壳聚糖在肉与肉类制品保鲜中的应用郑州超凡化工
时间:2021-10-15 阅读:1476
壳聚糖具有较强的抑菌性能和抗氧化特性,将其应用于肉及肉制品中能起到良好的保鲜作用。由于壳聚糖 及其衍生物分子链上的活性基团-NH2能够发生质子化,形成有效抑菌的基团-NH3+吸附细菌细胞,从而使其能 够发挥良好的抑菌作用。
目前,有关壳聚糖抑菌保鲜作 用的主要机制可能有2种:1)壳聚糖能渗入到细胞内, 吸附带有阴离子的细胞质并与其发生絮凝作用,从而干 扰细胞正常的生理活动杀灭细菌。研究表明,低质量浓 度壳聚糖(2.0 mg/mL)会使Monilinia fructicola的细胞器 体积缩小,空腔增大;若增大其质量浓度,则Monilinia fructicola细胞会遭到严重破坏,细胞壁破裂,导致胞内原生质外泄,胞外物质侵入,从而杀灭病菌;2)壳聚糖通过自身携带的正电荷-NH3+吸附到带负电荷的细胞壁上,致使细胞外生成一层高分子膜,并改变细胞膜的选择透过性,阻碍外界营养物质进入胞内,导致细胞质 流失,细胞产生细胞质壁分离现象,从而有效抑菌。
壳聚糖及其衍生物同时也具有良好的抗氧化活性,由于壳聚糖是一种碱性多糖,其能与肉中的游离脂肪酸充分结合,并生成较稳定的复合物,而后这种复合 物又可与几倍于自己体积的脂肪结合形成稳定的结构,通过控制降低与肉制品脂质水解相关的游离脂肪 酸,而有效发挥抑制脂质水解的作用;此外,壳聚糖 分子链上含有大量-NH2和-OH基团,其通过与催化 脂质氧化酸败相关的过渡金属离子螯合,从而减缓脂 质自动氧化的速率。
壳聚糖在猪肉及其制品中的应用:关于壳聚糖在冷却猪肉和猪肉制品保鲜方面的研究较多。壳聚糖对冷却猪肉制品中微生物的生长抑制作用,结果表明将质量浓度为0.05g/100 mL的壳聚糖溶于pH 6.2、质量浓度为0.9g/100 mL的盐水溶液中,可有效抑制猪肉Ludwigii类酵母菌的生长;质量浓度为0.25~0.5 g/100 mL的壳聚糖溶液,可使乳酸菌与李斯特菌失活,并且可有效抑制生猪肉馅中微生物的生长。此外,学者研究了壳聚糖复合辐照技术对冷鲜猪肉品质的影响,5 d时质量浓度为1.5 g/100 mL壳聚糖溶液协同3 kGy射线辐照处理冷鲜肉中菌落总数未超过3.0(lg(CFU/g)),随着壳聚糖溶液质量浓度和辐照剂量的增加,冷鲜肉中的菌落总数呈下降趋势且壳聚糖协同射线辐照处理组更有效。研究表明利用壳聚糖制备抗菌薄膜,并将其涂在火腿表面,可抑制单核细胞增生李斯特氏菌和表面的菌。此外,还可将壳聚糖与其他防腐剂,如生育酚、迷迭香等进行复配后保鲜效果好。对传统希腊式鲜猪肉香肠微生物指标和脂肪氧化指标进行研究,结果表明,在4 ℃的贮藏条件下单独使用壳聚糖、壳聚糖与迷迭香复配以及与α-生育酚复配使用都对微生物生长有明显的抑制作用,迷迭香与壳聚糖结合的抑菌效果好,并且对脂质过氧化也有较好地抑制,货架期延长20 d。
壳聚糖在牛肉及其制品中的应用:牛肉及其制品在其加工、贮运、贮藏过程中,易发生变质,如何有效地进行保鲜越来越被人们所关注。对壳聚糖的保鲜作用进行了研究,且考察了其对牛肉的氧化稳定性的影响, 结果表明,在4 ℃条件下贮藏3 d,质量浓度为1 g/100 mL 壳聚糖能够显著降低硫代巴比妥酸值(TBARs)。对壳聚 糖涂抹处理的牛肉干老化影响进行研究,结果表明, 经过壳聚糖处理可以抑制需氧菌,如酵母菌和霉菌的增长繁殖,并且降低老化过程中肌肉氧化的程度,从而改善牛肉干的品质质量。壳聚糖在家禽肉及其制品中的应用。
壳聚糖在家禽肉及其制品中的应用:近些年来,研究人员对家禽肉类制品的保鲜也展开了广泛的研究。研究壳聚糖涂层对冷藏鸡肉类产品保质期的影响,结果表明,在贮藏过程中对照样品中微生物生长繁殖迅速,且脂质发生了氧化、气味、色泽都发生了变化,而涂抹壳聚糖涂层的样品理化及微生物特性变化较小,并发现其中的金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、 假单胞菌和大肠杆菌得到了显著抑制。研了羧甲基壳聚糖对冰鲜鸡的保鲜效果,研究表明,质量浓度为1.5 g/100 mL羧甲基壳聚糖对冰鲜鸡肉的保鲜效果好。采用富含野蔷薇精油的壳聚糖 涂膜和石榴汁对冷藏鸡肉进行浸渍,研究表明,在4 ℃条 件下贮藏20 d,经过处理的肉样与对照组相比,总活菌 数、假单胞菌、乳酸菌、肠杆菌、嗜冷菌以及酵母菌数 量显著降低,经处理后的肉样,其脂质及蛋白质氧化均 得到了显著抑制。
此外,将进行壳聚糖涂层处理后的禽肉再进行不同方式的包装或杀菌处理可达到更好的保鲜效果。将壳聚糖涂膜与低温二次杀菌、真空包装技术及天然生物防腐剂相结合,对卤鹅综合保鲜方法进行了研究,研究表明对卤鹅表面涂膜经过复配的壳聚糖涂膜液,然后采用真空包装、低温二次杀菌技术处理,在常温下卤鹅的货架期延长至4 周左右。
壳聚糖在水产品及其制品中的应用:由于水产品中含有多种不饱和脂肪酸和丰富的蛋白质,水分含量高,因此捕捞后,如不立即采取有效保鲜措施,很容易变质,并且即使在冷藏条件下也仍能发生脂肪氧化和微生物繁殖,所以有效的保鲜技术对水产品的品质保持十分重要。采用不同浓度的壳聚糖对大黄鱼进行涂膜保鲜,并观察大黄鱼在4 ℃条件下贮藏期间品质变化情况,结果表明,质量浓度为1.5 g/100 mL的壳聚糖涂膜保鲜效果好,且能较好地保持大黄鱼感官品质,可使大黄鱼的货架期延长至12 d。研究不同温度(4、12、37 ℃)条件下壳聚糖膜对鱼汤中单核细胞增生李斯特氏菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的生长繁殖的影响,结果表明,在5 h内壳聚糖-醋酸钠内涂层的包装材料能使液体食品如鱼汤中的的微生物数量减少1(lg(CFU/mL))以下,保鲜作用明显。研究壳聚糖涂层结合真空包装对醉虾贮藏品质的影响,分析空气包装、真空包装及二者分别与质量浓度为1.5 g/100 mL壳聚糖涂膜结合 处理对贮藏醉虾品质的影响,研究表明,在4 ℃冷藏条件下质量浓度为1.5 g/100 mL壳聚糖涂层结合真空包装对贮 藏醉虾的货架期延长有一定的增强作用。
此外,壳聚糖与其他防腐剂进行复配处理的保鲜效果也较为明显,以罗非鱼为原料在4 ℃冷藏条件下评价壳聚糖和茶多酚对冷藏罗非鱼的保鲜效果,研究表明,经茶多酚和壳聚糖复合处理的罗非鱼,其细菌总数、TBARs值、TVB-N值和鲜度K值都明显低于对 照组;并且能够有效地抑制细菌的繁殖,延长保鲜期。
壳聚糖在肉制品中的应用前景有2 种:一是通过复配的方法将 壳聚糖与各种天然防腐保鲜材料进行复合,取长补短,从而得到更有效全面的保鲜效果;二是将壳聚糖进行衍 生改性,提高其抗菌和阻隔等功能特性,以增强自身的 功能效果。但是由于壳聚糖及其与其他材料复合进行保 鲜处理的效果仍有不尽人意之处,复合保鲜膜透光率也 会对肉及肉制品产生一定的影响,透明度较低的复合膜 会影响肉制品外观,从而导致消费者的购买欲降低。尤 其是冷鲜肉中应用天然防腐保鲜涂层,成膜后对冷鲜肉 的外观质地产生的不良影响更为严重。总体来说,壳聚 糖应用于肉及肉制品中的抑菌保鲜效果尚佳,且在整个 生产制造过程中污染相对较低,故其仍具有广阔的研究 发展前景。随着人们不断地关注和研究,壳聚糖在肉及 肉制品中的应用将更加科学有效。