牛力源，張藝林，劉靜飛，吳梓浩，張志堅(jiān)

（1.鄭州輕工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州 450001；2.河南省冷鏈?zhǔn)称焚|(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州 450001）

肉及肉制品營養(yǎng)價(jià)值高，不僅能夠提供相對豐富易吸收的鐵元素，還是人類優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和維生素B（包括植物性食品中缺乏的維生素B）的主要來源。然而，肉品在屠宰、冷凍、切割、加工、儲(chǔ)存等過程中容易受到各種微生物的污染，導(dǎo)致肉質(zhì)腐敗，甚至引發(fā)食源性疾病。2009～2015年間美國食源性疾病爆發(fā)監(jiān)測系統(tǒng)（FDOSS）報(bào)告了5760起食源性疾病，其中，導(dǎo)致疫情相關(guān)疾病最多的食品類別是雞肉（12%）和豬肉（10%）。2017年歐洲共報(bào)告了5228起食源性疫情，沙門氏菌是所有食源性病原體中檢測到的最常見病原體，主要與肉類、肉制品、蛋類和蛋制品有關(guān)。由此可見，在消費(fèi)食品中占很大比例的肉及肉制品，其質(zhì)量安全仍然是一個(gè)關(guān)鍵的公共衛(wèi)生問題。

為了確保肉品的質(zhì)量和安全，必須采用適當(dāng)?shù)娜馄繁ｕr技術(shù)。目前用于肉類保鮮的傳統(tǒng)方法主要包括添加化學(xué)防腐劑、冷凍、真空包裝和蒸汽殺菌等。然而，隨著人們對食品營養(yǎng)品質(zhì)要求的不斷提升，諸如超高壓、超聲波、冷等離子體等新型非熱殺菌技術(shù)在食品加工保鮮領(lǐng)域的應(yīng)用正受到世界范圍的廣泛關(guān)注。與傳統(tǒng)熱殺菌相比，非熱殺菌技術(shù)能耗較低，在保障食品安全的同時(shí)，也能較好的保存加工原料的固有營養(yǎng)成分和新鮮度等，使得殺菌過程導(dǎo)致的品質(zhì)劣變降到最低。

高壓二氧化碳（High pressure carbon dioxide,HPCD）是一種新型非熱殺菌技術(shù)，其在果蔬、肉品、谷物、液體食品等加工、貯藏與保鮮中的應(yīng)用研究廣泛。該技術(shù)將二氧化碳（CO）與壓力相結(jié)合，使用間歇、半間歇或連續(xù)處理設(shè)備，在相對溫和的溫度（＜60 °C）和壓力（＜50 MPa）條件下進(jìn)行處理，形成高壓、酸性環(huán)境，在達(dá)到顯著殺菌和鈍酶效果的同時(shí)，最大限度保持食品原有的營養(yǎng)、色澤、質(zhì)構(gòu)與風(fēng)味，在食品微生物控制領(lǐng)域中具有潛在的應(yīng)用前景。CO的抑菌作用首次在1927年發(fā)現(xiàn)，其抑菌作用與CO的濃度呈正相關(guān)。1951年Fraser研究高壓氣體減壓破裂細(xì)菌時(shí)發(fā)現(xiàn)，相比于高壓氮?dú)夂透邏阂谎趸?，壓力狀態(tài)下的CO具有更加顯著的殺菌效果。在20世紀(jì)80年代末期，一批日本學(xué)者展開了使用高壓氣體作為熱殺菌替代方法的相關(guān)研究。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在相同條件下，加壓CO的殺菌效果要優(yōu)于其它氣體介質(zhì)。此外，CO具有化學(xué)惰性、無腐蝕性、高揮發(fā)性、不可燃、無毒、無味等優(yōu)點(diǎn)，且價(jià)格低廉、易取得。因此，HPCD技術(shù)受到了食品加工領(lǐng)域研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。

本文綜述了近年來單一HPCD處理及其與其它方法協(xié)同作用對肉品中微生物的殺滅效果、肉品理化品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性和微生物穩(wěn)定性的影響研究，以期為HPCD技術(shù)在肉品殺菌保鮮中的應(yīng)用提供理論支持。

1 HPCD殺菌機(jī)制研究

1.1 HPCD使微生物營養(yǎng)體失活的機(jī)制

基于CO的物理和化學(xué)性質(zhì)，國內(nèi)外關(guān)于HPCD殺菌機(jī)制的推測主要為細(xì)胞機(jī)械性破裂和生理性失活兩種觀點(diǎn)。在關(guān)于HPCD技術(shù)的早期研究中，微生物細(xì)胞被認(rèn)為是在快速減壓作用下破裂的。由于加壓后CO進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)部導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)外不平衡的壓力差，細(xì)胞可能在瞬間減壓時(shí)發(fā)生機(jī)械性破裂。但是，也有研究表明增加減壓速率并不能促進(jìn)微生物細(xì)胞的失活，大多數(shù)細(xì)胞似乎在加壓階段就已經(jīng)被滅活，因?yàn)椴糠治⑸镌贖PCD處理后完全失活而細(xì)胞仍然完整。雖然機(jī)械性破裂可能是某些細(xì)胞死亡的原因之一，但HPCD技術(shù)的致死效應(yīng)主要還是與其它生理機(jī)制有關(guān)（圖1）：a.CO與細(xì)胞質(zhì)膜或細(xì)胞器膜間的高親和力可造成膜的結(jié)構(gòu)和功能變化，使生物膜的滲透性和流動(dòng)性增加；b.CO的擴(kuò)散性和溶解性有助于CO與水分子反應(yīng)解離出H，降低細(xì)胞內(nèi)外pH，破壞細(xì)胞質(zhì)pH穩(wěn)態(tài)和膜電位動(dòng)態(tài)平衡；c.HPCD處理使蛋白質(zhì)從純水相遷移至CO/水界面，蛋白質(zhì)核心疏水區(qū)域釋放至CO相，表面親水基團(tuán)殘基移至水相，蛋白質(zhì)構(gòu)象發(fā)生改變，導(dǎo)致部分酶活性下降甚至完全失活；d.CO分子及（或）其解離出的HCO和CO可能使細(xì)胞膜及細(xì)胞內(nèi)無機(jī)電解質(zhì)發(fā)生沉淀，導(dǎo)致細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破壞及細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)平衡紊亂；e.CO、HCO、CO作為反應(yīng)物或產(chǎn)物的細(xì)胞代謝活動(dòng)可能會(huì)受到促進(jìn)或抑制，如尿素循環(huán)代謝等。盡管國內(nèi)外研究學(xué)者對于HPCD技術(shù)的殺菌機(jī)制已有一定理解，但目前仍未完全闡明，HPCD脅迫下影響微生物活性的關(guān)鍵代謝環(huán)節(jié)仍需進(jìn)一步研究。

圖1 HPCD失活微生物營養(yǎng)體的機(jī)制示意圖Fig.1 The schematic diagram of inactivation mechanism of HPCD against microbial vegetative cells

1.2 HPCD使微生物芽孢失活的機(jī)制

目前關(guān)于HPCD失活微生物芽孢的機(jī)制主要有兩種假說。一種是微生物芽孢首先被激活、萌發(fā)，然后在HPCD處理下失活。凝結(jié)芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌芽孢經(jīng)HPCD和90 °C高熱依次處理后完全失活，Watanabe等分析這可能是由于HPCD處理降低了細(xì)菌芽孢的耐熱性，因此，HPCD的萌發(fā)作用被認(rèn)為是其導(dǎo)致芽孢失活的主要原因之一。然而，Rao等通過對失活枯草芽孢桿菌芽孢的形態(tài)觀察以及分子生物學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，HPCD處理并未誘導(dǎo)芽孢萌發(fā)，而是增加了芽孢內(nèi)膜和皮層的通透性，破壞了芽孢結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致核心物質(zhì)如吡啶二羧酸（DPA）和金屬離子等的釋放，最終提高了芽孢的熱敏性，這是HPCD失活細(xì)菌芽孢的另一種假設(shè)機(jī)制。另外，芽孢失活也可能與CO溶解于水溶液導(dǎo)致芽孢內(nèi)部pH降低或某些酶失活有關(guān)。雖然近期研究結(jié)果似乎更支持“結(jié)構(gòu)破壞導(dǎo)致芽孢失活”這一假設(shè)機(jī)制，但HPCD究竟如何作用于芽孢并破壞其內(nèi)膜仍未十分清楚，HPCD對芽孢內(nèi)膜特性的影響還需要進(jìn)一步研究。

2 HPCD處理肉品的殺菌效果研究進(jìn)展

2.1 單一HPCD處理肉品的殺菌效果研究

單一HPCD技術(shù)應(yīng)用于肉品微生物安全控制的相關(guān)研究見表1。多項(xiàng)研究表明，HPCD處理能夠有效降低生肉中的致病菌和致腐菌。生豬肉中的嗜溫菌在 25～40 °C 下經(jīng) 6～16 MPa HPCD 處理 5～60 min后大約減少了1.0～3.0 lg CFU/cm，殺菌效果隨溫度升高和處理時(shí)間的延長而增強(qiáng)。HPCD處理對冷卻豬肉中的大腸桿菌、假單胞桿菌以及細(xì)菌總數(shù)也同樣具有顯著的殺滅效果，而且殺菌速率隨時(shí)間呈現(xiàn)由快到慢的動(dòng)力學(xué)曲線。相反，HPCD對牛肉糜中的熱殺索絲菌的滅活效率隨著處理時(shí)間的增加呈現(xiàn)“先慢后快”的動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象，這可能與革蘭氏陽性菌對HPCD的抗性更強(qiáng)有關(guān)。Jauhar等報(bào)道了在45 °C下，經(jīng)14 MPa HPCD處理40 min后，雞肉中總菌數(shù)、酵母菌和霉菌數(shù)分別減少了2.27、3.07 lg CFU/g。此外，HPCD技術(shù)還被應(yīng)用于腌漬肉、香腸等多種肉類制品的殺菌保鮮研究中。在60 °C下經(jīng)20 MPa HPCD處理30 min后，生羊肉香腸中需氧菌、腸桿菌、乳酸菌和微球菌的數(shù)量分別顯著減少了2.52、＞5.72、＞4.09和 2.09 lg CFU/g。使用 HPCD 技術(shù)處理生鮮調(diào)理雞肉和腌漬豬肉，對細(xì)菌的滅活效果同樣顯著。Schultze等將HPCD作為熱殺菌的替代技術(shù)對牛肉干進(jìn)行殺菌處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)濕潤的CO氣體（被水飽和的氣態(tài) CO，5.7 MPa、65 °C）使接種在牛肉干表面的干燥大腸桿菌和沙門氏菌顯著減少超過5.0 lg CFU/g，而且還證實(shí)了對于低水分活度食品上的革蘭氏陽性菌和陰性菌，氣態(tài)CO的殺菌效果比超臨界狀態(tài)CO更為有效。

表1 單一HPCD處理對肉品的殺菌效果研究Table 1 Studies on the antimicrobial effect of HPCD alone treatment on meat and meat products

盡管HPCD技術(shù)能夠有效滅活各種微生物營養(yǎng)體（＜30 MPa，20～40 °C），但很難在溫和條件下（20～40 °C）滅活細(xì)菌芽孢。因此，多數(shù)研究將HPCD技術(shù)與其他處理方法相結(jié)合，以增強(qiáng)對芽孢的滅活效果。Karajanagi等將HPCD的處理溫度提高到75 °C，枯草芽孢桿菌芽孢減少了7 lg CFU/mL。Gomez-Gomez等將HPCD與高場強(qiáng)超聲波技術(shù)（high power ultrasound，HPU）結(jié)合處理顯著提高了HPCD對丁酸梭狀芽胞桿菌芽孢的滅活效果，但對黑曲霉孢子則沒有展現(xiàn)出協(xié)同作用。HPCD聯(lián)合乙醇、乙酸、過氧化氫等化合物處理也可提高其對芽孢的滅活效果。李鳳娟等應(yīng)用HPCD技術(shù)滅活取自豬肉糜的枯草芽孢桿菌芽孢，發(fā)現(xiàn)在各處理參數(shù)中，CO壓力對HPCD失活芽孢效果的影響最大，其次是保壓時(shí)間。此外，在添加殺菌劑和萌發(fā)誘導(dǎo)劑后，枯草芽孢桿菌芽孢對HPCD處理的抗性明顯降低。然而，目前關(guān)于HPCD技術(shù)直接失活食品體系中食源性細(xì)菌芽孢的研究還很有限。

2.2 HPCD聯(lián)合其它非熱技術(shù)對肉品的殺菌效果研究

為了提高殺菌效率，多項(xiàng)研究將HPCD與其它加工方法相結(jié)合對肉品進(jìn)行加工處理（表2）。Spilimbergo 等應(yīng)用 HPCD（12 MPa）聯(lián)合 HPU（10 W）對接種有單增李斯特菌的干熏火腿殺菌處理5 min后，發(fā)現(xiàn)在22 °C下二者沒有展現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)，但當(dāng)處理溫度升至35 °C時(shí)，HPCD協(xié)同HPU的殺菌效果比單一HPCD處理更為有效。HPCD技術(shù)聯(lián)合HPU在45 °C下處理熟火腿后，嗜溫菌、乳酸菌、酵母菌和霉菌數(shù)量也顯著下降，而單一HPCD處理若要達(dá)到對熟火腿中嗜溫菌和乳酸菌相同的滅活效率，則需要延長處理時(shí)間。這可能是由于在該溫度下細(xì)胞膜的流動(dòng)性增加，而且加壓CO此時(shí)為超臨界流體狀態(tài)，具有高擴(kuò)散率和強(qiáng)溶劑能力，能夠更快地穿透細(xì)胞膜，并容易從細(xì)胞質(zhì)中提取出細(xì)胞成分。Morbiato等還報(bào)道了HPCD與HPU聯(lián)合干燥生雞胸肉，不僅出水速度快、復(fù)水能力高，還能有效殺滅生雞胸肉表面接種的沙門氏菌。在HPCD與HPU的聯(lián)合處理中，CO作為一種高密度流體傳輸超聲波，在其加壓系統(tǒng)中，超聲會(huì)誘導(dǎo)微攪拌和溶劑空化，導(dǎo)致微生物細(xì)胞壁膜破損；同時(shí)，超聲波能夠促進(jìn)溶劑擴(kuò)散，引起界面湍流，從而降低CO傳質(zhì)的外部阻力，因此，二者結(jié)合處理會(huì)展現(xiàn)出良好的協(xié)同殺菌效果。Castillo-Zamudio等還發(fā)現(xiàn)，將HPCD+HPU（42 W）與生理鹽水（0.85% NaCl）結(jié)合使用可以明顯提高HPCD+HPU對干熏火腿中大腸桿菌的殺菌效率，這可能是由于生理鹽水的加入引發(fā)了更強(qiáng)的空化效應(yīng)。HPU單獨(dú)應(yīng)用時(shí)殺菌效果雖然顯著，但在高強(qiáng)度超聲下大量能量會(huì)以熱能形式耗散，造成浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)縮短儀器的使用壽命。將HPCD與HPU結(jié)合應(yīng)用于肉品的生產(chǎn)加工，在有效提升殺菌效率的同時(shí)，還可以降低能耗和資金投入。此外，HPCD結(jié)合肉品添加物也具有良好的協(xié)同殺菌效果。HPCD（12 MPa）聯(lián)合 3% 有機(jī)酸（乳酸或醋酸）在 35 °C 下處理生鮮豬肉30 min后，大腸桿菌、單增李斯特菌、鼠傷寒沙門氏菌和大腸桿菌O157:H7的失活率比單一HPCD或有機(jī)酸處理更高。González-Alonso等發(fā)現(xiàn)HPCD結(jié)合純芫荽精油（0.5% v/w）處理雞肉表面大腸桿菌也顯示出了良好的協(xié)同殺菌效果。

表2 HPCD聯(lián)合其它非熱技術(shù)對肉品的殺菌效果Table 2 Antimicrobial effect of HPCD combined with other non-thermal technology on meat and meat products

微生物的生長是決定肉品貨架期長短的主要因素之一。尤其是低溫肉制品，其熱加工溫度低，殺菌不徹底，加之肉品本身水分活度高、營養(yǎng)成分多、pH高，操作不當(dāng)污染后很容易引起微生物的生長和繁殖，導(dǎo)致肉品腐敗變質(zhì)。單一HPCD處理肉品時(shí)需要較高的CO壓力、較長的處理時(shí)間或較高的處理溫度來提升其殺菌效果，這不僅會(huì)增加對設(shè)備的資金投入，降低加工效率，還可能會(huì)影響食品品質(zhì)。上述研究發(fā)現(xiàn)，將HPCD技術(shù)與HPU、有機(jī)酸、精油等方法相結(jié)合對各類肉及肉制品進(jìn)行殺菌處理，不僅展現(xiàn)出了顯著的協(xié)同增效效應(yīng)，還規(guī)避了各殺菌方法單獨(dú)應(yīng)用時(shí)的弊端。由此可見，在肉品加工領(lǐng)域中HPCD技術(shù)與其它抗菌方法累加或交互應(yīng)用的綜合殺菌保鮮技術(shù)可能比單一HPCD技術(shù)更具前景。

3 HPCD處理對肉品品質(zhì)及微生物穩(wěn)定性的影響

雖然HPCD技術(shù)能夠有效殺滅各類肉及肉制品中的微生物，但由于CO對固體食品的穿透能力較弱，需要較長的處理時(shí)間和較高的處理溫度才能獲得微生物安全的肉類食品，這可能會(huì)對食品的品質(zhì)特性產(chǎn)生不良影響。HPCD技術(shù)及其聯(lián)合其它方法處理對肉品品質(zhì)特性的影響見表3。

表3 單一HPCD或聯(lián)合其它非熱技術(shù)對肉品品質(zhì)特性的影響Table 3 Effects of treatment with HPCD alone or combined with other non-thermal technology on the quality attributes of meat and meat products

3.1 HPCD處理對肉品理化特性的影響

3.1.1 硫代巴比妥酸反應(yīng)物（TBARS） 脂質(zhì)氧化與食品品質(zhì)劣變有關(guān)，是肉品氧化變質(zhì)的主要原因。TBARS值是評價(jià)脂質(zhì)氧化程度的常用指標(biāo)，肉品中TBARS值超過2.0 mg/kg可能會(huì)產(chǎn)生不良風(fēng)味。劉芳坊等在常溫下對冷卻豬肉進(jìn)行HPCD處理的研究中發(fā)現(xiàn)，短時(shí)間處理對防止肉品氧化并沒有效果，隨著處理時(shí)間的增加，TBARS值有所上升；但當(dāng)處理時(shí)間超過30 min后，TBARS值反而下降，這可能是由于脂肪氧化酶在HPCD長時(shí)間作用下活性受到抑制所致。此外，在貯藏期間，經(jīng)HPCD處理肉品的TBARS值會(huì)隨著貯藏時(shí)間的延長而增加。其中，經(jīng)HPCD處理的豬肉糜在貯藏3 d后，TBARS值比未處理組高出27%，HPCD處理對豬肉糜似乎具有助氧化的作用。當(dāng)HPCD與2.5%或5%迷迭香粉末聯(lián)合應(yīng)用時(shí)，與單一HPCD處理組相比，TBARS值則分別顯著降低了8.2%和9.8%，肉品氧化程度得到緩解，但仍高于未處理組。

3.1.2 揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N） TVB-N值是衡量肉品新鮮程度的重要參考指標(biāo)之一，反映肉中微生物的繁殖狀況和蛋白質(zhì)的分解情況。閆文杰等研究報(bào)道了隨著貯藏時(shí)間的延長，經(jīng)HPCD處理的冷卻豬肉的TVB-N值的增加與未處理樣品相比相對緩慢，貯藏10 d后，未處理樣品的TVB-N值升高至14.93 mg/100 g，經(jīng)21 MPa HPCD處理的樣品TVB-N值則僅升高至7.04 mg/100 g，表明HPCD處理可延緩冷卻豬肉的腐敗變質(zhì)，這與HPCD處理減少了貯藏肉品的初始菌數(shù)有關(guān)。經(jīng) HPCD（18 MPa，30 °C，30 min）處理的預(yù)包裝紅燒肉在4 °C下貯藏期間（90 d）TVB-N值也隨著時(shí)間的延長而增加，但低于高溫處理（121 °C，30 min）的紅燒肉的 TVB-N 值，這可能是高溫處理導(dǎo)致紅燒肉中的蛋白質(zhì)分解所致。在貯藏研究中，HPCD聯(lián)合迷迭香粉末處理的豬肉糜的TVB-N值在7 d的貯藏過程中逐漸升高，但仍顯著低于未處理組，各處理組間無顯著差異。在貯藏7 d后，單獨(dú)HPCD處理組的TVB-N值較HPCD聯(lián)合5%迷迭香粉末處理組高出2.27 mg/100 g，協(xié)同處理的肉品TVB-N值增加速度較慢，表現(xiàn)出了更好的保鮮效果。

3.1.3 pH pH是決定肉品品質(zhì)如保水能力、嫩度、顏色、風(fēng)味和貨架期等的關(guān)鍵因素。研究表明，在7.0～15.2 MPa下HPCD處理的生豬肉和生雞肉的pH變化不大。然而當(dāng)壓力升至21 MPa時(shí)，冷卻豬肉的pH則顯著降低，可能是由于在高壓條件下，CO更容易擴(kuò)散進(jìn)入肉中，形成碳酸，使肉的pH降低。相反地，在35 °C下經(jīng)13.79 MPa的HPCD處理2 h后，豬肉糜的pH相比于未處理組顯著升高了0.15，作者認(rèn)為這可能是在加壓處理期間蛋白質(zhì)的展開掩蓋了氨基酸的酸性基團(tuán)所致；而在冷藏5 d后豬肉糜的pH卻顯著低于未處理樣品，可能與貯藏過程中需氧菌的繁殖有關(guān)。此外，HPCD結(jié)合HPU對干熏火腿表面的酸度和pH也沒有顯著影響。但是，HPCD處理溫度和時(shí)間對羊肉香腸的pH有顯著的交互作用，羊肉香腸的pH會(huì)隨著HPCD處理時(shí)間（15～60 min）或處理溫度（50～60 °C）的增加而增加。這與生豬肉的研究結(jié)果不一致，可能是由于處理溫度不同，肉類蛋白在加熱過程中的熱變性會(huì)使其pH增加。

3.1.4 保水性 肉的保水性是衡量肉品品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要指標(biāo)之一。肉品的保水性與CO壓力、處理時(shí)間和處理溫度有關(guān)。Choi等發(fā)現(xiàn)豬背最長肌在 31.1 °C 下經(jīng) HPCD（7.4～15.2 MPa）處理10 min對其保水性并沒有影響，相似條件下HPCD處理也沒有影響雞肉的保水性。在恒溫下CO壓力從10 MPa升至30 MPa也不會(huì)增加牛肉糜的水分流失，但將溫度從35 °C提升至50 °C后，水分流失則明顯增加（16.5～23.0 g），這表明溫度對肉品保水性的影響比CO壓力更重要。相反地，Szerman等發(fā)現(xiàn)，恒溫下HPCD壓力的增加（10～30 MPa）和處理時(shí)間的延長（2～25 min）均增加了羊肉香腸的重量損失和汁液損失。在55 °C、10 MPa下，將處理時(shí)間由2 min延長至25 min后，羊肉香腸的汁液損失顯著增加了4.36%。不同HPCD處理參數(shù)對肉品保水性的影響似乎與肉品種類有關(guān)。此外，HPCD處理對貯藏期雞肉和豬肉的保水性沒有顯著影響。

3.2 HPCD處理對肉品色澤的影響

HPCD和傳統(tǒng)蒸煮技術(shù)一樣，會(huì)顯著改變生肉產(chǎn)品的色澤，使肉品外觀接近于“熟肉”。冷卻豬肉經(jīng)HPCD處理后，一般會(huì)出現(xiàn)值（亮度值）顯著增加，值（紅度值）顯著下降，肉品呈現(xiàn)灰白色。這可能是由于CO壓力使肉中血紅素釋放，導(dǎo)致肌紅蛋白和血紅蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而變性，同時(shí)高壓也可能會(huì)對還原（高鐵肌紅蛋白）或氧化（氧合肌紅蛋白）肉品肌紅蛋白的酶類產(chǎn)生影響，從而影響肉色的亮度和紅度。這與HPCD處理生雞肉和羊肉香腸的色澤結(jié)果相一致。另有研究發(fā)現(xiàn)，HPCD與高強(qiáng)度HPU（42 W）聯(lián)合處理干熏火腿不會(huì)改變樣品的亮度，但會(huì)增加其紅度和黃度，而與較低強(qiáng)度（10 W）HPU結(jié)合使用則不會(huì)對火腿制品各色澤參數(shù)產(chǎn)生明顯影響。

3.3 HPCD處理對肉品質(zhì)構(gòu)特性的影響

質(zhì)構(gòu)也是肉品的重要品質(zhì)特性之一。在低于60 °C條件下，生雞肉和香腸經(jīng)HPCD處理后，各質(zhì)構(gòu)參數(shù)如硬度、彈性、膠著性等會(huì)顯著增加。這可能由于高壓導(dǎo)致肉品的緊實(shí)度增加，硬度趨于較高，所以肉質(zhì)更接近于熟肉。同時(shí)，香腸的各質(zhì)構(gòu)參數(shù)值還會(huì)隨HPCD處理時(shí)間的延長而增加，但當(dāng)處理溫度升至60 °C時(shí)，其彈性和粘結(jié)性不再受處理時(shí)間的影響。將HPCD與HPU結(jié)合處理火腿樣品，不會(huì)改變火腿的硬度，并且在貯藏期間也不會(huì)發(fā)生顯著變化，而未經(jīng)處理的熟制火腿的硬度在貨架期間則顯著下降。HPU的超聲強(qiáng)度（在10～1000 W/cm）是影響食品粘度和質(zhì)地的一個(gè)重要因素，肉制品長時(shí)間暴露在高強(qiáng)度超聲波（＞100 W/cm）下，會(huì)改變肌原纖維蛋白的構(gòu)象，促使其由大分子聚合物解離為小分子蛋白，從而使肉質(zhì)嫩化。Castillo-Zamudio等發(fā)現(xiàn)，高強(qiáng)度的HPU（42 W）與HPCD聯(lián)合使用甚至?xí)垢裳鹜溶浕?。因此，HPCD與HPU的聯(lián)合應(yīng)用有助于維持甚至改善肉品的質(zhì)構(gòu)特性，延長肉品貨架期。

綜上所述，單一HPCD技術(shù)對肉及肉制品品質(zhì)特性的影響取決于加工處理各參數(shù)如溫度、時(shí)間、CO壓力以及肉品的種類。高強(qiáng)度的HPCD處理雖然可以有效控制肉品中的微生物，但對肉品的理化品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性等會(huì)產(chǎn)生較大的不利影響。將HPCD技術(shù)與其它方法聯(lián)用，可能有助于維持肉品品質(zhì)。然而，針對不同的肉類產(chǎn)品，哪種協(xié)同方法更為適用，還需進(jìn)行全面、深入的探索。

3.4 HPCD處理對貯藏期肉品微生物穩(wěn)定性的影響

一般來說，貨架期的結(jié)束取決于貯藏期間微生物的增殖情況，因此，研究HPCD處理肉品的微生物穩(wěn)定性對食品安全也十分重要。HPCD處理（18 MPa，30 °C，30 min）的預(yù)包裝紅燒肉在貯藏第 90 d時(shí)菌落總數(shù)仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于《GB 2726-2005熟肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中的要求（8×10CFU/g）。經(jīng) HPCD 處理（45 °C，14 MPa，40 min）的生鮮雞肉中總菌數(shù)和酵母菌和霉菌數(shù)在低溫貯藏期間逐漸減少，貯藏7 d后與未處理組相比分別減少了3.9和3.0 lg CFU/mL。Huang等同樣報(bào)道了HPCD處理能夠有效延緩冷藏豬肉糜中微生物的生長，聯(lián)合5%迷迭香（w/w）處理的保鮮效果更優(yōu)。此外，經(jīng)HPCD和HPU聯(lián)合處理（12 MPa, 45 ℃，15 min，10 W，間歇 2 min 或 25 MPa，46 °C，10 min，42±5 W）后貯藏在 4 °C 下的火腿制品其微生物穩(wěn)定性也可以維持至少20 d。Spilimbergo 等也報(bào)道了干熏火腿經(jīng) HPCD（12 MPa，35 °C，5 min）聯(lián)合 HPU（10 W，間歇 2 min）處理后，在 4周的冷藏期內(nèi)都沒有檢測到單增李斯特菌。由此可見，雖然單一HPCD技術(shù)可以有效維持貯藏期間肉品的微生物穩(wěn)定性，但將其與其它技術(shù)結(jié)合使用的殺菌保鮮效果更優(yōu)。

4 結(jié)語與展望

HPCD技術(shù)作為一種新型的非熱殺菌技術(shù)，在減少肉品中微生物數(shù)量、提高肉品安全性方面具有較大的應(yīng)用潛力。然而，高壓、高溫以及長時(shí)間處理，會(huì)對肉品分子的相互作用和蛋白質(zhì)構(gòu)象產(chǎn)生影響，導(dǎo)致肉品顏色和結(jié)構(gòu)變化。多項(xiàng)研究表明，將HPCD技術(shù)與其它非熱處理（HPU、有機(jī)酸、植物精油等）聯(lián)合應(yīng)用，可以彌補(bǔ)其不足，在顯著提高殺菌效率的同時(shí)，還可以最大限度地維持食品的原有品質(zhì)，應(yīng)用前景廣闊。但是，目前關(guān)于HPCD聯(lián)合技術(shù)在肉品加工中的應(yīng)用研究有限，且主要集中于對殺菌效應(yīng)和品質(zhì)的影響研究，對聯(lián)合殺菌機(jī)制的研究并不深入，各類肉品基質(zhì)對聯(lián)合殺菌效果的影響也未明確，最優(yōu)處理參數(shù)還需探索。為了推動(dòng)HPCD及其聯(lián)合技術(shù)在肉品加工工業(yè)中的應(yīng)用，今后的研究工作建議從以下幾個(gè)方面展開：a.研究聯(lián)合技術(shù)的協(xié)同殺菌機(jī)制，結(jié)合轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)等多種組學(xué)技術(shù)從分子水平進(jìn)行整合分析，同時(shí)進(jìn)行生物學(xué)驗(yàn)證；b.研究探索適用于失活肉品中微生物芽孢的HPCD聯(lián)合技術(shù)；c.研究肉品基質(zhì)對各聯(lián)合技術(shù)的干擾效應(yīng)，開展聯(lián)合殺菌在各類肉品中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，篩選所適用的肉品類型；d.建立各聯(lián)合處理下適用于肉品中微生物的失活動(dòng)力學(xué)模型，明確聯(lián)合處理對肉品品質(zhì)特性的影響規(guī)律，優(yōu)化工藝參數(shù)；e.評估各聯(lián)合技術(shù)最適用肉品的貨架期和長期安全性，為推進(jìn)HPCD技術(shù)在肉品工業(yè)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。