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1 前言
肉制品無菌化包裝技術(shù)在國外，特別是工業(yè)發(fā)達的國家已經(jīng)相當完善。七十年代后期在歐美、日本等國已相繼建立了先進的自動化無菌化包裝生產(chǎn)線。通過應(yīng)用小包裝技術(shù)，這些國家的肉制品的貨架期顯著延長，其產(chǎn)品的安全性也顯著增加，基本杜絕了在肉制品方面的食物中毒事件發(fā)生。
我國肉制品小包裝的發(fā)展是近幾年來的肉類工業(yè)面臨的新課題。特別是傳統(tǒng)醬鹵制品多為裸露、散裝狀況。雖然有部分生產(chǎn)廠家試圖應(yīng)用這項技術(shù)，但由于我國尚無人系統(tǒng)地、全面地研究此技術(shù)，缺乏科學(xué)、合理、有效的實驗數(shù)據(jù)，只能是借鑒國外的一些技術(shù)參數(shù)，結(jié)果出現(xiàn)了技術(shù)措施與實際情況不相適應(yīng)的狀況。例如：目前市場上雖然出現(xiàn)了很多小包裝肉制品，但根據(jù)我們調(diào)查結(jié)果表明，絕大多數(shù)情況是包裝后的產(chǎn)品達不到所要求的保質(zhì)期限，甚至出現(xiàn)包裝的產(chǎn)品比非包裝的產(chǎn)品貨架期還短的現(xiàn)象。這樣的產(chǎn)品銷售出去無疑會極大地損害消費者的利益，同時也有損于生產(chǎn)廠家的聲譽和形象，影響經(jīng)濟效益。
隨著我國人民生活水平的不斷提高，以及人們?nèi)粘Ｉ罟?jié)奏的日益加快，對方便、快捷、衛(wèi)生的熟肉制品，尤其是耐貯藏的小包裝制品的需求將會越來越大。另外，為適應(yīng)國際形勢的發(fā)展，使我國肉類工業(yè)與國際先進行業(yè)接軌，必須實行國際通用的《ISO9000質(zhì)量標準認證法》，因此耐貯藏肉制品的研究與發(fā)展有著非常的重要性和迫切性。
2 材料與方法
2.1 原材料
2.1.1 本試驗所使用原料肉(豬肉、牛肉等)及其輔料、香辛料等，均來自于本中心實驗廠。
2.1.2 包裝袋選用PA／PE復(fù)合材料袋，購自蘇州第四塑料制品廠。
2.1.3 消毒劑選用三氯磷酸三鈉，購自軍科院。
2.2 加工設(shè)備及測試儀器
2.2.1 加工設(shè)備：
絞肉機、真空攪拌機、腌制庫(0～4℃)、真空填充機、自動打卡機、煙熏爐、噴淋裝置、冷卻間(10～15℃)、真空包裝機、電子稱、蒸煮水浴、成品庫。
2.2.2 測試儀器：
H—7型pH計、rotronic-Hygroskop DT型水分活性測定儀、TENIPRESSER嫩度儀、電子天平、無菌操作間、高壓滅菌鍋、色差計等。
2.3 實驗方法
2.3.1 實驗方案設(shè)計
控制原料及輔料中微生物的初始存在狀態(tài)→對香辛料及輔料進行無菌處理→控制加工工藝流程中的衛(wèi)生狀況→選擇適宜的包裝材料及包裝方式→控制二次污染程序→確定巴氏殺菌條件→應(yīng)用“障礙技術(shù)”理論，控制產(chǎn)品的水分活性，延長產(chǎn)品的保質(zhì)期→制定保質(zhì)前后應(yīng)采用的措施和方法的量化指標，制定合適的生產(chǎn)工藝路線。
2.3.2 加工工藝流程設(shè)計
選料→解凍→修整→絞餡→攪拌→腌制(加輔料)→拌餡→填充→干燥→煙熏→蒸煮→冷卻→小包裝→二次滅菌→冷卻→包裝→成品
2.3.3 配料
食鹽、白糖、曲酒、磷酸鹽、鮮味劑、發(fā)色劑、大豆分離蛋白、變性淀粉。
2.3.4 肉制品保藏實驗
雜菌總數(shù)測定：采用國標GB4789—94。
3 結(jié)果與討論
3.1 控制原、輔料中微生物的初始存在狀況
肉制品腐敗變質(zhì)主要是由于微生物生長繁殖和脂肪酸敗造成的。在一般情況下，肉制品尤其是高溫肉制品的腐敗主要是由于細菌生長繁殖造成的。在低溫保藏時，高濕肉制品腐敗通常是由于熱加工不充分而殘留的耐熱非芽孢菌或由于包裝時二次污染的細菌繁殖造成的。而肉制品經(jīng)過真空包裝，并進行二次滅菌，充分殺滅所有的耐熱非芽孢菌體，結(jié)果導(dǎo)致芽孢菌的生長繁殖成為肉制品腐敗的關(guān)鍵因素。因此，控制原、輔料中芽孢菌的初始存在狀況是保證肉制品耐貯藏條件中的一個關(guān)鍵要素。為了了解肉制品中芽孢菌的污染來源，我們對肉制品生產(chǎn)所需的各種原、輔料的衛(wèi)生狀態(tài)進行了調(diào)查。具體實驗如下：稱取樣品25克，放入含225毫升無菌蛋白胨水的三角瓶中，混合均勻，放入85～90℃的水浴中加熱60分鐘，以殺滅所有的非芽孢菌。冷卻后對三角瓶中的樣品進行適當稀釋，吸取1毫升稀釋好的液樣，放在無菌平皿內(nèi)，加15毫升冷卻的營養(yǎng)瓊脂，混合均勻，置于37℃的培養(yǎng)箱中48小時，計數(shù)。結(jié)果如表1所示。
表1 肉制品所需主要原、輔料中芽孢菌數(shù)量
| 原料種類 | 芽孢菌數(shù)量(個／克) |
| 鮮(凍)肉 | ＜10 |
| 食鹽 | ＜10 |
| 白糖 | ＜10 |
| 味精 | ＜10 |
| 磷酸鹽 | ＜10 |
| 淀粉 | 10～100 |
| 大豆分離蛋白 | 102～103 |
| 白胡椒 | 103～104 |
| 肉蘭蔻 | 103～104 |
| 姜粉 | 103～104 |
| 蒜粉 | 103～104 |
| 花椒粉 | 103～104 |
由表1可知：在肉制品生產(chǎn)中，輔料(淀粉、大豆分離蛋白)，尤其是香辛料是芽孢菌主要的污染源。
3.2 對輔料及香辛料進行無菌化處理
工業(yè)發(fā)達的國家在肉制品生產(chǎn)中，通常使用香辛料的提取液，這樣可減少芽孢菌的污染。由于我國的精細化工還比較落后，生產(chǎn)的香精油成本高且使用效果不理想，因此我國肉制品的生產(chǎn)主要還是以使用香辛料原料粉為主。對輔料、香辛料的無菌化處理是生產(chǎn)耐貯藏肉制品的一個關(guān)鍵控制點。
3.2.1 無菌化處理輔料及香辛料方法的選擇
殺滅食品原料中微生物的主要方法有：普通加熱滅菌，高溫高壓滅菌，微波、電磁波滅菌，輻射滅菌等。上述幾種方式滅菌的效果以及對輔料、香辛粉末狀態(tài)變化情況如表2所示。
表2 幾種滅菌方式效果比較
| 滅菌方式 | 滅菌效果 | 物料狀態(tài) |
| 普通加熱 | 基本殺不死芽孢菌 | |
| 高溫高壓 | 可殺死所有細菌 (包括芽孢菌) |
滅菌時須浸濕 物料，影響效果 |
| 微波 | 不徹底 | 物料易變性 |
| 輻射 | 十分徹底 | 物料基本無變化 |
由表2，我們得出結(jié)果是：使用輻射滅菌效果較理想。
3.2.2 輻射殺菌劑量的選擇
有資料表明，在美國對香辛料滅菌的輻射劑量最高允許達到CO6030kG(千戈瑞)。據(jù)我們調(diào)查發(fā)現(xiàn)，不同產(chǎn)地、不同種類的香辛料中所含有的芽孢菌的種類及數(shù)量皆各有不同。另外，考慮到在輻射滅菌時，即要達到充分滅菌的目的，又要盡量減少輻射的殘留量，同時還要考慮不改變或最小程度地改變香辛料的風(fēng)味物質(zhì)。這是一項非常復(fù)雜的研究工作，有待于今后的繼續(xù)探索。
3.3 選擇加工工藝流程中的技術(shù)參數(shù)及控制衛(wèi)生狀況
3.3.1 原料肉的準備
原料肉的解凍狀況，直接影響耐貯藏肉制品的品質(zhì)，這是由于在耐貯藏肉制品的生產(chǎn)過程中，既需要控制冰水的添加量，又要嚴格控制肉餡的溫度。同時還要控制原料肉的初始污染菌數(shù)。因此，必須選擇合適的解凍方式來控制原料肉的解凍狀況。在正常的生產(chǎn)中，通常采用水解凍和自然解凍，兩種解凍方式的結(jié)果，如表3。
| 解凍方式 | 原 料 肉 狀 況 |
| 水解凍 | ①完全解凍，肉溫較高，約10℃； ②肉中血紅蛋白流失多，肉色變白； ③夏季肉溫過高，易造成細菌繁殖。 |
| 自然解凍 | ①半解凍，肉溫較低，4～6℃； ②肉中血紅蛋白流失較少，肉色保持鮮紅； ③微生物不易生長繁殖。 |
根據(jù)表3的實驗結(jié)果，我們在耐貯藏肉制品的生產(chǎn)中選用自然解凍方式。
3.3.2 肉餡的制備
本產(chǎn)品屬于含有肉顆粒的粗絞類制品，肉餡腌制前后均須用攪拌機攪拌。目前，生產(chǎn)用的攪拌機主要為普通攪拌機和真空攪拌機。兩種攪拌機拌餡的結(jié)果比較如表4。
| 拌餡方式 | 肉 餡 狀 況 |
| 普通攪拌 | ①肉餡中氣泡多，質(zhì)地不致密； ②肉餡溫度不易控制，易升高。 |
| 真空攪拌 | ①肉餡中氣泡少，粘著性好； ②可控制肉餡溫度，防止其過快升高。 |
通常肉餡類制品其拌出的肉餡溫度要求較低，所以，選用真空攪拌方式較適合。
3.3.3 充填
充填一般選用真空灌腸機充填，這樣腸體中氣泡少，香腸質(zhì)地致密，產(chǎn)品結(jié)實有彈性。
3.3.4 熱加工條件
本產(chǎn)品要求相對較長的保質(zhì)期，根據(jù)“柵欄技術(shù)”理論，控制產(chǎn)品的水分活性，是延長產(chǎn)品保質(zhì)期關(guān)鍵要素中的主要因子。熱加工中的干燥程序，也是減少肉制品水分，降低水分活性的重要步驟。對于不同配方的產(chǎn)品，干燥條件應(yīng)有所不同。
3.3.5 冷卻
產(chǎn)品經(jīng)熱加工后，需要冷卻20～24小時，才能進行小包裝生產(chǎn)。冷卻間要求濕度低于65%，溫度低于10℃，空氣落下菌小于20個／平方厘米。
3.4 選擇適宜的包裝材料及包裝方式
3.4.1 選擇包裝材料
不同成分的包裝膜，各有其不同的功能特點。PVDC(聚偏二氯乙烯)對氧氣、水蒸氣有很高的阻隔性。PA(尼龍)對氣體阻隔性強，對水蒸氣的阻隔性差，但它有較好的機械強度，彈性好，耐壓力。PP(聚丙烯)對水蒸氣的阻隔性強，但對氣體阻隔性差，挺度、質(zhì)感較好。PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)對氣體阻隔性強，對水蒸氣的阻隔性差。PE(聚乙烯)對水蒸氣的阻隔性差，但機械性能好。這幾種成分的優(yōu)點互補，形成質(zhì)量較好的真空包裝膜。
從包裝膜的透明度、耐蒸煮、對氣體阻隔性好、機械性能好、彈性好、耐壓力以及價格便宜等優(yōu)點出發(fā)，我們需要PA／PE復(fù)合材料的包裝袋。
3.4.2 選擇包裝型式
包裝的型式：一般有普通的非真空包裝、真空包裝和充氣包裝。我國絕大多數(shù)的肉制品加工廠，一時還無法實現(xiàn)封閉式全自動無菌包裝生產(chǎn)。在小包裝生產(chǎn)時均需要手工操作，這不可避免地會造成二次污染。因此，小包裝產(chǎn)品進行二次殺菌是必須進行的工序。
實驗證明：同非真空包裝相比，真空包裝具有以下優(yōu)勢：①有利于包裝后的二次殺菌，熱殺菌速度快、效果好；②降低香腸的氧化還原電位，對好氧芽胞菌的生產(chǎn)有一定的抑制作用；③可明顯延緩肉制品在常溫貯藏過程中脂肪的氧化速度；④耐熱性好，85℃～100℃熱殺菌后不變形。
充氣包裝，因需在包裝袋中充入N2、CO2等氣體，這導(dǎo)致：①二次殺菌時易發(fā)生爆袋現(xiàn)象；②在與真空包裝同等的殺菌條件下，殺菌不徹底。
3.5 控制二次污染程度，選擇巴氏殺菌條件
3.5.1 本產(chǎn)品的生產(chǎn)是先將肉餡充填至賽璐璐薄膜腸衣中，熱加工成型后，再剝?nèi)ベ愯磋幢∧つc衣裝入真空包裝袋中，進行小包裝生產(chǎn)工序。這個過程基本是靠手工完成，這就不可避免地造成二次污染。如何將二次污染控制到最小程序，是本項目著重研究的又一關(guān)鍵控制點。
據(jù)我們對包裝環(huán)境、人手及工具的衛(wèi)生狀況檢查，發(fā)現(xiàn)情況如表6。
由表6可以看出，如果不對包裝間的環(huán)境及工作條件進行嚴格的衛(wèi)生管理，那么整個包裝過程，就會成為對產(chǎn)品的接菌過程。可想而知，這樣巨大程度的污染，無論選擇任何條件的巴氏殺菌條件，也無法達到充分的滅菌效果。
| 項 目 | 雜菌總數(shù)(個／cm2) |
| 空氣落下菌 | 102～103 |
| 人手 | 104～106 |
| 工作臺面 | 103～105 |
| 電子稱面 | 103～105 |
| 塑料周轉(zhuǎn)箱 | 102～103 |
| 工作服 | 104～107 |
如何對包裝間的環(huán)境及工作器具進行嚴格的衛(wèi)生管理，我們進行了大量細致的分析研究工作，制定出適宜的措施。首先，每天對包裝間的環(huán)境進行徹底的清掃。然后，在每天工作前采用紫外燈照射滅菌40～60分鐘，使空氣落下菌降至10個／平方厘米以下。對手和工作器具的消毒，我們選用了75%的酒精溶液、1%的次氯酸鈉溶液和1%的三氯磷酸三鈉液。測試的消毒效果如表7。
| 項 目 | 雜菌總數(shù)(個／平方厘米) | ||
| A | B | C | |
| 人手 | 103～104 | 10～102 | ＜30 |
| 工作臺面 | 103～104 | 10～102 | ＜30 |
| 電子稱面 | 102～103 | 10～102 | ＜10 |
| 塑料周轉(zhuǎn)箱 | 10～102 | 10～102 | ＜30 |
注：A——75%的酒精溶液；
B——1%的次氯酸鈉溶液；
C——1%的三氯磷酸三鈉溶液。
從表7的結(jié)果可以看出三氯磷酸三鈉溶液的殺菌效果最好，價格也合理適中。另外，三氯磷酸三鈉溶解性好，有效氯含量高，配制一次可以使用較長時間。因此，我們確定選用三氯磷酸三鈉作為消毒劑。
3.5.2 選擇二次殺菌條件(巴氏殺菌)
對二次殺菌條件的選擇，在實際工作中可以根據(jù)需要進行適當?shù)恼{(diào)整。
3.6 應(yīng)用“障礙技術(shù)”理論，控制產(chǎn)品的水分活性，延長產(chǎn)品的保質(zhì)期
從理化定義看，水分活性是指某物體在25℃時，其所含水的水蒸氣分壓與純水蒸氣壓之比值。肉類微生物學(xué)認為，水分活性實質(zhì)上是指肉制品中所含可供微生物生長的水量，水分活性值越高，肉制品中可供微生物生長的水量就越大，產(chǎn)品越易腐敗。反之，水分活性值越低，肉制品越穩(wěn)定。故，控制水分活性是保證肉制品穩(wěn)定貨架期的關(guān)鍵要素之一。
降低水分活性的方法很多，如干燥脫水法，冷凍干燥法或通過在肉制品中添加一些食品添加劑以吸附供微生物利用的水，從而降低肉制品的水分活性。肉制品中添加的許多輔料，如食鹽、磷酸鹽、糖、淀粉、大豆蛋白等都有降低肉制品的水分活性作用。在實際生產(chǎn)中，通常采用添加食品添加劑與熱風(fēng)干燥配合，以降低肉制品的水分活性。
3.7 產(chǎn)品品質(zhì)分析
一般肉類制品品質(zhì)指標，為理化指標、衛(wèi)生指標、感觀指標。理化指標和衛(wèi)生指標是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標。而感觀指標則是直接面對消費者的重要指標。產(chǎn)品優(yōu)美的色澤，良好的口感，誘人的風(fēng)味，是吸引消費者購買欲望的直接條件。
“中華香腸”是一種耐貯藏的肉制品，其在25℃條件下，可貯藏25天，在0～10℃條件下，可貯藏150天。在香腸保藏期間我們對其物性指標，如硬度、膠著度、色澤等進行了監(jiān)測，以測試香腸在長時間的保存過程中，在物性方面的變化。測試結(jié)果如表11(香腸保存不完全避光)。
從表11可知：“中華香腸”在歷經(jīng)漫長的150天的保藏過程中，其硬度及膠著度沒有太大的變化。然而，由于不是完全避光的條件下保藏，略有褪色現(xiàn)象，其色度，尤其是紅色值及明亮度稍有改變，這個問題有待于進一步探索。
表11 “中華香腸”在0～10℃保存150天的物性狀況
| 保存天數(shù) | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 |
| 硬度(KGW) | 1.2635 | 1.2432 | 1.088 | 1.0887 | 1.066 | 0.9912 |
| 膠著度(KGW) | 0.5332 | 0.5282 | 0.459 | 0.4576 | 0.4372 | 0.4201 |
| L值 | 44.18 | 44.53 | 44.96 | 45.29 | 46.17 | 47.15 |
| a值 | 11.36 | 11.34 | 11.28 | 10.89 | 10.58 | 9.96 |
| b值 | 6.56 | 6.51 | 6.54 | 6.49 | 6.39 | 5.83 |
| 雜菌總數(shù)(個／克) | ＜10 | ＜10 | ＜10 | ＜10 | ＜10 | ＜10 |
4 結(jié)論
“中華香腸”的研制，說明利用國產(chǎn)原料，應(yīng)用先進的保藏技術(shù)，實施嚴格、科學(xué)的生產(chǎn)管理，也能夠改善產(chǎn)品品質(zhì)，顯著延長肉制品的貨架期。通過本項目的中試生產(chǎn)，結(jié)合HACCP衛(wèi)生管理，我們總結(jié)出“中華香腸”生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵控制點有以下幾方面：
①輔料及香辛料的無菌化處理；
②原料肉的解凍條件；
③肉餡的制備條件；
④熱加工條件；
⑤小包裝的條件；
⑥控制二次污染及巴氏殺菌條件；
⑦控制降低水分活性，延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。
