鄧林艷,張婉婷,李 放,徐文思,楊祺福,賀 江,楊品紅
(湖南文理學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,水產(chǎn)高效健康生產(chǎn)湖南省協(xié)同創(chuàng)新中心,環(huán)洞庭湖水產(chǎn)健康養(yǎng)殖及加工湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,常德市農(nóng)業(yè)生物大分子研究中心,常德市人工智能與生物醫(yī)藥研究中心,湖南常德 415000)
預(yù)制菜肴加工是以農(nóng)、畜、禽、水產(chǎn)品為原料,以機(jī)械化、定量化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化加工代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工制作,并利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和先進(jìn)裝備來實(shí)現(xiàn)加工生產(chǎn)。由預(yù)制菜肴加工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品稱為預(yù)制菜肴加工品。近年來,各類預(yù)制食品紛紛走進(jìn)各大餐廳、飯館和家庭中,因其方便快捷、易操作而逐漸在人們?nèi)粘I钪姓紦?jù)重要地位。但預(yù)制食品領(lǐng)域在快速發(fā)展的同時(shí)也存在不少問題,據(jù)調(diào)查,消費(fèi)者認(rèn)為在預(yù)制食品行業(yè)需要改進(jìn)的問題中,前3 個(gè)問題是口味復(fù)原程度、食品安全和種類多樣化發(fā)展。而科技研發(fā)可以在提供口味保真、標(biāo)準(zhǔn)化、多元化風(fēng)味和營養(yǎng)方面提供一些理論和依據(jù),保鮮及保藏技術(shù)尤其起著重要作用。伴隨人們快節(jié)奏的生活方式和高質(zhì)量的生活品質(zhì),以中式菜肴定量化、標(biāo)準(zhǔn)化等加工為基礎(chǔ)的預(yù)制食品的快速發(fā)展將成為一種必然趨勢(shì),但我國菜肴類預(yù)制食品起步較晚,多以肉類菜肴為主,蔬菜類為輔[1]。為豐富預(yù)制食品市場(chǎng)的種類和相關(guān)產(chǎn)品,還需要不斷深入研究,對(duì)保藏工藝中的殺菌技術(shù)和包裝技術(shù)2 個(gè)方面進(jìn)行分析闡述,旨在為提高預(yù)制食品品質(zhì)和延長(zhǎng)貨架期提供科學(xué)參考和理論依據(jù)。
食品殺菌技術(shù)是通過殺滅腐敗菌及致病菌,在源頭上對(duì)食品質(zhì)量安全水平進(jìn)行提升,也是食品安全得以保障的重要方法手段之一。食品殺菌操作是食品加工的重要環(huán)節(jié),同時(shí)也是消除食品二次污染可能性的關(guān)鍵技術(shù)[2]。目前,殺菌技術(shù)主要分為兩大類:熱殺菌技術(shù)與非熱殺菌技術(shù),這2 種技術(shù)方法所適用的食品種類既有交叉性,也有獨(dú)立性。熱殺菌技術(shù)食品種類應(yīng)用廣泛,而非熱殺菌技術(shù)對(duì)特定的食品種類具有良好的殺菌效果[3]。熱殺菌方法主要有常見的巴氏殺菌法、高溫殺菌法和瞬時(shí)超高溫殺菌法等,非熱殺菌方法主要包括微波殺菌法、輻射殺菌法和紫外線殺菌法。
1.1.1 巴氏殺菌
巴氏滅菌法是由法國微生物學(xué)家巴斯德首次提出的一種低溫消毒殺菌法。其原理就是在較低的溫度條件下,殺死病菌的同時(shí)又能保持營養(yǎng)和風(fēng)味物質(zhì)。一般殺菌溫度低于水的沸點(diǎn),現(xiàn)在經(jīng)常用來定義需要?dú)⑺啦≡臒崽幚矸椒ā0褪蠚⒕嘤糜谂H榈臍⒕幚?,處理溫度低,能將病原菌殺死,牛乳中蛋白質(zhì)變性程度小,脂肪氧化程度低,較好地保留了原料乳中的風(fēng)味[4]。丁國微等人[5]研究發(fā)現(xiàn),即食醉制蝦仁最佳殺菌工藝為在85 ℃的殺菌溫度下處理30 min,在此條件下蝦仁可在最大程度上保持其原有品質(zhì)。再者,適宜的殺菌條件可將蝦仁產(chǎn)品中的菌落總數(shù)降至10 CFU/g 以內(nèi),同時(shí)沒有檢出致病菌。汪之穎等人[6]通過即食蝦仁的研究發(fā)現(xiàn),為保證較長(zhǎng)的貨架期,最佳的殺菌條件為殺菌溫度85 ℃,殺菌時(shí)間30 min。
1.1.2 高溫殺菌
高溫殺菌技術(shù)是指食品經(jīng)100~130 ℃溫度條件下的殺菌處理,是一種傳統(tǒng)包裝殺菌模式。高溫殺菌主要有間接式和連續(xù)式2 種殺菌工藝,熱介質(zhì)可以是飽和蒸汽、蒸汽與空氣的混合氣體或者熱水。卞歡等人[7]對(duì)在不同高溫殺菌條件下,醬鹵豬蹄品質(zhì)將會(huì)受到的影響進(jìn)行探討,結(jié)果表明醬鹵豬蹄在110 ℃處理20 min 的殺菌條件下能保持較好的品質(zhì),在感官評(píng)價(jià)、咀嚼性及彈性等方面均能達(dá)到最大值。郭曉峰等人[8]分別對(duì)用鋁箔袋真空包裝的烤全羊肉進(jìn)行了高溫殺菌和常溫殺菌,研究發(fā)現(xiàn),在殺菌溫度為121 ℃并處理20 min 的條件下,高溫殺菌后的樣品各項(xiàng)理化、衛(wèi)生指標(biāo)均顯著優(yōu)于常溫殺菌組。對(duì)于耐高溫的樣品,建議選擇高溫殺菌。
1.1.3 超高溫瞬時(shí)殺菌
超高溫瞬時(shí)殺菌條件一般為加熱溫度135~150 ℃,加熱時(shí)間2~8 s,再迅速冷卻到30~40 ℃,超高溫瞬時(shí)殺菌處理后產(chǎn)品一般都能達(dá)到商業(yè)無菌。這種瞬時(shí)高溫的殺菌技術(shù)主要應(yīng)用于牛奶、果酒、豆?jié){等產(chǎn)品中,能在瞬間有效地殺死病原菌,并能較好地保持產(chǎn)品原有營養(yǎng)、風(fēng)味和品質(zhì)。姬中偉等人[9]通過研究超高溫瞬時(shí)殺菌對(duì)黃酒中風(fēng)味物質(zhì)的影響后發(fā)現(xiàn),隨著處理溫度的升高,揮發(fā)性香氣成分的含量降低幅度就越大,2 種黃酒中的揮發(fā)性風(fēng)味成分含量都有明顯的降低。房子舒等人[10]證實(shí)超高壓殺菌不僅能有效殺死微生物,還能較好地保持食品原有的營養(yǎng)、品質(zhì)、風(fēng)味及色澤,基本能夠滿足消費(fèi)者對(duì)于營養(yǎng)和味道的要求。
1.2.1 微波殺菌
微波殺菌技術(shù)主要借助300 MHz~300 GHz 頻率范圍內(nèi)電磁波的作用,將超高頻電磁波轉(zhuǎn)化為熱能。在這一過程中,微生物吸收電能轉(zhuǎn)化為熱能,提高自身溫度,從而破壞微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)殺菌目的[11]。薛倩倩等人[12]通過微波殺菌方法對(duì)虹鱒魚片進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)在達(dá)到相同熱處理程度的條件下,微波殺菌所需要的時(shí)間更短,滅菌效果更明顯,虹鱒魚片的食品品質(zhì)得到了大幅提高。潘志海等人[13]通過研究即食小龍蝦不同條件下的微波殺菌工藝,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過微波殺菌后的即食小龍蝦在常溫下貨架期可以達(dá)到半年以上。在即食小龍蝦的貨架期內(nèi),微波殺菌后的即食小龍蝦風(fēng)味并未發(fā)生明顯變化,感官評(píng)分高于傳統(tǒng)殺菌后的即食小龍蝦。
1.2.2 輻照殺菌
食品輻照殺菌是將食物暴露于一定量的電離輻射下,進(jìn)行滅菌處理的冷殺菌工藝[14]。用于滅菌的電磁波主要包括γ 射線、X射線和電子束,在輻射光子與微生物分子中的原子進(jìn)行非特性碰撞過程中,使微生物的DNA 和RNA 鏈發(fā)生致死性破壞,蛋白質(zhì)和酶均被破壞,從而使微生物失活,導(dǎo)致機(jī)體突變或死亡[15]。歐雪等人[16]通過綜合分析,確認(rèn)泡酸菜的最佳輻照劑量為4 kGy,在此條件下泡酸菜的感官、質(zhì)構(gòu)和亞硝酸鹽含量等方面均較好。同時(shí)發(fā)現(xiàn),在2~4 kGy 的輻照劑量條件下處理的泡酸菜,在脆度、硬度和咀嚼度等方面均優(yōu)于未殺菌處理組。唐玉新等人[17]調(diào)查了市場(chǎng)上售賣的速凍水餃的衛(wèi)生質(zhì)量,通過研究輻照處理對(duì)速凍水餃中菌落總數(shù)和大腸桿菌的影響發(fā)現(xiàn),速凍水餃在輻照處理的條件下,殺菌效果十分顯著,這就表明速凍水餃用輻照處理在理論和工藝上是可行的。而輻照處理不僅能提高速凍水餃的衛(wèi)生和質(zhì)量安全水平,還可以在延長(zhǎng)速凍水餃貨架期的情況下,保持速凍水餃原有的品質(zhì)。
1.2.3 紫外線殺菌
紫外線技術(shù)是一種傳統(tǒng)的食品處理技術(shù),在進(jìn)行紫外線殺菌照射的過程中,通過改變蛋白質(zhì)的性質(zhì)、降低酶的活性,從而起到殺菌的作用。一定波長(zhǎng)的紫外線可分解微生物體細(xì)胞中DNA 和RNA 分子結(jié)構(gòu),從而影響微生物的生理活性。通常情況下,被破壞的DNA 使微生物自身不能進(jìn)行復(fù)制,紫外線損傷屬于一種致死性損傷,可起到徹底殺菌的作用。紫外殺菌消毒作為一種有效控制微生物污染的方法,具有殺菌徹底、無化學(xué)殘留等特點(diǎn)[18]。李子龍[19]研究了紫外殺菌對(duì)獼猴桃汁品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)在紫外殺菌條件下處理的獼猴桃汁香氣更加濃郁。研究表明對(duì)獼猴桃汁進(jìn)行紫外殺菌處理相較于熱力殺菌來說,殺菌效果更好,這是一種較為有效的果汁冷殺菌方式,總體上比熱力殺菌更加環(huán)保、清潔,并且節(jié)省能耗,能更好地保持產(chǎn)品原有風(fēng)味。Rossitto P V 等人[20]研究表明,采用紫外線殺菌技術(shù)與巴氏殺菌技術(shù)聯(lián)合處理牛奶,可以延長(zhǎng)保質(zhì)期。
在食品流通運(yùn)輸過程中,為了保護(hù)食品、方便貯運(yùn)和促進(jìn)銷售,按一定技術(shù)方法使用的容器、材料及輔助的物品統(tǒng)稱為食品包裝。目的是對(duì)食品進(jìn)行質(zhì)量與安全控制,為消費(fèi)者提供使用方面的便利,商品標(biāo)識(shí)及外表包裝突出,同時(shí)使商品價(jià)值得以提升。其中,預(yù)防食品變質(zhì)、保證食品質(zhì)量安全是食品包裝最為重要的目的。目前,預(yù)制食品常見幾種包裝方法有真空包裝、氣調(diào)包裝和無菌包裝。
食品的真空包裝是將食品放入阻氣性能良好的包裝袋或包裝器皿中,用真空泵抽走器皿內(nèi)氣體,將其密封,在包裝內(nèi)部營造一個(gè)真空環(huán)境。這樣可以防止食品氧化變質(zhì)、腐敗及霉變,減少變色、褪色,減少維A、維C 損失,防止食品色、香、味等感官品質(zhì)的改變。趙永敢等人[21]對(duì)真空包裝處理下的雞骨素貯藏過程進(jìn)行了探究,其中分別對(duì)揮發(fā)性鹽基氮、硫代巴比妥酸以菌落總數(shù)等理化性質(zhì)進(jìn)行研究。結(jié)果表明,真空包裝能大幅度降低雞骨素保藏期間的揮發(fā)性鹽基氮、硫代巴比妥酸、菌落總數(shù)及各營養(yǎng)成分損失,從而延緩雞骨素的腐敗變質(zhì),能夠有效延長(zhǎng)雞骨素保質(zhì)期。顧賽麒等人[22]探究了食品包裝對(duì)日本鳀魚干常溫貯藏期間品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)真空包裝組樣品相對(duì)于其他組樣品,在保持樣品色澤、保護(hù)樣品結(jié)構(gòu)完整和保留樣品揮發(fā)性風(fēng)味等方面均具有良好效果,并將確認(rèn)日本鳀魚干的最佳包裝方式為真空包裝。
氣調(diào)包裝通過改善食品包裝內(nèi)的氣體組成,使食品處在不同于空氣組成的環(huán)境中,從而延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的包裝技術(shù)。氣調(diào)包裝技術(shù)中有一個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn),就是在貯藏初始階段調(diào)節(jié)包裝內(nèi)的氣體成分,來抑制食品腐爛和變質(zhì),延長(zhǎng)其保質(zhì)期,維持易腐爛食品正常保質(zhì)期內(nèi)的品質(zhì)。魏林[23]研究了不同氣體成分的包裝對(duì)薏仁米貯藏期間品質(zhì)的影響,結(jié)果表明在貯藏期間,不同包裝的薏仁米食用品質(zhì)均有不同程度的品質(zhì)變質(zhì),但體積分?jǐn)?shù)為90% N2+10% O2包裝的薏仁米貯藏效果最好。Bassey A P 等人[24]發(fā)現(xiàn),體積分?jǐn)?shù)70% N2+30% CO2的包裝可降低新鮮豬肉在貯藏過程中的pH 值、揮發(fā)性鹽基氮和硫代巴比妥酸等腐敗指標(biāo)的增加量,并能夠最大限度地保留新鮮豬肉的顏色,從而增加新鮮豬肉的貨架期。李雪等人[25]研究了醬鹵鴨翅貯藏過程中,在面對(duì)不同氣體比例氣調(diào)包裝的處理下,醬鹵鴨翅品質(zhì)能保持的程度和保鮮效果,并確定了氣調(diào)包裝中氣體比例為30%N2+70% CO2時(shí)的保鮮效果最佳,可以延長(zhǎng)醬鹵鴨翅的貨架期。
能夠殺死或抑制污染食品中腐敗菌和致病菌的包裝稱為抗菌包裝,可以通過在系統(tǒng)里增加抗菌劑和或抗菌聚合物,使它具有新的功能。包裝材料的抗菌功能目前主要是通過以下2 種方式實(shí)現(xiàn):直接抗菌和間接抗菌。包裝材料中的抗菌劑與食品直接接觸的形式就是直接抗菌;而間接抗菌就在包裝材料中添加物質(zhì)成分,這些物質(zhì)可以改變包裝內(nèi)微環(huán)境,也可以利用載體的選擇透過性等特殊性能來抑制腐敗菌和致病菌繁殖,實(shí)習(xí)抗菌目的。郭娟等人[26]在文獻(xiàn)中詳細(xì)介紹了天然抗菌劑在食品包裝中的應(yīng)用。趙亞珠等人[27]探討了百里香精油對(duì)不同霉菌類微生物的抑菌效果[28],含百里香精油的優(yōu)質(zhì)抗菌紙箱能夠有效降低草莓的腐爛率及箱體內(nèi)的菌落總數(shù),同時(shí)也能保持草莓較好的口感和味道。優(yōu)質(zhì)的百里香精油抗菌紙箱可以延長(zhǎng)新鮮草莓1~2 d 的貨架期。劉勇等人[29]也深入探討了抗菌包裝在鮮切果蔬領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展,認(rèn)為抗菌包裝在食品行業(yè)中具有良好的發(fā)展前景,隨著人們生活品質(zhì)的提高和科學(xué)的進(jìn)步,抗菌包裝必然會(huì)成為一種趨勢(shì)。
預(yù)制食品行業(yè)是伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活節(jié)奏加快而產(chǎn)生的,具有其必然性。而在面對(duì)這個(gè)快速發(fā)展的行業(yè)時(shí),做好菜肴標(biāo)準(zhǔn)化加工工藝、加工食品安全性問題、豐富產(chǎn)品種類,將是今后預(yù)制食品行業(yè)需要解決的問題。其中,如何延長(zhǎng)預(yù)制食品保質(zhì)期則成為當(dāng)前人們所面臨的難題。關(guān)于預(yù)制食品的保藏技術(shù)研究無外乎要重視2 個(gè)方面,首先是殺菌工藝,從源頭控制病原菌;其次是包裝工藝,確保食用安全,延長(zhǎng)貨架期,方便流通??偠灾?,降低預(yù)制食品加工過程中的微生物含量,延長(zhǎng)預(yù)制食品保質(zhì)期。
我國預(yù)制食品發(fā)展從速凍米面、速凍餃子到預(yù)制菜肴,產(chǎn)品種類的開發(fā)逐漸呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)。同時(shí),我國擁有淵源流傳的飲食文化,預(yù)制食品的產(chǎn)品種類市場(chǎng)前景愈加廣闊。預(yù)制食品產(chǎn)業(yè)勢(shì)不可擋,是懶人經(jīng)濟(jì)、宅經(jīng)濟(jì)下的新模式、新格局。如何將預(yù)制食品轉(zhuǎn)化為富有中國特色的文化標(biāo)識(shí),并借助預(yù)制食品保藏的優(yōu)勢(shì),將其面向全世界推廣,加深我國與世界各國的文化交流,也是我國預(yù)制食品行業(yè)發(fā)展的新方向。