淀粉魔芋豆腐的品质变化及货架期预测

韩扬,杜娟,何静,徐丽萍

(四川化工职业技术学院,四川泸州 646300)

摘 要:为研究绿豆淀粉魔芋豆腐在贮藏期内的品质变化及货架期预测,采用两种不同类型的灭菌方式处理纯魔芋豆腐(K0)和绿豆淀粉魔芋豆腐(KL),以感官评分、硬度、持水力、水分含量、pH 值、菌落总数为评价指标,利用货架期加速试验,研究不同贮藏温度(27、37、47 ℃)下绿豆淀粉魔芋豆腐的品质变化,以感官评分小于60 或菌落总数超过国家标准为货架期终点,预测低温(5 ℃)和室温(23 ℃)下绿豆淀粉魔芋豆腐的货架期。结果表明:经煮沸灭菌后,随着贮藏时间的延长,绿豆淀粉魔芋豆腐的菌落总数呈上升趋势,而感官评分、硬度值、持水力、水分含量、pH 值呈现出先上升后下降的趋势。在贮藏期内,K0 在27、37、47 ℃的货架期终点为16、12、8 d,KL 的货架期终点分别为28、24、16 d。经高压蒸汽灭菌后,随着贮藏时间的延长,绿豆淀粉魔芋豆腐的菌落总数始终达标,而感官评分、硬度值、持水力、水分含量、pH 值呈现出先上升后下降的趋势,K0 在不同温度下的货架期分别是84、76、68 d,KL 的货架期分别为100、92、80 d。经Q10 预测模型可知,煮沸灭菌后的K0、KL 贮藏在室温(23 ℃)条件下的货架期分别是21、42 d,贮藏在低温(5 ℃)条件下的货架期分别是44、88 d。高压蒸汽灭菌后的K0、KL 贮藏在室温(23 ℃)条件下的货架期分别是89、112 d,贮藏在低温(5 ℃)条件下的货架期分别是108、144 d。由此可知高压蒸汽灭菌效果更好,灭菌产品货架期更长,且绿豆淀粉魔芋豆腐货架期更长。

关键词:绿豆淀粉魔芋豆腐;品质变化;贮藏温度;货架期;加速货架期试验

魔芋是天南星科多年生植物,又称为蒟蒻、鬼芋,是亚洲常见的食物来源[1]。淀粉是最重要的食物来源和主要的碳水化合物之一[2]。近年来,国内外研究者以淀粉和魔芋为原料进行复配,取得了一定的研究成果。Lin 等[3]发现随着魔芋胶从0.00% 增加到0.30%,绿豆抗性淀粉(mung bean resistant starch,MRS)水解率由71.89% 明显降低到57.71%。Sun 等[4]和Ma 等[5]发现魔芋葡甘露聚糖可显著改变淀粉的糊化特性和流变学特性,两者存在相互作用。绿豆淀粉魔芋豆腐主要是由淀粉和魔芋粉复配而成,淀粉和魔芋均为多糖分子,在贮藏期间能被微生物分解利用使品质发生变化,不仅营养成分损失,还可能对人体造成损伤。

煮沸灭菌是一种较传统的灭菌方式,在一定程度上可以保证产品的品质。葛鑫禹等[6]采用水浴灭菌的方式处理炖羊肉,可以改善炖羊肉的营养、感官品质与风味。Zhao 等[7]发现经煮沸(100 ℃,20 min)处理的猪肉干在贮藏期间未检出大肠菌群、沙门氏菌和志贺氏菌。黄小兰等[8]利用常压沸水处理万州传统剁椒,菌落总数下降至200 CFU/g,灭菌率高达95%。韩林娜等[9]利用高压蒸汽灭菌(121 ℃,20 min)处理植物基人造肉,结果表明其具有明显的保鲜作用,能够较好地杀灭致病菌。乐梨庆[10]利用不同灭菌方式处理荞麦年糕,结果表明高压蒸汽处理效果最好。

加速货架期试验(accelerated shelf-life testing,ASLT)建立货架期模型能够降低试验周期和成本,提高效率,在较短的时间内预测出产品的货架期。根据食品在贮藏期内品质的变化,将ASLT 与Q10(食品温度反应敏感度)模型结合,可以有效且快速地预测产品货架期。宋娜等[11]以Q10 模型预测了石榴风味乳饮料在4 ℃条件下贮藏时的货架期为24~40 d。Wang 等[12]以聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PEN)/聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate,PET)瓶包装栗子玫瑰饮料,通过加速货架期试验发现5 ℃(201 d)保存的饮料较23(120 d)、37 ℃(96 d)和55 ℃(65 d)条件下贮藏有更长保质期。周晓璐等[13]经Q10 模型计算出Q10=2.6,预测新疆椒麻鸡在常温(25 ℃)条件下理论货架期为62 d。Yang 等[14]预测真空包装湿淀粉面条(starch noodles,SN)在25 ℃下的保质期分别为15.31、21.54 周和16.65 周。

国内外对淀粉魔芋体系的研究主要集中在工艺优化、分子间相互作用以及新产品研发等,对淀粉魔芋体系的灭菌条件和货架期预测研究较少。同时,不同灭菌方式对绿豆淀粉魔芋豆腐品质、口感和微生物限量可能会有不同程度的影响,因此本研究对两种常规灭菌方式进行比较,结合加速货架期试验(ASLT)和Q10模型预测绿豆淀粉魔芋豆腐货架期,以期为绿豆淀粉魔芋豆腐产品实现工业化生产提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

魔芋粉:宜昌维特魔芋胶有限责任公司;绿豆淀粉:新乡良润全谷物食品有限公司;食用纯碱:日照金禾博源生化有限公司;无水柠檬酸:天津渤化永利化工股份有限公司。

1.2 试验试剂

平板计数琼脂(生物试剂):北京奥博星生物技术有限责任公司;氯化钠(分析纯):国药集团化学试剂有限公司。

1.3 仪器与设备

BHS-6 型数显恒温六孔水浴锅:宁波市鄞州群安实验仪器有限公司;CP124C 型电子分析天平:梅特勒-托利多仪器上海有限公司;YC-330L 型医用冷藏箱:中科美菱低温科技股份有限公司;RT16000C 型台式高速冷冻离心机:上海容威仪器有限公司;TA.XT2i 型物性测定仪:英国Stable Micro System 公司;FJ200-SH 型实验室数显高速分散均质机:上海沪析实业有限公司;YXQ-75S 型立式压力蒸汽灭菌锅:上海博迅实业有限公司医疗设备厂;DZ-400/2S 型真空包装机:诸城市强大机械厂;ZDJ-4A 型自动电位滴定仪:上海仪电科学仪器股份有限公司;GZX-9140MBE 型电热鼓风干燥箱:上海博迅医疗生物仪器股份有限公司;HWS-250B型恒温恒湿培养箱:天津市宏诺仪器有限公司;SW-CJ-2FD 型洁净工作台:苏州安泰空气技术有限公司。

1.4 试验方法

1.4.1 样品制备

参考文献[15]的方法制备绿豆淀粉魔芋豆腐(记为KL):在溶胀时间1.50 h、柠檬酸浓度0.50%、绿豆淀粉添加量3.00 g、碱含量7.00%、冷冻时间1.50 h 条件下制备绿豆淀粉魔芋豆腐,纯魔芋豆腐(记为K0)除不外加淀粉外,制备工艺同上。对制作完成的魔芋豆腐样品进行真空密封包装后灭菌,参考申姣姣等[16]的灭菌方法加以修改,灭菌条件为煮沸灭菌(100 ℃,30min)、高压蒸汽灭菌(121 ℃,20min)。再将灭菌前后的样品分别置于27、37、47 ℃条件下进行加速货架期试验,定期取样检测相关指标。

具体工艺流程如下。

食用纯碱、淀粉→加水混合均匀→魔芋粉→搅拌均匀→室温静置溶胀→煮沸→冷却→冷冻→解冻→柠檬酸浸泡→擦干表面水分→成品。

1.4.2 感官评价

邀请10 名专业评审人员从外观、气味、质地和口感4 个方面对绿豆淀粉魔芋豆腐进行感官评价,评分结果取平均值。评分标准参考NY/T 2981—2016《绿色食品魔芋及其制品》并加以修改,具体见表1。

表1 感官评分标准
Table 1 Sensory Scoring Criteria

项目外观(10)气味(10)质地(40)口感(40)评分标准凝胶组织均匀,色泽正常,无其他异物凝胶组织较均匀,色泽正常,少量异物凝胶组织不均匀,色泽异常,大量异物无魔芋腥臭味,气味协调适宜,无异味魔芋腥臭味较淡,气味较协调,无异味魔芋腥臭味浓,气味不协调,伴随其他异味软硬适宜,富有弹性软硬较适宜,弹性较好稍软或稍硬,成型较差易于咬碎、咬劲强,适口能咬碎、咬劲弱,较适口较硬或较软,咀嚼性差,不适口评分7~10 4~<7 0~<4 7~10 4~<7 0~<4 30~40 16~<30 0~<16 30~40 16~<30 0~<16

1.4.3 硬度测定

采用SMS P/0.5 探头进行全质构分析(texture profile analysis,TPA)测试。运行参数[17]:测前速度2.00 mm/s,接触压力5.00 g,测试中后速度均为1.00 mm/s,变形量50.00%,间隔时间2.00 s。

1.4.4 持水力测定

称取一定质量的凝胶吸干表面水分,用滤纸包裹住凝胶样品放置于50 mL 离心管中,于5 000 r/min 离心15 min[18],离心前的凝胶质量记为m1,离心后的凝胶质量记为m2,持水力(water holding capacity,WHC,W,%)计算公式如下。

1.4.5 水分含量测定

参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》中的直接干燥法测定水分含量。

1.4.6 pH 值测定

参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准食品pH 值的测定》和Aro 等[19]的方法加以修改,2.00 g魔芋豆腐切碎置于50 mL 离心管中,加入18 mL 蒸馏水,均质1 min,测定溶液pH 值。

1.4.7 菌落总数测定

参照GB/T 4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》中的方法测定菌落总数。

1.4.8 货架期预测

采用Q10 模型预测魔芋豆腐的货架期,Q10 计算公式如下。

式中:QT 为贮藏温度为T 下的货架期,d;QT+10)为贮藏温度为(T+10)下的货架期,d;T 为贮藏温度,℃。

货架期计算公式如下。

式中:QS(T1)为特定温度T1 下的货架期,d;QS(T2)为特定温度T2 下的货架期,d ;ΔT 为特定温度T1T2 的差值,℃。

将真空密封包装的绿豆淀粉魔芋豆腐产品经灭菌处理后分别放置在温度为27、37 ℃和47 ℃的恒温恒湿培养箱内,每隔4 d 测定一次绿豆淀粉魔芋豆腐的感官评分、硬度、持水力、水分含量、pH 值及菌落总数的变化直至达到货架期终点(货架期终点视为同批样品放置后,微生物超标或感官上令人不可接受为止[20]),再根据上述公式计算其货架期。

1.5 数据分析

采用SPSS 26、Origin 2018 等软件对数据进行统计分析,采用单向方差分析确定统计差异,使用Duncan多范围检验确定均值间的差异性(p<0.05 为具有显著性差异)。结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 菌落总数变化

微生物是影响食品贮藏期间品质劣变的主要因素,其中菌落总数是衡量食品变质的关键指标[21]。图1为煮沸灭菌后纯魔芋豆腐和绿豆淀粉魔芋豆腐贮藏在不同温度下的菌落总数变化情况。

图1 魔芋豆腐煮沸灭菌后在贮藏期间菌落总数变化
Fig.1 Total number of colonies of konjac tofu stored at different temperatures after boiling sterilization

a.纯魔芋豆腐;b.绿豆淀粉魔芋豆腐。

由图1 可知,煮沸灭菌后纯魔芋豆腐和绿豆淀粉魔芋豆腐菌落总数较低,这与张建伟等[22]发现采用煮沸30 min 的灭菌方式处理的麦活性糖能明显减少微生物数量的研究结果类似,说明煮沸灭菌能够杀灭大部分的微生物。随着贮藏时间的延长,微生物逐渐生长繁殖,在不同温度下(27、37、47 ℃)贮藏时,纯魔芋豆腐分别在第16、12 天和第8 天时微生物菌落总数超出NY/T 2981—2016《绿色食品魔芋及其制品》规定的菌落总数限量,绿豆淀粉魔芋豆腐则在第28、24、16 天菌落总数超标。这表明少部分残存微生物随着贮藏时间的延长逐渐利用魔芋豆腐产品中的营养物质进行生长繁殖,使产品变质,其中绿豆淀粉魔芋豆腐的货架期长于纯魔芋豆腐。

对纯魔芋及绿豆淀粉魔芋豆腐进行高压蒸汽灭菌处理,在贮藏期间均未出现微生物。这说明高压蒸汽灭菌能杀灭魔芋豆腐中的微生物,降低其初始微生物数量。同时,在整个贮藏期间,纯魔芋和绿豆淀粉魔芋豆腐中微生物菌落总数始终符合NY/T 2981—2016《绿色食品魔芋及其制品》所规定的限量标准,进一步说明了高压蒸汽灭菌效果好,灭菌彻底,延长了纯魔芋和绿豆淀粉魔芋豆腐的货架期。段丽丽等[23]对低糖香蕉柚子皮复合果酱同样进行了高压蒸汽灭菌处理,发现在贮藏期间高压蒸汽灭菌处理果酱有显著的抑菌效果,在一定程度上延长了果酱的保质期。

综合来看,煮沸灭菌和高压蒸汽灭菌均能在一定程度上杀灭魔芋豆腐中的微生物。但随着贮藏温度和时间的变化,高压蒸汽灭菌的魔芋豆腐产品货架期明显比煮沸灭菌产品长,这说明高压蒸汽灭菌效果优于煮沸灭菌,且温度越高微生物生长繁殖越快。

2.2 感官评分变化

食品的感官特性与消费者的偏好密切相关,并决定产品的可接受程度[24]。图2 为纯魔芋豆腐和绿豆淀粉魔芋豆腐在煮沸灭菌后不同贮藏温度下的感官评分变化。

图2 魔芋豆腐煮沸灭菌后贮藏在不同温度下的感官评分
Fig.2 Sensory scores of konjac tofu stored at different temperatures after sterilization

a.纯魔芋豆腐;b.绿豆淀粉魔芋豆腐。

未灭菌的K0 感官评分为77,由图2a 可知,灭菌处理后感官评分上升到89,表明灭菌处理对K0 的质地、组织状态和口感均有一定程度改善。其次,K0 的感官评分随贮藏时间的延长整体呈下降趋势。其中47 ℃下降最快,37 ℃次之,分别在第8 天和第12 天降为65 和72,此时K0 的微生物菌落总数已超标,组织状态略有下降且不可食用,而贮藏在27 ℃条件下的纯魔芋豆腐仍维持了较高的感官评分,在第16 天时降到75。魔芋豆腐在货架期终点时的状态主要是颜色变为亮白色且表面黏糊,质地软烂并伴有酸臭味,可能是微生物利用其中的营养物质进行生长繁殖,破坏了凝胶结构。由图2b 可知,绿豆淀粉魔芋豆腐感官评分较K0 均有所提升,纯魔芋和绿豆淀粉魔芋豆腐的感官评分按贮藏温度排序依次为27 ℃>37 ℃>47 ℃。

图3 分别是纯魔芋豆腐和绿豆淀粉魔芋豆腐经高压蒸汽灭菌后贮藏在不同温度下的感官评分变化。

图3 魔芋豆腐高压蒸汽灭菌后贮藏在不同温度下的感官评分
Fig.3 Sensory scores of konjac tofu stored at different temperatures after autoclaving

a.纯魔芋豆腐;b.绿豆淀粉魔芋豆腐。

K0、KL 在未灭菌时的感官评分分别为75.83、85.26。由图3 可知,经高压蒸汽灭菌后(0 d)K0、KL的感官评分提高到89.51、90.66,说明高压蒸汽灭菌可以提升魔芋豆腐的外观、口感、气味和质地。纯魔芋和绿豆淀粉魔芋豆腐的感官评分在贮藏前期变化趋势不明显,整体维持在85 左右,且各温度下各绿豆淀粉魔芋豆腐的感官评分排序始终为27 ℃>37 ℃>47 ℃。随贮藏时间的延长,各魔芋豆腐感官评分在第60 天开始下降。以感官评分60 为货架期终点,可知K0 在不同温度下的货架期分别是84、76、68 d,绿豆淀粉魔芋豆腐的货架期为100、92、80 d。

综上,纯魔芋豆腐和绿豆淀粉魔芋豆腐适宜室温贮藏,经高压蒸汽灭菌处理的魔芋豆腐品质优于煮沸灭菌,绿豆淀粉魔芋豆腐货架期长于纯魔芋豆腐的货架期。

2.3 硬度的变化

产品的质构特性在贮藏期间可能会受到温度、理化作用或者微生物的影响而改变。经煮沸灭菌后的K0、KL 在不同贮藏温度下的硬度见图4。

图4 魔芋豆腐煮沸灭菌后贮藏在不同温度下的硬度
Fig.4 Hardness of konjac tofu stored at different temperatures after boiling sterilization

a.纯魔芋豆腐;b.绿豆淀粉魔芋豆腐。

未经煮沸灭菌处理的纯魔芋豆腐硬度为(514.38±13.83)g,经煮沸灭菌后其硬度为(824.34±20.20)g。由图4a 可知,魔芋豆腐经二次高温处理后其凝胶性能得到进一步提升。其中,纯魔芋豆腐硬度随贮藏时间延长呈现出先增大后减小的趋势,贮藏在27 ℃的凝胶硬度优于37 ℃和47 ℃,且K0 在27 ℃下的货架期也比37 ℃和47 ℃下的货架期长,说明纯魔芋豆腐贮藏在27 ℃下具有更好的品质。

由图4b 可知,绿豆淀粉魔芋豆腐的硬度高于纯魔芋豆腐,这是因为淀粉的引入使体系内总质量浓度增大,凝胶形成双螺旋结构的机会增加,体系内凝胶状态增强。同时,绿豆淀粉魔芋豆腐的货架期长于纯魔芋豆腐的货架期。贮藏前期(0~8 d)的绿豆淀粉魔芋豆腐硬度随贮藏时间的延长而增大,有可能是凝胶丧失水分使硬度增大。随着贮藏时间延长,贮藏在27 ℃下的绿豆淀粉魔芋豆腐的硬度变化不明显,37 ℃和47 ℃下的绿豆淀粉魔芋豆腐呈下降趋势,说明温度越高,品质降低越快。

经高压蒸汽灭菌处理后的纯魔芋和绿豆淀粉魔芋豆腐贮藏在不同贮藏温度下硬度的变化情况如图5所示。

图5 魔芋豆腐高压蒸汽灭菌后贮藏在不同温度下的硬度
Fig.5 Hardness of konjac tofu stored at different temperatures after autoclaving

a.纯魔芋豆腐;b.绿豆淀粉魔芋豆腐。

未经高压蒸汽灭菌处理的纯魔芋豆腐硬度为(514.38±13.83)g,经高压蒸汽灭菌后其硬度为(685.59±5.46)g;未经高压蒸汽灭菌处理的绿豆淀粉魔芋豆腐硬度为(715.05±3.84)g,经高压蒸汽灭菌后其硬度为(763.92±27.27)g,这与经煮沸灭菌后的硬度变化情况一致。灭菌后的魔芋豆腐硬度在贮藏期间呈先上升后下降的趋势,并始终高于未灭菌产品的硬度,具有较好的质地。贮藏前期,不同温度条件下的魔芋豆腐硬度变化不明显,但不同温度下贮藏的魔芋豆腐硬度排序为27 ℃>37 ℃>47 ℃,说明温度越高对其质构特性影响越大。黄业传等[25]发现温度对香肠的质构特性有影响,温度越高,香肠越松软,且较高温度使腐败微生物滋生,产品酸败,汁液外渗和口感变差。随贮藏时间延长,纯魔芋豆腐和绿豆淀粉魔芋豆腐的硬度均呈下降趋势,纯魔芋豆腐贮藏在27 ℃下第84 天时硬度降低到(623.76±33.22)g,而绿豆淀粉魔芋豆腐在96 d 才达最低值,这说明绿豆淀粉魔芋豆腐的品质优于纯魔芋豆腐。综合发现,高压蒸汽灭菌后的魔芋豆腐硬度优于煮沸灭菌,能在贮藏期间始终保持较好的质构特性。

2.4 持水力的变化

持水力是食品胶普遍存在的性质,持水力主要指含有亲水基团的食品胶束缚水的能力[26]。而魔芋豆腐在贮藏过程中其持水力会发生一定变化。因此,探究贮藏期内魔芋豆腐的持水力变化具有十分重要的意义。

图6 显示了煮沸灭菌后魔芋豆腐持水力的加速货架期试验结果。

图6 魔芋豆腐煮沸灭菌后贮藏在不同温度下的持水力
Fig.6 Water holding capacity of konjac tofu stored at different temperatures after boiling sterilization

a.纯魔芋豆腐;b.绿豆淀粉魔芋豆腐。

未经煮沸灭菌处理的纯魔芋豆腐持水力为(84.75±0.67)%。由图6a 可以看出,经煮沸灭菌后其持水力为(89.95±0.32)%,与前文硬度和感官评分变化一致。纯魔芋豆腐的持水力贮藏在37 ℃和47 ℃的下降速率明显快于27 ℃,说明温度越高,持水力下降越快。由图6b 可知,绿豆淀粉魔芋豆腐贮藏前期持水力变化不大。但随时间的延长,不同贮藏温度下的绿豆淀粉魔芋豆腐持水力不断下降,温度越高,其下降速率越快,这可能是较高温度下微生物利用其中的营养物质进行生长繁殖,从而破坏了凝胶状态致使持水效果下降。绿豆淀粉魔芋豆腐的持水效果优于纯魔芋豆腐的持水效果,且不同温度下持水力的下降速率最快是47 ℃,其次分别是37 ℃和27 ℃。

经高压蒸汽灭菌后的纯魔芋豆腐和绿豆淀粉魔芋豆腐持水力见图7。

图7 魔芋豆腐高压蒸汽灭菌后贮藏在不同温度下的持水力
Fig.7 Water holding capacity of konjac tofu stored at different temperatures after autoclaving

a.纯魔芋豆腐;b.绿豆淀粉魔芋豆腐。

未经高压蒸汽灭菌处理的绿豆淀粉魔芋豆腐持水力为(90.48±1.67)%,经高压蒸汽灭菌后其持水力为(93.39±1.87)%。由图7a 可看出,在贮藏前期,经高压蒸汽灭菌处理的K0 和绿豆淀粉魔芋豆腐在不同温度下的持水力变化不明显,均维持了较高的持水性能,且持水力按温度大小排序依次为27 ℃>37 ℃>47 ℃,这一变化趋势同感官评分和硬度,进一步说明了高压蒸汽灭菌处理的产品内微生物生长繁殖慢,对魔芋豆腐口感和质地具有较好的维持作用。然而随着贮藏时间的延长,各魔芋豆腐持水力有所下降,可能是长时间贮藏使含有亲水基团的食品胶束缚水的能力下降。

综上,高压蒸汽灭菌处理的魔芋豆腐产品持水效果更好,27 ℃的贮藏温度使魔芋豆腐具有更好的持水效果。

2.5 水分含量的变化

图8 和图9 分别为纯魔芋豆腐和绿豆淀粉魔芋豆腐经煮沸灭菌和高压蒸汽灭菌后的水分含量。

图8 魔芋豆腐煮沸灭菌后贮藏在不同温度下的水分含量
Fig.8 Moisture content of konjac tofu stored at different temperatures after boiling sterilization

a.纯魔芋豆腐;b.绿豆淀粉魔芋豆腐。

图9 魔芋豆腐高压蒸汽灭菌后贮藏在不同温度下的水分含量
Fig.9 Moisture content of konjac tofu stored at different temperatures after autoclaving

a.纯魔芋豆腐;b.绿豆淀粉魔芋豆腐。

未经灭菌的纯魔芋豆腐水分含量为(6.42±0.12)g/100 g,未经灭菌的绿豆淀粉魔芋豆腐的水分含量为(9.61±0.22)g/100 g。由图8 和图9 可以看出,煮沸灭菌处理后,K0、KL 的水分含量提高了1.67、0.23 g/100 g;经高压蒸汽灭菌处理后K0、KL 的水分含量也分别提高了1.72、2.46 g/100 g,水分含量高于未灭菌条件,这说明灭菌和淀粉引入在一定程度上能够提升纯魔芋和绿豆淀粉魔芋豆腐的水分含量。

灭菌后的纯魔芋豆腐和绿豆淀粉魔芋豆腐贮藏在贮藏前期水分含量变化不明显,而随着贮藏时间的延长,K0 贮藏在不同温度下的水分含量下降速率高于绿豆淀粉魔芋豆腐,这表明水分散失与产品自身的水分含量、外界环境温湿度和包装膜的透水率等均有密切的联系[27]。K0、KL 的水分含量随贮藏时间的延长而不断下降,这可能是由于水分会从魔芋豆腐内部向表面迁移从而蒸发,使魔芋豆腐的水分含量下降。其次,经高压蒸汽灭菌的魔芋豆腐水分含量下降速率慢于煮沸灭菌,能够贮藏更长的时间,且贮藏在27 ℃下的各魔芋豆腐水分含量高于贮藏在37 ℃和47 ℃条件下,这可能是因为贮藏温度越高水分迁移速率加快,水分蒸发量高,因此含水量降低较快。

2.6 pH 值的变化

pH 值是表征碳水化合物食物酸度的重要指标之一,这些指标的变化与水分含量、贮藏温度和微生物代谢有关。图10 和图11 分别是煮沸灭菌和高压蒸汽灭菌处理后的魔芋豆腐贮藏在不同温度下的pH 值变化情况。

图10 魔芋豆腐煮沸灭菌后贮藏在不同温度下的pH 值
Fig.10 The pH of konjac tofu stored at different temperatures after boiling sterilization

a.纯魔芋豆腐;b.绿豆淀粉魔芋豆腐。

图11 魔芋豆腐高压蒸汽灭菌后贮藏在不同温度下的pH 值
Fig.11 The pH of konjac tofu stored at different temperatures after autoclaving

a.纯魔芋豆腐;b.绿豆淀粉魔芋豆腐。

未灭菌的纯魔芋豆腐初始pH 值为8.90。由图10a 可知,经煮沸灭菌后pH 值为8.95,变化不明显。纯魔芋豆腐和绿豆淀粉魔芋豆腐pH 值随贮藏时间的延长整体呈下降趋势,且温度越高下降速率越快。这可能是由于煮沸灭菌并未杀死所有微生物,存活微生物随贮藏时间的延长和温度的提升开始不断繁殖,利用魔芋豆腐中的营养物质,使高碳水化合物变质,pH值降低。未灭菌的绿豆淀粉魔芋豆腐pH 值是8.66,图10b 中灭菌后为8.90,pH 值略微提升。从绿豆淀粉魔芋豆腐pH 值变化趋势可以发现,在同一贮藏时间内,温度越高pH 值变化越快,说明温度对魔芋豆腐产品的pH 值影响较大。

由图11 可知,经高压蒸汽灭菌处理后,纯魔芋豆腐和绿豆淀粉魔芋豆腐pH 值在贮藏前期变化不明显,而后随贮藏时间的延长不断下降,其中27 ℃条件下的pH 值高于37 ℃和47 ℃,且绿豆淀粉魔芋豆腐的pH 值变化趋势优于纯魔芋豆腐,原因可能与煮沸灭菌处理的魔芋豆腐pH 值变化结果类似。纯魔芋豆腐和绿豆淀粉魔芋豆腐pH 值虽不断变化,但整体pH 值保持在8.00 左右,维持了较稳定的pH 值。

综上发现,pH 值变化情况与感官评分、硬度和持水力等指标一致,且高压蒸汽灭菌效果优于煮沸灭菌,pH 值在贮藏期间较为稳定,其中27 ℃条件下pH 值的变化趋势优于37 ℃和47 ℃。

2.7 货架期预测

2.7.1 煮沸灭菌的魔芋豆腐货架期预测

在贮藏期间,煮沸灭菌处理后的魔芋豆腐仍有微生物生长繁殖,且在一定时间内超过了NY/T 2981—2016 所规定的菌落总数不超过1 000 CFU/g 的限量。因此本试验以菌落总数超标作为魔芋豆腐的货架期终点,再结合感官评分、硬度、持水力、水分含量以及pH值的变化情况得出煮沸灭菌后的纯魔芋豆腐在27、37、47 ℃温度下的货架期终点分别为16、12、8 d,绿豆淀粉魔芋豆腐在27、37、47 ℃温度下的货架期终点分别为28、24、16 d。

由Q10 模型预测得到K0、KL 贮藏在室温(23 ℃)条件下的货架期分别是21、42 d,贮藏在低温(5 ℃)条件下的货架期分别是44、88 d。

2.7.2 高压蒸汽灭菌的魔芋豆腐货架期预测

在整个贮藏期间,微生物菌落总数始终符合NY/T 2981—2016 规定的菌落总数不超过1 000 CFU/g,这说明高压蒸汽灭菌后的魔芋豆腐在贮藏期间微生物不再是影响其品质变化的主要因素。而随着贮藏时间的延长,感官评分逐渐发生变化,表明感官评分成为评价魔芋豆腐品质的关键因素。因此,本研究将魔芋豆腐的感官评分低于60 即认为货架期结束,则经高压蒸汽灭菌后的纯魔芋豆腐在27、37、47 ℃温度下的货架期终点分别为84、76、68 d,绿豆淀粉魔芋豆腐在27、37、47 ℃温度下的货架期终点分别为100、92、80 d。

由此可知,绿豆淀粉魔芋豆腐和纯魔芋豆腐的Q10均处于1.1~4.0,这表明试验所得Q10 符合罐装食品Q10值在1.1~4.0 内,试验设计合理,较为准确的预测了产品的货架期[28]。因此,由Q10模型预测得到K0、KL 贮藏在室温(23 ℃)条件下的货架期分别是89、112 d,贮藏在低温(5 ℃)条件下的货架期分别是108、144 d。

3 结论

以两种灭菌方式处理纯魔芋豆腐和绿豆淀粉魔芋豆腐,通过ASLT 探究其在贮藏期间的品质变化,以Q10 模型预测了纯魔芋豆腐和绿豆淀粉魔芋豆腐贮藏在室温(23 ℃)和低温(5 ℃)条件下的货架期。结果表明,煮沸灭菌后的纯魔芋和绿豆淀粉魔芋豆腐的菌落总数在较短时间内即超标,其中K0 在27、37、47 ℃的货架期终点为16、12、8 d,KL 的货架期终点分别为28、24、16 d,这说明绿豆淀粉魔芋豆腐比纯魔芋豆腐的货架期更长,同时温度越高,其品质下降越快,货架期越短。高压蒸汽灭菌后的纯魔芋和绿豆淀粉魔芋豆腐在整个贮藏期间的微生物菌落总数均未超标,但感官评分发生明显变化,因此将感官评分60 作为魔芋豆腐的货架期终点。K0 在不同温度下的货架期分别是84、76、68 d,KL 的货架期分别为100、92、80 d,绿豆淀粉魔芋豆腐货架期更长,且贮藏在27 ℃下的魔芋豆腐品质优于37 ℃和47 ℃。经Q10 预测模型可知,煮沸灭菌后的K0、KL 贮藏在室温(23 ℃)条件下的货架期分别是21、42 d,贮藏在低温(5 ℃)条件下的货架期分别是44、88 d。高压蒸汽灭菌后的K0、KL 贮藏在室温(23 ℃)条件下的货架期分别是89、112 d,贮藏在低温(5 ℃)条件下的货架期分别是108、144 d。

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Quality Changes and Shelf-life Prediction of Starch Konjac Tofu

HAN Yang,DU Juan,HE Jing,XU Liping
(Sichuan Vocational College of Chemical Technology,Luzhou 646300,Sichuan,China)

Abstract:To study the quality changes of mung bean starch konjac tofu during storage and to predict its shelf life,two different sterilization methods were used to treat pure konjac tofu(K0)and mung bean starch konjac tofu(KL).Sensory evaluation,hardness,water holding capacity,moisture content,pH value,and total bacterial count were used as evaluation indicators.Using accelerated shelf-life testing,the quality changes of starch konjac tofu were studied under different storage temperatures(27,37 ℃and 47 ℃).A sensory score below 60 or a total bacterial count exceeding national standards was considered as the endpoint of the shelf life.The shelf lives of mung bean starch konjac tofu at low temperature(5 ℃)and room temperature(23 ℃)were predicted.The results showed that after boiling sterilization,with prolonged storage time,the total bacterial count of konjac tofu increased,while sensory scores,hardness,water holding capacity,moisture content,and pH value showed an initial increase followed by a decrease trend.During the storage period,the shelf life endpoints for K0 at 27,37 ℃,and 47 ℃were 16,12,8 d respectively,and for KL,they were 28,24 d and 16 d respectively.After high-pressure steam sterilization,the total bacterial count of konjac tofu consistently met the standards with prolonged storage time,while sensory scores,hardness,water holding capacity,moisture content,and pH value showed an initial increase followed by a decrease trend.The shelf lives for K0 at different temperatures were 84,76,68 d respectively,and for KL,they were 100,92 d and 80 d respectively.According to the Q10 prediction model,the shelf lives of K0 and KL after boiling sterilization at room temperature(23 ℃)were 21 d and 42 d respectively,and at low temperature(5 ℃)were 44 d and 88 d respectively.After high-pressure steam sterilization,the shelf lives of K0 and KL at room temperature(23 ℃)were 89 d and 112 d respectively,and at low temperature(5 ℃)were 108 d and 144 d respectively.Therefore,highpressure steam sterilization had better effectiveness,resulting in longer shelf life for sterilized products,especially for mung bean starch konjac tofu.

Key words:mung bean starch konjac tofu;quality changes;storage temperature;shelf-life;accelerated shelflife testing

DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2024.11.009

基金项目:2022年泸州市科技计划项目(2022-RCM-179)

作者简介:韩扬(1996—),女(汉),助教,硕士研究生,研究方向:食品加工、食品检验检测。

引文格式:韩扬,杜娟,何静,等.淀粉魔芋豆腐的品质变化及货架期预测[J].食品研究与开发,2024,45(11):62-71.

HAN Yang,DU Juan,HE Jing,et al.Quality Changes and Shelf-life Prediction of Starch Konjac Tofu[J].Food Research and Development,2024,45(11):62-71.

责任编辑:张璐

收稿日期:2023-11-06