肉鸡屠宰加工中的微生物控制技术研究进展
2011-03-19樊静李苗云张建威张秋会赵改名柳艳霞黄现青
樊静,李苗云,张建威,张秋会,赵改名,柳艳霞,黄现青
(河南农业大学食品科学技术学院河南省肉制品加工与质量安全控制重点实验室,河南郑州450002)
我国是家禽饲养、生产和贸易大国,其中鸡肉产量约占禽肉产量的69%[1]。随着生活水平的提高和消费意识的改变,禽肉比畜肉更加受到人们的欢迎。消费者倾向于购买脂肪含量较低,蛋白质及不饱和脂肪酸含量高,口感柔嫩细腻的鸡肉产品。然而,肉鸡屠宰加工过程的微生物污染是不可避免的,这与鸡屠宰前的生活环境、饲养、运输条件、机体健康状况有关,而后续的屠宰加工过程中,卫生及员工操作是否规范直接影响肉品的卫生质量。同时,胴体、处理水和设备之间的交叉污染会增加胴体的微生物污染水平[2]。因此,了解鸡肉在屠宰、加工、分割、贮藏过程中的微生物污染状况对于有效地控制和减少鸡肉产品的二次污染,提高肉品的卫生质量,保障鸡肉的微生物安全性具有十分重要的意义。
1 鸡肉中的微生物污染种类
1.1 腐败微生物
鸡肉中含有丰富的蛋白质和其他营养成分,并且水分活性很高,是微生物生长、繁殖的理想培养基,微生物会在短时间内大量繁殖。在国外,由于受到鸡肉中的初始菌相以及各种栅栏因子的影响,污染生鲜禽肉胴体的腐败微生物主要有假单胞菌属、嗜热环丝菌、气单胞菌、乳杆菌属和肠杆菌科等[3]。
1.2 致病微生物
正常健康的家禽其心、肝等实质器官中是无菌的,但某些组织和器官如表皮、消化道、上呼吸道是带菌的,所以在屠宰加工以后,组织中经常出现不同种类和一定数量的致病微生物。这些微生物的来源与多种因素有关,如动物生前所处的环境饲养管理条件,肌体的健康状况以及屠宰加工车间的环境卫生,加工人员的操作程序及个人卫生等。其中最主要的是沙门氏菌属、弯曲杆菌属、粪便梭菌、单核细胞增生李斯特菌、肠出血性大肠埃希菌等[4]。
2 鸡肉在屠宰加工中的微生物污染来源
肉鸡屠宰加工的工艺流程主要分为4个区域,即前处理区、中拔区、预冷区及分割包装区。其工艺流程如下:毛鸡验收→待宰→卸车→毛鸡上挂→电麻→宰杀→沥血→浸烫→脱毛→净毛→摘嗉→净膛→预冷→分割→包装→金属探测→二次包装→贮藏。尽管一些处理工序减少了肉鸡加工中的一些微生物污染,但是胴体、处理水和设备之间的微生物交叉污染实质上却增加了加工工序中胴体微生物的污染。如烫毛和拔毛可以去除表皮中的微生物,但也为后续的除脏和预冷过程提供新的微生物繁殖地[5]。
2.1 车间环境及设施
生产车间的地面、墙壁、屋顶、生产设备及工器具等,班前、班后及生产过程中的清洗消毒不彻底留下卫生死角。血污、粪污、油污等是微生物良好的培养基,在适宜的温度条件下,微生物会大量繁殖生长。研究表明,挂禽时禽翅拍打挣扎时来自禽皮肤和羽毛的微生物污染,导致收禽处空气中的肠杆菌属数量是整个生产工序中最高的[6]。
2.2 毛鸡验收
肉鸡通常被装在塑料筐内,垒成7笼1摞用汽车送到屠宰厂,每筐装8~10只鸡。在运输过程中,羽毛、鸡皮、鸡爪和消化道中不同程度地携带某些微生物,其主要来源是粪便和胃内容物,粪便与泥土附着在其羽毛上带入屠宰场[7]。毛鸡进厂检疫若不严,混入的病、残、弱的鸡带有一些致病菌,便成为微生物的污染源。国家《食品安全法》规定,毛鸡在屠宰前要进行严格的检疫,从源头上消除病源微生物对鲜肉的污染,控制内源性微生物污染,保障鲜肉质量。宰前兽医对大群鸡行为、羽毛、粪便、呼吸、鸡爪等方面进行抽检。每只笼抽3只鸡,5笼个体检验合格则开准宰通知单。车辆卸完进行消毒。
2.3 宰杀
体检合格、符合卫生质量的肉鸡进行屠宰。刺杀放血的刀具使用前后清洗消毒不彻底,不同的放血方式、刀口大小将成为胴体表皮及脏器中微生物污染的进口。在国外,此环节弓形菌属和弯曲杆菌属的检出率分别为96.8%和92%[8]。
2.4 浸烫和拔毛
尽管在51~62℃的烫毛水温度下,肉鸡羽毛和表皮中的微生物在烫毛和拔毛程序中有所减少,但是这2个环节也是加工工序中微生物的交叉污染点,烫毛的水和工人拔毛时的手指是此时微生物交叉污染的污染源[9]。肉鸡浸烫时,体表的粪便、泥土等直接进入烫池中,烫池水得不到及时补充更新,使得其体表的微生物剧增[10]。同时烫池污水通过放血刀口污染肌肉及内脏。Arthur Hinton Jr等[11]研究发现拔毛时胴体表面的细菌总数远远高于烫毛前的细菌数。
2.5 净膛
烫毛和脱毛虽然去除了表皮层的微生物,但同时却也为去内脏、预冷过程中的细菌提供了新的表面皮肤供殖源[12]。经过脱毛工序后,胴体在摘嗉及净膛过程中,由于操作不规范或不熟练,将肠胃刺破,使胴体腹腔与体表污染了胃肠内容物,进而很容易受到消化道中细菌的污染。另外被污染的刀具、容器如果不及时彻底清洗消毒将会污染更多的胴体与内脏。E.Rahimi等[13]对土耳其火鸡屠宰加工厂的弯曲杆菌属PCR检查结果表明,净膛环节中弯曲杆菌属的污染率为77.6%,略高于脱毛环节的75.9%。但此环节中的假单胞菌数量要少于脱毛环节,是因为鸡爪的去除和去脏后对胴体的喷洒冲洗所致[14]。
2.6 预冷
预冷的目的在于脱毛后迅速排除鸡体内外的热量,降低肉体深层的温度,抑制微生物的生长和繁殖,以保证在分封操作过程中鸡肉品质的新鲜。预冷池前池的水温关键限值为0~8℃,中池水温为0~4℃,后池水温为0~2℃。预冷环节中,胴体会受到预冷水以及冰中嗜冷微生物的污染。尽管如此,浸泡预冷可以明显降低胴体中的微生物污染。杨彩艳等[15]研究发现,鸡胴体经过预冷消毒后细菌总数由预冷消毒前的6 300个/g减少到360个/g。可见预冷消毒是肉鸡加工中的关键生产环节。此外,Insook So等[8]发现肉鸡胴体中弓形菌属的检出率由预冷前的61.3%减少到9.6%,弯曲杆菌属由100%减少到52%。然而,某些假单胞菌却能耐受预冷水中氯浓度并在冷藏时增殖,进而成为冷藏中主要组成菌属[5]。
2.7 分割包装
在分割整形工序中,胴体反复经过加工器具、案板以及工人的手等污染源,若消毒不够彻底,胴体表面的细菌总数会比较高,进而造成装袋前产品细菌的交叉污染。在低温贮藏时,胴体中一些嗜冷菌会存活并且增殖,在冷藏5~7 d后导致鲜禽肉腐败[9]。
3 鸡肉在屠宰加工中的微生物控制
为尽量减少鸡肉屠宰加工过程中的微生物污染,保证动物性食品的质量和安全,国内外许多专家,进行了减菌技术与措施的应用研究,采用栅栏技术不断改进常规的屠宰工艺。
3.1 屠宰车间
空气中存在大量微生物,而屠宰车间的用水量很大,空气湿度相对较高,是微生物繁殖的良好场所。因此,保持屠宰车间的清洁是避免微生物污染的有力措施。每天都要用紫外线灯照射或采用臭氧进行消毒。另外,各车间的布局要合理,既要相互联系又要相互隔离,要按照原料→半成品→成品的顺序流水作业,不能相互接触或逆行操作,以免交叉污染。
3.2 宰前应激
在饲养场向屠宰加工厂的运输过程中,由于热应激等因素的影响,破坏或抑制了活鸡的正常生理机能,致使血液循环加速,肌肉组织内的毛细血管充满血液。待宰时间一般不宜超过12 h,最好有2~3 h的休息时间,使动物从运输应激中得以恢复[16]。在巴西,2%~3%的胴体出血和骨折与粗暴的活体捕捉有关[17]。因此捉鸡及卸车时应力度适中,避免出现淤血、出血等现象造成胴体表面的微生物污染。
3.3 宰前动物清洗
屠宰前严格清洗可以有效降低病原体的出现和胴体的污染程度,进而显著降低动物表皮和胴体污染。在新西兰,广泛采用宰前清洗的措施屠宰羊,而美国则大多采用宰前局部或全身清洗的方法屠宰牛[18]。
3.4 烫毛及胴体冲洗用水
羽毛、皮肤和粪便中的大量微生物会因为烫毛水的污浊、预冷却用水和胴体冲洗用水的肮脏而严重污染胴体表面。Shelly Rodrigo等[11]对利用静止水冲洗系统的企业冲洗用水中的病原菌进行定量检测的结果表明,冲洗用水中的病原菌数量会影响到最终肉鸡胴体中的微生物数量,且静止水冲洗中大肠埃希菌和弯曲杆菌的数量明显高于流动水的冲洗。因此建议用流动水冲洗或增加水循环的次数。Mckee S R等[19]对不同烫洗模型进行研究,发现于55.6℃,含10 g/L NaOH、pH为11.0的烫洗水中烫洗45 s,可以更有效地减少胴体中沙门菌的污染。烫毛用水的温度和烫毛时间也会影响到胴体中的微生物数量。在欧洲,Spescha等[20]对猪胴体在烫毛阶段的微生物污染情况调查研究后发现,用59~62℃的水烫毛5~8.5 min能够使需氧型微生物、大肠菌群和肠杆菌的数量分别减少3.1~3.8 log(cfu/cm2)、3.5~3.8 log(cfu/cm2)和1.7~3.5 log(cfu/cm2)。
3.5 预冷环节
在预冷环节采取适当措施能够进一步减轻微生物污染,而且此工序是有效控制细菌污染的最后一道防线。通过对预冷阶段的胴体减菌能够使初始菌数大量减少,仅存的少数微生物在后续的加工、贮藏、运输过程中就更容易被抑制,而且能够减少后期形成腐败菌落的细菌数,从而延缓对数期的到来,还能改变菌落组成进而延长产品的货架期[21]。
目前,被认为比较有效的减菌技术是添加化学减菌剂对胴体进行喷淋处理。在国外,有研究者使用乳酸[22]、乙酸[23]、柠檬酸、混合有机酸[24]以及有机酸盐类等对屠宰中胴体表面或畜肉进行减菌处理。其中,在对肉鸡胴体的喷淋处理中,醋酸和乳酸的应用最为广泛。研究表明,在4℃条件下,在2%的醋酸溶液(pH 2.6)中浸渍15 min可以使接种在鸡翅中的弯曲杆菌的数量减少1.5 log(cfu/g)[25]。C.E.Carpenter也发现,2%的醋酸溶液能够减少胴体中的大肠埃希菌、李斯特菌和肉鸡表面的沙门氏菌数量[26]。Dean Burfoot等[27]用4%的乳酸溶液(pH 3.7)分别对肉鸡和火鸡胴体进行在线喷雾,结果发现乳酸溶液的喷雾可以有效地减少家禽胴体中的微生物数量,延长其货架期。D.M.Anang等[28]将鸡胸肉在不同浓度的十二烷酸二羟丙基酯(含1%乳酸)和乳酸溶液中分别浸泡10、20、30 min,然后在4℃条件下贮藏。结果发现,十二烷酸二羟丙基酯溶液与1%的乳酸溶液的抑菌效果相当。鸡胸肉在十二烷酸二羟丙基酯溶液中的浸泡时间至少为30 min。然而,也有学者认为,它们的抗菌作用虽强,但也有一定的负面效果。如用0.6%醋酸处理10 min会导致胴体颜色变深[29],用1%的乳酸溶液处理肉鸡胴体1 h,则会产生漂白和轻微褪色的效果等[30]。食品级磷酸三钠(TSP)对去除禽肉中沙门氏菌等致病菌有显著的效果。1992年,美国农业部(USDA)允许磷酸三钠能够以喷涂或浸入方式作为抗菌剂用于健康无病的生冷禽类胴体,而且还规定了其浸渍浓度为8%~12%,浸渍时间不超过15 s。Bourassa D V等[31]研究发现,经过100 g/L磷酸三钠溶液处理的肉鸡经过45 min预冷后,其沙门氏菌的检出率为45%,明显低于未经磷酸三钠处理的肉鸡(85%)。Gumhalter Karolyi[32]对肉鸡屠宰中分别采用顺流和逆流冷却水预冷进行研究,结果表明,逆流预冷可以明显降低胴体表面的微生物数量。在巴西,Teresa等[33]研究发现,只要预冷水中含有超过0.01%氯,则李斯特菌为阴性。
3.6 分割包装环节
分割车间的温度控制在12℃以下,包装间温度控制在10℃以下,可抑制大多数微生物繁殖。可采用移动式流水洗手消毒车,规定工人每隔30 min洗手1次。工器具每1 h更换1次,且用82℃热水消毒。工作台面、传送带早、中、晚用82℃热水各冲冼1次。
有研究表明,低剂量的γ射线辐照是杀灭畜禽肉类及其制品中各种腐败菌和肠道致病菌的最佳途径,辐照消毒处理能够提高肉类及其制品的卫生质量,有效延长保质期,并保证产品良好的外观及营养价值[34]。然而,辐照处理会加速脂肪氧化,辐照剂量越高,脂肪氧化程度会越大[35]。Wong等[36]在实验室条件下研究了紫外线对猪皮肤微生物的杀菌效果,结果表明,在20~1 000 μW/cm2的紫外线强度下,大肠埃希菌和沙门氏菌的数量分别减少0.1~3.3 log(cfu/cm2)和0.7~4.6 log(cfu/cm2)。Marianne Loretz等[37]指出,紫外线在胴体的减菌处理应用中,受穿透深度(皮肤褶皱、毛囊)的影响,而且,同样存在着对脂肪氧化的潜在影响。
4 结语
我国是世界上禽肉生产的大国,年生产能力位居世界前列。然而,在加工过程中某些工序会产生交叉污染,后期的预冷过程会导致嗜冷菌的污染。在分割工序中,产品易发生二次污染,使产品中存活的嗜冷菌增殖,在冷藏过程中导致腐败。因此,对肉鸡从养殖到加工、销售的整个环节应推广HACCP系统管理,实现从农田到餐桌的全面控制。结合后期的冷链、包装、保鲜剂、辐照等一系列措施来保证产品良好的外观,延长其货架期。对肉鸡屠宰加工过程中的微生物污染进行探讨并采取有效措施加以控制,不仅有利于改善和提高我国鸡肉类制品的安全性,而且对提高我国禽类制品的出口量,促进我国畜禽类产业的健康发展有重要的意义。
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