即食小龍蝦殺菌及保藏技術(shù)的研究進(jìn)展

王茜，王利強(qiáng),2

即食小龍蝦殺菌及保藏技術(shù)的研究進(jìn)展

王茜1，王利強(qiáng)1,2

（1.江南大學(xué)，江蘇 無(wú)錫 214122；2.江蘇省食品先進(jìn)制造裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無(wú)錫 214122）

保證即食小龍蝦的食品品質(zhì)，延長(zhǎng)其貨架期，為即食小龍蝦殺菌及保藏技術(shù)的發(fā)展提供理論參考。綜述即食小龍蝦加工的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、存在問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)。從腐敗機(jī)制出發(fā)，分析殺菌和保藏2種工藝延長(zhǎng)保質(zhì)期的作用機(jī)制及關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，闡明其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，重點(diǎn)探討國(guó)內(nèi)的研究進(jìn)展?，F(xiàn)代滅菌技術(shù)可以在很大程度上減小食品品質(zhì)損失，熱滅菌技術(shù)以其安全可控性在未來(lái)食品滅菌工業(yè)中仍難被取代；現(xiàn)有的殺菌和保藏工藝可以延長(zhǎng)即食小龍蝦的貨架期，但仍存在不足。探究不同柵欄因子對(duì)即食小龍蝦保藏的協(xié)同作用；從保藏機(jī)制出發(fā)構(gòu)建即食小龍蝦在殺菌、保藏過(guò)程中的保質(zhì)與傳質(zhì)模型，都是未來(lái)優(yōu)化即食小龍蝦殺菌及保藏工藝的重要解決方案。

即食小龍蝦；保藏技術(shù)；腐敗機(jī)制；柵欄因子；研究進(jìn)展

小龍蝦（），學(xué)名克氏原螯蝦，產(chǎn)自美國(guó)（中西部）、墨西哥、古巴，后經(jīng)日本傳入我國(guó)長(zhǎng)江流域，其適應(yīng)性強(qiáng)，易被養(yǎng)殖，已逐漸成為我國(guó)水產(chǎn)品養(yǎng)殖的重要品類之一。據(jù)2021年中國(guó)小龍蝦產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告[1]顯示，受疫情影響，2020年中國(guó)小龍蝦的總產(chǎn)值約為3 448.46億元，同比下降了15.07%，但產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展勢(shì)頭依舊良好，養(yǎng)殖面積及產(chǎn)值再創(chuàng)新高，產(chǎn)品品類也由單一速凍蝦仁向即食蝦、速凍蝦仁、速凍帶殼蝦尾等轉(zhuǎn)變。隨著現(xiàn)代人生活節(jié)奏的加快，即食產(chǎn)品因其方便快捷、易于流通運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注，越來(lái)越多的食品被開發(fā)成即食產(chǎn)品。在眾多即食產(chǎn)品中，即食小龍蝦以其肉質(zhì)鮮美，富含高蛋白、低脂肪等特點(diǎn)深受消費(fèi)者喜愛(ài)，符合當(dāng)代消費(fèi)者的消費(fèi)需求，消費(fèi)占比持續(xù)增長(zhǎng)[2]。即食小龍蝦的開發(fā)改善了目前小龍蝦制品效益低下的局面，拓寬了其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的道路。

目前，我國(guó)小龍蝦加工業(yè)以初加工為主。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年小龍蝦的總加工量為88.07萬(wàn)t左右，同比升高了約10.09%。從規(guī)?；庸し植紒?lái)看，規(guī)?；庸て髽I(yè)主要集中在湖北、安徽、江西、江蘇等省[1]，因此小龍蝦產(chǎn)品在長(zhǎng)距離運(yùn)輸過(guò)程中的保藏成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵一環(huán)。由于我國(guó)小龍蝦產(chǎn)品保藏技術(shù)的發(fā)展相對(duì)較緩，每年因腐敗而丟棄的小龍蝦制品超過(guò)12%，降低了企業(yè)的效益，因此在一定程度上限制了小龍蝦產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展[3]。此外，消費(fèi)者對(duì)食品的需求也逐漸由數(shù)量向質(zhì)量轉(zhuǎn)變，對(duì)食品安全、營(yíng)養(yǎng)、質(zhì)構(gòu)和新鮮度的要求越來(lái)越高。原料小龍蝦的養(yǎng)殖深受地域、季節(jié)的影響，即食小龍蝦產(chǎn)品又極易腐敗變質(zhì)，易引發(fā)食品安全問(wèn)題?；诖耍_展即食小龍蝦保藏和殺菌技術(shù)的研究刻不容緩。文中在闡述即食小龍蝦加工和儲(chǔ)藏過(guò)程中的腐敗機(jī)制的基礎(chǔ)上，針對(duì)殺菌階段和儲(chǔ)藏階段，分別綜述了國(guó)內(nèi)研究較為廣泛的即食小龍蝦保藏和殺菌工藝技術(shù)，指出其存在的問(wèn)題，并提出解決方法，展望了即食小龍蝦加工和保藏技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，以期為加快即食小龍蝦在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提供理論參考。

1 即食小龍蝦腐敗機(jī)制的研究進(jìn)展

在加工過(guò)程中，因小龍蝦肉具有較高的水分活度和蛋白質(zhì)含量，因而極易受到細(xì)菌的侵襲，導(dǎo)致其腐敗變質(zhì)。在儲(chǔ)藏期間，內(nèi)源酶水解蛋白質(zhì)、脂肪氧化、微生物致腐作用等都是引起蝦肉腐敗變質(zhì)的因素[4]，其中致腐微生物的影響最顯著。微生物不斷分解蝦肉中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以供自身代謝繁殖，菌落總數(shù)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，同時(shí)其代謝生成的有機(jī)酸、胺類、醇類、硫化物等有刺激性氣味的產(chǎn)物[5]，會(huì)導(dǎo)致蝦肉制品達(dá)到腐敗終點(diǎn)而不被接受。

在即食小龍蝦的腐敗進(jìn)程中并非全部微生物均參與了致腐作用，僅有部分特定腐敗菌參與，而其中占有優(yōu)勢(shì)地位的腐敗菌會(huì)因加工方式的不同而有所差異[6]，其也對(duì)腐敗進(jìn)程起到?jīng)Q定性作用。針對(duì)不同方式處理的蝦制品進(jìn)行優(yōu)勢(shì)腐敗菌鑒定，進(jìn)一步探究保藏工藝具有重要意義。其中，張澤偉[5]研究發(fā)現(xiàn)，真空包裝的即食小龍蝦的優(yōu)勢(shì)腐敗菌為短小芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌和賴氨酸芽孢桿菌等；張永進(jìn)等[7]實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，采用巴氏滅菌處理即食小龍蝦的優(yōu)勢(shì)腐敗菌為蘇云金芽孢桿菌和希瓦氏菌等；劉文浩等[8]研究結(jié)果表明，氣調(diào)包裝即食小龍蝦的優(yōu)勢(shì)腐敗菌為弗氏檸檬酸桿菌。

2 即食小龍蝦殺菌技術(shù)的研究進(jìn)展

2.1 殺菌技術(shù)

熱滅菌技術(shù)是基于高溫使蛋白質(zhì)、核酸等高分子物質(zhì)變性的原理產(chǎn)生的。當(dāng)肉制品的中心溫度達(dá)到70 ℃時(shí)，除耐熱芽孢菌外的致病菌基本都會(huì)被殺死，因此巴氏滅菌處理可延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，但程度有限，且一般不能脫離低溫環(huán)境而單獨(dú)使用[9]。當(dāng)肉制品的中心溫度維持在120 ℃時(shí)，數(shù)分鐘即可殺死包括耐熱芽孢菌在內(nèi)的所有致病菌。張澤偉等[10]通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)高溫處理后即食小龍蝦的保質(zhì)期較巴氏處理分別延長(zhǎng)了24 d（4 ℃下保藏）和15 d（10 ℃下保藏）。大量研究表明[11]，熱滅菌技術(shù)具有較好的可控性、安全性，因此它仍是未來(lái)肉及其制品殺菌最主要的方式。

高溫會(huì)造成蝦肉自身的蛋白質(zhì)變性、氨基酸降解，以及風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)的改變[12]，這是限制熱滅菌技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸之一。近年來(lái)，新興的熱滅菌技術(shù)通過(guò)縮短食品達(dá)到目標(biāo)溫度所需的時(shí)間，從而減少溫度對(duì)食品品質(zhì)的損傷。其中，華盛頓州立大學(xué)開發(fā)了微波輔助巴氏殺菌系統(tǒng)（Microwave Assisted Pasteurization System，MAPS），它利用微波（915 MHz）實(shí)現(xiàn)快速加熱，與傳統(tǒng)水熱相比，產(chǎn)品的質(zhì)量得到大幅改善[13]。張澤偉[5]利用過(guò)熱蒸汽對(duì)即食小龍蝦進(jìn)行滅菌，與傳統(tǒng)傳熱相比，增加了蒸汽冷凝在食品表面釋放大量熱的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了快速升溫。郭力[14]采用變溫滅菌技術(shù)（Variable Retort Temperature Sterilization, VRTS）處理即食小龍蝦，通過(guò)分階段升溫，縮短了每階段的升溫時(shí)間，提高了即食小龍蝦的感官品質(zhì)，但該技術(shù)對(duì)升控溫系統(tǒng)和設(shè)備的要求較高，目前還未應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

2.2 現(xiàn)代殺菌工藝

2.2.1 輻照殺菌技術(shù)

輻照殺菌技術(shù)將高能射線（X?射線、γ?射線和電子射線等）或水輻解產(chǎn)生的活性自由基作用于病原微生物的DNA，從而達(dá)到滅菌效果[15]。與傳統(tǒng)保藏技術(shù)相比，輻照殺菌技術(shù)具有能耗少、保藏效果突出等特點(diǎn)，食品品質(zhì)的損失小。采用輻照滅菌技術(shù)時(shí)必須嚴(yán)格控制輻照的劑量，大劑量的輻照會(huì)增強(qiáng)蝦肉的脂質(zhì)氧化、蛋白質(zhì)水解和色素降解[16-17]，導(dǎo)致蝦肉的色澤變暗、肉質(zhì)軟爛，從而縮短其保質(zhì)期。同時(shí)，由于蝦肉具有高水分活度，蝦肉內(nèi)的含硫氨基酸易降解生成含硫的揮發(fā)性物質(zhì)，會(huì)產(chǎn)生令人不愉快的“輻射味”[18]。陳東清等[19]的研究結(jié)果表明，即食小龍蝦的最佳電子束輻照量為6 kGy，此劑量可最大限度地保證蝦肉的品質(zhì)，降低輻照引起的品質(zhì)劣變，在常溫下貯藏時(shí)，蝦的保質(zhì)期可達(dá)到10 d以上。

目前，已有60多種輻照食品在40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)得到批準(zhǔn)[20]。在國(guó)外，此技術(shù)已經(jīng)得到廣泛研究和應(yīng)用，國(guó)內(nèi)在這方面的研究和應(yīng)用相對(duì)較少，主要原因在于消費(fèi)者對(duì)其安全性存疑，因此社會(huì)媒體應(yīng)對(duì)其安全性進(jìn)行報(bào)道，食品組織也應(yīng)進(jìn)一步出臺(tái)相關(guān)規(guī)定表明其安全性。此外，在對(duì)即食小龍蝦包裝系統(tǒng)進(jìn)行輻照處理時(shí)，還應(yīng)考慮包裝材料的影響，如不同厚度、不同種類包裝材料的輻照穿透能力，輻照對(duì)包裝材料的化學(xué)遷移速率等[21]，這些因素都需要科研人員進(jìn)一步探究。

2.2.2 超高壓殺菌技術(shù)

超高壓殺菌技術(shù)利用100～1 000 MPa的超高壓力致使病原菌的細(xì)胞膜及細(xì)胞壁的滲透性發(fā)生劇烈變化，抑制酶活性和遺傳物質(zhì)復(fù)制，從而達(dá)到滅菌保鮮的效果[22]。超高壓殺菌技術(shù)的保藏效果受到壓力、處理溫度、保壓時(shí)間、微生物的種類狀態(tài)、升/卸壓處理過(guò)程等因素的影響[23-24]。在一定范圍內(nèi)，壓力越大，保壓時(shí)間越長(zhǎng)，或處理的環(huán)境越嚴(yán)苛（低于15 ℃或高于30 ℃，強(qiáng)酸強(qiáng)堿等），滅菌效果越好。Shi等[25]通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，上述參數(shù)會(huì)顯著影響蝦肉的品質(zhì)，且與品質(zhì)損失呈正相關(guān)，因此平衡兩者的關(guān)系、探究最佳工藝參數(shù)是超高壓滅菌技術(shù)的重要研究方向。其中，周蓓蓓等[26]以熟制小龍蝦蝦仁為研究對(duì)象，采用響應(yīng)面法證明在40.3 ℃條件下加壓350 MPa，并維持30.3 min，可達(dá)到商業(yè)無(wú)菌，且品質(zhì)損失相對(duì)最小。謝慧明等[27]直接以小龍蝦中的葡萄球菌為研究對(duì)象，建立了滅菌模型，探究出滿足進(jìn)出口安全要求的滅菌條件：壓力>343.24 MPa，溫度>55℃，時(shí)間>10.95 min。

超高壓滅菌在常溫下即可實(shí)現(xiàn)，且只作用于物料的非共價(jià)鍵，對(duì)小分子物質(zhì)（如氨基酸、色素等）不起作用，因此超高壓滅菌處理可以最大程度地保留食品的口感[28]，是一種綠色的保藏技術(shù)，其未來(lái)的發(fā)展前景光明。由于超高壓殺菌技術(shù)存在設(shè)備體量大、成本高、一次性可處理物料少、無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)等問(wèn)題，因此只能加工軟包裝產(chǎn)品，局限性較大。此外，超高壓殺菌技術(shù)對(duì)于包裝材料本身的傳質(zhì)性能也存在顯著影響[29]。目前，日本、美國(guó)，以及一些歐洲國(guó)家在超高壓殺菌技術(shù)的研究方面一直走在前列，國(guó)內(nèi)無(wú)論是在研究深度還是廣度上都與之存在較大差距，還處在研究和應(yīng)用的初級(jí)階段[30]，僅有極少數(shù)經(jīng)超高壓處理的食品進(jìn)入市場(chǎng)，且國(guó)內(nèi)外均未見超高壓處理的即食小龍蝦產(chǎn)品出現(xiàn)。

3 即食小龍蝦保藏技術(shù)研究進(jìn)展

3.1 低溫保藏

一般來(lái)說(shuō)，20～40 ℃為微生物最適宜的生長(zhǎng)環(huán)境[31]。在低于5 ℃時(shí)，腐敗菌的代謝活動(dòng)、氧化反應(yīng)、酶反應(yīng)都會(huì)變得緩慢或者停止，低溫可延長(zhǎng)即食小龍蝦的保質(zhì)期。在0～4 ℃時(shí)，部分嗜冷菌仍可低速繁殖，因此冷藏保藏的貨架期較短[32]，且在離開低溫環(huán)境后腐敗菌會(huì)重新“蘇醒”，進(jìn)而引起小龍蝦的腐敗變質(zhì)。較之冷藏保藏，凍藏保藏的保藏效果更優(yōu)，且保藏溫度越低，越有利于減少汁液流失率，減緩質(zhì)構(gòu)變化和脂質(zhì)氧化水解的進(jìn)程[33]，即蝦肉品質(zhì)的損失越小。吳晨燕等[34]實(shí)驗(yàn)表明，在4 ℃時(shí)，即食麻辣小龍蝦能保藏4周而不變質(zhì)，而在?18 ℃條件下其保質(zhì)期則長(zhǎng)達(dá)4個(gè)月。此外，凍結(jié)速度對(duì)即食小龍蝦品質(zhì)也有顯著影響，快速凍結(jié)可降低蝦肉品質(zhì)的損失程度[35]。這是由于緩慢凍結(jié)會(huì)導(dǎo)致大冰晶的形成，快速凍結(jié)可使蝦肉細(xì)胞內(nèi)外都生成了微小、量多且分布均勻的冰晶。趙立等[36]將熟制小龍蝦肉經(jīng)?60 ℃的速凍后保藏于?18 ℃環(huán)境下，發(fā)現(xiàn)6個(gè)月后仍可食用，甚至較剛熟制加工后的肉質(zhì)在感官、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、風(fēng)味上都有所提高。

低溫保藏技術(shù)在即食小龍蝦中已廣泛應(yīng)用，但需要配套冷庫(kù)及冷鏈物流等設(shè)備，這增加了生產(chǎn)成本和能耗，且一旦設(shè)備出現(xiàn)故障或操作人員出現(xiàn)失誤，將會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，新的制冷技術(shù)隨之產(chǎn)生，YOO等[37]提出用冷凍劑制冷的技術(shù)，冷凍劑與食品的溫差較大，且冷凍劑的沸騰使得表面?zhèn)鳠崧矢撸虼藘鼋Y(jié)速度更快，此技術(shù)無(wú)需機(jī)械制冷設(shè)備，僅需要低溫儲(chǔ)罐和噴涂設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)。由于此技術(shù)易導(dǎo)致食品的變形，會(huì)影響售賣，冷凍劑的成本一般也較高，因此該技術(shù)還無(wú)商業(yè)應(yīng)用的實(shí)例。此外，現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)也對(duì)低溫保藏技術(shù)提出了更高要求，應(yīng)實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)技術(shù)向現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，如與其他專業(yè)相結(jié)合，研發(fā)高效率、高穩(wěn)定性的溫控制冷系統(tǒng)，以及利用建模分析冷藏過(guò)程中的溫度分布[38]，進(jìn)而探究能耗更小、品質(zhì)損失更小的凍結(jié)速度和溫度。

3.2 添加保鮮劑

保鮮劑又稱防腐劑，可抑制微生物的呼吸作用，使微生物缺少提供能量的物質(zhì)，從而難以維持正常的新陳代謝和細(xì)胞膜的完整性，繼而導(dǎo)致微生物的死亡[39]，主要包括化學(xué)保鮮劑和天然保鮮劑等。魏靜[40]比較了12種天然保鮮劑、化學(xué)保鮮劑對(duì)即食小龍蝦的保藏效果，結(jié)果表明，化學(xué)保鮮劑——乙二胺四乙酸二鈉的保藏效果相對(duì)最佳，在其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%時(shí)即可使即食小龍蝦在30 ℃下保存7 d。由于化學(xué)保鮮劑的安全性低于天然防腐劑的安全性，因此化學(xué)保鮮劑在即食性水產(chǎn)品中的實(shí)際應(yīng)用較少[41-42]，天然保鮮劑的價(jià)格較高，且存在改變食品顏色和風(fēng)味的可能性。單一保鮮劑一般只針對(duì)1種或幾種菌落有抑菌性，保藏的局限性較大，因此出現(xiàn)了復(fù)配型保鮮劑。一方面復(fù)配型保鮮劑減少了單一保鮮劑的用量，降低了成本，另一方面又增強(qiáng)了單一保鮮劑的保藏效果[43]。于曉慧[44]制備了可應(yīng)用于即食小龍蝦的最佳組合濃度的復(fù)配型保鮮劑，經(jīng)處理后優(yōu)勢(shì)腐敗菌檸檬酸桿菌Y3的細(xì)胞壁溶解、細(xì)胞質(zhì)溶出，其形態(tài)嚴(yán)重破損、邊緣模糊不清，滅菌效果較明顯。不過(guò)，該作者只探究了特定加工方式下的保藏效果，未對(duì)其他加工方式下的可行性做進(jìn)一步探究。

高濃度、長(zhǎng)時(shí)處理可達(dá)到更好的抑菌效果，但這也易使病原微生物產(chǎn)生一定的抗性，尤其是添加過(guò)多的化學(xué)保鮮劑必定會(huì)給人們的健康帶來(lái)影響，因此不能過(guò)分追求保質(zhì)期而多加、亂加保鮮劑。此外，為了彌補(bǔ)單一保鮮劑的不足，未來(lái)一方面應(yīng)針對(duì)不同加工方式處理的即食小龍蝦進(jìn)行復(fù)配保鮮劑的研究，另一方面也要研發(fā)具有水溶性、兼顧抗氧抗菌性的高效保鮮劑。

3.3 保鮮包裝

保鮮包裝利用包裝材料為物料建立一個(gè)獨(dú)立于外界環(huán)境的適于儲(chǔ)存的微環(huán)境。氣調(diào)保鮮包裝（Modified Atmosphere Packaging, MAP）針對(duì)物料自身性質(zhì)建立特定的氣氛環(huán)境[45]。真空保鮮包裝（Vacuum Packaging, VP）通過(guò)抽出包裝內(nèi)的空氣建立真空無(wú)氧的環(huán)境。從保藏機(jī)制可以看出，VP不能用于以優(yōu)勢(shì)腐敗菌為厭氧菌的物料的保藏，根據(jù)張澤偉[5]對(duì)真空包裝即食小龍蝦優(yōu)勢(shì)腐敗菌的鑒定可知，從貯藏終點(diǎn)分離出的4類優(yōu)勢(shì)腐敗菌為兼性厭氧菌，因此VP只能延緩即食小龍蝦的腐敗變質(zhì)，還應(yīng)與其他保藏技術(shù)結(jié)合進(jìn)行復(fù)合保藏[46]。相較于VP，MAP的保藏效果更優(yōu)，但其氣氛組成應(yīng)根據(jù)特定物料進(jìn)行探究確定，同時(shí)還應(yīng)綜合考慮環(huán)境溫濕度、光照等的影響，其成本更高，目前還未見應(yīng)用于即食小龍蝦的研究報(bào)道。Chen等[47]探究了冷凍龍蝦尾的最佳氣體體積比，CO2/O2/N2的體積比為8∶1∶1。Djordjevi等[48]的研究結(jié)果表明，當(dāng)CO2的體積分?jǐn)?shù)為50%時(shí)，抑制病原菌生長(zhǎng)的效果顯著。

氣調(diào)保鮮及真空保鮮包裝均未改變食品成分而達(dá)到了保藏效果，食品品質(zhì)基本不會(huì)損失，但這2種包裝技術(shù)也對(duì)包裝材料的研發(fā)方面提出了更高要求，應(yīng)用于此技術(shù)的包裝材料應(yīng)具有優(yōu)良的阻隔性能和力學(xué)性能，且保藏效果與包裝材料的阻隔性能呈正相關(guān)。李肖嬋[46]探究了不同材料的真空包裝對(duì)即食小龍蝦保藏效果的影響，結(jié)果表明，PET/AL/PA/CPP復(fù)合蒸煮袋的性能較優(yōu)異，但此材料的成本相對(duì)較高。由此可見，研發(fā)高性價(jià)比的包裝材料，尤其是將功能性薄膜運(yùn)用于保藏包裝技術(shù)是未來(lái)的重要課題之一[49]。

4 存在的問(wèn)題及解決辦法

4.1 柵欄因子理論

德國(guó)Leistner博士[50]提出的柵欄因子理論認(rèn)為，可以通過(guò)某些抑制病原菌生長(zhǎng)的因子（如溫度、pH值、防腐劑、水活性、優(yōu)勢(shì)腐敗菌等）[51]打破其內(nèi)部平衡，減緩微生物的致腐效應(yīng)，或致其死亡。同時(shí)，根據(jù)即食小龍蝦的腐敗機(jī)制可知，影響蝦肉腐敗的因素較多，采用單一的保藏技術(shù)都存在一定程度的局限性，利用不同柵欄因子及其交互作用，從多角度、多階段即可實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)安全的保藏效果。瞿桂香等[52]基于高劑量輻照會(huì)帶來(lái)食品安全問(wèn)題的考慮，對(duì)即食椒鹽小龍蝦采用輻照與真空聯(lián)用的保藏技術(shù)，結(jié)果表明，真空包裝的引入可以減少輻照劑量，并達(dá)到了相同的保藏效果。不同的柵欄因子往往具有協(xié)同作用，保藏效果會(huì)優(yōu)于單純疊加，Ouattara等[53]將高能射線因子與抗菌劑因子聯(lián)用，證明γ?射線輻照技術(shù)與抗菌涂層技術(shù)具有協(xié)同效應(yīng)，較未處理的熟制蝦，經(jīng)保藏處理后其保質(zhì)期延長(zhǎng)了5 d。李肖嬋[46]將溫度、氣氛和防腐劑3種柵欄因子結(jié)合，此保藏技術(shù)可使即食小龍蝦在37 ℃環(huán)境下的保藏時(shí)間長(zhǎng)達(dá)4個(gè)月，遠(yuǎn)超目前市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品的保質(zhì)期，但未評(píng)價(jià)此技術(shù)在蝦肉感官、質(zhì)構(gòu)等方面的損失。此外，不僅是即食小龍蝦的保藏，整個(gè)食品行業(yè)的保藏都在往多柵欄因子協(xié)同保鮮的方向發(fā)展[54-56]。

4.2 數(shù)值模型的建立

單一技術(shù)存在的局限性同樣可以通過(guò)自身技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化加以解決。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)迅速發(fā)展，以理論推算為基礎(chǔ)的數(shù)值方法被廣泛應(yīng)用于食品殺菌和保藏工藝優(yōu)化中[57]。針對(duì)食品的數(shù)值模型研究始于20世紀(jì)70年代，研究至今已基本實(shí)現(xiàn)食品在加工保藏階段中的物料變化和參數(shù)條件的精準(zhǔn)控制，可以最大程度地保證食品品質(zhì)，提高能源的利用率和轉(zhuǎn)化率[58]。目前，常用的模型包括熱傳質(zhì)模型、菌落生長(zhǎng)?失活模型、食品貨架期模型等，這些研究主要集中于罐裝固體食品和灌裝液體食品，針對(duì)即食小龍蝦的模型研究鮮有報(bào)道。以計(jì)算流體力學(xué)（CFD）在即食小龍蝦熱滅菌過(guò)程數(shù)值模擬中的應(yīng)用為例，CFD即采用各種離散化的數(shù)學(xué)方法建立傳熱和微生物熱致死模型，預(yù)測(cè)食品在熱滅菌過(guò)程中的溫度變化、溫度分布及微生物致死情況，為進(jìn)一步優(yōu)化即食小龍蝦熱殺菌工藝提供了理論基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代消費(fèi)者對(duì)即食小龍蝦食品安全、品質(zhì)、風(fēng)味等方面的要求越來(lái)越高，為了進(jìn)一步推動(dòng)其在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，亟需優(yōu)化即食小龍蝦的殺菌和保藏技術(shù)。未來(lái)，一方面應(yīng)依據(jù)柵欄因子理論，發(fā)展多種柵欄因子聯(lián)用的保藏技術(shù)，此技術(shù)可以很好地解決單一保藏技術(shù)面臨的瓶頸，既保證了食品的品質(zhì)和安全，又降低了能耗和成本，符合可持續(xù)發(fā)展的要求；另一方面，要與多學(xué)科交叉合作探究保藏機(jī)制，從機(jī)制出發(fā)優(yōu)化工藝參數(shù)，并配套研發(fā)相關(guān)設(shè)備，提高控制的精度和靈敏度，將新技術(shù)落地，以推動(dòng)小龍蝦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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Research Progress on Sterilization and Preservation Technology of Instant Crayfish

WANG Xi1, WANG Li-qiang1,2

(1. Jiangnan University, Jiangsu Wuxi 214122, China; 2. Jiangsu Key Laboratory of Advanced Food Manufacturing Equipment & Technology, Jiangsu Wuxi 214122, China)

The work aims to ensure the quality of instant crayfish, prolong its shelf life and provide theoretical reference for the development of instant crayfish preservation and sterilization technology. The current industry status, existing issues and development trends of instant crayfish preservation technology were reviewed. Starting from the mechanism of spoilage, the mechanism and key technological points of sterilization and preservation for prolonging shelf life were analyzed and their advantages and disadvantages were expounded. Then, the domestic research progress was discussed emphatically. Modern sterilization technology could greatly reduce the loss of food quality, but thermal sterilization technology with its safety and controllability in the future food sterilization industry was still difficult to be replaced. Existing preservation and sterilization technology could prolong the shelf life of instant crayfish, but there were still some shortcomings. Exploring the synergistic effect of different fence factors on instant crayfish preservation and constructing the preservation and mass transfer models of instant crayfish in the process of sterilization and preservation from the preservation mechanism are both important solutions to optimize the sterilization and preservation technology of instant crayfish in the future.

instant crayfish; preservation technology; spoilage mechanism; fence factor; research progress

TS205.9

A

1001-3563(2022)23-0098-08

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.23.012

2022?02?25

中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金（JUSRP21115）；江蘇省食品先進(jìn)制造裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究課題資助項(xiàng)目（FMZ201902）

王茜（1998—），女，碩士生，主攻食品包裝技術(shù)與安全。

王利強(qiáng)（1977—），男，博士，教授，主要研究方向?yàn)槭称钒b技術(shù)與包裝機(jī)械。

責(zé)任編輯：彭颋