楊煥彬，曾慶培，林光明，劉曉麗，楊錫洪，宋琳，解萬翠

1.廣東無窮食品集團有限公司， 廣東 潮州 515700；

2.江南大學 食品學院/食品科學與技術國家重點實驗室/江蘇省食品安全與質量控制協(xié)同創(chuàng)新中心， 江蘇 無錫 214122；

3.青島科技大學 海洋科學與生物工程學院， 山東 青島 266042

0 引言

禽肉肉質細嫩，脂肪含量低，富含蛋白質、不飽和脂肪酸、礦物質、維生素等營養(yǎng)物質. 但禽肉水分含量較高，在加工、運輸和銷售環(huán)節(jié)非常容易腐敗變質，從而造成環(huán)境污染和經濟損失，甚至會對消費者的健康造成嚴重危害[1]. 因此，國內外研究人員對禽肉保鮮進行了廣泛深入的研究，以期在確保禽肉食用性和安全性的同時，進一步提高其經濟性[2-3].

目前，常用的禽肉保鮮方式主要是傳統(tǒng)的低溫保鮮和化學保鮮. 而天然生物保鮮劑作為一類新興的食品添加劑，主要包括植物多酚、植物精油、殼聚糖、曲酸、納他霉素、乳酸鏈球菌素等，既具有較好的防腐保鮮效果，還安全且容易獲得[4-5]. 但目前大多數(shù)天然生物保鮮劑還無法在較短時間內完成大批量生產，同時由于成本、保鮮效果等因素，其在禽肉制品中的推廣應用還十分有限. 因此，對天然、安全的生物保鮮劑進行深入研究，使其進一步取代現(xiàn)階段常用的化學保鮮劑，提高禽肉制品的保鮮效果，具有積極意義. 本文擬對近年來國內外的植物源性、動物源性、微生物源性、酶類生物保鮮劑及其在禽肉保鮮中的應用現(xiàn)狀進行綜述，以期為禽肉保鮮的生產實踐提供指導和參考.

1 植物源性生物保鮮劑

在肉制品防腐過程中，植物源性生物保鮮劑較為常見，主要包括植物多酚和植物精油，具有去腥、增香、抑菌和延緩肉制品色澤變化的作用.

1.1 植物多酚

植物多酚多存在于植物的皮、根、葉、果實中，主要包括一些小分子的酚類化合物，如花青素、兒茶素、沒食子酸、鞣花酸、熊果苷等. 植物多酚具有天然的抗氧化、抗菌活性，既能抑制氧化酶的酶活性，又能促進抗氧化酶的酶活性. 研究表明[6]，植物多酚對抑制雞肉餅在冷藏過程中的脂肪氧化和蛋白氧化均有一定的作用，可延長禽肉制品的貨架期. 植物多酚的抑菌機制主要是通過影響菌體生長所需的蛋白質和酶的活力，使細胞膜的通透性增加，進一步阻礙蛋白質的表達. 馬培忠[7]研究發(fā)現(xiàn)，0.03%(如無特殊說明，百分號均指質量分數(shù))茶多酚與氣調包裝相結合更有利于提升雞肉的保鮮效果，并對雞肉的揮發(fā)性鹽基氮值(TVB-N值)、硫代巴比妥酸值(TBA值)和菌落總數(shù)具有很好的控制作用，可提高雞肉在貯藏期內的鮮度水平. 此外，宋益娟等[8]用0.1%兒茶素、0.1%兒茶素納米脂質體浸泡處理醬鴨后發(fā)現(xiàn)，0.1%兒茶素納米脂質體和0.1%兒茶素處理組的各項指標均優(yōu)于無菌蒸餾水處理組，并且0.1%兒茶素納米脂質體對醬鴨的保鮮效果最好，可將醬鴨的貨架期延長至24 d以上. 然而，當植物多酚的添加劑量較高時，為了確保其對人體及動物是安全的，還需要對其生物毒性進行深入分析，從而確定其最佳添加量和安全范圍.

1.2 植物精油

植物精油是采用蒸餾和壓榨的方式從草本植物的花、葉、根、樹皮、果實、種子、樹脂中提煉而來，安全無毒，除了賦予產品香氣外，還具有抗氧化、抗菌、抗病毒等多種生物活性，是一種理想的天然保鮮劑[9]. 高磊等[10]研究發(fā)現(xiàn)，采用0.164%茶多酚、0.786%牛至精油和0.031%D-異抗壞血酸鈉復配處理冷鮮雞胸肉后，其在4 ℃條件下的貨架期可由原來的7 d延長至11～12 d. 劉琳等[11]研究發(fā)現(xiàn)，將桂皮精油、丁香精油和芥末精油按3∶1∶2的比例復配后用于生鮮雞肉的保鮮，雞肉在4 ℃條件下的保鮮期可延長至21 d. 但在使用植物精油時，還需考慮其會使禽肉變色的缺陷，同時，精油本身強烈的氣味可能會對某些調理產品的風味造成影響，因此，其實際應用范圍受到了一定的限制.

植物源性生物保鮮劑在諸多禽肉保鮮研究中均顯示出較好的保鮮作用，且由于其在防腐和抗氧化方面具有明顯優(yōu)勢，因而受到消費者的歡迎. 但植物中的化學成分復雜，多數(shù)活性成分對光和熱不穩(wěn)定，環(huán)境因素對植物中活性成分的含量和種類影響較大，其抑菌濃度難以控制，因此應用于禽肉保鮮的植物精油實例較少.

2 動物源性生物保鮮劑

動物源性生物保鮮劑包括殼聚糖、魚精蛋白、蜂膠等. 各種動物源性保鮮劑因其化學成分的不同，保鮮機理也各有差異，但基本上都是通過抑菌、抗氧化和成膜性這三方面發(fā)揮防腐作用的.

2.1 殼聚糖

殼聚糖是由氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖通過β-1, 4-糖苷鍵連接起來的長鏈高分子聚合物，具有良好的抑菌活性[12]. 殼聚糖的主鏈上具有可進行結構修飾的活性氨基和活性羥基，通過化學修飾可進一步提高殼聚糖本身的一些功能活性. 王瑩等[13]將由1.75%殼聚糖、2.25%茶多酚、1.25%維生素C、0.30%蘆薈提取物和0.25%植酸制備的復配劑應用于冷鮮雞肉的保鮮，發(fā)現(xiàn)雞肉在4 ℃條件下貯藏12 d后，其TVB-N含量為14.64 mg/100 g. 王勛等[14]用0.05%乳酸鏈球菌素(Nisin)、1.85%羧甲基殼聚糖和0.08%溶菌酶復配的生物保鮮劑處理雞肉后，發(fā)現(xiàn)雞肉在4 ℃條件下貯藏7 d，其TVB-N含量達到10.47 mg/100 g. 殼聚糖對革蘭氏陽性菌的抑制效果較革蘭氏陰性菌好，且其抑菌效果在pH值大于6.5時不佳，在pH值為5.0～5.5時具有較好的抑菌效果. E.Latou等[15]研究發(fā)現(xiàn)，采用質量濃度為0.01 g/mL的殼聚糖溶液結合氣調保鮮技術處理冰鮮雞肉，其貨架期可延長2～3 d. A.Khanjari等[16]研究發(fā)現(xiàn)，將體積分數(shù)為1%的牛至精油和質量濃度為0.01 g/mL 的殼聚糖溶液復配后處理冰鮮雞肉，其貨架期可延長6 d. 采用殼聚糖進行保鮮的優(yōu)點是操作方法簡單、成本低廉、來源廣泛、資源可再生，與其他方式相結合保鮮效果會更好.

2.2 蜂膠

蜂膠具有抗氧化和抗菌活性且安全高效，其中發(fā)揮抗氧化和抗菌活性的主要成分是芳香酸、酯類化合物和黃酮. 蜂膠對于防止食品中功能性成分的氧化褐變具有較好效果[17]. 蜂膠對革蘭氏陽性菌的抑菌活性較革蘭氏陰性菌好，其對沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、鏈球菌、枯草桿菌等均具有良好的抑制效果[18-19]. 目前主要在雞飼料中添加蜂膠，以提高雞肉的感官品質和蛋白含量，而將其應用于禽肉保鮮的研究鮮有報道.

2.3 魚精蛋白

魚精蛋白是一種強堿性蛋白物質，富含精氨酸，從魚類的精巢中分離獲得. 魚精蛋白主要通過對菌體細胞中電子傳遞成分、與細胞膜相關的新陳代謝進行抑制而起到抑菌的作用. 當魚精蛋白作用于細胞膜表面后，能夠與細胞膜中負責營養(yǎng)運輸、生物合成的蛋白發(fā)生作用，進而破壞菌體蛋白，對細胞的新陳代謝產生抑制作用，造成細胞死亡[20]. 但目前魚精蛋白的使用成本較高，限制了其進一步的應用.

目前，動物源性生物保鮮劑的商業(yè)化應用中面臨的最大問題是成本較高、提取率普遍較低. 殼聚糖、蜂膠等動物源性生物保鮮劑主要是通過與其他保鮮劑的協(xié)同作用達到禽肉保鮮的目的.

3 微生物源性生物保鮮劑

微生物源性生物保鮮劑指由微生物代謝產生并具有抑菌效果的化合物，目前常見的主要有曲酸、納他霉素、Nisin等. 近年來，因微生物源性生物保鮮劑具有安全、高效、抑菌效果好等特點，其相關研究逐漸成為熱點，受到國內外科研人員的重視，并逐漸被應用于禽肉制品保鮮.

3.1 曲酸

曲酸是由微生物(如青霉菌屬(Penicillium)、曲霉屬(Aspergillus)、醋桿菌屬(Acetobacter)等)經過好氧發(fā)酵產生的一種常見弱酸性代謝產物，其易溶于水、pH適用范圍廣、熱穩(wěn)定性好、對人體無刺激且食用安全[21-24]. 曲酸能夠增強細胞膜的滲透性和疏水性，導致細胞破裂，從而達到殺滅菌體的作用. 目前，曲酸主要應用于醫(yī)學領域和果蔬保鮮，在禽肉制品保鮮方面的應用較少. 董靜等[22]研究發(fā)現(xiàn)，曲酸對細菌表現(xiàn)出很好的抑制效果，而對酵母和霉菌的抑制效果較細菌差；添加量為0.2%的曲酸對大腸桿菌具有很好的抑制效果，且其抑菌活性遠高于苯甲酸鈉. 侯溫甫等[23]研究發(fā)現(xiàn)，曲酸對鴨肉中的幾種優(yōu)勢菌具有顯著的抑制效果，尤其是對假單胞菌和氣單胞菌的抑制效果最好.

3.2 納他霉素

納他霉素是由納他鏈霉菌受控發(fā)酵制得的，幾乎對所有真菌都具有較強的抑制及消滅作用[25]，被廣泛應用于肉制品(特別是熟火腿、熏制香腸等)抑菌處理中. 納他霉素分子中具有親水基團和疏水基團，其中親水基團能夠破壞菌體細胞膜的通透性，使菌體細胞內的小分子內溶物滲出，最終導致菌體細胞裂解和死亡；疏水基團則通過范德華力與菌體細胞膜結合，達到破壞細胞膜通透性的目的. 納他霉素主要通過浸泡或噴涂方式應用于肉制品保鮮[26]. 李春保等[27]研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，經不同質量濃度納他霉素保鮮液浸泡處理后的雞肉，于3 ℃條件下貯藏8 d后的TBA值遠低于前者，并表現(xiàn)出很好的抑菌效果. K. Hanusoval等[28]研究發(fā)現(xiàn)，將乳酸鏈球菌素和納他霉素復配的保鮮液用于雞肉保鮮，表現(xiàn)出顯著的抑菌效果.

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3.3 Nisin

Nisin是從乳酸鏈球菌發(fā)酵液中制備獲得的一種多肽類細菌素，其易溶于酸性溶劑、不會被微生物分解且安全無毒，對產生芽孢的革蘭氏陽性菌的抑菌效果較革蘭氏陰性菌好[29]. Nisin的抑菌機制是在強烈吸附敏感菌后，破壞細胞壁結構，進而引起菌體細胞質內溶物的釋放；另外一種說法是，其可影響肽聚糖、磷脂等的生物合成，破壞細胞壁結構，從而使細胞裂解，內溶物釋放[30].有研究表明[31]，將香辛料提取物與乙醇、山梨酸鉀和Nisin復配后，對雞肉制品具有良好的保鮮效果. 此外，楊萬根等[32]使用Nisin和植酸對調理鴨肉進行處理后發(fā)現(xiàn)，二者均能有效抑制鴨肉制品中的微生物生長，使TVB-N值、TBA值下降，且Nisin的保鮮效果優(yōu)于植酸.

能夠引起禽肉制品腐敗的細菌(乳酸桿菌屬、鏈球菌屬、假單孢菌屬、桿菌屬等)很多，且多為耐熱菌屬，在肉制品的加工過程中，普通的加熱方式很難將其殺死. 而Nisin能有效抑制上述腐敗菌，還可以代替部分亞硝酸鹽用于抑制肉毒芽孢桿菌，從而延長肉制品的貨架期. 將Nisin應用于禽肉制品的防腐保鮮仍存在一些不足，如生產成本較高、抑菌譜較窄、會造成肉質偏酸等，使其在禽肉制品中的應用受到一定限制. 因此，在禽肉保鮮中常將Nisin與其他保鮮劑復配使用，在增強抑菌效果的同時，還可保持禽肉制品良好的口感和色澤.

4 酶類生物保鮮劑

酶類生物保鮮劑利用酶對蛋白質和氨基酸的催化能力避免或清除外界的不良影響，維持產品的鮮度. 酶類生物保鮮劑成本低、保鮮效果好，因而受到人們的喜愛，其中以溶菌酶為主要代表，但酶類本身的不穩(wěn)定性還需進一步研究解決.

溶菌酶是一種堿性球蛋白，具有較強的作用底物特異性[33]，對食品中的各種致病微生物(尤其對沙門氏菌等)具有顯著的抑制作用，同時對哺乳動物細胞的毒性較小. 李云龍等[34]研究發(fā)現(xiàn)，通過構建原核表達載體 LYZ-pET32T獲得具有抑菌活性的奶牛溶菌酶蛋白，經純化的奶牛溶菌酶對大腸桿菌BL21、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌均具有較好的抑制作用. 李春保等[35]研究發(fā)現(xiàn)，使用不同質量分數(shù)的溶菌酶浸泡處理雞肉15 s后，自然瀝水5 min，再置于經紫外燈滅菌的PS托盤中，用PE塑料保鮮膜封口，在(4±0.5) ℃溫度下冷藏保存，可顯著抑制細菌的生長，并將貨架期延長至6～8 d，其中0.5 g/kg處理組的細菌總數(shù)明顯低于其他處理組，抑菌效果更佳. 尹秀蓮等[36]采用溶菌酶、殼聚糖和生姜汁作為冷鮮雞肉的保鮮劑，發(fā)現(xiàn)溶菌酶對雞肉的保鮮效果最好，其次是殼聚糖、生姜汁.

雖然溶菌酶專一性好，可針對特定微生物發(fā)揮抑菌作用，作為一種安全有效的防腐抑菌劑已在乳制品、肉制品、水產品等食品中被廣泛使用，但禽肉制品需低溫貯藏，而低溫會限制溶菌酶的效果，因此限制了其在禽肉保鮮中的廣泛應用. 由于溶菌酶自身存在抗菌譜窄、提取困難、生產成本高等缺陷，如何擴大酶類生物保鮮劑的抗菌譜、簡化提取工藝、降低生產成本等，將是其應用于禽肉生產領域的主要研究方向.

5 復合生物保鮮劑

單獨使用某一種生物保鮮劑時，常會因其自身的某種理化特性而受到限制，無法達到預期的保鮮效果. 復合生物保鮮劑由多種生物保鮮劑混合配制而成，往往具有比單一成分更好的保鮮效果[37]. 章薇等[38]研究發(fā)現(xiàn)，將0.025%殼聚糖、0.05%茶多酚、2.0%香辛料提取物、0.02%維生素C等組成的復合生物保鮮劑采用浸漬方式涂膜于冷卻雞肉后，在4 ℃條件下的貨架期由7 d延長至21 d. A.Khanjari等[39]研究發(fā)現(xiàn)，將接種有單增李斯特菌的雞肉浸泡于質量濃度為0.01 g/mL的N,O-羧甲基殼聚糖與1%牛至精油組成的復合保鮮劑30 s后，生鮮雞肉于4 ℃條件下的貨架期較空白對照組延長了5 d. 張立彥等[40]研究發(fā)現(xiàn)，將雞肉經質量濃度為8 mg/L的臭氧水浸泡清洗20 min后，再用1.5%殼聚糖、0.3%茶多酚和0.5%維生素C復配的復合保鮮劑進行浸涂后，于4 ℃條件下的貨架期可延長至28 d. 董文麗等[41]研究發(fā)現(xiàn)，5%殼聚糖、1%茶多酚和3%溶菌酶復配的復合保鮮劑可延長冷鮮牛肉的貨架期，且冷鮮牛肉的TVB-N含量達極小值59.2 mg/kg.

采用復合生物保鮮技術可將不同功能的生物保鮮劑聯(lián)合使用，能夠互補單一生物保鮮劑在感官及抑菌效果方面的不足.但由于復合生物保鮮劑存在成本高、在冷藏條件下保鮮效果受阻等問題，目前在禽肉保鮮中的應用還較少.此外，目前對復合生物保鮮劑的抑菌機理方面的研究還很缺乏，后續(xù)工作應該在抗菌機理的協(xié)同效應方面進行更為系統(tǒng)深入的研究.

6 協(xié)同保鮮技術

6.1 生物保鮮劑結合冷藏保鮮技術

生物保鮮劑結合冷藏保鮮技術的協(xié)同保鮮方式，操作簡便，安全性高，具有良好的應用推廣價值. 但在實際使用時，還需進一步考慮并篩選出對冷藏環(huán)境中禽肉制品品質影響最低的生物保鮮劑，盡量避免保鮮劑的氣味和滋味對禽肉制品品質的不良影響；此外，篩選具有在低溫環(huán)境中發(fā)揮保鮮效果的生物保鮮劑也是后續(xù)亟需深入研究的內容.

6.2 生物保鮮劑結合氣調包裝

氣調包裝一般被用作禽肉產品保鮮的主要手段，國內外有很多生物保鮮劑結合氣調包裝的研究[44]. 陳雪等[45]將牛至精油、茶樹精油等生物保鮮劑分別與氣調包裝(30%CO2/70%N2)相結合，發(fā)現(xiàn)精油處理可以抑制多種優(yōu)勢微生物，實現(xiàn)延長氣調包裝烤鴨貨架期的目的，且比單一氣調包裝效果更好. 陳文文等[46]研究發(fā)現(xiàn)，0.15%牛至精油結合30%CO2氣調包裝條件下，烤鴨的保鮮效果優(yōu)于生物保鮮劑和氣調包裝單獨作用的效果.

氣調包裝與其他技術相結合能有效延長食品的保鮮效果，但氣調包裝與其他技術的結合應用還面臨一些難題，比如包裝材料的選擇[47]. 一個好的薄膜可使氣體維持更長時間的貯存，從而為產品提供更持久的保鮮效果. 臭氧與氣調包裝的結合應用在剛開始時具有非常好的保鮮效果，但隨著臭氧濃度的降低，后期保鮮效果持續(xù)降低；包裝所需的氣調設備、包裝材料、食品級氣體等都還不太成熟，需要機械、材料、化學、自動化等多學科的協(xié)同研究才能實現(xiàn)食品保鮮技術的產業(yè)化[48]. 因此，如何更好地利用多種處理技術結合氣調包裝延長產品貨架期是今后的研究方向.

7 結語與展望

本文對植物源性生物保鮮劑、動物源性生物保鮮劑、微生物源性生物保鮮劑、酶類生物保鮮劑及復合生物保鮮劑的開發(fā)與應用現(xiàn)狀進行了綜述，對生物保鮮劑與其他保鮮技術的結合與應用進行了梳理. 認為，隨著人們對食品安全問題的日益關注，傳統(tǒng)化學類保鮮劑將逐漸被天然、綠色、安全的生物保鮮劑所替代，對禽肉制品的生物保鮮研究也將更趨于專業(yè)化、多樣化和高效化. 微生物源性生物保鮮劑安全且高效，逐漸成為研究熱點，復合生物保鮮劑具有比單一成分更好的保鮮效果. 在此基礎上，通過將生物保鮮劑與多種保鮮技術相結合，可以進一步擴大防腐抑菌范圍，從而達到協(xié)同增效的目的. 相對于其他肉類，禽肉制品生物保鮮技術的研究尚處于起步階段，因此，需要將來源豐富、價格低廉的天然生物保鮮劑應用到禽肉保鮮中的同時，進一步完善天然生物保鮮劑的技術標準體系，借鑒國際最新的相關規(guī)范和研究進展，加強對保鮮機理的研究；通過與經典保鮮方法結合使用，探索和設計高效的生物保鮮技術，從而為禽肉制品的保鮮提供保障.