動物性食品包括畜禽肉、蛋類、水產品、乳及其製品等,含有豐富的營養,主要為人體提供蛋白質、脂肪、礦物質、維生素A 族和B 族等。由於動物性食品蛋白質和水分含量較高、酶代謝旺盛,在貯藏、運輸、xiaoshouguochengzhonghenrongyifashengfubaibianzhi,yifangmianzaochengyanzhongdejingjisunshi,lingyifangmianyehuiweijixiaofeizhejiankang,yinci,yanjiudongwuxingshipindebaoxianjishuyouzhefeichangzhongyaodeyiyi。muqian,dongwuxingshipinbaoxiandeyanjiuheyingyongdezhuyaoyoudiwenfa、氣調法、化學法、臭氧法、超高壓法保鮮技術等。
冰溫技術屬於低溫保鮮法,是一項非凍結貯藏保鮮技術,該技術由19 世紀70 年代日本學者山根昭美研究提出。食品在0℃以下、冰(bing)點(dian)以(yi)上(shang)不(bu)會(hui)凍(dong)結(jie),該(gai)溫(wen)度(du)區(qu)域(yu)稱(cheng)為(wei)食(shi)品(pin)的(de)冰(bing)溫(wen)帶(dai),冰(bing)溫(wen)技(ji)術(shu)即(ji)將(jiang)生(sheng)鮮(xian)食(shi)品(pin)存(cun)放(fang)在(zai)冰(bing)溫(wen)帶(dai),使(shi)食(shi)品(pin)始(shi)終(zhong)處(chu)於(yu)不(bu)凍(dong)結(jie)狀(zhuang)態(tai),避(bi)免(mian)了(le)因(yin)凍(dong)結(jie)而(er)出(chu)現(xian)組(zu)織(zhi)結(jie)構(gou)損(sun)傷(shang)、汁液流失增多等現象,保持食品的新鮮狀態。冰溫保鮮技術保留了傳統的冷藏和凍藏優點,並克服了不足,對維持食品的原有狀態、風味、口感等作用突出。目前,冰溫技術在日本、美國、韓國等發達國家的應用已較為普及,應用範圍主要集中在水產品、水果、蔬菜等的貯藏保鮮,所采用的方法有冰點調節、冰溫流通、超chao冰bing溫wen貯zhu藏zang以yi及ji冰bing溫wen幹gan燥zao等deng,但dan在zai我wo國guo的de研yan究jiu和he應ying用yong尚shang處chu於yu起qi步bu階jie段duan。本ben文wen介jie紹shao了le冰bing溫wen技ji術shu的de原yuan理li及ji關guan鍵jian技ji術shu,並bing綜zong述shu了le冰bing溫wen技ji術shu在zai水shui產chan品pin、禽肉等動物性食品中的研究進展,旨在為冰溫技術應用於動物性食品的防腐保鮮提供參考。
1 冰溫技術的作用機理
低溫保藏是食品的貯藏和流通中最常用的方法,它一般可以分為3 個溫度區域: 0~4 ℃、-1~-4℃、-18~-40℃。0℃到食品初始結冰點的溫度區域指冰溫,研究發現,大多數食品的初始結冰點在-0.5 ~-2.8 ℃。在(zai)冰(bing)溫(wen)區(qu)域(yu),生(sheng)鮮(xian)食(shi)品(pin)的(de)細(xi)胞(bao)可(ke)以(yi)維(wei)持(chi)生(sheng)活(huo)狀(zhuang)態(tai),但(dan)各(ge)種(zhong)酶(mei)的(de)活(huo)性(xing)被(bei)抑(yi)製(zhi),呼(hu)吸(xi)活(huo)動(dong)降(jiang)低(di),並(bing)且(qie)冰(bing)溫(wen)區(qu)域(yu)抑(yi)製(zhi)了(le)腐(fu)敗(bai)菌(jun)的(de)生(sheng)長(chang)繁(fan)殖(zhi),因(yin)而(er)食(shi)品(pin)的(de)保(bao)鮮(xian)期(qi)得(de)以(yi)延(yan)長(chang)。
動物性食品可以采用冰溫技術保鮮主要是因為:冰溫條件下,微生物的生長被有效抑製,防止了微生物引起的食品的腐敗變質; 冰溫抑製了動物性食品細胞的呼吸代謝,有效降低了細胞的新陳代謝率; 動物性食品中的蛋白質、多糖等高分子複合物能夠以立體網狀形式存在,有效阻礙了細胞中水分子的移動及凍結; 動物性食品細胞中含有的蛋白質、糖、無機鹽等營養物質在低溫下不易凍結,可使細胞的冰點下降到0℃以(yi)下(xia),低(di)於(yu)純(chun)水(shui)的(de)冰(bing)點(dian)。大(da)多(duo)數(shu)動(dong)物(wu)性(xing)食(shi)品(pin)的(de)冰(bing)點(dian)溫(wen)度(du)都(dou)比(bi)較(jiao)低(di),如(ru)果(guo)某(mou)些(xie)食(shi)品(pin)的(de)冰(bing)點(dian)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)時(shi),可(ke)以(yi)在(zai)保(bao)藏(zang)過(guo)程(cheng)中(zhong)加(jia)入(ru)冰(bing)點(dian)調(tiao)節(jie)劑(ji)如(ru)糖(tang)、鹽、醇類等以降低冰點,擴大冰溫帶,延長保鮮期。
2 冰溫技術的關鍵技術
冰溫技術的關鍵技術是冷卻誘導和恒溫控製。冷卻誘導是模擬活體“冬眠”的de降jiang溫wen冷leng卻que過guo程cheng,通tong過guo調tiao節jie溫wen度du,改gai變bian保bao藏zang食shi品pin的de細xi胞bao內nei組zu織zhi成cheng分fen,降jiang低di組zu織zhi細xi胞bao的de活huo動dong能neng力li,減jian少shao能neng量liang消xiao耗hao,同tong時shi保bao證zheng活huo體ti的de生sheng命ming特te征zheng。在zai實shi際ji操cao作zuo中zhong,冷leng卻que誘you導dao不bu僅jin要yao降jiang低di食shi品pin的de溫wen度du,而er且qie在zai此ci過guo程cheng中zhong要yao保bao證zheng食shi品pin的de營ying養yang成cheng分fen不bu損sun失shi或huo損sun失shi很hen小xiao。研yan究jiu發fa現xian,當dang冷leng卻que溫wen度du由you10℃降至5℃的過程中,冷卻速度對產品的品質影響較小,而5℃下降到凍結點之間對產品的品質影響較大,該影響主要由冷卻速度引起,因而,冷卻誘導的關鍵在於5℃daodongjiedianzhijiandelengquesudu。yuanzeshangjiang,gailengquesuduyuemanyuehao。daizhuzangshipinbeilengqueyoudaodaodongjiedianwenduhou,guanjianzaiyuduidongjiedianwendujinxingwendingkongzhi,hengwenkongzhijiushijingquekongzhishipindedongjiedianwendu,shiqijinkenengbaochizaijijiejindongjiedianwendu,kongzhiguochengzhongwendubodongfanweijinkenengxiao,zheyangcainengjianshaobeizhuzangshiwudechengfenbianhua,baochiqipinzhixinxian。weishixianhengwenkongzhi,bingwenkudejianzaobixukaolvdaoliuchangdejunyunxing、高精度控製和自動化等問題,這是目前冰溫技術研究中的難點和熱點。
3 冰溫技術在動物性食品生產中的應用
3. 1 冰溫技術在魚類保鮮中的應用
3. 1. 1 冰溫對魚類中微生物的影響
微生物時引起食品發生腐敗變質的主要原因,引起魚類發生腐敗變質的微生物主要有活菌數、大腸菌群、產硫細菌及嗜冷菌等,研究發現,冰溫對魚類中微生物的生長有明顯的抑製效果。Pere 等比較了冰溫貯藏和冷藏對海鯛的品質影響,研究發現冰溫貯藏海鯛中的總活菌數、產硫細菌、嗜冷菌和大腸菌數在間,產硫細菌增加緩慢,到第16d 後,產品中的產硫細菌還控製在7 log cfu /g; 而對照組中的產硫細菌在貯藏期間增加較快,到第9d 時,產品中的產硫細菌已增加至7 log cfu /g。Sivertsvik 等研究了冰溫( -2°C) 和低溫(4°C) 保藏對大西洋鮭魚片中微生物和感官品質的影響,結果表明,隨著保藏時間的延長,兩種保藏方式產品中的菌落總數、產H2S 細菌和嗜冷菌的數量都增加了,但是冰溫保藏產品中上述菌類增加速度慢,且產品保藏24d 後菌落總數少於1 000 cfu /g,研究表明冰溫保藏有效抑製了微生物的生長繁殖。
3. 1. 2 冰溫對魚類中化學成分的影響
魚類在保藏過程中,因為蛋白質、脂肪等營養成分的分解也會引起產品品質劣變。研究發現,冰溫能夠有效抑製了水產品中蛋白質、脂肪等化學成分的變化。Duun 等研究了大西洋鮭魚在冰溫、冰藏和冷凍條件下貯藏時蛋白酶的活性,結果表明,在-1.4℃ 條件下貯藏的產品中組織蛋白酶B 和組織蛋白酶B + L 活性均保持相對穩定。Bahuaud 等發現,大西洋鮭魚在-1.5 ℃條件下比在冷藏條件下的貨架期延長了4w,且蛋白質、脂肪等營養成分損失少。Mi等研究了草魚在冰溫和冷藏2 種貯藏條件下的品質變化,結果表明,冰溫對魚肉蛋白質的降解、變性程度、結構變化等均小於冷藏,冰溫貯藏產品的貨架期可達21d。Liu 等研究了冰溫結合冷凍保護劑對鯉魚保鮮過程中蛋白質氧化和肌原纖維蛋白結構變化的影響,結果發現,-3℃ 冰溫結合冷凍保護劑能夠有效減少產品的蛋白質氧化,從而減少了因蛋白質結構變化而出現的產品質地變劣現象。
3. 1. 3 添加冰點調節劑對魚類保鮮的影響
冰點調節劑能夠降低冰點、拓寬冰溫帶,冰點調節劑的種類、濃度以及環境溫度是冰點調節需要考慮的重點和難點。胡燁等以NaCl、蔗糖、山梨醇、維生素C、葡萄糖等作為冰點調節劑考察其對降低大黃魚魚塊冰點所起的作用,結果發現,當使用NaC15.16%、蔗糖2.96%、山梨醇7.15% 的冰點調節劑時,大黃魚的冰點由-1.5℃ 降低至-4.2℃,降低冰點效果顯著。何雪瑩等研究了冰點調節劑(主成分為蔗糖和山梨醇) 對鯉魚肉的品質影響,發現冰點調節劑可以降低魚肉的冰點,試驗組中-3℃ 添加冰點調節劑冰溫貯藏對保持鯉魚肉品質特性、延長保質期具有良好的效果。
3. 1. 4 冰溫結合不同包裝對魚類保鮮的影響
冰溫與包裝相結合可有效延長食品的保鮮期。榮建華等研究了臭氧充氣、CO2充氣和真空3 種包裝生鮮脆肉鯇魚於冰溫( -0.5℃) 下保藏的品質,綜合菌落總數、TVB-N、TBA和肉汁滲出率評價標準,臭氧充氣包裝魚片結合冰溫貯藏效果最好; Odoli等研究了氣調包裝羅非魚在冰溫和低溫保藏條件下的感官品質,得出冰溫氣調包裝羅非魚的貨架期是-1.4℃,20d; MΦrkΦre 等研究發現,氣調和冰溫技術協同使用可延長鮭魚的保質期; 王真真等研究冰溫下包裝方式對大黃魚保鮮效果的研究發現,冰溫條件下真空包裝法對貯藏過程中的細菌總數、TBA 值、TVB-N 均有抑製作用,保鮮時間比空氣包裝組延長了6~7d。Duun 等將樣品進行真空包裝後放置在-1.4℃和-3.6℃條件下貯藏,保藏期延長了1 倍。
3. 1. 5 冰溫結合其他技術對魚類保鮮的影響
施建兵等研究了冷藏、冰(bing)溫(wen)貯(zhu)藏(zang)和(he)臭(chou)氧(yang)水(shui)處(chu)理(li)後(hou)冰(bing)溫(wen)貯(zhu)藏(zang)下(xia)鯧(chang)魚(yu)品(pin)質(zhi)的(de)變(bian)化(hua)。冰(bing)溫(wen)貯(zhu)藏(zang)能(neng)夠(gou)有(you)效(xiao)抑(yi)製(zhi)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)活(huo)動(dong)以(yi)及(ji)各(ge)種(zhong)酶(mei)的(de)活(huo)性(xing),顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)水(shui)產(chan)品(pin)的(de)品(pin)質(zhi),延(yan)長(chang)貨(huo)架(jia)期(qi),而(er)臭(chou)氧(yang)水(shui)處(chu)理(li)對(dui)鯧(chang)魚(yu)塊(kuai)的(de)前(qian)處(chu)理(li)則(ze)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的(de)輔(fu)助(zhu)作(zuo)用(yong)。陳(chen)青(qing)雲(yun)等(deng)以(yi)海(hai)鰻(man)魚(yu)片(pian)為(wei)研(yan)究(jiu)對(dui)象(xiang),研(yan)究(jiu)了(le)冰(bing)溫(wen)真(zhen)空(kong)幹(gan)燥(zao)海(hai)鰻(man)魚(yu)片(pian)的(de)鮮(xian)度(du)和(he)揮(hui)發(fa)性(xing)成(cheng)分(fen)的(de)變(bian)化(hua),同(tong)時(shi)與(yu)真(zhen)空(kong)冷(leng)凍(dong)幹(gan)燥(zao)、refengganzaozuoleshiyanbijiao,jieguobiaoming,bingwenzhenkongganzaoxiaoguoyouyuzhenkonglengdongganzaoherefengganzao。chenjundengyicaoyupianweiyuanliao,jingguobutongnongdudekejutangtumochulihou,yubingwentiaojianxiazhuzang,faxianbingwenjiehekejutangtumochulinengyouxiaodetigaocaoyupiandebaoxianxiaoguo,shicaoyupiandehuojiaqiyou9d 延長至15 ~18d。
3. 2 冰溫技術在畜禽肉保鮮中的應用
相對於水產品,國外對冰溫技術在畜禽肉中的應用研究很少,而國內對冰溫技術在牛肉、豬肉、雞肉等畜禽產品的保藏應用研究較多一些。
3. 2. 1 冰溫技術在牛肉中的應用
Farouk 等研究了pH 值對牛肉冰點溫度的影響發現肉的pH 值越高,其冰點就越高,並且形成冰晶的速度也快,該結果驗證了牛肉的pH zhiduiqibingdianyouhendadeyingxiangdejiashuo。fenghuilidengyanjiulebingdiantiaojiejiduixinxianniuroubingdiandeyingxiang,bingfenxibijiaolebingwentiaojianxiabutongbaozhuangduiniuroupinzhideyingxiang,jieguoxianshi,dangyong1%食鹽、0.6%蔗糖對牛肉進行調味時,冰溫帶由0 ~-0.76℃拓寬至0 ~-4.56 ℃; 冰溫與氣調包裝結合可起到協同保鮮作用,更有利於延長新鮮牛肉的貨架期。孫天利等在冰溫結合真空包裝、0℃結合真空包裝、4℃結合真空包裝3 getiaojianxia,duizaihouniuroujinxingzhuzangchuli,jieguofaxian,bingwenjiehezhenkongbaozhuangniurouyouxiaoyanchileniuroudejiangzhihejiejiang,niuroudezuzhijiegouxingzhibianhuahuanman,duiyuzaihouniurouzuzhijiegoudegaishanxiaoguozuihao。yuexiqingdengcedingle4℃、0 ℃、冰點溫度貯藏的真空小塊包裝牛肉的品質變化,結果表明冰溫可有效延長牛肉的貯藏期,且貯藏後期各指標變化皆優於傳統冷鮮肉。
3. 2. 2 冰溫技術在豬肉中的應用
McMullen 等發現,冰溫保藏( -1.5 ℃) 的氣調包裝零售豬肉貨架期可以達到7w。Duun 等研究了烤豬肉在冰溫保藏時的品質變化,發現真空包裝烤豬肉在-2.0 ℃ 保藏期間表現出感官品質保持較好、微生物數量少、汁液流失率少等優點,其貨架期明顯高於比傳統3. 5 ℃保藏的對照組。張瑞宇等報道鮮豬肉在-1℃ 冰溫保鮮,其保質期可延長至14d,而冷藏(4 ~ 5℃) 處理組在第8d shiyijingbianzhi。bingwenjishudeguanjianjishuzhiyishihengwenkongzhi,wendudewendingduiyubingwendebaoxianxiaoguojiqizhongyao。lijianxiongdengyanjiulebingwenduizhuroudexinxianduhepinzhidezuoyongjiwendubodongduibingwenxiaoguodeyingxiang,jieguobiaoming,wendingde- 1℃ 能保持豬肉的一級鮮度期19d; 而波動- 1℃ 冰溫隻有12 d; 相比較於-18℃,穩定的冰溫-1℃汁液流失率更少,感官品質更好。為了明確冰溫條件下有效延長豬肉貨架期的氣體比例,範國華等實驗研究了置於不同比例O2和N2混合氣體包裝袋中豬肉的貨架期,結果顯示,高氧組(60%N2和40% O2) 和(40% N2和60% O2) 能有效延長新鮮豬肉的冰溫貨架期。
3. 2. 3 冰溫技術在禽肉及蛋中的應用
在對禽肉的貯藏研究中,薑長紅等采用-1℃冰溫保鮮,以5℃冷藏雞肉為對照,發現對照組在第8d 時變質,而冰溫保鮮組在第27d 各項感官指標完全符合國家二級鮮肉統一標準要求。陳秦怡等將鴨肉分別置於5、5 ( ±1)、-3、-3 ( ±1)、-3 ( ±2)℃的環境下貯藏,發現冰溫能很好的延緩食品的腐敗; 溫度波動對冷藏食品品質影響很大,對冰溫鴨肉品質的影響在貯藏後期才漸漸表現出來,且溫度波動越小,影響越小。
也有研究者對雞蛋的冰溫保鮮進行了研究,梁鵬等采用冰溫保鮮及傳統冷藏技術對雞蛋進行處理,探討不同溫度(4℃、-0. 5℃、-2℃) 對雞蛋保鮮效果的影響,通過測定貯藏期間雞蛋氣室大小及質量損失率、蛋黃指數、哈夫單位及揮發性鹽基氮等指標,發現冰溫保藏效果明顯優於普通冷藏法,而且-0. 5℃與-2℃的冰溫效果相比較,後者優於前者。
4 發展前景和展望
綜上所述,冰溫技術在動物性食品中的保鮮效果是比較好的,但是,由於冰溫技術受冷卻誘導技術、恒heng溫wen控kong製zhi技ji術shu等deng相xiang關guan配pei套tao製zhi冷leng設she備bei的de製zhi約yue,在zai我wo國guo的de應ying用yong還hai沒mei有you普pu及ji。因yin此ci,要yao使shi該gai技ji術shu在zai動dong物wu性xing食shi品pin的de保bao鮮xian方fang麵mian發fa揮hui重zhong要yao作zuo用yong,還hai需xu要yao進jin行xing以yi下xia深shen入ru研yan究jiu。
(1) 對於動物性食品的貯藏,冰溫技術目前研究主要集中在水產、牛肉、豬(zhu)肉(rou)方(fang)麵(mian),試(shi)驗(yan)材(cai)料(liao)較(jiao)為(wei)分(fen)散(san),欠(qian)缺(que)係(xi)統(tong)性(xing),不(bu)能(neng)體(ti)現(xian)冰(bing)溫(wen)技(ji)術(shu)在(zai)動(dong)物(wu)性(xing)食(shi)品(pin)貯(zhu)藏(zang)中(zhong)的(de)整(zheng)體(ti)實(shi)用(yong)性(xing)。因(yin)此(ci),冰(bing)溫(wen)技(ji)術(shu)對(dui)動(dong)物(wu)性(xing)食(shi)品(pin)品(pin)質(zhi)影(ying)響(xiang)和(he)對(dui)各(ge)種(zhong)原(yuan)料(liao)適(shi)用(yong)性(xing)的(de)研(yan)究(jiu)有(you)待(dai)加(jia)強(qiang)。
(2) 現有的報道主要集中在對水產品的冰溫保鮮研究方麵,對畜禽肉、禽蛋類製品及熟肉製品進行冰溫保鮮的研究較少,有必要對即食類動物性食品以及禽蛋類的冰溫保鮮進行探索。
(3) 冰溫技術的主要應用領域包括冰溫貯藏、冰點調節貯藏、冰溫流通、超冰溫貯藏以及冰溫幹燥等,目前在冰溫貯藏、冰點調節貯藏方麵的研究較多,需要拓展動物性食品在冰溫流通、超冰溫貯藏以及冰溫幹燥等方麵的應用研究。
(4) 冰溫技術與生物保鮮劑、氣調包裝、真空包裝等其他保鮮技術結合使用,可以保證食用品質和延長貨架期,而質優價廉、安全環保的包裝的選擇是重點和難點。
(5) 冰溫技術是多種技術的綜合利用,普及冰溫設備、機器,進一步建立冰溫卡車、冰溫流通庫、冰溫陳列櫥、冰溫包裝、冰(bing)溫(wen)集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)等(deng)冰(bing)溫(wen)物(wu)資(zi)流(liu)通(tong)聯(lian)網(wang)係(xi)統(tong),也(ye)是(shi)今(jin)後(hou)的(de)研(yan)究(jiu)重(zhong)點(dian)。冰(bing)溫(wen)保(bao)鮮(xian)技(ji)術(shu)是(shi)食(shi)品(pin)加(jia)工(gong)技(ji)術(shu)的(de)革(ge)命(ming),未(wei)來(lai)不(bu)僅(jin)可(ke)在(zai)生(sheng)鮮(xian)動(dong)物(wu)性(xing)食(shi)品(pin)的(de)生(sheng)產(chan)加(jia)工(gong)和(he)貯(zhu)藏(zang)過(guo)程(cheng)中(zhong)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong),在(zai)熟(shu)製(zhi)品(pin)、即食類動物性食品的保鮮領域也將發揮重要的作用和開辟新的途徑。
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