散裝香腸保鮮技術的研究進展

韓冰，姜曉涵，姬炆羽，張天琪，張根生

(哈爾濱商業大學 食品工程學院，哈爾濱 150028)

散裝香腸是無需預先確定重量，通過稱重進行銷售的肉灌制品，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，再進行烘烤或水煮，最后進行包裝或裸裝后進行銷售。散裝香腸含有豐富的營養物質。首先，散裝香腸中含有大量的蛋白質、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等營養成分，這些營養成分對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繁殖，產生質量問題，導致其失去食用價值[1]。因此，散裝香腸的保鮮成為我們關注的熱點。本文綜述了目前國內外對于散裝香腸的保鮮技術和研究進展，為日后散裝香腸的保鮮技術提供了參考。

1 散裝香腸腐敗變質的原因

1.1 脂肪和蛋白質的變化

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形成風味成分的基礎[2]。香腸中的風味物質是由不飽和脂肪酸發生氧化、降解，生成揮發性的醛、酮、酸等羰基化合物，羰基脂肪酸又經水解、脫水、環化之后生成內酯化合物，最終產生肉香味[3]。但隨著儲存時間的延長，散裝香腸的脂肪會發生不同程度地水解和氧化，脂類化合物在發生水解氧化反應時會分解成小分子的游離脂肪酸，適當的水解與氧化會使香腸產生肉香味，脂肪氧化過度則會進一步促進脂肪的氧化酸敗，使散裝香腸產生不良風味(哈敗味)，失去食用價值[4]。為了延緩脂肪氧化，通常加入外源酶對香腸表面進行涂膜處理、超聲波處理等都可以很好地延緩脂肪氧化。

1.1.2 蛋白質變化

研究發現，隨著儲藏時間的延長，肉的品質下降，持水性下降，肉色由紅色變為棕褐色，嫩度也下降[8]。引起這些現象發生的主要原因是肉制品在加工過程中發生了蛋白質氧化[9]。蛋白質氧化是指蛋白質在體內外環境中自由基及其相關氧化物的作用下，某些特定的氨基酸殘基發生反應，導致蛋白質的二級和三級結構發生變化，使蛋白質對氧化物的親和力增強，易于水解、聚合、交聯，損害細胞功能甚至導致細胞死亡[10]。因此，延緩散裝香腸的蛋白質氧化不僅可以使散裝香腸具有良好的感官品質，還能延長其貨架期。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、超高壓結合熱處理等方法來抑制蛋白質的氧化。

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，結果發現食鹽的添加量對蛋白質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的氧化程度明顯降低。顏明月[12]研究了臭氧對肌原纖維蛋白氧化和理化性質的影響，結果表明，不同濃度的臭氧水處理均能不同程度地促進肉制品中肌原纖維蛋白的氧化，改變其理化性質，而低濃度臭氧水對肌原纖維蛋白的理化性質有積極影響。綜上所述，在一定范圍內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的氧化程度，延長散裝香腸的貨架期。

1.2 微生物的影響

散裝香腸腐敗變質最主要的原因是腐敗菌在其表面的生長繁殖。一些微生物有提升散裝香腸風味的作用，但一些腐敗菌則會利用肉中的碳水化合物、蛋白質等營養物質在散裝香腸表面大量繁殖，產生假單胞菌、產堿菌屬、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生黏液狀物質，拉出時如絲狀，并有較強的臭味[13]。腐敗菌的生長非常迅速，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、在制作過程中的環境污染和在制作完成后對成品的保存條件等方面都會產生腐敗菌，因此控制腐敗菌的生長是非常困難的。研究顯示，通常利用添加食鹽、真空包裝、氣調包裝、冷殺菌、低溫儲存等方式來抑制微生物的生長繁殖。但探究有效的并且不降低肉制品食用價值來控制肉類腐敗菌的方式方法是目前肉類工業和肉類科研領域的重要任務之一[14]。

1.3 酶作用

導致散裝香腸腐敗的一方面原因是其自身組織酶發生化學變化。這些組織中的酶在屠宰和收獲之后，仍能保持一段時間的活性并對肉中大分子物質進行分解。酶促使香腸中的蛋白質、脂肪和糖類等物質分解，產生硫化氫、氨等難聞氣體和有毒物質，使香腸變質，失去食用價值，延緩香腸的酶促反應則可以有效地延長其食用價值。研究顯示，MAP技術可以有效地緩解酶促反應的發生，MAP技術是采用高阻隔性材料將肉密封在一個改變了氣體成分的環境中，達到保護肉色、抑制微生物生長、延緩酶促反應的效果[15]。但在包裝的過程中MAP可能會出現凹陷、肉色不穩定等情況。所以，尋找一種既能延緩酶促反應又可以不改變肉制品食用價值的方法需要進一步的探究。

2 散裝香腸的保鮮

2.1 包裝技術

2.1.1 真空包裝技術

真空包裝可以有效地隔絕氧氣與散裝香腸之間的接觸，抑制微生物的生長來保鮮防腐。研究發現，散裝香腸在真空包裝下的儲藏時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過真空包裝和普通包裝后放置在4 ℃下進行貯藏，最終發現與普通包裝相比，真空包裝更能夠延緩脂肪過度氧化、蛋白質過度分解和減少菌落總數的增加，真空包裝可以延長散裝香腸的貨架期。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行對比后發現，真空包裝后新鮮香腸的貨架期比普通包裝的長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散裝香腸保質期的影響。結果顯示，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散裝香腸的貨架期，延長散裝香腸的食用價值。

2.1.2 氣調包裝技術

氣調包裝保鮮技術是一種優良的延緩食品腐敗變質的保鮮手段。它用有一定氣體阻隔性能的材料對物品進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的氣體進行置換[19]，進行置換的氣體大部分是氮氣和二氧化碳等氣體。通常將這些氣體進行一定比例的混合后進行氣調，可以有效地抑制有害細菌來延長商品貨架期。

Al-Nehlawi A等[20]將二氧化碳氣體和超高靜壓(HHP)相結合，經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行氣調處理可以很好地延長貨架期。劉恩超等[21]將冷鮮豬肉經5 mg/mL檸檬酸處理后再進行氣調包裝，結果發現，經處理后的冷鮮豬肉制作出的散裝香腸要比只經過氣調包裝制作出來的貨架期延長3 d。證明了用有機酸處理冷鮮肉后，可以有效地加強氣調包裝的效果，延長貨架期。Fernández等[22]認為氣調條件下包裝效果最好的是聚酯-鋁-聚乙烯復合膜，利用聚酯-鋁-聚乙烯復合膜進行氣調前的包裝效果要好于其他材質。綜上所述，經過在氣調包裝前對冷鮮肉加入有機酸的處理可以有效地延長制成成品后的散裝香腸的貨架期，并且將二氧化碳氣體和超高靜壓(HHP)相結合的方式也很好地延長了散裝香腸的新鮮期。

2.1.3 可食膜保鮮技術

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。經研究發現，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，超高壓殺菌實現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和營養成分，其基本原理是利用壓力破壞微生物的細胞膜和細胞壁，室溫下就可以使蛋白質變性、酶失活、微生物死亡，實現延長食品保質期的目的[26]。通常利用增加壓強的方法和超高壓技術與氣調技術相結合的方式來對微生物的細胞膜和細胞壁造成傷害。

王凱麗[27]將紅腸分別放置在3組不同超高壓下進行處理。結果顯示，在貯藏過程中隨著壓力的增強，細菌總數低于其他兩組。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的增長。Al-Nehlawi A等[28]將高靜水壓與二氧化碳結合作用到紅腸中，結果顯示當施加高壓時，細胞膜被破壞，大量的二氧化碳滲透到細胞中，高壓造成的細胞損傷促進了二氧化碳滲透到微生物細胞中，影響了它們的新陳代謝，從而影響了它們的生長。使用二氧化碳氣體和高壓處理相結合，可以對微生物造成更大程度的致死。綜上所述，超高壓技術可以有效地抑制微生物，隨著壓力的增強，對細胞膜的破壞作用也會增大，并且超高壓技術與二氧化碳氣體結合可以有效地破壞微生物的細胞膜，從而延長貨架期。

2.2.2 輻照處理

輻照是利用60Co產生的高能量、強穿透性的γ射線來提供消毒滅菌、抑制或促進生長、改變物質性狀等相關技術。其最大特點是在常溫、常壓、包裝完好的情況下產品不需拆箱即可完全滅菌[29]。食品殺菌技術分為輻照完全殺菌、輻照針對性殺菌和輻照選擇性殺菌。在輻照殺菌時要很好地控制劑量，如果劑量過低則達不到殺菌的效果，劑量過高則會導致食品的品質下降。研究顯示，輻照技術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香腸品質的影響，由結果可知，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。這項研究結果也表明，肉類產品的顏色、脂質氧化和微生物性質受到輻射源的顯著影響。姚鋼等[31]將散裝香腸放置在60Co-γ射線內并對無防腐劑的香腸進行保鮮處理。結果顯示，輻照對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、蛋白變化并不穩定，同時香腸的顏色及揮發性氣味也有明顯增強。綜上所述，γ射線對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，并且輻照技術非常環保，香腸的感官和質地也比較好。

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、防止氧化、食品腐敗的方法。這種方法是最簡單、最方便的，但是防腐劑的添加量需要經過嚴格的把控。

2.3.1 天然防腐劑

天然防腐劑是由生物體內存在的或者生物體分泌的一種具有抑菌作用的物質，此類防腐劑無毒無害，并且可以增強食品本身的風味，根據天然食品防腐劑的來源不同可分為:微生物源、動物源、植物源、礦物提取物及天然有機化合物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合，不僅可以起到防腐的目的，還增加了散裝香腸的風味。多種天然防腐劑進行復配可以更好地達到抑菌的作用。

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種抑菌劑對在貯藏過程中的紅場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味，而且延長了香腸的貨架期，達到了抗氧化、防腐的目的。朱雪蕊等[35]經實驗得出在溶菌酶0.10%、茶多酚1.0%、聚賴氨酸0.03%的條件下，紅腸的保質期達90 d以上，使用多種保鮮劑復配，可以達到多種抑菌劑之間的作用相互補充、相互協調；復配抑菌效果不僅優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，延長食品的貨架期，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 化學類防腐劑

添加化學防腐劑是目前最常見并且價格最低的一種防止食品腐敗的方法，化學防腐劑種類的選擇和對添加量的把控是非常嚴格的，大多數的化學防腐劑使用量超過規定標準都會產生對人體有害的成分，所以在使用化學防腐劑的過程中要經過嚴格的把控。常見的化學防腐劑有山梨酸鉀，苯甲酸等。化學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，將兩組香腸進行對比。結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，防止肉制品中毒，而且具有發色、抗氧化、增香等功能，但使用不當會與肉制品反應生成致癌物質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配降低風險[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散裝香腸的貨架期。

化學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格會高于化學防腐劑，因此在商業中廣泛使用仍是我們需要考慮的問題。

2.4 冷加工技術

低溫可以降低酶的活性，但并不會使酶完全失活，低溫可以抑制部分微生物的生長，使微生物生長繁殖的速度降低。當溫度達到最低生長溫度時，大部分的微生物生長將會停止、休眠。散裝香腸的低溫技術處理可以有效地阻止部分微生物的生長，抑制生物胺的產生，延長散裝香腸的食用價值。

姚來斌等[39]將兩組紅腸分別放置在4 ℃和室溫(20±2) ℃的環境下，觀察紅腸的品質和菌落總數的變化。結果發現隨著溫度的升高，菌落總數、乳酸菌、假單胞菌和葡萄球菌數量均增加。紅腸貯藏6 d后食用價值不顯著，室溫下貯藏的假單胞菌數明顯高于4 ℃下貯藏的紅腸。貯藏期內葡萄球菌數不多，后期貯藏的紅腸中數值都沒有超過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后紅腸的菌落總數會上升，在室溫下保存的紅腸其營養價值會下降。Josef Kameník等[40]將真空包裝的干發酵香腸放置在不同溫度條件下儲存120 d后發現15 ℃的干發酵香腸中部分生物胺的含量要高于5 ℃的干發酵香腸。生物胺食用過量會導致人出現頭痛、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，使散裝香腸的貨架期延長，低溫貯藏可以防止部分生物胺的生成。經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。低溫儲存是一種可以延長商品貨架期的有效方式。

3 展望

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

隨著科技的發展進步，包裝保鮮技術越來越完善，利用多種方式例如真空包裝與低溫相結合的方式，采用輻照技術進行殺菌后再進行包裝等方式都可以有效地延長散裝香腸的貨架期。但是由于其成本有限，部分保鮮技術并不會投入到生產中。有一些技術例如添加香辛料等方法并沒有投入到實際的生產中，也沒有做過有關消費者滿意程度的調查。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仍需探討的一個問題。