散裝香腸保鮮技術(shù)的研究進(jìn)展

韓冰，姜曉涵，姬炆羽，張?zhí)扃?，張根?/p>

(哈爾濱商業(yè)大學(xué) 食品工程學(xué)院，哈爾濱 150028)

散裝香腸是無需預(yù)先確定重量，通過稱重進(jìn)行銷售的肉灌制品，分為包裝型散裝香腸和裸裝型散裝香腸。國內(nèi)的散裝香腸通常是將原料肉糜與各種香料混合后灌入腸衣，再進(jìn)行烘烤或水煮，最后進(jìn)行包裝或裸裝后進(jìn)行銷售。散裝香腸含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。首先，散裝香腸中含有大量的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物；其次，散裝香腸中還含有大量的硫胺素、核黃素、煙酸、維生素E等營養(yǎng)成分，這些營養(yǎng)成分對(duì)人體健康都非常有益。但由于散裝香腸包裝形式不夠完善，容易引起腐敗菌的生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生質(zhì)量問題，導(dǎo)致其失去食用價(jià)值[1]。因此，散裝香腸的保鮮成為我們關(guān)注的熱點(diǎn)。本文綜述了目前國內(nèi)外對(duì)于散裝香腸的保鮮技術(shù)和研究進(jìn)展，為日后散裝香腸的保鮮技術(shù)提供了參考。

1 散裝香腸腐敗變質(zhì)的原因

1.1 脂肪和蛋白質(zhì)的變化

1.1.1 脂類變化

中性脂肪和磷脂的水解和氧化是脂類物質(zhì)形成風(fēng)味成分的基礎(chǔ)[2]。香腸中的風(fēng)味物質(zhì)是由不飽和脂肪酸發(fā)生氧化、降解，生成揮發(fā)性的醛、酮、酸等羰基化合物，羰基脂肪酸又經(jīng)水解、脫水、環(huán)化之后生成內(nèi)酯化合物，最終產(chǎn)生肉香味[3]。但隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)，散裝香腸的脂肪會(huì)發(fā)生不同程度地水解和氧化，脂類化合物在發(fā)生水解氧化反應(yīng)時(shí)會(huì)分解成小分子的游離脂肪酸，適當(dāng)?shù)乃馀c氧化會(huì)使香腸產(chǎn)生肉香味，脂肪氧化過度則會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)脂肪的氧化酸敗，使散裝香腸產(chǎn)生不良風(fēng)味(哈敗味)，失去食用價(jià)值[4]。為了延緩脂肪氧化，通常加入外源酶對(duì)香腸表面進(jìn)行涂膜處理、超聲波處理等都可以很好地延緩脂肪氧化。

1.1.2 蛋白質(zhì)變化

研究發(fā)現(xiàn)，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，肉的品質(zhì)下降，持水性下降，肉色由紅色變?yōu)樽睾稚?，嫩度也下降[8]。引起這些現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是肉制品在加工過程中發(fā)生了蛋白質(zhì)氧化[9]。蛋白質(zhì)氧化是指蛋白質(zhì)在體內(nèi)外環(huán)境中自由基及其相關(guān)氧化物的作用下，某些特定的氨基酸殘基發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使蛋白質(zhì)對(duì)氧化物的親和力增強(qiáng)，易于水解、聚合、交聯(lián)，損害細(xì)胞功能甚至導(dǎo)致細(xì)胞死亡[10]。因此，延緩散裝香腸的蛋白質(zhì)氧化不僅可以使散裝香腸具有良好的感官品質(zhì)，還能延長(zhǎng)其貨架期。研究顯示，通常利用添加不同含量的食鹽、不同濃度的臭氧水、超高壓結(jié)合熱處理等方法來抑制蛋白質(zhì)的氧化。

Zhao Bing等[11]將不同含量的食鹽分別添加到兩組中式干香腸中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)食鹽的添加量對(duì)蛋白質(zhì)氧化有非常大的影響。隨著食鹽量的增加，中式干香腸中蛋白質(zhì)的氧化程度明顯降低。顏明月[12]研究了臭氧對(duì)肌原纖維蛋白氧化和理化性質(zhì)的影響，結(jié)果表明，不同濃度的臭氧水處理均能不同程度地促進(jìn)肉制品中肌原纖維蛋白的氧化，改變其理化性質(zhì)，而低濃度臭氧水對(duì)肌原纖維蛋白的理化性質(zhì)有積極影響。綜上所述，在一定范圍內(nèi)食鹽添加量和利用氯化鉀鹽來部分替代食鹽的方法都可以在一定程度上降低蛋白質(zhì)的氧化程度，延長(zhǎng)散裝香腸的貨架期。

1.2 微生物的影響

散裝香腸腐敗變質(zhì)最主要的原因是腐敗菌在其表面的生長(zhǎng)繁殖。一些微生物有提升散裝香腸風(fēng)味的作用，但一些腐敗菌則會(huì)利用肉中的碳水化合物、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)在散裝香腸表面大量繁殖，產(chǎn)生假單胞菌、產(chǎn)堿菌屬、明串菌屬、芽孢菌、微球菌以及乳桿菌的某些菌株。這些腐敗菌在肉表面產(chǎn)生黏液狀物質(zhì)，拉出時(shí)如絲狀，并有較強(qiáng)的臭味[13]。腐敗菌的生長(zhǎng)非常迅速，繁殖的因素也有很多，比如在制作散裝香腸前原料肉的保存溫度、在制作過程中的環(huán)境污染和在制作完成后對(duì)成品的保存條件等方面都會(huì)產(chǎn)生腐敗菌，因此控制腐敗菌的生長(zhǎng)是非常困難的。研究顯示，通常利用添加食鹽、真空包裝、氣調(diào)包裝、冷殺菌、低溫儲(chǔ)存等方式來抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖。但探究有效的并且不降低肉制品食用價(jià)值來控制肉類腐敗菌的方式方法是目前肉類工業(yè)和肉類科研領(lǐng)域的重要任務(wù)之一[14]。

1.3 酶作用

導(dǎo)致散裝香腸腐敗的一方面原因是其自身組織酶發(fā)生化學(xué)變化。這些組織中的酶在屠宰和收獲之后，仍能保持一段時(shí)間的活性并對(duì)肉中大分子物質(zhì)進(jìn)行分解。酶促使香腸中的蛋白質(zhì)、脂肪和糖類等物質(zhì)分解，產(chǎn)生硫化氫、氨等難聞氣體和有毒物質(zhì)，使香腸變質(zhì)，失去食用價(jià)值，延緩香腸的酶促反應(yīng)則可以有效地延長(zhǎng)其食用價(jià)值。研究顯示，MAP技術(shù)可以有效地緩解酶促反應(yīng)的發(fā)生，MAP技術(shù)是采用高阻隔性材料將肉密封在一個(gè)改變了氣體成分的環(huán)境中，達(dá)到保護(hù)肉色、抑制微生物生長(zhǎng)、延緩酶促反應(yīng)的效果[15]。但在包裝的過程中MAP可能會(huì)出現(xiàn)凹陷、肉色不穩(wěn)定等情況。所以，尋找一種既能延緩酶促反應(yīng)又可以不改變?nèi)庵破肥秤脙r(jià)值的方法需要進(jìn)一步的探究。

2 散裝香腸的保鮮

2.1 包裝技術(shù)

2.1.1 真空包裝技術(shù)

真空包裝可以有效地隔絕氧氣與散裝香腸之間的接觸，抑制微生物的生長(zhǎng)來保鮮防腐。研究發(fā)現(xiàn)，散裝香腸在真空包裝下的儲(chǔ)藏時(shí)間要高于普通包裝和未包裝的散裝香腸。

賀旺林等[16]將新鮮的紅腸分別經(jīng)過真空包裝和普通包裝后放置在4 ℃下進(jìn)行貯藏，最終發(fā)現(xiàn)與普通包裝相比，真空包裝更能夠延緩脂肪過度氧化、蛋白質(zhì)過度分解和減少菌落總數(shù)的增加，真空包裝可以延長(zhǎng)散裝香腸的貨架期。Skaljac S等[17]將新鮮的散裝香腸放置于真空包裝中，與未放置在真空中的散裝香腸進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，真空包裝后新鮮香腸的貨架期比普通包裝的長(zhǎng)1周以上。Silva R等[18]研究了在(4±1) ℃條件下，兩種不同包裝工藝對(duì)散裝香腸保質(zhì)期的影響。結(jié)果顯示，在(4±1) ℃條件下，無包裝的散裝香腸在室溫下可保存4 d，真空包裝的香腸可保存56 d。綜上所述，真空包裝可以有效地延長(zhǎng)散裝香腸的貨架期，延長(zhǎng)散裝香腸的食用價(jià)值。

2.1.2 氣調(diào)包裝技術(shù)

氣調(diào)包裝保鮮技術(shù)是一種優(yōu)良的延緩食品腐敗變質(zhì)的保鮮手段。它用有一定氣體阻隔性能的材料對(duì)物品進(jìn)行包裝后抽出一部分氣體，然后將可以延緩食品腐敗的氣體與包裝內(nèi)的氣體進(jìn)行置換[19]，進(jìn)行置換的氣體大部分是氮?dú)夂投趸嫉葰怏w。通常將這些氣體進(jìn)行一定比例的混合后進(jìn)行氣調(diào)，可以有效地抑制有害細(xì)菌來延長(zhǎng)商品貨架期。

Al-Nehlawi A等[20]將二氧化碳?xì)怏w和超高靜壓(HHP)相結(jié)合，經(jīng)研究此方法可以有效地用于熱殺索絲菌、肉明串珠菌和李斯特菌中。在散裝香腸制作之前進(jìn)行氣調(diào)處理可以很好地延長(zhǎng)貨架期。劉恩超等[21]將冷鮮豬肉經(jīng)5 mg/mL檸檬酸處理后再進(jìn)行氣調(diào)包裝，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)處理后的冷鮮豬肉制作出的散裝香腸要比只經(jīng)過氣調(diào)包裝制作出來的貨架期延長(zhǎng)3 d。證明了用有機(jī)酸處理冷鮮肉后，可以有效地加強(qiáng)氣調(diào)包裝的效果，延長(zhǎng)貨架期。Fernández等[22]認(rèn)為氣調(diào)條件下包裝效果最好的是聚酯-鋁-聚乙烯復(fù)合膜，利用聚酯-鋁-聚乙烯復(fù)合膜進(jìn)行氣調(diào)前的包裝效果要好于其他材質(zhì)。綜上所述，經(jīng)過在氣調(diào)包裝前對(duì)冷鮮肉加入有機(jī)酸的處理可以有效地延長(zhǎng)制成成品后的散裝香腸的貨架期，并且將二氧化碳?xì)怏w和超高靜壓(HHP)相結(jié)合的方式也很好地延長(zhǎng)了散裝香腸的新鮮期。

2.1.3 可食膜保鮮技術(shù)

可食膜是利用一些高分子的材料，通過其分子之間的作用力成膜，增強(qiáng)了抗氧化能力。將其覆蓋在食物表面可以起到保鮮、防腐、方便貯藏的目的，可食膜相較于塑料膜更加安全綠色。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，按照一定的比例與濃度混合制成的可食膜具有一定的抗菌能力。利用可食膜可以起到保鮮、防腐的目的。

2.2 冷殺菌

2.2.1 超高壓處理

肉制品的保藏保鮮中超高壓處理技術(shù)是非常常見的一種保鮮手段。與熱處理方法相比，超高壓殺菌實(shí)現(xiàn)了食品在常溫或較低溫度下殺菌，能較好地保持食品原有的感官品質(zhì)和營養(yǎng)成分，其基本原理是利用壓力破壞微生物的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，室溫下就可以使蛋白質(zhì)變性、酶失活、微生物死亡，實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的目的[26]。通常利用增加壓強(qiáng)的方法和超高壓技術(shù)與氣調(diào)技術(shù)相結(jié)合的方式來對(duì)微生物的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁造成傷害。

王凱麗[27]將紅腸分別放置在3組不同超高壓下進(jìn)行處理。結(jié)果顯示，在貯藏過程中隨著壓力的增強(qiáng)，細(xì)菌總數(shù)低于其他兩組。由此可得出超高壓處理有效地抑制了貯藏期間紅腸菌落總數(shù)的增長(zhǎng)。Al-Nehlawi A等[28]將高靜水壓與二氧化碳結(jié)合作用到紅腸中，結(jié)果顯示當(dāng)施加高壓時(shí)，細(xì)胞膜被破壞，大量的二氧化碳滲透到細(xì)胞中，高壓造成的細(xì)胞損傷促進(jìn)了二氧化碳滲透到微生物細(xì)胞中，影響了它們的新陳代謝，從而影響了它們的生長(zhǎng)。使用二氧化碳?xì)怏w和高壓處理相結(jié)合，可以對(duì)微生物造成更大程度的致死。綜上所述，超高壓技術(shù)可以有效地抑制微生物，隨著壓力的增強(qiáng)，對(duì)細(xì)胞膜的破壞作用也會(huì)增大，并且超高壓技術(shù)與二氧化碳?xì)怏w結(jié)合可以有效地破壞微生物的細(xì)胞膜，從而延長(zhǎng)貨架期。

2.2.2 輻照處理

輻照是利用60Co產(chǎn)生的高能量、強(qiáng)穿透性的γ射線來提供消毒滅菌、抑制或促進(jìn)生長(zhǎng)、改變物質(zhì)性狀等相關(guān)技術(shù)。其最大特點(diǎn)是在常溫、常壓、包裝完好的情況下產(chǎn)品不需拆箱即可完全滅菌[29]。食品殺菌技術(shù)分為輻照完全殺菌、輻照針對(duì)性殺菌和輻照選擇性殺菌。在輻照殺菌時(shí)要很好地控制劑量，如果劑量過低則達(dá)不到殺菌的效果，劑量過高則會(huì)導(dǎo)致食品的品質(zhì)下降。研究顯示，輻照技術(shù)在散裝香腸的保藏保鮮中也起到很大的作用，輻照源和劑量不同對(duì)散裝香腸的殺菌效果也是不同的。

Youn-Kyung Ham等[30]考察了不同劑量和不同輻照源對(duì)香腸品質(zhì)的影響，由結(jié)果可知，γ射線隨著輻射劑量的增加，豬肉香腸中的微生物顯著減少。這項(xiàng)研究結(jié)果也表明，肉類產(chǎn)品的顏色、脂質(zhì)氧化和微生物性質(zhì)受到輻射源的顯著影響。姚鋼等[31]將散裝香腸放置在60Co-γ射線內(nèi)并對(duì)無防腐劑的香腸進(jìn)行保鮮處理。結(jié)果顯示，輻照對(duì)脂肪有一定的降解作用，脂肪含量隨著劑量的增加而降低，水分、蛋白變化并不穩(wěn)定，同時(shí)香腸的顏色及揮發(fā)性氣味也有明顯增強(qiáng)。綜上所述，γ射線對(duì)香腸的殺菌效果比較明顯，隨著輻照劑量的增加，微生物降低，并且輻照技術(shù)非常環(huán)保，香腸的感官和質(zhì)地也比較好。

2.3 防腐劑的添加

在食品中添加防腐劑是一種可以有效地抑制微生物的生長(zhǎng)、防止氧化、食品腐敗的方法。這種方法是最簡(jiǎn)單、最方便的，但是防腐劑的添加量需要經(jīng)過嚴(yán)格的把控。

2.3.1 天然防腐劑

天然防腐劑是由生物體內(nèi)存在的或者生物體分泌的一種具有抑菌作用的物質(zhì)，此類防腐劑無毒無害，并且可以增強(qiáng)食品本身的風(fēng)味，根據(jù)天然食品防腐劑的來源不同可分為:微生物源、動(dòng)物源、植物源、礦物提取物及天然有機(jī)化合物5種天然食品防腐劑[32]。通常情況下，天然防腐劑與散裝香腸相結(jié)合，不僅可以起到防腐的目的，還增加了散裝香腸的風(fēng)味。多種天然防腐劑進(jìn)行復(fù)配可以更好地達(dá)到抑菌的作用。

李新等[33]將0.3 g/kg乳酸鏈球菌素、0.5 g/kg溶菌酶、0.3 g/kg迷迭香提取物和0.2 g/kg納他霉素的天然防腐劑分別在散裝香腸的加工過程中加入。結(jié)果顯示，0.3 g/kg乳酸鏈球菌素的抑菌效果最好，其次是0.3 g/kg迷迭香提取物，然后是0.5 g/kg溶菌酶，最后是0.2 g/kg納他霉素，這4種抑菌劑對(duì)在貯藏過程中的紅場(chǎng)均有一定的抑菌效果。Fatma H Ali等[34]將蜂膠在散裝香腸制作的過程中加入，不僅使散裝香腸有更好的風(fēng)味，而且延長(zhǎng)了香腸的貨架期，達(dá)到了抗氧化、防腐的目的。朱雪蕊等[35]經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出在溶菌酶0.10%、茶多酚1.0%、聚賴氨酸0.03%的條件下，紅腸的保質(zhì)期達(dá)90 d以上，使用多種保鮮劑復(fù)配，可以達(dá)到多種抑菌劑之間的作用相互補(bǔ)充、相互協(xié)調(diào)；復(fù)配抑菌效果不僅優(yōu)于單一保鮮劑的抑菌效果，而且降低單一保鮮劑的使用劑量，抑制微生物生長(zhǎng)，延長(zhǎng)食品的貨架期，使食品的安全性增加。綜上所述，天然防腐劑有很好的安全性，而且可以很好地保鮮防腐，延長(zhǎng)貨架期。在散裝香腸的制作過程中加入部分天然防腐劑還可以提升香腸的風(fēng)味，因此添加天然防腐劑是目前比較理想的防腐保鮮方法。

2.3.2 化學(xué)類防腐劑

添加化學(xué)防腐劑是目前最常見并且價(jià)格最低的一種防止食品腐敗的方法，化學(xué)防腐劑種類的選擇和對(duì)添加量的把控是非常嚴(yán)格的，大多數(shù)的化學(xué)防腐劑使用量超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的成分，所以在使用化學(xué)防腐劑的過程中要經(jīng)過嚴(yán)格的把控。常見的化學(xué)防腐劑有山梨酸鉀，苯甲酸等?；瘜W(xué)防腐劑的防腐效果是非常明顯的。

Theruvathil K S等[36]將兩組散裝香腸中其中一組加入山梨酸鉀，另一組不加入任何防腐劑，將兩組香腸進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果顯示在溫度相同的情況下，加入山梨酸鉀的散裝香腸其腐敗速度明顯低于沒有加入山梨酸鉀的散裝香腸。硝鹽在肉制品中不僅可以抑制肉制品中肉毒梭菌等多種有害菌的生長(zhǎng)，防止肉制品中毒，而且具有發(fā)色、抗氧化、增香等功能，但使用不當(dāng)會(huì)與肉制品反應(yīng)生成致癌物質(zhì)N-亞硝胺化合物而帶來安全隱患，因此可通過與其他防腐劑和抗氧化劑復(fù)配降低風(fēng)險(xiǎn)[37]。添加0.05%抗壞血酸可顯著降低火腿腸及香腸中亞硝酸鈉殘留量[38]，散裝香腸在加工的過程中加入一定量的防腐劑可以延長(zhǎng)散裝香腸的貨架期。

化學(xué)類防腐劑有一定的危害性，所以利用天然防腐劑是一種很好的防腐手段，但大部分天然防腐劑的價(jià)格會(huì)高于化學(xué)防腐劑，因此在商業(yè)中廣泛使用仍是我們需要考慮的問題。

2.4 冷加工技術(shù)

低溫可以降低酶的活性，但并不會(huì)使酶完全失活，低溫可以抑制部分微生物的生長(zhǎng)，使微生物生長(zhǎng)繁殖的速度降低。當(dāng)溫度達(dá)到最低生長(zhǎng)溫度時(shí)，大部分的微生物生長(zhǎng)將會(huì)停止、休眠。散裝香腸的低溫技術(shù)處理可以有效地阻止部分微生物的生長(zhǎng)，抑制生物胺的產(chǎn)生，延長(zhǎng)散裝香腸的食用價(jià)值。

姚來斌等[39]將兩組紅腸分別放置在4 ℃和室溫(20±2) ℃的環(huán)境下，觀察紅腸的品質(zhì)和菌落總數(shù)的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，菌落總數(shù)、乳酸菌、假單胞菌和葡萄球菌數(shù)量均增加。紅腸貯藏6 d后食用價(jià)值不顯著，室溫下貯藏的假單胞菌數(shù)明顯高于4 ℃下貯藏的紅腸。貯藏期內(nèi)葡萄球菌數(shù)不多，后期貯藏的紅腸中數(shù)值都沒有超過3.8 lg CFU/g。將紅腸用真空包裝放到4 ℃和室溫的條件下15 d后紅腸的菌落總數(shù)會(huì)上升，在室溫下保存的紅腸其營養(yǎng)價(jià)值會(huì)下降。Josef Kameník等[40]將真空包裝的干發(fā)酵香腸放置在不同溫度條件下儲(chǔ)存120 d后發(fā)現(xiàn)15 ℃的干發(fā)酵香腸中部分生物胺的含量要高于5 ℃的干發(fā)酵香腸。生物胺食用過量會(huì)導(dǎo)致人出現(xiàn)頭痛、惡心等癥狀。綜上所述，低溫保存可以抑制部分微生物的生長(zhǎng)，使散裝香腸的貨架期延長(zhǎng)，低溫貯藏可以防止部分生物胺的生成。經(jīng)過低溫貯藏的散裝香腸與室溫下貯藏相比，香腸的口感和安全性有所提高。低溫儲(chǔ)存是一種可以延長(zhǎng)商品貨架期的有效方式。

3 展望

近些年，國外對(duì)香腸保鮮技術(shù)的研究越來越多，例如利用殼聚糖，或者在不改變香腸風(fēng)味的前提下加入某種香辛料或菌類，從而達(dá)到抑制或延緩脂肪和蛋白質(zhì)氧化的效果。延長(zhǎng)散裝香腸的貨架期最主要的是抑制其與氧氣的接觸，氧化反應(yīng)減慢，從而抑制散裝香腸表面腐敗菌的生長(zhǎng)繁殖。

隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，包裝保鮮技術(shù)越來越完善，利用多種方式例如真空包裝與低溫相結(jié)合的方式，采用輻照技術(shù)進(jìn)行殺菌后再進(jìn)行包裝等方式都可以有效地延長(zhǎng)散裝香腸的貨架期。但是由于其成本有限，部分保鮮技術(shù)并不會(huì)投入到生產(chǎn)中。有一些技術(shù)例如添加香辛料等方法并沒有投入到實(shí)際的生產(chǎn)中，也沒有做過有關(guān)消費(fèi)者滿意程度的調(diào)查。因此，就目前而言，散裝香腸的防腐與保鮮并沒有得到妥善的處理。尋找一種安全、綠色、低成本的方式來處理散裝香腸是我們?nèi)孕杼接懙囊粋€(gè)問題。