謝慶超,王 子,李銀輝,劉海泉,2,4,白 莉,王曄茹,,趙 勇,
(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306;2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(上海),上海 201306;3.上海海洋大學(xué)食品質(zhì)量安全檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室,上海 201306;4.上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心,上海 201306;5.國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心,北京 100022)
發(fā)酵肉制品是以畜禽肉為原料在自然或人工條件下經(jīng)特定微生物和酶的作用,加工制得的一種有獨(dú)特色澤、風(fēng)味及較長(zhǎng)保質(zhì)期的產(chǎn)品[1]。傳統(tǒng)中式熏肉、香腸、臘肉等都是自然發(fā)酵,發(fā)酵周期長(zhǎng),產(chǎn)品質(zhì)量難以控制。為確保質(zhì)量、縮短發(fā)酵時(shí)間,人工接種方式逐漸興起。全球肉類消費(fèi)量已超3億 t,精加工肉制品占消費(fèi)總量的30%以上,占主要地位的是發(fā)酵肉制品[2]。
隨著發(fā)酵肉制品消費(fèi)量日益增加,產(chǎn)生的危害因素也日漸增多。從生產(chǎn)到包裝、從貯藏運(yùn)輸?shù)搅闶凼秤?,全過程或多或少伴隨著物理、化學(xué)、生物等因素的危害。我國(guó)發(fā)酵肉制品工業(yè)化及研究較晚,存在前沿技術(shù)占比小、創(chuàng)新性研究少、發(fā)展質(zhì)量不高、裝備研發(fā)水平及自主創(chuàng)新力不足、自動(dòng)智能化程度低等問題[3],導(dǎo)致前處理及加工過程出現(xiàn)物理性危害,產(chǎn)品亞硝胺、生物胺等含量超標(biāo),微生物指標(biāo)不合格,違規(guī)使用食品添加劑、獸藥等問題[4]。
正因如此,對(duì)發(fā)酵肉制品危害因素的深入認(rèn)識(shí)顯得尤為重要。當(dāng)前對(duì)發(fā)酵肉制品危害因素認(rèn)識(shí)比較零散,且對(duì)其相關(guān)防控措施和機(jī)制的認(rèn)識(shí)較為粗略。因此全面系統(tǒng)了解發(fā)酵肉制品危害因素及防控措施和機(jī)制對(duì)其生產(chǎn)加工、安全控制具有重要指導(dǎo)意義。本文系統(tǒng)闡述了3 類危害因素及防控措施和機(jī)制,旨在為控制和消除發(fā)酵肉制品危害因素提供理論依據(jù)。
傳統(tǒng)發(fā)酵肉制品所用的微生物多為乳酸菌,不局限于單一菌種,也可能是混合菌種[5]。發(fā)酵過程實(shí)際是以優(yōu)勢(shì)菌為主導(dǎo),多菌種的混合發(fā)酵。發(fā)酵過程中,因微生物菌群多樣性導(dǎo)致的產(chǎn)品腐敗及病原菌污染是影響發(fā)酵肉制品安全的因素之一[6-7]。
微生物群系競(jìng)爭(zhēng)使得有益菌成為發(fā)酵過程中的優(yōu)勢(shì)菌,并主導(dǎo)發(fā)酵全過程[8]。當(dāng)原料肉初始菌量多、發(fā)酵條件不當(dāng)、貯運(yùn)條件不當(dāng)時(shí),易造成致病菌繁殖并影響肉制品質(zhì)量安全。
發(fā)酵肉制品易被單核細(xì)胞增生李斯特菌(以下簡(jiǎn)稱單增李斯特菌)、沙門氏菌、致瀉大腸埃希氏菌等細(xì)菌污染并產(chǎn)生腸毒素,嚴(yán)重危害發(fā)酵肉制品食用安全性[9-10]。為保證產(chǎn)品安全,我國(guó)GB 29921—2021《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 預(yù)包裝食品中致病菌限量》明確規(guī)定了肉制品中致病菌限量標(biāo)準(zhǔn),其附錄A中說明了肉制品包括發(fā)酵肉制品[11]。表1是部分國(guó)家發(fā)酵肉制品的致病菌檢出限,表2是部分國(guó)家發(fā)酵肉制品的微生物限量。表1涉及的國(guó)家都規(guī)定發(fā)酵肉制品中不得檢出沙門氏菌和單增李斯特菌,俄羅斯對(duì)致病菌檢出限要求最嚴(yán),4 種致病菌都不得檢出。分析表1、2可知,新西蘭和澳大利亞致病菌檢出限和微生物限量相同。
表1 部分國(guó)家發(fā)酵肉制品中致病菌檢出限[11-13]Table 1 Limits of common pathogenic bacteria in fermented meat products in some countries[11-13]
表2 部分國(guó)家發(fā)酵肉制品中微生物限量[12-15]Table 2 Microbial limits of fermented meat products in some countries[12-15]
1.2.1 生物胺
生物胺具有生物活性,且無揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性強(qiáng)[16],大多存在于動(dòng)植物及人體中,按結(jié)構(gòu)分為芳香族(酪胺、苯乙胺)、雜環(huán)族(組胺、色胺)和脂肪族(腐胺、尸胺、精胺)[17]。在氨基酸脫羧酶作用下,氨基酸脫去α-羧基生成生物胺,其中組胺在單胺氧化酶作用下生成甲基咪唑乙酸[18-19](圖1)。
圖1 生物胺形成及組胺分解示意圖[20]Fig.1 Schematic diagrams of biogenic amine formation and histamine decomposition[20]
生物胺有一定生理功能,但體內(nèi)積累多就會(huì)引起危害,如血管膨脹引發(fā)高血壓、頭痛,造成呼吸紊亂、心悸、腹瀉等癥狀,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致死亡[21-23]。生物胺中,組胺毒性最大,過量組胺引起神經(jīng)性中毒[24];酪胺毒性次之,過量引起頭痛、高血壓等癥狀;尸胺和腐胺自身毒性小,但能抑制代謝酶活性,增強(qiáng)人體不適癥狀[25]。為控制生物胺的攝入量,各國(guó)及地區(qū)相繼出臺(tái)食品中生物胺的限量標(biāo)準(zhǔn),但沒有國(guó)家明確提出關(guān)于發(fā)酵肉制品生物胺總量的限量標(biāo)準(zhǔn)。GB 5009.208—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中生物胺的測(cè)定》中規(guī)定了肉類中9 種生物胺的各自檢出限。不同國(guó)家和地區(qū)生物胺限量標(biāo)準(zhǔn)見表3。
表3 不同國(guó)家及地區(qū)生物胺限量標(biāo)準(zhǔn)(以組胺和酪胺為例)[26-27]Table 3 Limit standards for histamine and tyramine in different countries and regions[26-27]
1.2.2 獸藥殘留
原料肉是發(fā)酵肉制品獸藥殘留的最主要來源,獸藥殘留也是發(fā)酵肉制品的主要危害之一,食用有獸藥殘留的發(fā)酵肉制品會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生不良影響[28]。分析2018—2020年國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局發(fā)布的食品抽檢不合格數(shù)據(jù)可得,不合格食品中獸藥殘留占47.34%,在畜禽肉及副產(chǎn)品(共89 批次)中占14.45%[29]。獸藥違法違規(guī)使用、濫用現(xiàn)象依然存在,殘留的抗生素會(huì)破壞肉類發(fā)酵過程并增加人體食用過量抗生素的風(fēng)險(xiǎn)[30],因此發(fā)酵肉制品相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)原料肉的來源追溯,索票索證,檢驗(yàn)檢測(cè)獸藥殘留方可驗(yàn)收。
殘留物通過食物鏈富集進(jìn)入人體,并在蓄積后產(chǎn)生毒性,引發(fā)慢性中毒、細(xì)菌耐藥性、致命性過敏反應(yīng)[31-32]?;前奉惪股厥呛铣煽咕幹唬浅嗝顾睾退沫h(huán)素外的獸藥第三大抗生素[33]。大環(huán)內(nèi)酯類是一種具有12~16 個(gè)碳內(nèi)酯環(huán)的抗菌藥物,如紅霉素和阿奇霉素等。Venditto等[34]發(fā)現(xiàn)大環(huán)內(nèi)酯類可被用于治療消化性潰瘍和呼吸道感染。治療動(dòng)物疾病的主要抗生素是四環(huán)素類,Pérez-Rodríguez等[35]研究表明長(zhǎng)期給畜禽使用四環(huán)素會(huì)導(dǎo)致其殘留物積累并通過食物鏈傳給消費(fèi)者。β-內(nèi)酰胺是產(chǎn)銷量最多、發(fā)現(xiàn)最早、在原料肉及肉制品殘留中檢出次數(shù)最多的抗生素[36]。Sadowski等[37]研究發(fā)現(xiàn)喹諾酮類抗菌藥物主要用于治療細(xì)菌性疾病和支原體感染。常見發(fā)酵肉制品的獸藥殘留見表4。
表4 常見發(fā)酵肉制品的獸藥殘留限量Table 4 Maximum residue limits for veterinary drugs in common fermented meat products
1.2.3 硝酸鹽和亞硝酸鹽
防腐劑、風(fēng)味調(diào)節(jié)劑、酸化劑、抗氧化劑、著色劑和多聚磷酸鹽是發(fā)酵肉制品常用的食品添加劑。生產(chǎn)發(fā)酵肉制品可通過適當(dāng)添加硝酸鹽和亞硝酸鹽降低肉毒桿菌危害,常作防腐劑和固色劑使用。過量亞硝酸鹽易造成中毒,甚至致癌。我國(guó)在硝酸鹽/亞硝酸鹽限量標(biāo)準(zhǔn)上嚴(yán)格且統(tǒng)一。以發(fā)酵香腸為例,部分國(guó)家及地區(qū)對(duì)于這類產(chǎn)品硝酸鹽和亞硝酸鹽限量標(biāo)準(zhǔn)如表5所示。
表5 部分國(guó)家和地區(qū)硝酸鹽和亞硝酸鹽限量及殘留量標(biāo)準(zhǔn)[44-45]Table 5 Limits and residue standards for nitrate and nitrite in some countries and regions[44-45]
1.2.4 亞硝胺
蛋白質(zhì)代謝生成胺類化合物,胺類化合物在適宜條件下生成亞硝胺,亞硝胺在細(xì)菌還原酶的作用下被還原成亞硝酸鹽。King等[46]發(fā)現(xiàn)大腸桿菌、葡萄球菌、芽孢桿菌等細(xì)菌能還原硝酸鹽,其還原產(chǎn)物亞硝酸鹽與胺類化合物生成亞硝胺。亞硝胺能致畸、致癌、致突變,毒性極大。已知的300多種亞硝基化合物大多數(shù)都致癌[47]。為此,GB 2762—2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》明確規(guī)定N-二甲基亞硝胺限量為3.0 μg/kg[48]。
原料肉可能帶有病原菌、毛發(fā)、蟲類軀殼尸體、金屬碎片、木屑等,生產(chǎn)過程中人員違規(guī)帶入不相關(guān)物品、人員穿戴不合規(guī)等多方面都會(huì)導(dǎo)致交叉污染。物理性危害主要來源于原料及生產(chǎn)加工過程,因此要嚴(yán)格管控和挑選原料,嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)規(guī)范,嚴(yán)格要求人員健康衛(wèi)生。根據(jù)發(fā)酵肉制品普遍生產(chǎn)流程總結(jié)了加工環(huán)節(jié)、環(huán)境特點(diǎn)、存在問題、注意事項(xiàng)等,如表6所示。
表6 發(fā)酵肉制品生產(chǎn)的環(huán)境特點(diǎn)、存在問題及注意事項(xiàng)[49-51]Table 6 Environmental characteristics,existing problems and precautions of fermented meat product production[49-51]
發(fā)酵肉制品中微生物遇到的生存壓力包括生產(chǎn)過程壓力(例如乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的酸性pH值)、細(xì)菌素以及鹽濃度增加引起的滲透性壓力[52]。細(xì)菌素由發(fā)酵的細(xì)菌產(chǎn)生,可作外源防腐劑添加。另一方面,因微生物對(duì)環(huán)境壓力具有高度耐受性,可在發(fā)酵肉制品中生存[53]。
發(fā)酵劑是促進(jìn)肉制品發(fā)酵的微生物培養(yǎng)物,乳酸菌、霉菌、球菌、酵母菌等都可作發(fā)酵劑。肉用發(fā)酵劑耐酸、不產(chǎn)生H2O2、不具有氨基酸脫羧酶活性,對(duì)致病菌有拮抗作用[54]。乳酸菌可用于減少發(fā)酵肉制品中的不利微生物群,并可作天然食品防腐劑。霉菌可作為天然抗氧化劑,既能控制水分、阻止肉制品表面產(chǎn)生硬殼,又能通過霉菌自身耗氧,防止產(chǎn)品氧化。Cao Chenchen等[55]從傳統(tǒng)發(fā)酵香腸中分離出植物乳桿菌CD101,研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵香腸使用植物乳桿菌CD101發(fā)酵劑后肽抗氧化活性顯著提高。Castilho等[56]研究了彎曲乳桿菌UFVNPAC1對(duì)豬肉香腸中單增李斯特菌的抑菌效果,結(jié)果顯示10 d內(nèi)菌濃度從3(lg(CFU/g))降到1.5(lg(CFU/g))。Giello等[57]在研究彎曲乳桿菌54M16時(shí)也發(fā)現(xiàn)類似的抑菌效果。Hu Yingying等[58]從傳統(tǒng)干香腸中鑒定出2-庚酮和2-壬酮是葡萄球菌β-氧化不完全產(chǎn)物,可為干香腸提供風(fēng)味。有研究表明肉制品中乳酸菌生長(zhǎng)通過競(jìng)爭(zhēng)養(yǎng)分和生存空間而干擾腐敗或致病細(xì)菌生長(zhǎng)[59]。霉菌和酵母菌用作表面發(fā)酵劑有助于提高產(chǎn)品安全性[60],但目前對(duì)微球菌、酵母菌和霉菌提高安全性的作用機(jī)制的研究較少。
肉制品發(fā)酵過程中,發(fā)酵劑作用導(dǎo)致pH值降低,鹽的作用使水活度下降,細(xì)菌素也有一定影響,食源性致病菌在此條件下數(shù)量降低。Ducic等[61]研究了干發(fā)酵香腸生產(chǎn)中的致病微生物生長(zhǎng)情況,發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過程中食源性致病菌數(shù)量都呈下降趨勢(shì),但單增李斯特菌數(shù)量下降趨勢(shì)最小,經(jīng)貯藏45 d后,豬肉發(fā)酵香腸單增李斯特菌數(shù)量從最初的(5.8±0.1)(lg(CFU/g))下降到(4.1±0.1)(lg(CFU/g)),牛肉發(fā)酵香腸單增李斯特菌數(shù)量從最初的(5.9±0.1)(lg(CFU/g))下降到(5.3±0.1)(lg(CFU/g))。Montiel等[62]用4 種從肉類工業(yè)環(huán)境和產(chǎn)品中分離出的單增李斯特菌混合物對(duì)鹽腌火腿進(jìn)行接種(6.5(lg(CFU/g))),4 個(gè)月后,塞拉諾火腿表面單增李斯特菌數(shù)量減少了至少4.6(lg(CFU/g)),此后仍保持在檢測(cè)限以下;9 個(gè)月后,伊比利亞火腿表面單增李斯特菌數(shù)量下降了至少5(lg(CFU/g))。
楊慧軒等[63]總結(jié)的乳酸菌抑菌作用機(jī)制(圖2)主要有:1)釋放H2O2破壞細(xì)胞屏障,這與Laranjo等[64]發(fā)現(xiàn)結(jié)果一致;2)產(chǎn)生的有機(jī)酸以未解離形式在細(xì)胞膜上擴(kuò)散,質(zhì)子動(dòng)力消散,破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu);3)產(chǎn)生的細(xì)菌素也能抵抗細(xì)菌侵害,提高產(chǎn)品安全性。
圖2 乳酸菌抑菌作用機(jī)制[63]Fig.2 Mechanism of bacteriostatic action of lactic acid bacteria[63]
2.2.1 生物胺防控
涂抹、浸泡或添加一些化合物(糖類、食鹽等)、食品添加劑或天然活性物質(zhì)(如乳酸鏈球菌素、茶多酚等)為生物胺防控的其中一種方式。Zhang Qiuqin等[65]研究了5 種酚酸對(duì)生物胺的抑制作用,結(jié)果顯示,添加0.078 mg/mL酚酸可有效抑制生物胺形成。此外還有以下抑制生物胺的方法:1)發(fā)酵菌群結(jié)構(gòu)改良;2)降低氨基酸脫羧酶活性;3)增強(qiáng)生物胺降解[66]。氨基酸是形成生物胺的關(guān)鍵因子,減少游離氨基酸含量可有效遏制生物胺合成。Zhang Yi等[67]研究表明谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶可催化氨基酸聚合反應(yīng),抑制生物胺合成。有些微生物不僅對(duì)發(fā)酵有益,還可降解生物胺,可從源頭抑制生物胺。景智波等[20]發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌可降解酪胺,枯草芽孢桿菌可降解尸胺,木糖葡萄球菌可降解組胺,釀酒酵母可降解腐胺。
還可通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝條件、改進(jìn)加工處理方法等抑制生物胺。Wang Xinhui等[68]將中式發(fā)酵香腸在不同溫度條件下貯存20 d,除-18 ℃貯存組外,其余實(shí)驗(yàn)驗(yàn)溫度下的香腸中組胺含量均高于初始值,因此降低貯存溫度可有效抑制生物胺積累。
2.2.2 獸藥殘留防控
目前,對(duì)于獸藥殘留防控大多還停留在法律法規(guī)、體系建設(shè)、制度模式上。近年來獸藥代替研究發(fā)展迅速,蔡丙嚴(yán)等[69]研究發(fā)現(xiàn)野大黃含藥血清具有顯著的抑制豬繁殖與呼吸綜合征病毒活性,有望作為抗生素進(jìn)行開發(fā)。耿世晴[70]研究了14 種中藥抗豬繁殖與呼吸綜合征病毒的作用,發(fā)現(xiàn)魚腥草、虎杖抗病毒效果最好。
2.2.3 硝酸鹽和亞硝酸鹽防控
通過添加硝酸鹽和亞硝酸鹽可達(dá)到呈色、抑菌、改善風(fēng)味、抗氧化等目的,但過量添加會(huì)產(chǎn)生如1.2.3節(jié)所述的危害,因此對(duì)硝酸鹽和亞硝酸鹽的防控也顯得十分重要。Huang Ling等[71]研究了多食材替代亞硝酸鹽對(duì)臘肉風(fēng)味的影響,發(fā)現(xiàn)使用發(fā)酵乳桿菌RC4、植物乳桿菌B6、紅曲紅、甜菜紅、VE、Nisin(乳酸鏈球菌素)以及各種調(diào)味物質(zhì)替代亞硝酸鹽制備的零添加亞硝酸鹽臘肉,其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量也較豐富。除食材替代方法外,生物方法也較為常見。研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌除具有防腐、加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)、賦予產(chǎn)品芳香風(fēng)味及良好口感的作用外,還有降低亞硝酸鹽、提升發(fā)酵肉制品品質(zhì)與安全的特性[72]。Wang Xinhui等[73]研究表明,與自然發(fā)酵香腸比較,用多菌種聯(lián)合發(fā)酵劑發(fā)酵的香腸中亞硝酸鹽含量由26.72 mg/kg降低到了4.32 mg/kg。此外Breda等[74]研究發(fā)現(xiàn)天然生物活性化合物可代替亞硝酸鹽制備發(fā)酵肉。
2.2.4 亞硝胺防控
目前常見的亞硝胺控制措施有:減少發(fā)酵過程中亞硝胺及前體物質(zhì)含量;阻斷亞硝胺合成途徑;促進(jìn)亞硝胺生物降解。Amron等[75]用十字花科蔬菜提取物浸泡發(fā)酵肉,發(fā)現(xiàn)十字花科蔬菜提取物可降低發(fā)酵肉中亞硝胺濃度和毒性。?zbay等[76]發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵香腸中加入抗壞血酸有助于降低亞硝胺含量。孫學(xué)穎等[77]研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合發(fā)酵劑和香辛料對(duì)發(fā)酵香腸中亞硝胺形成有明顯抑制作用。
上述的生物和化學(xué)防控方式雖然會(huì)使致病菌或有害化學(xué)物含量有降低,但根據(jù)Meloni等[78]調(diào)查撒丁島發(fā)酵香腸加工廠的研究,單增李斯特菌流行率升高,可能是病原體生命力強(qiáng),也可能是加工過程中發(fā)生交叉污染造成的。所以用物理手段殺滅微生物,特別是食源性致病菌,也是不可或缺的。消除生物危害、物理危害的物理方法主要有超高壓、脈沖電場(chǎng)、輻射等,其微生物殺菌機(jī)理如圖3所示。
圖3 超高壓、脈沖紫外線、輻照的殺菌機(jī)理[79-81]Fig.3 Bactericidal mechanism of ultra-high pressure,pulsed ultraviolet and irradiation[79-81]
2.3.1 超高壓
超高壓技術(shù)在滅菌的同時(shí),也能更好地保持食品風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)成分、生物特性,延長(zhǎng)保質(zhì)期,是一種新型的非熱殺菌技術(shù)。但其使用成本高、耐壓性要求高等特點(diǎn)限制了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用。Possas等[79]指出超高壓技術(shù)是控制微生物的非熱巴氏滅菌方法,在最終產(chǎn)品中能有效降低病原體的濃度。有研究表明,細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)損傷、細(xì)胞膜通透性增大以及膜上Na+/K+-ATPase失活,是超高壓殺死致病菌的重要原因[82]。除產(chǎn)品滅菌外,生產(chǎn)加工前對(duì)原料肉進(jìn)行超高壓處理還能提高最終產(chǎn)品的嫩度[83]。表7總結(jié)了超高壓殺菌技術(shù)在一些發(fā)酵肉制品中的應(yīng)用。
表7 超高壓殺菌技術(shù)在發(fā)酵肉制品中的應(yīng)用Table 7 Recent application of ultra-high pressure sterilization technology in fermented meat products
2.3.2 脈沖紫外線
脈沖紫外線是新興非熱加工技術(shù)之一,由瞬時(shí)、高強(qiáng)度的脈沖光(10-3~102ms)組成,富含紫外線,可用于食品殺菌。Rajkovic等[88]探究脈沖紫外線對(duì)切片發(fā)酵香腸中單增李斯特菌的殺滅能力,證明在強(qiáng)度3 J/cm2、300 ms的條件下菌落數(shù)減少了2.24(lg(CFU/g))。Bahrami等[89]總結(jié)出脈沖光對(duì)發(fā)酵香腸單增李斯特菌具有顯著的殺菌效果。除用于食品殺菌,脈沖紫外線在生產(chǎn)車間、設(shè)備定期紫外殺菌方面也起著重要作用[90]。
脈沖紫外線殺菌機(jī)制[91]包括以下3 個(gè)方面:1)光化學(xué)變化,經(jīng)脈沖光照射,微生物DNA吸收紫外波能量,結(jié)構(gòu)變化甚至裂解生成胸腺嘧啶二聚體,細(xì)胞分裂受阻,無法完成新陳代謝導(dǎo)致細(xì)菌死亡;2)光熱作用,經(jīng)照射后光子與其中物質(zhì)碰撞溫度升高,從而使細(xì)菌細(xì)胞壁破損,胞內(nèi)物質(zhì)蒸發(fā),細(xì)菌生理活性降低;3)光物理作用,由于光熱作用產(chǎn)生的水汽以及光的瞬時(shí)穿透性而導(dǎo)致細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)破壞,細(xì)胞內(nèi)其他成分受損,使細(xì)菌失活。
2.3.3 輻照
輻照是利用一定劑量波長(zhǎng)極短的電離射線照射殺死微生物從而達(dá)到保鮮、保藏效果的殺菌技術(shù)。Rodrigues等[92]研究發(fā)現(xiàn)在1.5~4.5 kGy輻照劑量范圍內(nèi),輻照殺菌導(dǎo)致香腸微生物含量降低。An等[93]用0~4.5 kGy輻照熏鴨,發(fā)現(xiàn)低劑量輻照可延長(zhǎng)保藏期,且不影響感官特性。有研究表明輻照通過殺死發(fā)酵肉中微生物、鈍化酶活性來減少生物胺的產(chǎn)生。殺菌機(jī)理分為兩個(gè)方面:一是抑制DNA合成和細(xì)胞分裂,破壞微生物DNA;二是輻射會(huì)與被輻照的基質(zhì)之間產(chǎn)生活性分子,活性分子會(huì)損害細(xì)胞,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[94]。由于研究不全面、技術(shù)爭(zhēng)議等問題使這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展嚴(yán)重受限。
2.3.4 包裝方式
真空包裝是最常見最簡(jiǎn)便的包裝方式,可用于成品包裝。Sun Qinxiu等[95]將真空包裝的干香腸在貯存過程中生物胺含量逐漸降低。隨著技術(shù)進(jìn)步,氣調(diào)包裝技術(shù)也逐漸興起。Huang Jichao等[96]發(fā)現(xiàn)氣調(diào)包裝對(duì)抑制微生物生長(zhǎng)繁殖比常壓包裝有效。鄧琬麒等[97]研究了3 種不同包裝方式的保鮮效果,發(fā)現(xiàn)氣調(diào)包裝對(duì)即食香腸保鮮效果最好。
2.3.5 等離子體及其活化水
等離子體是不完全電離的氣體介質(zhì),其滅菌機(jī)理主要是在放電過程中產(chǎn)生的帶電粒子和高能電子的物理破壞作用。Yong等[98]研究了介質(zhì)阻擋放電線性等離子體滅活牛肉干霉菌的效果,結(jié)果顯示經(jīng)10 min等離子體處理,初始微生物量明顯減少。除有效殺菌外,等離子體及其活化水還可防控化學(xué)危害。Jung等[99]研究發(fā)現(xiàn)空氣等離子體活化的鹽溶液已含足夠亞硝酸鹽,腌制效果與添加亞硝酸鹽處理組類似,且脂質(zhì)過氧化值無明顯差異,但前者亞硝酸鹽殘留量更低,這與Yong等[100]的研究結(jié)果一致。羅輯[101]用等離子體活化水制備腌制液對(duì)肉干進(jìn)行腌制發(fā)酵,發(fā)現(xiàn)肉干中亞硝胺未超過檢測(cè)限,生物胺的形成受到抑制。
本文系統(tǒng)闡述了發(fā)酵肉制品中生物、化學(xué)及物理危害及其防控措施和機(jī)制,但在發(fā)酵肉制品危害防控方面還有許多問題亟待解決,主要體現(xiàn)在以下幾方面:1)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)更新滯后,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)缺失,危害監(jiān)測(cè)體系構(gòu)建不完善;2)目前對(duì)防控措施及機(jī)制方面的研究?jī)H限于單一危害因素,還沒有關(guān)于多種危害因素交互的防控措施和機(jī)制的研究;3)防控過程涉及到的化合物、微生物種類眾多,尚未完全確認(rèn)防控措施的專一性和目標(biāo)性;4)防控機(jī)制之間是否相互影響及其作用尚未明確,如發(fā)酵劑和食品添加劑之間的影響、物理殺菌和發(fā)酵劑之間的影響。
發(fā)酵肉制品生產(chǎn)過程中,要保證物料來源的安全性和生產(chǎn)過程的衛(wèi)生,以防止交叉污染致使產(chǎn)品中殘留病原微生物。對(duì)原料肉和家禽細(xì)菌污染的經(jīng)常性檢測(cè)是預(yù)防動(dòng)物源傳染病的有效措施,同時(shí)對(duì)發(fā)酵肉制品進(jìn)行微生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估也至關(guān)重要。致病菌及有害化學(xué)物質(zhì)對(duì)人體造成的健康傷害是全球主要的公共健康問題,一些人畜共患病的傳播更會(huì)給人們帶來重大健康風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)損失。防控過程涉及到食品研究的多個(gè)領(lǐng)域,通過收集、整合相關(guān)研究數(shù)據(jù),利用數(shù)據(jù)整合模擬方法可以更好地了解防控過程的機(jī)制??衫没蛐揎棇W(xué)修飾發(fā)酵劑中的致病菌抗性基因,利用基因編輯學(xué)強(qiáng)化發(fā)酵劑中微生物作用,或敲除不良基因,使產(chǎn)品得到優(yōu)化。關(guān)于建立與模擬防控過程中相關(guān)微生物的動(dòng)態(tài)變化及最終狀態(tài),也是今后的研究重點(diǎn)之一。