翟時敏,陳 艷,周亞軍
(吉林大學食品科學與工程學院,吉林長春 130062)
肉和肉制品(Meat products)富含蛋白質、維生素及礦物質等多種營養(yǎng)成分,每天攝入一定量的肉制品有利于人體維持營養(yǎng)平衡與身體健康。我國是目前世界上肉制品生產的第一大國,同時也是肉制品消費總量最多的國家[1]。根據我國肉制品最終產品的特征和產品的加工工藝,可以將肉制品分為十大類[2],不同的加工技術可制作出不同種類的肉制品。
隨著工業(yè)化的競爭日益激烈和人們對肉制品的安全性越發(fā)重視,傳統(tǒng)的加工方式難以滿足現代肉制品的加工需求,一些肉制品的加工新技術及其安全檢測技術應運而生,國內外專家學者對其研究日漸增多。對肉制品加工及其安全檢測的諸多新技術研究進展重點闡述,以期為高品質肉制品的綠色加工與安全檢測方面深入研究提供借鑒參考。
腌制作為肉制品加工中的一個重要環(huán)節(jié),具有提高品質、促進風味形成和延長保質期等作用[3]。目前,腌制不僅能夠延長肉的保質期,還能使肉呈現特有的色澤,改善肉的香味,產生特殊的腌制風味[4]。滾揉可以加快腌制速度、改善肉品的嫩度,使產品在出品率和產品質量方面得到較大的提高。
徐為民等人[5]通過試驗對比得出,脈動真空和真空加壓腌制均可以縮短鴨肉的腌制時間,并改善鴨肉的品質。王兆明[6]對伊拉兔肉采用真空滾揉腌制,發(fā)現真空滾揉腌制能夠提高伊拉兔肉食用品質,改善兔肉色澤、嫩度和質構特性,降低蒸煮損失與壓榨損失,提高兔肉的保水性。徐潔潔[7]在對熏馬肉加工過程的腌制及真空滾揉技術研究中得出,采用真空滾揉技術可以縮短生產周期、降低生產成本。孫曉蕾等人[8]通過試驗得出滾揉技術可以縮短腌制時間,提高產品的柔嫩度、多汁性,改善肉品品質等特點。Francois D等人[9]通過試驗得出,間歇真空滾揉能增加肉制品質量傳遞速率,促進腌制內外鹽分和水分的交換,使肉制品均勻腌制。
真空滾揉腌制技術在實際生產過程中存在一些弊端,如肉料腌制不均勻、腌漬液不能充分滲入肉制品內部、產品的出品率較低等[10]。因此,真空滾揉腌制技術仍然需要不斷地改進才能達到較好的效果,或者在真空滾揉技術的基礎上進行改進,如果將真空滾揉與加壓滾揉相結合,可以使肉更加松軟,達到更滿意的效果。
液熏法是將木粒和木材等的可控燃燒而產生,然后用水進行冷凝,去除雜質,留下多酚類化合物等對色澤和風味所必需的重要物質,產生與木材煙熏一樣的色澤和風味特點[10-11]。降低致癌物質的含量,減少環(huán)境污染,而且能縮短熏制周期[12-13]。
高寧寧等人[14]在研究中得出在現代熏制肉制品加工中,液熏技術不僅能夠保證熏制品具有與傳統(tǒng)煙熏肉制品幾乎相同的風味,而且能夠得到更健康、安全的產品。Solongoo E[15]提出通過液熏技術制成的牛肉煙熏風味濃郁并且健康安全。胡武[16]通過液熏技術制得的火腿肉各項理化和衛(wèi)生指標較好,熏制后的火腿肉質地有明顯改善,保質期也延長。Juliana M S等人[17]煙熏液作為熏制傳統(tǒng)肉類產品的替代品,通過將煙熏液與培根結合,評估煙熏液作為抗氧化劑和抑菌劑在熏制肉類中的實施潛力。
當前,液熏工藝更加滿足于消費者對肉制品的煙熏色澤與風味方面的需求,并且排除了有害成分,減少了環(huán)境污染,縮短熏制周期,比傳統(tǒng)煙熏加工方式簡單且便于操作。但是,液熏技術有一大缺點是制得的肉制品水分含量較高,這一方面還需要繼續(xù)改進,可以考慮與其他加工工藝結合使用來最大限度地彌補其缺點,發(fā)揮其優(yōu)點。
斬拌是將腌制或未腌制的原料肉配以各種輔料,切割并混合成顆粒細膩、乳化良好肉糜的過程,在適當的真空斬拌技術下肉品組織致密、口感脆嫩、香味濃郁、彈性良好,并且真空斬拌隔絕與空氣接觸,使肉制品被細菌污染程度降低[18]。
Ma Yaolan等人[19]通過試驗研究得出真空斬拌技術中真空度越高,纖維蛋白質的凝膠特性越好。劉迪迪[20]抽真空可以大大減少肉糜中的氣泡,肉糜變得致密緊實,使產品的組織狀態(tài)大有改善,增加了咀嚼感。周偉偉等人[21]提出斬拌工藝是香腸制作中的重要工藝,對肉制品的出品率、口感、顏色和整體質量等都有直接的影響。王海等人[22]提出如果不能嚴格做到真空斬拌,則會影響產品質量,特別是易引起浙油現象。
真空斬拌存在的問題有在斬拌時肉溫急速升高,因此干斬是有限度的。所以,可以繼續(xù)改進完善真空斬拌技術,通過不斷創(chuàng)新趨利避害。
隨著科技的發(fā)展,微波殺菌技術是今年新興起來的殺菌技術,利用微波使分子間產生的摩擦熱進行殺菌。既能做到在短時間內加熱殺菌的效果,還能防止二次污染[23]。
楊家蕾[24]通過微波殺菌技術對醬肉制品進行殺菌處理,有效減少了肉制品的微生物數量,并且保證了肉制品的特色風味。杜宏宇[25]利用微波殺菌技術和傳統(tǒng)的加工工藝制作哈爾濱紅腸,既保留了紅腸原有的風味,又可以延長貨架期。Hong S Y等人[26]通過微波輻照發(fā)現,輻照可以使牛肉的嫩度增加。楊銘等人[27]通過微波殺菌技術處理醬雞翅,發(fā)現微波殺菌技術對肉制品保鮮和延長貨架期有重要意義。C Jo等人[28]采用γ射線處理韓式烤肉,使用較小計量可以達到很強殺菌效果,延長產品的貯藏期。
微波殺菌技術既能保證產品質量,又能降低生產成本,但是在國內應用并不是很多,發(fā)展前景廣闊。還需要不斷完善微波殺菌技術,不斷開發(fā)新型微波殺菌技術,讓這種技術廣泛應用于肉制品加工中。
微生物發(fā)酵技術是指通過優(yōu)良發(fā)酵劑菌種利用微生物發(fā)酵作用,產生的具有特殊風味、色澤、質地,且具有較長保存期的肉制品[29]。經過微生物的發(fā)酵作用,消化性大大提高,風味獨特。此外,發(fā)酵肉制品加工工藝獨特、耐貯藏、無需烹飪可即食,經濟效益高[30]。
田甜等人[31]研究了微生物發(fā)酵劑對廣味香腸發(fā)酵過程的作用,得出采用添加復合微生物發(fā)酵劑可降低香腸中有害物質的含量,提升廣味香腸的安全性。Nguyen H T H等人[32]通過選用優(yōu)良菌種對越南的蔡氏發(fā)酵肉制品的生產進行了改進,極大地改善了肉制品的品質與風味。李曉燕[33]通過對牛肉特性的試驗得出直投式發(fā)酵微生物可以顯著改善風干牛肉發(fā)酵色澤,改善風干牛肉硬度、咀嚼性等質構特性,提升產品品質和安全性。Flores M等人[34]研究表明,酵母屬菌株可抑制脂質氧化作用,形成良好的風味,起到穩(wěn)定產品色澤的作用。
近期,微生物發(fā)酵技術在相關工程技術領域已經獲得了相當廣泛的應用,但是還需要對該加工技術不斷優(yōu)化,更大程度地應用在肉制品加工中。
食品低溫保藏是利用低溫技術將食品溫度降低并維持食品在低溫狀態(tài)以阻止食品腐敗,延長食品保存期,在較長時間內保持食品原有的色、香、味、形等品質。低溫保藏可以用于新鮮食品物料的保藏、食品加工品和半成品的保藏[35]。
戴建華等人[36]提出在肉制品冷藏時要選擇適當的貯藏溫度和控制好冷藏時間,如果微生物仍有緩慢生長,一定時間后會引起食品腐敗變質。蘇浩等人[37]提出在分割加工過程中進行低溫保藏時如果溫度過高或波動大,直接影響肉的品質和風味,所以要盡可能保持一定的溫度。楊壯等人[38]提出低溫可以使維C的氧化等影響因素降到最低,使每個細胞內的水分含有食品美味可口的礦物質元素。陸剛安[39]在研究肉類冷鏈系統(tǒng)時發(fā)現產品從產地采收,再到產品加工、貯藏運輸等環(huán)節(jié)始終需要處于適宜的低溫控制環(huán)境下,以最大程度保證產品品質和質量安全、減少損耗、防止污染。
低溫保藏技術雖然已經成熟,但是在冷藏產品的結構形式上還比較單一,且冷藏鏈也不完善。還需要不斷向先進國家學習,不斷創(chuàng)新和完善此加工技術。
高效液相色譜法(High performance liquid chromatography,HPLC)、氣相色譜法(gas chromatography,GC)、拉曼光譜(Raman spectroscopy)、近紅外光譜(Near-infrared spectroscopy,NIRS) 等在肉制品檢測過程中廣泛使用。高效液相色譜法和氣相色譜法通過不同的流動相進行樣品分析,而光譜法是通過激發(fā)到特定的光譜來進行分析。
張殿偉等人[40]建立了一種高效液相色譜法對發(fā)酵肉制品中的生物胺進行檢測分析,該方法線性范圍廣、重復性好、準確性高。Wahed P等人[41]采用高效液相色譜法對其中的甲醛進行檢測,提出此方法專屬性強、回收率高等優(yōu)點。Lourdes C等人[42]建立了一種通過高效液相色譜法進行測定N-亞硝基二甲胺。席斌等人[43]研究建立了肉制品中亞麻酸的氣相色譜檢測方法,該方法降低檢測成本和節(jié)約了時間,易于操作。趙秋香等人[44]采用氣相色譜法測定魚和肉中有機磷農藥殘留量,發(fā)現靈敏度和分辨率均有所提高。
Anthoula A A等人[45]首次證明了拉曼光譜法可以可靠、準確地用于快速評估肉制品變質。Ismail H B等人[46]成功地通過用拉曼光譜法對臘腸產品進行檢測,成功地與其他產品進行區(qū)分。Nache N等人[47]通過拉曼光譜法來對肉類的品質進行評估。Gangidi R等人[48]通過近紅外光譜法快速測定牛肉脊髓含量,來確定牛肉中是否有摻假。Ding H B等人[49]通過近紅外光譜技術來檢測牛肉漢堡中摻假的行為,并且其檢測的準確度高達92.7%。David I E等人[50]發(fā)現可以通過近紅外光譜技術快速準確地檢測出微生物污染或者變質的牛肉。
高效液相色譜法應用范圍廣、操作自動化,但是由于液相色譜儀的價格較高,分析時間也較長。氣相色譜法具有較高的靈敏度且分析速度快,但是氣相色譜法也存在一定的缺點,其設備復雜使用成本高,操作復雜對人員的要求高。拉曼光譜法憑借著其無需樣品前處理、快速、操作簡便無損傷等優(yōu)點,應用前景廣闊。近紅外光譜技術可以快速、無損、綠色地通過光譜來預測未知肉品品質。
普通PCR法(聚合酶鏈反應)研究中根據各動物的線粒體DNA用限制性內切酶進行酶切結合測序技術,驗證目的片段的正確與否和假陽性現象,初步建立了這些哺乳動物的檢測方法[51]。實時熒光PCR法是在常規(guī)PCR技術基礎上加入熒光基團,通過熒光信號的累積來對反應過程進行實時監(jiān)控[52]。
范麗麗[53]利用實時熒光PCR技術,以甄別豬和雞肉類食品的輕微污染與故意摻假,并確定其摻雜摻假比例。劉艷等人[54]采用實時熒光定量PCR和數字PCR檢測方法,檢測肉制品中牛源成分,來鑒定牛肉制品是否存在摻假現象。Druml B等人[55]提出了鹿肉含量通過實時熒光PCR檢測方法得到濃度,用于檢測肉制品中摻假行為。Ulca P等人[56]建立了一種可以測定肉制品動物種類的PCR試劑盒,有效測定肉制品內肉類的含量。鞏長海[57]應用PCR技術檢測豬肉中4種食源性微生物,豬肉中微生物快速檢測技術提供了依據。孫海新等人[58]通過PCR分析電泳圖中是否出現目標條帶,進而檢測豬雞兔肉是否摻假。
PCR技術具有穩(wěn)定、準確、檢測靈敏度高、結果重復性好等優(yōu)勢,也存在操作繁瑣、耗時等缺點。但是通過與不同技術彌補自身的缺陷,如實時熒光技術等,則可以提高檢測靈敏度,因此PCR技術的發(fā)展前景還是非常廣闊。
ELISA法(酶聯(lián)免疫吸附法)是將抗原和抗體特異性結合反應與酶的高效催化作用相結合的一種分析技術[59]。其基本方法原理是在固相載體的表面吸附已知的可溶性抗原或抗體,使得在固相表面進行抗原-抗體反應,然后進行洗滌,將未與固相載體結合的游離成分去除,最后加底物顯色進行測定[60]。
Kreuz G等人[61]建立了一種夾心法ELISA來檢測飼料中牛肉骨粉的方法,運用于檢查飼料是否摻假。陳輝[62]初步建立夾心ELISA方法鑒別熟肉中豬肉成分和豬肉含量,為鑒別熟肉制品中的種類摻假提供技術手段。Chen F C等人[63]建立了一種酶聯(lián)免疫吸附法來檢測肉制品中的豬肉成分和含量。史沁紅等人[64]提出食品樣品中沙門氏菌的檢測中ELISA廣泛應用。Duan J等人[65]通過酶聯(lián)免疫吸附法來檢測食品中肉類殘留物質,該方法具有特異性、準確性和高靈敏度。劉旸等人[66]提出了EISA在肉制品中應用于肉制品微生物、毒素、農藥殘留等的檢測。
使得此方法具有很高的靈敏度和特異性,但在肉品加工過程中,蛋白質容易變性使得酶聯(lián)免疫反應失效,所以對于加工過的肉制品,ELISA技術還需要其他方法輔助檢測。ELISA必將在肉制品檢測中得到廣泛應用。
電子鼻工作原理是模擬人的嗅覺形成過程[67]。近年來發(fā)展起來的一種分析識別和檢測復雜嗅味和揮發(fā)性成分的儀器[68],在陣列中的每個傳感器對被測氣體都有不同的靈敏度,從而整個傳感器陣列對不同氣體產生不同的信號[69]。
Tian X Y等人[70]通過電子鼻技術來檢測豬肉、魚肉的新鮮程度,來判斷其是否變質。Santos J P等人[71]通過電子鼻來識別伊比利亞火腿的成熟時間和原料肉種類,從而排除不合格的假冒食品。Sullivan M G等人[72]利用電子鼻來預測豬肉的活菌數。王丹鳳等人[73]研究得出電子鼻可檢測豬肉揮發(fā)性成分與微生物數量這些變化,并且可用電子鼻技術檢測豬肉中的有害微生物。Nurjuliana M等人[74]通過電子鼻技術來對豬肉及豬肉香腸等進行鑒別,并檢測其中是否有摻假行為。孫鐘雷[75]根據豬肉的氣味特征,建立了一套用于豬肉新鮮度識別的電子鼻系統(tǒng)。
電子鼻由于具有評定方法客觀、重現性好、不易疲勞、操作簡單、檢測速度快等特點而被廣泛應用到肉品科學的研究中。雖然電子鼻和電子舌操作簡單,但無法對樣品各組分進行準確定量,因為食品成分的復雜性,只用電子鼻或電子舌檢測肉制品的摻假是不夠精確的,需要結合其他的檢測技術。
環(huán)介導等溫擴增技術(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)是一種核酸等溫擴增技術,具有靈敏度高、特異性強等優(yōu)點[76]。
Ahmed M U[77]通過LAMP技術來鑒別肉制品的中肉的種類,從而測定肉制品品質。Roy S等人[78]通過LAMP技術與ECL技術相結合的方式來檢測豬肉中DNA,進而對豬肉中的枯草芽孢桿菌進行檢測。冼鈺茵等人[79]通過建立肉及肉制品中牛源性成分的環(huán)介導等溫擴增技術檢測方法,對牛肉及牛肉制品進行對比檢測。于媛媛等人[80]通過反應體系優(yōu)化建立環(huán)介導等溫擴增技術分析方法,對牛羊肉制品的篩查分析來鑒別羊肉制品是否摻假。王羽等人[81]通過建立LAMP檢測沙門氏菌的新方法,并對肉及肉制品中的沙門氏菌進行檢測,該方法靈敏度增加。胡景紅[82]研究發(fā)現LAMP技術檢測肉制品中產毒素性大腸桿菌是一種靈敏度高、特異性較高、檢測程序簡單的基因檢測技術。劉道亮[83]研究發(fā)現優(yōu)化后的LAMP技術快速檢測肉制品中的大腸桿菌O157∶H7方法簡便、快速。
環(huán)介導等溫擴增技術的靈敏度高、特異性強、檢測速度快、結果直觀、可視化成本低、不需特殊儀器,但是其原理復雜、試驗設計要求高、引物設計復雜。該技術在不斷地改進和完善后,具有較廣闊的應用前景。
目前國內肉制品加工與安全檢測研究中存在的問題主要表現在:
(1)肉類加工處于初級階段,精深加工發(fā)展不足。我國肉制品產業(yè)主要為生產型產業(yè),產品屬于初加工或粗加工,產品附加值低。
(2)肉制品檢測技術積累薄弱,技術研究發(fā)展緩慢。我國在肉制品檢測關鍵技術方面研究發(fā)展達不到國外先進水平,肉制品檢測研究專業(yè)技術人才缺口較大,專注于食品安全檢測生產試劑盒或儀器的大型企業(yè)并不多。
(3) 質量安全信譽體系不完善,質量問題多發(fā)。肉類產品質量安全信譽體系以及法律、法規(guī)不完備,食品安全事件時有發(fā)生,管理部門總是處于被動應戰(zhàn)的處境,消費者對肉類產品的信心不足。
(4)動物疫病風險大,防疫體系不健全。中國現行的防疫體系存在著體制不完善、人力物力財力不足的問題,缺乏長效防疫機制。
(5)肉制品加工水平參差不齊,監(jiān)管體系不夠完善。我國是人口大國且幅員遼闊,建立一個面面俱到的監(jiān)管體系難度高,我國肉制品微生物污染、違禁藥品、添加劑的濫用或非法使用,以及獸藥殘留問題仍有隱患存在。
因此,如何提高肉制品的安全性、提升肉制品加工技術水平、創(chuàng)新肉制品加工工藝等問題都亟待解決,需要深入研究。
我國肉制品種類繁多、加工工藝多樣,傳統(tǒng)產品與西式肉制品同臺競技,深受廣大消費者喜愛。近年來,傳統(tǒng)肉制品加工實現現代化技術改造,同時西式肉制品的品種不斷增加,未來我國肉制品加工與安全研究將重點研究加工和安全控制技術、產品標準等與國際接軌;進一步促進肉制品消費穩(wěn)步增長,擴大精加工產品的比例;加快推進傳統(tǒng)產品的快捷化、方便化和安全化加工;進一步鞏固完善肉制品行業(yè)及產品質量監(jiān)管體系。消費者對于肉制品的安全性及食用品質要求的提高,將進一步促進我國肉制品加工和安全研究,創(chuàng)新研發(fā)營養(yǎng)均衡、色香味俱佳、綠色安全的肉制品,為肉制品行業(yè)帶來更多的經濟效益與社會效益。