摘 要：肉及肉制品作為人體重要的營養(yǎng)來源，極易受到微生物污染。傳統(tǒng)熱殺菌方式雖可有效滅活微生物，但會對肉及肉制品的營養(yǎng)及感官品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。新型非熱殺菌技術(shù)可避免傳統(tǒng)熱殺菌技術(shù)造成的食品品質(zhì)劣變問題，成為食品領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文綜述非熱殺菌技術(shù)在食品行業(yè)的研究現(xiàn)狀、特點(diǎn)及作用機(jī)制，著重討論其在肉及肉制品中的應(yīng)用研究進(jìn)展，并對非熱殺菌技術(shù)在肉及肉制品加工中的發(fā)展方向進(jìn)行展望，以期為肉及肉制品保鮮及工業(yè)化應(yīng)用提供一定理論參考。

在“健康中國2030”的背景下，食品與消費(fèi)者健康之間的關(guān)系日益密切，肉類因富含高質(zhì)量的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素等營養(yǎng)成分，成為一種兼?zhèn)錉I養(yǎng)和美味的食物受到青睞，肉制品加工產(chǎn)業(yè)成為促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)和提高國民健康水平的動力源泉。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年全球肉類總產(chǎn)量達(dá)到33521.4 萬t[1]。肉品雖然營養(yǎng)豐富，但極易受到致病微生物和腐敗菌的污染[2]，從而引發(fā)食品安全問題。因此，為了確保肉制品的生產(chǎn)安全，食品工業(yè)研究開發(fā)出多種技術(shù)來抑制或殺滅食品中的腐敗微生物。目前，國內(nèi)肉及肉制品滅菌技術(shù)還局限于傳統(tǒng)熱殺菌技術(shù)，如高溫滅菌，雖能有效滅活有害微生物，確保食品安全性，但高熱會引發(fā)許多不良反應(yīng)，導(dǎo)致食品品質(zhì)劣變，例如肉品營養(yǎng)、感官品質(zhì)下降等。同樣，傳統(tǒng)的冷藏和冷凍技術(shù)雖然也可抑制微生物生長，在殺菌和防腐方面有很大優(yōu)勢，但通常會對肉及肉制品感官及營養(yǎng)品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響，不能滿足消費(fèi)者對肉及肉制品高品質(zhì)的要求，其使用受到限制。為破解傳統(tǒng)滅菌技術(shù)帶來的諸多問題，目前國際上蓬勃發(fā)展的新型非熱殺菌技術(shù)開始在我國食品加工行業(yè)生根發(fā)芽，完美契合了我國食品加工業(yè)營養(yǎng)健康、安全環(huán)保的發(fā)展主題。

非熱殺菌技術(shù)在肉及肉制品加工中的應(yīng)用不僅能夠有效抑制腐敗微生物的生長和繁殖，延長貨架期，還能達(dá)到不改變或最小限度影響肉及肉制品感官品質(zhì)和營養(yǎng)特性的效果，迎合了消費(fèi)者對肉及肉制品高品質(zhì)的追求[3]。新型非熱殺菌技術(shù)避免了傳統(tǒng)滅菌過程中不良化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)生化學(xué)危害物等安全隱患問題的發(fā)生，有利于我國肉及肉制品加工行業(yè)的戰(zhàn)略性發(fā)展。近年來，非熱殺菌技術(shù)在肉及肉制品中的應(yīng)用已受到越來越多關(guān)注，相關(guān)研究也不斷深入。Bae等[4]研究冷等離子體技術(shù)對3 種鮮肉（牛里脊肉、豬肉、雞胸肉）表面病毒和微生物的滅活效果，并對鮮肉色澤、水分含量及硫代巴比妥酸反應(yīng)物值等理化指標(biāo)進(jìn)行檢測，結(jié)果表明，病毒滅活率可達(dá)99%，肉質(zhì)及感官性質(zhì)等相關(guān)指標(biāo)無顯著變化。因此，可以在生鮮肉的生產(chǎn)、加工和貯藏過程中考慮此技術(shù)，以提高鮮肉的安全性。另外，李霜等[5]探究高壓脈沖電場（pulsed electric fields，PEF）對調(diào)理牛肉的殺菌效果，結(jié)果顯示，PEF對調(diào)理牛肉中微生物的致死率達(dá)到87.33%，使其貨架期延長2 d，且產(chǎn)品的感官品質(zhì)無顯著變化。國內(nèi)外越來越多研究表明，新型非熱殺菌技術(shù)在肉及肉制品中具有巨大的應(yīng)用潛力。

目前，國內(nèi)關(guān)于新型非熱殺菌技術(shù)的應(yīng)用研究較多，但缺乏較為全面的概括和總結(jié)。鑒于此，本文對國內(nèi)外常用的四大類新型非熱殺菌技術(shù)的作用機(jī)理以及這些技術(shù)在肉及肉制品中的應(yīng)用進(jìn)行闡述，并對新型非熱殺菌技術(shù)在肉及肉制品中的發(fā)展方向作出展望，以期對新型非熱加工技術(shù)在肉及肉制品中的工業(yè)化應(yīng)用提供相應(yīng)的理論支撐。

1 非熱殺菌技術(shù)概述

1.1 非熱殺菌技術(shù)定義

傳統(tǒng)熱加工是處理食物的常用方法，具有滅活腐敗微生物和鈍化酶的能力[6]。但熱處理可能會導(dǎo)致食品發(fā)生不良理化反應(yīng)，從而損害食品本身的感官特性，并且可能會降低某些生物活性化合物的含量或生物利用度[7]。

食品非熱殺菌技術(shù)，是指無需加熱或在低溫條件下，借助外部因素作用于食品，通過物理或化學(xué)反應(yīng)使生物分子細(xì)胞壁、細(xì)胞膜及細(xì)胞相關(guān)生化功能發(fā)生改變，起到殺菌、鈍酶及改變食品結(jié)構(gòu)及功能特性的作用，可有效提高食品質(zhì)量，避免熱效應(yīng)對食品中生物活性化合物的不利影響，既能延長食品的貨架期，同時(shí)又保持了食品感官品質(zhì)和營養(yǎng)成分[8-9]。食品非熱殺菌技術(shù)屬于典型的交叉學(xué)科，涉及到物理學(xué)、電子學(xué)、化學(xué)、微生物學(xué)和工程技術(shù)等多個(gè)學(xué)科，被譽(yù)為本世紀(jì)最具潛力的食品加工高新技術(shù)。表1總結(jié)了傳統(tǒng)熱處理和非熱殺菌新技術(shù)的區(qū)別。

表1 傳統(tǒng)熱加工技術(shù)與新型非熱加工技術(shù)的比較
Table 1 Comparison between traditional thermal processing and new non-thermal processing technologies

方法 原理 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)傳統(tǒng)熱處理主要通過物理處理產(chǎn)生高熱效應(yīng)導(dǎo)致微生物致死、酶失活有效滅活微生物、鈍化酶活性；處理強(qiáng)度大，保質(zhì)期相對較長處理溫度高，營養(yǎng)成分氧化降解，產(chǎn)生異味；能耗大，處理時(shí)間長非熱殺菌新技術(shù)通過非熱效應(yīng)（空化效應(yīng)、電穿孔理論等）使細(xì)胞壁/膜損傷，使胞內(nèi)物質(zhì)外泄，造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)產(chǎn)生可逆/不可逆破壞，導(dǎo)致微生物失活處理熱效應(yīng)低，最大限度保持食品品質(zhì)/營養(yǎng)特性；處理時(shí)間短，效率高；低能耗、綠色、環(huán)保部分技術(shù)作用機(jī)制尚不明確；操作過程中變量難以控制；設(shè)備昂貴，投資成本高；相關(guān)法律法規(guī)不完善

1.2 非熱殺菌新技術(shù)在食品中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

鑒于全球化帶來的挑戰(zhàn)以及消費(fèi)者對高品質(zhì)、高營養(yǎng)食物的多樣化需求，食品非熱殺菌技術(shù)不僅能最大限度保留食品天然品質(zhì)，還能改善食品功能特性、提高營養(yǎng)價(jià)值，成為食品加工行業(yè)的焦點(diǎn)及熱點(diǎn)。在過去的10 年中，食品加工行業(yè)已經(jīng)應(yīng)用了諸如超高壓、超聲、輻照等非熱殺菌技術(shù)[10]。近年來，高壓二氧化碳、冷等離子體、電解水、高壓脈沖電場等一些新型非熱殺菌技術(shù)也被應(yīng)用到各類食品研究中[11]。非熱殺菌技術(shù)創(chuàng)新的重點(diǎn)是不改變或最大程度保留食品本身的品質(zhì)，可有效提高生產(chǎn)效率，減少能源消耗，符合當(dāng)今社會綠色、健康的發(fā)展理念。基于以上優(yōu)勢，非熱處理技術(shù)已引起科學(xué)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注，諸多研究也證實(shí)了非熱殺菌新技術(shù)對食品感官、理化等品質(zhì)方面的有效性。

目前，非熱殺菌新技術(shù)在食品中的應(yīng)用研究范圍比較廣泛，包括果蔬[12]、谷物[13]、乳蛋[14]、水產(chǎn)品[15]以及肉制品[16]等。研究主要集中于如何在保證食品感官、營養(yǎng)屬性的前提下對食品進(jìn)行殺菌保鮮并延長貨架期，并且在冷凍[17]、解凍[18]、干燥[19]、腌制[20]等食品加工以及降低食品致敏性方面[21]也顯示出其獨(dú)特優(yōu)勢。圖1總結(jié)了非熱殺菌新技術(shù)在食品中的應(yīng)用。

圖1 非熱殺菌新技術(shù)在食品中的應(yīng)用
Fig. 1 Application of new non-thermal sterilization technologies in foods

盡管國內(nèi)外專家已經(jīng)研究證明了非熱殺菌新技術(shù)的各種潛在用途，但其還存在一定的局限性[22]，仍需不斷深入研究，使其達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用要求。目前，已有學(xué)者研究證明將非熱殺菌技術(shù)與傳統(tǒng)熱加工技術(shù)聯(lián)合使用效果更佳[23]。非熱殺菌新技術(shù)作為一項(xiàng)新型、綠色、環(huán)保的加工技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，是未來食品工業(yè)發(fā)展的趨勢。

2 非熱殺菌技術(shù)分類及其作用機(jī)理

非熱殺菌技術(shù)能在較低溫度或低熱效應(yīng)狀態(tài)下，達(dá)到與傳統(tǒng)熱處理相同的殺菌效果，根據(jù)非熱殺菌技術(shù)滅活微生物和鈍化酶的原理，將其分為力學(xué)類、電學(xué)類、磁學(xué)類及射線類4 類。

2.1 力學(xué)類非熱殺菌技術(shù)

以力學(xué)為基礎(chǔ)的非熱殺菌技術(shù)主要是在一定溫度和特定時(shí)間內(nèi)，利用壓力來改變分子間距，致使微生物形態(tài)發(fā)生改變，并破壞酶的非共價(jià)鍵，使酶的構(gòu)象和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而失活，是一類高效、多靶點(diǎn)殺菌技術(shù)[24]，主要有超高壓（ultrahigh pressure，UHP）、高壓二氧化碳（high pressure carbon dioxide，HPCD）等非熱殺菌技術(shù)。

UHP殺菌的關(guān)鍵在于壓力與時(shí)間。有研究報(bào)道，在適度加壓范圍內(nèi)，施加的壓力越大，處理時(shí)間越長，滅菌效果越突出[25]。一般在100～1000 MPa壓力范圍內(nèi)處理一段時(shí)間，基本上都可達(dá)到滅活要求，因壓力的增大使微生物細(xì)胞膜遭到破壞，抑制其活躍性。對于施加壓力的方法，針對不同類型食品，連續(xù)性和間歇性施壓方法可以達(dá)到不同的滅活效果[26]。UHP已被美國食品和藥物管理局正式批準(zhǔn)為非熱滅菌技術(shù)[27]。

HPCD殺菌效果除壓力、時(shí)間外，還取決于CO2的相態(tài)（氣態(tài)、液態(tài)、超臨界狀態(tài)）。通過加壓使CO2更好地滲透到細(xì)胞中，改變細(xì)胞內(nèi)外部CO2水平，CO2在胞內(nèi)溶解后產(chǎn)生酸化效應(yīng)，降低細(xì)胞內(nèi)pH值并破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致微生物失活[28]。有人還提出了HPCD的其他滅菌機(jī)制，如化學(xué)修飾作用、細(xì)胞代謝受阻等導(dǎo)致細(xì)胞裂解，也有助于該技術(shù)的殺菌功效[29]。另外，該技術(shù)在使用過程中，CO2可以循環(huán)使用，是一種綠色且可持續(xù)的新型食品殺菌技術(shù)。

2.2 電學(xué)類非熱殺菌技術(shù)

以電學(xué)為基礎(chǔ)的非熱殺菌技術(shù)的作用機(jī)理大致可分為2 種，一是細(xì)胞膜電穿孔機(jī)制，由于施加在細(xì)胞膜上的電壓會導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)外的離子產(chǎn)生電位差，致使細(xì)胞產(chǎn)生孔洞，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)泄漏，造成微生物的生理代謝終止而死亡[30]。如PEF殺菌技術(shù)。另有研究發(fā)現(xiàn)，作為一種新型非熱殺菌技術(shù)，PEF不光在殺菌方面有一定作用，還被應(yīng)用于食品冷凍[31]、解凍[32]等方面，因其具有熱效應(yīng)低、能耗低、效率高、可保持食品“原汁原味”等特點(diǎn)，在食品保鮮及加工領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

二是電解產(chǎn)物理論。通過在具有強(qiáng)氧化還原能力的溶液中施加電壓，使陰陽兩極產(chǎn)生電位差，電解成一種具有特殊物理和化學(xué)性質(zhì)的溶液，可以改變細(xì)胞膜通透性，與胞內(nèi)物質(zhì)（DNA、核酸等）結(jié)合使之變性，微生物代謝受阻而死亡[33]。如電解水（electrolyzed water，EW）殺菌技術(shù)。相對于傳統(tǒng)熱殺菌技術(shù)、化學(xué)消毒劑而言，EW不僅具有殺菌廣譜高效、操作簡便、無污染、安全、環(huán)保等優(yōu)勢，同時(shí)還能保持食品天然的物理及營養(yǎng)品質(zhì)，因此成為目前國內(nèi)外食品科研學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。

2.3 磁學(xué)類非熱殺菌技術(shù)

以磁學(xué)為基礎(chǔ)的非熱殺菌技術(shù)主要是指利用一定頻率范圍內(nèi)的電磁波將微波能量轉(zhuǎn)換為熱量，由瞬時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)使食品中的細(xì)菌死亡，熱量的轉(zhuǎn)化取決于食物的介電性能[34]。另外，依據(jù)磁場耦合理論，電磁能與食物中微生物細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)或DNA等關(guān)鍵分子耦合，使細(xì)胞的內(nèi)部成分被破壞而達(dá)到滅菌效果[35]。目前，在食品工業(yè)化方面應(yīng)用的有微波（microwave，MW）殺菌技術(shù)、超聲波（ultrasonic，US）殺菌技術(shù)等。

MW是指頻率300 MHz～300 GHz的電磁波，MW殺菌機(jī)制主要有熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)2 種。熱效應(yīng)機(jī)制是指高頻電磁能轉(zhuǎn)化為熱能，使食品內(nèi)部的水分蒸發(fā)，水分通過內(nèi)部壓力梯度擴(kuò)散到食品表面，使食品瞬時(shí)產(chǎn)生較高溫度，達(dá)到滅菌效果[9]。而MW殺菌的非熱效應(yīng)機(jī)理尚存在爭論，仍需進(jìn)行深入研究，為其提供更多的啟示[36]。MW殺菌不僅可以有效減少食品中潛在的微生物，確保食品安全，還可以保持食品營養(yǎng)。但MW殺菌技術(shù)目前還存在加熱不均的現(xiàn)象，因此，未來的研究可以集中在開發(fā)新穎的組合處理技術(shù)上，以提高處理效率，同時(shí)保持產(chǎn)品質(zhì)量和安全性。

US作為一種有前景的非熱殺菌技術(shù)，相比傳統(tǒng)熱處理有獨(dú)特的優(yōu)勢。US處理產(chǎn)生的空化效應(yīng)能破壞細(xì)胞膜的完整性，導(dǎo)致胞內(nèi)蛋白質(zhì)和DNA等分子泄漏，從而達(dá)到滅活微生物的效果[37]。另外，有學(xué)者通過細(xì)菌代謝組學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)、深入研究，證實(shí)了US通過降低相關(guān)代謝酶活性來降低細(xì)菌代謝的作用機(jī)理[38]。

2.4 射線類非熱殺菌技術(shù)

以射線為基礎(chǔ)的非熱殺菌技術(shù)作用機(jī)理是運(yùn)用一定波長范圍的電離射線（γ射線、X射線、高能電子束射線）的照射作用，致使微生物細(xì)胞內(nèi)的生物分子化學(xué)鍵斷裂或生理結(jié)構(gòu)遭到破壞，從而抑制或殺死微生物，以達(dá)到保鮮的目的[39]，是一類經(jīng)濟(jì)環(huán)保、應(yīng)用范圍廣的非熱殺菌技術(shù)，主要包括電子束輻照（electron beam irradiation，EBI）殺菌技術(shù)、脈沖光照（pulsed light，PL）技術(shù)等。

EBI是一種新型的物理殺菌技術(shù)。與傳統(tǒng)放射性同位素（60Co或137Cs）輻照相比，具有滅菌高效、耗時(shí)短且可避免部分食品因同位素輻照產(chǎn)生異味等優(yōu)勢[40]。EBI殺菌主要與產(chǎn)生的電子有關(guān)，存在2 種機(jī)制：一是電子與微生物直接接觸，破壞微生物的結(jié)構(gòu)和活性物質(zhì)（H＋、OH－等）；二是食品中的水分經(jīng)輻照產(chǎn)生水合電子，導(dǎo)致分子鍵斷裂，從而降低食品中微生物負(fù)荷[41]。電離射線穿透力較強(qiáng)，對食品內(nèi)部和表面均有很強(qiáng)的殺菌作用，并且在一定程度上能保持食品原有的感官品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值[42]。

PL又稱高強(qiáng)度光譜脈沖光，主要由動力單元和光源單元組成，利用瞬時(shí)脈沖方式（動力）和惰性氣體（光源）照射出高能量的廣譜脈沖“白光”，通過光化學(xué)、光物理效應(yīng)達(dá)到滅菌目的[43]，其發(fā)射電磁輻射的波長范圍為100～1100 nm，包括紫外到近紅外區(qū)域[11]。PL具有能量高、持續(xù)時(shí)間短、作用溫度低、安全、無污染和易控制的優(yōu)點(diǎn)[44]，相比于傳統(tǒng)熱處理技術(shù)優(yōu)勢顯著，但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于穿透率低和光學(xué)作用等因素的影響，PL殺菌只停留在食品表面。因此，未來研究中應(yīng)充分發(fā)揮與其他新型加工技術(shù)的互補(bǔ)優(yōu)勢，進(jìn)一步擴(kuò)大PL的應(yīng)用范圍。

表2系統(tǒng)總結(jié)了非熱殺菌技術(shù)的特點(diǎn)及作用機(jī)理。

表2 非熱殺菌技術(shù)的特點(diǎn)及作用機(jī)理
Table 2 Characteristics and mechanisms of non-thermal sterilization technologies

類型 非熱殺菌技術(shù) 主要參數(shù) 作用機(jī)理 特點(diǎn) 參考文獻(xiàn)力學(xué)類UHP 溫度、壓力、時(shí)間加壓改變分子間距，破壞生物分子的非共價(jià)鍵，使微生物、酶失活操作簡單；不受食品形狀和狀態(tài)影響；可用于包裝內(nèi)滅菌，減少二次污染；商業(yè)化應(yīng)用最成功[26-27]HPCD 壓力、溫度尚未明確；高壓、高酸、厭氧環(huán)境導(dǎo)致微生物失活CO2無毒、易獲取、環(huán)保、能源利用率高 [28]電學(xué)類PEF 脈沖頻率、電場強(qiáng)度、電極間距 電穿孔理論溫度較低或中等；滅菌快；對食品風(fēng)味、功能特性影響極小[30-32]EW pH值、氧化還原電位、有效氯濃度 電解產(chǎn)物理論制備簡單；殺菌廣譜高效；無殘留毒性、對人體無害；環(huán)保[33]

續(xù)表2

類型 非熱殺菌技術(shù) 主要參數(shù) 作用機(jī)理 特點(diǎn) 參考文獻(xiàn)磁學(xué)類MW 介電特性、頻率、時(shí)間 熱效應(yīng)/非熱效應(yīng) 處理時(shí)間短、方便快捷、能耗低、效率高 [34-36]脈沖磁場脈沖頻率、電壓、電流、電場強(qiáng)度 磁場耦合理論 溫和滅菌，營養(yǎng)/感官特性下降程度較小 [35]US 頻率、功率、介電特性空化效應(yīng)引起機(jī)械作用/物化反應(yīng)，影響微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其分解失活成本低廉、簡便易操作、能效高 [37-38]射線類EBI 輻照劑量、水分含量、pH值直接作用：電離粒子/射線對微生物造成損害；間接作用：與水作用產(chǎn)生活性分子，使細(xì)胞失活處理時(shí)間短；可用于包裝內(nèi)滅菌，避免再次污染；環(huán)保，不產(chǎn)生化學(xué)有毒物質(zhì)[40-42]PL 閃光次數(shù)、光源與樣品間距、光源形成可中斷微生物DNA轉(zhuǎn)錄和翻譯的產(chǎn)物快速殺菌；減少對營養(yǎng)成分損害；無化學(xué)消毒劑殘留[43-44]

3 非熱殺菌技術(shù)在肉及肉制品中的應(yīng)用

3.1 非熱殺菌技術(shù)在鮮肉中的應(yīng)用

畜、禽肉因含水量高、營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富而容易被微生物污染，極易腐敗變質(zhì)，導(dǎo)致鮮肉品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值降低，甚至?xí)l(fā)食品安全問題。冷藏和凍藏是鮮肉保鮮、貯藏的常用方法，其原理是低溫可抑制腐敗微生物的生長、降低酶活性，減緩生化反應(yīng)的發(fā)生，從而達(dá)到保鮮效果。但冷藏和凍藏會對鮮肉風(fēng)味、質(zhì)地等品質(zhì)產(chǎn)生一定負(fù)面影響，因此，運(yùn)用新型非熱加工技術(shù)作為殺菌保鮮手段已經(jīng)成為必然趨勢。目前國內(nèi)外許多研究已證明新型非熱殺菌技術(shù)對鮮肉殺菌保鮮有很好的效果。Sheng Xiaowei等[45]對比評估弱酸性電解水非熱殺菌和化學(xué)處理方法（0.1 g/100 mL、pH 4.83±0.03茶多酚溶液浸泡）對4 ℃條件下貯藏牛肉的微生物和貨架期的影響，結(jié)果顯示，弱酸性電解水殺菌技術(shù)表現(xiàn)出較強(qiáng)的殺菌作用，并且可將牛肉的貨架期延長約8 d，該研究表明，電解水是一種有效且有前途的滅菌手段。Ulbin-Figlewicz等[46]研究用He、Ar冷等離子體處理對豬肉表面微生物失活及其對肉色澤和pH值的影響，結(jié)果表明，處理10 min后，嗜冷菌數(shù)和微生物菌落總數(shù)分別減少3、2 （lg（CFU/cm2）），酵母菌數(shù)和霉菌數(shù)分別減少3.0、2.6 （lg（CFU/cm2）），且處理前后豬肉色澤和pH值無顯著差異。新型非熱殺菌技術(shù)不僅對滅活細(xì)菌有顯著效果，還能殺死鮮肉中的病毒。Bae等[4]研究證實(shí)，用大氣壓等離子體射流處理牛肉、豬肉、雞肉3 種鮮肉5 min就可使鼠諾如病毒（MNV-1）和甲型肝炎病毒（HAV）數(shù)量分別降低99%和90%，并且可以很好地保持肉品質(zhì)。

新型非熱殺菌技術(shù)在鮮肉加工方面也有很大作用，如嫩化[47]、腌制[48]、改善風(fēng)味[49]等。Bhat等[50]研究高壓PEF處理對牛肉成熟過程中鈣蛋白酶活性的影響，發(fā)現(xiàn)鈣蛋白酶活性、結(jié)蛋白和肌鈣蛋白-T的水解速率增加，牛肉剪切力減小，且沒有觀察到高壓PEF對牛肉理化性質(zhì)的顯著影響。Suwandy等[51]用不同頻率和壓力的高壓PEF處理牛背最長肌，發(fā)現(xiàn)肌肉中的蛋白質(zhì)（肌鈣蛋白-T和結(jié)蛋白）降解速率加快，剪切力降低19%，牛肉嫩度得到明顯改善。另外，新型非熱殺菌技術(shù)在鮮肉腌制方面也有一定作用。肉類腌制通常包括在新鮮的肉塊中添加鹽和亞硝酸鹽，以改變細(xì)胞液滲透壓，并通過降低肉的水分活度來增強(qiáng)防腐效果。Mcdonnell等[48]發(fā)現(xiàn)，PEF能夠加快NaCl在肉中的滲透速率，使NaCl吸收量增加13%，且對肉的品質(zhì)影響很小。最近，研究學(xué)者還證實(shí)新型冷等離子體非熱加工技術(shù)可以作為替代肉類腌制亞硝酸的天然來源。亞硝酸鹽是用于肉類腌制的食品添加劑，可賦予肉類獨(dú)特的色澤和風(fēng)味，提高肉品質(zhì)及安全性[52]。影響消費(fèi)者接受度的肉質(zhì)特征除了感官品質(zhì)以外，更重要的是食用品質(zhì)，新型非熱殺菌技術(shù)在改善鮮肉風(fēng)味品質(zhì)方面也有很大作用。曾新安等[53]研究發(fā)現(xiàn)，用頻率1000 Hz、電場強(qiáng)度5 kV/cm的PEF作用于新鮮豬肉10 s，豬肉浸出液中谷氨酸含量增加82.3%，總氨基酸含量增加14.89%，必需氨基酸含量增加12.08%，這一結(jié)果強(qiáng)有力地說明PEF非熱加工技術(shù)可以增強(qiáng)鮮肉鮮味。

3.2 非熱殺菌技術(shù)在肉制品中的應(yīng)用

肉制品是指將畜、禽肉經(jīng)烹制、調(diào)味等加工處理制成的成品或半成品，主要分為火腿制品類、香腸制品類、腌臘制品類和干制品類。作為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和多種必需營養(yǎng)素的極佳來源，肉制品對人類營養(yǎng)具有重大貢獻(xiàn)。肉制品也成為多種微生物的極佳生長介質(zhì)，極易被食源性病原體污染，攝入被致病微生物污染的肉制品會導(dǎo)致嚴(yán)重的食源性疾病，甚至死亡，給社會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此，迫切需要通過適當(dāng)?shù)募庸し椒▉硖岣呷庵破返奈⑸锇踩浴?/p>

近年來，新型非熱殺菌技術(shù)在肉制品殺菌中的應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注。Lis等[54]研究分別用空氣、70% N2＋30% CO2為載氣的常壓冷等離子體非熱殺菌技術(shù)對火腿表面微生物的滅活效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鼠傷寒沙門氏菌菌落數(shù)分別減少1.14、1.84 （lg（CFU/g）），單核李斯特菌菌落數(shù)分別減少1.02、2.50 （lg（CFU/g））。趙德錕等[55]研究微酸性電解水非熱殺菌技術(shù)對切片火腿的殺菌效果，并探討對火腿品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，切片火腿表面菌落總數(shù)由1.57 （lg（CFU/g））降至0.97 （lg（CFU/g）），且該技術(shù)對火腿感官品質(zhì)、色澤、質(zhì)構(gòu)均無顯著影響，表明微酸性電解水技術(shù)能夠有效控制切片火腿中微生物的安全性并保證其品質(zhì)不被破壞。Rajkovic等[56]研究發(fā)現(xiàn)，3 J/cm2劑量的脈沖紫外光可有效滅活發(fā)酵臘腸表面的致病菌，單核李斯特菌、大腸桿菌O157:H7、鼠傷寒沙門氏菌和金黃色葡萄球菌菌落數(shù)分別減少2.24、2.29、2.25、2.12 （lg（CFU/g）），說明脈沖紫外光非熱殺菌適用于提高發(fā)酵臘腸的微生物安全性和保質(zhì)期。低感染劑量的病原微生物會在低水分活度（water activity，aw）的肉制品中存活較長時(shí)間，如大腸桿菌、沙門氏菌等，導(dǎo)致食源性疾病。有研究證實(shí)，新型非熱殺菌技術(shù)對低aw肉制品也有良好的殺菌作用。Schultze等[57]研究HPCD對牛肉干表面產(chǎn)志賀毒素的大腸桿菌和沙門氏菌的致死效果，結(jié)果顯示，在5.7 MPa、65 ℃條件下處理15 min，所有菌株數(shù)量的減少幅度均超過5 （lg（CFU/cm2））。因此，新型非熱殺菌技術(shù)對肉制品中腐敗微生物的抑制和致死有很大應(yīng)用潛力，還可保持肉制品天然、營養(yǎng)的品質(zhì)屬性，符合當(dāng)今食品行業(yè)的發(fā)展趨勢。

非熱殺菌技術(shù)不僅能有效控制肉制品中的腐敗微生物，保證肉制品安全，還對肉制品的理化特性有一定作用。Szerman等[58]研究不同壓力的密相二氧化碳處理對羔羊香腸理化特性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著壓力的增加和時(shí)間的延長，羊肉香腸內(nèi)部和表面的亮度值、黃度值增加，剪切力、硬度、咀嚼性也出現(xiàn)增加趨勢。另有研究表明，處理過程中施加的壓力和溫度會影響蛋白質(zhì)分子的相互作用和構(gòu)象，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性和聚集[59]。力學(xué)類非熱處理可能會修飾肉類蛋白質(zhì)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)之間的相互作用以及凝膠狀結(jié)構(gòu)的形成，從而影響肉制品的理化特性。另外，新型非熱殺菌技術(shù)在改善和增強(qiáng)肉制品品質(zhì)和風(fēng)味等方面也有一定作用。游離氨基酸和脂肪酸對肉制品風(fēng)味的形成至關(guān)重要。Pérez-Santaescolástica等[60]對比研究熱處理組（C組）和US非熱輔助處理組（US組）對干腌火腿中游離氨基酸和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響，研究發(fā)現(xiàn)，US組干腌火腿游離氨基酸含量（6691.5 mg/100 g）比C組（6067.5 mg/100 g）高624 mg/100 g，總揮發(fā)性化合物含量無顯著差異。Ojha等[61]研究不同超聲頻率和干燥時(shí)間對牛肉干脂肪酸譜的影響，結(jié)果表明，超聲波處理對牛肉干脂肪酸譜具有顯著影響，飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸含量增加，多不飽和脂肪酸含量降低。有研究報(bào)道，飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸能賦予肉制品更好的風(fēng)味[62]。Mahendran等[63]綜述了脈沖光非熱殺菌技術(shù)的原理以及其對肉制品感官及品質(zhì)方面影響的研究進(jìn)展，指出該技術(shù)可以防止或減少傳統(tǒng)熱處理對肉制品中營養(yǎng)物質(zhì)和生物活性化合物的不良影響，并且在火腿、臘腸等肉制品中得到驗(yàn)證。綜上所述，非熱殺菌技術(shù)在肉制品中的應(yīng)用范圍越來越廣，可以作為替代傳統(tǒng)熱殺菌的一項(xiàng)新型安全健康的殺菌技術(shù)。

4 結(jié) 語

目前，我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)型和戰(zhàn)略性結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵階段，傳統(tǒng)的熱加工技術(shù)已不能滿足消費(fèi)者對肉及肉制品“高營養(yǎng)”、“高品質(zhì)”的需求，食品加工技術(shù)也隨著食品消費(fèi)結(jié)構(gòu)和消費(fèi)需求不斷升級，新型非熱殺菌技術(shù)便成為肉及肉制品加工領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。食品非熱殺菌新技術(shù)能在殺滅腐敗微生物、延長肉制品貨架期的基礎(chǔ)上保持食品原有品質(zhì)，為肉類加工行業(yè)的發(fā)展注入新動力，使得肉制品加工行業(yè)的高科技應(yīng)用日新月異。

作為一種低能耗、低污染的綠色環(huán)保加工技術(shù)，食品非熱殺菌新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用破解了傳統(tǒng)熱殺菌技術(shù)存在的諸多問題，未來發(fā)展不容小覷。但是有些技術(shù)仍然處于實(shí)驗(yàn)研究階段，不能在實(shí)際生產(chǎn)中規(guī)?；⑸虡I(yè)化應(yīng)用，主要原因如下：1）相關(guān)技術(shù)的作用機(jī)制研究尚不深入；2）機(jī)械設(shè)備規(guī)模大，價(jià)格昂貴；3）相關(guān)食品法律法規(guī)不健全。因此，研究人員需系統(tǒng)、深入、科學(xué)地進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)理論探討和技術(shù)應(yīng)用研究，加強(qiáng)國內(nèi)外交流與合作，不僅需要自主創(chuàng)新，更應(yīng)該全面擴(kuò)大開放，合作共贏，推進(jìn)綠色、環(huán)保、有效的非熱殺菌技術(shù)在肉及肉制品加工中的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，增強(qiáng)我國肉及肉制品加工產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。

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