微波处理对卤制猪肉货架期及其品质的影响

2017-11-03 08:28唐彬李大虎折弯弯张敏
食品与发酵工业 2017年9期
关键词:卤制水溶性杀菌

唐彬,李大虎,折弯弯,张敏

(西南大学 食品科学学院,农业部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(重庆),重庆市特色食品工程技术研究中心,重庆,400715)

微波处理对卤制猪肉货架期及其品质的影响

唐彬,李大虎,折弯弯,张敏*

(西南大学 食品科学学院,农业部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(重庆),重庆市特色食品工程技术研究中心,重庆,400715)

以卤制猪肉贮藏过程中水溶性氮(water soluble nitrogen, WSN)、pH值、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA)、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen, TVB-N)、菌落总数和感官评价为指标,与高温高压处理作对比,研究不同微波处理时间(微波时间为10、15、20、25 s,微波功率800 W)对卤制猪肉(3 cm×3 cm×0.5 cm)货架期及其品质的影响。结果表明,微波处理和高温高压处理均能有效抑制卤制猪肉pH值、TBA值、TVB-N含量和菌落总数上升,其中高温高压处理组、微波20 s和25 s处理组效果较好,其货架期均在30 d以上。微波20 s和25 s处理组还能较好地抑制卤制猪肉WSN含量上升,而高温高压处理组的WSN含量较高,说明高温高压处理组卤制猪肉蛋白质降解情况较严重。微波20 s处理组感官品质保持最好,而高温高压处理组感官品质保持最差。经综合评定,微波20 s处理能有效延长卤制猪肉货架期的同时最大限度保持其品质。

微波;卤制猪肉;处理时间;货架期;品质

卤制猪肉口感细腻独特、味道鲜美,具有较高的营养价值,深受广大消费者喜爱。但是很多有地方特色的、味美质优的卤制猪肉由于缺乏有效的保鲜手段难以销售到其他地区。而现有的保鲜技术,如高温高压杀菌技术,虽在一定程度上延长了卤制猪肉货架期,却不能有效保持其原有的品质和风味,而使产品竞争力大幅度下降。近几年来,一种新式的杀菌技术逐渐被人们重视,那就是微波杀菌技术。微波杀菌技术(microwave sterilization),是指利用微波来杀死产品表面和内部微生物,从而达到保鲜目的的一种杀菌方法,其热效应[1]和非热效应[2]协同作用,可以在短时间内达到较好的杀菌效果。有研究表明,使用微波对食品进行杀菌,不仅可以有效杀灭微生物,延长食品保质期,还可以最大程度地保持食品原有风味和口感[3-4]。PATERSON[5]发现牛肉经微波杀菌后不仅微生物数量明显降低,食用品质也几乎没有变化。李秋庭[6]用微波处理盐焗鸡,发现经微波处理后的盐焗鸡各项感官指标均优于蒸汽处理。近年来国内外对微波技术的研究较为广泛,但是微波处理对卤制猪肉货架期及其品质的研究却尚未见报道。

不同的食品因其形状、大小、质地和成分不同,对于微波的吸收速率和效率就不同,需要的微波功率和加热时间就不同。这些都限制了微波杀菌的通用性,在实际运用中就需要针对产品情况找到合适的杀菌功率和持续时间。同时,通过本实验室前期的研究发现,卤制猪肉经微波处理或热处理后其品质的改变很大程度是由处理方式以及微生物共同作用使蛋白质降解和脂质氧化引起的,并且发现蛋白质降解对肉制品pH值、感官品质、TVB-N含量等保鲜指标影响较大。因此本次试验选用微波对卤制猪肉(3 cm×3 cm×0.5 cm)进行杀菌处理,探讨不同微波处理时间(微波时间为10、15、20、25 s,微波功率800 W)对卤制猪肉微生物、脂肪氧化、蛋白质降解、pH值、感官品质的综合影响,试图找出合理的微波杀菌时间,能有效延长卤制猪肉货架期的同时最大限度保持其品质。

1 材料与方法

1.1材料与试剂

新鲜猪后腿肉、沁星牌自香卤川味卤料(袋装成品),重庆市永辉超市;尼龙真空包装袋(18 cm×25 cm×18丝),山东庆祥塑料厂。

HCI、乙二胺四乙酸二钠、NaOH、K2HPO4、MgO、NaH2PO4、H3BO3、硫代巴比妥酸、无水乙醇、邻苯二甲酸氢钾、2,4-二硝基苯肼、三氯乙酸、KH2PO4、Na2HPO4、NaCI,分析纯,成都市科龙化工试剂厂;丙二醛二乙缩醛:分析纯,北京大田丰拓化学技术有限公司。

1.2仪器与设备

UV-2450PC型全自动紫外分光光度计,日本岛津公司;5810型台式高速离心机,德国Eppendorf公司;HH-2型恒温水浴锅,常州奥华仪器有限公司;DPH型电热恒温培养箱,上海一恒科技仪器有限公司;KD23B-DA型微波炉,广东美的厨房电器制造有限公司;XHF-D型内切式匀浆机,宁波新芝生物科技有限公司;PHS-3E 型pH计,上海精密科技有限责任公司;BXM-30R型立式压力蒸汽灭菌锅,上海博讯实业有限公司。

1.3实验方法

1.3.1 样品准备

将猪后腿肉的可见脂肪去除,清洗干净后,用无菌刀切成3 cm×3 cm×0.5 cm厚的肉片。先用开水预煮10 min,除去血腥,捞起后再按照卤料说明进行卤制。卤制完成后,将卤肉置于5 ℃无菌展示柜中冷却5 min。冷却后的猪肉装于高温蒸煮袋中,再真空包装,包装量控制在(50±1)g,总共被分成6个处理组。(1)对照组,冷却后不作处理;(2)微波10 s处理组,每袋卤制猪肉杀菌10 s;(3)微波15 s处理组,每袋卤制猪肉杀菌15 s;(4)微波20 s处理组,每袋卤制猪肉杀菌20 s;(5)微波25 s处理组,每袋卤制猪肉杀菌25 s;(6)高温高压杀菌,将卤制猪肉放置于立式压力蒸汽灭菌锅内,121 ℃杀菌15 min。微波功率均为800 W,所有样品处理后,放置在常温(25 ℃)条件下贮藏,每6 d随机取样进行分析,贮藏周期30 d。

1.3.2 水溶性氮(WSN)含量的测定

参考顾伟钢[7]的方法,提取液用凯氏定氮法测定水溶性氮含量。

1.3.3 pH值的测定

按 GB/T9695.5—2008《肉与肉制品 pH 值测定》执行。

1.3.4 硫代巴比妥酸(TBA)值的测定

参照MIELNIK[8]的方法,略修改。取10 g肉样研细,然后加50 mL 7.5%的三氯乙酸(含0.1% EDTA),再连续均质(10 000 r/min)30 s,混合物双层滤纸过滤。取滤液5 mL,加入5 mL 0.02 mol/L TBA溶液,100 ℃沸水浴中保持30 min,取出后用流动自来水冷却10 min,用紫外可见分光光度计在532 nm处测定反应溶液的吸光值。通过与标准曲线对照可得出TBA值,其结果用 mg MDA/kg表示。

1.3.5 挥发性盐基氮(TVB-N)含量的测定

按 GB/T 5009.44—2003 《肉与肉制品卫生标准的分析方法》中的挥发性盐基氮测定方法执行。

1.3.6 菌落总数的测定

按GB 4789.2—2010《食品微生物学检验-菌落总数测定》执行。

1.3.7 感官评定

感官评定由10位经过专业培训的食品评判员完成。共设定色泽、气味、滋味、组织状态4个评价项目,分值1~9分别代表极差,非常差,较差,略差,一般,略好,较好,非常好,极好。感官评定标准如表1[7,9]。

表1 感官评定标准

1.4数据分析

采用Origin8.5 对数据进行图像处理,使用SPSS 20.0软件进行相关性分析和显著性差异分析,p>0.05表示差异不显著,p<0.05表示具有显著性差异,p<0.01表示具有极显著性差异。

2 结果与分析

2.1水溶性氮含量的变化

水溶性氮是指能溶于水的含氮物质,代表着肉制品中蛋白质的降解程度[10],其含量可反映卤制猪肉在微波和高温高压处理前后以及贮藏期间蛋白质的降解程度。如图1所示,对照组、微波10 s处理组和微波15 s处理组水溶性氮含量分别只检测到第6天、第12天和第18天,这是因为对照组、微波10 s处理组和微波15 s处理组的卤肉分别在第6天、第12天、第18天失去食用价值(由图5不同微波处理时间下菌落总数的变化可知)。各处理组水溶性氮含量随贮藏时间的增加呈上升趋势,说明贮藏过程中蛋白质均发生一定的降解。在第0天,微波处理10 s与对照组差异不显著(p>0.05),这可能是因为微波处理时间过短,对蛋白质的影响较小。而贮藏第0天,微波处理15 s以上,水溶性氮含量与对照组相比增加明显,且差异极显著(p<0.01),这是因为微波加热时间越长,卤肉中大分子蛋白质变性越剧烈,分子中各种氢键及偶极键的断裂越多,形成的肽、氨基酸和核酸代谢产物就越多[11]。贮藏第0天,高温高压处理组水溶性氮含量最大,达到264.4 mg N/100 g,与其他处理组差异均显著(p<0.05),这是因为高温高压处理时间较长,温度较高,蛋白质降解速度较快引起的。在贮藏第30天,微波20 s组水溶性氮含量显著低于微波25 s组和高温高压处理组(p<0.05),含量仅为277.2 mg N/100 g,且微波20 s组在整个贮藏期间水溶性氮含量上升比较平缓。对照组和微波10 s组水溶性氮含量上升较快,可能是因为杀菌不足导致猪肉腐败引起的。综上可知,微波和高温高压处理后卤制猪肉中水溶性氮含量均有所上升;在贮藏期30 d内,微波处理20 s组抑制水溶性氮含量上升效果较好,能一定程度抑制蛋白质降解;高温高压处理组水溶性氮含量一直维持在较高水平。

图1 不同微波处理时间下卤制猪肉中水溶性氮含量的变化Fig.1 Changes in WSN of marinating pork treated by microwave in different time

2.2pH值的变化

如图2所示,第0~6天,微波处理和高温高压处理组pH值呈下降趋势,这是因为肉中的微生物在贮藏初期分解糖类物质,生成乳酸、醋酸等弱有机酸[12]。对照组在第6天pH值明显升高,与其他组差异极显著(p<0.01),这主要是因为对照组未经杀菌处理,在贮藏第6天,大量微生物分解蛋白质,生成了较多的碱性含氮物质[13]。随着贮藏时间增加,各处理组pH值呈上升趋势,这是因为贮藏后期微生物以及微生物分泌的酶共同作用而引起了脱氨反应,结果导致一些氨、三甲胺等碱性物质产生[14],使pH值逐渐上升。这与杨家蕾[15]的重组酱肉实验结果类似。微波20 s组和25 s组在贮藏后期卤肉pH值变化差异不明显(p>0.05)。在贮藏第24天和第30天,高温高压处理组pH值显著低于微波20 s组和25 s组,这可能是因为高温高压处理后大量微生物被杀死,对样品pH值影响较小造成的。综上可知,微波处理可抑制卤制猪肉pH值上升,但在后期pH值增大明显;微波处理20 s和25 s差异不显著(p>0.05);高温高压处理抑制pH值上升效果最好。

图2 不同微波处理时间下卤制猪肉pH值的变化Fig.2 Changes in pH of marinating pork treated by microwave in different time

2.3硫代巴比妥酸(TBA)值的变化

TBA是客观反映脂肪氧化程度的敏感指标之一[16](图3)。

图3 不同微波处理时间下卤制猪肉TBA的变化Fig.3 Changes in TBA of marinating pork treated by microwave in different time

如图3所示,在贮藏期间,所有试验组TBA值均呈上升趋势,这说明随着贮藏时间的增加各处理组中脂质氧化越严重,这可能与微生物数量增多有关[17],微生物数量越多,脂质分解速度越快。对照组第6天完全腐败,TBA值较高,与其他组差异极显著(p<0.01)。微波20 s和25 s组在贮藏期内TBA值都有所增加,到第30天时两者TBA值差异不显著(p>0.05)。贮藏0~12 d,高温高压处理组TBA值变化不明显,12 d以后高温高压处理组TBA值不断增大,但相同贮藏时间下均小于微波处理组。这可能是因为高温高压杀菌较为彻底,贮藏前期微生物数量较少脂质氧化不明显,而贮藏12 d以后,微生物开始大量繁殖,脂质氧化加剧,TBA值上升。综上可知,微波处理和高温高压处理能一定程度抑制卤制猪肉中TBA值的上升;高温高压处理对抑制贮藏期内TBA值上升效果最好。

2.4挥发性盐基氮(TVB-N)含量的变化

挥发性盐基氮是鉴定肉品新鲜度的一个重要指标,其值越高说明微生物分解活动越剧烈,因此TVB-N可反映贮藏期间微生物分解蛋白质的情况[18]。如图4所示,各处理组TVB-N含量均随着贮藏时间增加而增加。其中对照组在第6天与其他组差异极显著(p<0.01),达到42.7 mg/100 g,失去食用价值,而微波处理10 s和15 s分别在第12天和第18天完全腐败变质。有资料表明[19],肉制品经较长时间和较高温度煮制后,其内源酶已经完全失活,因此在贮藏中TVB-N一般是由微生物及其分泌的酶相互作用而产生的。对照组、微波10 s组和微波15 s组在贮藏过程中TVB-N含量上升较快,这说明贮藏期间微生物繁殖较为严重。微波20 s和25 s组在贮藏期内TVB-N含量增加较为缓慢,在第30天时2组TVB-N含量相差不大。高温高压处理在贮藏期内TVB-N含量一直低于其他处理组,从第6天开始与其他组差异极显著(p<0.01),这是因为高温高压杀菌效果较好,微生物对蛋白质分解较少,生成的TVB-N含量因此就较少。综上所述,高温高压杀菌组TVB-N含量较少;微波20 s和25 s处理组能一定程度的抑制卤制猪肉贮藏期内TVB-N含量的上升。

图4 不同微波处理时间下卤制猪肉挥发性盐基氮(TVB-N)含量的变化Fig.4 Changes in TVB-N of marinating pork treated by microwave in different time

2.5菌落总数的变化

如图5所示,各处理组菌落总数随贮藏时间的延长而呈上升趋势。对照组和微波10 s处理组增加速度最快,分别在第6天和第12天达到5.02 lg(CFU/g)和5.3 lg(CFU/g),失去食用价值。而微波15 s处理组也在第18天时失去食用价值。微波20 s和25 s组菌落总数在贮藏期内上升趋势较为平缓,贮藏结束时菌落总数差异不显著(p>0.05),常温贮藏下保质期可达30 d。高温高压处理在第0天时菌落总数明显低于其他组,与其他组差异极显著(p<0.01),说明其杀菌效果最好;随着贮藏时间增加,高温高压处理组菌落总数也呈上升趋势,但整个贮藏期间其菌落总数均显著低于微波处理组(p<0.05)。综上可知,微波20 s和25 s处理能一定程度地抑制微生物生长繁殖,延缓卤制猪肉菌落总数上升;高温高压处理组对卤制猪肉微生物的抑制效果最好。

图5 不同微波处理时间后卤制猪肉菌落总数的变化Fig.5 Changes in the total bacterial counts of marinating pork treated by microwave in different time

2.6感官评定

如图6所示,贮藏第0天,对照组的分值是9分,在所有处理组中评价最高,其余各处理组均在处理后感官得分有一定下降,说明各处理方式均对卤制猪肉的感官品质有一定的影响,其中高温高压处理组感官品质保持最差。

图6 不同微波处理时间下卤制猪肉感官分值的变化Fig.6 Changes in sensory scores of marinating pork treated by microwave in different time

各微波处理后的感官得分随着贮藏时间的增加而降低,但均高于高温高压处理组,且贮藏时间较对照组明显提高。在整个贮藏期间,微波20 s处理组对卤制猪肉感官品质的保持效果最好,第0天的感官分值是8.54分,随着贮藏时间的增加得分逐渐降低,到第30天时,感官分值是6.02分。在贮藏0~24 d,微波25 s处理组的感官得分均比微波20 s低,在贮藏第30天,两者感官得分差异不显著(p>0.05)。而对照组、微波10 s处理组、微波15 s处理组由于未杀菌或杀菌不彻底,贮藏后不久,感官品质均迅速下降。高温高压杀菌后的口感和风味明显劣变,第0天感官分值7.6分,而第6天后感官分值迅速下降到6.12分,第30天感官分值是5.02分。有学者提出[20-21],热处理会对结缔组织产生一定的损坏,超过一定的温度和时间,肉会由于胶原蛋白发生部分溶解、转换成明胶而导致软化,液体流失,硬度下降。高温高压处理破坏了卤制猪肉组织,从而使其内聚性下降,保水性变差,咀嚼性降低,最终引起肉质松散,缺乏细腻感,这可能便是高温高压杀菌卤制猪肉感官品质保持最差的原因。综上可知,与高温高压杀菌相比,微波处理能够有效缓解贮藏中卤制猪肉感官品质下降,其中微波20 s处理组缓解卤制猪肉感官品质下降效果最好。

2.7卤制猪肉各指标间相关性分析

对卤制猪肉贮藏期间WSN含量、pH值、TBA值、TVB-N含量、菌落总数以及感官评价进行相关性分析,结果如表2所示。各指标之间均存在一定相关性,其中WSN含量、TBA值、TVB-N含量分别与菌落总数呈显著相关性(r(0.01)=0.950,r(0.01)=0.969,r(0.01)=0.976)。感官评价分别与WSN含量、pH值、TBA值、TVB-N含量、菌落总数呈显著负相关性(r(0.05)=-0.838,r(0.05)=-0.850,r(0.01)=-0.932,r(0.05)=-0.888,r(0.01)=-0.938)。WSN含量与TVB-N含量呈显著相关性(r(0.01)=0.985)。pH值分别与TBA值、TVB-N含量呈显著相关性(r(0.05)=0.897,r(0.05)=0.848)。综上可知,虽然相关性并不意味着因果关系,但可推测合理的杀菌方式对卤制猪肉贮藏过程中品质的保持是至关重要的。杀菌不彻底,菌落总数上升或过度杀菌均会引起TBA值、pH值、WSN含量、TVB-N含量上升,引起脂质氧化,蛋白质等营养物质降解,这对卤制猪肉感官品质有很大影响。

表2 卤制猪肉贮藏期间各指标之间的相关系数

注:**相关系数显著水平为0.01,*相关系数显著水平为0.05。

3 结论

研究表明,微波处理和高温高压处理均能一定程度地抑制贮藏期间卤制猪肉菌落总数上升,其中高温高压处理组效果最好;贮藏期间微波处理时间越长,菌落总数上升越缓慢,卤制猪肉货架期越长;微生物的减少,有效地抑制了卤制猪肉pH值、TBA值、TVB-N含量、水溶性氮含量的上升;微波处理和高温高压处理都会造成卤制猪肉水溶性氮含量上升,说明2种处理方式都会使蛋白质降解,其中高温高压处理影响最大;微波处理能较好保持卤制猪肉的感官品质,而高温高压处理感官品质保持最差。考虑到货架期和品质问题,微波20 s处理组常温贮藏下卤制猪肉货架期可达30 d,在所有处理组中其感官品质保持最好,且微波20 s处理还能有效抑制贮藏期间卤制猪肉pH值、TBA值、TVB-N含量和水溶性氮含量上升。经综合评定,微波20 s处理能够有效延长卤制猪肉货架期的同时最大限度保持其品质。

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Effectsofmicrowaveprocessingontheshelflifeandqualityofmarinatingpork

TANG Bin, LI Da-hu, SHE Wan-wan, ZHANG Min*

(College of Food Science, Southwest University, Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Argo-products on Storage and Preservation (Chongqing), Chongqing Engineering Research Center for Special Foods, Chongqing 400715, China)

WSN, pH, TBA, TVB-N, colonies numbers and sensory assessment of marinating pork during storage are used as indexes. Compared with high temperature and high pressure treatment, effects of different microwave processing time (microwave processing time: 10 s, 15 s, 20 s, 25 s; microwave power: 800 W) on the shelf life and quality of marinating pork (3 cm×3 cm×0.5 cm) were studied. The results showed that microwave processing, high temperature and high pressure processing can effectively inhibited pH value, TBA value, TVB-N value and total bacterial counts of marinating pork rising, and the results of high temperature, high pressure and microwave processing (20 s and 25 s) were better. The shelf lives were all more than 30 days. Microwave processing (20 s and 25 s) can significantly inhibit WSN rising, but high temperature and high pressure processing increased WSN and accelerated the protein decomposition. Sensory quality was kept the best for microwave processing (20 s) products, while sensory quality of high temperature and high pressure processing was the worst. By comprehensive analysis, microwave processing (20 s) could effectively extend the shelf life of marinating pork and keep its quality.

microwave; marinating pork; processing time; the shelf life; quality

硕士研究生(张敏副教授为通讯作者,E-mail:zmqx123@163.com)。

重庆市科委社会事业与民生保障科技创新专项(cstc2015shmszx80036)

2017-01-24,改回日期:2017-04-06

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.013938

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