1、本科毕业设计（20_届）鲜紫菜贮藏过程中微生物控制技术研究所在学院专业班级食品质量与安全学生姓名学号指导教师职称完成日期年月目录1前言12材料与方法121实验材料122仪器与设备123培养基和试剂224方法2242操作要点2243实验方法23结果与分析331鲜紫菜的菌落总数及控制指标332贮藏过程中紫菜菌落总数的变化333二氧化氯消毒剂浓度和时间的确定4331二氧化氯浸泡时间的确定4332二氧化氯浸泡浓度的确定434防腐剂种类的确定535复合防腐剂配方的确定64结论8致谢8参考文献93摘要本文以鲜紫菜为原料，研究鲜紫菜贮藏过程中的微生物控制技术。通过单因素实验，确定了二氧化氯杀菌的最优条件将鲜
2、紫菜置于浓度为200MG/KG的二氧化氯溶液中浸渍10MIN。比较几种防腐保鲜剂对紫菜防腐保鲜的效果，同时结合正交实验分析得出结论最优复合防腐保鲜剂配方为15脱氢乙酸钠，15双乙酸钠和5山梨酸钾。经过处理的紫菜采用软包装保鲜，真空包装，其菌落总数大幅减少，能较好地控制紫菜微生物的生长繁殖。关键词紫菜；减菌；贮藏；保鲜ABSTRACTTAKINGFRESHLAVERASMAINRAWMATERIALS,THETECHNOLOGYOFMICROBIALCONTROLOFFRESHLAVERWASRESEARCHEDDURINGSTORAGEBYSINGLEFACTOREXPERIMENT,THEO
3、PTIMALCONDITIONSOFCHLORINEDIOXIDESTERILIZATIONWASDETERMINEDTHECONCENTRATIONWAS200MG/KGANDTHESOAKTIMEWAS10MINCOMPARINGTHEEFFECTOFSEVERALDIFFERENTPRESERVATIVESONREMAININGLAVERSFRESHNESSANDINCOMBINATIONWITHTHEORTHOGONALEXPERIMENTANALYSIS,THEOPTIMALCOMPOUNDFRESHNESSPRESERVINGAGENTSCHEMEWAS15SODIUMDEHYDR
4、OACETATE,15SODIUMDIACETATEAND5POTASSIUMSORBATEAFTERPRESERVATIVETREATMENT,THETOTALPLATECOUNTOFLAVERPACKEDINSOFTBAGSWITHVACUUMPACKINGWASSHARPLYREDUCEDTHEGROWTHANDBREEDINGOFMICROORGANISMOFLAVERCANBEBETTERCONTROLLEDKEYWORDSLAVERMINUSBACTERIASTORAGEPRESERVATION11前言紫菜属红藻门（RHODOPHYCOPHYTA）原红藻纲（PROTOFLORIDE
5、OPHYCEAE）红毛菜目（BANGIALES）红毛菜科（BANGIACEAE）紫菜属（PORPHYRA）1，现已发现近70多种紫菜，广泛分布在世界大部分浅海潮间带。紫菜是一种重要的经济海藻，目前其人工养殖已达到全控制程度，其养殖技术成熟、养殖面积大、产量高、经济效益好，约占全世界海藻总产量的2/3，也是食用较普遍的海藻2。紫菜含有丰富的蛋白质、氨基酸、多糖、膳食纤维、胡萝卜素、维生素A、维生素B1、B2，维生素C、维生素B12和胆碱等物质，同时还含有人体所需的CA、P、FE、MG、I、SE、ZN和MN等多种矿物质3，以及大量可降低有害胆固醇的牛磺酸4。紫菜多糖占紫菜干重的2040；脂肪占藻体
6、干重的13，其中不饱和脂肪酸比例较高5，EPA含量高达18、DHA为1。紫菜中的蛋白质含量比海带高出78倍，消化率为708，系海藻之首。中医认为紫菜性味属甘、咸、寒，有化痰软坚，清热利尿，补肾养心之功效。近年研究显示紫菜所含的功能性成分使其具有多种保健功能6，其粗纤维可促进肠道蠕动，防止肠癌发生7；紫菜多糖具有免疫调节、抗突变、抗衰老等多种生物活性89，能够降低血糖，抗炎、防止溃疡和抑制肿瘤10，主要是紫菜能够有效降低机体内由肠道细菌合成的酶所产生的致癌物、诱变剂和各种各样的肿瘤促进剂11。此外研究表明，紫菜多糖具有明显的抗凝血、降血脂、抑制血栓形成、强心等作用12。GUO等还报道了条斑紫菜多
7、糖对CCL4所致的肝损伤有保护效应，这种效应可能与自由基清除、提高SOD活性和抗脂质过氧化有关13。由于具有丰富的营养成分和广泛的医用价值，在日本，紫菜具有“长寿菜”、“神仙菜”的美誉，是一种质优价廉、营养丰富、味道鲜美的海洋绿色食品。除鲜食外，紫菜还可以加工成干紫菜、烤紫菜片、紫菜汁、紫菜酱、紫菜果冻、紫菜酱油、紫菜饼干、紫菜面条等多种食品，可以做成罐头填充剂、饮料、汤料、茶类制品、糕饼、糖果等食品14。由于紫菜的采收期从每年10月到次年2月，产期较短，加上目前国内外有关鲜紫菜保鲜、对其微生物的控制技术研究几乎没有，鲜紫菜保藏时间短，所以市场上利用的紫菜主要是其加工品。但由于加工后的紫菜产品
8、新鲜度差、色泽不诱人，食用品质难以与鲜紫菜相匹敌，因此限制了人们对紫菜的利用。本文以新鲜紫菜为原料，以菌落总数作为指标，通过减菌处理，选择合适的防腐剂种类，优化复合防腐剂的配方以控制鲜紫菜贮藏期间的微生物数量，为新鲜紫菜的保鲜提供理论依据。2材料与方法21实验材料鲜紫菜新鲜坛紫菜于3月份购于宁波象山，为第四水紫菜。22仪器与设备LHS150SC恒温恒湿箱上海一恒科技有限公司DHG9070AS电热恒温鼓风干燥箱宁波江南仪器厂LDZX50KBS立式压力蒸汽灭菌器上海申安医疗器械厂DZ400/2SB真空包装机温州宏展包装机械有限公司SARTORIUS分析天平北京赛多利斯天平有限公司J2菌落计数器江苏
9、姜堰市康泰医疗器材厂SF500型快速脚踏封口机苏州净化设备有限公司WH861旋涡混合器太仓市科教器材厂2HH6数显恒温水浴锅国华电器有限公司SWCJ2FD型双人单面净化工作台苏州净化设备有限公司BCD191WE冰箱海尔股份有限公司其他培养皿，锥形瓶，试管，烧杯，橡胶塞，剪刀，电炉等实验室常用设备。23培养基和试剂营养琼脂培养基含蛋白胨10G，牛肉膏3G，NACL5G，琼脂15G，蒸馏水1000ML，PH74；制法为将上述成分加于蒸馏水中，煮沸溶解，调节PH。分装锥形瓶，121高压灭菌15MIN。无菌生理盐水称取85G氯化钠溶于1000ML蒸馏水中，121高压灭菌15MIN。1MOL/L氢氧化钠
10、（NAOH）称取40G氢氧化钠溶于1000ML蒸馏水中。1MOL/L盐酸（HCL）移取浓盐酸90ML，用蒸馏水稀释至1000ML。其他2二氧化氯溶液，山梨酸钾，脱氢乙酸钠，茶多酚，双乙酸钠，乳酸链球菌素，柠檬酸，以上试剂均为食品级。24方法241工艺流程二氧化氯溶液复合防腐剂原料清洗沥水烫漂沥水减菌处理沥水防腐保鲜处理真空包装成品保藏242操作要点2421紫菜预处理选用宁波象山新鲜坛紫菜作原料，清洗后沥水。2422烫漂将预处理后的紫菜，置于10倍重量的水（9095）中烫漂30S，捞出沥干。2423减菌处理将烫漂处理后的紫菜，置于2倍重量的二氧化氯溶液（浓度200MG/KG）中浸泡10MIN。二
11、氧化氯溶液要现用现配，长时间存放会造成二氧化氯气体挥发，从而失去杀菌消毒作用。2424保鲜处理将减菌处理后的紫菜，置于2倍重量的的复合防腐剂溶液中浸泡10MIN。2425真空包装袋装后，用真空塑封机密封，真空度为009MPA。真空包装主要是去除包装袋中的空气，空气中的氧有利于有氧细菌的生长繁殖。包装时注意封口处不要被污染，以免热封不良。2426保藏包装后的成品分别在4和常温（25）条件下贮藏。243实验方法2431二氧化氯消毒剂浸泡时间的确定将经过预处理及烫漂后的紫菜在浓度为100MG/KG的二氧化氯溶液中分别浸泡0MIN、5MIN、10MIN、15MIN、20MIN。通过测定浸泡不同时间二氧
12、化氯溶液后紫菜的菌落总数来确定最佳时间。2432二氧化氯消毒剂浸泡浓度的确定将经过预处理及烫漂后的紫菜分别在浓度为0MG/KG、50MG/KG、100MG/KG、150MG/KG、200MG/KG、3250MG/KG的二氧化氯溶液中浸泡20MIN。通过测定浸泡不同浓度的二氧化氯溶液后紫菜的菌落总数来确定最佳浓度。2433防腐剂种类的确定分别用5山梨酸钾（添加015柠檬酸），15脱氢乙酸钠，1乳酸链球菌素（添加015柠檬酸），15双乙酸钠，15茶多酚（添加015柠檬酸）浸泡经过预处理、热烫及二氧化氯处理（浸泡）的紫菜。通过测定各组防腐剂处理后紫菜的菌落总数来确定合适的防腐剂种类。2434复合防腐
13、剂配方的确定将1436确定的防腐剂进行复合使用，通过正交实验确定最优的方案。2435菌落总数测定按GB47892201015进行。分别对原料鲜紫菜、保鲜处理后紫菜的菌落总数进行测定。其中4贮藏原料鲜紫菜样品每隔1天检测一次，保鲜处理后紫菜样品每隔2天检测一次；常温（25）贮藏原料鲜紫菜样品每天检测一次，保鲜处理后紫菜样品每隔2天检测一次。3结果与分析31鲜紫菜的菌落总数及控制指标因产季等不同，鲜紫菜检测的菌落总数范围为1282104CFU/G。本实验检测的鲜紫菜样品菌落总数为17104CFU/G。水产品菌落总数安全指标（GB1840642001）为106CFU/G16。32贮藏过程中紫菜菌落总
14、数的变化将鲜紫菜放在4下贮藏，不添加任何防腐剂，冷藏期间其菌落总数的变化如图1。05101520250246810121416天数D菌落总数107CFU/G图1鲜紫菜4贮藏过程中菌落总数变化曲线FIG1THECURVEOFTOTALPLATECOUNTOFFRESHLAVERDURINGSTORAGEAT4将鲜紫菜放在25下贮藏，不添加任何防腐剂，常温贮藏期间其菌落总数的变化如图2。40200040006000800010000012345678天数D菌落总数108CFU/G图2鲜紫菜25贮藏过程中菌落总数变化曲线FIG2THECURVEOFTOTALPLATECOUNTOFFRESHLAVE
15、RDURINGSTORAGEAT25由图1和图2可以看出，鲜紫菜在不添加任何防腐剂情况下冷藏和常温贮藏，其菌落总数增长迅速。为延长保质期，需要进行减菌防腐处理。33二氧化氯消毒剂浓度和时间的确定二氧化氯属无毒型保鲜杀菌剂，它对水中的病原微生物具有很高的杀灭作用17。研究表明二氧化氯具有很强的杀菌能力，其杀菌效果比一般的含氯消毒剂高25倍，同时杀菌过程不会发生氯的替代反应，不会产生致癌性的有机氯代产物等有害物质，不影响食品的风味和外观品质，是世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织（FAO）向全世界推荐的A1级广谱、安全和高效消毒剂1819。将新鲜紫菜在二氧化氯溶液中浸泡片刻，即能杀死微生物又不与
16、脂肪酸反应，不破坏新鲜紫菜的纤维组织并对其味道、营养无任何损害，且无需再用清水清洗。但二氧化氯溶液浓度和浸泡时间不适合，杀菌效果就会不理想，因此通过实验确定二氧化氯的最佳浓度及处理时间。331二氧化氯浸泡时间的确定将预处理及热烫后的紫菜用浓度为100MG/KG的CLO2溶液浸渍不同时间，测定菌落总数如表1。表1鲜紫菜在100MG/KGCLO2浸渍不同时间后的菌落总数TAB1TOTALPLATECOUNTOFFRESHLAVERAFTERSOAKINGDIFFERENTTIMEIN100MG/KGCLO2浸渍时间（MIN）05101520菌落总数CFU/G53104221031810313103
17、12103由表1可知，不同处理时间对紫菜菌落总数的影响不大，考虑10MIN处理条件下其减菌效果已能满足实验要求，故取CLO2处理时间为10MIN。332二氧化氯浸泡浓度的确定将预处理及热烫后的紫菜用不同的CLO2浓度浸渍处理10MIN，比较其效果，测定菌落总数如表2。表2鲜紫菜在不同浓度CLO2浸渍10MIN后的菌落总数TAB2TOTALPLATECOUNTOFFRESHLAVERAFTERSOAKING10MINATDIFFERENTCONCENTRATIONOFCLO2CLO2浓度（MG/KG）050100150200250菌落总数CFU/G151041910387102861023210
18、2821025根据表2，200MG/KGCLO2的保鲜杀菌作用明显最佳，故取CLO2浓度为200MG/KG。34防腐剂种类的确定食品想要长期保存，往往都要添加食品防腐剂。防腐剂是一类以保护食品原有性质和营养价值为目的的食品添加剂20。食品防腐剂能抑制微生物活动，防止食品腐败变质，从而延长食品的保质期。食品防腐剂须具备的条件是（1）符合食品卫生标准；（2）防腐效果好，在低浓度下仍有抑菌作用；（3）性质稳定，不与食品成分发生不良化学反应；（4）本身无刺激异味；（5）使用方便，价格合理20。传统的有机防腐剂主要有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其盐、丙酸盐、柠檬酸等。本实验选用山梨酸钾、脱氢乙酸钠、双乙酸钠
19、、乳酸链球菌素、茶多酚5种防腐保鲜剂。山梨酸钾具有很强的抑制腐败菌和霉菌的作用，其毒性远低于其他防腐剂，在体内参与正常代谢活动，最后被氧化成二氧化碳和水，是目前较为安全且使用最多的防腐剂之一，大多数国家都使用，被认为是绿色防腐剂21。脱氢醋酸钠是联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）认可的一种安全的广谱类、抑菌力极强的食品防腐剂，在水溶液中逐渐降解的过程中，具有抑制肝癌的发生或延缓作用，长期接触也不会对皮肤造成刺激性的伤害；在应用方面则不影响食品的口感和味道22。双乙酸钠能改善食品的口感，提高产品的档次，是目前替代山梨酸钾、苯甲酸钠、丙酸钙等防腐剂的理想产品，由于它安全、无毒、无残留
20、、无致癌、无致畸变，被联合国卫生组织公认为“0”毒性物质23。乳酸链球菌素是一种高效、无毒的天然防腐剂，也是唯一可作为防腐剂应用于食品的细菌素24。茶多酚用于食品保鲜防腐，无毒副作用，食用安全，参入其他有机物（主要是食品）中，能够延长贮存期，防止食品退色，提高纤维素稳定性，有效保护食品各种营养成份。根据GB27602007食品添加剂使用卫生标准的相关规定25，确定5种防腐剂的添加量分别为5山梨酸钾（添加015柠檬酸），15脱氢乙酸钠，1乳酸链球菌素（添加015柠檬酸），15双乙酸钠，15茶多酚（添加015柠檬酸）。表3不同防腐剂对紫菜菌落总数的影响（CFU/G）TAB3THEINFLUENCE
21、OFDIFFERENTPRESERVATIVESONTOTALPLATECOUNTOFLAVERCFU/G防腐剂保藏条件2D4D6D8D10D12D14D16D冷藏12060302585602045常温100353015351515145冷藏13090456050503550常温180654050185303545冷藏105430常温冷藏4201201002025253515常温20020753030303095冷藏2607540165144210311104常温39027104注“”代表多不可计。为5山梨酸钾（添加015柠檬酸）处理组；为15脱氢乙酸钠处理组；为1乳酸链球菌素（添加015柠檬
22、酸）处理组；为15双乙酸钠处理组；为15茶多酚（添加015柠檬酸）处理组。6由表3可见，山梨酸钾、脱氢乙酸钠、双乙酸钠具有较好的保鲜效果。35复合防腐剂配方的确定正交实验设计是分式析因设计的主要方法,是一种高效率、快速、经济的实验设计方法26。通过正交列表对复合防腐剂的3个因素，3个水平进行列表分析，如表4所示。表4实验因素与水平TAB4TESTFACTORSANDLEVELS水平A山梨酸钾（）B脱氢乙酸钠（）C双乙酸钠（）123025500751507515根据实验数据将这三种添加剂复合进行正交实验，处理后的紫菜在4下贮藏，在贮藏过程中测定菌落总数，取各组第30D的菌落总数进行结果分析，结果
23、如表5。表54复合防腐剂正交实验结果TAB5ORTHOGONALEXPERIMENTRESULTSOFCOMPOSITEPRESERVATIVESAT4序号ABC空列LOG菌落总数123456789111222333123123123123231312123312231391140100332148215130264154K1K2K3631695548853552469870626378693485696K1K2K321232183284184156290209126231162232R147384492211由表5可知，4时影响保鲜效果的主次顺序是CBA。复合防腐剂最优方案为15双乙酸钠，1
24、5脱氢乙酸钠，5山梨酸钾（有主次先后）。对于上述实验的方差分析结果如表6。7表64复合防腐剂正交实验方差分析表TAB6VARIANCEANALYSISOFORTHOGONALEXPERIMENTRESULTSOFCOMPOSITEPRESERVATIVESAT4差异源SSDFMSFBC272140342213612017407604A误差E03620975220334总和80928查得临界值F010（2,4）432，F005（2,4）694，对于给定显著性水平010，因素C对实验结果有显著影响，因素A和B对实验结果无显著影响。根据实验数据将这三种添加剂复合进行正交实验，处理后的紫菜在常温（25
25、）下贮藏，在贮藏过程中测定菌落总数，取各组第30D的菌落总数进行结果分析，结果如表7。表725复合防腐剂正交实验结果TAB7ORTHOGONALEXPERIMENTRESULTSOFCOMPOSITEPRESERVATIVESAT25序号ABC空列LOG菌落总数123456789111222333123123123123231312123312231464154118461154262140269188K1K2K37368775971065577568995803412806556848K1K2K3245292199355192189332268137269185283R28049758329
26、2由表7可知，常温时影响保鲜效果的主次顺序是CBA。复合防腐剂最优方案为15双乙酸钠，15脱氢乙酸钠，5山梨酸钾（有主次先后）。对于上述实验的方差分析结果如表8。误差E133748表825复合防腐剂正交实验方差分析表TAB8VARIANCEANALYSISOFORTHOGONALEXPERIMENTRESULTSOFCOMPOSITEPRESERVATIVESAT25差异源SSDFMSFBC539158852226962943363397A误差E13061661220742总和142438查得临界值F010（2,4）432，F005（2,4）694，所以对于给定显著性水平010，因素A、B和C
27、对实验结果均无显著影响。综上可知，可以选用的复合防腐剂最优方案为15脱氢乙酸钠，15双乙酸钠和5山梨酸钾。本实验只检测到30D为止的鲜紫菜菌落总数，按照此方案对鲜紫菜具体保藏期的确定还有待进一步的研究。4结论41通过测定鲜紫菜的菌落总数，得出结论鲜紫菜的菌落总数范围为1282104CFU/G，本实验检测的鲜紫菜样品的菌落总数为17104CFU/G。42通过检测鲜紫菜不同温度贮藏过程中的菌落总数，观察变化趋势得出结论鲜紫菜在不添加任何防腐剂情况下冷藏和常温贮藏，其菌落总数增长迅速。43通过实验不同的二氧化氯消毒剂浓度和浸泡时间得出结论二氧化氯浓度为200MG/KG，浸泡时间为10MIN，杀菌效果
28、最好。44为了延长鲜紫菜的货架期，可以添加合适的防腐剂。本研究中选择了山梨酸钾、脱氢乙酸钠、双乙酸钠、乳酸链球菌素、茶多酚5种常见的合成防腐剂和天然防腐剂。通过实验分析不同防腐剂对紫菜菌落总数的影响得出结论山梨酸钾、脱氢乙酸钠、双乙酸钠三种合成防腐剂对鲜紫菜贮藏过程中微生物生长繁殖的抑制效果较好。45对山梨酸钾、脱氢乙酸钠、双乙酸钠添加量因素的3个水平进行正交实验，得出结论可以选用的最优复合防腐剂方案为15脱氢乙酸钠，15双乙酸钠和5山梨酸钾，此方案在30天内对鲜紫菜的保鲜效果较好。鲜紫菜微生物控制技术的研发为我国紫菜市场开辟了新途径，丰富了紫菜的食用方式，同时提高了我国紫菜的利用率，让消费者
29、可以第一时间品味到新鲜紫菜的原始风味，因此具有良好的市场前景和投资开发价值。误差E296749参考文献1张学成,泰松,马家海,等海藻遗传学M北京中国农业出版社,200520212林增善紫菜的营养、保健作用和潜在利用价值J科学养鱼,2002,155563胡传明紫菜产品品质及安全质量分析研究D南京南京师范大学,200844寿柏泉紫菜营养价值高J老年人,2004,11565张全斌,赵婷婷,綦慧敏,等紫菜的营养价值研究概况J海洋科学,2005,29269726甄会英,王颉,李长文,等紫菜的加工、利用进展J科学养鱼,2005,4697沈开惠紫菜制品加工J中国水产,1997,534358高淑清,张兵,单保
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