防腐剂不同投料方式对火锅蘸料中防腐剂均匀性影响的研究

食品中常用的防腐剂按组分和来源，可以分为化学类食品防腐剂和天然类食品防腐剂。其中，山梨酸钾为化学类防腐剂，其能够抑制微生物细胞体内脱氢酶的活性，导致细胞多种重要酶系统被破坏，从而有效抑制有害微生物的生长繁殖，达到抑菌、防腐目的[1-2]。山梨酸钾能抑制食源性微生物的生长，防止食物腐败的效果极好，对于食品的风味状态无明显影响，不会改变食品的特性，保有食品原本的色香味[3]，若按照国标要求进行适量添加使用，可以起到较好的防腐、保鲜效果[4-5]。火锅是颇为流行的饮食方式，火锅蘸料是食用火锅时必不可少的。一般来说，火锅蘸料主要由芝麻酱、花生酱、盐渍韭菜花、食用盐、白砂糖、味精等为主要原料。火锅蘸料在流通售卖、储藏运输过程中，极易受环境温度、存放条件等的影响，发生风味和质量变化，容易出现胀包、过氧化值和酸价超标[6-7]等食品安全风险。对于易受微生物作用而变质的食品而言，微生物的活菌含量决定了食品的保质期，当主要腐败微生物活菌含量超过其最小腐败水平时，食品就已不符合食用标准[8]。因此，将防腐剂合理地运用于食品中，确保防腐剂均匀分散，才能起到较好的防腐效果。基于此，本研究通过研究火锅蘸料防腐剂添加的工艺参数，旨在提高防腐剂在火锅蘸料中的均匀性，使防腐效果达到最好，从而避免火锅蘸料产生食品安全隐患。本研究探究了山梨酸钾在不同处理工艺情况下的均匀分散性，通过检测产品中山梨酸钾含量，利用单因子方差分析，对不同处理方式进行均匀性检验分析，旨在找到合适的防腐剂处理方式，为火锅蘸料的生产及其他酱料类产品的生产提供理论基础和技术支撑。1材料与方法1.1材料与主要仪器设备（1）材料。火锅蘸料（内蒙古草原红太阳食品股份有限公司）。（2）仪器设备。剪切罐、冷热缸、PR224ZH/E型电子天平、HH-8型数显恒温水浴锅、恒温恒湿培养箱、海尔冰箱、旋涡振荡器、灭菌锅、恒温培养箱、超净工作台、离心机、超声波发生器、高效液相色谱仪、变频搅拌器等。1.2实验方法1.2.1火锅蘸料的制备流程检查工器具→原辅料预处理→加入剪切罐、剪切→加入冷热缸、熬制→暂存→灌装。1.2.2防腐剂检验方法（1）山梨酸钾的测定。参照GB5009.28—2016《食品安全国家标准食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定》第一法进行检测。（2）乳酸链球菌素的测定。参照GB1886.231—2016《食品安全国家标准食品添加剂乳酸链球菌素》附录A的检验方法进行测定。1.2.3微生物检验方法参照GB4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》平板计数法。1.2.4防腐剂的处理方式及取样方式为火锅蘸料里防腐剂均匀性的研究，本研究特设定3种防腐剂添加方法，通过分析此3种方法的效果，以提高火锅蘸料防腐剂的均匀性，有效抑制产品中有害微生物，使防腐剂发挥最佳作用，从而达到最佳保鲜效果。3种防腐剂处理方式见表1。表1防腐剂处理方式表1.2.5取样方式样品均于当日生产时现场取样，共取12组样品，包括开机样品、过程样品、停机样品，每种工艺连续验证3次，均取平行样品2个，每个样品重复检验2次进行测定山梨酸钾、乳酸链球菌素的含量和菌落总数，取样方法见表2。表2火锅蘸料取样方式表1.2.6均匀性评价参照中国合格评定国家认可委员会GL003文件进行判定，收集3种处理方式下的山梨酸钾检测数据，进行方差分析，根据分析结果进行均匀分布性判定。2实验结果与分析火锅蘸料配方中，山梨酸理论含量应在0.54mg/100g左右，乳酸链球菌素的理论添加量是0.36mg/100g左右，以“所有配料无山梨酸钾带入，且不考虑山梨酸钾干基含量和干燥减重”为前提，检测平均值越接近于此值，山梨酸钾在产品中的分布越均匀。按照试验设定的3种添加方法，研究在火锅蘸料中的山梨酸钾的含量，依据测定结果进行数据分析，判定其防腐剂的均匀性，并加以验证产品中菌落总数的量。判定方法以《CNAS-GL003：2018》为依据，F＜自由度为（f1，f2），给定显著性水平α（通常α=0.05）的临界值Fα（f1，f2），表明样品内和样品间无显著性差异、样品是均匀的，否则不均匀。用SPSS统计软件进行分析，均匀性评价采用单因子ANOVA方法，p＜0.05为差异有统计学意义。2.1方法1处理结果2.1.1山梨酸钾、乳酸链球菌素检测结果方法1即火锅蘸料生产原工艺，按照试验设计每种工艺共验证3组，每次取平行样2个，共抽取72支试验样品，表3为每次验证检测结果的平均值，分析结果见表3、表4。表3山梨酸钾检测结果表表4单因素方差分析结果表方法1工艺流程：防腐剂未提前水溶，与鲜料一起加入冷热缸，搅拌10min后，打入暂存罐。按照此方法生产的火锅蘸料取样后，检测其山梨酸钾含量，以按显著性水平p＜0.05视为均匀。从方差分析结果来看，F（2，33）=3.285＜F=6.195，依据《CNAS-GL003：2018》方法，判定为山梨酸钾分布不均匀。综合以上数据来看，为保证防腐剂的均匀性，必须对此防腐剂处理方法进行优化，以提高防腐剂均匀性，保证产品质量。2.1.2菌落总数检测结果按照方法1生产72支样品，进行菌落总数的测定，并检验火锅蘸料里防腐剂的均匀性，对产品初始菌落总数的影响，菌落总数测定结果见表5。表5方法1菌落检测结果表通过以上菌落总数来看，此次36个实验组里，有3组样品菌落总数是多不可计，有8个样品菌落总数在10～2100CFU·g-1，说明山梨酸钾分散不均匀会降低防腐剂抑菌作用。同时，样品的菌落总数有超标现象，且样品菌落总数＜10CFU·g-1占比为69.44%，此指标较低。因此，此防腐剂添加方式需要优化。2.2方法2结果分析2.2.1山梨酸钾检测结果防腐剂添加方法2:为保证防腐剂的均匀性，将防腐剂提前用水预溶解，再与鲜料一起加入冷热缸，搅拌10min后，打入暂存罐。按此方法，提取防腐剂实验组样品，山梨酸钾检测结果分析见表6。依据表6的检测山梨酸钾的结果可知，其测定的36组数据中，最低检测值、最高检测值分别是0.45、0.50mg/100g，表明山梨酸钾检测结果不均匀。在此基础上，对检测到的数据进行方差分析（表7），得出F=6.633＞F0.05（2，33）=3.285，依据《CNAS-GL003：2018》方法，判定山梨酸钾未均匀分布在火锅蘸料里，表明样品内和样品间存在显著性差异，样品分布不均匀。表6山梨酸钾检测结果表表7单因素方差分析结果表2.2.2菌落总数检测结果按照方法2生产12支样品，对其进行菌落总数的测定，并检验火锅蘸料里防腐剂的均匀性对产品初始菌落总数的影响，菌落总数测定结果见表8。表8方法2菌落检测结果表从以上菌落总数来看，此次36个实验组里，有1组样品菌落总数是多不可计，有6组实验菌落总数在10～2000CFU·g-1，说明方法2比方法1效果较好，样品菌落总数＜10CFU·g-1占比达到80.55%。2.3方法3结果分析2.3.1山梨酸钾检测结果方法3：将山梨酸钾提前用水溶解后，在剪切环节加入，当全部料液加入剪切罐剪切均匀后，再继续剪切1min，然后将料液打入冷热缸；除山梨酸钾外，物料添加顺序及对应工艺保持不变。按此方法，设置添加防腐剂实验组样品，检测结果分析见表9、10。表9山梨酸钾检测结果分析表表10单因素方差分析结果表依据表7的山梨酸钾的检测结果可知，其测定的36组数据中，最低检测值、最高检测值分别是0.52、0.54mg/100g，从平均值可以看出，此指标已经接近添加山梨酸钾理论水平。由表8方差分析结果可以看出，F=1.457＜F0.05（2，33）=3.285，依据《CNAS-GL003:2018》判定：此方法处理的防腐剂，已均匀分散在火锅蘸料中。2.3.2菌落总数检测结果按照方法3生产12支样品，进行菌落总数的测定，并检验火锅蘸料里防腐剂的均匀性对产品初始菌落总数的影响，菌落总数测定结果见表11。表11方法3菌落检测结果表通过以上菌落总数来看，此次36个实验组里，未有实验组样品菌落总数是多不可计，有1组实验菌落总数在10CFU·g-1，相较于方法1和方法2，方法3的防腐剂分布较均匀。因此，按照方法3生产的火锅蘸料防腐剂分布均匀，且抑菌能力有所增强，菌落总数＜10CFU·g-1占比达到97.22%。3结语本研究分析了防腐剂不同添加工艺，通过单因素实验，对火锅蘸料生产不同阶段进行取样，并对火锅蘸料防腐剂的均匀性进行优化研究，得出以下结论：按照方法1、方法2添加的防腐剂，未能均匀地分布于火锅蘸料半成品中，且菌落总数＜1