冰鲜肉鸡胴体减菌技术研究进展*

孙永才，孙京新，徐琳

（青岛农业大学食品科学与工程学院，山东 青岛 266109）

随着人们对消费水平和要求的提高，冰鲜肉鸡以其新鲜、营养、口感好等特点深受消费者青睐。但冰鲜肉鸡胴体在生产过程中常常被腐败微生物甚至致病微生物污染，导致食品安全问题，肉鸡胴体表面的微生物数量也直接关系到相关冷鲜产品的货架期。消费者和企业也需要一种更环保、安全有效的减菌方式。本文综述了冰鲜肉鸡屠宰中胴体减菌技术方面的研究进展。

肉鸡胴体加工工艺主要包括：宰前管理、击晕、放血、浸烫脱毛、净膛、清洗、预冷减菌、检测、分割分级、包装、运输、销售等环节。传统的肉鸡胴体冷却和减菌技术是作为一个工艺环节操作的，主要包括三个步骤：第一步是胴体洗刷，可以除去大部分可见固形物，第二步通过加压水流喷淋减少胴体表面初始微生物数量，第三步是三段式螺旋预冷技术：分别是18℃加减菌剂浸泡15min、12℃无减菌剂浸泡 15min、0～4℃浸泡 10min[1]。

目前对于肉鸡胴体减菌技术的研究及应用非常广泛，按照减菌方式可以分为化学剂减菌、物理减菌、协同减菌。化学剂减菌采用的减菌剂主要有次氯酸钠、二氧化氯、过氧乙酸、酸化亚氯酸钠、酸性电解水、臭氧、磷酸钠、乳酸、丙酸、柠檬酸、苹果酸、天然植物提取精油、尼生素等；物理减菌是近来研究的热点，许多新型的减菌技术被不断的开发出来，目前已见报道的主要有热减菌技术、蒸汽减菌技术、辐照减菌技术、低温等离子体减菌技术、紫外减菌技术、超声减菌技术、高压脉冲电场灭菌技术[2]。辐照技术存在耗能高，操作难度大，投入成本高，作用对象范围窄等问题，因此其应用受到局限[3]。热减菌技术往往容易导致产品蛋白质变性。化学减菌中研究最热门的是利用栅栏效应采用多种减菌剂协同减菌，也有关于减菌剂协同物理减菌技术减菌效果的研究[4]。Boysen等[5]研究了肉鸡胴体在屠宰加工各环节中空肠弯曲杆菌和大肠杆菌的数量关系，研究认为在胴体冷却前空肠弯曲杆菌和大肠杆菌呈显着正相关，大肠杆菌可作为胴体清洗和减菌的指示菌，而胴体冷却工艺后二者相关性消失；研究中还发现肉鸡胴体微生物污染状况与内脏污染状况显着相关，认为粪便是胴体污染的主要来源。Habib等[6]研究了大肠杆菌作为空肠弯曲杆菌指示菌的可行性，结果认为大肠杆菌的数量与空肠弯曲杆菌数量呈显着正相关。

本文对近年来关于肉鸡胴体减菌技术研究进展做了简要综述，以期为进一步提高肉鸡胴体减菌效率，提高冰鲜肉鸡安全性提供参考。

2.1 化学减菌技术

2.1.1 有机减菌剂减菌 化学减菌技术是利用减菌剂对微生物细胞膜和细胞器的破坏达到减少病原菌和腐败菌的目的。有研究表明1%～2%的乳酸溶液可显着延长冰鲜肉鸡胴体的货架期，提高其生物安全性[7]。李虹敏[8]研究了生鲜鸡肉微生物污染途径认为现有的宰杀分割工艺不能彻底消除腐败菌和致病菌；对多种有机酸保鲜剂作对比后发现乳酸和柠檬酸（1.5%～2.5%）复合使用结合真空包装4℃存储15d菌落总数仍保持在5.30log10CFU/cm2。夏小龙[9]等研究了不同喷淋条件对肉鸡表面微生物的影响，认为乳酸（0.5%）和柠檬酸（1.0%）混合喷淋30s效果最佳，可减少菌落总数1.97log10CFU/cm2，并且对其色泽、气味以及加热后的肉汤滋味几乎无影响。Burfoot等[10]研究了4%乳酸喷淋到肉鸡和火鸡胴体上对弯曲杆菌的减菌效果，结果表明经过处理后的胴体弯曲杆菌检出率显着下降，菌落总数显着下降，虽然胴体表面出现了一定程度的白化现象但依然在可接受程度范围内，同时胴体的保鲜期显着延长。Liu等[11]将50℃的热乳酸溶液喷淋到肉鸡胴体上研究其减菌效果，结果表明1.5%热的乳酸溶液在肉鸡胴体喷淋15s与冷乳酸溶液喷淋相比能够显着提高减菌能力，认为这可以作为一种新的应用于肉鸡胴体减菌的技术。Pipek等[12]研究表明乳酸和蒸汽处理能够提高肉鸡胴体皮肤的L*值，降低a*值，最终提高商品性。Mani-López[13]等研究认为丙酸及其盐溶液应用于禽肉产品时其对沙门氏菌的抑制效果优于乳酸、柠檬酸和醋酸。González-Fandos等[14,15]研究表明丙酸、苹果酸能够有效减少和抑制冰鲜禽胴体表面的单增李斯特氏菌的数量和繁殖速度，认为pH不是抑制李斯特菌的唯一因素，酸的种类也至关重要。Carpenter等[16]在 55～76℃条件下采用2%乙酰丙酸喷淋牛、肉鸡胴体，认为乙酰丙酸对大肠杆菌和沙门氏菌的减菌效果与2%乳酸、2%醋酸相比没有显着优势，研究还发现储藏过程中只有醋酸具有持续抑菌的作用。有机酸对微生物活性的影响主要有两种机制：一是酸性的环境导致微生物内部pH和外部环境pH的不均衡，从而使内部环境酸化，有机酸阴离子的积累导致微生物再碱化能力的丧失，最终抑制微生物的生命活动；另一种是有机酸与微生物表面的脂多糖等物质发生螯合作用，引起通透性的改变，破坏了微生物的生命活动[17-20]。等[21]研究认为尼生素与乳酸菌链球素配合使用对肉鸡胴体沙门氏菌减菌具有协同效应。Hungaro等[22]从肉鸡肠道中分离出多种噬菌体并将其应用于减少肉鸡胴体上沙门氏菌的污染，与200ppm二氯异氰尿酸钠（优氯净）、100ppm过氧乙酸、2%乳酸减菌剂的减菌效果进行比较发现噬菌体减菌效果与所选化学减菌剂相当，认为将噬菌体可作为一种潜在的安全高效的减菌剂。Yadav等[23]比较了不同浓度香芹酚和酸化亚氯酸钠对鸡皮肤表面沙门氏菌的减菌效果，结果表明0.06%香芹酚溶液的减菌效果与300ppm酸化亚氯酸钠相当。

2.1.2 无机减菌剂减菌 无机减菌剂往往具有用量少、效果显着的特点。Yadav[23]等研究了酸化亚氯酸钠环境中，热处理对沙门氏菌的灭活作用，结果表明将抗菌剂与热处理相结合能够显着提高沙门氏菌的致死率，认为可以利用此技术降低化学抗菌剂的使用量和降低热处理温度。Alonso[24]等研究和比较了五种不同化学减菌剂（磷酸三钠、亚氯酸钠、柠檬酸、过氧酸、二氧化氯）对冷鲜禽肉上革兰氏阴性菌的减菌效果，认为12%的磷酸三钠的减菌效果最显着。Alonso[25]还发现对沙门氏菌抑制性最强的依次是亚氯酸钠、磷酸三钠、柠檬酸；对革兰氏阳性菌抑制性由强到弱依次是柠檬酸、磷酸三钠和亚氯酸钠，而且亚氯酸钠的抑制效果是持续性的。Nagel等[26]采用水冷减菌的方式，分别在水冷池中加入40ppm次氯酸钠、400/1000ppm过氧乙酸、5000ppm溶菌酶对肉鸡胴体进行减菌实验，结果表明过氧乙酸是其中减菌效果最显着的，并且三种减菌剂对肉鸡胴体外观均无不良影响。我国在肉鸡胴体减菌过程中多采用次氯酸钠减菌，但是有研究表明在一定浓度条件下，次氯酸钠能够与肉鸡中的游离氨基酸反应生成氨基脲（SEM）[27]。 沈金灿[28]等研究表明，碱性条件下，采用次氯酸钠浸泡鸡爪时，氨基脲随温度、pH、有效氯浓度、浸泡时间的增大而增加，特别是pH为7时，氨基脲的生产量比pH为8、9时大25%左右。谢东东[29]等研究了次氯酸钠浸泡肉鸡不同组织氨基脲产生量的差异表明，氨基脲残留最高的是鸡爪，其次是鸡翼，最少的是鸡蛋。Hoenicke[30]等研究表明，采用高浓度的次氯酸钠处理明胶、虾、蛋清粉等会产生严重的氨基脲残留，次氯酸钠与以精氨酸为主的氨基酸残基发生复杂的化学反应产生氨基脲。Kim[31]分别将含有效氯质量浓度为10、56mg/L的酸性氧化电位水溶液做了杀灭大肠杆菌O157∶H7较实验，结果证实较高的氧化还原电位是使微生物失活的主要因素。而Koseki等[32]认为高氧化还原电位不是杀菌的唯一因素，因为氧化还原电位较高的臭氧水杀菌效果不如氧化还原电位较低的酸性氧化电位水，他们认为起到杀菌作用的是酸性氧化电位水中次氯酸产生的羟基自由基。Duan等[33]比较了乳酸 （1%）、二氧化氯 （50ppm）、电解水（pH=2.46，58ppm） 和微酸性电解水 （pH=5.98，30ppm）对肉鸡胴体表面菌落总数和保鲜效果的影响，结果表明电解水和微酸性电解水均能显着降低胴体表面菌落数，并延长保鲜期2d。Burfoot等[34]研究认为电解水在20ppm浓度，pH＜7.0时具有减菌效果，但pH＞7.0时不能有效降低空肠弯曲杆菌数量。Wang等[35]研究了酸性电解水采用喷雾的减菌方式，结果表明30mg/L的酸性电解水喷雾比单纯使用纯水喷雾能有效降低1.5log10CFU/cm2，具有替代次氯酸钠的潜力。

2.2 物理减菌技术 James等[36，37]研究了常压热蒸汽和热水处理减少肉鸡胴体表面的大肠杆菌和空肠弯曲杆菌效果，结果表明常压下采用蒸汽处理超过12s，虽然能够有效降低空肠弯曲杆菌1.8～3.3log10CFU/cm2、大肠杆菌 1.7～2.8log10CFU/cm2，但是也容易造成胴体皮肤表面变色、皱缩等问题，他认为最佳处理方式是常压蒸汽处理10s，或者80℃热水处理20s。对冷鲜禽肉采取1.5～2.5kGy的辐射处理，能够显着减少沙门氏菌的污染风险并且不会对品质产生影响[38，39]。辐照能够对肉中的寄生虫和肠道致病菌（大肠杆菌、沙门氏菌、李斯特菌）产生杀灭作用[40]，但是随辐照剂量增加，肉中脂肪的氧化程度不断增加，贮藏过程中脂肪氧化速度也加快[41]。肉鸡胴体暴露在微波环境（2450MHz）中10～30s，对胴体表面的大肠杆菌和李斯特菌无显着的杀灭效果[42]。Keklik[43]研究了不同照射时间、不同能量的紫外线照射对肉鸡胴体表面菌落总数的影响，结果表明能量0.24J/cm2，照射距离5cm，照射时间30～180s时肉鸡胴体表面大肠杆菌降低了0.87～1.43log10CFU/cm2，能量提高到25J/cm2时，肉鸡胴体表面温度显着提高，从11℃提高到44℃，照射时间超过90s后，胴体皮肤的L*值显着降低，b*值显着升高，a*值无显着变化，最终认为最佳的处理方案为紫外线能量0.24J/cm2，照射距离5cm，照射时间45s。Haughton等[44]研究了365nm的紫外光对鸡肉表面空肠弯曲杆菌的杀灭效率，得到与Keklik相似的研究结果。Noriega等[45]研究认为低温等离子体能够有效杀灭李斯特菌，但作用效果不稳定，作用于平整超滤膜表面10s能有效减少3log10CFU/cm2，而作用到鸡皮肤8min降低了1.0log10CFU/cm2，作用鸡肉上4min降低了3log10CFU/cm2，研究结果认为肉鸡表面的形貌对低温等离子体的杀菌效果影响显着。Haughton等[46]将表面冷冻技术（Crust Freezing）应用于肉鸡胴体表面的弯曲杆菌减菌，认为该技术不但能够对胴体皮肤的影响最小化，同时能够降低0.5～1.5log10CFU/cm2，将紫外线辅助作用于肉鸡胴体没有显着的增效作用。Haughton等[47]利用脉冲电场对悬液和鸡肉表面的多种微生物杀菌，研究结果表明细菌在悬液中对电场（65kv/cm，5μs，500Hz，30s）更为敏感，且脉冲电场对肉鸡胴体减菌过程中不会造成任何品质和外观上的改变。白爱枝等[48]研究表明，高压静电场场强为4kv/cm时能够最大程度的降低大肠杆菌存活率。等[49]利用高强度超声（40kHz，9.6W/cm2）处理肉鸡胴体皮肤，研究了其对乳酸菌、大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌的减菌效果，结果认为单独的超声处理减菌效果不显着。Stasiak[50]等研究了低频（40KHz，2W/cm2，6min） 超声对鸡翅和鸡皮肤上沙门氏菌和菌落总数的影响，沙门氏菌平均减少3.6log10CFU/cm2，菌落总数下降 1.8log10CFU/cm2。Smith[51]将鸡胸肉浸没在无菌生理盐水 （12℃，10min）中，经超声处理后研究了大肠杆菌和沙门氏菌的减菌情况，结果显示大肠杆菌减少了3.3log10CFU/ml，沙门氏菌减少了 2.5log10CFU/ml。Mason[52]等分别研究了单纯超声（20kHz，5min或16min）对鸡胸肉和鸡腿表面的空肠弯曲杆菌、大肠杆菌及嗜冷菌的杀菌效果，结果表明单独超声处理的杀菌效果并不显着。超声的主要杀菌机制是空化效应导致细胞膜变薄，同时诱导羟基自由基的形成，羟基自由基具有极强的氧化性，最终杀死细菌[53，54]，空化效应会导致细胞壁断裂和细胞通透性下降，使杀菌剂等可以更迅速的渗透到细菌内部[55]。超声波是公认的安全的杀菌方式之一，这些优点已经使超声波杀菌被广泛的接受[56]。超声波对微生物的影响取决于微生物的形态和大小以及细胞的类型和它们的生理状态[57，58]。尽管超声技术优点非常多，但还需要进一步的研究，并设计更有效的超声波系统，以适应各种食品的工业化生产[53，57，59-61]。 超声波首先作用于细菌外膜，然后细胞壁、胞质膜和内部结构最终导致细菌不可逆死亡[62]。

2.3 协同减菌技术 Singh等[63]研究了磷酸三钠(TSP)、热浸泡(HWD)、常温浸泡(TWD)、刷 洗(B)单独处理和三者组合对肉鸡胴体的减菌效果，认为TSP/HWD/B相结合的方式减菌效果最显着，TSP/HWD和 TSP/HWD/B的组合相比于 TWD、TWD/HWD、TWD/TSP组能够清洁到胴体皮肤的更深层。Zhu等[64]采用正交设计优化了柠檬酸和乳酸相结合对肉鸡鸡腿上菌落数的试验，得出最佳方案为柠檬酸0.5%，乳酸1%，雾化喷淋30s，对经过处理的鸡腿储藏过程中的理化性质和感官性质无影响。Hussein等[65]将1%十二烷基磺酸钠溶液添加到2%乳酸溶液中对肉鸡胴体进行浸泡，浸泡时间3min，显着增强了对鸡皮肤表面沙门氏菌的杀灭效果，二者相结合具有显着的增效效应。Rajkovic等[66]先将肉鸡胴体采用乳酸减菌再将胴体进行高浓度氧气或二氧化碳中气调保鲜，测定了空肠弯曲杆菌的存活率，为进一步提高胴体安全性提出一种新思路。

Lecompte[67]等研究了蒸汽结合不同浓度的乳酸溶液对肉鸡胴体表面的李斯特菌和沙门氏菌的减菌效果，并分析了蒸汽与不同浓度乳酸溶液协同效应机理。Sams等[68]采用超声(47KHz，200W，15～30min)与1%乳酸相结合处理肉鸡鸡腿皮肤，研究了好氧菌菌落总数的变化情况，经处理后菌落总数平均减少了0.8log10CFU/cm2。Kordowska和Stasiak[69]比较了单独超声（40KHz，2.5W/cm-2）和超声结合1%乳酸处理对水浴中的鸡皮肤表面革兰氏阴性菌的减菌效果，结果显示超声处理时间越长减菌对数越高，以处理时间为6min为例，超声单独处理组，沙门氏菌减少1.5log10CFU/cm2，大肠杆菌减少1.4log10CFU/cm2，假单胞杆菌减少1.0log10CFU/cm2，而超声结合乳酸处理组分别减少了2.6log10CFU/cm2、2.3log10CFU/cm2和 3.6log10CFU/cm2。Arroyo[70]等在加压条件下用超声处理柠檬酸缓冲液和食品（苹果汁、橘子汁、鸡肉汤、奶粉溶液）中的阪崎肠杆菌，研究发现，不同的温度（10、20、30、37℃）和不同 pH（4、5、6、7）条件下均不能显着影响阪崎肠杆菌的生长。 Andersen、Hansen 等[71，72]研究了超声结合蒸汽减菌的作用效果和机理，研究表明在超声作用下，肉鸡胴体表面的层流层被破坏，努赛尔数增大，大大增加了热量传导速率，使蒸汽的热量能够迅速作用于胴体皮肤上的微生物并迅速散热，在极短时间内不但降低微生物数量而且对肉鸡胴体的品质没有任何不良影响。Boysen等[73]进行了利用快速风冷、表面冷冻技术和sonosteam（将超声与90～94℃热蒸汽相结合用于肉鸡胴体减菌的技术）技术对肉鸡胴体表面的减菌实验，三种减菌技术分别降低菌落数0.44、0.42和2.51log10CFU/cm2。 Musavian 等[74]采用 sonosteam 技术对肉鸡胴体表面减菌，并研究了胴体各部位处理过程中温度和菌落数的变化，结果表明超声能够将热量迅速均匀的分散到胴体周围，并在4s内胴体表温降到初始值；菌落总数经处理后下降了1log10CFU/cm2，处理后的空气预冷工艺对菌落数的影响不显着。Boysen和Rosenquist[75]将超声与蒸汽相结合应用到肉鸡胴体的减菌，对肉鸡胴体上的空肠弯曲杆菌菌落数进行了研究，经处理后菌落数减少了2.5log10CFU/只。Haughton[76]将高强度超声和低强度超声分别结合热处理技术，在不同温度（28、53℃）和不同处理时间（0、2、4、6、8、16min）条件下，研究了对空肠弯曲杆菌菌悬液、鸡皮肤和鸡腿表面菌落总数的杀菌效果，结果表明空肠弯曲杆菌对超声和超声结合热处理都很敏感，相对于菌悬液，鸡皮肤和鸡腿表面的空肠弯曲杆菌更难被清洗和杀死。Lee[77]等研究了超声（37kHz，380w）结合次氯酸钠（100ppm、200ppm）对鸡皮肤表面的沙门氏菌的杀灭效果，结果表明超声结合200ppm次氯酸钠处理5min能够显着减少沙门氏菌菌落数，并且能够对粘附在鸡皮肤表面的沙门氏菌具有显着的清除作用，同时对鸡皮肤表面的色泽和质构没有显着影响。

本文综述了冰鲜肉鸡胴体减菌技术的研究进展，化学剂减菌技术依然是目前主流的减菌方式，使用的方式主要有浸泡式和雾化喷淋式，雾化喷淋因具有节水、高效的特点应用广泛。物理减菌技术已经成为行业研究的热点，许多研究致力于通过物理的手段尤其是超声协同减菌技术减少或者杜绝化学减菌剂的使用，以期达到降低成本的同时提高冰鲜肉鸡的安全性。

物理减菌技术成为肉鸡胴体减菌研究的热点，新的技术手段越来越多，但是距离实际应用还有一段距离，未来还需进一步深入研究主要有以下方面：①辐照减菌、过热蒸汽减菌、超声减菌等或者以上技术的不同组合都具有很大的应用潜力，但是以上减菌方式大多处于研究阶段尚未见肉鸡胴体减菌生产中的实际应用；②关于减菌技术在其他方面的应用有很多研究，例如臭氧与紫外协同、超声协同紫外线、高压静电场、强磁场、超高压等均被证明具有显着的杀菌效果，但这些技术应用到肉鸡胴体减菌尚未见报道；③超声减菌是物理减菌技术中研究最热的，其协同效应已被广泛证明，但其具体的协同杀菌机制还需进一步研究。

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