1760

钴60辐照灭菌        3000 9.21 150

乙醇浸泡灭菌 39500 8.95 340

6.结果。对比几种灭菌方法,无论纯化魔芋粉,还是纯化魔芋微粉用75%乙醇浸泡灭菌效果好,均能使菌落总数得到有效控制,且灭菌处理后对样本的与未处理的样本相比黏度几乎没有影响;而用钴60辐照虽然灭菌效果也较好,但会导致黏度急剧降低,徐振林等[8]利用60Coγ-射线对KGM(魔芋葡甘聚糖)进行辐照处理,发现KGM(魔芋葡甘聚糖)的黏度随着辐照剂量的增加而显著下降,与本实验结论相同,因此钴60辐照不适合魔芋粉灭菌;另外紫外线灭菌和臭氧灭菌效果不理想,后期样本黏度可能迅速衰减;高温高压灭菌效果较好,但是,黏度降低非常明显,综上,75%乙醇浸泡经济、实惠、操作简便,灭菌效果好,不影响黏度适宜于魔芋粉灭菌。

三、结论

魔芋粉黏度的衰减跟魔芋粉的菌落总数相关,菌落总数越高,黏度衰减得越快;且在菌落总数控制在低水平后,样本黏度稳定、几乎不衰减,这个发现对魔芋粉在食品中的应用有着重要的指导意义,通过有效的控制魔芋粉中的菌落总数,就可以使样本黏度稳定,可以极大地提高魔芋粉的使用效率。

3.2对比几种常见灭菌方法,发现75%乙醇浸泡30分钟灭菌最适宜魔芋粉,此方法操作简单,容易控制,成本低,效率高,对黏度几乎没有影响,可普遍用于纯化魔芋粉和纯化魔芋微粉的灭菌,是对产品质量控制的有效手段。

四、讨论

    通过对魔芋粉黏度和菌落总数关系研究实验得到了黏度和菌落总数的关系,并进一步找到了适宜于魔芋粉微生物控制的方法,实验中发现水分会影响黏度,因此,不同菌落总数的样品水分要控制在接近水平,这样可以控制其引入的不确定度;另外实验中增菌时不能选择水溶液,因为魔芋粉溶于水,选择40%乙醇溶液发现增菌效果明显;实验中发现菌落总数控制到一定范围,粘度较稳定、几乎不衰减,因此在灭菌过程中,灭菌参数的选择对产品的粘度就尤为重要,另外菌落总数具体控制到什么水平有待进一步研究。


本文来源:《中国食品》https://www.zzqklm.com/w/qt/29400.html

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