CN112515084B - 一种冷冻品的辐照灭菌方法 - Google Patents

一种冷冻品的辐照灭菌方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于食品保鲜技术领域，具体涉及一种冷冻品的辐照灭菌方法。本发明通过添加天然物质组成的保鲜剂，并采用电子束辐照技术结合高压脉冲电场处理的方式，最后辅助低温贮藏保鲜的方法，有效提高了对于冷冻品的灭菌效果，抑制储存过程中的细菌增长，同时，还能有效保证肉质品的质量和新鲜程度，防止冷冻肉制品营养流失和腐败变质，延长保鲜期。

Description

一种冷冻品的辐照灭菌方法
技术领域
本发明属于食品保鲜技术领域，具体涉及一种冷冻品的辐照灭菌方法。
背景技术
肉制品是目前人们餐桌上重要的动物性食品之一，能提供优质蛋白质和必需的脂肪酸。但肉制品营养丰富，水分活度较高，腐败微生物容易生长和繁殖，加上加工所用的原辅料种类繁多、来源复杂，源头污染和二次污染难以彻底控制，我国的肉制品加工还处在初级阶段，虽然采用了低温加工灭菌技术，但是存在着产品灭菌不彻底、产品保质期短、安全性差的问题，其中主要原因是微生物的污染。高温热处理是最安全和最可靠的肉制品保藏方法之一，加热处理就是利用高温致死微生物，但是其存在着产品风味和口惑差、营养损失严重等缺陷。
电子束辐射加工技术是20世纪90年代以来才被广泛关注的高新技术，通过电子束加速器可以产生一定能量电子束的辐照。辐照技术作为一种新兴的食品保藏技术在全球范围正以较快步伐发展，该技术具有杀菌彻底、无需拆包、节能低耗、绿色环保、无二次污染等优势，已在农产品、新鲜果蔬、预包装食品、检验检疫等方面有突出表现。
中国专利CN101313692B公开了一种鹅肉制品综合保质方法，该方法将鹅肉制熟后真空包装、将真空包装产品置于温度为50～80℃的水浴中浸泡30～40分钟、于0～10℃的环境温度下冷藏、以3～10kGy剂量进行核辐照、于0～10℃的环境温度下冷藏2～3天、常温保存。上述方法虽然能有效的对肉制品进行灭菌，但是辐照处理肉制品会使肉制品脂肪中油脂分子的羰基双键位置和数量发生改变，或分子链发生断裂，而这种改变或断链导致肉制品的质地发生了改变，口感变差；脂类物质氧化，色泽变差，产生异味等。中国专利申请CN105918425A公开了一种生鲜动物源类食品的辐照保鲜工艺，包括以下步骤：步骤一、取冷鲜肉，将其切割成若干个厚度为15～20cm的肉块；步骤二、将肉块分袋包装；步骤三、将包装后的肉块，单层置于电子束辐照装置下辐照，其辐照剂量为1.4～2.2kGy，辐照剂量率为2200～2600Gy/s；步骤四、将辐照完成后的肉块进行冷藏。该发明中，较低的辐照剂量虽然较好的降低了辐照损伤，保持原有肉制品的质地、颜色、营养、风味，但是随着肉制品储存时间的增长，其挥发性盐基氮的含量也有所增加，肉质的长期保鲜效果较差。
因此，针对上述技术问题，亟需提出一种适用于冷冻品的辐照灭菌方法，在杀菌保鲜与品质控制的同时还能够延长冷冻肉制品的保鲜时间，防止肉质的腐败。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种冷冻品的辐照灭菌方法。本发明通过添加天然物质组成的保鲜剂，并采用电子束辐照技术结合高压脉冲电场处理的方式，最后辅助低温贮藏保鲜的方法，有效提高了对于冷冻品的灭菌效果，抑制储存过程中的细菌增长，同时，还能有效保证肉质品的质量和新鲜程度，防止冷冻肉制品营养流失和腐败变质，延长保鲜期。
本发明的技术方案是：
一种冷冻品的辐照灭菌方法，包括如下步骤：
S1、将肉制品于0～10℃下清洗干净，切割成厚度为6～20cm的肉块，并于保鲜剂中浸泡20～30min，然后沥干，吸干水分后，备用；
S2、将步骤S1所得的肉块进行10～30min的高压脉冲电场处理后，分别装入无菌包装袋中，得到预包装的肉制品；
S3、将步骤S2所得的预包装的肉制品置于常温下，开启电子束加速器进行双面辐照处理，辐照剂量为6～10kGy；
S4、辐照结束后，步骤S3所得的辐照后的肉制品于-18～-25℃下进行冷冻处理20～40min，然后于-2～-8℃下储存，即得。
进一步地，所述步骤S1中的保鲜剂由如下组分混合而成：
壳寡糖5～10份，紫花地丁提取物20～28份，左旋柠檬烯6～12份，去离子水80～120份。
更进一步地，所述步骤S1中的保鲜剂由如下组分混合而成：壳寡糖7份，紫花地丁提取物25份，左旋柠檬烯8份，去离子水100份。
更进一步地，所述壳寡糖的分子量≤2000Da。
进一步地，所述步骤S3中辐照剂量为8kGy。
进一步地，所述步骤S2高压脉冲电场处理过程中的电场强度为20～40kV/cm，脉冲宽度为1～5μs，脉冲频率为300～680Hz。
更进一步地，所述步骤S2高压脉冲电场处理中的电场强度为30kV/cm，脉冲宽度为2.5μs，脉冲频率为500Hz。
进一步地，所述步骤S3中的电子束辐照处理的时间为5～15min，束流强度为1400～2000μA，脉冲重频为600～660pps。
更进一步地，所述步骤S3中的电子束辐照处理的时间为12min，束流强度为1600μA，脉冲重频为630pps。
进一步地，所述步骤S1中肉制品包括禽畜制品、鱼类。
现有技术中，过高的辐照剂量容易引起肉质发生改变，本发明提供的灭菌方法中，在不添加化学防腐剂的情况下，通过添加的由壳寡糖，紫花地丁提取物和左旋柠檬烯等天然安全的成分组成的保鲜剂，有效解决冷冻品解决肉制品因过高的辐照剂量而导致的质地改变、氧化产生异味的这一行业的共性技术问题，还有效的提高了杀菌的效果，同时，也能够在储存过程中长期抑制细菌的增长。
另外，本发明提供的冷冻品的辐照灭菌方法，通过结合高压脉冲电场处理与电子束辐照处理的方式，并且辐照处理时是将冷冻品置于-8～-3℃下进行的，这些工艺步骤能够更加充分的杀死微生物，增强辐照灭菌的效果，并且能够保证冷冻品在长期的储存过程中营养物质不流失，保鲜效果更好，经检测可知，对储存半年后的冷冻牛肉解冻后进行挥发性盐基氮的检测，本发明实施例1～3中挥发性盐基氮的检测结果均在7.5mg/100g以下，并且肉质有光泽，呈现鲜红色，弹性好，指压后凹陷，立即恢复，可见采用本发明的灭菌方法后，冷冻品的长期保鲜效果较好，营养物质流失较少。
与现有技术相比，本发明提供的一种冷冻品的辐照灭菌方法具有以下优势：
(1)本发明提供的冷冻品的辐照灭菌方法，通过添加的由壳寡糖，紫花地丁提取物和左旋柠檬烯等天然安全的成分组成的保鲜剂，能有效保证肉制品的质地、风味及色泽不随着保存时间的增加而发生改变，避免异味的产生，保鲜效果优异，保鲜时间更长。
(2)本发明提供的冷冻品的辐照灭菌方法中，通过结合高压脉冲电场处理与电子束辐照处理的方式，能够更加充分的杀死微生物，增强辐照灭菌的效果，长期抑制细菌的增长，有效避免营养物质的流失，得到更加绿色健康，安全无污染的冷冻食品。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的保护范围之内。
壳寡糖，货号C875644-5g，购自上海麦克林生化科技有限公司；紫花地丁提取物，购自西安天瑞生物技术有限公司；左旋柠檬烯，购自厦门中农科化新材料有限公司。
实施例1一种冷冻品的辐照灭菌方法
所述冷冻品的辐照灭菌方法，包括如下步骤：
S1、将牛肉制品于0℃下清洗干净，切割成厚度为6cm的肉块，并于保鲜剂中浸泡20min，然后沥干，吸干水分后，备用；
S2、将步骤S1所得的肉块进行10min的高压脉冲电场处理后，分别装入无菌包装袋中，得到预包装的肉制品；所述的高压脉冲电场强度为20kV/cm，脉冲宽度为1μs，脉冲频率为300Hz；
S3、将步骤S2所得的预包装的肉制品置于常温下，开启电子束加速器进行双面辐照处理，辐照剂量为6kGy；所述的电子束辐照处理的时间为5min，束流强度为1400μA，脉冲重频为600pps；
S4、辐照结束后，步骤S3所得的辐照后的肉制品于-25℃下进行冷冻处理20min，然后于-8℃下储存，即得。
所述步骤S1中的保鲜剂由如下组分混合而成：
壳寡糖5份，紫花地丁提取物20份，左旋柠檬烯6份，去离子水80份。
所述壳寡糖的分子量≤2000Da。
实施例2一种冷冻品的辐照灭菌方法
所述冷冻品的辐照灭菌方法，包括如下步骤：
S1、将牛肉制品于5℃下清洗干净，切割成厚度为12cm的肉块，并于保鲜剂中浸泡25min，然后沥干，吸干水分后，备用；
S2、将步骤S1所得的肉块进行20min的高压脉冲电场处理后，分别装入无菌包装袋中，得到预包装的肉制品；所述的高压脉冲电场强度为30kV/cm，脉冲宽度为2.5μs，脉冲频率为500Hz；
S3、将步骤S2所得的预包装的肉制品置于常温下，开启电子束加速器进行双面辐照处理，辐照剂量为8kGy；所述的电子束辐照处理的时间为12min，束流强度为1600μA，脉冲重频为630pps；
S4、辐照结束后，步骤S3所得的辐照后的肉制品于-22℃下进行冷冻处理30min，然后于-6℃下储存，即得。
所述步骤S1中的保鲜剂由如下组分混合而成：
壳寡糖7份，紫花地丁提取物25份，左旋柠檬烯8份，去离子水100份。
所述壳寡糖的分子量≤2000Da。
实施例3一种冷冻品的辐照灭菌方法
所述冷冻品的辐照灭菌方法，包括如下步骤：
S1、将牛肉制品于10℃下清洗干净，切割成厚度为20cm的肉块，并于保鲜剂中浸泡30min，然后沥干，吸干水分后，备用；
S2、将步骤S1所得的肉块进行30min的高压脉冲电场处理后，分别装入无菌包装袋中，得到预包装的肉制品；所述的高压脉冲电场强度为40kV/cm，脉冲宽度为5μs，脉冲频率为680Hz；
S3、将步骤S2所得的预包装的肉制品置于常温下，开启电子束加速器进行双面辐照处理，辐照剂量为10kGy；所述的电子束辐照处理的时间为15min，束流强度为2000μA，脉冲重频为660pps；
S4、辐照结束后，步骤S3所得的辐照后的肉制品于-18℃下进行冷冻处理40min，然后于-2℃下储存，即得。
所述步骤S1中的保鲜剂由如下组分混合而成：
壳寡糖10份，紫花地丁提取物28份，左旋柠檬烯12份，去离子水120份。
所述壳寡糖的分子量≤2000Da。
对比例1一种冷冻品的辐照灭菌方法
与实施例2的相比，对比例1的区别在于，所述保鲜剂中未添加壳寡糖，其他参数和操作与实施例2相同。
对比例2一种冷冻品的辐照灭菌方法
与实施例2的相比，对比例2的区别在于，所述保鲜剂中未添加左旋柠檬烯，其他参数和操作与实施例2相同。
对比例3一种冷冻品的辐照灭菌方法
与实施例2的相比，对比例3的区别在于，所述保鲜剂中添加的壳寡糖分子量为10000Da，其他参数和操作与实施例2相同。
对比例4一种冷冻品的辐照灭菌方法
所述冷冻品的辐照灭菌方法，包括如下步骤：
S1、将牛肉制品于5℃下清洗干净，切割成厚度为12cm的肉块，并于保鲜剂中浸泡25min，然后沥干，吸干水分后，分别装入无菌包装袋中，得到预包装的肉制品；
S2、将步骤S1所得的预包装的肉制品置于常温下，开启电子束加速器进行双面辐照处理，辐照剂量为8kGy；所述的电子束辐照处理的时间为12min，束流强度为1600μA，脉冲重频为630pps；
S3、辐照结束后，步骤S2所得的辐照后的肉制品于-22℃下进行冷冻处理30min，然后于-6℃下储存，即得。
所述步骤S1中的保鲜剂与实施例2相同。
与实施例2的相比，对比例4的区别在于，所述的灭菌方法中未进行高压脉冲电场处理，其他参数和操作与实施例2相同。
对比例5一种冷冻品的灭菌方法
所述冷冻品的灭菌方法，包括如下步骤：
S1、将牛肉制品于5℃下清洗干净，切割成厚度为12cm的肉块，并于保鲜剂中浸泡25min，然后沥干，吸干水分后，备用；
S2、将步骤S1所得的肉块进行20min的高压脉冲电场处理后，分别装入无菌包装袋中，得到预包装的肉制品；所述的高压脉冲电场强度为30kV/cm，脉冲宽度为2.5μs，脉冲频率为500Hz；
S3、将步骤S2高压脉冲电场处理后的肉制品于-22℃下进行冷冻处理30min，然后于-6℃下储存，即得。
所述步骤S1中的保鲜剂与实施例2相同。
与实施例2的相比，对比例5的区别在于，所述的灭菌方法中未进行电子束辐照灭菌处理，其他参数和操作与实施例2相同。
试验例一、肉制品中微生物含量测定
1.试验对象：实施例1～3，对比例1～5制得的灭菌后的冷冻牛肉制品。
2.试验方法：将实施例1～3，对比例1～5制得的灭菌后的冷冻牛肉制品储存半年后，取出，解冻。
(1)按照GB 4789.2-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》提供的方法进行菌落总数测定。
(2)根据GB 4789.4-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验沙门氏菌检验提供的方法对沙门氏菌进行检测。
3.试验结果
试验结果如表1所示。
表1肉制品中微生物含量测定
组别 菌落总数(CFU/g) 沙门氏菌(CFU/g)
实施例1 62 未检出
实施例2 58 未检出
实施例3 71 未检出
对比例1 260 未检出
对比例2 240 未检出
对比例3 350 未检出
对比例4 810 53
对比例5 940 110
由表1可知，采用本发明实施例1～3的灭菌方法制备冷冻牛肉制品储存半年后，菌落总数仅为58CFU/g，沙门氏菌未检出，其中，实施例2的效果最好，为本发明的最佳实施例。而采用对比例1～3制备冷冻牛肉制品，储存半年后经检测可知，菌落总数均达到200CFU/g以上，沙门氏菌未检出，证明未采用本发明制备的保鲜剂会影响后期冷冻制品的抑菌效果，而采用对比例4和对比例5制备的冷冻牛肉制品储存半年后，菌落总数分别为高达810CFU/g，940CFU/g，沙门氏菌分别为53CFU/g，110CFU/g，说明对比例4中未采用高压脉冲电场处理与对比例5中未采用电子束辐照处理对得到的冷冻牛肉制品在灭菌效果以及储存半年后的抑菌效果上均有较大的影响，说明本发明中的灭菌方法中各步骤与采用的组分之间具有协同作用，能更好起到灭菌和抑菌的效果，保证冷冻品长期储存的质量。
试验例二、肉制品性能检测
1.试验对象：实施例1～3，对比例1～5制得的灭菌后的冷冻牛肉制品。
2.试验方法：将实施例1～3，对比例1～5制得的灭菌后的冷冻牛肉制品贮藏半年后，取出，解冻。
(1)根据GB 5009.228-2016《食品安全国家标准食品中挥发性盐基氮的测定》中提供的自动凯氏定氮仪法对实施例和对比例的牛肉制品进行检测。
判断标准：GB 2707-2016《食品安全国家标准鲜(冻)畜、禽产品》中规定挥发性盐基氮≤15mg/100g。
(2)观察肉制品的外观颜色，组织状态等。
3.试验结果
试验结果如表2所示。
表2储存半年后肉制品性能检测
Figure BDA0002803427610000081
由表2可知，采用本发明实施例1～3的灭菌方法制备冷冻牛肉制品储存半年后，挥发性盐基氮的含量都在7.5mg/100g以下，并且肉质有光泽，呈现鲜红色，弹性好，指压后凹陷，立即恢复保鲜效果较好，其中，实施例2的效果最好，为本发明的最佳实施例，而采用对比例1～3制备冷冻牛肉制品，储存半年后经检测可知，其中挥发性盐基氮的含量均达到20mg/100g以上，已经超过国家标准的规定，并且肉制品无光泽，呈现褐色，弹性一般，指压后凹陷恢复缓慢，证明本发明制备的保鲜剂会对冷冻肉制品的长期保存后的质量有较大的影响。而采用对比例4和对比例5制备的冷冻牛肉制品储存半年后，挥发性盐基氮的含量分别为31.25mg/100g和33.48mg/100g，肉质虽然有光泽或者色泽灰暗，但是也呈现暗红色，说明对比例4中未采用高压脉冲电场处理或对比例5未采用电子束辐照处理对得到的冷冻牛肉制品储存半年后的质量和保鲜效果均有较大的影响。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种冷冻品的辐照灭菌方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将肉制品于0~10℃下清洗干净，切割成厚度为6~20cm的肉块，并于保鲜剂中浸泡20~30min，然后沥干，吸干水分后，备用；
S2、将步骤S1所得的肉块进行10~30min的高压脉冲电场处理后，分别装入无菌包装袋中，得到预包装的肉制品；
S3、将步骤S2所得的预包装的肉制品置于常温下，开启电子束加速器进行双面辐照处理，辐照剂量为6~10kGy；
S4、辐照结束后，步骤S3所得的辐照后的肉制品于-18~-25℃下进行冷冻处理20~40min，然后于-2~-8℃下储存，即得；
所述步骤S1中的保鲜剂由如下组分混合而成：
壳寡糖5~10份，紫花地丁提取物20~28份，左旋柠檬烯6~12份，去离子水80~120份；
所述壳寡糖的分子量≤2000Da；
所述步骤S2高压脉冲电场处理中的电场强度为20~40kV/cm，脉冲宽度为1~5μs，脉冲频率为300~680Hz；
所述步骤S3中的电子束辐照处理的时间为5~15min，束流强度为1400~2000μA，脉冲重频为600~660pps。
2.如权利要求1所述的冷冻品的辐照灭菌方法，其特征在于，所述步骤S1中的保鲜剂由如下组分混合而成：壳寡糖7份，紫花地丁提取物25份，左旋柠檬烯8份，去离子水100份。
3.如权利要求1所述的冷冻品的辐照灭菌方法，其特征在于，所述步骤S3中辐照剂量为8kGy。
4.如权利要求1所述的冷冻品的辐照灭菌方法，其特征在于，所述步骤S2高压脉冲电场处理过程中的电场强度为30kV/cm，脉冲宽度为2.5μs，脉冲频率为500Hz。
5.如权利要求1所述的冷冻品的辐照灭菌方法，其特征在于，所述步骤S3中的电子束辐照处理的时间为12min，束流强度为1600μA，脉冲重频为630pps。
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