羊肉冰温贮藏技术研究进展及发展趋势
2016-03-28王守经王维婷胡鹏汝医柳尧波
王守经,王维婷,胡鹏,汝医,柳尧波
(山东省农业科学院农产品研究所,山东省农产品精深加工技术重点实验室,山东 济南250100)
羊肉冰温贮藏技术研究进展及发展趋势
王守经,王维婷,胡鹏,汝医,*柳尧波
(山东省农业科学院农产品研究所,山东省农产品精深加工技术重点实验室,山东济南250100)
通过简要介绍冰温贮藏技术的基本原理及技术特点,综述该技术在羊肉贮藏保鲜中的研究进展和应用现状,阐述羊肉冰温贮藏保鲜技术的发展趋势。
羊肉;冰温贮藏;原理;进展;趋势
羊肉因其营养丰富、肉质鲜嫩、味美多汁、脂肪含量低等特点[1],备受消费者的青睐,我国已经成为世界上最大的羊肉生产和消费大国。截至2014年全国的羊肉总产量超过700×104t,约占我国肉类总产量的1/10,即使这样的生产量也远远不能满足迅速扩大的社会需求。另一方面,由于我国地域广大、幅员辽阔,受地理环境和资源条件的限制,羊肉的生产加工形成了明显的区域性分布特点。为了满足全国各地对羊肉的普遍性需求,确保肉品的品质,必须要构建合理的贮藏运输和销售技术体系。目前,市场上销售的羊肉及产品95%以上是冷冻贮藏产品,如冷冻分割产品、冷冻调理制品、冷冻羊胴体等,另外在羊肉产地热鲜羊肉也占有很大的比例。冷冻产品尽管可以实现长期贮藏的目的,但是耗能大、解冻损耗率高、肉品质下降快等缺陷也不可忽视[2-3],而热鲜肉的品质下降迅速、货架期更短。因此,探索羊肉新型贮藏保鲜技术、提高产品品质、减少损失,已经成为肉品科学领域的热点问题。
随着近几年食品冰温贮藏技术的迅速发展,我国许多科学家在这一领域也开展了广泛的探索研究,进行了果蔬、水产品、肉品等多种食品的冰温贮藏保鲜技术研究[4-8],取得了较好的效果。本文概述了冰温保鲜技术及其在羊肉贮藏保鲜中的研究进展,旨在为该技术的应用提供参考。
1 冰温保鲜技术及其特点
1.1冰温保鲜技术
长期以来,食品一般采取冷藏和冷冻2种贮藏方式,人们一般将贮藏温度高于0℃(0~4℃)的称为冷藏,而低于0℃(一般低于-18℃)则称为冷冻(冻藏)。鲜活果蔬等产品多采用冷藏方式,而肉类产品、水产品、无生命特征的食品一般采取冷冻贮藏的方式,贮藏环境温度是进行各类产品贮藏保鲜最重要的控制因素。
1920年Le Danois最早描述了冰温的过程,但当时他并没有使用“冰温”一词。1964年日本的山根昭美博士在进行梨的贮藏保鲜试验中,错误地把贮藏温度设置为-4℃,一段时间后他发现,梨已经变为光亮的冻梨,但当温度恢复到0℃以后,梨的风味、色泽仍然能够恢复原来的状态,品质基本没有变化。经过试验结果的分析和总结,山根昭美于20世纪70年代,明确提出冰温贮藏技术的概念[9-10]。
1.2冰温保鲜技术的基本原理与特点
冰温保鲜技术是指将产品的贮藏温度控制在该产品冰温带范围内的适宜温度点,然后进行贮藏保鲜。在进行产品贮藏之前,首先要采用合理的方法测试产品的冰点温度(冻结点),从而确定其“冰温带”(0℃到冰点温度之间的区域),然后将产品放置在冰温带范围内的适宜温度下进行贮藏保鲜。
冰温保鲜的基本原理包括:①将产品的贮藏温度严格控制在“冰温带”范围以内,确保产品组织细胞处于活体状态及其完整性。②当产品的冰点较高时(冰温带较窄,不易控制),可以通过添加冰点调节剂使其冰点降低,扩大冰温带。对于绝大多数食品而言,因其含有糖、蛋白质、无机盐等物质,冰点都在0℃以下,食品冰点与其内部物质的浓度有关,浓度越高,冰点越低。当食品的冰点较高时,可以通过添加适量的食盐、蔗糖、多聚磷酸盐等物质降低食品的冻结点,拓宽冰温带,方便贮藏温度的控制[11]。
冰温保鲜技术被认为是继冷藏和冻藏之后的第3代食品贮藏保鲜技术,是食品贮藏保鲜技术的革命性突破。通过大量的研究和技术应用已经证明,与传统的冷藏和冻藏技术相比,它具有明显的技术优势和特点:①贮藏时不破坏细胞组织,维持原有的结构状态;②能够有效抑制有害微生物的活动及自身各种酶活性的变化;③延长产品货架期;④显著提高多种食品的食用品质[12]。
2 国内冰温保鲜技术的研究及应用现状
自20世纪70年代山根昭美正式提出冰温保鲜技术以来,西方发达国家特别是日本,已经在多种产品上进行了系统的技术研究和应用,而国内对该技术的研究工作起步较晚,目前仍然处于技术探索的初级阶段。尽管如此,近几年来我国在许多领域的研究工作进展较快,取得了较大的进步。
2.1果蔬冰温贮藏保鲜技术
李光磊[13]研究认为,在-0.5℃的贮藏温度下,黄花梨的果皮颜色能够更好地维持,并且延缓了营养物质的损耗、很好地保持了果实组织的完整性,与其他贮藏温度条件相比,黄花梨的贮藏品质更好。李敏等人[14]研究发现,半红冬枣果实在0~-1℃冰箱内,在相对湿度为60%~70%的贮藏条件下保鲜期可达到90 d以上,经过0.9%CaCl2保护液处理后,成功将该成熟度冬枣的冰点由-1.1℃降到-2.8℃。李咏富等人[15]研究甜樱桃冰温贮藏效果时,发现臭氧处理、SO2保鲜纸缓释技术和自制乙烯脱除剂等前处理措施,对于改善贮藏品质表现出不同的协同作用。薛文通等人[16]研究认为,采用“冰温”贮藏鲜桃,可以使保质期延长到80 d左右。胡位荣等人[17]探讨了荔枝冰温贮藏过程中的生理生化变化,研究发现采后荔枝果实呼吸强度旺盛,乙烯释放速率较高,与3℃冷藏的对照样品相比,冰温处理更进一步降低了荔枝果实的呼吸速率和内源乙烯释放速率,贮藏30 d时冰温处理的果实呼吸强度、乙烯释放速率分别比对照样品降低了61.2%和66.5%。徐艳艳[18]研究发现,红富士苹果的冰点与其含水量呈显著的正相关,与果实的成熟度也存在密切的相关性。张桂等人[19]在-0.5℃条件下贮藏保鲜草莓,在31 d的贮藏期内,果实的色、香、味保持良好。申江等人[5]研究比较了不同贮藏温度下菠菜的贮藏效果,发现-0.7℃的冰温贮藏比其他贮藏温度条件,能够减缓其含水量、可溶性固形物含量、VC含量的变化。另外,许多学者对西兰花、莲藕、贡橘、梨等果蔬品种也开展了冰温贮藏技术研究[20-21],结果证明气调、真空包装、保鲜剂等综合措施,对于提高产品的冰温贮藏品质具有正向协同作用。
2.2水产品冰温贮藏保鲜技术
凌萍华等人[22]研究发现,冰温结合保鲜剂能有效阻止南美白对虾黑变和延长货架期。李双梅等人[23]研究发现鲤鱼鱼肉糜在-1.5℃下,随着贮藏时间的延长,鱼肉糜的pH值、TBARS值以及羰基含量显著上升;鱼肉糜色泽a*值随着贮藏时间的延长而降低;在7 d的贮藏过程中,冰温贮藏的鱼肉糜样品,各项感官评定指标均好于冷藏条件。陈军等人[24]进行了冰温结合壳聚糖涂膜处理对草鱼片保鲜效果的研究,试验结果表明草鱼片的货架期由9 d延长至15~18 d,几乎增加1倍,贮藏产品的失质量率、TBA值、菌落总数与感官评分值都呈极显著的相关性,研究发现TVB-N值可以作为鱼片贮藏品质的重要评价指标。吴雪丽等人[25]研究认为,扇贝的冰点为-1.6℃,利用茶多酚、羧甲基壳聚糖、蜂胶组成的复合生物保鲜剂处理,可以显著提高扇贝的冰温贮藏效果,二者协同作用显著。高志立等人[26]研究比较了在4,-0.6,-3℃条件下贮藏带鱼的货架期,发现贮藏温度越低,带鱼的感官指标、菌落总数和理化指标等品质参数维持得越好,在-3℃条件下带鱼的货架期长达18 d,是4℃条件下的3.6倍。龚婷[27]研究发现,添加3%食盐和0.6%蔗糖,可将草鱼片肌肉冰点降至-3.52℃,温度条件是草鱼片贮藏品质和货架期的重要影响因素。施建兵等人[28]研究认为冰温结合臭氧水处理,可以大大改善鲳鱼的贮藏品质,延长货架期,-0.6℃的冰温条件能够有效抑制微生物的活动以及各种酶的活性,显著延长了产品货架期,提高了贮藏品质。
2.3肉类产品贮藏保鲜技术
李暮春等人[12]认为肉类产品是最容易腐败的食品,需要更好和更先进的保鲜技术与贮藏条件,冰温和气调保鲜技术可以有效地延长肉品货架期。谢晶等人[29]研究了以冰温为基础条件,结合不同含氧比例气调对冷却猪肉保鲜效果的影响。结果表明,冰温条件下高氧和低氧气调处理均可以在24 d的贮藏期内,保持其菌落总数不超过冷却肉国家卫生标准,并且2种氧气体积分数之间无显著差异;在冰温条件下,80%O2和20%O2气调包装条件都能长时间维持肉的色泽,抑制微生物的繁殖,但是在控制冷却肉的汁液流失率和保水能力方面,不同处理作用各不相同。孙天利[30]研究发现,采用冰温结合真空包装,牛肉的货架期长达32 d,与其他包装条件相比,贮藏品质更稳定。彭涛[31]研究认为,猪肉在-2℃条件下的货架期可以达到25 d,品质指标仍然可以达到二级鲜肉国家标准。吕峰等人[32]研究认为,气调包装结合冰温(-1.5±1℃)贮藏的牛肉,保鲜期长达28 d,保鲜牛肉pH值为6.09,挥发性盐基氮为14.634 mg/100 g,菌落总数为3.7×104CFU/g,28 d后肉的色泽仍较理想,无异味。孙天利等人[33]研究发现,冰温结合真空包装能够有效延迟宰后牛肉的僵直、解僵过程,有利于宰后牛肉组织结构的维持和品质改善,冰温结合真空包装的作用要优于其他处理组合。范国华等人[34]对冰温结合气调对猪肉货架期的影响及品质变化过程进行了研究,发现无氧(100%N2)和2种高氧组(60%N2和40%O2,40%N2和60%O2)处理,都能够将新鲜猪肉的货架期有效延长到20 d。关文强等人[35]比较研究了4,0,-2.5℃条件对牛肉的贮藏保鲜效果,结果表明,在-2.5℃条件下牛肉的贮藏保鲜效果最好,保鲜保质期可达24 d。李建雄等人[36]研究发现,冰温对猪肉的新鲜度和品质的维持作用较大,温度波动对贮藏效果有影响,贮藏温度持续稳定在-1℃的条件下,猪肉在19 d时仍然达到一级鲜度,而波动的在-1℃条件下则只有12 d,4℃仅4 d;与-18℃冷冻贮藏相比,稳定冰温贮藏的猪肉汁液流失率更小、感官品质更好。张瑞宇等人[37]报道,鲜猪肉在-1℃冰温保鲜,其保质期可延长至14 d,而冷藏(4~5℃)处理第8天时已经变质。
3 我国羊肉冰温贮藏保鲜技术研究进展
申江等人[38]研究发现与冷藏羊肉相比,-0.5℃冰温条件下贮藏羊肉的pH值下降速率、失水率、H2S含量、游离氨基酸含量增加速率均较低,但细菌总数上升速度较快,在贮藏前期TVB-N值增加速度很小,且二者差异显著;综合分析发现冰温贮藏的羊肉失水率低、熟肉出品率较高,在12 d的贮藏期内仍基本保持了羊肉的原有鲜度,是普通冷藏保鲜时间的2倍以上。刘敬斌[39]采用DSC法(差示扫描量热法)测定了不同部位羊肉的冰点,羊腿、羊里脊、羊踺子肉冰点均为-1.4℃,羊后臀肉为-1.7℃。高氧(75%O2+25%CO2)气调包装对于保持羊肉的色泽效果最好,并且可以很好地维持肉品的低pH值、减少汁液损失率;-1℃冰温条件下贮藏的羊肉在42 d时,羊肉的菌落总数、假单胞菌数量、乳酸菌数量的对数值分别为5.91,5.95,5.23 lg CFU/g,菌落总数指标符合国家二级鲜肉标准。总体来看,-1℃冰温条件结合75%O2+25%CO2的高氧气调包装,能够确保羊肉的有效保鲜期达到42 d。冰温贮藏是一种更好的鲜羊肉保鲜方法。
4 羊肉冰温贮藏保鲜技术发展趋势
截至目前,冰温结合气调、保鲜剂、真空包装等综合技术措施,在果蔬和水产品贮藏保鲜领域已经开展了较多的研究工作,进展较快,而在肉及肉制品领域的研究则相对较少。通过以上分析,可以发现我国羊肉的冰温贮藏保鲜技术研究开展得更晚,基础性的研究工作刚刚起步,还需要进行大量的基础理论和技术工艺探索。但是,毕竟冰温贮藏保鲜技术在我国还是一个新领域,随着研究工作的不断深入,冰温设施制造、建设水平的不断提高、规模的不断扩大,以及温度控制技术的逐步完善,羊肉冰温贮藏保鲜技术会得到快速发展,规模化的示范应用将指日可待,因此该技术的应用前景广阔、发展潜力巨大。
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Research Advancement and Development Trend of Mutton Ice-temperature Storage Technology
WANG Shoujing,WANG Weiting,HU Peng,RU Yi,*LIU Yaobo
(Institute of Agro-Food Science and Technology,Shandong Academy of Agricultural Sciences,Key Laboratory of Agro-Products Processing Technology of Shandong Province,Ji'nan,Shandong 250100,China)
The basic principles and advantages of ice-temperature technique are introduced in this paper.The application and development of this technology in storage of mutton are reviewed.There could be much room for development of mutton icetemperature storage technology in the future.
mutton;ice-temperature storage;principle;advancement;trend
TS251.53
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.10.048
2016-08-26
山东省农业重大应用技术创新专项“宰后羊肉质量控制技术研究及示范”项目资助(鲁财农指[2015]16号)。
王守经(1964—),男,硕士,研究员,研究方向为农产品贮藏加工及食品安全。
柳尧波(1965—),男,硕士,研究员,研究方向为畜产品加工技术。