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调理肉制品防腐保鲜技术研究进展

2020-12-19雷英杰刘文龙张佳敏王正莉

农产品加工 2020年22期
关键词:真空包装气调鸭肉

雷英杰, 王 卫,刘文龙,张佳敏,王正莉

(成都大学 肉类加工四川省重点实验室,四川成都 610106)

我国是肉制品生产和消费大国,随着经济的快速发展和人民生活水平的提高,对于肉制品的需求日益增加,其中调理肉制品的需求增加最为迅速[1-2]。调理肉制品具有风味好、营养佳、食用方便等优点,随着生活节奏的加快,已逐步走进人们的日常生活中。

调理肉制品是以畜禽肉为原料,通过添加其他调料混合,经过适当加工,能够在低温环境下贮存销售,经过简单的加工即可食用的肉制品[3]。从原料来源上可将调理肉制品分为畜、禽、水产等类型;根据调理方式可分为浅调理、深加工;按贮存性能上分类,包括高温类和低温类。高温调理产品一般在110 ℃以上的温度进行杀菌处理,使得产品能够长时间保存,但产品在风味口感和营养品质方面会受到一定的影响[4-5]。低温类产品在0~4 ℃冷藏或-18 ℃以下进行冻结贮藏,能较好地保持产品风味与营养,但贮运流通需要不中断的冷链[6]。

防腐保鲜是保证调理肉制品优质安全的关键,也是生产者与消费者关心的重点[7]。调理加工和贮运流通中可采用的技术包括低温或高温、真空与气调、微生物调控,以及高压、辐照保鲜等,综述了防腐保鲜技术的研究进展,并对未来调理肉制品防腐保鲜技术发展进行展望。

1 低温保鲜技术

低温保鲜技术是通过低温抑制肉制品中微生物生长繁殖,减缓脂肪蛋白质的氧化,从而达到延长产品保质期的目的[8]。目前,调理肉制品最常用的保鲜方法就是低温保鲜,其效果良好,能减缓脂肪、蛋白质的氧化,降低酶活性,使产品在较长时间内较好地保持较好的品质和安全特性。不足之处是低温调节不当时可能在一定程度上损害产品的组织结构,降低保水性,从而影响到产品的风味,而且其贮运流通需有不中断的冷链予以保障。

低温保鲜根据其温度的不同分为冷却保鲜和冷冻保鲜。冷却保鲜一般温度为0~4 ℃,该温度条件下,大多数微生物生长受到抑制,能有效延缓肉产品腐烂变质。冷冻保鲜温度为-18 ℃以下,此时肉中大部分水分形成冰晶,不仅不利于微生物生长,也减缓了脂质的氧化,能将保质期延长4~5 个月[9-10]。程伟伟等人[11]研究了不同冷冻方式对调理猪肉贮藏期的影响,结果表明-18 ℃下保存的猪肉与-5 ℃下的相比色差、挥发性盐基氮、丙二醛含量均更低,但是-5 ℃下保存的猪肉保水性更好。李威等人[12]将调理牦牛肉于4 ℃和-4 ℃下进行了贮藏,研究发现随着时间的增长,牛肉的pH 值、蒸煮损失增大,但-4 ℃下牛肉的变化速率更缓慢,说明低温环境有利于延长牛肉的保质期。林婉玲等人[13]使用浸渍冻结法处理调理草鱼,该方法比空气冻结速率快9 倍,经过快速冻结,草鱼的肌原纤维蛋白溶解度、总巯基含量、活性巯基总量均比普通空气冻结更高。证明浸渍冻结能有效抑制冻藏期间鱼肉中的蛋白质冷冻变性,从而维持鱼肉品质。

2 高温保鲜技术

高温保鲜技术是通过高温杀灭调理肉制品中大部分的微生物,达到商业无菌的要求,从而长时间贮藏产品[14],是一种简易、方便、安全、高效的保鲜手段,但在食品原料选择上具有一定局限性,并不适用于所有的调理肉制品。并且高温处理后,部分产品可能导致特色风味衰减和某些维生素等营养成分的损失。

高温处理是传统罐藏食品保鲜方法,通过不断的改进和创新已逐步应用在调理肉制品中。王毅明[15]通过控制高温处理时间,优化了调理鸭肉制品的加工工艺,减少了鸭肉组织软烂问题。结果表明,110 ℃条件下,加热25 min 后的鸭肉相比于常规高温杀菌,产品的质构(硬度、弹性、咀嚼性) 会更佳。鸭肉产品的货架期可以达到7.5 个月,完全达到商业要求。侯成立等人[16]以调理羊肉为原材料,使用不同温度(180 ℃、300 ℃) 的过热蒸汽处理羊肉,设立了不同时间梯度来研究羊肉中菌落数的减少情况。通过试验证明,30 s 的高温蒸汽处理即可使菌数下降3个对数单位,并且可以显著增加羊肉的亮度值,增强羊肉感官性能,将产品货架期延长至14 d。张凯华等人[17]通过高温处理猪耳朵,研究其挥发性风味物质和脂肪氧化改变情况。结果经过热处理,有助于风味物质的形成,醛类、烃类风味物质增加明显,使产品具有更加丰富的香味,但增加了脂肪氧化的速度。

3 气调保鲜技术

气调包装,也称气体包装、充气包装,通过具有气体阻隔性的包装材料对食品进行包装,同时按需求将一定比例的O2、N2、CO2组合充入包装内,减缓食品发生品质下降的速度,延长货架期,提高食品的价值[18-19]。气调包装所使用的气体中,充入O2能使鲜肉发色,保证调理肉制品的鲜度,充入CO2能够抑制部分微生物的生长,而N2作为一种惰性气体能起到防止氧化酸败的作用[20]。该技术一般结合0~4 ℃的冷藏来使用,可达到极为显著的保鲜效果,而且对产品的品质不会产生不利的影响。

气调保鲜取决于不同气体的合理组合,党亚丽等人[21]对不同气调方式保鲜调理鸭肉的结果,20%CO2+40%O2+40%N2组合具有最佳的保鲜效果,挥发性盐基氮含量与菌落数量都处于较低水平,而且能有效维持鸭肉的肉色,保持产品的优良外观,使鸭肉的保质期延长至12 d 左右。王永刚等人[22]采用均匀设计对羊肉进行充气包装,测定在3±1 ℃下贮存过程中保藏18 d 后羊肉中的微生物数量前后变化。结果表明,气调组合为CO275%+O210%+N215%的条件下,羊肉产品在18 d 内始终维持在二级鲜度。Jasna D 等人[23]研究了气调调理肉制品中微生物的影响。结果显示,沙门氏菌在含有较高CO2含量(50%)的气调包装中受到抑制,具有较高CO2含量的气调包装对TVC- 嗜温菌和乳酸菌(LAB) 表现出更大的抗菌活性。

4 真空保鲜技术

真空包装也称减压包装,在真空包装下产品中的微生物生长繁殖将受到抑制,产品腐败变质时间延缓,其鲜度在较长时间内得到保持[24]。调理肉制品经过真空包装还能防止二次污染,脂肪氧化速度减缓,从而延长产品保藏期[25],是延长产品保质期的有效手段。

张晓頔等人[26]对羊肉产品的研究发现,真空包装虽然肉汁的渗出现象比较严重,但使产品在整个贮藏期间内保持良好的色泽,延缓了pH 值上升和脂肪的氧化,货架期延长了3 d 以上。李庆华[27]研究了不同真空度及抽真空与冷冻顺序对罗非鱼片保鲜效果的影响,采用真空度-0.100 MPa 真空包装后转入-3 ℃微冻库进行微冻,显著降低了产品的水分散失,有效抑制了肉的氧化。

真空包装技术是防止调理肉制食品腐败、保持肉制食品质量最有效的方法之一[28],而真空包装与低温保存或者与保鲜剂复合使用,可以使保鲜效果更佳[29]。Chen Y 等人[30]研究了俄罗斯鱼片产品真空包装月4 ℃下冷藏的保鲜效果,在12 d 的贮藏期内,鱼肉中的假单胞菌的生长和脂质氧化受到显著抑制,产品感官品质得到很好的维持,与单一的冷藏或真空比较,大大延长了鱼片的保质期。

5 防腐剂保鲜技术

添加防腐剂是一种经济简单的保鲜方法,能够抑制或杀灭食品中的微生物,从而延长肉制品的保质期[31],因此在肉制品工业化加工中应用广泛。防腐剂按来源可分为化学类和天然类[32]。化学类包括有机防腐剂类(如苯甲酸、山梨酸等)、无机防腐剂类(如亚硝酸盐、磷酸盐类),而天然防腐剂包括微生物类、植物类和动物类(如茶多酚、溶菌酶、植物提取物和乳酸链球菌素等)。天然保鲜剂类由于其良好的抗菌能力和安全无毒且稳定的性质,其研究和应用越来越受到关注,

张立峰等人[33]筛选不同防腐剂复配比例优化对熏煮香肠的防腐效果,结果显示0.04%双乙酸钠,2.0%乳酸钠,0.006%乳酸链球菌素的防腐效果最佳。孟静等人[34]比较不同浓度的防腐剂处理鸭肉制品的保鲜效果,结果表明鸭肉保藏的最佳组合为2.5%乳酸钠+ 0.6%柠檬酸+ 0.25%山梨酸钾+ 0.8%双乙酸钠,该方法能使鸭肉制品的贮藏期延长10 d。Nowak A等人[35]使用樱桃和黑加仑的多酚提取物用作猪肉香肠中的天然防腐剂,结果使香肠中的丙二醛产生量显著降低,微生物的滋生大大减少,并对香肠的颜色有改进作用,这类天然保鲜剂的研究已显示出良好的应用前景[36]。

6 微生物调控保鲜技术

微生物调控保鲜技术,是在调理肉制品中加入发酵剂或特选菌种,通过发酵导致肉料发生理化、生化等变化,以抑制其他有害菌生长的方法[37]。在发酵进程中,调理肉制品肉中蛋白质还会降解,生成大量的芳香类物质,赋予肉制品特殊的风味[38]。

张飞等人[39]使用乳酸乳球菌乳亚种、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌等益生菌作为发酵菌株,对调理烧烤牛肉进行发酵处理,在1~8 ℃下冷藏发酵,动态分析结果显示,经过发酵处理的肉制品保质期能延长6~9 d。褚福娟等人[40]使用清酒乳杆菌对牛肉干进行发酵,该菌在产品中显示出良好的产酸能力,通过迅速降低pH 值而有效地抑制了致病菌的生长,并降低产品的水分活度,延长了牛肉干的货架期。Di Gioia Diana 等人[41]研究了LAB 乳酸菌株在猪肉产品中对梭状芽胞杆菌的抑制作用,结果表明对杆菌的抑菌圈的半径均为2.5~3.5 cm,通过发酵显著延长了产品的保存期。Zhao C 等人[42]在发酵猪肉干使用保加利亚乳杆菌,结果发现经过发酵的肉品pH 值为4.77,明显低于非发酵生肉的6.42,从而有效抑制了不利微生物的生长,使产品的保存期大大延长,其风味和质地等也能得到提高。

7 辐照保鲜技术

辐照保鲜是通过放射物发出的电磁波破坏微生物细胞中的遗传物质,使微生物生长繁殖受阻,干扰其正常的代谢功能,达到保鲜作用[43]。经过辐射过后的食品无任何辐照残留,食品中的病原微生物和寄生虫均被杀灭,消除了产品腐烂变质的根源,在延长产品货架期方面具有显著作用[44]。

Kanatt S R 等人[45]研究了2.5 kGy 的γ 射线辐照处理的方便性肉制品,在0~3 ℃条件下产品贮藏期可延长到21 d,对产品的风味、营养成分、色泽等产生不利影响。Xavier M D L P 等人[46]对调理肉饼的碎肉进行2.5 kGy 剂量的辐照处理,原料肉中的李斯特菌、大肠杆菌含量大幅减少,不仅节约了能源而且能够较好地延长了产品保存期。为了延长熏鸭肉的货架期,Jo Y 等人[47]使用电离辐射处理熏鸭肉的原料肉,结果表明鸭肉中的亮氨酸、异亮氨酸、组氨酸、丝氨酸等含量增加,不饱和脂肪酸含量下降,在3 kGy 的辐射强度下,熏鸭产品在保持特有品质的前提下的货架期得到显著延长。

在辐射保鲜技术应用中,只要辐照剂量和处理方法得当,肉制品的品质不会有太大变化,如果与真空等技术结合,还可在改善产品色泽和质构上发挥作用[48]。但是,在一些高蛋白、高脂肪的产品中应注意,经过大剂量的辐射后可能会产生一些不良的性质变化。因此要根据肉制品特性选择性应用,在操作上还要对辐射源进行充分的遮蔽,设备设施的安全也需要予以保证。而消费者对于辐照技术存在的偏见,以及保鲜成本与安全性的协调等问题也还需进一步的探讨[49]。

8 超高压保鲜技术

超高压技术,是以水为传递介质,用200 MPa以上压力处理包装过的食品物料,通过高压杀死绝大多数的细菌微生物。高压环境下,菌体的蛋白质高级结构会遭破坏,引起蛋白质变性,菌体的细胞膜结果会被破坏,导致微生物菌体死亡[50-51]。杨茜等人[52]将超高压技术应用于调理冷藏带鱼的杀菌保鲜中,设置不同压力和保压时间对带鱼进行超高压预处理后4 ℃下贮藏,结果表明普通冷藏组的带鱼货架期只有4 d 左右,220 MPa 压力处理后货架期延长到了10 d,而290 MPa 组的货架期延长至12 d。谢晶等人[53]使用超高压结合60%CO2+7%O2+33%N2气调包装对冷藏带鱼进行保鲜也取得了极好的效果,将产品的货架期延长至19 d 的同时,鱼肉的品质得到了很好的维持。Anja R 等人[54]使用高压处理火腿肉,结果发现高压处理会导致肉制品硬度和脱水在一定程度上的增加,但色泽和脂质氧化影响不大,可显著延长火腿肉制品的货架期。超高压保鲜技术作为一门新兴非热加工技术,因其对食品品质和营养的良好保持而越来越受到关注[55]。尤其是可较好解决调理肉制品防腐保鲜存在的汁液损失较高、食品添加剂使用过多、货架期不长等问题。

9 结语

随着科学技术的进步,调理肉制品在保鲜上的许多难点在不断得到突破。目前,常用的保鲜技术仍然是低抑菌、高温杀菌、真空包装和复合气调,而微生物调控、高压、辐照保鲜等也在一些产品中得应用。而根据产品特性进行尽可能天然的、低强度的、多种方法的结合,即采用调节栅栏因子,通过多靶效应和多因子互作的栅栏技术,是提升产品质量确保其安全的最佳选择[56]。上述已提及的真空与气调、真空与辐照、气调与低温等的结合,即是栅栏技术的范例之一。例如,在调理水产等产品的保鲜中,采用降低AW 和pH 值因子,并于真空包装和高温杀菌和结合,与单一措施比较,可使产品保鲜期延长20 d 以上[57-58]。近期的研究显示,基于新型抗菌包装技术和冷杀菌工艺结合的栅栏技术,不仅能保证调理肉制品安全可贮,还能最大限度地保持产品固有的营养和感官特性,在此领域的研究和应用正在不断深入中。

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