肉牛屠宰工序微生物污染状况分析和喷淋减菌技术*

张佳，徐艳，霍晓伟，罗欣

1(山东农业大学食品科学与工程学院，山东 泰安，271018)2(内蒙古民族大学动物科技学院，内蒙古通辽，028000)

肉牛屠宰工序微生物污染状况分析和喷淋减菌技术*

张佳1，徐艳1，霍晓伟2，罗欣1

1(山东农业大学食品科学与工程学院，山东 泰安，271018)2(内蒙古民族大学动物科技学院，内蒙古通辽，028000)

以减少冷却后牛胴体表面的微生物数量为目标，在企业实际生产条件下，以菌落总数为指标分析屠宰过程中各工序胴体表面的微生物变化状况，探讨不同喷淋方式的减菌效果。结果表明，屠宰工序中初始剥皮操作对胴体造成的污染最严重，其次为去脏工序。高压清水清洗对全胴体的减菌量为0.62(log10CFU/cm2);2%的乳酸喷淋对胸口部位菌落总数的减少量为1.06(log10CFU/cm2)。采用2%的乳酸喷淋可以有效减少肉牛屠宰过程中的胴体污染。

牛胴体，屠宰工序，喷淋菌落总数

冷鲜牛肉初始微生物的携带量受很多因素的影响。Pipek等指出，对于牛肉而言，微生物污染开始于屠宰线上的操作过程，微生物首先到达胴体的表面，进而侵入肌肉的深层组织［1］;美国农业部特别强调要控制剥皮过程中微生物对胴体的污染［4］。对于此，国外学者对屠宰过程中微生物的控制措施进行了多方面的研究。Gill研究了屠宰过程中去除胴体表面的可见污染对微生物的影响，认为适当的修整是必要的［3］;他还探讨了屠宰过程中，真空热水清洗对胴体不同部位的除菌作用［4］。从食品安全和延长货架期的角度出发，如何减少胴体表面的微生物数量，已经成为国内肉牛屠宰企业关注的焦点。

本实验从肉牛屠宰企业的实际出发，以减少宰后胴体表面的微生物数量为目的，分析了屠宰过程中各工序胴体表面的微生物数量，探讨了不同喷淋方式对胴体的减菌效果。

1 材料与方法

1.1 材料

试验中的微生物采样，均来自内蒙古某肉牛屠宰加工企业。乳酸购自河南尉氏县香料厂，微生物平板计数琼脂培养基［8］。

1.2 方法

在内蒙古某肉牛屠宰加工企业屠宰线上，分别选取剥皮后的不同部位(臀腿部、胸口部、颈部)及全胴体，依据不同部位分别在每个重要工序点采样，样本量分别为6，其中部位采样5头牛为1个样本，全胴体采样3头牛为1个样本。

1.2.1 肉牛屠宰工艺流程

肉牛验收→宰前休息与禁食→宰前淋浴→清真屠宰→放血→去头、蹄→预剥臀腿部→预剥胸腹部→机械撕皮→开膛去内脏→二分体→检疫修整→喷淋(清水/2%乳酸溶液)→冷却→成熟

1.2.2 喷淋方式

(1)高压清水清洗:喷淋的总压力约为2.07 MPa，每个二分体的耗水为95～114 L，水温为生产车间的实际温度，设备的最大生产能力为75头/h。

(2)乳酸喷淋:乳酸的体积分数为2%，喷淋压力为138 kPa，溶液消耗量为6.66 L/min，每个二分体的溶液消耗量约为2.0L，溶液温度为50～55℃，设备的最大生产能力为75头/h。

1.2.3 部位采样点、采样方法和检样

1.2.3.1 采样点的选取

不同部位依据在屠宰环节中剥开的先后顺序，选取的采样点如表1所示。

表1 不同部位的采样点

1.2.3.2 部位采样方法和检样

参照Gill的采样方法并稍作修改［3］。每个采样点随机选取5个胴体，用无菌棉拭子在不同胴体的同一部位擦拭200 cm2，5个棉拭子作为1个样本放入100 mL无菌生理盐水中带回检样。按照GB/T4789.2-2008《食品卫生微生物学检验菌落总数测定》进行测定［6］。

1.2.4 胴体采样点、采样方法和检样

胴体的采样点包括剥整皮后、去脏后、劈半后、检疫修整后(喷淋前)、喷淋后(喷淋结束15 min)、冷却成熟后等6个点。每个采样点随机选取3个牛胴体，每个胴体分别用5只棉拭子在胴体的臀腿部、背部、胸口部、肩部、颈部擦拭，每个部位的擦拭面积为200 cm2，3个胴体共计15只棉拭子最为1个样本放入300 mL无菌生理盐水中带回检样。按照GB/T4789.2-2008《食品卫生微生物学检验菌落总数测定》进行测定［6］。

1.2.5 数据统计分析

数据用SAS6.0统计软件进行统计分析，不同处理间的多重比较显著水平P＜0.01。

2 结果与分析

2.1 屠宰过程中微生物污染状况

图1～图4是肉牛屠宰过程中胴体的臀腿部、胸口部、颈部以及整个胴体表面的菌落总数变化情况。从图1～图4可以看出，随着加工工序的增加，表面菌落总数呈逐渐增加趋势。

图1 各工序点臀腿部菌落总数变化状况

图2 各工序点胸口部菌落总数变化状况

图3 各工序点颈部菌落总数变化状况

图4 各工序点全胴体菌落总数变化状况

臀腿部作为屠宰过程中最先剥开的部位，初始菌落总数为 3.18(log10CFU/cm2)，与 Gill等［9］的研究结果2.54～3.58(log10CFU/cm2)是一致的。此后的工序中除去脏环节外，各工序虽差异极显著(P＜0.01)，但菌落总数差值不大，检疫修整环节为菌落总数增加的最大环节，仅为0.25(log10CFU/cm2)。这可能是因为臀腿部位于倒挂胴体的最上端，剥开以后的其他操作对臀腿部的影响较小，带来的微生物污染较少。

由图2胸口部菌落总数的变化情况可以看出，初始操作带来的菌落总数为3.38(log10CFU/cm2)，剥整皮后和去内脏后，表面菌落数均显著增大，而去脏环节增加的菌落总数0.38(log10CFU/cm2)为各环节中最大的。颈部处在倒挂胴体的最下端，表面菌落总数的变化情况如图3所示，经过各个环节的操作后，表面菌落总数均显著增大，增加的菌落总数都在0.5(log10CFU/cm2)左右，这是因为每个环节的操作都会涉及到颈部，导致菌落总数增加量较一致;其中以去脏操作增加数0.52(log10CFU/cm2)为最大。由图4得出剥整皮后胴体表面的菌落总数为2.78(log10CFU/cm2)，后续操作同样使表面菌落总数增加，而去脏环节的增加量最大，达到了1.05(log10CFU/cm2)。

Gill等［7］的调查结果显示，不同屠宰厂中剥皮后胴体的菌落总数为1.56～3.07(log10CFU/cm2)不等，本文中剥皮后菌落总数为2.78(log10CFU/cm2)，在其范围之内。屠宰过程结束后胴体表面的菌落总数为(log10CFU/cm2)，根据《欧盟2005-2073食品微生物标准》中对牛、羊、马胴体平均菌落总数的规定，满意水平为3.5(log10CFU/cm2)，接受水平为5.0(log10CFU/cm2)［8］，在其接受水平内;超出了 Zweifel等［9］菌落总数为2.7～3.8(log10CFU/cm2)的研究结果，这主要是因为各个工厂之间设备类型、操作环境的差异引起的［5］。

综合图1至图4的结果可以得出，初始操作增加的菌落总数是整个屠宰过程中微生物污染的主要来源，去脏环节操作是菌落总数增加的另一关键点。Ryan指出胴体污染主要来源于剥皮和去脏操作，成为食品安全的主要关注对象［10］。切开牛皮的过程中刀要经过牛皮上的粪便等污物，因而不可避免的会污染臀腿部、胸腹部以及前腿部;同样去脏过程中划伤直肠及内脏也会对胸口部位造成污染［11］。增加宰前牛只的冲淋清洗操作，避免去脏过程中对直肠和内脏的破坏，可以大大降低屠宰过程结束后胴体表面的菌落总数。

2.2 喷淋方式对胴体表面菌落总数的影响

高压清水清洗和乳酸喷淋作为现代牛肉屠宰企业的清洗减菌技术，在欧美等发达国家已普遍应用，但我国的肉牛屠宰企业中却稀有采用，对于它们的减菌效果也没有得出一致结论。高压清水清洗是在屠宰线的最末端用高压水冲洗二分体，乳酸喷淋即在冲洗结束后在二分体的表面喷洒雾状的乳酸溶液，从而起到减菌的效果。

2.2.1 高压清水清洗对菌落总数的影响

高压清水清洗对菌落总数的影响如图5所示。高压清水清洗后胴体的臀腿部、胸口部以及整个胴体上的菌落总数都有了显著的降低，其中全胴体的减菌量0.62(log10CFU/cm2)是最明显的，其次为臀腿部的减菌量0.49(log10CFU/cm2)，胸口部的减菌量为0.3(log10CFU/cm2)。肩部、背部相对于胴体的其他部位而言，表面比较光滑，故清洗过程中微生物很容易被清洗掉，全胴体菌落总数减少量较多;臀腿部位于倒挂胴体的最上端，高压清洗不充分，而胸口部位表面覆盖有脂肪，不易清洗，减菌量有所降低。颈部菌落总数差异不显著，说明高压清水清洗对颈部无减菌效果，Bolten等［14］指出在清洗过程中细菌由污染严重的部位向胴体的其他部位转移，颈部位于倒挂胴体的最下端，胴体其他部位的微生物在冲洗后向下面颈部转移，导致了颈部菌落总数无显著变化;同时Gill［7］等认为，高压清水清洗对污染严重部位的作用明显，而对于细菌较少部位的作用不明显，这也是颈部菌落总数降低不明显的一个原因。

图5 高压清水清洗后全胴体及各部位的菌落总数状况

2.2.2 不同方式喷淋对菌落总数的影响

图6显示，高压清水清洗后进行乳酸喷淋与高压清水清洗比较，对胸口部的减菌效果最明显，达到了1.06(log10CFU/cm2);而对全胴体、颈部、臀腿部的作用差异不显著。Smulders等［15］指出乳酸喷淋效果差的原因有喷淋的区域没有均一覆盖整个胴体;以及溶液被残留在胴体上的水稀释，导致浓度降低，杀菌效果减退。臀腿部位于倒挂胴体的最上端，溶液覆盖不均匀;颈部残留的水较多;而胸口位置适中，溶液覆盖全面;导致了各部位减菌量的差异性。

图6 不同方式喷淋后全胴体及各部位的菌落总数状况

2.2.3 不同方式喷淋冷却后对菌落总数的影响

经过不同方式喷淋后的胴体，24h冷却成熟后表面的菌落总数状况如图7所示，高压清水清洗后再经过乳酸喷淋的胴体，冷却24 h后除颈部外冷却后表面的菌落总数较未经乳酸喷淋显著减少;胸口部、臀腿部的减少量分别为0.55(log10CFU/cm2)和0.63(log10CFU/cm2)，高于颈部、全胴体的减少量;可能是因为在冷却成熟过程中，乳酸能继续发挥杀菌抑菌的作用，导致菌落总数的降低。颈部菌落总数变化不显著的原因可能是因为溶液被稀释，浓度降低，减菌效果减退。

图7 不同方式喷淋冷却24h后全胴体及各部位的菌落总数状况

3 讨论

微生物污染控制作为HACCP体系的重要部分，是公共卫生安全和肉品质量的重要保证［9］。运用微生物学的检测数值分析屠宰工序，国外学者已有研究。《欧盟20052073食品微生物标准》对牛、羊、马胴体平均菌落总数规定，满意水平为3.5(log10CFU/cm2)，接受水平为 5.0(log10CFU/cm2)［8］。瑞士大型肉牛屠宰厂中胴体的菌落总数为2.1～3.1(log10CFU/cm2)［14］;澳大利亚规定小规模屠宰厂中冷却牛胴体菌落总数的基准为 3.1(log10CFU/cm2)［16］;爱尔兰工厂中剥皮后牛胴体的菌落总数为3.2(log10CFU/cm2)［16］，冷却后牛胴体的菌落总数为 2.8(log10CFU/cm2)［17］。本研究中剥皮后牛胴体上的菌落总数为 2.78(log10CFU/cm2)，而检疫修整后4.16(log10CFU/cm2)，剥皮后的数值与上述研究一致，屠宰过程结束后的数值已经超出了欧盟的满意水平。

高压清水清洗能有效冲洗掉牛胴体上的粪便、牛毛及其他残留物［18］，而且正在被越来越多的应用于屠宰过程的最末端及去脏前胴体的冲洗［19］。商业条件下冷水和温水喷淋的减菌效果为0.5～1.0(log10CFU/cm2)［5］，也有学者指出冷水喷淋对牛胴体上的菌落总数没有影响［25］。有机酸喷淋作为胴体减菌措施广泛应用于加拿大、美国等国［2］。屠宰过程最末端1.5%乳酸喷淋的减菌效果为0.5(log10CFU/cm2)［20］;2% 乳酸喷淋的减菌量为 1.6(log10CFU/cm2)［21］;也有研究结果显示2～4%乳酸喷淋的减菌量为1.5 ～2.5(log10CFU/cm2)［22］。本研究中乳酸喷淋对胸口部的减菌量为1.06(log10CFU/cm2)，对颈部、后腿部及全胴体的减菌效果不明显。

可以认为，高压清水清洗及乳酸喷淋的效果与胴体的不同部位及污染程度有很大的相关性。

4 结论

(1)肉牛屠宰过程中，初始剥皮操作和去脏操作是肉牛屠宰工序中造成胴体微生物污染的2个关键工序。

(2)高压清水冲洗能降低牛全胴体的菌落总数，减菌量为0.62(log10CFU/cm2)，乳酸喷淋对胸口的减少量为1.06(log10CFU/cm2)，

(3)采用2%的乳酸喷淋能显著降低牛胴体冷却成熟后的菌落总数，其效果优于单独采用高压清水喷淋。该减菌技术可以在我国肉牛屠宰业中使用。

［1］ Pipek P，Houška M，Jeleníková J，et al.Microbial Decontamination of Beef Carcasses by Combination of Steaming and Lactic Acid Spray［J］.Journal of Food Engineering，2005(67):309-315.

［2］ Marianne Loretz，Roger Stephan，Claudio Zweifel.Antibacterial activity of decontamination treatments for cattle hides and beef carcasses［J］.Food Control，2010(xxx):1-13.

［3］ Gill C O，Landers c.Microbiological Conditions of Detained Beef Carcasses Before and After Removal of Visible Contamination［J］.Meat Science，2004(66):335-342.

［4］ Gill C O，Bryant J.Decontamination of Carcasses by Vacuum-hot Water Cleaning and Steam Pasteurizing during Routine Operations at a Beef Packing Plant［J］.Meat Science，1997(47):267-276.

［5］ Gill C O，Landers c.Microbiological Effects of Carcass Decontaminating Treatments at Four Beef Packing Plants［J］.Meat Science，2003(65):1005-1011.

［6］ GB/T4789.2—2008.食品卫生微生物学检验菌落总数测定［S］.

［7］ Gill C O，McGinnis J C.Improvement of the Hygienic Performance of the Hindquarters Skinning Operations at a Beef Packing Plant［J］.International Journal of Food Microbiology，1999(51):123-132.

［8］ 2073EC—2005.食品微生物标准［S］.

［9］ Zweifel C，Fischer R，Stephan R.Microbiological contamination of pig and cattle carcasses in different small-scale swiss abattoirs［J］.Meat Science，2008(78):225-231.

［10］ Ryan J H.On-line real time aid to the verification of CCP compliance in beef slaughter HACCP systems［J］.Food Control，2007(18):689-696.

［11］ Gill C O，McGinnis J C，Badoni M.Assessment of the hygienic characteristics of a beef carcass dressing process［J］.Journal of Food Protection，1995(59):136-140.

［12］ Bolton D J，Doherty A M，Sheridan J J.Beef HACCP:Intervention and non-intervention systems［J］.International Journal of Food Microbiology，2001(66):119-129.

［13］ Smulders F J M，Greer G G.Integrating microbial decontamination with organic acida in HACCP programmes for muscle foods:prospects and controversies［J］.International Journal of Food Microblology，1998(44):149-169.

［14］ Zweifel C，Baltze Dr，Stephan R.Microbiological contamination of cattle and pig carcasses at five abattoirs determined by swab sampling in accordance with EU decision 2001/471/EC［J］.Meat Science，2005(69):559-566.

［15］ Phillips D，Summer J，Alexander J F，et al.Microbiological quality of australian beef［J］.Journal of Food Protection，2001，(64):692-696.

［16］ McEvoy J M，Sheridan J J，Blari I S，et al.Microbial contamination on beef in relation to hygiene assessment based on criteria used in EU decision 2001/471/EC［J］.International Journal of Food Microbiology，2004，(92):217-225.

［17］ Murray K A，Gilmour A，Madden R H.Microbiological quality of chilled beef carcasses in northern ireland:A baseline survey［J］.Journal of Food Protection，2001(64):498-502.

［18］ Hugas M，Tsigarida M.Pros and cons of carcass decontamination:the role of the european food safety authority［J］.Meat Suience，2008(78)(1/2):43-52.

［19］ Gill C O.Effects on the Microbiological ondition of product of decontaminating treatments routinely applied to carcasses at beef packing plants［J］.J Food Prot，2009，72(8):1 790-1 801.

［20］ Barboza de Martinez Y，Ferrer，E M Salas K.Combined effects of lactic acid and nisin solution in reducing levels of microbiological contamination in red meat carcasses［J］.Journal of Food Protection，2002(65):1 780-1 783.

［21］ Bosilevac M J，Nou X，Barkocy-Gallagher G A，et al.Treatments using hot water instead of lactic acid reduce levels of aerobic bacteria and enterobacteriaceae and reduce the prevalence of escherichia coli O157:H7 on preevisceration beef carcasses［J］.Journal of Food Protection，2006(69):1 808-1 813.

［22］ Gill C O，Badoni M.Effects of peroxyacetic acid，acidified sodium chlorite or lactic acid solutions on the microflora of chilled beef carcasses［J］.International Journal of Food Microbiology，2004(91):43-50.

［23］ Jericho K W，Bradley J A，Kozub G C.Microbiologic evaluation of carcasses before and after washing in a beef slaughter plant［J］.Journal of the American Veterinary Medical Association，1995(206):452-455.

Microbial Contamination of Beef Slaughter Process and Effects of Spraying on Decontamination of Beef Carcass

Zhang Jia1，Xu Yan1，Huo Xiao-wei2，Luo Xin1
1(College of Food Science and Engineering，Shangdong Agricultural University，Tai＇an 271018，China)2(College of Animal Science and Technology，Inner Mongolin Unviersity for the Nationalities，Tongliao 028000，China)

For the purpose of reducing the microbiological counts in chilled beef carcasses，in the commercial conditions，the microbiological conditions of slaughtered process was surveyed，and the effects of different kinds of spraying was studied.Results indicated that the operation of dehiding was deleted the most contamination to the beef carcasses in the slaughtered process，the second was the operation of evisceration.The reduction of microbiological counts in beef carcasses when sprayed with water was 0.62(log10CFU/cm2)，while spraying with 2%lactic acid reduced numbers of bacteria on brisket was 1.06(log10CFU/cm2).And spraying with 2%lactic acid during slaughter is an effective decontamination method for beef slaughtering.

beef carcasses，slaughtered process，spraying，microbiological counts

在读硕士(罗欣教授为通讯作者)。

*现代肉牛产业技术体系(CARS-38-67B)项目

2011-04-01，改回日期:2011-04-19