冷鲜鹅二次脱毛与减菌技术的研究

2021-08-24 14:11:00 来源：食品安全导刊

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马晶晶1，卞欢1，王倩1，孙晋跃1，杨彪1，李金平2，耿志明1*，王道营1，徐为民1
（1江苏省农业科学院，江苏南京 210014；2徐州鑫珂食品有限公司，江苏沛县 221637）

摘要：本文采用酶协同松香甘油酯作为肉鹅宰后二次脱毛方法，酶解温度37 ℃、pH为7、浸泡15 min、松香甘油酯温度110 ℃时，脱毛率高达98%以上。采用预冷、微酸性电解水喷淋、真空包装栅栏减菌技术控制冷鲜鹅屠宰加工过程中微生物污染和保鲜，使得肉鹅胴体初始菌落数下降率高达97%，显著抑制了贮藏期间微生物的生长速度，货架期延长至10 d。
关键词：冷鲜鹅；二次脱毛；栅栏减菌
冷鲜鹅是一种营养丰富的优良禽类产品，要求宰后胴体迅速冷却，后续贮运、流通和销售过程中保持0～4 ℃[1]。随着禽流感的爆发，肉鹅交易逐步由规模养殖、集中屠宰、冷链运输、冷鲜上市代替。但是冷鲜鹅屠宰加工工艺尚不完善，企业存在肉鹅宰后二次脱毛效率低、微生物污染严重等问题[2-3]。
肉鹅羽毛形态多样，生长毛囊的种类、结构、排布方式呈现差异化[4]，造成脱毛的难易程度不同。目前肉鹅宰后脱毛一般分为两步：①浸烫法，宰后胴体浸烫后，在机械的辅助下，去除体表大部分的正羽、飞羽；②二次脱毛，脱除肉鹅胴体残留的部分绒毛及硬毛。肉鹅二次脱毛常用的方法包括拔毛法、松香法、脱毛蜡法[5]。拔毛法需要大量的人力，不适应规模化生产。松香加热过程中会持续释放有毒物质，经表皮渗透残留在畜禽体内，存在安全隐患，已被禁止使用。脱毛蜡成分较复杂，且未经国家相关部门审批，其安全性尚未明确。松香甘油酯是我国允许使用的食品添加剂，被推荐代替松香使用的二次脱毛剂[6]，但其脱毛研究仍十分匮乏。二次脱毛是肉鹅宰后脱毛工艺的核心步骤，直接关系到冷鲜鹅的外观品质，脱毛方法的效率及安全性，是企业和消费者共同关注的热点。
微生物污染控制是肉鹅屠宰加工企业面临的又一难题，肉鹅胴体初始微生物含量高、微生物繁殖速度难以控制，造成产品腐败变质，缩短货架期，易造成巨大经济损失和资源浪费[2]。微酸性电解水是一种优良的保鲜剂，具有杀菌效果好、无残留、绿色安全、不影响产品的风味和口感、成本低等优点[7]。目前微酸性电解水技术在家禽屠宰领域研究较少。
综上所述，肉鹅宰后高效安全的二次脱毛和宰后胴体减菌工艺是保证冷鲜鹅品质的关键，本文采用酶协同松香甘油酯进行二次脱毛，预冷、微酸性电解水喷淋、真空包装栅栏减菌技术控制微生物污染，为肉鹅屠宰加工及减菌保鲜关键技术提供参考依据和技术支撑，提升冷鲜鹅品质的同时，保障消费者的食用安全。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 材料与试剂
成品肉鹅，徐州鑫珂食品有限公司；PCA培养基，北京陆桥有限公司；中性蛋白酶（100 U/mg）、脂肪酶（500 U/mg），
上海源叶生物有限公司；超纯水及微酸性电解水，实验室自制；其他试剂均为分析纯。
1.1.2 仪器
LDZX-30KBS立式压力蒸汽灭菌锅，上海申安医疗器械厂；SW-CJ-1FD型单人单面净化工作台，苏州净化设备有限公司；PTX-FA210S电子天平，福州华志科学仪器；FiveEasy Plus pH计，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；XW-80A微型漩涡混合仪，上海沪西分析仪器有限公司；Direct-Q3u超纯水机，美国Millipore；HD-240L微酸电解水发生器，上海富强旺卫生用品有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 肉鹅屠宰安全脱毛技术研究
（1）酶解液的配制。按重量份数计，依次将中性蛋白酶0.2份、脂肪酶0.1份、半胱氨酸2.5份加入至100份水中，搅拌均匀后，加入酸碱调节剂调节pH至5～9，得到酶解液。
（2）脱毛率的计算方法。取体重相近（3.5±0.1） kg，无明显外伤、断翅、出血等情况，经热烫机械去毛后的肉鹅胴体（=3），根据5点（左右胸、腹、尾、颈5个部分）计算法[8]，每个点取约1 cm×1 cm面积，统计脱毛前后对应5点的残毛数平均数，分别记为，。脱毛率计算公式见式1：
脱毛率=（1-b/a）×100% （1）
（3）酶解条件的优化-酶解温度。取4组（n=4）机械去毛后的肉鹅，每组称重后，分别置于不同温度（4 ℃、25 ℃、37 ℃和50 ℃）的酶解液，料液比为1∶4，浸泡15 min，沥干水分后，置于110 ℃的松香甘油酯蜡池中，浸没4～5 s，立即放入15～20 ℃水中冷却约6～8 s，手动撕下蜡膜，计算肉鹅胴体脱毛率，探究水解温度与脱毛率的关系。在最佳脱毛温度条件下，采用单因素控制法，依次探究酶解液pH（5、6、7、8和9）、酶解时间（5 min、10 min、15 min、20 min和25 min）对脱毛率的影响。
（4）松香甘油酯脱毛条件的优化。松香甘油酯加热至全熔后，控温100～140 ℃，酶解后的肉鹅胴体浸蜡，脱毛处理同上，计算肉鹅胴体脱毛率。
1.2.2 肉鹅屠宰减菌保鲜工艺研究
（1）预冷。净膛清洗后的肉鹅依次进行二段预冷，两段预冷温度分别为8～12 ℃和0～4 ℃，预冷总时间约为20～30 min。
（2）微酸性电解水喷淋。预冷后的肉鹅胴体使用微酸性电解水（有效氯含量控制在60 ppm）进行旋转喷淋，喷淋
2 min后停顿1 min，重复同样操作，喷淋时间为20 min。
（3）包装肉鹅胴体经快速风干区域沥水干燥，按照生产流水程序真空包装。
（4）肉鹅胴体菌落总数测定。取预冷前后、喷淋后、包装产品及贮藏期间（0～10 d）的肉鹅3只，每只肉鹅与等质量的无菌生理盐水置于无菌袋中，充分振荡30 min，取1 mL均质液，以无菌生理盐水依次10倍稀释，选取3个连续梯度，分别取200 µL均匀涂布于预先凝固的PCA培养基平板，于37 ℃倒置培养24～48 h，长出菌体后取出计数[9]。
1.3 数据处理
每个指标重复3次试验，利用Origin8.0图形分析处理软件进行数据处理，并用统计学软件SPSS17.0（IBM公司）对数据进行单因素方差分析，进行显著性比较（p＜0.05）。
2 结果与分析
2.1 肉鹅屠宰安全脱毛技术研究
2.1.1 酶解条件的优化
由图1可知，酶解液温度、pH、浸泡时间均对肉鹅脱毛有明显的影响。基于酶的活性及肉鹅品质要求，酶解温度控制在4～50 ℃（图1a）。随着温度的升高，脱毛率呈现先上升再下降的趋势，当温度较低时，肉鹅胴体毛孔未能扩张完全，酶液与毛囊作用力度不充分，使得脱毛效果不佳；当酶解温度为37 ℃时，脱毛率达99%；当酶解温度继续升高为50 ℃，脱毛率略微下降，可能是由于酶解液中的游离巯基被氧化，对角蛋白的溶解作用下降所导致。在最佳酶解温度下，不同酶液pH（pH5～9）对脱毛率有一定的影响，肉鹅脱毛率在84～99%。当pH为7时，脱毛率最高，可能与该条件下酶活力最强有关（图1b）。浸泡时间对脱毛率影响变化较大，随着脱毛时间的延长，脱毛效率呈上升趋势（图1c）。当浸泡时间超过15 min后，脱毛率趋于稳定，但是浸泡时间过长，鹅胴体表皮容易出现局部（腿部和胸部）烂皮现象，因而浸泡时间为15 min。

2.1.2 松香甘油酯脱毛条件的优化
温度是松香甘油酯加热脱毛的关键因素。为了确保松香甘油酯完全融化和避免胴体出现“过熟”或者烂皮现象，松香甘油酯加热温度区间设为100～140 ℃。温度过低时，蜡与毛的附着力下降，脱毛效率降低，而当温度过高，热蜡与肉鹅胴体表皮接触粘附较紧，易产生破皮现象，因此，脱毛蜡温度控制在110 ℃时，脱毛效率高达98%以上。以不加酶液处理为对照组，松香甘油酯的脱毛率为41%，这与王院华[3]的实验结果一致，酶液辅助松香甘油酯脱毛可以促进体表残毛的松动，显著提高脱毛率。
2.2 肉鹅屠宰减菌保鲜工艺研究
分别在预冷前、预冷后取样（n=3）检测肉鹅胴体菌落总数，取适量预冷后的肉鹅，分为两大组，一组经过微酸性电解水（60 ppm）喷淋，另一组不处理作为对照，真空包装，入冷库4 ℃贮藏。贮藏期间，对照组分别在0 d、1 d、4 d和7 d取样检测微生物含量，实验组分别取0 d、2 d、4 d、6 d、8 d和10 d取样（=3）检测菌落总数。如图2所示，预冷、微酸性电解水喷淋都能降低胴体初始菌落数，两者组合后，菌落总数由5.28 lg（CFU/g）降为3.73 lg（CFU/g）。此外，微酸性电解水喷淋可以显著抑制微生物的繁殖速度，对照组贮藏7 d时菌落总数已经达到6.79 lg（CFU/g），胴体表皮粘液增多，肌肉回弹性差；实验组微生物生长速度缓慢，贮藏期间（0～10 d）微生物数量未超过6 lg（CFU/g），且粘液较少，表皮未出现明显血丝现象，肌肉回弹力尚佳。

3 结论与讨论
针对肉鹅宰后胴体二次脱毛，采用酶协同松香甘油酯脱毛方法进行二次脱毛研究。酶解进一步扩张毛孔，促进酶液快速作用于毛球、毛乳头，达到松动毛根的效果，在此基础上，采用融化松香甘油酯附着、成膜，从而去除肉鹅胴体残毛。预实验结果表明，酶解温度、酶解液pH、酶解时间、松香甘油酯温度是肉鹅脱毛的关键因素。①酶解温度控制在4～50 ℃范围内时，脱毛率呈现先上升后下降趋势，当酶解温度为37 ℃时，酶解效率最高。②基于酶的适用pH范围及对肉鹅胴体品质的影响，选择酶解液pH为5～9。当pH为7时，脱毛效果较好。③酶解时间是脱毛的关键因素，酶解时间过短，酶与毛球、毛乳头作用力度不够，不能减轻松香甘油酯的去毛效果，酶解时间过长，容易出现烂皮现象，影响产品外观品质，当酶解浸泡时间为15 min时，既能确保脱毛效率，也能控制烂皮现象。本研究中，松香甘油酯加热完全融化后，冷却至凝固时的温度约为90 ℃，温度过高时，松香甘油酯与表皮粘附性增大，脱毛过程中，容易出现表皮破损情况。当松香甘油酯温度控制在110 ℃时，形成的蜡膜厚度均匀，冷却后膜容易脱除，脱毛率达到98%以上。
针对肉鹅屠宰减菌保鲜，传统方法采用预冷、包装控制，本研究采用预冷、微酸性电解水喷淋、包装栅栏减菌技术，减少肉鹅胴体初始菌落数，控制冷鲜鹅贮藏期间微生物的生长速度。实验结果表明，预冷可以显著降低肉鹅胴体初始菌落数，但是难以控制贮藏期间微生物的生长，采用传统方法减菌，冷鲜鹅的货架期一般在3～5 d，与本实验的对照实验结果一致。预冷后，添加微酸性电解水喷淋，可以进一步降低肉鹅胴体初始菌落数，初始菌落数由5.28 lg（CFU/g）降为3.73 lg（CFU/g），除菌率高达97%。此外，微酸性电解水可以抑制贮藏期间微生物的生长速度，贮藏4～10 d微生物菌落总数缓慢增长，而传统方法4～7 d，微生物增长速度过快，且伴随着汁液流失严重、异味明显、肌肉发白、回弹性差、局部出现血丝等情况。本研究采用的栅栏保鲜技术，不仅显著降低肉鹅胴体初始菌落总数，还能延长冷鲜鹅货架期，将货架期由3～5 d延长至10 d。
综上所述，肉鹅宰后二次脱毛和微生物控制是企业生产加工的关键环节。采用酶协同松香甘油酯工艺，酶解温度为37 ℃、酶解液pH=7，浸泡时间为15 min，松香甘油酯蜡池温度保持在110 ℃，对应的脱毛效果最佳，脱毛率达到98%以上。采用预冷、酸性电解水喷淋、真空包装栅栏减菌保鲜技术，不仅可以显著降低肉鹅胴体初始菌落总数，还可以抑制冷鲜鹅贮藏期间微生物的生长速度，从而延长货架期。本文基于肉鹅屠宰加工行业的难点展开研究，不仅保证了肉鹅二次脱毛的高效性和安全性，还探究了栅栏减菌技术在肉鹅生产、贮藏过程中的应用，为肉鹅屠宰加工及减菌保鲜关键技术提供参考依据和技术支撑，提升冷鲜鹅品质的同时，保障消费者食用安全。
参考文献
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基金项目：江苏省政策引导类计划（苏北科技专项，XZ-SZ201911）；国家自然科学基金项目（31901716，31671877）；国家现代农业（肉鸡）产业技术体系建设专项（CARS-41）。
作者简介：马晶晶（1988—），女，安徽铜陵人，博士，助理研究员。研究方向：肉品安全与质量控制。
通信作者：耿志明（1965—），男，江苏常州人，硕士，研究员。研究方向：肉品安全与质量控制。