應(yīng)用超高壓技術(shù)延長(zhǎng)低溫火腿的貨架期.pdf

1、低溫肉制品，是指采用較低的溫度(68-85℃)進(jìn)行熱加工，在嚴(yán)格的低溫車間生產(chǎn)，在低溫冷鏈下進(jìn)行運(yùn)輸、銷售的一類熟肉制品。此類肉制品最大程度保持了肉品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及天然風(fēng)味，加工技術(shù)先進(jìn)、市場(chǎng)廣闊，代表了肉品發(fā)展的主導(dǎo)方向．然而，由于生產(chǎn)中熱加工溫度較低，產(chǎn)品殺菌不徹底，以及后續(xù)加工過(guò)程中存在的二次污染隱患等原因，當(dāng)前我國(guó)低溫肉制品貨架期普遍偏短．嚴(yán)重制約了我國(guó)低溫肉制品市場(chǎng)的發(fā)展．食品超高壓滅菌技術(shù)主要是依據(jù)壓力的致死、致傷作用，在不改

2、變（或較小改變）食品現(xiàn)有感官、質(zhì)地及風(fēng)味的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)微生物的殺滅、抑制，延長(zhǎng)食品貨架期．超高壓能夠有效改善低溫肉制品存在的貨架期短問(wèn)題，目前該技術(shù)在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已應(yīng)用于低溫肉制品產(chǎn)業(yè)，很多超高壓食品面市，而我國(guó)超高壓低溫肉制品產(chǎn)業(yè)剛剛進(jìn)入起步階段，行業(yè)內(nèi)對(duì)超高壓加工技術(shù)相對(duì)還比較陌生，相關(guān)研究亟待開展．本論文以低溫熏煮豬肉切片火腿為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)超高壓處理后低溫火腿的貯藏特性，微生物種群結(jié)構(gòu)以及超高壓抑菌機(jī)制的研究，確立了低溫火腿的

3、超高壓加工工藝，以期為解決我國(guó)低溫肉制品貨架期短的問(wèn)題，推進(jìn)超高壓肉品產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提供數(shù)據(jù)參考和理論指導(dǎo)．具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　 1．超高壓處理后低溫火腿貯藏特性研究
　　 參考國(guó)外研究成果，選擇了400 MPa和600 MPa的壓力條件，室溫條件下(12℃)對(duì)低溫火腿進(jìn)行10 min超高壓處理，在4℃貯藏條件下定期評(píng)定樣品的微生物、理化和感官品質(zhì)變化，確定超高壓對(duì)低溫肉制品腐敗菌的抑制效應(yīng)，評(píng)定其對(duì)肉制品品質(zhì)指標(biāo)

4、的影響效果。以期在延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期的同時(shí)有效保證產(chǎn)品的食用品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值．結(jié)果表明：400 MPa和600 MPa的超高壓處理均能夠有效抑制低溫火腿中的腐敗微生物，使乳酸菌數(shù)處于相當(dāng)長(zhǎng)的低水平期，很大程度上緩解了由乳酸菌繁殖造成的低溫火腿產(chǎn)氣、發(fā)黏、漲袋等腐敗現(xiàn)象，對(duì)肉制品中常見(jiàn)污染的腸桿菌和耐冷菌顯示了很強(qiáng)的抑制效果。初始污染菌數(shù)相對(duì)較低時(shí)，600MPa/12℃/10 min的超高壓處理，4℃貯藏條件下能夠?qū)a(chǎn)品貨架期延長(zhǎng)至10周，對(duì)低

5、溫火腿的脂肪氧化、顏色、質(zhì)構(gòu)特性等理化指標(biāo)和感官指標(biāo)影響較小，不會(huì)或較小破壞低溫火腿脂肪水解、蛋白質(zhì)水解等與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相關(guān)的各項(xiàng)指標(biāo).
　　 2．超高壓對(duì)低溫火腿微生物種群結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)變化的影響研究
　　 參考相關(guān)研究，采用400 MPa和600 MPa的壓力在室溫(22℃)條件下對(duì)低溫火腿進(jìn)行10 min超高壓處理，于4℃貯藏O[高壓前），1（高壓后），30，90 d，通過(guò)直接提取樣品微生物種群的基因組DNA和總RNA，分

6、別進(jìn)行PCR-和RT-PCR-DGGE（DGGE:變性梯度凝膠電泳）指紋圖譜分析，揭示超高壓對(duì)低溫火腿中主要腐敗微生物的抑制效應(yīng)，進(jìn)一步深入了解超高壓處理后存活微生物的消長(zhǎng)規(guī)律，為超高壓技術(shù)在低溫肉制品殺菌中的應(yīng)用提供更全面的數(shù)據(jù)支撐．結(jié)果表明：低溫火腿中污染的微生物種群主要由乳桿菌屬、乳球菌屬、明串珠菌屬、魏斯菌屬和鏈球菌屬五個(gè)屬中的細(xì)菌組成；RT-PCR-DGGE技術(shù)能夠有效揭示超高壓處理后各微生物種群的存活狀況；400 MPa和6

7、00 MPa的超高壓處理能夠有效抑制低溫火腿中的清酒乳桿菌（Lactobacillus sakei）、彎曲乳桿菌（Lactobacillus curvatus）等優(yōu)勢(shì)腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖；600 MPa的壓力處理后，絕大多數(shù)的微生物種群未檢出生長(zhǎng)，低溫火腿微生物種群結(jié)構(gòu)變得非常單一，僅有綠色魏斯菌（Weissella viridescens）和腸膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）存活；超高壓處理在降低微生物

8、多樣性的同時(shí)進(jìn)一步提高了低溫火腿的食用安全性．
　　 3．超高壓耐受菌的分類鑒定及耐壓特性研究
　　 運(yùn)用變性梯度凝膠電泳技術(shù)對(duì)分離自600 MPa超高壓處理組樣品中的84株超高壓耐受菌進(jìn)行分類，并通過(guò)16S rDNA序列分析技術(shù)以及細(xì)菌生理生化試驗(yàn)進(jìn)行鑒定；以分離到的超高壓耐受菌為供試對(duì)象，比較研究了超高壓處理后耐壓菌在平板計(jì)數(shù)瓊脂、MRS瓊脂以及二者組合制備的薄層平板培養(yǎng)瓊脂上的生長(zhǎng)繁殖狀況；在此基礎(chǔ)上，以乳酸鏈球菌

9、素和超高壓作為柵欄因子，研究了二者協(xié)同處理對(duì)超高壓耐受菌存活率的影響效果，為評(píng)價(jià)超高壓耐受菌的耐壓特性，尋找有效的控制措施進(jìn)行了初步嘗試．結(jié)果表明：84株待分類的超高壓耐受菌在DGGE圖譜中僅表現(xiàn)出兩個(gè)位置不同的遷移條帶，經(jīng)鑒定后這兩株超高壓耐受菌為綠色魏斯菌（Weissella viridescens）和腸膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）；采用薄層平板培養(yǎng)方法作為評(píng)價(jià)手段，揭示出超高壓與乳酸鏈球菌素結(jié)合

10、處理對(duì)這兩株超高壓耐受菌具有顯著的協(xié)同抑制效果，200μg/mL的乳酸鏈球菌素添加量結(jié)合500MPa/5min/20℃的超高壓處理?xiàng)l件，能夠徹底抑制初始菌數(shù)為109．CFU/mL的綠色魏斯菌的生長(zhǎng)繁殖。乳酸鏈球菌素的添加能夠有效降低工業(yè)化生產(chǎn)中高壓力的使用。
　　 4．超高壓與熱處理抑菌機(jī)制的比較性研究
　　 運(yùn)用掃描/透射電鏡觀察和流式細(xì)胞多參數(shù)分析技術(shù)比較研究了超高壓處理和熱處理后綠色魏斯菌生理生化狀態(tài)的變化，揭示出

11、兩種不同的抑菌手段對(duì)綠色魏斯菌細(xì)胞膜完整性和酯酶活性的破壞情況，為更好的理解超高壓抑菌機(jī)制提供理論補(bǔ)充．結(jié)果表明：超高壓處理對(duì)綠色魏斯菌的菌體形態(tài)未發(fā)現(xiàn)顯著影響，600 MPa處理時(shí)細(xì)胞胞質(zhì)成分出現(xiàn)暗色區(qū)域及部分氣泡性結(jié)構(gòu)；在壓力由100 MPa升高至600 MPa的過(guò)程中，細(xì)胞膜完整性受到破壞的綠色魏斯菌數(shù)量顯著增加，然而整個(gè)過(guò)程中綠色魏斯菌的酯酶活性卻未見(jiàn)顯著變化．熱處理能夠引起綠色魏斯菌菌體形態(tài)發(fā)生嚴(yán)重變形，在溫度由60℃升高到1

12、00℃的過(guò)程中，菌體形變明顯加劇，細(xì)胞內(nèi)成分發(fā)生變性凝集，出現(xiàn)大面積白色區(qū)域．隨熱處理溫度的升高，綠色魏斯菌細(xì)胞膜完整性及酯酶活性均顯著喪失．超高壓處理與熱處理相同，二者都能夠破壞綠色魏斯菌的細(xì)胞膜完整性，通過(guò)引起胞體蛋白質(zhì)發(fā)生變性影響其生物化學(xué)反應(yīng)，最終達(dá)到抑制微生物的目的．
　　 5．低溫火腿超高壓殺菌工藝研究
　　 參考國(guó)內(nèi)外研究成果，選擇壓力、時(shí)間、溫度以及乳酸鏈球菌素添加量四個(gè)因素作為考察因子，以低溫火腿為基質(zhì)

13、，評(píng)定了四因子對(duì)超高壓殺滅綠色魏斯菌和腸膜明串珠菌的影響效果；在此基礎(chǔ)上，利用Box-Behnken設(shè)計(jì)法，以綠色魏斯菌死亡數(shù)量級(jí)為響應(yīng)值，對(duì)影響超高壓殺滅效果的壓力、時(shí)間和乳酸鏈球菌素添加量三個(gè)主要因子進(jìn)行了最佳水平的優(yōu)化，同時(shí)利用模型的響應(yīng)面及其等高線對(duì)影響超高壓殺菌的關(guān)鍵因子及其交互作用進(jìn)行探討，建立了低溫肉制品超高壓滅菌的二次多項(xiàng)數(shù)學(xué)模型，確立了低溫火腿超高壓殺菌工藝．結(jié)果表明：所考察的四個(gè)因子對(duì)超高壓殺菌效果均有不同程度的影響