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高新技术在肉类工业中的应用

1 序言

肉制品加工业与人民生活息息相关。它的发展直接影响着畜牧业生产、经济发展、民族振兴和人民的合理膳食结构。现代食品加工业与综合利用水平是反映一个国家科学技术水平和经济发达程度的重要标志,也能反映一个国家的经济地位。在美国的私有经济中,肉类工业已经列为商业总收入的第一位,约占其食品工业总收入的25%。肉类工业发达的国家无论在生产规模、加工技术、科学管理和市场占有率上都达到了较高的程度,其主要原因是把现代科学技术和肉类加工业紧密的结合起来。许多国家如丹麦、法、新西兰和澳大利亚等国在20世纪四五十年代就夹具的夹持力会随着磨耗而产生测试数据的误差建立和扩充了肉类研究所。在紧密结合实际和市场需求的基础上,开发和创新了许多科技含量高的肉类制品。

为了使我国肉类工业在科学研究和技术创新上和发达国家缩短差距,尽快和国际同行业接轨,广大肉品加工科技工作者应用多种高新振动磨技术来完善肉品加工体系,提高产品质量,用技术创新来推动肉类工业的发展,使肉类工业以新的面貌展现在二十一世纪!这些高新技术包括:超微粒粉碎技术、超临界流体萃取技术、膨化挤压技术、微胶囊包埋技术、酶工程技术、生物工程技术、压力气调保鲜技术、超高压技术、冷冻干燥技术、辐射和脉冲光技术、无菌包装技术等等。

2 高新技术在肉类工业中的应用

2.1 ＨＡＣＣＰ管理体系的推行

20世纪70年代初期,美国太空总署针对制造无卫生安全顾虑之食品而提出的ＨＡＣＣＰ计划。经20多年演变,ＨＡＣＣＰ计划已被食品界公认为该体系是确保食品安全的最佳管理方法。ＩＳＯ的9000簇质量认证体系也将ＨＡＣＣＰ纳入其中。ＨＡＣＣＰ简单的讲是从产品设计、原料的获得、制造过程、包装、储存、流通、以至到消费者手中所有的环节应有一个系统的规则,并分析其危害因子来源且加以控制和排除,以制造出安全可靠的食品。ＨＡＣ ＣＰ管理系统的基本原则:(1)对食品加工进行危害分析(2)列出控制点并找出关键控制点(3)制定出各关键控制点的临界限(4)建立有效监控措施(5)制定异常情况的纠正措施(6)建立记录档案制度(7)建立ＨＡＣＣＰ系统正常运转的检查和考核程序。我国出口肉品生产企业正常全面执行ＨＡＣＣＰ管理系统,内销肉品生产尚未普遍。当今国际上发达国家的食品加工厂早已推广和应用这种质量管理体系,有效的控制了食品的安全卫生质量。我们应根据我国肉类工业的具体情况,建立起我国肉类与肉类制品生产的ＨＡＣＣＰ质量管理体系。

2.2 生物技术在肉类工业中的应用

生物技术是探索生命现象和生物物质运动的规汽车板方面律,并利用生物体的机能或模仿生物体的机能进行物质生产的技术,有人预言21世纪将是生物工程的世纪。基因重组技术等遗传工程的兴起和发展为生物技术的发展带来了革命性的变革,也为食品领域中微生物技术的突破性进展提供了技术基础。生物技术和食品工业关系密切,在肉类加工行业中应用广泛。普遍认为在目前相当长的一段时间里能期望实现产业化的主要还是氨基酸、有机酸、酶制剂等应用微生物或酶进行生产的发酵工业。武汉肉联厂从60年代起就利用牲猪肉内脏及工业废弃物作为原料,运用酶工程技术生产水解蛋白注射液、肝素钠、冠心舒等生化药品以及701蛋白胨、503蛋白胨等综合利用产品。大大提高了肉类加工行业的综合利用水平和企业的经济效益。90年代以来,武汉肉联厂利用生物技术开发了国家发明专利产品Ｗ-903型牛肉浸出粉。近年来又开发了蛋白质含量高、易溶解、口感鲜美的水解动物蛋白粉。

生物技术在肉的嫩化中也发挥着突出作用。嫩化是关系到肉类品质的关键因素之一。研究表明钙激活酶系统控制着动物肌肉中蛋白质合成和代谢速度。钙激活酶作用于肌节使肌原纤维小片化是导致肉嫩化的关键。钙激活酶抑制蛋白作为钙激活酶专一的抑制蛋白,在体内调节钙激活酶的活性。体内钙激活酶和钙激活酶抑制蛋白的表达是受机体精确调控的,现正通过基因工程方法,来调控钙激活酶抑制蛋白的含量,从而提高钙激活酶的活性,使肌原纤维蛋白过量表达来生产瘦肉率高和品质好的动物。

在我国食品工业中生物技术工业化产品占有一定的比重,有了良好的开端。随着技术的进步,生物技术在肉类加工行业中应用会越来越广。

2.3 肉制品综合保鲜技术的应用

虽然冷藏条件可适当延长肉制品的货架期,但一些好氧性嗜肇庆冷菌(假单胞菌、无色杆菌)仍未受到控制,因而采用单一的保鲜技术产品的安全性不能得到充分的保证。现在延长货架期的肉制品保鲜技术是国内外肉类科技工作者和肉类加工企业共同关心的问题。目前研究集中在原料肉质量控制、降低产品的水分活度、改善产品的酸性,采用溶菌酶包埋技术、天然和化学保鲜剂、菌体蛋白-Nisin保鲜、辐射保鲜、气调包装技术等方面,并应根据协同效应和“栅栏技术”进行综合保鲜。

肉制品要达到安全贮运流通的要求,必须存在能阻止残留的致腐菌和病原菌生长繁殖的某种因子,我们称之为栅栏因子(Hurdles)。这些因子及其交互效应决定了肉品微生物稳定性,这就是栅栏效应(Hurdle effect)正确运用栅栏效应是肉制品贮藏保鲜的根本所在。肉品生产中的栅栏效应的运用包括各种栅栏因子的累加作用、交互作用和协同效应。国内外至今已确定的栅栏有温度、ｐＨ、ＡＷ、ＥＨ、气调(ＣＯ2、Ｏ2、Ｎ2)包装(真空包装、活性包装、无菌包装、涂膜包装)、压力、辐照(紫外、微波、放射性辐射等)、物理方法(高压电场脉冲、超声处理等)、竞争性菌群(乳酸菌等有益菌)、防腐剂。

冷却肉、低温肉制品的贮藏保鲜必须运用综合的措施,才能达到理想的延长货架期的目的。肉品生产中运用ＨＡＣＣＰ管理系统就是综合防止肉品败坏的安全有效的预防性控制系统。先进的技术运用于生产是有效化管理的前提;而完善的科学的管理又是先进技术推行顺畅的保障。

2.3.1 气调保鲜包装技术

气调包装的保鲜机理是:通过向包装内充入一定成分的气体,以破坏或改变微生物赖于生存繁殖的气体条件,从而减缓包装食品的生物化学质变,达到保鲜防腐目的。气调包装用的气体通常为ＣＯ2,Ｏ2,Ｎ2或它们不同比例的几近是很难想象的事组合气体。ＣＯ2是气调包装中生物抑制因素,并能降低肉ｐＨ值但对厌氧菌和酵母菌无作用。二氧化碳对塑料包装薄膜具有较高的透气性,易使包装塌落。氧气可以抑制厌氧菌繁殖,在短期内使肉呈鲜红色,但可使贮藏期大大缩短。氮气透气率很低且为惰性气体,可作为混合气体缓冲或平稳气体,可防止由于二氧化碳逸出产生的塌落。

鲜肉气调包装技术:(1)100%纯二氧化碳气调包装0℃下充入不含氧的二氧化碳至饱和程度后可大大提高鲜肉的保存期,同时可防止肉色由于低氧分压引起的氧化褐变,为了使肉呈鲜红色,在零售以前,改换含氧包装,或换用聚苯乙烯托盘覆聚乙烯膜的包装形式,使氧气接触肉形成鲜红色氧合肌红蛋白(改成零售包装鲜肉0℃,7ｄ)。(2)75%氧气和25%二氧化碳。将此混合气体充入鲜肉包装内,即可使氧合肌红蛋白产生,又可使肉在短期内防腐保鲜。(0℃下可保存10～14ｄ)(3)50%氧气和25%二氧化碳和25%氮气既可使肉色鲜红,防腐保鲜,又可防止因二氧化碳逸出产生塌陷。(0℃下保存14ｄ)实验证明100%二氧化碳防腐效果最差,保质期最短。

鲜肉气调包装保鲜效果取决于:(1)包装前鲜肉卫生指标(2)包装材料阻隔性及封口质量(3)所用气体配比是否符合保鲜要求(4)包装肉贮存环境温度。

2.3.2 活性包装技术

活性包装是指包装不仅是包裹食品,而且能起到一定的有益作用的包装。有以下几种:(1)封入脱氧剂包装,可使包装内氧棉服气浓度降至0 01%适合于肉制品的脱氧剂有两种如还原铁粉、亚铁盐类。另一种以有机基质为主体如酶类、抗坏血酸等。封入脱氧剂常与真空或充气包装结合使用,应用十分广泛。(2)封入二氧化碳生成剂包装。控制二氧化碳气量是控制氧气的一种补充。高二氧化碳浓度(10%～80%)对肉禽类制品的贮藏尤为重要,但二氧化碳对塑料薄膜透过率是氧气5～10倍。因此需二氧化碳产生剂。含二氧化碳小包装可用于新加工肉制品包装,使寿命延长3倍。(3)封入抗菌剂包装。肉制品在贮藏、运输、销售过程中都有被细菌二次污染的可能性,因此国际上流行使用能释放抗菌剂的膜或小包装来抑制有害菌的生长繁殖。

在我国活性包装用于肉制品的例子还很少,但随着食品科技人员的不懈努力,用活性包装的肉制品将以崭新姿态出现在消费者面前。

2.3.3 Ｎｉｓｉｎ生物保鲜技术的应用

生物防腐是指采用乳酸菌作为一种保护菌株以抑制食品中的腐败菌和致病菌。某些乳酸菌可以分泌一类具有很强抑菌活性的肽类。1947年Ｍａｔ ｔｉｃｋ Ａ Ｔ Ｒ等人从乳酸链球菌发酵液中制备了这种多肽物质,将其命名为Ｎｉｓｉｎ1951年Ｈｉｓｒｓｈ首先将Ｎｉｓｉｎ用于食品防腐,成功抑制了肉毒梭菌引起的埃氏奶酪膨胀腐败。从此被广泛应用于食品工业。Ｎｉｓｉｎ很早就已在国外应用于肉制品中,但Ｎｉｓｉｎ在我国肉制品中的应用仅限于研究阶段。孔保华(1997)将Ｎｉｓｉｎ添加于红肠中可显著降低细菌总数。袁秋萍研究表明在香肠中Ｎｉｓｉｎ添加量为0 3ｇ ｋｇ,绝大多数革兰氏阳性菌受到抑制,且产品的色、香、味不受影响。罗新等人试验表明Ｎｉ ｓｉｎ在牛肉冷却肉中保鲜起到明显的抑菌作用,且保鲜效果随浓度的增加而增加。孙京新等人(1994)报道单独Ｎｉｓｉｎ和乳酸钠可延长产品货架期,但若两者联合使用,保质期则更长,并且降低了亚硝酸盐的使用量。

由于Ｎｉｓｉｎ是窄谱抗菌素,它只能杀死和抑制Ｇ+菌,对Ｇ-、酵母菌、霉菌均无作用,所以通常将Ｎｉｓｉｎ和其它几种灭菌或抑菌方法联合使用。(1)Ｎｉｓｉｎ与热处理结合,加入少量Ｎｉｓｉｎ就可大幅度降低杀菌温度和时间,并提高腐败微生物的热敏感性,延电缆挂钩长肉品货架期。(2)Ｎｉｓｉｎ与山梨酸等化学防腐剂联合使用。山梨酸主要抑制霉菌、酵母菌。(3)Ｎｉｓｉｎ与辐射、紫外线、微波等灭菌方式结合,可增强灭菌效果。

由于Ｎｉｓｉｎ存在生物制剂价格昂

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