應用超高壓技術(shù)延長低溫火腿的貨架期.pdf

1、低溫肉制品，是指采用較低的溫度(68-85℃)進行熱加工，在嚴格的低溫車間生產(chǎn)，在低溫冷鏈下進行運輸、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養(yǎng)價值及天然風味，加工技術(shù)先進、市場廣闊，代表了肉品發(fā)展的主導方向．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)加工過程中存在的二次污染隱患等原因，當前我國低溫肉制品貨架期普遍偏短．嚴重制約了我國低溫肉制品市場的發(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)地及風味的前提下實現(xiàn)對微生物的殺滅、抑制，延長食品貨架期．超高壓能夠有效改善低溫肉制品存在的貨架期短問題，目前該技術(shù)在國外發(fā)達國家已應用于低溫肉制品產(chǎn)業(yè)，很多超高壓食品面市，而我國超高壓低溫肉制品產(chǎn)業(yè)剛剛進入起步階段，行業(yè)內(nèi)對超高壓加工技術(shù)相對還比較陌生，相關研究亟待開展．本論文以低溫熏煮豬肉切片火腿為研究對象，通過對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，以期為解決我國低溫肉制品貨架期短的問題，推進超高壓肉品產(chǎn)業(yè)化進程提供數(shù)據(jù)參考和理論指導．具體研究內(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℃)對低溫火腿進行10 min超高壓處理，在4℃貯藏條件下定期評定樣品的微生物、理化和感官品質(zhì)變化，確定超高壓對低溫肉制品腐敗菌的抑制效應，評定其對肉制品品質(zhì)指標

4、的影響效果。以期在延長產(chǎn)品貨架期的同時有效保證產(chǎn)品的食用品質(zhì)和營養(yǎng)價值．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)處于相當長的低水平期，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，對肉制品中常見污染的腸桿菌和耐冷菌顯示了很強的抑制效果。初始污染菌數(shù)相對較低時，600MPa/12℃/10 min的超高壓處理，4℃貯藏條件下能夠?qū)a(chǎn)品貨架期延長至10周，對低

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

6、別進行PCR-和RT-PCR-DGGE（DGGE:變性梯度凝膠電泳）指紋圖譜分析，揭示超高壓對低溫火腿中主要腐敗微生物的抑制效應，進一步深入了解超高壓處理后存活微生物的消長規(guī)律，為超高壓技術(shù)在低溫肉制品殺菌中的應用提供更全面的數(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屬中的細菌組成；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)勢腐敗微生物的生長繁殖；600 MPa的壓力處理后，絕大多數(shù)的微生物種群未檢出生長，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、多樣性的同時進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
　　 運用變性梯度凝膠電泳技術(shù)對分離自600 MPa超高壓處理組樣品中的84株超高壓耐受菌進行分類，并通過16S rDNA序列分析技術(shù)以及細菌生理生化試驗進行鑒定；以分離到的超高壓耐受菌為供試對象，比較研究了超高壓處理后耐壓菌在平板計數(shù)瓊脂、MRS瓊脂以及二者組合制備的薄層平板培養(yǎng)瓊脂上的生長繁殖狀況；在此基礎上，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)同處理對超高壓耐受菌存活率的影響效果，為評價超高壓耐受菌的耐壓特性，尋找有效的控制措施進行了初步嘗試．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)方法作為評價手段，揭示出超高壓與乳酸鏈球菌素結(jié)合

10、處理對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℃的超高壓處理條件，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制的比較性研究
　　 運用掃描/透射電鏡觀察和流式細胞多參數(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綠色魏斯菌細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制提供理論補充．結(jié)果表明：超高壓處理對綠色魏斯菌的菌體形態(tài)未發(fā)現(xiàn)顯著影響，600 MPa處理時細胞胞質(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的過程中，細胞膜完整性受到破壞的綠色魏斯菌數(shù)量顯著增加，然而整個過程中綠色魏斯菌的酯酶活性卻未見顯著變化．熱處理能夠引起綠色魏斯菌菌體形態(tài)發(fā)生嚴重變形，在溫度由60℃升高到1

12、00℃的過程中，菌體形變明顯加劇，細胞內(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胞膜完整性，通過引起胞體蛋白質(zhì)發(fā)生變性影響其生物化學反應，最終達到抑制微生物的目的．
　　 5．低溫火腿超高壓殺菌工藝研究
　　 參考國內(nèi)外研究成果，選擇壓力、時間、溫度以及乳酸鏈球菌素添加量四個因素作為考察因子，以低溫火腿為基質(zhì)

13、，評定了四因子對超高壓殺滅綠色魏斯菌和腸膜明串珠菌的影響效果；在此基礎上，利用Box-Behnken設計法，以綠色魏斯菌死亡數(shù)量級為響應值，對影響超高壓殺滅效果的壓力、時間和乳酸鏈球菌素添加量三個主要因子進行了最佳水平的優(yōu)化，同時利用模型的響應面及其等高線對影響超高壓殺菌的關鍵因子及其交互作用進行探討，建立了低溫肉制品超高壓滅菌的二次多項數(shù)學模型，確立了低溫火腿超高壓殺菌工藝．結(jié)果表明：所考察的四個因子對超高壓殺菌效果均有不同程度的影響