1、肉制品的超高壓低溫加工支鐵牛 賈培起前言：高溫高壓加熱滅菌是傳統(tǒng)加工肉制品的必需工藝環(huán)節(jié)。其優(yōu)點(diǎn)是可以殺死全部潛在細(xì)菌，包括孢子，因而在常溫下有較長(zhǎng)的貨架期。但是在到達(dá)安全貯藏目的的同時(shí)，高強(qiáng)度熱處理不行避 免地使局部蛋白質(zhì)過(guò)度變性，肉纖維的彈性降低，肉質(zhì)軟爛不結(jié)實(shí)，蛋白質(zhì)和維生素等養(yǎng)分破壞 較嚴(yán)峻，而且在風(fēng)味、口感方面發(fā)生變化，失去肉原有的特色。低溫肉制品實(shí)行低溫腌制0-4中心溫度75-800-4，得以保持蛋白質(zhì)的適度變性，養(yǎng)分成分損失少，消化吸取率高，且組織細(xì)膩，切片良好，鮮嫩多 汁，爽口不膩。低溫肉制品從自然加工開(kāi)頭，經(jīng)過(guò)多年的演化，具有自然的合理性和科學(xué)性，逐 漸被人們所承受，已經(jīng)成為

2、我國(guó)肉品進(jìn)展方向。但是，低溫肉制品的滅菌溫度較低，一些耐熱菌如芽孢雖被抑制，但照舊存活。又由于低溫加工肉制品的持水性好、養(yǎng)分豐富，一旦溫度適宜就會(huì)快速生殖，致使產(chǎn)品敗壞。超高壓加工技 術(shù)為低溫肉制品帶來(lái)福音，它彌補(bǔ)了低溫加工的某些缺陷，能生產(chǎn)出高品質(zhì)、口感好、安全、貨 架期較長(zhǎng)的型產(chǎn)品。一、超高壓滅菌延長(zhǎng)低溫肉的保質(zhì)期超高壓處理可以有效地殺滅局部肉類中微生物，延緩肉中微生物的生長(zhǎng)生殖速度，從而延長(zhǎng)肉品保存期。通過(guò)在壓力處理后的貯藏過(guò)程中 ,產(chǎn)品中微生物、酶的穩(wěn)定性及產(chǎn)品的品質(zhì)特性進(jìn)展深入的爭(zhēng)辯，普遍認(rèn)為壓力和熱結(jié)合殺菌 (尤其是對(duì)芽孢菌)是一種很有前途的方法。1、超高壓低溫滅菌大森(1991)

3、25下加壓100-600MPa1所示。圖1 壓力和時(shí)間對(duì)滅菌的影響2、超高壓滅菌的儲(chǔ)存效果在一個(gè)肉類模型系統(tǒng)中兩個(gè)不同菌株的大腸桿菌ctc1018ctc1023400 MPa，10min，17 2可以看出，隨著儲(chǔ)存期的延長(zhǎng)，菌落總數(shù)略有削減， 這種現(xiàn)象被稱作非在位效應(yīng)。圖2 超高壓加工后貯存期內(nèi)菌落的變化去骨火雞肉400 MPa20分鐘，在-204-8計(jì)數(shù)削減圖3。貯藏過(guò)程中，腸桿菌屬降低到把握標(biāo)準(zhǔn)線以下 。圖3 超高壓滅菌的火雞儲(chǔ)存期菌落變化3、與Nisin超高壓加工輔以防腐劑，能明顯地看出其協(xié)同作用的效果。圖 4為添加nisin和其它添400 MPa, 10min, 17圖4 添加Nisi

4、n的滅菌和貯存效果4、超高壓與溫度協(xié)同滅活芽孢Wilson and Baker經(jīng)過(guò)超高壓殺菌爭(zhēng)辯并注冊(cè)了一個(gè)專利(International Patent Filing WO97/21361U.S.patent6,086,936) 。專利中指出，在內(nèi)湯養(yǎng)分液中，密度為106/g的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis) 、嗜熱脂肪芽孢桿菌芽孢(Bacillus stearothermophilus spore)和梭狀芽孢桿菌(Clostridium sporogenes) 芽孢，經(jīng)過(guò)621MPa，85，保壓 30min621 MPa，98，保壓5min 兩次超高壓處理。超高壓處理后，

5、馬上用養(yǎng)分瓊脂平板在 37下經(jīng)過(guò)7d和30d培育未能檢出微生物，芽孢被完全殺滅。進(jìn)展 30d的培育是為了讓可能殘存或受傷的芽孢和養(yǎng)分體有充分的時(shí)間進(jìn)展修復(fù)。假設(shè)需要降低處理溫度，只有相應(yīng)地提高壓力值才能到達(dá)同樣的滅菌效 果。45，20 min的熱處理，其滅菌效果見(jiàn)圖 5。45是嗜熱脂肪芽孢桿菌較適宜的生長(zhǎng)溫度，預(yù)熱處理促使孢子液中的局部芽孢發(fā)芽。而養(yǎng)分體細(xì)胞對(duì)環(huán)境的敏感程度大 大高于芽孢體，尤其在磷酸緩沖液中，比較簡(jiǎn)潔受損致死，表現(xiàn)為死亡率高于同一條件下的單純 超高壓滅菌率。圖5 預(yù)熱處理與未預(yù)熱處理對(duì)芽孢滅活效果比較二、超高壓加工保護(hù)了肉制品的養(yǎng)分成分煎炒烹炸蒸煮燉能加工出各種味道鮮美的食品

6、，但是養(yǎng)分受損，甚至?xí)a(chǎn)生有害物質(zhì)。以牛 32.21.80.60.535.124.635.1；可見(jiàn)產(chǎn)品率僅6575。燉牛肉Vb損失60一70，1Vb 損失2642，又如1201小時(shí)豬肉中Vb2損失61.5% ，牛肉中損失63。而超高壓低溫加4工鮮肉，失水量很少，熱敏成分不會(huì)分解，可以有效地保持養(yǎng)分。另外蛋白質(zhì)適度變性，養(yǎng)分損失小，并有利于人體的消化和吸取。HSchobert等對(duì)食用高壓處理后生鮮豬肉消化性及熱處理后生鮮豬肉消化性進(jìn)展了比照爭(zhēng)辯。 樣本分未處理、超高壓處理a，n、高溫處理1、n三組，其消化1、2所示。表1豬肉的不同加工方法養(yǎng)分消化率比較表2豬肉的不同加工方法氮的攝入量和保持量表3

7、豬肉的不同加工參數(shù)養(yǎng)分消化率%比較從以上數(shù)據(jù)可以明顯地看出，超高壓加工有著最好的養(yǎng)分消化率和氮保持率，高溫，特別是 121的高溫，對(duì)肉類養(yǎng)分的破壞作用格外明顯，且難以消化吸取。三、超高壓加工改善肉制品口感1、對(duì)嫩度的影響超高壓可以加速宰后牛肉的成熟過(guò)程和增加牛肉嫩度。爭(zhēng)辯證明 ,100 MPa 以上的壓力對(duì)僵直前和僵直后牛肉均有顯著的嫩化作用。其機(jī)理：一是機(jī)械力作用使肌肉肌纖維內(nèi)肌動(dòng)蛋白和肌球 蛋白的結(jié)合解離， Z線崩解和肌纖維小片化造成肌肉剪切力下降；二是超高壓處理可以增加肉中的溶酶體組織蛋白酶數(shù)量，增加鈣激活中性蛋白酶 calpains 的總活動(dòng)性。壓力誘導(dǎo)的這種組織蛋白酶活動(dòng)數(shù)量的增加是

8、由于壓力將溶酶體中的酶釋放了出來(lái)，另一方面，鈣激活中性蛋白酶calpains活動(dòng)性變強(qiáng)是由于肌漿網(wǎng)狀組織中釋放出來(lái)的 Ca2+離子的數(shù)量增加了，壓力誘導(dǎo)的這些活動(dòng)性的增加可以加速肌肉蛋白水解，加快肌肉成熟使肉類嫩化，表 4顯示不同壓力對(duì)僵直后6是不同壓力對(duì)肌原纖維構(gòu)造的影響。圖 7是牛股二頭肌加壓時(shí)肌白蛋白的變化。表4 牛肉僵直后加壓處理的硬度和彈性比照600MPa10min700MPa20min圖7 牛股二頭肌加壓時(shí)肌白蛋白的變化2、對(duì)風(fēng)味的影響 肉中腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)(ADP) 的降解, 其 代謝變化mg/100g 牛肉中抽出的苯酚不溶物(PPM產(chǎn)物次黃嘌呤核苷酸(IMP)5-鳥(niǎo)苷

9、酸(GMP)(INO)(HYP) 這些肌肉成熟過(guò)程中呈味物質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)快速增加 ,牛肉中蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物肽和氨基酸含量增加 ,也是牛肉風(fēng)味的重要表達(dá)。 1高壓處理牛肉中PPM含量的鈴木敦土對(duì)牛肉加壓處理，在 2下貯藏7d、分別測(cè)定從基酸和肽的總量換算成酪氨酸表示 )的量，表5300MPa壓力處理后牛肉中的PPM 含量最高、7d后PPM含量仍最高。表5不同壓力加工牛肉中的PPM含量高壓處理牛肉中的肌酐酸含量的變化 moles/g肌肉如表3所示，加壓處理的牛肉中肌苷酸的含量比比照樣稍高、當(dāng)壓力到達(dá) 300MPa時(shí)得到最大值。超高壓對(duì)肉食品中脂肪氧化的影響對(duì)很多食品產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，脂肪氧化是質(zhì)量劣化的重要

10、緣由，由于脂肪氧化損害了食品的養(yǎng)分價(jià)值。因此，在應(yīng)用超高壓技術(shù)時(shí)，必需考慮高壓對(duì)食品中脂肪氧化的影響。依據(jù)試驗(yàn)得出，與熱 處理相比，加壓處理所產(chǎn)生的脂肪氧化的增加較小，只有強(qiáng)度很大的高壓處理才會(huì)產(chǎn)生類似于熱 處理誘導(dǎo)的脂肪氧化程度。所以，高壓誘導(dǎo)的脂肪氧化限制了高壓技術(shù)應(yīng)用于肉產(chǎn)品，可以使用 適當(dāng)?shù)陌b或抗氧化劑來(lái)防止脂肪氧化。超高壓對(duì)肉的肌肉凝膠和乳化特性的影響肌肉的凝膠和乳化特性對(duì)肉類工業(yè)具有格外重要的的意義，其直接影響肉品的組織構(gòu)造、保 水性等性質(zhì), 長(zhǎng)期以來(lái)始終是肉類工作者爭(zhēng)辯的一個(gè)熱點(diǎn)。高壓處理能夠解聚肌動(dòng)蛋白和肌動(dòng)球蛋白, 并能提高肌原纖維蛋白的溶解性 ,高壓能在不進(jìn)展熱處理的狀況

11、下使肌原纖維蛋白形成凝膠。 高壓對(duì)生雞肉的凝膠強(qiáng)度的影響見(jiàn)圖 8，圖中，C.比照樣品；I.在二甲基亞砜/醋酸中加抑制劑；S，僅溶劑二甲基亞砜/乙酸；NP未加壓；P，加壓400 mpa/30 min/10圖8 高壓對(duì)生雞肉的凝膠強(qiáng)度的影響四、利用超高壓技術(shù)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工藝1992Fujichiku 真空包裝后,在室溫下經(jīng)250MPa 高壓處理3h后,腌制的時(shí)間由原來(lái)的2周縮短為3h, 所提高,保水性增加,食鹽含量也只有通常制品的 1/4, 且冷藏貨架期大大的提高,制品的外觀和風(fēng)味類似烤豬肉。食鹽含量削減對(duì)高血壓、心血管疾病患者和老年人，有著特別的意義，是肉制品 進(jìn)展的方向。日本生產(chǎn)的低鹽火腿受到普遍

12、歡送。雖然含鹽量削減，但是由于超高壓的作用，其 粘合性、持水性、肉質(zhì)構(gòu)造、物理特性都格外抱負(fù)。圖 10 顯示了未加壓A和加壓B后低鹽火腿的組織構(gòu)造。圖9 低鹽火腿剖面圖左未加壓，右超高壓加工圖10 低鹽火腿組織構(gòu)造圖超高壓技術(shù)作為一種興的食品處理技術(shù), 用于肉類加工可以實(shí)現(xiàn)成型、殺菌、嫩化，并可以在包裝后進(jìn)展處理，在改善肉品質(zhì)、抑菌和節(jié)能等方面表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也防止了產(chǎn)品的二次污染，它是 肉制品加工的一條途徑，為肉品的加工、貯藏和開(kāi)發(fā)供給了寬闊前景。參 考 文 獻(xiàn)馬漢軍, 周光宏, 等. 高壓處理對(duì)牛肉肌紅蛋白及顏色變化的影響J. 食品科學(xué), 2022, 25(12):3639.Suzu

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