冷鮮肉的微生物腐敗

姚興海

[摘 要]隨著人們生活水平的提高，綠色通道高速公路的普及，交通越來(lái)越便利，冷鮮肉尤其是托盤(pán)薄膜包裝冷鮮肉的消費(fèi)日趨上升和普及。冷鮮肉的品質(zhì)安全問(wèn)題逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)的研究主要集中在冷鮮肉初始菌相分析、保鮮劑優(yōu)選、優(yōu)勢(shì)腐敗菌確定、復(fù)合保鮮技術(shù)應(yīng)用、包裝方式改進(jìn)等方面。國(guó)外對(duì)冷鮮肉的腐敗研究起步比較早，發(fā)展較快。保鮮劑的選擇多源于多酚類(lèi)物質(zhì)、葡萄籽提取物和氧化物酶體系等天然保鮮劑。氣調(diào)包裝在達(dá)到抑制微生物生長(zhǎng)的同時(shí)，還要綜合考慮肉制品色澤等感官品質(zhì)等指標(biāo)。除了研究微生物生長(zhǎng)的基本變化規(guī)律之外，還要綜合研究肉類(lèi)腐敗過(guò)程中微生物之間的交互作用，并從微生物相關(guān)的代謝機(jī)理方面深入探討導(dǎo)致肉制品腐敗的原因。

[關(guān)鍵詞] 冷鮮肉;微生物;腐敗

[中圖分類(lèi)號(hào)]TS251.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

冷鮮肉在分割、加工、運(yùn)輸和零售過(guò)程中由于營(yíng)養(yǎng)豐富、水分活度高極易遭受周?chē)h(huán)境微生物的污染，冷鮮肉腐敗變質(zhì)就是微生物增殖代謝作用的結(jié)果;微生物的大量繁殖是引起冷鮮肉腐敗的最直接原因，冷鮮肉的腐敗除了使蛋白質(zhì)和脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生一系列變化外，其色澤由鮮紅、暗紅變成暗褐甚至墨綠，失去光澤，表面發(fā)粘，產(chǎn)生腐敗變質(zhì)的臭氣，甚至長(zhǎng)霉，腐敗的肉品完全失去了加工和食用價(jià)值。目前我國(guó)對(duì)冷鮮肉的衛(wèi)生指標(biāo)，通常認(rèn)為冷鮮肉的細(xì)菌總數(shù)達(dá)到106 cfu/g時(shí)為警戒線，而達(dá)到107 cfu/g時(shí)冷鮮肉外觀有明顯的腐敗現(xiàn)象，而達(dá)到108 cfu/g時(shí)外表有粘液形成，不能食用。

1 冷鮮肉中的主要致腐微生物

一般健康禽類(lèi)冷鮮肉的內(nèi)部組織中并無(wú)腐敗菌存在，它對(duì)微生物的入侵有一定的防御機(jī)制。屠宰過(guò)程使得其自身的防御受到破壞，而且肌肉組織具有豐富的營(yíng)養(yǎng)以及高的水分活度，肉與外界環(huán)境接觸也增大了微生物污染的可能性;皮毛、排泄物、淋巴結(jié)、創(chuàng)傷口，以及屠宰加工過(guò)程中的加工設(shè)備、冷藏溫度、運(yùn)輸條件等環(huán)境因素都會(huì)導(dǎo)致冷鮮肉品的微生物污染。一直處于冷鮮肉中的微生物一般分為病原菌和腐敗菌，前者一般源于禽畜肉本身，如禽肉中的空腸彎曲桿菌（Campylobacter jejuni），而后者一般來(lái)自于周?chē)h(huán)境。冷鮮肉中常見(jiàn)的腐敗菌有：假單胞菌屬（Pseudomonas spp.），莫拉氏菌屬（Moraxella），不動(dòng)桿菌屬（Acinetobacter），氣單胞菌屬（Aeromonas）和兼性厭氧的腸桿菌科（Enterobacteriaceae），以及革蘭氏陽(yáng)性的葡萄球菌屬（Staphylococcus），乳桿菌屬（Lactobacillus）和熱死環(huán)絲菌（Brochothrix thermosphacta）等。此外肉品中也有少量芽孢桿菌、霉菌和酵母菌，但其致腐能力較低。

假單胞菌屬是一種致腐能力比較強(qiáng)的好氧性嗜冷革蘭氏陰性菌。低溫高濕的環(huán)境利于假單胞菌將葡萄糖轉(zhuǎn)化為葡糖酸鹽或2-酮葡糖酸。有氧低溫貯藏條件中其數(shù)量與細(xì)菌總數(shù)非常接近。該菌能優(yōu)先利用肉品中的葡萄糖，當(dāng)細(xì)菌總數(shù)達(dá)到108 cfu/g 時(shí)，葡萄糖的供應(yīng)將不能滿足其生長(zhǎng)需求，假單胞菌開(kāi)始利用氨基酸作為生長(zhǎng)基質(zhì)，生成具有異味的酸、酯、含硫化合物等。腐敗臭味即大多來(lái)自假單胞菌屬;假單胞菌屬中的熒光假單胞菌（Pseudomonas fluorescens）和莓實(shí)假單胞菌（Pseudomonas fragi）是最重要的肉制品腐敗菌。冷鮮肉初始菌相中的優(yōu)勢(shì)腐敗菌多為熒光假單胞菌，莓實(shí)假單胞菌因其具有較短的延滯期以及較快的生長(zhǎng)速率而成為貯藏過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)腐敗菌。

腸桿菌屬于兼性厭氧型細(xì)菌，但有氧條件更適宜其生長(zhǎng)。該菌在有氧條件下可利用葡萄糖作為反應(yīng)底物，發(fā)酵葡萄糖時(shí)不會(huì)產(chǎn)生難聞的氣味，只有葡萄糖耗盡，某些氨基酸被分解才產(chǎn)生不良?xì)馕?。因而?dāng)環(huán)境條件適宜時(shí)，腸桿菌具有較強(qiáng)的致腐能力。

熱死環(huán)絲菌通常也被認(rèn)為是冷藏溫度下引起真空包裝肉及肉制品腐敗的主要微生物。據(jù)報(bào)道，熱死環(huán)絲菌還是引起托盤(pán)包裝冷鮮禽肉腐敗的重要微生物。熱死環(huán)絲菌可利用葡萄糖作為生長(zhǎng)底物，在有氧的條件下生成乙酸和乙偶姻，產(chǎn)生異味，同時(shí)還能分解纈氨酸和亮氨酸，產(chǎn)生異戊酸和異丁酸;在無(wú)氧條件下，熱死環(huán)絲菌分解代謝的最終產(chǎn)物主要是乳酸及少量其他揮發(fā)性酸等酸性物質(zhì)。在有氧的環(huán)境下，假單胞菌由于生長(zhǎng)迅速，對(duì)生長(zhǎng)底物的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)以及其代謝產(chǎn)物作用而成為優(yōu)勢(shì)菌;而在無(wú)氧環(huán)境中，假單胞菌生長(zhǎng)完全受到抑制，熱死環(huán)絲菌可能成為主要腐敗菌。

乳酸菌屬隨菌齡增長(zhǎng)和培養(yǎng)基酸度的增加由革蘭氏陽(yáng)性變?yōu)殛幮?。特征性的糖分解作用，葡萄糖發(fā)酵時(shí)pH降低一個(gè)或幾個(gè)單位。5%～10%的二氧化碳常促進(jìn)它在固體培養(yǎng)基表面上的生長(zhǎng)。生長(zhǎng)溫度范圍為5℃～53℃，最適生長(zhǎng)溫度一般為30℃～40℃。耐酸，最適pH通常是5.5～5.8或更低。在中性或者開(kāi)始是堿性的pH環(huán)境中時(shí)，延滯期可能延長(zhǎng)，或者總的生長(zhǎng)量減少。乳酸菌在初期只占污染微生物總量的很小的部分。但是若在低氧的條件下，乳酸菌很快會(huì)成為優(yōu)勢(shì)菌，它利用葡萄糖產(chǎn)生乳酸，在一定程度上抑制了其他細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖。當(dāng)碳水化合物耗盡后，乳酸菌利用氨基酸，產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸，使得肉制品出現(xiàn)干酪味臭氣。

莫拉氏菌/不動(dòng)桿菌這類(lèi)微生物主要利用氨基酸作為生長(zhǎng)基質(zhì)，但其在降解氨基酸時(shí)，并不產(chǎn)生有異味的副產(chǎn)物，因而致腐能力較低。但是當(dāng)這類(lèi)微生物成為腐敗菌相的主要組成部分時(shí)，它們會(huì)增強(qiáng)假單胞菌和熱死環(huán)絲菌的致腐能力。這是由于莫拉氏菌 /不動(dòng)桿菌競(jìng)爭(zhēng)了環(huán)境中的氧，在缺氧狀態(tài)下，即使有葡萄糖存在，假單胞菌和熱死環(huán)絲菌仍會(huì)分解氨基酸。

2 冷鮮肉的初始微生物構(gòu)成

冷鮮肉初始微生物總數(shù)及主要構(gòu)成直接影響其腐敗速率;不同的屠宰工藝、處理方式均會(huì)影響冷鮮肉初始微生物數(shù)量及主要微生物的構(gòu)成，初始微生物總數(shù)一般在103～104 個(gè)/g左右。假單胞菌、乳酸菌、熱死環(huán)絲菌和腸桿菌是各類(lèi)冷鮮肉初始微生物構(gòu)成中的主要細(xì)菌;假單胞菌和熱死環(huán)絲菌的微生物總數(shù)占優(yōu)，是各類(lèi)冷鮮肉初始微生物構(gòu)成中的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌，二者所占的比例因冷鮮肉種類(lèi)的不同而有所差異;腸桿菌次之，其菌落數(shù)量因冷鮮肉的種類(lèi)和污染情況不同而存在較大差異;乳酸菌因冷鮮肉種類(lèi)的不同，其初始數(shù)量有所不同，冷鮮畜肉中數(shù)量較多，禽肉中數(shù)量較低;葡萄球菌、微球菌、霉菌和酵母菌等其他菌的數(shù)量較少，甚至不被檢出。

3 冷鮮肉貯藏過(guò)程中的腐敗菌

冷鮮肉制品表面因屠宰、切割、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)而污染的微生物在冷鮮肉低溫貯藏過(guò)程中隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，其微生物構(gòu)成會(huì)發(fā)生較明顯的變化，其中的一種或幾種微生物將逐漸成為冷鮮肉中的優(yōu)勢(shì)腐敗菌，而其他菌會(huì)處于較低數(shù)量，甚至消亡;通常判定優(yōu)勢(shì)腐敗菌有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一是通過(guò)分析貯藏過(guò)程中的微生物構(gòu)成的變化，確定一種或幾種菌數(shù)量與細(xì)菌總數(shù)的數(shù)量關(guān)系;二是鑒定這一種或幾種菌所產(chǎn)生異味的定性能力和產(chǎn)生腐敗代謝物的定量能力。

研究表明，冷鮮肉貯藏過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)腐敗菌因包裝形式的不同而存在明顯差異，有氧貯藏過(guò)程中（通常為托盤(pán)包裝）的優(yōu)勢(shì)腐敗菌為假單胞菌，真空包裝條件下的優(yōu)勢(shì)腐敗菌為乳酸菌。此外，也有部分關(guān)于假單胞菌和熱死環(huán)絲菌是有氧貯藏條件下的優(yōu)勢(shì)腐敗菌、熱死環(huán)絲菌是真空包裝條件下的優(yōu)勢(shì)腐敗菌的研究報(bào)道。

邵偉等對(duì)低溫（5 ℃、10 ℃、15 ℃）貯藏過(guò)程中的托盤(pán)包裝冷鮮肉進(jìn)行微生物數(shù)量分析，發(fā)現(xiàn)假單胞菌數(shù)與細(xì)菌總數(shù)非常接近，數(shù)量上占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。Jorge A. Lasta等對(duì)有氧條件下（5±1℃）貯藏的冷鮮牛肉皮下脂肪層進(jìn)行細(xì)菌數(shù)量測(cè)定和葡萄糖濃度、氨基酸濃度、乳酸濃度等生化檢測(cè)，確定假單胞菌為優(yōu)勢(shì)腐敗菌。這一結(jié)論與Carmen Pin等選用細(xì)菌數(shù)量和最大比生長(zhǎng)速率作為衡量指標(biāo)確定假單胞菌為冷鮮肉有氧條件下優(yōu)勢(shì)腐敗菌的結(jié)論一致。

張德權(quán)等以真空包裝的冷鮮羊肉為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，乳酸菌在與假單胞菌和熱死環(huán)絲菌初始菌數(shù)相當(dāng)?shù)那闆r下，其數(shù)量快速增加而成為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌群。Rita M. Sakala等通過(guò)監(jiān)測(cè)貯藏過(guò)程中真空包裝冷鮮牛肉的菌相變化，發(fā)現(xiàn)乳酸菌的強(qiáng)抑制作用使熱死環(huán)絲菌的數(shù)量顯著下降，而成為優(yōu)勢(shì)腐敗菌。

近年來(lái)，現(xiàn)代生物分子檢測(cè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于微生物菌種的鑒定方面。M.Y.Li等應(yīng)用PCR-DGGE技術(shù)對(duì)冷鮮豬肉儲(chǔ)藏過(guò)程中的主要微生物進(jìn)行檢測(cè)，從分子水平上確立了假單胞菌、乳酸菌、熱死環(huán)絲菌的優(yōu)勢(shì)腐敗菌地位，這與應(yīng)用傳統(tǒng)微生物鑒定方法得出的結(jié)論一致。

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