3 常见的肉干保藏技术
3.1 肉干保藏的背景
早在很久以前,人类已学会将海水晒干取盐来保藏鱼肉干、牛肉干等食物,后来又学会利用天然冰雪和烟熏的方式来保藏肉制品,这些方法便是现代的盐腌、低温、烟熏技术的雏形。现代食品保藏技术是基于传统食品保藏技术的原理开发出的能够实现自动化和机械化的技术,这种现代技术是以消费为导向的技术,消费者需要什么,就开发什么,向着更安全、新鲜、健康的食品发展。现代保藏技术的发展能满足消费者对食品感官、营养、保健效果等各方面的要求,也能够在食物保藏过程中品质的稳定、减少食物资源的浪费等方面发挥巨大作用。
3.2 低温保藏技术
采用低温保藏技术保藏的肉干制品的营养、质构、风味等品质指标与新鲜肉干更为接近,是最常用的一种技术。由于微生物的生长繁殖建立在复杂的反应基础上,而这些反应的速率随着温度的降低而减慢,当温度降低至微生物的最低生长点时,微生物便会停止生长,并出现死亡现象。肉干营养成分丰富,极易滋生金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌以及大肠杆菌等腐败、致病微生物,低温的条件会影响微生物酶系统的正常工作,从而影响微生物的生长繁殖。腐败菌和致病菌的初始数量越少,肉干的贮存期越长,所以低温保藏技术可用于延长肉干产品的贮存期。常见的低温保藏技术有低温冷藏、低温冻藏、低温气调保藏等技术。
3.3 包装保藏技术
由于肉制品应满足消费者对食品货架期的基本需求,并且研究人员已经证明高氧包装可能会导致肉制品的感官退化,所以在肉制品的包装过程中不宜直接选用普通包装。研究人员在肉制品常用包装技术的优化与创新方面做了大量工作,研究表明,肉制品包装常采用真空包装、气调包装以及其它新型材料包装,适当的包装方式可以发挥较好的保鲜、保藏效果,以保证产品品质,并延长货架期。但关于肉干的包装保藏技术研究报道较少,故本文引用肉及肉制品的包装保藏技术以对肉干产品的保藏技术发展起到参考作用。
3.3.1 真空包装 真空包装是将包装内的空气抽出,使包装袋内处于减压状态,使微生物的生长繁殖条件受到限制的一种包装技术。颉向红等探讨了普通真空包装和铝箔真空包装对发酵鸡肉干的影响,发现在铝箔包装下的发酵鸡肉干氨基酸总量较高,鸡肉干产品品质也更为稳定。Lacroix等研究了真空包装对鲜猪肉的影响,发现真空包装能够很好抑制肠杆菌与假单胞杆菌属等腐败菌的生长,但对猪肉色泽有影响。Daniloski等使用聚合物材料用来真空包装鲜猪肉,发现这种包装方式可以提高肉品的货架期,在长达14d的保藏过程中,鲜猪肉的理化性质、感官特性、微生物数量均未发生重大变化,说明在真空包装时选取隔绝氧气效果好的聚合物材料有利于鲜猪肉的保藏。Maqsood等发现真空包装可以有效抑制脂质氧化、微生物生长和蛋白质降解,保持新鲜骆驼肉的感官品质。
传统的真空包装基本上会去除所有的氧气,从而抑制细菌生长。因为肉及肉制品具有代谢活性,密封后残留在包装中的少量氧气会被代谢转化为二氧化碳,这有助于延长货架期。若将真空包装技术结合隔绝氧气能力强的包装材料,真空包装将在保证产品色泽的前提下延长产品的保藏时间。
3.3.2 气调包装 气调包装是在密封前去除包装内的空气或填充惰性气体混合物以代替空气的一种包装方式。在气调包装中最常用的气体是CO2和N2,它会抑制细菌生长、避免脂肪氧化,阻止厌氧菌生长并保持肉的颜色,从而维持产品的品质,延长货架期,因此气调包装被认为是一种有效的肉及肉制品保藏技术。马骋等研究发现在高O2浓度条件下,牛肉中的乳酸脱氢酶(LDH)活性和还原型辅酶 I(NADH)含量更高,LDH活性和NADH含量是影响肉色稳定性的主要因素,所以在O2含量为60%的气调包装下可以维持牛肉肉色的稳定性。党亚丽等用不同组分的气调包装对鸭肉进行保鲜处理,发现采用20%CO2+40%O2+40%N2的包装方式对肉中微生物生长和蛋白质分解都有很好的抑制作用。Chen等采用30%CO2、50%CO2或50%CO的气调包装用于烤鸭保藏中,发现CO2或CO气体对假单胞菌、乳酸菌等微生物有很好的抑制作用,使烤鸭肉的脂质氧化速率降低,颜色更加稳定,货架期延长了7d。Lyu等证明在包装中填充一定浓度的O3和CO对保持牛肉品质是有效的。气调包装的成本比其他包装方式高,但这种保藏技术具有较好的防腐保质效果,仍被广泛应用于肉制品行业。
3.3.3 新型材料包装 由于单一包装材料对肉制品的保藏效果欠佳,许多学者研发出复合的新型包装材料,选取适当的添加剂应用在传统包装膜材料中,以发挥更好的保藏效果。郭宗林使用沙棘渣提取物添加进包装膜材料中,并将这种材料应用于牛肉干的保藏中,发现这种包装材料能够有效减缓牛肉干品质的变化。也有人使用含有山梨酸的纳米颗粒涂膜的包装材料用来包装鲜猪肉,发现猪肉的菌落总数保持在较低水平,且有效的抑制了脂质氧化,延长了货架期。Yang等使用红茶、乌龙茶和绿茶提取物制作成包装膜材料,用这种包装材料包装猪肉,发现肉中的脂质氧化速率降低,且有很好的抗氧化性。李红梅将氧化锌纳米颗粒与活性膜进行负载处理,应用在猪肉香肠的保藏,发现这种包装材料可以很好的抑制猪肉蛋白质降解和细菌生长。也有人将含有绿茶提取物的壳聚糖膜用于猪肉肠的包装,发现这种材料可以有效延缓微生物生长,并提高猪肉肠的色泽。Gaikwad等研发了新型聚异戊二烯活性膜,应用在牛肉干的包装中,发现在经过90d后,牛肉干仍保持较低的微生物水平。也有人将可以吸收O2、水分或释放CO2、抗菌剂的活性包装技术应用在牛肉保鲜中,发现这种包装材料比传统聚丙烯材料有更好的抑制脂质氧化和蛋白质分解的作用。新型包装材料的研发不仅对肉制品行业有积极意义,还对食品行业的健康发展有重要作用。
3.4 发酵保藏技术
发酵食品主要是指微生物在一定条件下通过生命活动来制作具有特定指标的食品。随着科学技术的发展,发酵技术已成为一门独立的学科。发酵型肉干是在传统肉干加工过程中接种发酵剂制作而成的,微生物发酵技术应用在肉干的生产工艺中,可以使肉干的肉质变嫩,赋予肉干独特的风味,并提高肉干的营养价值。由于在肉干加工过程中加入了菌种发酵剂,经微生物发酵后,肉干的pH和Aw下降,进而抑制了大肠杆菌、致病菌(金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌)等不利微生物的生长繁殖,使发酵肉干的安全性得到提升,货架期也得到延长。
3.4.1 单菌种发酵 目前,在肉干发酵过程中主要选用乳杆菌和球菌作为单菌种发酵剂。张开屏等利用戊糖片球菌应用在羊肉干的制作过程中,检测结果表明发酵羊肉干产酸速率提高,抗氧化性能提升,产品的口感也得到改善。Negishi等使用保加利亚乳杆菌制作发酵猪肉干,肉干的质构特性经发酵后发生了较大改变,经检测,肉干中乳酸菌活菌数为107-108CFU/g,大量乳酸菌使猪肉干具有独特的风味,并抑制了大肠杆菌的生长,延长了货架期。
3.4.2 复合菌种发酵 文献综述表明,选用复合发酵剂用来发酵肉干已成为研究热点。庞国强选用汉逊德巴利酵母菌、木糖葡萄球菌和乳酸片球菌作为复合发酵剂发酵牛肉干,发现经过发酵后产品的组杆菌和肉葡萄糖球菌,发现这种复合发酵剂有助于改善羊肉干的品质和口感,维持羊肉干在保藏过程中的品质稳定性。高小翃将植物乳杆菌和酿酒酵母以2:1的比例制成复合发酵液,检测发现发酵猪肉干口感和风味良好,肉干咀嚼性、弹性、胶着性均有所降低,货架期比非发酵的猪肉干产品更长。王新惠等以清酒乳酸杆菌和木糖葡萄球菌为复合发酵剂发酵猪肉,检测结果表明发酵猪肉干产品的风味、色泽、滋味等品质指标均高于自然发酵组。Katutaro研究了德氏乳杆菌和嗜热链球菌作为发酵剂对发酵猪肉干的影响,蛋白水解检测结果表明,猪肉干在发酵过程中发生了肌原纤维蛋白的水解,使肉干的口感得到提升,也增强了猪肉干的抑菌效果。
通过对发酵剂进行研究,能够有效提高发酵肉干的品质。不过发酵肉制品也存在一定的安全问题,主要包括肉中致病菌的生长、生物毒素的累积和亚硝胺的危害。另外,肉干富含蛋白质和氨基酸,在发酵过程中,携带氨基酸脱羧酶的杂菌容易将肉中的游离氨基酸转化为生物胺,而生物胺是致癌物亚硝胺的前体物质。
3.5 化学保藏技术
由于肉制品的保藏效果受到保藏过程中的微生物、空气、水分、光照等因素的影响,导致产品货架期变短,并引发一系列食品安全问题,许多学者选用化学保藏技术来对肉干的货架期进行研究。化学保藏技术主要是以加入防腐剂、抗氧化剂等添加剂的方式来达到对食品货架期延长的目的。防腐剂是通过影响微生物酶的活性、影响微生物细胞膜的通透性、影响微生物的遗传物质等作用来抑制食品中微生物的生长。抗氧化剂是通过防止或延缓食品的氧化反应,以提高食品品质的稳定性。防腐剂的选择是依靠食品微生物的种类和防腐剂抑菌谱的匹配度,并考虑防腐剂的最佳反应温度和食品加工温度等条件。研究表明,常选用山梨酸钾、亚硝酸钠等化学防腐剂,乳酸链球菌素、纳他霉素、溶菌酶、植物提取物、香辛料提取物、茶多酚等天然防腐剂用于肉干产品的防腐。
研究人员常用化学合成防腐剂应用于肉干产品的保鲜。凌逍将山梨糖醇、乙二胺四乙酸二钠和丙三醇按照最佳配比添加进猪肉干中,发现猪肉干产品的AW降低至0.63,这对猪肉干货架期的延长有重要的作用。金佳幸等将肉桂醛-β环糊精防腐剂应用在猪肉干保藏中,发现该防腐剂对猪肉干AW具有较好的降低效果,霉菌生长受到明显抑制。宋佳通过正交试验确定选用6%山梨醇、5%丙三醇和2%丙二醇制作鸡肉干,发现鸡肉干AW为0.71,货架期为135d,远高于空白对照组。Wongwiwat等将蔗糖、果糖、山梨醇按照一定比例加入鸡肉干的制作工艺中,并对真空和好氧条件下鸡肉干的品质进行了研究,发现真空条件下的鸡肉干产品色泽鲜艳,脂质氧化速率低,肉干品质较好。另外,也有许多研究人员将天然防腐剂或抗氧化剂应用在肉及肉制品中。黄现青等在猪肉制品中加入乳酸链球菌素和双乙酸钠,发现这两种添加剂可以有效抑制霉菌和细菌的生长繁殖,保鲜效果明显。刘梅对聚赖氨酸与乳酸链球菌素对鸡肉产品的保鲜做出研究,检测结果表明这两种天然防腐剂的协同作用能够高效的抑制鸡肉中常见腐败菌。Kim等将洋葱皮提取物应用于猪肉干的加工中,增加了猪肉干的风味,也延长了货架期。本课题组前期研究发现,在30℃条件下保藏一个月后,分别添加了纳他霉素和聚赖氨酸的猪肉干均未检出致病菌(沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌),且菌落总数≤10000CFU/g,大肠菌群≤30MPN/100g。
随着绿色健康食品概念的常态化,人们清楚的认识到化学防腐剂的危害,天然防腐剂的出现很好的解决了这一问题。如何真正让消费者吃到安全健康且具有一定货架期的肉干产品,将成为未来的研究热点。
3.6 微波、辐照等保藏技术
微波技术的热效应和非热效应能够在瞬间杀死许多微生物,在微波环境中,部分微生物的生物结构或蛋白质结构会被破坏,直接造成细菌的死亡。研究表明,在40℃条件下,微波处理数分钟可明显提高产品安全稳定性,并改善肉干的风味与感官品质。辐照技术是借助某些物质所产生的高能量,在常温常压下对包装产品进行彻底的杀菌。目前,对于微波技术的研究主要集中于利用其他技术与微波技术相结合,并对控制条件进行优化,以达到加工出的产品具有更好的保藏效果。
文献综述表明,微波等杀菌技术已非常成熟的应用在肉干加工中,尤其以牛肉干居多。曹效海等使用微波干燥杀菌技术用于鲜牦牛肉干的加工,发现经过微波干燥后的牛肉干色泽比传统干燥牛肉干更诱人,菌落总数明显低于空白组,货架期得到延长。王俊山利用微波-热风耦合干燥牛肉干,发现当微波功率为250W,热风温度为75℃,干燥5min后牛肉干产品的色泽、质构特性和感官评分明显高于其他干燥组,这种干燥方式赋予了牛肉干纯正的烤香风味,并提高了肉干品质,延长了保质期。Kim等在牛肉干制作过程中采用电子束辐照技术,微生物学检测结果表明该牛肉干菌落总数少,微生物安全性较高。Yong等将柔性薄层等离子体系统用于牛肉干产品杀菌,发现这种杀菌方式对牛肉干中大部分细菌、霉菌均有较好抑制效果,延长了保质期。Kim等利用射频常压等离子体放电系统灭活牛肉干中的金黄色葡萄球菌,发现杀菌效果明显。刘梦在牛肉片腌制过程中应用超声干燥方式,降低了牛肉干的硬度,并提高了牛肉干产品的品质。微波、辐照等技术在肉干中的成熟应用,很好的抑制了肉干微生物的生长,并保证了肉干品质,对肉干产业的发展有重要意义。
4 结论
本文综述了不同品种肉干的研究现状,包括牛肉干、羊肉干、猪肉干、马肉干等畜牧类肉干,鸡肉干、鸭肉干、鹅肉干等家禽类肉干,鱼肉干,以及螺肉干、蛇肉干、兔肉干等其他类肉干。研究发现,目前主要是通过添加蛋白酶等物质以改善肉干的口感,添加食源性辅料以丰富肉干的营养及风味,添加食盐代替物以降低肉干中的盐含量并改善肉干品质。另外,由于肉干营养丰富,极易滋生微生物,导致腐败变质,故本文对引发肉干腐败变质的物理因素、化学因素和生物因素进行了说明。最后,肉干产品品质的稳定需采取特定的保藏技术,以减少或杜绝腐败变质现象的发生,因此本文对肉干常见保藏技术的研究进展进行了综述,发现目前常用于肉干的保藏技术有低温保藏技术,包括真空包装、气调包装、新型材料包装在内的包装保藏技术,包括单菌种发酵和复合菌种发酵在内的发酵保藏技术,采用防腐剂和抗氧化剂在内的化学保藏技术,以及微波与辐照保藏技术等,这些保藏技术的成熟运用,保证了肉干品质的稳定性,延长了产品货架期,提供给消费者健康安全的产品。不过由于不同品种肉干的性质存在差异,未来的研究仍需对肉干的营养配比、口感提升、品质稳定、保藏技术、杀菌技术等过程进行优化,将健康安全、营养丰富、口感独特、耐储藏的不同品种肉干产品真正推向万千家庭。
【完】