深圳市龙华新区金瑞华工业园C栋502
杆状菌有单核细胞增生李斯特菌、沙门氏菌和大肠杆菌,且在高营养基质中都具有荚膜,是鱼肉及家禽类等肉制品中极为常见的食源性病源微生物,会导致人体产生不良反应。有一种可在较短时间内灭活病原微生物和腐败微生物的新技术名为脉冲强光,与连续的UV-C辐射相比,这种技术对单核细胞增生李斯特菌和大肠杆菌的灭活效率更好。现在,脉冲强光技术已经在鱼肉家禽及其产品中腐败菌和病原微生物的灭活中使用,它有效的降低了由食源性表面病原体引起的公共健康风险并延长易腐烂食品的保质期,提高易腐烂食品分发过程中的产量或经济性。
脉冲强光对肉类食品中单核细胞增生李斯特菌灭活效果
对于脉冲强光杀菌来说,处理时间和脉冲剂量对肉类食品中单核细胞增生李斯特菌的灭活效果有着一定的关系。一般来说,灭菌率是随着处理时间和脉冲剂量的增加而增加的,但是在高剂量下的情况下,单核细胞增生李斯特菌的灭活率增加效果不太明显,如与 0.7 J/cm2的脉冲剂量处理相比时,2.1、4.2、8.4J/cm2的脉冲处理使金枪鱼表面的单核细胞增生李斯特菌灭活率分别增加7.3%、10.9%、18.0%。然而当剂量增加到11.9 J/cm2时,灭菌率并没有显著增加、冷熏鲑鱼表面的单核细胞增生李斯特菌利用3.6J/cm2的单脉冲处理时,其灭活率比1.2J/cm2 的脉冲处理增加41.7%,而当脉冲剂量增加到10.8 J/cm2 时,其菌落减少量并无增多、并且随着处理时间由15s延长到60s,三文鱼表面的单核细胞增生李斯特菌的灭活率从6.2%增加到17%。
除以上情况外,肉类表面的光滑度、物质结构疏水性及微观结构的分布,也影响着脉冲处理的效果。如1.75mJ/cm2 的脉冲光处理使对虾、鲑鱼和比目鱼鱼片表面的单核细胞增生李斯特菌分别减少了约2.2、1.9 和1.7log CFU/g,而利用0.20J/cm2 的脉冲处理却使鲶鱼片中的菌落数减少1.5log CFU/g、利用8.4J/cm2的脉冲剂量处理即食熟肉制品时发现,熟制火腿表面的单核细胞增生李斯特菌减少了1.78log CFU/cm2,而在博洛尼亚香肠中仅减少了1.11log CFU/cm2、1.2J/cm2 的脉冲剂量则使两种不同肠衣的法兰克福香肠(羊肠衣和胶原蛋白肠衣)表面菌落分别减少3.65和4.75log CFU/g、当以9.4 J/cm2 的剂量处理无肠衣包裹的维也纳香肠时,其表面的单核细胞增生李斯特菌仅减少1.37log CFU/g。
脉冲强光对肉类食品中沙门氏菌灭活效果
在肉类食品中,脉冲强光对沙门氏菌的灭活率会随着脉冲剂量的增加而增加。在较低剂量的脉冲处理中,脉冲剂量与杀菌率成正比。
如当利用11.9J/cm2的脉冲剂量处理生牛肉、干腌猪腰肉和干腌香肠时,样品表面的鼠寒沙门氏菌的灭活效果与0.7J/cm2 的脉冲处理相比时,其灭菌率分别增加了15.5%、17.7%和17.4%、鸡腿肉表面沙门氏菌分别用1.27J/cm2和0.46J/cm2的单脉冲剂量处理后,灭菌率增加了 11.0%。但是与上述结果具有差异的是,当以1.25和1.117J/cm2 脉冲强光处理鸡胸肉时,其表面沙门氏菌的灭活率降低了60.0%,猜测造成该现象的原因可能与个人操作差异或株型浓度有关。除了脉冲剂量外,灭菌速率可能会因为肉种类的不同而有所差异。如0.64J/cm2 的单脉冲处理使得猪皮表面沙门氏菌的灭菌率比里脊肉高68.79%。同样地,4.2J/cm2 的脉冲剂量处理使得干腌香肠表面鼠伤寒沙门氏菌的灭活率比干腌猪腰肉的高1.7%。较高的灭菌率可能与食品基质表面的光滑度和疏水性有关,但是值得注意的是,该脉冲处理可能导致了沙门氏菌以亚致死状态存在于基质中,该现象在一定程度上限制了脉冲强光杀菌技术的应用。
脉冲强光对肉类食品中大肠杆菌灭活效果
肉类表面大肠杆菌的灭活效果与剂量相关,如当利用1.27J/cm2 的单脉冲剂量处理生鸡腿肉时发现,大肠杆菌减少了2.02CFU/cm2,与0.46J/cm2 的脉冲处理效果相比灭菌率增加14.5%。还有研究发现,发酵萨拉米香肠利用3J/cm2 的单脉冲处理可以使其表面上大肠杆菌减少2.29log CFU/g,灭活率达到30.5%,但是当再次增加脉冲处理的剂量时微生物的失活水平并没有增加。此外,大肠杆菌的灭活率会随着时间的延长而增加,并且30s与15s的脉冲处理相比,三文鱼表面大肠杆菌的灭菌率增加32%,鸡腿肉在相同脉冲剂量下分别处理5s和45s后,大肠杆菌的灭菌率增加25%。
脉冲强光对肉类食品中其他菌灭活效果
除了上述病源微生物以外,肉类中还有其他类微生物(如细菌、霉菌及酵母等)的存在威胁着产品的食用安全性和货架期。利用脉冲强光处理可以实现对该类腐败菌的有效灭活,在很大程度上起到了对食品保鲜保质的作用。脉冲剂量对微生物灭活有着一定的影响,如1.27J/cm2和0.46J/cm2的单脉冲剂量处理生鸡腿肉时发现,弯曲杆菌分别减少了2.09log CFU/cm2和1.78log CFU/cm2、经过3J/cm2 和10J/cm2 剂量的脉冲强光处理后,猪肉表面的荧光假单胞菌减少量分别为0.8log CFU/g和1.5log CFU/g,灭活率分别为16%和30%。并且菌落的种类和密度也与灭菌率有关,如利用8J/cm2 的脉冲能量处理干腌肉时,其表面微球菌和葡萄球菌的数量下降了2.39log CFU/g,霉菌和酵母的数量下降了1.17log CFU/g,大肠杆菌全部灭活。而菌落密度过大会引起所谓的“拖尾效应”,该效应使得微生物的灭活曲线呈现S型,即当灭菌速率达到峰值后,此时随着剂量的增加,灭菌率明显下降甚至为0。除此之外还发现,微生物在发酵香肠中的存活时间与脉冲强光处理之间的间隔越长,该过程的致死性越低。如在发酵的萨拉米香肠切片表面微生物接种后60s内进行单脉冲强光杀菌处理与间隔时间延长至 30min相比,灭菌率增加 50%。
