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肉类保藏技术概论
摘 要:肉类因营养丰富, 在加工、贮藏、运输过程中极易受到微生物污染及周围环境影响而发生腐败变质, 这不仅导致肉品生产的巨大经济损失, 而且严重危及人们的健康和生命。因此, 肉品的保藏一直是国内外食品研究的热点。本文简要介绍了各种肉品保藏技术的原理、特点及其在肉品保藏中的应用。
关键词:肉品,保藏技术,原理,特点,应用
肉类及其制品是人体所需蛋白质及其他营养物质的主要来源,是人们日常生活中不可缺少的食品,但由于其高蛋白和高水分特性而易于腐败变质,降低其食用价值和商品价值,缩短其货架期并危害人们的健康和生命。为了确保肉类及其制品的质量和安全,多年来各国的食品研究人员一直都在致力于各种有效的肉类保藏技术研究。
1 肉类保藏原理及影响因素
肉类的腐败变质主要由以下三种因素引起:(1)微生物污染及生长繁殖;(2)脂肪氧化酸败; (3)肌红蛋白的氧化变色。其中微生物的大量繁殖是造成肉类腐败变质最关键的原因。肉类保藏便是针对这三个腐败因素,采不同的物理、化学和生物方法及其组合,杀死腐败微生物或抑制其在肉中的生长繁殖,并控制脂肪氧化、肉色变化,继而延长肉品货架期。其基本原理就是在尽可能减少肉中微生物残留量的前提下,抑制微生物的代谢和酶的活性。
影响肉类保藏的因素很多:一、原料肉的质量。若原料肉初始污染菌数很高, 其货架期将明显缩短。二、污染的微生物种类。某些微生物采用巴氏杀菌即可,但有些微生物必须经过高温高压才能达到杀菌的目的。三、贮藏、运输、流通的条件。若原料肉质量很好,但没有采用合适的贮藏、运输手段,这种肉也会很快腐败变质。四、所采用的保藏技术。保藏方法不同, 则保质期也不同。五、肉及其制品所采用的包装方式。因此肉类的保藏是一项系统工程,其中包括原料肉初始菌数的控制,贮存过程中的菌相变化以及保鲜液处理和不同的包装方式等。
2 肉类现代保藏技术
随着生活水平的不断提高,人们对肉类的质量和卫生要求越来越高,传统的肉类保藏技术已不能满足人们的需求,国内外肉类研究学者对肉的保鲜进行了更为广泛、深入的研究。目前, 国内外普遍采用的保藏肉的方法有: 添加保鲜剂、包装技术( 真空包装、气调包装、托盘包装、活性包装) 、紫外线杀菌技术、辐照技术、高压及微波处理技术等。
2.1 添加保鲜剂
保鲜剂是抑制微生物活动,使肉类在生产、运输、贮藏、销售过程减少腐败的食品添加剂。目前所用保鲜剂分为化学保鲜剂和天然保鲜剂两类。合理有效的保鲜剂已在肉类保藏中得到广泛应用。
2.1.1 化学保鲜剂
化学保鲜剂主要是各种有机酸及其盐类。有机酸腐蚀性较弱, 并且可参与人体正常的新陈代谢,故在肉类保藏上广泛应用,其作用原理是酸分子透过细胞膜,进入细胞内部而离解,改变细胞内的电荷分布, 导致细胞代谢紊乱或死亡。特别是低分子量有机酸, 在6 ℃ 以下对革兰氏阳性和阴性菌均有效。肉类保鲜中使用的有机酸包括乙酸、柠檬酸、乳酸及其钠盐、抗环血酸、山梨酸及其钾盐、磷酸盐等。试验证明, 这些酸单独或联合使用对延长肉的保质期均有一定效果, 其中使用较多的为乙酸、山梨酸及其盐、乳酸钠。乙酸从1 . 5 % 开始就有明显的抑菌效果,3% 范围以内不会影响肉的颜色,因为在此浓度下, 由于乙酸的抑菌作用, 减缓了微生物生长,避免了霉斑引起肉色变黑变绿; 当浓度超过3 %时, 对肉色有不良影响, 这是由酸本身造成。日前乳酸钠的使用还很有限,USDA 认为乳酸钠是安全的, 其用量可高达4 . 8 %。乳酸钠防腐机理:乳酸钠的添加可降低产品的水分活性,从而抑制微生物的生长;乳酸根离子有抑菌功能团。乳酸钠对沙门氏菌和金黄色葡萄球菌有抑制作用,目前主要应用于禽肉保鲜。山梨酸钾在肉制品中应用广泛, 它能与微生物酶系统中的硫基结合,破坏许多重要的酶种,从而抑制微生物的增殖。山梨酸钾在鲜肉保鲜中可单独作用,也可和磷酸盐、乙酸结合使用。磷酸盐作为品质改良剂也发挥其防腐保鲜的作用,其在肉制品中有以下作用: 明显提高肉制品的保水力;利用其合成作用延缓产品的氧化酸败,增强防腐剂的抗菌效果。自1982 年美国农业部规定在肉制品中可添加0.5% 的磷酸盐后,磷酸盐已成为肉品工业中不可缺少的添加剂。
2.1.2天然保鲜剂
随着生活水平的提高,绿色食品的兴起,人们越来越强调食品的纯天然性。肉类保鲜剂将向高效、天然、生物型方向发展,天然保鲜剂将逐步或部分地取代目前使用的多种化学合成保鲜剂。目前研究较为典型的几种天然保鲜剂为:Nisin、溶菌酶、壳聚糖、香辛料及中药提取物等。N i s i n 是从乳酸链球菌发酵产物中提取的一类多肽化合物,是目前唯一被允许用作肉类保鲜的细菌素。其抑菌机理:作为一个疏水带正电的小肽,它可与细胞膜结合形成管道结构,使小分子和离子通过管道流失,造成细胞膜渗漏,膜内外能差消失,导致细胞溶解,从而达到抑菌效果。N i s i n 能有效抑制革兰氏阳性菌,特别是肉毒杆菌等孢杆菌,但对酵母、霉菌和革兰氏阴性菌无作用。其应用形式有两种:一、将乳酸菌活体接种到食品中;二、将其代谢产物Nisin 加以分离添加到食品中。许多香辛料中含有杀菌、抑菌成分, 提取后作为防腐剂, 既安全又有效。大蒜中的蒜辣素和蒜氨酸, 肉豆蔻所含的肉豆蔻挥发油, 肉桂中的挥发油以及丁香中的丁香油等, 均具有良好的杀菌、抗菌作用。茶多酚对肉品防腐保鲜通过三条途径发挥作用: 抗脂质氧化、抑菌、除臭味物质。此外, 海藻糖、甘露聚糖、壳聚糖、溶菌酶等天然防腐剂也正在研究之中。目前除研究单一天然保鲜剂对延长肉品货架期的影响之外,多种天然保鲜剂按一定比例复配及复配后相互之间具有增效作用还是拮抗作用也有广泛的研究。
2.2紫外线杀菌
紫外线是德国物理学家Rittle 在1802 年发现的,但其应用一直未能得到开发。直至2 0 世纪6 0 - 7 0 年代才开始对它进行应用开发研究。随着对紫外线研究的不断深入, 其应用范围日益扩大,其中在食品杀菌中得到广泛应用,而且效果良好。紫外线按其波长不同分为:长波段:(3 2 0 - 4 0 0 n m ),中波段:(275-320nm),短波段:(180-275nm),处于2 4 0 - 2 8 0 n m 区段的紫外线杀菌能力较强,杀菌能力最强的波长为250-265nm,多以253.7nm 作为紫外线杀菌的波长。当微生物被紫外线照射时,其细胞的部分氨基酸和核酸吸收紫外线,产生光化学作用,引起细胞内成分特别是核酸、原浆蛋白、酯的化学变化,使细胞质变性,从而导致微生物死亡。紫外线进行直线传播,其强度与距离平方成比例地减弱,并可被不同的表面反射,穿透力弱,主要用于空气、水、食品表面、食品包装材料、食品加工车间、设备、器具、工作台的灭菌处理。
紫外线穿透力弱,仅限于表面杀菌,因此在肉及其制品杀菌中的应用很少。在开发利用紫外线的食品杀菌装置方面,目前的研究还一直在以小腊肠及水产制品等表面平滑的食品为对象。无皮小腊肠经紫外线(120mW.s/cm 2)照射后,6 ℃下流通销售可以延长保质期4 - 5 d。紫外线处理鲭鱼肉糜, 可使鱼肉蛋白质之间发生交联反应, 凝胶强度提高2 5 % , 显著改善了产品的感官品。
2.3高压技术
超高压杀菌技术是指将食品置于弹性容器或置于压力系统中(常以水或其他流体介质作为传递压力的媒介物),在高静压(100-1000Mpa)下处理,起到杀菌、破坏酶及改善物料结构和特性的作用。超高压食品保鲜处理是美国F D A 于2 0 0 0 年肯定的能够有效灭活微生物孢子和食品所含酶,同时处理后食品质量达到甚至超过冷冻保鲜食品的唯一一种食品保鲜加工技术。超高压技术不仅能保证食品的微生物安全,而且具有保持食品的天然风味和营养、低能耗、高效率、无毒素产生的特点,因而其逐渐被用于食品保藏之中。超高压杀菌是一个十分复杂的过程,受微生物种类、压力大小、加压时间、环境因子等多种因素影响。研究表明食品经100-600MPa 的高压作用5-10min,可以使其一般细菌、酵母和霉菌数减少,直至被杀死,600MPa 高压作用1 5 m i n ,食品中绝大多数的微生物被杀灭。Hite 等人研究发现,高压处理的肉贮藏3 个月后,其新鲜度仍能保持完好。猪肉和牛肉400Mpa 、20min 的超高压处理后,其蛋白质变性,肉质鲜嫩,口感风味独特,并且保质期大大延长。300Mpa,10min 处理鸡肉和鱼肉,得到类似轻微烹调的组织状态。在不影响产品质量的前提下,高压与适当的热处理结合既可提高灭菌效率,降低处理的压力,又能获得非热灭菌的效果。此外,高压可以杀死肌肉中寄生虫的幼虫,配合5 0 ℃的温度处理,用400MPa 的压力作用10-30min 进行“巴氏杀菌”,可取得令人满意的保鲜效果。目前已有很多关于高压降低肉中微生物数量的研究,包括条件的选择,不同处理的结合以及添加剂的使用,因此效果较为可靠。
高压处理的优势是低能量输入及保持小分子的稳定性,使维生素等营养损失最小并且可改变食品结构和特性。目前这种技术可替代巴氏杀菌。但高压设备造成的一次性投资成本高和过高压力下运行的安全问题是制约其发展应用的关键所在。为此,超高压食品保鲜技术的研究者一直在开展降低杀菌压力的有效协同措施探索。
3.小结
除上述保藏技术外,还有其它的一些肉类保藏技术,如臭氧技术、脉冲强光技术等,都有各自的优缺点。随着研究的深入,众多学者一致认为没有任何一种单一的保藏措施是完美无缺的, 因此必须采用综合保藏技术,既将各种保藏技术进行优化组合,从而达到肉品的最佳保藏效果。
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