粉碎辛香料微波杀菌工艺

吴素玲，孙晓明，陈文华，金敬红

(1. 南京野生植物综合利用研究院，江苏 南京210042; 2. 浙江师范大学 行知学院，浙江 金华 321001)

粉碎辛香料微波杀菌工艺

吴素玲1，孙晓明2*，陈文华1，金敬红1

(1. 南京野生植物综合利用研究院，江苏 南京210042; 2. 浙江师范大学 行知学院，浙江 金华 321001)

分别选用功率为18 kW的YQ2G-03型实验室专用微波杀菌设备，功率为18 kW的YQ18S-03型隧道式生产用微波杀菌设备针对辣椒粉和五香粉开展杀菌试验，建立了粉碎辛香料微波杀菌工艺。研究结果表明：加入5%水的辣椒粉在78 ℃杀菌4～6 min细菌杀菌率为93%以上；加入10%水的辣椒粉在78 ℃杀菌4～6 min细菌杀菌率为99%以上；加入5%～10%水的五香粉在78℃分别杀菌4～8 min细菌杀菌率均为99%以上。选用微波杀菌工艺加工后细菌总数 ≤ 10 000 cfu/g，未检出大肠杆菌。加水10%杀菌6 min的辣椒粉和五香粉样品，常温下置柜中存放10年，其感官性状和组织状态未有明显变化，菌落总数较低，达到食品卫生标准。

辣椒粉；五香粉；微波；杀菌

我国是辛香调味料资源大国，其品种数和产销量均居世界前列，是辛香调味料生产大国和出口大国；辛香调味料在居家饮食和餐馆烹调方面均起到重要的作用。在过去，减菌、杀菌措施跟不上，加工程度也较落后市售辣椒粉的细菌含量有的高达8×105cfu/g。随着人民生活水平的提高，对食品卫生要求不断提升，提出了细菌含量的要求，特别是出口，像日本等国对进口香辛料的要求一般为细菌总数≤5 000 cfu/g，大肠菌群为阴性。因此必须提高辛香调味料深加工产品的生产质量。

20世纪90年代，食品杀菌的方法已出现了热力杀菌、化学杀菌、辐照杀菌、微波杀菌、超高压杀菌等多种方法。国际上微波技术20世纪40年代则开始在食品工业中应用和研究[1-2]，微波具有热效应、非热效应及穿透性[3]，所以微波杀菌具有在达到同样效果的情况下杀菌温度较低、能最大程度地保持食品的色香味和有效成分并不会产生任何有害物质，杀菌均匀彻底,产品安全可靠,保存期长[4]。21世纪以后，在国内微波杀菌在很多食品中得以应用，均得到传统杀菌方式所不能比拟的良好效果[5-9]。但调味粉通常还采用辐照灭菌[10-11]，但辐照会改变食物味道并对人体有害。就粉碎辛香料来说微波杀菌法成为广大食品生产者的首选杀菌法[12-13]。

微波杀菌效果处决于微波的设备和微波工艺，如果使微波设备同上下游设备联机操作，可在常温常压条件下进行在线杀菌的优势，这将是其它常用杀菌方法所无法比拟的。21世纪初我国食品生产上微波设备开始有研制[14]，但调味粉食品中可达到较好的杀菌效果(杀菌率超过90%)的微波设备少之又少； 2006年，南京永青食品高新技术发展有限公司成功研制出一种隧道式生产用微波杀菌设备和一种实验室专用微波杀菌设备。我们先采用实验室专用微波杀菌对辣椒粉和五香粉进行杀菌工艺研究，再在隧道式生产用微波杀菌设备试验，结果比较令人满意。

1 材料及仪器设备

1.1 主要材料

辣椒粉，部分由天津天源食品有限公司和石家庄华田食品有限公司提供，部分由市场购得；五香粉，由市场购得。

1.2 主要仪器与设备

YQ2G-03型台式微波杀菌机(南京永青食品高新技术发展有限公司，实验室专用，见图1)；

YQ18S-03型隧道式粉状食品微波杀菌设备(南京永青食品高新技术发展有限公司，中试车间及生产用，见图2)；电子称、超净工作台等。

图1 YQ2G-03型实验室专用微波杀菌设备

图2 YQ18S-03型隧道式粉状食品微波杀菌设备

YQ2G-03型台式微波杀菌机的基本参数：微波工作频率为(2 450±10)MHz； 额定输出微波功率为1.8 kW(偏差范围±5%)，内设两个日本松下磁控管，处理箱的上下各设置一个以提高被处理物品上下受处理的均匀性，电源输入视在功率≤ 2.7 kVA； 电源输入电压：单相，220 V(偏差范围±5%)；设备宽度×厚度×高度为600 mm×660 mm×760 mm；红外测温、电脑控制杀菌温度和时间。可任意设定杀菌温度并可准确地实时检测产品的温度，可在0～99 min的范围内任意设定杀菌时间，到时自动关机并蜂鸣提示，可为试验提供准确的数据，重现性好。

YQ18S-03型隧道式粉状食品微波杀菌设备的基本参数：微波工作频率为2 450 MHz；额定输出微波功率为18 kW(偏差范围±5%)；电源输入视在功率≤ 27 kVA；电源输入电压为五线三相，380 V(偏差范围±5%)；微波泄漏量符合国家安全卫生标准和本公司企业标准。

2 实验方法

各产品的微波杀菌效果除了适合的微波设备还需合适的工艺技术。生产技术主要包括产品可耐受的杀菌温度、恒温杀菌的时间、产品的水分及产品的输送方式等。根据我们以往进行的研究，认为在杀菌温度确定后恒温杀菌时间和样品的含水量是影响杀菌效果的关键因素。

2.1 耐受的最高温度试验

试验确定样品可以耐受的最高温度，在此温度下，杀菌后产品的色、香、味、外观应基本正常。

将原始和加水10%的辣椒粉和五香粉按每组150g的量，放入一平底塑料容器内，保持样品厚度为0.8～ 1 cm，在小设备电脑上设定76 ℃、78 ℃、80 ℃、82 ℃、84 ℃进行杀菌，发现恒温1分钟后80 ℃以上组底部已有轻微变色或结块，而76 ℃、78 ℃组正常。1分钟时加入的水尚未蒸发完。因此控温在78 ℃以下为宜。

2.2 杀菌时间和产品的水分对杀菌效果的影响

相同的温度下恒温杀菌的时间和产品的水分对微波杀菌效果具有十分重要的影响。我们对恒温杀菌的时间设计为8min、6 min、4 min；产品的水分设计为0%、5%、10%。根据该两因素进行试验设计为试验组为9组，对照组1组，具体方案为：试验1、2、3组为原始样在78 ℃(预试验确定的样品最高耐受温度)下分别杀菌8 min、6 min、4 min；试验4、5、6组为喷入5%的水后在78 ℃分别杀菌8 min、6 min、4 min；试验7、8、9组为喷入10%的水后在78 ℃下分别杀菌8 min、6 min、4 min；对照组没经过杀菌的原始样。

实验室试验每组样品量为150g，放入一平底塑料容器内，保持样品厚度为0.8～1 cm，打开微波杀菌机，将塑料容器放在转盘的中央，在电脑控制面板上设定杀菌温度和时间。

按小设备确定的合适参数送入大设备电脑进行试验。杀菌后将样品装入塑料袋封口送检感官检验、菌落总数、大肠菌群、霉菌计数、水分指标。

2.3 效果检验

由江苏野生植物制品质量监督检测中心和南京市卫生防疫站(南京市疾病预防控制中心)根据国家《食品卫生检验方法 微生物部分》和《食品卫生检验方法 理化检验部分》进行。检验项目为感官检验、菌落总数、大肠菌群、霉菌计数、水分。

2.4 长期存放后效果试验

取塑料袋密封好的加水10%、杀菌6 min的辣椒粉和五香粉样品，常温下置柜中长期存放，每隔半年及1年取样观察外观及菌落总数的检测。

3 结 果

3.1 辣椒粉微波杀菌效果

辣椒粉微波杀菌效果见下表1。

表1 辣椒粉检验结果

注：表中“—”代表色、香、味、感官性状没有任何变化；表中数据为两次测定的平均值。

3.2 五香粉微波杀菌效果

五香粉检验结果见下表2。

表2 五香粉检验结果

续表2

组别杀菌时间(min)感官菌落总数结果(cfu/g)杀菌率(%)大肠菌群结果(MPN/100g)杀灭率(%)霉菌计数结果(cfu/g)杀灭率(%)水分含量(%)加水10%8—100099．8<30100<101005．356—120099．7<30100<101006．804—190099．6<301005598．08．21

注：表中“—”代表色、香、味、感官性状没有任何变化；表中数据为两次测定的平均值。

3.3 长期存放后效果

长期存放后的辣椒粉和五香粉经检测结果见下表3。

表3 长期存放检验结果

注：表中数据为两次测定的平均值。

4 小 结

(1)根据试验，我们发现，辣椒粉和五香粉的微波杀菌温度宜控制在78℃。在该温度下各组市售辣椒粉微波杀菌6 min时感官性状完全正常，色、香味和组织状态未有明显变化，香味溢出不明显。而8 min时则出现了轻微变色，故在该温度下辣椒粉的杀菌时间宜控制在6 min为宜。而五香粉78 ℃、8分钟时感官性状完全正常，故其杀菌时间可设定为6～8 min。温度的选择需要根据物料的耐温特性，不同物料由于所含的挥发油成分不同而存在差异。增加微波加热时间，均能够提高杀菌效率，但时间的延长，也容易使芳香物质较多损失，并影响产品的成色。

(2)在感官性状不变的情况下辣椒粉6 min各组的细菌杀菌率为92.3%～99.5%，大肠菌群各组的杀灭率均100%，霉菌的杀灭率为99.1%～99.7%；五香粉8 min (最高)各组的细菌杀菌率为94.0～99.8%，大肠菌群各组的杀灭率均100%，霉菌的杀灭率为99.3%～100%；五香粉的杀菌率高于辣椒粉与其含水量较高和杀菌时间较长有关。

(3)在同等温度下微波杀菌率与杀菌时间有关，杀菌时间赿长，杀菌率赿高，当超过6 min后，杀菌率提高的速度变慢，有的甚至没有变化。这应该与水分赿来赿少也有关。

(4)在同等温度和杀菌时间下，在本次试验样品含水量的范围内样品水分越高，杀菌率越高。各种物料的适宜含水量基本在12%～20%。低含水量使杀菌效率下降，并增加芳香性物质的挥发，高含水量的物料，需要增加微波功率的输入，同时杀菌后物料出现结块现象。因此，对不同的物料，需要进行水分调整。

(5)根据试验，我们看到经有效微波杀菌后的辣椒粉和五香粉在常温暗处放置情况下，可以长时间不发霉、不变色、不结块；菌落总数也不高，达到食品卫生标准。

5 展 望

未经前处理的物料，往往带有较多的微生物，如贮藏时间较长微生物的活动也可能产生一些次生代谢物质，尽管可以通过微波解决,但需要复水再干燥，且需要较长的微波杀菌时间，则会影响辛香调味料的品质。因而微波杀菌，适宜作为后道杀菌环节，需要前道工序(清洗、热杀菌等)的配合。

隧道式微波杀菌设备，可以和生产线上连接安装在车间，使用十分方便。通过同上、下游设备的联机运行，进行常温常压条件下的辛香调味品在线杀菌操作。改变分散、繁琐的前处理工序组合，提升辛香调味料的深加工水平，促进调味品生产的现代化，为实现调味品前处理设备的联动化和生产操作的自动化，起到革命性的作用。这是目前其它常用杀菌方法所无法比拟的。该微波杀菌技术还可用于其他行业如中药制药及粉体食品的杀菌。

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MicrowaveSterilizationProcessoftheCrushedSpices

Wu Suling1, Sun Xiaoming2*, Chen Wenhua1, Jin Jinghong1

(1.Naning Institute for Comprehensive Utilization of Wild Plants，Nanjing 210042, China;2. Xingzhi College, Zhejiang Normal University，Jinhua 321001, China)

Chili powder and five-spice powder were used to carry out sterilization test with two microwave sterilization equipments. The microwave sterilization processes of the crushed spices were established in the laboratory and production. In this study, the YQ2G-03 laboratory special equipment with power of 18 kW and YQ18S-03 tunneling production with the power of 18 kW were used in tests. The results showed that the bactericidal rate of chili powder with 5% water was more than 93% for sterilization 4-6 min at 78 ℃. 10% water added chili powders were sterilized 4-6 min at 78 ℃, and the bacterial bactericidal rate could exceed 99%. The bactericidal rate of five-spice powder with 5%-10% water was more than 99% for sterilization 4-8 min at 78 ℃. After processing of microwave sterilization process, the total number of bacteria was less than 10 000 cfu / g andE.coliwas not detected. Sterilizing for 6 min with 10% water, the chili powder and five-spice powder samples could be deposited for long-term at room temperature. Stored for 10 years, its sensory traits and tissue status could not change significantly and the total number of colonies was low that could achieve food hygiene standard.

chili powder; five-spice powder; microwave; sterilization

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.06.017

2017-04-12

吴素玲(1963—)，女，研究员，主要从事食品开发。

*通讯作者：孙晓明(1964—)，男，研究员，研究方向为农副产品加工。E-mail：sunxm64@163.com

S573

A

1006-9690(2017)06-0075-05