乳酸菌发酵液在鸡肉保鲜中的应用
作者: 牛新如 白静 张莹莹 蒋金琪 徐雪珂 胡雪曼鸡肉作为日常生活中的基本食物,人们对它的安全问题十分关注。然而,鸡肉及其制品在加工、运输、贮藏等过程中因受到环境或自身等因素的影响,从而导致其因污染造成的品质下降及安全受到威胁,且在其进行大面积售卖过程中,会因产品包装、环境条件等因素导致微生物滋生、品质劣化,从而大大限制和降低了鸡肉的货架期。目前,我国鸡肉加工行业普遍存在冷链和加工系统不够成熟等问题,难以保证鸡肉的安全性和市场的需求。所以,寻找一种有效地延长鸡肉货架期的方法是十分值得关注的问题,且将对禽肉类市场的流通起到积极作用。
1.鸡肉市场需求的发展趋势
鸡肉作为一种高蛋白、低热量、低脂肪、低价格的肉类食品,因其营养丰富、口感细腻而备受广大消费者青睐。近年来,随着人口的增长、人均收入的提高、市场规模的稳定,我国的鸡肉产量已经超过了一万吨,其消费量也是仅次于猪肉的第二大消费量。此外,随着不同地区饮食的多元化,使得鸡肉市场的需求量不断增加,但受运输条件和地区等多因素影响,使得鸡肉出栏量持续下滑。因此,开拓鸡肉的冰鲜市场势在必行。
2.鸡肉的保鲜现状
为确保鸡肉的食用价值、安全和经济价值,国内外学者对其进行了大量的研究,并创新地开发了多种新型保鲜技术。在这些方法中,最常见的有物理保鲜法和化学保鲜法。
2.1 物理保鲜法
物理保鲜法以其经济、高效、便捷、适用范围广等优点,已成为人们日常生活中最为广泛使用的一种食品保鲜技术。低温保鲜、超高压保鲜、辐射保鲜、气调保鲜是目前最为广泛应用的保鲜技术。
2.1.1 低温保鲜
低温保鲜作为目前肉类贮藏最好的方法之一,具有破坏性小、贮藏时间较长等特点,但是它同时具有操作复杂、温度要求严格和成本高等缺点。为了较长时间贮存,冷冻肉可移入冷藏库堆垛存放。在低温条件下,当温度下降到-10℃以下时,肉中的水分就会结成冰,温度过低,细菌就不能生长繁殖。当温度升高,冷冻肉中的水分渗出,此时的环境适宜细菌繁殖。所以,利用低温贮藏肉品时,必须严格控制度温,一般要求冷库的温度要低于-18℃,且肉的中心温度保持在-15℃以下,否则就不能保证肉的质量。
李忠辉等研究不同低温条件下对生鲜鸡胸肉的保鲜效果。结果发现,在2℃条件下,生鲜鸡胸肉的货架期最长。冷藏保鲜鸡肉虽比冷冻鸡肉和热鲜鸡肉的口感、风味、新鲜度及营养成分等更具有优势,但是由于物流过程中温度的波动等因素,一般整鸡的保鲜期不会超过7d。李莎莎等通过测定鸡肉在冷藏和冰温贮藏下的理化指标和微生物指标,结果表明,冰温保鲜技术能使鸡肉的货架期延长至12d。朱民望等研究不同品种鸡肉在冻藏条件下的品质变化,得出冻藏90d时不同品种鸡肉都为二级标准,且鸡胸肉的品质变化明显。
2.1.2 超高压保鲜
超高压保鲜技术不仅可以改善食品品质,还能延长食品货架期。Kurk等在(15±3)℃下对生鲜鸡肉进行300-600 MPa高压处理5 min,结果发现生鲜鸡肉抑菌效果与压力大小成正相关。虽然超高压保鲜技术可以延长鸡肉的货架期,但其感官品质会受到压力大小的影响明显下降。
2.1.3 辐照保鲜
辐照保鲜利用生物和生理效应的电离射线来杀灭肉制品中的有害菌,从而延长食品货架期。虽然辐射过后的肉制品不含有残留物,且辐照保鲜具有节能高效、应用范围广泛等特点,但也具有一定的局限性,如辐照操作运行和辐照防护要求严格,不适用于敏感性较强的食品。经过辐照的食品其维生素的含量散失的过多,所以通过辐照的原料来做主食不太好,经常吃会使得皮肤粗糙,甚至出现神经衰弱。
Javanmard等采用0、0.75、3.0、5.0 kGy的γ射线对生鲜鸡肉进行处理,并置于-18℃下贮藏9个月。生鲜鸡肉的货架期延长至9个月,且物质成分和感官品质变化不大,证明生鲜鸡肉在辐照强度5.0kGy与冻藏结合下保鲜效果良好。
2.1.4 气调保鲜
气调保鲜一般是在包装内充入不同比例的CO2、N2和O2来改变或破坏微生物赖以生存繁殖的环境,从而实现对食品的保鲜。茹志莹等研究发现气调保鲜15%O2+30%CO2+55%N2组显著抑制了冰鲜鸡中细菌的生长和挥发性盐基氮的含量;在15d时含有较高的红度值,较低的pH值和高铁肌红蛋白,嫩度最好,更有利于鸡肉的保鲜。目前,气调保鲜技术在食品加工应用方面应用广泛,但仍局限于食品贮藏方面,未来应与其他保鲜技术配合以达到最佳的保鲜效果。
2.2 化学保鲜法
化学保鲜剂主要指各种有机酸及其盐类,它能够抑制微生物生长和防止食品发生腐败。食品添加剂标准GB2760-2014规定了防腐剂的使用范围及最大使用量,其中绝大部分为化学防腐剂。防腐效果好,成本低,但存在安全隐患。Cosansu等对鸡胸肉进行肠炎沙门氏菌的接种,然后在乙酸和乳酸中浸泡处理10min后,通过测定鸡胸肉中的菌落数发现,处理组中沙门氏菌菌落数明显低于对照组,从而说明乳酸和乙酸能够有效降低沙门氏菌对鸡胸肉的污染。化学保鲜剂虽然能有效地降低致病菌对生鲜鸡肉的污染,但过度使用会造成人体损伤,甚至会致癌、致畸等。将化学保鲜剂应用到生猪肉保鲜中,虽然化学保鲜剂对生鲜猪肉保鲜效果比较明显,但它是在有限时间内才能保持食品原来的品质状态,属于暂时性保藏。由于防腐剂只能延长细菌生长滞后期,因而只有未遭细菌严重污染的食品,利用化学防腐剂才有效,而且使用不当会对人体健康产生一定程度的影响,应合理使用。
2.3 生物保鲜法
生物保鲜技术具有抑菌范围广、耐受力强、灭菌过程不产生抗菌素、对人体健康无损害等特点。生物保鲜剂具有无毒、无味、安全和可降解等优点,其来源于生物体代谢产物或自身组成成分。
2.3.1 动物保鲜剂——壳聚糖
壳聚糖大多数是先从海鲜或昆虫的外壳中提取甲壳素,再经脱乙酰化处理后而得到的。它具有很好的成膜性和抑菌能力,是通过β-1,4-糖苷键将大部分氨基葡萄糖和少量N-乙酰氨基葡萄糖连接起来形成直链多糖发挥作用的。
王莹等将由2.25%茶多酚、1.75%壳聚糖、1.25%维生素C、0.30%芦荟提取物和0.25%植酸制备成复配剂应用于冷鲜鸡肉的保鲜,结果发现鸡肉在4℃条件下贮藏12天后,其TVB-N含量为14.64mg/100g,说明壳聚糖对冷鲜鸡肉的抑菌作用较好。壳聚糖受pH影响较大,pH在5.0-5.5时有较强抑菌效果,因此壳聚糖应用于鸡肉保鲜时,应注意与其他保鲜剂复配比例,使其发挥最佳效果。
2.3.2 植物保鲜剂——香辛料提取物
香辛料提取物是天然植物防腐剂,具有杀菌、抑菌和安全等特点。如大蒜中的蒜辣素、丁香中的丁香油以及肉桂中的挥发油等,都具有良好的杀菌、抑菌作用。但是香辛料提取物一般都具有特殊的气味,若将其加入冷鲜肉中会产生异味,不太适用于冷鲜肉的保鲜。Krishnan等用多种香料提取液的复配液对生鲜鸡肉进行涂抹处理,并置于4℃下贮藏15d,结果表明与空白对照组相比,处理组中的微生物指标和脂类氧化指标有显著差异,但异味较重。
2.3.3 微生物保鲜剂——乳酸菌发酵液
目前,使用微生物培养液对食品进行保鲜的方法,以乳酸菌发酵液为主,它是一种公认的安全微生物,近年来有许多学者对安全、天然的保鲜剂——乳酸菌发酵液进行了广泛的研究。赵婷等采用喷涂法,研究了不同浓度的乳酸菌发酵液以及乳酸、Nisin对冷鲜鸡肉的保鲜作用,结果发现乳酸菌发酵液能延缓感官品质下降,并且质量浓度为107时鸡肉的各项指标均优于对照组,其货架期也比空白对照组延长2d。
3.乳酸菌保鲜的原理
乳酸菌发酵液作为天然、安全的生物防腐剂主要是因为它能产生有机酸、细菌素和过氧化氢等多种抑菌物质。它能在体内发酵乳糖代谢产生大量乙酸,使肠道内pH值下降,处于酸性环境,一些致病菌如金葡菌、枯草芽孢杆菌对酸性条件敏感,pH值较低时能抑制它们的生长;另外,细菌素是由乳酸菌中的核糖体合成而来,是一类具有抑菌活性的多肽或蛋白质,能抑制食品中的多数腐败菌和致病菌的生长繁殖。所以研究乳酸菌的抑菌效果对食品加工生产具有重要意义。
4.乳酸菌在食品中的应用
乳酸菌是一种天然的保鲜剂,能代谢产生有机酸、过氧化氢和细菌素等抑菌物质,能够延缓食品的腐败。通过延长食品的保质期,可以减少因食品腐败造成的经济损失,提高食品加工企业的经济效益。乳酸菌及其代谢产物已成为一种新型的生物保鲜剂,并广泛地应用于乳制品、肉制品、果蔬和水产品等领域。其主要功能是抑制食品致病菌和腐败菌,从而有效减少食品中的细菌数量,保证食用安全,同时通过生物防腐的方式,减少化学防腐剂的使用,也减少了化学添加剂可能带来的健康风险,符合绿色、安全、健康的消费趋势,提高产品的安全性。姚沛琳等人研究含植物乳杆菌7-1的马铃薯淀粉复合膜对新鲜鸡脯肉的保鲜效果,发现添加植物乳杆菌7-1的马铃薯淀粉复合膜的保鲜效果明显,可保存鸡肉10d以上。杨雯舸等人研究表明Nisin和植物乳杆菌素BM-1通过涂膜的方式结合在PPR薄膜上能有效作用于冷鲜猪肉中,延缓冷鲜肉中菌落总数的生长、降低pH和TVB-N值的变化,发挥抗菌效果至8d以上。
5.展望
在环保和可持续发展的背景下,减少化学防腐剂的使用,推广天然、安全的保鲜方法具有重要意义。乳酸菌保鲜剂作为一种天然的生物保鲜剂在食品加工行业中的应用必将成为一种趋势。
*通讯作者
白静(1984-),女,河南郑州人,研究生,副教授;研究方向:食品分析检测。