散装香肠保鲜技术的研究进展

韩冰，姜晓涵，姬炆羽，张天琪，张根生

(哈尔滨商业大学 食品工程学院，哈尔滨 150028)

散装香肠是无需预先确定重量，通过称重进行销售的肉灌制品，分为包装型散装香肠和裸装型散装香肠。国内的散装香肠通常是将原料肉糜与各种香料混合后灌入肠衣，再进行烘烤或水煮，最后进行包装或裸装后进行销售。散装香肠含有丰富的营养物质。首先，散装香肠中含有大量的蛋白质、脂肪和碳水化合物；其次，散装香肠中还含有大量的硫胺素、核黄素、烟酸、维生素E等营养成分，这些营养成分对人体健康都非常有益。但由于散装香肠包装形式不够完善，容易引起腐败菌的生长繁殖，产生质量问题，导致其失去食用价值[1]。因此，散装香肠的保鲜成为我们关注的热点。本文综述了目前国内外对于散装香肠的保鲜技术和研究进展，为日后散装香肠的保鲜技术提供了参考。

1 散装香肠腐败变质的原因

1.1 脂肪和蛋白质的变化

1.1.1 脂类变化

中性脂肪和磷脂的水解和氧化是脂类物质形成风味成分的基础[2]。香肠中的风味物质是由不饱和脂肪酸发生氧化、降解，生成挥发性的醛、酮、酸等羰基化合物，羰基脂肪酸又经水解、脱水、环化之后生成内酯化合物，最终产生肉香味[3]。但随着储存时间的延长，散装香肠的脂肪会发生不同程度地水解和氧化，脂类化合物在发生水解氧化反应时会分解成小分子的游离脂肪酸，适当的水解与氧化会使香肠产生肉香味，脂肪氧化过度则会进一步促进脂肪的氧化酸败，使散装香肠产生不良风味(哈败味)，失去食用价值[4]。为了延缓脂肪氧化，通常加入外源酶对香肠表面进行涂膜处理、超声波处理等都可以很好地延缓脂肪氧化。

1.1.2 蛋白质变化

研究发现，随着储藏时间的延长，肉的品质下降，持水性下降，肉色由红色变为棕褐色，嫩度也下降[8]。引起这些现象发生的主要原因是肉制品在加工过程中发生了蛋白质氧化[9]。蛋白质氧化是指蛋白质在体内外环境中自由基及其相关氧化物的作用下，某些特定的氨基酸残基发生反应，导致蛋白质的二级和三级结构发生变化，使蛋白质对氧化物的亲和力增强，易于水解、聚合、交联，损害细胞功能甚至导致细胞死亡[10]。因此，延缓散装香肠的蛋白质氧化不仅可以使散装香肠具有良好的感官品质，还能延长其货架期。研究显示，通常利用添加不同含量的食盐、不同浓度的臭氧水、超高压结合热处理等方法来抑制蛋白质的氧化。

Zhao Bing等[11]将不同含量的食盐分别添加到两组中式干香肠中，结果发现食盐的添加量对蛋白质氧化有非常大的影响。随着食盐量的增加，中式干香肠中蛋白质的氧化程度明显降低。颜明月[12]研究了臭氧对肌原纤维蛋白氧化和理化性质的影响，结果表明，不同浓度的臭氧水处理均能不同程度地促进肉制品中肌原纤维蛋白的氧化，改变其理化性质，而低浓度臭氧水对肌原纤维蛋白的理化性质有积极影响。综上所述，在一定范围内食盐添加量和利用氯化钾盐来部分替代食盐的方法都可以在一定程度上降低蛋白质的氧化程度，延长散装香肠的货架期。

1.2 微生物的影响

散装香肠腐败变质最主要的原因是腐败菌在其表面的生长繁殖。一些微生物有提升散装香肠风味的作用，但一些腐败菌则会利用肉中的碳水化合物、蛋白质等营养物质在散装香肠表面大量繁殖，产生假单胞菌、产碱菌属、明串菌属、芽孢菌、微球菌以及乳杆菌的某些菌株。这些腐败菌在肉表面产生黏液状物质，拉出时如丝状，并有较强的臭味[13]。腐败菌的生长非常迅速，繁殖的因素也有很多，比如在制作散装香肠前原料肉的保存温度、在制作过程中的环境污染和在制作完成后对成品的保存条件等方面都会产生腐败菌，因此控制腐败菌的生长是非常困难的。研究显示，通常利用添加食盐、真空包装、气调包装、冷杀菌、低温储存等方式来抑制微生物的生长繁殖。但探究有效的并且不降低肉制品食用价值来控制肉类腐败菌的方式方法是目前肉类工业和肉类科研领域的重要任务之一[14]。

1.3 酶作用

导致散装香肠腐败的一方面原因是其自身组织酶发生化学变化。这些组织中的酶在屠宰和收获之后，仍能保持一段时间的活性并对肉中大分子物质进行分解。酶促使香肠中的蛋白质、脂肪和糖类等物质分解，产生硫化氢、氨等难闻气体和有毒物质，使香肠变质，失去食用价值，延缓香肠的酶促反应则可以有效地延长其食用价值。研究显示，MAP技术可以有效地缓解酶促反应的发生，MAP技术是采用高阻隔性材料将肉密封在一个改变了气体成分的环境中，达到保护肉色、抑制微生物生长、延缓酶促反应的效果[15]。但在包装的过程中MAP可能会出现凹陷、肉色不稳定等情况。所以，寻找一种既能延缓酶促反应又可以不改变肉制品食用价值的方法需要进一步的探究。

2 散装香肠的保鲜

2.1 包装技术

2.1.1 真空包装技术

真空包装可以有效地隔绝氧气与散装香肠之间的接触，抑制微生物的生长来保鲜防腐。研究发现，散装香肠在真空包装下的储藏时间要高于普通包装和未包装的散装香肠。

贺旺林等[16]将新鲜的红肠分别经过真空包装和普通包装后放置在4 ℃下进行贮藏，最终发现与普通包装相比，真空包装更能够延缓脂肪过度氧化、蛋白质过度分解和减少菌落总数的增加，真空包装可以延长散装香肠的货架期。Skaljac S等[17]将新鲜的散装香肠放置于真空包装中，与未放置在真空中的散装香肠进行对比后发现，真空包装后新鲜香肠的货架期比普通包装的长1周以上。Silva R等[18]研究了在(4±1) ℃条件下，两种不同包装工艺对散装香肠保质期的影响。结果显示，在(4±1) ℃条件下，无包装的散装香肠在室温下可保存4 d，真空包装的香肠可保存56 d。综上所述，真空包装可以有效地延长散装香肠的货架期，延长散装香肠的食用价值。

2.1.2 气调包装技术

气调包装保鲜技术是一种优良的延缓食品腐败变质的保鲜手段。它用有一定气体阻隔性能的材料对物品进行包装后抽出一部分气体，然后将可以延缓食品腐败的气体与包装内的气体进行置换[19]，进行置换的气体大部分是氮气和二氧化碳等气体。通常将这些气体进行一定比例的混合后进行气调，可以有效地抑制有害细菌来延长商品货架期。

Al-Nehlawi A等[20]将二氧化碳气体和超高静压(HHP)相结合，经研究此方法可以有效地用于热杀索丝菌、肉明串珠菌和李斯特菌中。在散装香肠制作之前进行气调处理可以很好地延长货架期。刘恩超等[21]将冷鲜猪肉经5 mg/mL柠檬酸处理后再进行气调包装，结果发现，经处理后的冷鲜猪肉制作出的散装香肠要比只经过气调包装制作出来的货架期延长3 d。证明了用有机酸处理冷鲜肉后，可以有效地加强气调包装的效果，延长货架期。Fernández等[22]认为气调条件下包装效果最好的是聚酯-铝-聚乙烯复合膜，利用聚酯-铝-聚乙烯复合膜进行气调前的包装效果要好于其他材质。综上所述，经过在气调包装前对冷鲜肉加入有机酸的处理可以有效地延长制成成品后的散装香肠的货架期，并且将二氧化碳气体和超高静压(HHP)相结合的方式也很好地延长了散装香肠的新鲜期。

2.1.3 可食膜保鲜技术

可食膜是利用一些高分子的材料，通过其分子之间的作用力成膜，增强了抗氧化能力。将其覆盖在食物表面可以起到保鲜、防腐、方便贮藏的目的，可食膜相较于塑料膜更加安全绿色。经研究发现，按照一定的比例与浓度混合制成的可食膜具有一定的抗菌能力。利用可食膜可以起到保鲜、防腐的目的。

2.2 冷杀菌

2.2.1 超高压处理

肉制品的保藏保鲜中超高压处理技术是非常常见的一种保鲜手段。与热处理方法相比，超高压杀菌实现了食品在常温或较低温度下杀菌，能较好地保持食品原有的感官品质和营养成分，其基本原理是利用压力破坏微生物的细胞膜和细胞壁，室温下就可以使蛋白质变性、酶失活、微生物死亡，实现延长食品保质期的目的[26]。通常利用增加压强的方法和超高压技术与气调技术相结合的方式来对微生物的细胞膜和细胞壁造成伤害。

王凯丽[27]将红肠分别放置在3组不同超高压下进行处理。结果显示，在贮藏过程中随着压力的增强，细菌总数低于其他两组。由此可得出超高压处理有效地抑制了贮藏期间红肠菌落总数的增长。Al-Nehlawi A等[28]将高静水压与二氧化碳结合作用到红肠中，结果显示当施加高压时，细胞膜被破坏，大量的二氧化碳渗透到细胞中，高压造成的细胞损伤促进了二氧化碳渗透到微生物细胞中，影响了它们的新陈代谢，从而影响了它们的生长。使用二氧化碳气体和高压处理相结合，可以对微生物造成更大程度的致死。综上所述，超高压技术可以有效地抑制微生物，随着压力的增强，对细胞膜的破坏作用也会增大，并且超高压技术与二氧化碳气体结合可以有效地破坏微生物的细胞膜，从而延长货架期。

2.2.2 辐照处理

辐照是利用60Co产生的高能量、强穿透性的γ射线来提供消毒灭菌、抑制或促进生长、改变物质性状等相关技术。其最大特点是在常温、常压、包装完好的情况下产品不需拆箱即可完全灭菌[29]。食品杀菌技术分为辐照完全杀菌、辐照针对性杀菌和辐照选择性杀菌。在辐照杀菌时要很好地控制剂量，如果剂量过低则达不到杀菌的效果，剂量过高则会导致食品的品质下降。研究显示，辐照技术在散装香肠的保藏保鲜中也起到很大的作用，辐照源和剂量不同对散装香肠的杀菌效果也是不同的。

Youn-Kyung Ham等[30]考察了不同剂量和不同辐照源对香肠品质的影响，由结果可知，γ射线随着辐射剂量的增加，猪肉香肠中的微生物显著减少。这项研究结果也表明，肉类产品的颜色、脂质氧化和微生物性质受到辐射源的显著影响。姚钢等[31]将散装香肠放置在60Co-γ射线内并对无防腐剂的香肠进行保鲜处理。结果显示，辐照对脂肪有一定的降解作用，脂肪含量随着剂量的增加而降低，水分、蛋白变化并不稳定，同时香肠的颜色及挥发性气味也有明显增强。综上所述，γ射线对香肠的杀菌效果比较明显，随着辐照剂量的增加，微生物降低，并且辐照技术非常环保，香肠的感官和质地也比较好。

2.3 防腐剂的添加

在食品中添加防腐剂是一种可以有效地抑制微生物的生长、防止氧化、食品腐败的方法。这种方法是最简单、最方便的，但是防腐剂的添加量需要经过严格的把控。

2.3.1 天然防腐剂

天然防腐剂是由生物体内存在的或者生物体分泌的一种具有抑菌作用的物质，此类防腐剂无毒无害，并且可以增强食品本身的风味，根据天然食品防腐剂的来源不同可分为:微生物源、动物源、植物源、矿物提取物及天然有机化合物5种天然食品防腐剂[32]。通常情况下，天然防腐剂与散装香肠相结合，不仅可以起到防腐的目的，还增加了散装香肠的风味。多种天然防腐剂进行复配可以更好地达到抑菌的作用。

李新等[33]将0.3 g/kg乳酸链球菌素、0.5 g/kg溶菌酶、0.3 g/kg迷迭香提取物和0.2 g/kg纳他霉素的天然防腐剂分别在散装香肠的加工过程中加入。结果显示，0.3 g/kg乳酸链球菌素的抑菌效果最好，其次是0.3 g/kg迷迭香提取物，然后是0.5 g/kg溶菌酶，最后是0.2 g/kg纳他霉素，这4种抑菌剂对在贮藏过程中的红场均有一定的抑菌效果。Fatma H Ali等[34]将蜂胶在散装香肠制作的过程中加入，不仅使散装香肠有更好的风味，而且延长了香肠的货架期，达到了抗氧化、防腐的目的。朱雪蕊等[35]经实验得出在溶菌酶0.10%、茶多酚1.0%、聚赖氨酸0.03%的条件下，红肠的保质期达90 d以上，使用多种保鲜剂复配，可以达到多种抑菌剂之间的作用相互补充、相互协调；复配抑菌效果不仅优于单一保鲜剂的抑菌效果，而且降低单一保鲜剂的使用剂量，抑制微生物生长，延长食品的货架期，使食品的安全性增加。综上所述，天然防腐剂有很好的安全性，而且可以很好地保鲜防腐，延长货架期。在散装香肠的制作过程中加入部分天然防腐剂还可以提升香肠的风味，因此添加天然防腐剂是目前比较理想的防腐保鲜方法。

2.3.2 化学类防腐剂

添加化学防腐剂是目前最常见并且价格最低的一种防止食品腐败的方法，化学防腐剂种类的选择和对添加量的把控是非常严格的，大多数的化学防腐剂使用量超过规定标准都会产生对人体有害的成分，所以在使用化学防腐剂的过程中要经过严格的把控。常见的化学防腐剂有山梨酸钾，苯甲酸等。化学防腐剂的防腐效果是非常明显的。

Theruvathil K S等[36]将两组散装香肠中其中一组加入山梨酸钾，另一组不加入任何防腐剂，将两组香肠进行对比。结果显示在温度相同的情况下，加入山梨酸钾的散装香肠其腐败速度明显低于没有加入山梨酸钾的散装香肠。硝盐在肉制品中不仅可以抑制肉制品中肉毒梭菌等多种有害菌的生长，防止肉制品中毒，而且具有发色、抗氧化、增香等功能，但使用不当会与肉制品反应生成致癌物质N-亚硝胺化合物而带来安全隐患，因此可通过与其他防腐剂和抗氧化剂复配降低风险[37]。添加0.05%抗坏血酸可显著降低火腿肠及香肠中亚硝酸钠残留量[38]，散装香肠在加工的过程中加入一定量的防腐剂可以延长散装香肠的货架期。

化学类防腐剂有一定的危害性，所以利用天然防腐剂是一种很好的防腐手段，但大部分天然防腐剂的价格会高于化学防腐剂，因此在商业中广泛使用仍是我们需要考虑的问题。

2.4 冷加工技术

低温可以降低酶的活性，但并不会使酶完全失活，低温可以抑制部分微生物的生长，使微生物生长繁殖的速度降低。当温度达到最低生长温度时，大部分的微生物生长将会停止、休眠。散装香肠的低温技术处理可以有效地阻止部分微生物的生长，抑制生物胺的产生，延长散装香肠的食用价值。

姚来斌等[39]将两组红肠分别放置在4 ℃和室温(20±2) ℃的环境下，观察红肠的品质和菌落总数的变化。结果发现随着温度的升高，菌落总数、乳酸菌、假单胞菌和葡萄球菌数量均增加。红肠贮藏6 d后食用价值不显著，室温下贮藏的假单胞菌数明显高于4 ℃下贮藏的红肠。贮藏期内葡萄球菌数不多，后期贮藏的红肠中数值都没有超过3.8 lg CFU/g。将红肠用真空包装放到4 ℃和室温的条件下15 d后红肠的菌落总数会上升，在室温下保存的红肠其营养价值会下降。Josef Kameník等[40]将真空包装的干发酵香肠放置在不同温度条件下储存120 d后发现15 ℃的干发酵香肠中部分生物胺的含量要高于5 ℃的干发酵香肠。生物胺食用过量会导致人出现头痛、恶心等症状。综上所述，低温保存可以抑制部分微生物的生长，使散装香肠的货架期延长，低温贮藏可以防止部分生物胺的生成。经过低温贮藏的散装香肠与室温下贮藏相比，香肠的口感和安全性有所提高。低温储存是一种可以延长商品货架期的有效方式。

3 展望

近些年，国外对香肠保鲜技术的研究越来越多，例如利用壳聚糖，或者在不改变香肠风味的前提下加入某种香辛料或菌类，从而达到抑制或延缓脂肪和蛋白质氧化的效果。延长散装香肠的货架期最主要的是抑制其与氧气的接触，氧化反应减慢，从而抑制散装香肠表面腐败菌的生长繁殖。

随着科技的发展进步，包装保鲜技术越来越完善，利用多种方式例如真空包装与低温相结合的方式，采用辐照技术进行杀菌后再进行包装等方式都可以有效地延长散装香肠的货架期。但是由于其成本有限，部分保鲜技术并不会投入到生产中。有一些技术例如添加香辛料等方法并没有投入到实际的生产中，也没有做过有关消费者满意程度的调查。因此，就目前而言，散装香肠的防腐与保鲜并没有得到妥善的处理。寻找一种安全、绿色、低成本的方式来处理散装香肠是我们仍需探讨的一个问题。