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低温肉制品加工、储运和销售过程中的微生物控制技术
微生物控制技术是保证低温肉制品的食用安全性和产品质量的关键技术。 这是一个系统工程,要求从原辅料的品质,生产加工过程的技术参数、人员、器具、环境和管理各个环节进行质量控制;同时还要考虑产品的水活度,采取保鲜技术和保鲜剂,选择合适的包装并进行二次杀菌以达到控制产品微生物水平的目标;并保证在产品的储运和销售过程中进行冷链控制,为消费者提供具有较长保质期、安全性高的肉制品。
中国是世界上较大的肉类食品生产和消费大国。低温肉制品作为中性食品的代表,产品种类丰富,较大限度地保持了原有营养和固有的风味,深受广大消费者的欢迎。低温肉制品蛋白质、脂肪含量丰富,水分活度高,有利于腐败微生物的生长和繁殖,从原料肉、辅料、香辛料等添加物一直到成品,源头污染和二次污染难以彻底控制,熟制热加工的温度较低,杀菌不彻底,仍有一部分耐热微生物残存,所有这些原因都导致了低温肉制品容易发生微生物性腐败,也是低温肉制品货架期短,不便于长途运输,流通消费不均衡等现象的主要原因。低温肉制品的微生物控制问题是基础科学研究、生产应用和产业化的共同难题。
一、低温肉制品与特定腐败菌
1、低温肉制品的概念与特点
低温肉制品在国外被统称为蒸煮类肉制品,是指采用较低的杀菌温度进行巴氏杀菌(即肉制品中心温度在68 ~ 72℃ 保持 30min),在 0 ~ 4℃ 低温条件下储藏、销售的的肉制品。
理论上,这样的杀菌程度致病微生物可被完全杀灭,保证了产品食用的安全、可靠,同时蛋白质适度变性,肉质鲜嫩可口,消化率高,较大程度地保留了肉制品的营养价值,如氨基酸、维生素等营养成分损失少;另一方面,加工过程中肉类原料可与多种调料、辅料和其他种类食品配合,产生多种受人欢迎的风味,品种更丰富,更适合各种饮食习惯人群的需求,因此低温肉制品是一种科学合理的加工方式。但是,低温肉制品由于采用巴氏杀菌,芽孢和部分微生物未被杀灭,需在 0 ~ 4℃ 条件下储藏、销售,因此对原料肉质量要求高、生产环节控制严、销售环境更苛刻,各环节的成本也随之增大。
2、特定腐败菌 ( SSO)的概念与特点
SSO 的概念较初运用在对水产食品的腐败。20 世纪 90 年代,Dalgaard明确提出了 SSO 的概念,即食品在贮藏期间微生物菌相发生变化。其原因是产品中残存的微生物在该保藏条件下具有不同的忍耐能力,那些适合生存和繁殖并产生腐败臭味和异味的代谢产物的微生物,就是该产品的特定腐败菌。SSO 在产品初始微生物菌群中的数量少,仅占很少部分,但在贮藏中生长比其它微生物快,并且腐败活性逐渐增强。
二、低温肉制品在生产加工过程中微生物的有效控制措施
1、原辅料的质量控制
1)原料肉的选择与质量控制
在低温肉制品加工过程中,选料是**个环节。保证原料肉的细菌数小于100000个 / g,挥发性盐基氮应小于 20mg / 100g,才能够使微生物繁殖期的增长速度较低,有利于后续生产加工工序中对微生物的控制。
研究表明原料肉的质量控制措施包括以下内容:
1)在动物的饲养阶段就要合理使用饲料添加剂,尽量使用新型饲料添加剂即绿色饲料添加剂,保证原料肉无毒副作用、无兽药和重金属等有害物质残留;
2)按规定程序进行宰前检疫;
3)保持生产车间、设备、工器具的清洁卫生,生产前用热水冲刷设备、工器具后方可进行生产,生产结束必须对设备、工器具、地面等进行冲洗、消毒;
4)原料分割间、解冻间的温度应控制在 15℃以下,使用恰当的解冻方法彻底解冻,解冻的原料肉中心温度应控制在 4℃以下,必要时加冰片予以调节,尽量缩短原料肉解冻处理时间,避免在解冻过程中因局部温度升高而利于微生物繁殖
5)动物屠宰后,经检疫检验原料肉应符合 GB2707 《 鲜(冻)畜肉卫生标准》 的规定方可使用;
6)备料时避免使用有淋巴、血污等劣质肉。
2) 辅料的质量控制
低温肉制品加工过程中添加的辅料,主要有各种磷酸盐、蛋白、淀粉、胶类、食盐、糖、香辛料、色素等,这些物质都含一定数量的细菌,如果生产厂家的设备卫生条件比较差,那么辅料中的细菌含量更是不可估量。
辅料的质量控制措施包括以下内容:
1)辅料严格按照 GB2760《食品添加剂使用卫生标准》接受,各种辅料都要有厂家出具的化验单、合格证;
2)辅料使用时进行必要的灭菌处理;
3)辅料的采购应遵循小批量多批次的原则以保证新鲜;
4)辅料的存放库房须有较好的温控、通风、防尘、防潮等设施,保证库房清洁、通风、阴凉、干燥,无虫蛀鼠害,并为部分添加剂提供特殊的存放条件。
2、生产加工过程的控制
低温肉制品生产加工的过程中保证肉制品安全需要控制的两个较关键因素是时间和温度。
1)生产过程的时间控制
低温肉制品生产周期长,工艺复杂,工艺流程一般包括解冻、修整、细切、配料、备料、腌制、滚揉、绞肉、斩拌、充填、熏制、杀菌、冷却、包装等十几道工序。在注意各生产环节顺利衔接的同时,低温肉制品应尽量缩短加工时间。生产车间合理安排,缩短各加工环节的停留时间、转运衔接的时间、冷却晾制的时间,使整个产品的生产流程控制在 8h 内,这样才能从时间上避免残留微生物的增殖。
2)生产过程的低温控制
原料解冻修整车间的温度应控制在 10℃ ,腌渍车间的温度应控制在 0 ~ 4℃ ,注射工序中肉温和盐水温度均应控制在 4℃左右,滚揉时和滚揉结束时的物料温度要控制在 6 ~ 10℃ ,在乳化过程中,肉的高速乳化温度要控制在 0 ~ 4℃ ,肉馅乳化结束时的温度要控制在 12℃ 以内,灌制车间的温度应控制在15℃以内,成品间的温度应控制在 0 ~ 4℃ ,配料间、斗车等工器具存放间的温度应不** 14℃ ,这样不但能在很大程度上控制空间微生物数量的增长,而且能够较好地防止半成品物料在工艺流程中温度的升高,从而减少环境对半成品造成污染及半成品物料中微生物的大量繁殖。
3、生产加工过程的卫生控制与管理
1) 生产人员的卫生控制
生产人员每年必须进行健康检查,取得健康证明者方可参加此项工作;
员工卫生要做到“四勤”即勤洗澡、勤理发、勤剪指甲、勤换工作服;
为避免交叉污染,生鲜区、熟制品区人员不得越区流动;
生产人员要严格遵守消毒制度和具有高度的卫生与消毒意识,养成良好的卫生消毒习惯。
2)生产设备与用具的卫生控制
在生产加工的各个环节中,凡是与原料、辅料、半成品物料直接或间接接触的器具、设备,在班前班后都应彻底清洗和消毒。生产工具和容器用热水热力消毒,其中像修割刀、刀棒这样的小器具应经过清除残渣,热碱水洗刷, 热力消毒 (于热水中煮沸30min)及净水冲洗四道工序消毒;对不宜于热力消毒的器具(如修割台案、斗车、设备及其配件等),先将粘附在其表面的肉馅、油脂等污物清洗干净后,再喷洒、擦试或浸泡在一定浓度的消毒液中,在一定的有效时间内杀菌,然后用清水冲洗掉上面的消毒液,目前国内使用较多的化学消毒剂有氯制剂 (漂白粉)、过氧乙酸等。
3)生产环境卫生的控制
低温肉制品生产操作间的墙壁、门窗、天花板须保持清洁,无卫生死角及垃圾污水滞留。
每天用臭氧或紫外灯对操作间杀菌 3 次,每次杀菌时间不低于 30min;
消毒池勤换水,下水道保持清洁通畅,并对地面、下水道每 2h 用 浓度为0.0002的氯酸钠或二氧化氯溶液进行喷洒消毒;
生产车间内要有防蝇、防鼠及防尘设施;
地面卫生定期用火碱或稀盐酸清洗消毒;
车间周围环境整洁,无垃圾、无污物、无积水、附近无污染源。
4)生产用水的卫生控制
低温肉制品加工企业用水一般为自来水,国家水质标准允许细菌量为 100 个 / mL,如果生产企业是用自备水源加工产品的,必须对水源的水质进行消毒处理,如采用蓄水池添加漂白粉或次氯酸钠水溶液进行杀菌消毒,以保证生产用水的质量。
5)全面推行 HACCP 和 SSOP 管理制度
HACCP 管理体系已成为目前食品界公认的确保食品安全的较佳管理方案。卫生标准操作程序SSOP 可以指导食品生产加工过程如何实施清洗、消毒并保持卫生。在实际生产中全面推行 SSOP 和HACCP,并与 GMP 管理体系相结合,可以有效控制加工过程中的微生物污染和繁殖,为提高产品质量、延长产品保鲜期提供可靠保证。
三、低温肉制品产品中微生物的有效控制措施
食品要达到可贮性和安全性,其内部必须存在能够阻止食品所含病原菌和腐败菌生长繁殖的因子,这些因子临时或*性地打破微生物的内平衡,而抑制微生物的产毒与致腐,从而保证食品品质,被称为栅栏因子 ( hurdle factors),如温度、 pH 值、 Aw值、Eh 和添加防腐剂等。 各类栅栏因子同时应用于食品保藏产生了叠加效果和协同效应,不仅保证了食品的安全性,而且可以保证食品的质量。栅栏因子作用效果的数量化是目前研究食品微生物控制和食品保鲜的关键,也是热点之一。
1、水份活性的控制
微生物的繁殖速度及微生物群构成种类取决于水分活度。产品 Aw 值与低温肉制品的货架期有明显关系,因此,设计产品配方应注意控制水分含量,应以产品口感鲜嫩,而在真空包装、二次杀菌及存放过程中以不出水的原则,尤其是夏季,应相应减少产品水分含量。
要控制 Aw 值,可从以下几个方面着手:
(1) 产品的含水量;
(2) 产品的食盐、糖类含量;
(3)生产过程的干燥工序控制;
(4)磷酸盐类、淀粉、分离蛋白等的添加利用。
降低水分活度可以十分有效地抑制细菌生产,但对霉菌抑制作用不明显,然而霉菌生产需要氧气,所以只需真空包装就可以避免。
2、保鲜技术和保鲜剂的使用
低温肉制品常用的保鲜技术有:
(1) 冷杀菌技术,这种技术在杀菌保鲜的同时,能够较好地保留肉和肉制品固有的色、香、味、形,越来越受到人们的肯定和欢迎;
(2)辐射杀菌技术,是利用放射线发出的能量以电磁波的形式透过物体,对细菌细胞中的遗传物质造成损伤,进而杀死肉品表面和内部的微生物,此技术具有可连续操作和易实现自动化等特点,经辐射保鲜的食品既卫生又美味可口,辐射后的食品不会留下任何残留物;
(3) 对食品中的 SSO 进行靶向抑制并结合栅栏技术正成为延长低温肉制品货架期有力的新技术,并且可以运用计算机对产品货架期进行有效的预测。目前该技术已经有很好的应用实例。
肉制品中常用的防腐剂有化学防腐剂和**防腐剂。 化学防腐剂又分为无机防腐剂和**防腐剂。
在肉制品中常用的化学防腐剂主要有单辛酸甘油酯、EDTA、甘氨酸(氨基乙酸)、双乙酸钠、山梨酸钾等。
**防腐剂包括:
(1)微生物源型,如乳酸链球菌素( Nisin)、乳酸菌发酵液、纳他霉素和 e - 赖氨酸等;
(2)动物源型,如溶菌酶、壳聚糖、蜂胶等;
(3)植物源型,如大蒜中的蒜辣素和蒜氨酸、桂皮中的挥发油、丁香中的丁香油酚、紫苏油、茶多酚等。
3、包装的应用
低温肉制品可采用真空包装或气调包装的形式作为控制微生物的手段之一。 真空包装由于除掉了空气中的氧气,因而抑制并减缓了好气性微生物的生长,减少了蛋白质的降解和脂肪的氧化酸败。
有研究表明,真空包装低温肉制品中产生的主要特定腐败菌(SSO)主要有:清酒乳杆菌、弯曲乳杆菌、肠膜明串珠菌肠膜亚种、几株明串珠菌( Leuconostocspp) 和绿色魏斯菌。
气调包装( MPA)即是用阻气性材料将肉类食品密封于一个改变了的气体环境中,从而抑制腐败微生物的生长繁殖及生化活性,达到延长货架期的目的。在 CO2和 N2存在条件下,乳酸菌虽然仍能生长,但生长速率降低,而肠道菌,热死环丝菌和酵母菌的生长却受到抑制,因此,MAP条件下一定程度延长了产品的货架期。
此外,还有抗菌包装,它是在密闭的包装容器内封入能释放抗菌剂的小包或利用能释放抗菌剂的包装材料来包装食品,能杀死或抑制食品在加工、储运和处理过程中存留于表面的微生物,延长食品的货架期和安全性,它将是食品包装的发展方向之一。
4、二次灭菌
低温肉制品包装后的二次灭菌也是肉制品加工过程中重点控制的环节,是兼具针对性和有效性的抑菌方式。 低温肉制品的杀菌参数一般为95℃ ± 1℃ ,10 ~ 15min,产品杀菌后,应迅速置于冷却槽冷却,冷却水水温控制在 0 ~ 4℃,冷却至产品中心温度达到 15℃以下。产品冷却后用风机快速除去表面水分,避免二次杀菌后,残留在产品中致伤细菌的修复与复活,然后进入储藏库,储藏库温度应控制在 0 ~ 4℃,这样可大大减缓细菌的生长繁殖速度。
四、低温肉制品在储运和销售过程中微生物的有效控制措施
虽然影响低温肉制品保鲜期主要因素在生产环节,但产品在贮存、运输及销售环节,环境条件特别是温度、光照、时间等因素对产品的货架期也都会有直接影响。
主要的应对措施有:
(1)避免在高温下贮藏、运输和销售低温肉制品;
(2)减少低温肉制品在装箱、运输等过程中受到碰撞、挤压和升温等刺激因素的影响;
(3)缩短产品从生产、运输到消费之间的时间;
(4)保证从贮藏、运输和销售的冷链健全。
以上因素都是影响低温肉制品保鲜期的重要因素,也是低温肉制品加工企业不易控制的薄弱环节。
随着现代物流技术的发展和物联网技术在物流领域的应用,为控制低温肉制品在储运和销售环节的微生物提供了新的技术支持,即冷链物流温控系统。其核心是对产品进行连续、动态、精确和可靠的温度控制,保证肉类产品始终处于所设定的温度范围之内,并且通过温控系统对产品温度变化信息进行查询,从而提升肉类产品流通的安全管理水平,实现了运输过程中产品温度数据的读取和自动上传功能,并且客户可以随时上网下载与之相对应的记录数据,从而实现了货物在途信息查询、实时温度监控和地理位置跟踪。
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