專利名稱：保藏食品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及食品保藏，更具體而言，涉及滅活食品中微生物的方法。
背景技術(shù)：
食品加工業(yè)一直在研究或使用多種方法來增強食品的貨架期穩(wěn)定性和衛(wèi)生性。面對這些目標，已經(jīng)設(shè)計出基于熱和化學的方法，從而來抑制食品中微生物的生長或者降低微生物水平。
將熱直接或間接用于食品是普通采用的來對食品進行巴氏殺菌的方法。然而，這種加熱可能損害食品基質(zhì)，從而導致不合意的風味和/或質(zhì)地變化。營養(yǎng)的破壞也可能發(fā)生。熱處理的一個替代方案是使用具有抗菌性能的成分。諸如山梨酸鉀、丙酸鹽或苯甲酸鹽等化合物常常被加入食品中，以防止微生物腐敗。然而，這些化合物只是對某些種類的微生物起作用，并且在某些情況中能對產(chǎn)品的風味產(chǎn)生不良影響。食品也可通過稱為細菌素(比如乳鏈菌肽、片球菌素和大腸桿菌素)的這類蛋白質(zhì)來防止細菌作用，這些蛋白質(zhì)通常在發(fā)酵過程中產(chǎn)生，并被認為具有抗菌和/或抑菌性能。
在模型乳系統(tǒng)中針對單核細胞增生利斯特氏菌而言，已經(jīng)對下述物質(zhì)的潛在抗菌活性進行了研究諸如山梨酸鉀等食品防腐劑和通常被歸類為酚類抗氧化劑的食品添加劑(比如叔丁基氫醌(TBHQ))(Payne等，“The AntimicrobialActivity of Phenolic Compounds Against Listeria Monocytogenes and TheirEffectiveness in a Model Milk System”，J.Food Protection，52，151-153(1989))。在整個所報道的測試中，丙基對羥基苯甲酸酯是觀察到的唯一持續(xù)具有活性的抑制劑。
加拿大公開的專利申請2058455提出了羊毛硫抗生素(比如乳鏈菌肽)與選擇的抗革蘭氏陽性菌(比如單核細胞增生利斯特氏菌)的試劑一起聯(lián)合的協(xié)同效應。選擇的試劑確定是氨基酸、脂肪族單和二羧酸、酚類抗氧化抗菌劑、苯甲酸及它們的鹽或酯，或者是食用膠。雖然大量的可能的酚類抗氧化劑候選物(比如對羥基苯甲酸的1-7C脂肪族酯、BHT、BHA和TBHQ)得以確認，但被舉例與乳鏈菌肽聯(lián)合的酚類抗氧化劑僅僅是甲基對羥基苯甲酸酯。
降低所需用來影響微生物抑制的乳鏈菌肽量，這在商業(yè)上是可取的，因為政府規(guī)章規(guī)定了可引入食物中的乳鏈菌肽的最大水平。例如，在魚類食物成品中乳鏈菌肽添加水平目前在美國限制于250ppm(參見21C.F.R.§184.1538)。
高壓加工(HPP)已被研究作為食品保藏的方法。在這種加工中，對食品施加高靜水壓力并不帶熱處理，從而來降低微生物負載。例如，美國專利6635223公開了使用高壓加工來對包裝在軟質(zhì)容器中的產(chǎn)品(比如食品、化妝品和藥品)進行滅活微生物的方法。足夠高的靜水壓力條件被認為能永久性破壞食品中微生物的細胞質(zhì)的細胞膜，從而降低其存活力和活性，同時又不會引起對食品基質(zhì)的損害。作為“非熱”技術(shù)，HPP具有不對食品品質(zhì)引起與熱相關(guān)改變的優(yōu)點。然而，高壓處理并沒有廣泛得以應用，因為與獲得所需用來實現(xiàn)這種細胞破壞的非常高的壓力相關(guān)的，設(shè)備和操作的成本高昂。
此外，在商業(yè)上可行的加工時間或壓力下，由于“拖尾”效應，高壓處理不一定能獲得所需水平的微生物滅活。最初將高壓施加到微生物負載相對高的食品上時，微生物負載會在幾分鐘內(nèi)就顯著降低，通?？s減因數(shù)大于106。初始大量降低后，HPP的效果減弱，而為實現(xiàn)連續(xù)的微生物破壞則需要長得多的處理時間(即拖尾效應)。例如，在對真空包裝的法蘭克福香腸施加高壓加工來處理單核細胞增生利斯特氏菌時，就已經(jīng)觀察到了拖尾(Lucore等，“Inactivation of Listeria monocytogenes Scott A on Artificially-ContaminatedFrankfurters by High-Pressure Processing，”J.Food Prot.，63，662-664(2000))。這種拖尾現(xiàn)象在微生物培養(yǎng)基上也已證實(Tay等，“Pressure Death and TailingBehavior of Listeria Monocytogenes Strain Having Different Barotolerances”，J.FoodProt.，66，2057-2061(2003))。
理想地，在采用商業(yè)上實際可行的壓力的同時，增加短期高壓處理的微生物滅活效果和程度，這將是合乎需要的。
高壓與細菌素乳酸菌素3137相聯(lián)合，這已被研究來作為在較低靜水壓力水平下增強食品安全性的可能技術(shù)(Morgan等，“Combination of hydrostaticpressure and lacticin 3147 causes increased killing of Staphylococcus and Listeria”，J.Appl.Microbio.，88，414-420(2000))。其中討論的先前研究提到了高壓與諸如乳鏈菌肽和片球菌素等細菌素聯(lián)合應用來抑制食品中的微生物。
研究者們已指出，在壓力處理時如果用丁基化羥基茴香醚(BHA)對微生物細胞進行敏化，則單核細胞增生利斯特氏菌對高靜水壓力的抵抗性會降低(Mackey等.，“Factors Affecting the Resistance of Listeria monocytogenes to HighHydrostatic Pressure”，F(xiàn)ood Biotechn.，9，1-11(1995))。丁基化羥基甲苯(BHT)不是有效的。因此，這表明這種敏化作用不是這種抗氧化劑的普遍特征。
一直需要對于更有效的方式來滅活微生物和/或抑制微生物活性，從而增加食品貨架期穩(wěn)定性和品質(zhì)而又不損害食品基質(zhì)和/或營養(yǎng)成分，并使得容易符合任何在添加劑負載水平上的任何適用的法規(guī)限制。本發(fā)明則實現(xiàn)了這些以及其他的需要和目標，從本發(fā)明下面的描述中可清晰地看出這一點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總體上涉及滅活食品中微生物和/或抑制食品中微生物生長的方法，其聯(lián)合了將可食性酚類化合物(優(yōu)選可食性氫醌)引入食品中以及將高壓加工應用到含有可食性氫醌的食品中。
對食品的化學和物理處理的聯(lián)合能滅活食品中不希望的微生物，所達到的程度也能大于任一種處理自身所能獲得的程度。而且，與單一處理所預期的疊加效果相比，通過這種聯(lián)合處理而獲得的微生物減少協(xié)同地更大。
在另一實施方案中，除可食性酚類化合物之外，食物的化學處理也包括引入羊毛硫抗生素(比如乳鏈菌肽、乳鏈球菌素、乳桿菌素S等)。在實驗上已經(jīng)觀察到，高壓加工和這種多化學處理(即酚類化合物和羊毛硫抗生素)的聯(lián)合，比起單一處理或者高壓加工與僅一種添加劑的處理，其能產(chǎn)生食品中某些微生物的更大程度的滅活。
該協(xié)同效應使得更低壓力和更低濃度化學防腐劑的使用成為現(xiàn)實，同時又獲得了牢固的微生物減少。本發(fā)明給出了一種以前所沒有的更有效和經(jīng)濟的處理。
本發(fā)明的方法通?？捎米魇称返目刮⑸锾幚怼Ｔ谝粋€實施方案中，本發(fā)明的方法被用來預處理即食的食品(比如即食的肉制品)，從而來減少食品中的微生物以及增加產(chǎn)品的貨架穩(wěn)定性和食品品質(zhì)?？捎帽景l(fā)明方法處理的合適的即食的肉制品包括，例如經(jīng)加工的肉制品，比如香腸、法蘭克福香腸、午餐肉等。
出于本文中目的，術(shù)語“滅活”及其變化形式通常指對于存在于食品中的微生物誘導的殺菌作用，這種殺菌作用降低了微生物的負載。滅活的微生物通常不是活的。可以理解的是，本發(fā)明方法的抗微生物作用還可包括對活微生物的抑菌作用(即微生物生長的抑制)。術(shù)語“對數(shù)減少”指的是在每毫升或每克適當?shù)呐囵B(yǎng)基、介質(zhì)或食品中，log10菌落形成單位(CFUS)的下降。


圖1是描述本發(fā)明總體處理的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明基于下述發(fā)現(xiàn)高壓加工(HPP)和可食性酚類化合物(優(yōu)選氫醌)的聯(lián)合可顯著降低、常常全部消除(即低于檢測限)食品中活微生物的存在。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實施方案中，提供了下述方法使食品經(jīng)受高壓加工并聯(lián)合用可食性酚類化合物進行處理，從而來滅活即食食品中的微生物。通過另外包括羊毛硫抗生素與可食性酚類化合物，可進一步提高抗微生物作用。
經(jīng)高壓加工處理的食品與相似熱處理的食品相比，通常被認為更新鮮以及受損害更小，特別是對于食品基質(zhì)而言。然而，如本文中所示，單獨的HPP在即食食品(尤其是即食肉制品)中滅活或降低某些微生物(例如單核細胞增生利斯特氏菌)負載上的能力是有限的。與此相似，包括氫醌在內(nèi)的酚類化合物和羊毛硫抗生素化合物，當單獨或聯(lián)合使用時，都不能顯著降低這些食品中包括單核細胞增生利斯特氏菌在內(nèi)的微生群落。相反，根據(jù)本發(fā)明，聯(lián)合的物理/化學處理加工被觀察到能顯著降低、在某些情況中完全消除(即降低到檢測限之下)這類食品中單核細胞增生利斯特氏菌的高負載(比如106CFU/g)。通常，目前方法的單核細胞增生利斯特氏菌的檢測限為大約0.05CFU/g或更低。
此外，由于聯(lián)合處理的協(xié)同效應，本發(fā)明也可采用較短時間的較低壓力，和/或較低的化學添加劑水平，同時仍保持足夠的微生物滅活，從而降低了加工成本(尤其是涉及需要的高壓加工設(shè)備)、并使得更容易符合目前或未來所應用的特定化學添加劑允許水平的規(guī)章。
可用本發(fā)明方法來有效以及有益地進行處理的食品沒有特別的限制。這些食品包括用于人類食用的食品以及動物食品。這些食品包括，舉例而言，諸如肉和肉制品等可食性基質(zhì)。這些肉和肉制品包括，舉例而言，火腿、牛肉、意大利香腸、雞肉、火雞，包括由它們制備的整塊或經(jīng)加工的肉制品。肉制品也可包括香腸、法蘭克福香腸、午餐肉等。其他可用本發(fā)明方法來處理的食品包括乳制品，比如奶酪、乳、奶油、酸奶等；蛋黃醬、調(diào)味料等；食用油；魚和魚制品；蛋制品；飲料；動物飼料；水果和經(jīng)加工的水果產(chǎn)品；蔬菜和加工蔬菜；上述食品可以是單獨的以及組合的。
然而，本發(fā)明尤其可用于肉和肉制品的處理。更具體而言，本發(fā)明的微生物滅活方法尤其可用來應用于即食的肉制品，比如加工肉制品(例如香腸、法蘭克福香腸、午餐肉等)。
酚類化合物的非限制性實例包括叔丁基氫醌(3-叔丁基-1，4-二羥基苯；TBHQ)、丁基化羥基甲苯(BHT)、丁基化羥基茴香醚(BHA)、香芹酚(2-甲基-5-(1-甲基乙基)苯酚)、沒食子酸丙酯、兒茶素(2R-(3，4-二羥苯基-3，4-二氫-2H-1苯并吡喃-2S，5，7-三醇)、氫醌、異丁子香酚、甲基對羥基苯甲酸酯，苯酚、2，4，5-三羥基苯丁酮、百里酚和迷迭香提取物。優(yōu)選的酚類化合物包括叔丁基氫醌、丁基化羥基甲苯、香芹酚和迷迭香提取物。在一優(yōu)選實施方案中，可食性酚類化合物選自于未取代和取代的氫醌化合物，這些化合物對于食品環(huán)境中的一種或多種類型的微生物具有滅活作用。一種氫醌化合物是二羥基苯化合物。在一實施方案中，氫醌化合物是烷基取代的氫醌化合物。該烷基取代基可以是支鏈的或線性的。在一特定實施方案中，烷基取代基是低級烷基取代基，比如1-6C烷基。用于本發(fā)明的最優(yōu)選酚化合物是叔丁基氫醌。
可食性酚類化合物引入食品材料中的量應足以當與高壓加工一起使用時，能引起任何存在的微生物的顯著滅活。優(yōu)選地，可食性酚類化合物在HPP處理之前與食品混合。實現(xiàn)這個結(jié)果所需可食性酚類化合物的有效量，包括有效的最小量，可以針對給定壓力水平和壓力接觸時間而經(jīng)驗測定。相對于缺少任何壓力處理時所需的量而言，獲得食品中有效微生物滅活所需的可食性酚類化合物的量得以顯著降低。在另一實施方案中，對于給定的一組高壓加工條件而言，已發(fā)現(xiàn)在增大但商業(yè)上可行以及可接受的所處理食品中酚類化合物的濃度下，食品中某些活微生物，比如單核細胞增生利斯特氏菌的量可降低到其檢測限之下。這是一個有益的發(fā)現(xiàn)，因為這可以對某些微生物的拖尾現(xiàn)象提供至少部分解決方案。通常，酚類化合物以約100-約300ppm的濃度加入，更優(yōu)選為約100-約200ppm；當然，有效量可根據(jù)其他參數(shù)而改變(比如特定的高壓加工條件、羊毛硫抗生素附加物的存在以及量、所需水平的微生物減少等)在微生物的滅活中，通過將酚類化合物處理與高壓聯(lián)合，從而獲得協(xié)同效應，這是非常有益的。與其他優(yōu)點一起，這使得更容易符合任何對這類食品添加劑最大水平的規(guī)定，因為酚類化合物引入的量可以被降低。
在一任選的改進中，羊毛硫抗生素可以與可食性酚類化合物(尤其是與氫醌)結(jié)合使用，從而來強化食品的抗微生物處理，并產(chǎn)生明顯更好的微生物滅活效果。羊毛硫抗生素指的是一類含有氨基酸羊毛硫氨酸的細菌素。羊毛硫抗生素包括含有19-34個氨基酸的核糖體合成的肽細菌素，其由包括乳球菌屬物種、芽孢桿菌屬物種和鏈霉菌屬物種在內(nèi)的多種微生物所產(chǎn)生的。可用的羊毛硫抗生素材料包括，舉例而言，乳鏈菌肽、枯草菌素、pep 5、表皮素、gallidermin、肉桂霉素、耐久霉素、血管緊張肽轉(zhuǎn)化酶抑制肽等，及其組合。
用于本發(fā)明的優(yōu)選羊毛硫抗生素是乳鏈菌肽。乳鏈菌肽是由乳酸乳球菌的某些菌株產(chǎn)生的抗微生物多肽。通過這些細菌的純培養(yǎng)物發(fā)酵以及之后的純化和干燥，可以制造出乳鏈菌肽。根據(jù)本文中的目的，術(shù)語“乳鏈菌肽”通常包括但不限制于，天然乳鏈菌肽分子乳鏈菌肽A和乳鏈菌肽Z。乳鏈菌肽在酸性基質(zhì)中是最能溶解的，隨著pH上升，其變得越來越不易溶解。乳鏈菌肽商業(yè)制劑可包含來自發(fā)酵的殘留固體，該固體是不溶的并能產(chǎn)生渾濁的含水懸浮液，但是，這不會對乳鏈菌肽的功效產(chǎn)生不利影響；如果需要，可將該固體除去。也可使用來自其他來源的乳鏈菌肽。
乳鏈菌肽或其他羊毛硫抗生素通常可以0-約10000國際單位/g(IU/g)的水平引入食品材料中。優(yōu)選地，羊毛硫抗生素(優(yōu)選乳鏈菌肽)在本處理方法中以約50-約250IU/g的水平引入，更優(yōu)選為約100-約200IU/g。由于與對食品的高壓處理以及可食性酚類化合物一起使用，在羊毛硫抗生素的存在下，相對于食品化學處理中酚類化合物的單獨使用，獲得食品中有效微生物滅活的酚類化合物負載水平得以顯著降低。相似地，相對于食品化學處理中羊毛硫抗生素的單獨使用，用于增加微生物滅活的羊毛硫抗生素負載水平得以顯著降低。這是需要的，因為這使得更容易符合對這類食品添加劑最大水平的任何規(guī)定。
可食性酚類化合物，以及任選的羊毛硫抗生素的引入可以通過任何方便的方式來完成，只要其基本上并均勻地將化學物質(zhì)分散或分布到食品表面和/或之中。在一些食品中(比如未經(jīng)加工的食品)，暴露的食品表面的化學處理可能是首要的焦點；對于許多加工食品而言，食品整塊和表面上微生物活性的控制也是關(guān)注的焦點。本方法允許表面和整塊的處理，無論是單獨的還是聯(lián)合的。
化學處理試劑(比如單獨或者與羊毛硫抗生素聯(lián)合的酚類化合物或氫醌)可以在食品的生產(chǎn)過程中引入。例如，可食性酚類化合物可以在奶酪生產(chǎn)之前引入乳中，或者其可以在擠出為所需形狀之前與肉漿一起混合?；蛘?，可配制食物，然后可以加入化學處理試劑，然后將食物成形為所需形狀。或者，可配制食物并形成所需形狀，然后用包含化學處理試劑的粉或溶液進行表面處理，處理方式能有效地涂覆表面和/或使化學品穿透入食物內(nèi)部。例如，食品材料可以懸浮或浸入包含化學處理試劑的溶液中，或者將溶液噴霧于食品材料的表面。也可以使用這些應用方法的聯(lián)合。例如，可將化學處理試劑摻入整塊食品中，然后形成所需形狀，接著用化學處理試劑(其可含有與整塊處理相同或不同的、相同或不同水平的化學處理試劑)再進行表面處理。
通過能提供可比的功能性的靜水食品加工機或設(shè)備，將高壓施加到已用可食性酚類化合物預處理過的食品基質(zhì)上。根據(jù)本發(fā)明，已處理食品的高壓加工通常涉及將經(jīng)化學處理的食品(優(yōu)選是包裝形式的)放置于壓力容器中，該壓力容器中包含壓力傳送流體。將容器關(guān)閉，并將容器內(nèi)的靜水壓力增大到所需的水平，比如通過使用外部壓力放大器將傳送介質(zhì)泵入容器中。保持壓力一預定時間，然后釋放壓力，從而將經(jīng)加工的包裝食品從高壓加工系統(tǒng)中移出。優(yōu)選地，化學處理過的食品包裝在可密封的軟質(zhì)容器中，比如軟質(zhì)小袋或包中來高壓加工。
常規(guī)的靜水食品處理機可用于本發(fā)明的實施中。一個實例是靜水食品處理機(來自ABB Autoclave Systems INC.，Columbus OH的Quintus QFP-6)，其包含水/丙二醇(Houghto-Safe 620-TY，Houghton Intemnational，Inc.，Valley Forge，PA)混合物(1∶1，體積/體積)作為壓力傳送流體。
通過高壓加工而施加到食品上的壓力通常為約300-約900MPa，更典型為約400-約700MPa。
處理過程中的溫度并不是關(guān)鍵的。然而，壓力處理通常在低于約80℃下進行，優(yōu)選為約5-約80℃，更優(yōu)選為約20-約50℃。如果需要，可在不同溫度下實施不同部分的過程。優(yōu)選地，食品在本加工期間或之后不暴露于高溫(即大于約50℃)中任何明顯的時間段(即大于約5分鐘)；更優(yōu)選地，在本加工期間或之后基本上不暴露于這樣的高溫中。當然，諸如肉或肉制品這樣的食品可以暴露于足夠高的溫度中，從而在壓力處理步驟之前煮制或預煮該產(chǎn)品。
高壓加工時間，比如在上述壓力和溫度條件下實施，通常為約1-約20分鐘，更典型為約3-約10分鐘。通常，雖然不是在所有情況中必要，但加工時間可以隨施加的壓力增加而縮短，并需隨施加的壓力下降而增加，從而來維持所需水平的微生物滅活。
相比于僅靠高壓處理的方法，用本發(fā)明方法來導致微生物負載顯著下降所需的壓力應用的大小和/或持續(xù)時間得以降低。典型地，這種常規(guī)壓力處理(即不添加化學處理試劑)需要的壓力為約300-約900MPa，持續(xù)約5-約60分鐘以提供微生物的顯著滅活；即使在這些情況中，拖尾也可能不消除。因而本發(fā)明允許在更短的時間段使用更低的壓力，并允許與壓力設(shè)備和操作相關(guān)的成本下降，并且減少了通常與在生產(chǎn)安裝中使用高壓相關(guān)的安全問題。
本發(fā)明允許處理已用高水平(比如約106CFU/g或更多)單核細胞增生利斯特氏菌群體侵襲或接種的食品基質(zhì)，從而實現(xiàn)病原體數(shù)量上大于5的對數(shù)減少、并優(yōu)選大于6的對數(shù)減少。因此，本發(fā)明方法是高效的，如果食品被利斯特氏菌污染，能夠減少病原體的數(shù)量至檢測限之下。當然，應該盡力避免食品中任何的利斯特氏菌的污染；因而在商業(yè)性操作中，本發(fā)明優(yōu)選用來顯著降低利斯特氏菌或其他微生物污染的危險。本發(fā)明應通過食品生產(chǎn)設(shè)施中良好生產(chǎn)實踐來使用，從而避免第一環(huán)節(jié)的污染。以提供補充或另外的保護。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員能認識到的，被利斯特氏菌(即使在低水平)污染的食品生產(chǎn)線應該關(guān)閉，并確定污染源的位置以及將其消除。因而在食品生產(chǎn)線中，高壓處理前例如利斯特氏菌的水平應該非常低，而在高壓處理之后應降低到檢測限之下。在這種食品生產(chǎn)線中本發(fā)明的使用提供了另外的和顯著的對未知污染的保護，從而為終端消費者提供了更高水平的保護，而又不對感官特性造成不良影響，相對于先前而言，其成本僅僅是合理的上升。
在另一實施方案中，根據(jù)本發(fā)明方法加工的食品基質(zhì)具有不可檢測水平的利斯特氏菌(即使污染已經(jīng)發(fā)生)。根據(jù)本發(fā)明的目的，通過暖富集/鋪板技術(shù)來檢測利斯特氏菌的存在(或不存在)，其中約30ml胰蛋白胨肉湯在高壓處理之后加入含有經(jīng)處理食品的包裝中。將該混合物在37℃下培養(yǎng)48小時，接著將富集(混合物)劃線在Oxford瓊脂或PALCAM瓊脂上，并觀察劃線平板上利斯特氏菌的存在/不存在。如上所指，單核細胞增生利斯特氏菌高負載(比如約106-108CFU/g接種的食品)可以在食品中降低到檢測限之下，檢測通過上述暖富集/板方法，其中所處理的食品在中等的壓力(比如約500-約700MPa)、相對短的處理期間(比如約3-約10分鐘)以及低溫(比如約20-約50℃)下加工。通過本發(fā)明的方法也可減少或消除拖尾效應。其他微生物的存在與否可使用相似的技術(shù)來檢測，所用技術(shù)可考慮對特定微生物而進行改變。
在本發(fā)明方法處理之后或之前，可用任何適于該食品具體類型的方法來對食品進行包裝。優(yōu)選地，如圖1所示，食品在高壓處理之前包裝。通常，用這種方法處理并合適包裝的食品在冷藏條件下具有至少約2個月的貨架期，優(yōu)選至少約3個月。使用本發(fā)明，實際貨架期可以根據(jù)微生物穩(wěn)定性之外的原因來確定。
圖1表示本發(fā)明的總體方法，其中食品用可食性氫醌并任選用羊毛硫抗生素進行處理。化學處理過的食品經(jīng)受高壓。優(yōu)選地，在高壓處理之前，使用對零售市場適合的包裝技術(shù)來將食品包裝于合適的容器中。
本發(fā)明方法對于多種微生物都是有效的，包括，例如，利斯特氏菌屬、梭菌屬、芽孢桿菌屬、乳桿菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌屬、片球菌屬和微球菌屬的物種或者及組合。
下面的實施例旨在描述但非限制本發(fā)明。除另有說明外，本文中所用的所有百分比都是以重量計。本文中所有參考文獻均以整體引入作為參考。
實施例1.使用物理(靜水壓力)和化學(可食性氫醌和/或羊毛硫抗生素)處理的各種聯(lián)合來研究以不同單核細胞增生利斯特氏菌株接種的香腸的處理可食性氫醌是0或100ppm水平的叔丁基氫醌(TBHQ)。該叔丁基氫醌是獲自Sigma Chemical Co.(St.Louis，MO)的食品級材料。羊毛硫抗生素是0或100IU/g 水平的乳鏈菌肽。所用的乳鏈菌肽是純的乳鏈菌肽或商購乳鏈菌肽(Nisaplin)，兩者都來自Aplin & Barrett，Ltd.(Trowbridge，England)。所用的Nisaplin樣品包含約1×106IU乳鏈菌肽/g(相當于約25mg乳鏈菌肽/g)。通過將乳鏈菌肽粉溶解于蒸餾水中來制備乳鏈菌肽樣品，用HCl調(diào)節(jié)pH到2，并在121℃下滅菌10分鐘。樣品在每個實驗當天制備并使用。
在這些侵襲研究中使用了三種單核細胞增生利斯特氏菌株。單核細胞增生利斯特氏菌Scott A、OSY-8578和OSY-328獲自俄亥俄州立大學(Columbus，OH)食品科學與工程系食品安全實驗室。所有的實驗用固定相中中培養(yǎng)物實施(在胰蛋白胨肉湯中(TB；Difco Laboratories，Detroit，MI)中37℃下生長18小時)。接種水平是約106CFU利斯特氏菌/克產(chǎn)品。
所用的靜水壓力是600MPa。出于對比的目的，樣品也在沒有靜水壓力下(即在大氣壓力下)進行處理。使用靜水食品處理機(Quintus QFP-6，ABBAutoclave Systems，Inc.，Columbus，OH)，其具有包含水/丙二醇(1∶1體積/體積；Houghto-Safe 620-TY，Houghton Intemational，Inc.，Valley Forge，PA)的壓力傳送流體。在加工之前將樣品保存在冰箱內(nèi)，在處理之后則放置在冰上。每一操作期間的溫度用熱電偶和數(shù)據(jù)記錄器(Campbell Scientific，Inc.，Logan，UT)進行監(jiān)測。
使用完整的因子設(shè)計(即2×2×2×3＝24種處理)，并將操作的次序隨機化。罐裝的維也納香腸(Armour，Dial Corporation，Scottsdale，AZ)購自當?shù)氐氖称冯s貨店。對于每一操作而言，在無菌條件下將一根維也納香腸(重約16g)從商購容器中取出，并轉(zhuǎn)移到無菌的聚乙烯袋(Fisher Scientific Co.)中，將1ml的過夜培養(yǎng)物(18小時)接種到香腸上，用手按摩袋從而將培養(yǎng)物均勻地分布于樣品表面。單獨或聯(lián)合地，加入1毫升每種添加劑，用真空密封機(Vacmaster，Kansas City，MO)將袋密封。使用靜水食品處理機(Quintus QFP6)將樣品袋在30-32℃的溫度下，以600MPa加壓5分鐘。未加壓的樣品以相似方式處理，只是不施加壓力。在高壓加工之后，在無菌條件下打開袋。往袋中加入新鮮的胰蛋白胨肉湯(30ml)，再次密封的袋在37℃下培養(yǎng)48小時以恢復任何存活的菌群。樣品中單核細胞增生利斯特氏菌存活者的存在與否通過將培養(yǎng)混合物在Oxford瓊脂和/或PALCAM瓊脂上劃線來測定。每個測試操作由在給定變量組的5個測試袋組成；重復該實驗4次。
表1描述了處理條件以及每一組處理條件下單核細胞增生利斯特氏菌滅活的平均結(jié)果。操作1-6是對照實驗，操作7-8表示本發(fā)明的方法。
表1單核細胞增生利斯特氏菌測試陽性的袋裝香腸樣品的平均百分比。經(jīng)接種樣品(約106CFU每克產(chǎn)品)在不同條件下處理約5分鐘。標準差(S.D.)見括號內(nèi)。

對于所有測試的利斯特氏菌株，本發(fā)明的方法(操作7和8)提供了最佳的總體保護。將靜水壓力處理和用可食性氫醌衍生物的化學處理相聯(lián)合(即操作7)，獲得對利斯特氏菌的滅活效果大于單一處理的疊加效果。此外，氫醌和乳鏈菌肽與靜水壓力處理的聯(lián)合使用(操作8)導致了Scott A和OSY-8578菌株中利斯特氏菌滅活的甚至更大的百分比。此外，這個實驗也證明，當與壓力聯(lián)合時，低水平的氫醌和乳鏈菌肽(當單獨使用或即使一起使用時基本上沒有保護價值，參見操作2-3)可用來有效地滅活利斯特氏菌。
實施例2.除下述方面外，使用與實施例1中基本上相同的材料和步驟來測定單核細胞增生利斯特氏菌基本上全部消除所需的處理條件乳鏈菌肽水平為0、100或200IU/g；氫醌水平為0、100、200或300ppm；每個實驗重復3次。結(jié)果見表2。
表2單核細胞增生利斯特氏菌測試陽性的袋裝香腸樣品的平均百分比。經(jīng)接種樣品(約106CFU每克產(chǎn)品)在不同條件下處理約5分鐘。標準差(S.D.)見括號內(nèi)。

在本發(fā)明的方法(操作15-18)中沒有檢測到利斯特氏菌。這些結(jié)果也表明并證實了，將靜水壓力處理和用可食性氫醌衍生物的化學處理相聯(lián)合，獲得對利斯特氏菌的滅活效果顯著大于單一模式的疊加效果。在常溫和冷藏條件下儲存的經(jīng)包裝的本發(fā)明的樣品在一年以后并沒有表現(xiàn)出任何微生物生長的跡象。
實施例3.將實施例1中確定的三個利斯特氏菌菌株在胰蛋白胨肉湯中37℃下生長18小時。將培養(yǎng)物在4℃、10000rpm下離心15分鐘。細胞沉淀重新懸浮于磷酸鹽緩沖液(pH7.0)中，并將每一菌株的細胞數(shù)調(diào)節(jié)到109CFU/ml。叔丁基氫醌以約100ppm(10％體積/體積TBHQ/培養(yǎng)物)加入。樣品袋的制備和高壓處理步驟與實施例1中給出的相同。經(jīng)測定的壓力為300、500和700MPa。對照和高壓處理樣品連續(xù)地用0.1％蛋白胨水稀釋，并鋪板在胰蛋白胨瓊脂上。將平板在37℃下培養(yǎng)48-72小時，對菌落計數(shù)。這些操作中高壓加工參數(shù)以及結(jié)果見表3。
表3在叔丁基氫醌存在下壓力處理之后，磷酸鹽緩沖液中單核細胞增生利斯特氏菌株的平均對數(shù)減少(初始負載為約109cfu/ml)

a時間0代表使容器達到300MPa，接著立即降壓；所經(jīng)過時間為約2分鐘6秒。
b時間0代表使容器達到500MPa，接著立即降壓；所經(jīng)過時間為約2分鐘35秒。
c時間0代表使容器達到700MPa，接著立即降壓；所經(jīng)過時間為約2分鐘50秒。
d沒有測定。
這些結(jié)果表明，高壓和TBHQ的聯(lián)合消除了拖尾現(xiàn)象，而單獨高壓則不能。超過8的對數(shù)減少表明，沒有菌落在平板上檢出。計數(shù)的檢測水平為10CFU/ml。OSY-328的初始菌數(shù)平均為約8.9logs；因此，超過7.9的對數(shù)減少表明了低于檢測水平。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參考具體方法和產(chǎn)品的實施方案來加以詳細描述，但應該理解的是，多種改變、修改和調(diào)整可以本公開文本為基礎(chǔ)，因而其也應在由下述權(quán)利要求所界定的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種處理食品以滅活可能存在于食品中的微生物的方法，所述方法包括用含有可食性酚類化合物的組合物來處理食品，并使經(jīng)處理的食品經(jīng)受至少約300MPa的壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中可食性酚類化合物是烷基取代的氫醌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中可食性酚類化合物是叔丁基氫醌。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該組合物還含有羊毛硫抗生素。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中羊毛硫抗生素選自于乳鏈菌肽、枯草菌素、pep 5、表皮素、gallidermin、肉桂霉素、耐久霉素、血管緊張肽轉(zhuǎn)化酶抑制肽及其組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中羊毛硫抗生素是乳鏈菌肽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中微生物選自于利斯特氏菌屬、梭菌屬、芽孢桿菌屬、乳桿菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌屬、片球菌屬和微球菌屬的一個或多個物種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中微生物是單核細胞增生利斯特氏菌。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中食品在處理后不含有可檢測水平的微生物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在約5-約80℃的溫度下，壓力為約400-約900MPa，持續(xù)約1-約20分鐘。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在約20-約50℃的溫度下，壓力為約500-約700MPa，持續(xù)約3-約10分鐘。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中食品選自于肉制品、乳制品、魚制品、食用油、蛋制品和飲料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中食品包括選自于香腸、法蘭克福香腸和午餐肉的肉制品。
14.一種處理食品以滅活可能存在于食品中的微生物的方法，所述方法包括將約100-約300ppm的可食性酚類化合物和約50-約250IU/g的羊毛硫抗生素引入食品中以產(chǎn)生經(jīng)處理的食品，在低于約80℃的溫度下對經(jīng)處理的食品施加約300-約900MPa的壓力，持續(xù)約1-約20分鐘。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中可食性酚類化合物是烷基取代的氫醌。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中可食性酚類化合物是叔丁基氫醌。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中可食性酚類化合物為約100-約200ppm，羊毛硫抗生素為約100-約200IU/g。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中羊毛硫抗生素選自于乳鏈菌肽、枯草菌素、pep 5、表皮素、gallidermin、肉桂霉素、耐久霉素、血管緊張肽轉(zhuǎn)化酶抑制肽及其組合。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中酚類化合物是叔丁基氫醌，羊毛硫抗生素是乳鏈菌肽。
20.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中微生物選自于利斯特氏菌屬、梭菌屬、芽孢桿菌屬、乳桿菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌屬、片球菌屬和微球菌屬的一個或多個物種。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中微生物是單核細胞增生利斯特氏菌。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中食品在處理后不含有可檢測水平的微生物。
23.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中壓力為約500-約700MPa，并在低于約50℃的溫度下施加約3-約10分鐘。
24.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中食品選自于肉制品、乳制品、魚制品、食用油、蛋制品和飲料。
25.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中食品包括選自于香腸、法蘭克福香腸和午餐肉的肉制品。
26.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其還包括將食品進行包裝。
27.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其還包括在施加壓力之前將食品進行包裝。
28.一種在冷藏條件下具有至少約2個月貨架期的食品，其中所述食品通過包括下述步驟的方法來制備(1)用含有約100-約300ppm可食性酚類化合物和約50-約250IU/g的羊毛硫抗生素的組合物來處理食品，(2)將處理過的食品進行包裝，和(3)在低于約80℃的溫度下，使經(jīng)處理和包裝的食品經(jīng)受約300-約900MPa的壓力持續(xù)約1-約20分鐘。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的食品，其中食品選自于肉制品、乳制品、魚制品、食用油、蛋制品和飲料。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的食品，其中食品包括選自于香腸、法蘭克福香腸和午餐肉的肉制品。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的食品，其中可食性酚類化合物為約100-約200ppm的叔丁基氫醌，羊毛硫抗生素為約100-約200IU/g的乳鏈菌肽。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的食品，其中壓力為約500-約700MPa，并在低于約50℃的溫度下施加約3-約10分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種改進的方法來滅活食品中的微生物，其通過將可食性酚類化合物引入食品中，并使所得的含有酚類化合物的食品經(jīng)受高壓條件。這種對食品的物理和化學處理的具體聯(lián)合滅活了食品中不需要的微生物，其滅活程度顯著大于任何一個處理自身所獲得的，這些不同類型處理的聯(lián)合的抗微生物效果協(xié)同性地大于任何從單一處理中能預期的疊加效果。
文檔編號A23L3/3463GK1736272SQ20051009235
公開日2006年2月22日 申請日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月30日
發(fā)明者E·J·圖雷克, A·E·尤塞夫, G·W·奇茲姆, T·H·謝爾哈默 申請人:卡夫食品集團公司, 俄亥俄州立大學研究基金會