1. 寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院；2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所； 3. 寧夏科學(xué)技術(shù)廳

　　摘要對(duì)微冷保鮮、防腐劑保鮮、電離輻射保鮮、超高壓保鮮和抗菌包裝保鮮等非熱力保鮮技術(shù)在肉及肉制品中的保鮮原理、優(yōu)缺點(diǎn)和國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況進(jìn)行了綜述, 以利于相關(guān)人員進(jìn)行參考。

　　肉及肉制品主要是由蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、水分及其他一些微量成分，如維生素、色素及風(fēng)味化合物等組成。肉制品由于營(yíng)養(yǎng)豐富，極容易發(fā)生變質(zhì)、變色和變味等現(xiàn)象。如何最大程度殺死或抑制腐敗微生物在肉制品的生長(zhǎng)繁殖，抑制各種酶對(duì)蛋白質(zhì)、脂肪的氧化分解，保持產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)特性與固有風(fēng)味，是肉制品保鮮的目的。非熱力保鮮技術(shù)的研究與應(yīng)用是肉品保鮮技術(shù)發(fā)展的重要組成部分，是目前肉制品品研究領(lǐng)域的一個(gè)焦點(diǎn)，與熱力保鮮技術(shù)相比，具有殺菌溫度低，能保留肉品原有的品質(zhì)，不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，但是目前應(yīng)用還不是很廣泛，引起了研究人員的廣泛重視?，F(xiàn)就其中較為常用和先進(jìn)的非熱力保鮮方法及研究進(jìn)展介紹如下。

　　微冷保鮮是上世紀(jì)六七十年代發(fā)展起來(lái)的在漁船上貯藏漁貨物的一種保鮮技術(shù)。從上世紀(jì)70年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)海魚(yú)、淡水魚(yú)、雞肉、豬肉等動(dòng)物性食品進(jìn)行了微凍貯藏研究。我國(guó)目前肉制品的保鮮、貯藏等設(shè)施配套不完善，滿足不了微凍推廣應(yīng)用的硬件需求。微冷保鮮技術(shù)是指將產(chǎn)品的溫度降至其冰點(diǎn)以下1℃~2℃，并在該溫度下進(jìn)行保藏。與傳統(tǒng)冷藏技術(shù)相比，微凍保鮮可降低凍結(jié)過(guò)程中生成的冰晶對(duì)產(chǎn)品造成的機(jī)械損傷、細(xì)胞的潰解和氣體膨脹，而且食品無(wú)需解凍，保持肉品原有鮮度。但微凍產(chǎn)品對(duì)操作要求比較高，特別是對(duì)溫度控制要求嚴(yán)格。大量研究表明，微凍可以有效地抑制細(xì)菌總數(shù)的增長(zhǎng)，延長(zhǎng)保鮮期。

　　劉大松等研究草魚(yú)肉在微凍和冷藏保鮮中的品質(zhì)變化及其機(jī)理時(shí)，發(fā)現(xiàn)微冷保險(xiǎn)保鮮期約為冷藏的1.5~2倍。Qian Liu等在對(duì)鯉魚(yú)采用微凍(-1℃和-18℃)與冷凍保護(hù)劑貯藏時(shí)，發(fā)現(xiàn)微冷(-3 ℃)能保持良好質(zhì)量，抑制脂肪氧化，降低蛋白質(zhì)降解。

　　防腐劑分為化學(xué)防腐劑和天然防腐劑。

　　目前我國(guó)市場(chǎng)上大量使用的還是化學(xué)防腐劑?；瘜W(xué)防腐劑主要是有機(jī)酸及其鹽類。酸處理能夠抑菌，主要因?yàn)镠+能夠抑制蛋白質(zhì)和核酸的水解，菌體發(fā)生形態(tài)或性質(zhì)上改變，其次也影響生物正常代謝紊亂。肉類保鮮中使用的有機(jī)酸包括乙酸、甲酸、檸檬酸、乳酸及其鈉鹽、抗壞血酸、山梨酸及其鉀鹽、磷酸鹽等。目前，使用最多的是乙酸、山梨酸及其鉀鹽、磷酸鹽等。

　　乙酸常用于生鮮肉的保鮮。乳酸鈉有減低肉品的水分活性的作用，從而抑制微生物生長(zhǎng)且乳酸根離子有抑菌功能團(tuán)，其對(duì)鼠傷害沙門氏菌和金黃色球菌都有明顯抑制作用。山梨酸能與微生物酶系統(tǒng)中的硫基相結(jié)合，從而破壞了許多重要的酶類，其對(duì)霉菌、酵母菌和好氣性細(xì)菌的生長(zhǎng)發(fā)育起抑制作用，但對(duì)嫌氣性細(xì)菌幾乎無(wú)效。山梨酸鹽對(duì)酵母菌、霉菌及需氧菌有一定抑制作用，對(duì)革蘭氏厭氧芽孢菌幾乎沒(méi)有抑制作用。

　　化學(xué)防腐劑可能存在潛在的危害，因此天然防腐劑因安全性高頗受人們歡迎。天然保鮮劑主要來(lái)源于動(dòng)植物原料以及利用微生物進(jìn)行發(fā)酵得到的產(chǎn)物，具有無(wú)毒、安全、抑菌譜廣等優(yōu)點(diǎn)。

　　植物多酚是一類廣泛存在于植物體內(nèi)的具有多酚結(jié)構(gòu)的次生代謝物，主要存在于植物的皮、根、葉和果中。植物多酚有天然的抗氧化活性，能夠向活潑的自由基提供氫，切斷活潑自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而延緩油脂中不飽和脂肪酸的自動(dòng)氧化。目前，研究比較多的是一些來(lái)源于傳統(tǒng)膳食的植物多酚類物質(zhì)，如茶多酚、蘋(píng)果多酚等。茶多酚抑菌范圍比較廣泛，對(duì)有無(wú)細(xì)胞壁的革蘭氏菌、腸道致病菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌和大腸桿菌等均有抑制效果。對(duì)真空包裝、4℃下冷藏的鴕鳥(niǎo)添加200mg/kg和400mg/kg茶多酚，可抑制鴕鳥(niǎo)中高鐵血紅蛋白的形成，并提高總色素含量和色度值。因此，茶多酚不僅具有抑菌、抗氧化作用而且有一定的護(hù)色保鮮作用。但由于其具有氧化褐變特性，對(duì)肉制品護(hù)色效果不理想，使其添加濃度受到限制。

　　動(dòng)物源的肉制品保鮮劑主要以殼聚糖為主。殼聚糖是由甲殼素脫乙酰基化反應(yīng)得到的一種多糖類有機(jī)聚合物。殼聚糖分子結(jié)構(gòu)上的游離氨基可以與微生物表面的脂多糖、磷壁質(zhì)酸等酸性物質(zhì)相互吸附形成高分子電解質(zhì)，使細(xì)胞滲透性增大，造成細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)滲出，生長(zhǎng)被抑制或死忙。同時(shí)殼聚糖可使細(xì)菌細(xì)胞核中DNA向RNA轉(zhuǎn)錄受阻且干擾蛋白質(zhì)合成，使細(xì)胞繁殖受到限制，從而起到抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的作用。殼聚糖抗菌活性強(qiáng)，革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌、酵母、真菌具有抗菌活性，特別是對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌、變形桿菌和酵母菌有較強(qiáng)的抑制能力，是一種天然的廣譜抗菌劑。殼聚糖具有很好的成模性，可在食品表面形成一層膜。Sweetie R. Kanatt等給雞肉、羊肉涂一層2g/100mL的殼聚糖，在0℃~3℃冷藏14d，結(jié)果表明，延緩肉的脂肪氧化，延長(zhǎng)儲(chǔ)藏期，且沒(méi)有明顯的感官變化.楊錫洪等添加6%經(jīng)菠蘿蛋白酶酶解30min的殼聚糖可將中式煮制肉制品的貨架期延長(zhǎng)3d。殼聚糖安全、無(wú)毒、無(wú)味，對(duì)肉制品有很好的防腐保鮮作用。

　　目前，我國(guó)肉制品保鮮中允許使用的生物保鮮劑只有乳酸鏈球菌素和納他霉素。

　　Nisin是一種由乳酸菌在代謝過(guò)程中分泌產(chǎn)生具有抗菌活性的多肽。Nisin可抑制葡萄球菌屬、鏈球菌屬、芽孢桿菌屬、乳桿菌、李斯特菌、金黃色葡萄球菌等和大部分革蘭氏陽(yáng)性菌的生長(zhǎng)和繁殖。其抑菌機(jī)理一直是研究熱點(diǎn)，但目前尚未定論。由于Nisin進(jìn)入人體被蛋白酶分解后，不能被人體吸收，不會(huì)干擾人體腸道內(nèi)正常菌群的平衡，也不會(huì)產(chǎn)生交叉抗性，因此，它是一種安全、高效、無(wú)毒、無(wú)副作用的天然食品防腐劑，至今已在50多個(gè)國(guó)家得到應(yīng)用，且已在浙江天臺(tái)銀象生物化工廠實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。Nisin主要應(yīng)用于冷鮮肉、豬肉、香腸、西式火腿切片、魚(yú)、蝦類海鮮制品、烤肉、家禽熟食等肉制品加工中。由于Nisin是窄譜抗菌素，單獨(dú)使用不能起到最佳效果，通常將 Nisin和其他幾種保鮮劑聯(lián)合使用。

　　納他霉素是一種多烯烴大環(huán)內(nèi)酯類抗真菌劑。多烯具有一個(gè)平面大環(huán)內(nèi)酯環(huán)狀結(jié)構(gòu)，能與 甾醇化合物相互作用且具有高度親和性，幾乎對(duì)全部真菌都具有抑制和殺滅活性的作用，抑菌譜系非常廣泛，既可抑制各種霉菌、酵母菌的生長(zhǎng)，又能有效抑制絲狀真菌中黃曲霉毒素的形成。其抗菌機(jī)理在于它能與真菌細(xì)胞膜上的甾醇化合物反應(yīng)，從而使細(xì)胞膜破裂，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物滲出而死亡，如果微生物的細(xì)胞壁或細(xì)胞膜中沒(méi)有甾醇化合物，則納他霉素對(duì)其沒(méi)有抗菌作用，所以納他霉素對(duì)細(xì)菌、病毒等微生物沒(méi)有抑制作用。目前已成為30多個(gè)國(guó)家廣泛使用的一種天然生物性食品防腐劑和抗菌添加劑，為其在國(guó)內(nèi)肉品行業(yè)的使用填補(bǔ)了空白。

　　輻射殺菌是利用放射線發(fā)出的能量，以電磁波的形式透過(guò)物質(zhì)中的分子吸收輻射能量被激活成離子或自由基，引起化學(xué)鍵斷裂，使物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，同時(shí)對(duì)對(duì)細(xì)菌中的DNA造成損傷，進(jìn)而損害整個(gè)細(xì)胞，影響其正常生長(zhǎng)發(fā)育和新陳代謝。食品輻射是一種冷加工處理方法，食品內(nèi)部不會(huì)引起升溫，不引起食品的色、香、味變化，能最大限度地減少食品品質(zhì)和風(fēng)味的損失，達(dá)到延長(zhǎng)保存期的目的。由于其高效、節(jié)能、無(wú)污染、無(wú)殘留，因此，無(wú)論是對(duì)于消費(fèi)者還是肉加工業(yè)來(lái)說(shuō)，是一種好的殺菌方法。目前用于肉品輻照的射線主要為γ射線，其來(lái)自60Co與137Cs放射性同位素，其中 60Co使用最廣泛。

　　超高壓是指將100MPa~1000 MPa的靜態(tài)液體壓力施加于處理制品上，同時(shí)保持一定時(shí)間，以達(dá)到殺菌、破壞酶以及改善物料結(jié)構(gòu)和特性為加工目的的處理手段。肉及肉制品超高壓滅菌由于沒(méi)有添加化學(xué)成分所以不會(huì)產(chǎn)生副作用。因?yàn)槭窃诘蜏鼗虺叵聹缇?，所以物質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)成分、功能性因子和風(fēng)味不會(huì)被破壞。超高壓抑制微生物主要通過(guò)高壓使細(xì)胞膜上的磷脂結(jié)晶化，從而使細(xì)胞膜的通透性改變，還可影響細(xì)胞離子交換、脂肪酸組成、核糖體形態(tài)、細(xì)胞形態(tài)，降低DNA復(fù)制復(fù)合體的穩(wěn)定，影響膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，造成細(xì)胞的亞致死損傷。另一方面是高壓可使蛋白質(zhì)變性，酶失活，從而殺滅微生物。如今超高壓在食品中的應(yīng)用研究中，日走在世界前列，然后是法國(guó)、西班牙和美國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家。近些年來(lái)我國(guó)在這一領(lǐng)域的研究也逐年增多，在肉制品方面有較多文獻(xiàn)，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距。

　　常溫25℃保存豬肉10min，豬肉中革蘭氏陰性細(xì)菌和酵母菌在400MPa左右的壓力下基能被殺死，革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌被殺死的壓力則需600MPa，而芽孢失活則需800MPa以上的壓力。超高壓處理能延長(zhǎng)肉制品保質(zhì)期，但只能殺死部分微生物，特別是要滅活芽孢及芽孢桿菌需要更高的壓力及適當(dāng)加熱和延長(zhǎng)保壓時(shí)間。因此，如果要想取得理想的肉制品保鮮效果，就需要與其他殺菌保鮮技術(shù)結(jié)合。韓衍青等在600MPa,2℃，10min超高壓處理對(duì)低溫火腿，4℃下貯藏，可使乳酸菌數(shù)處于相當(dāng)長(zhǎng)的低水平期，對(duì)肉制品中常見(jiàn)污染的大腸桿菌和耐冷菌顯示了很強(qiáng)的抑制效果，能夠?qū)a(chǎn)品貨架期延長(zhǎng)至10周。

　　真空包裝主要作用是：抑制好氣性微生物生長(zhǎng)，避免與外界微生物接觸發(fā)生二次污染；減緩蛋

　　白質(zhì)降解和脂肪氧化酸敗。此外，真空包裝只能抑制好氧性微生物，厭氧性微生物仍然生長(zhǎng)繁育，

　　致使肉制品變質(zhì)腐敗。肉品真空包裝適合于長(zhǎng)期貯存和長(zhǎng)距離運(yùn)輸，因此，真空包裝從初始包裝、運(yùn)輸?shù)搅闶鄱嫉玫綇V泛應(yīng)用[22]，現(xiàn)在消費(fèi)市場(chǎng)主要銷售包裝形式。

　　氣調(diào)包裝是指在密封性能好的材料中裝進(jìn)食品，然后注入特殊氣體或氣體混合物，使其與外界隔絕。氣調(diào)包裝和真空包裝相比，并不會(huì)比真空包裝貨架期長(zhǎng)，但會(huì)減少產(chǎn)品受壓和血水滲出，并能使產(chǎn)品保持良好色澤。氣調(diào)包裝所用氣體主要為O2、N2、CO2。CO2對(duì)大多數(shù)好氧性微生物和霉菌的生長(zhǎng)有抑制作用，但對(duì)厭氧菌無(wú)抑制作用。Lerasle M等研究表明，生禽香腸采用500MPa處理5min，包裝袋內(nèi)充入50%CO2+50%N2混合氣體，冷藏，其保藏期可達(dá)22d，大大超過(guò)真空包裝的保藏期。李誠(chéng)等對(duì)冷卻鮮豬肉采用25%CO2+25%N2+50%O2的PE/PA塑料袋氣調(diào)包裝，在0 ℃~4 ℃冷卻保存，可使冷卻鮮豬肉保質(zhì)期達(dá)到12d，從而使冷卻保存鮮豬肉呈鮮艷的紅色。雖然其他氣體如氮氧化物、二氧化硫、乙烯、氯氣以及臭氧和環(huán)氧丙烷都有類似作用，但出于安全性、法規(guī)和成的考慮，它們尚未投入商業(yè)應(yīng)用。

　　抗菌包裝屬于一種活性包裝概念，其通過(guò)抗菌劑減緩微生物生長(zhǎng)速度或者減少微生物成活數(shù)量。抗菌包裝以其方便、有效的特點(diǎn)備受人們關(guān)注，是應(yīng)用最為廣泛的活性包裝之一。該活性包裝技術(shù)在日、歐洲已使用多年，特別是日使用活性包裝技術(shù)最多。在我國(guó)，由于很多原因，活性包裝在肉及其制品包裝方面的運(yùn)用還很少。

　　目前，國(guó)際上流行使用能釋放抗菌劑的膜或小包來(lái)抑制有害菌的生長(zhǎng)繁殖?？捎糜谌庵破房咕b材料的防腐劑主要有有機(jī)酸及其鹽、乳酸鏈球菌素和乙醇等。其他具有防腐效果的化學(xué)防腐劑、氣體、酶制劑和天然成分也被混入到包裝材料中去。在肉制品表面直接涂上抗菌涂層或采用含抗菌物質(zhì)的薄膜包裝均能有效地抑制微生物的生長(zhǎng)。將抗菌劑直接添加到肉中，可能會(huì)導(dǎo)致肉品成分中某些物質(zhì)部分失活，且抗菌效果不好。因此，使用含有抗菌劑的包裝膜更為有效。

　　微冷保鮮、天然保鮮劑、真空包裝、氣調(diào)包裝、超高壓等現(xiàn)代保鮮技術(shù)在改善肉類品質(zhì)、防腐保鮮等方面表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。這些保鮮措施多種多樣，各有利弊，在實(shí)際生產(chǎn)中，往往是將幾種保鮮技術(shù)有效結(jié)合，以達(dá)到良好的保鮮效果。非熱力保鮮技術(shù)將會(huì)是肉及肉制品加工的新途徑，為肉及肉制品貯藏和保鮮提供廣闊前景。