任曉鏷+朱玉霞+鮑英杰+劉世欣

摘 要：綠色制造技術（green manufacturing technology，GMT）是一種環(huán)保、健康的現(xiàn)代化加工方式，將其應用于中國傳統(tǒng)肉制品的加工能夠生產(chǎn)出對環(huán)境和健康友好的肉制品。本文系統(tǒng)分析了肉制品傳統(tǒng)加工方式的潛在危害，同時全面介紹了以綠色制造為基礎的肉制品“四非”加工工藝及其產(chǎn)品特點，并對GMT在傳統(tǒng)肉制品加工過程中的發(fā)展前景進行了展望。

關鍵詞：綠色制造技術；傳統(tǒng)肉制品；現(xiàn)代化加工；加工工藝

Abstract： Green manufacturing technology is an environmentally friendly， healthy modern processing method， which can be applied to traditional Chinese meat processing to produce environmentally friendly and healthy meat products. This article systematically analyzes the potential hazards of the traditional processing methods in meat production. Meanwhile， a comprehensive overview of the “four non” processing technology based on the green manufacturing and its product characteristics is presented. Finally， future prospects for the development of green manufacturing technology for traditional meat processing are discussed.

Key words： green manufacturing technology （GMT）； traditional meat products； modern processing； processing technology

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201711010

中圖分類號：TS251.5 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2017）11-0060-05

我國傳統(tǒng)肉制品的歷史悠久，至今已達3 000余年，因其獨特的色、香、味、形而聞名于世，是世界珍貴歷史文化遺產(chǎn)的重要組成部分。按照不同的產(chǎn)品特征和加工工藝可以將傳統(tǒng)肉制品分為腸類肉制品（中式香腸、熏煮香腸等）、火腿肉制品（干腌火腿、熏煮火腿等）、腌臘肉制品（臘肉、咸肉等）、醬鹵肉制品（白煮肉、醬鹵肉等）、熏燒焙烤肉制品（熏烤肉、燒烤肉等）、干肉制品（肉松、肉干等）、油炸肉制品（掛糊炸肉、清炸肉等）、調(diào)制肉制品（生鮮、冷凍肉制品等）及其他類肉制品（魚罐頭等）九大類[1]。隨著我國食品工業(yè)的快速發(fā)展以及國民生活水平的不斷提高，對加工肉制品品質(zhì)提出了更高的要求，我國傳統(tǒng)肉制品不僅需要實現(xiàn)工業(yè)化，還要滿足消費者對營養(yǎng)、安全、綠色、健康肉制品的需求，因此，在加工工藝和技術理論方面存在諸多問題亟待改進和解決。例如，加工設備簡陋、工藝落后，工業(yè)化生產(chǎn)難以實現(xiàn)；衛(wèi)生條件差，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；生產(chǎn)周期長、出品率低、成本高，不利于市場競爭；地域條件影響大等[2-4]。在我國傳統(tǒng)肉制品現(xiàn)代化進程中，越來越多的研究人員認識到所面臨的問題并及時進行多方位、全面、系統(tǒng)的研究，以推進我國傳統(tǒng)肉制品現(xiàn)代化的快速發(fā)展，具體包括改進和完善傳統(tǒng)肉制品配方及加工工藝、研發(fā)新型加工設備、應用新型包裝材料及包裝技術、推廣先進的貯藏保鮮技術等[5-6]。加工肉制品綠色制造技術（green manufacturing technology，GMT）是對傳統(tǒng)肉制品加工技術的一次革新。

1 肉制品GMT的提出

早在20世紀90年代，世界癌癥研究基金會專家組就指出，肉類經(jīng)油炸、燒烤或煙熏后會產(chǎn)生食源性致癌、致突變物，且與未經(jīng)處理肉類中的含量差異很大，沒有令人信服的證據(jù)支持現(xiàn)有的油炸、煙熏或燒烤等加熱方法能改變其致癌風險這一說法。世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構（International Agency for Research on Cancer，IARC）基于肌肉食品傳統(tǒng)加熱技術的研究，對紅肉及加工肉制品的致癌性進行了評價，將腸類制品、腌制火腿、培根等加工肉制品列為1類致癌物，且認為加熱是導致食源性致癌、致突變物形成的主要決定因素[7]。

傳統(tǒng)特色肉制品一直深受消費者的青睞，而其加工方式主要涉及燒烤、油炸、煙熏、鹵煮等工藝，加熱溫度通常在160～250 ℃，在加熱過程中，肉中的天然組分，如蛋白質(zhì)、肽類、氨基酸、還原糖、脂肪和維生素等，發(fā)生降解反應和美拉德反應，在賦予肉制品良好色澤及風味的同時也不可避免地導致有害物質(zhì)的產(chǎn)生，如3，4-苯并芘、雜環(huán)胺、反式脂肪酸、甲醛、膽固醇氧化物和油脂氧化物等。例如，肉類在高溫油炸過程中會不同程度地產(chǎn)生雜環(huán)胺和反式脂肪酸等，其中許多雜環(huán)胺類化合物屬于對人類“很可能致癌物（2A級）”或“潛在致癌物（2B級）”[8-9]。油炸產(chǎn)生的油煙排入大氣會造成環(huán)境污染，經(jīng)常食用熏制及燒烤牛肉、羊肉、豬肉、魚肉等肉類食品使人體攝入多環(huán)芳烴、雜環(huán)胺等化合物的幾率大大增加[10]。隨著老鹵（老湯）使用次數(shù)的增加，醬鹵肉制品中雜環(huán)胺和膽固醇氧化物的含量也不斷提高。與此同時，油炸、燒烤和煙熏等傳統(tǒng)加工方式也會向大氣中排放大量PM 2.5（細顆粒物）和甲醛等。食品工業(yè)和餐飲業(yè)采用的傳統(tǒng)油炸和燒烤加熱方法排放的PM 2.5質(zhì)量濃度高達1 800～2 440 μg/m3，甲醛質(zhì)量濃度達0.167～0.270 mg/m3，而且這類PM 2.5顆粒物中還攜帶高濃度的3，4-苯并芘和雜環(huán)胺等有害物質(zhì)[11]。據(jù)不完全估計，北京周邊地區(qū)每年因燒雞生產(chǎn)就會排放200 t細顆粒物。另一方面，廚房油煙也不容忽視，雖然廚房油煙凈化器能過濾掉大部分油煙物質(zhì)，但是對于PM 2.5而言，凈化器的效果并不理想，長期暴露于高溫油炸油煙、燒烤油煙和廚房小環(huán)境油煙使人們罹患肺癌的風險增加2～3 倍[12-13]。endprint

營養(yǎng)、健康和安全是保證加工肉制品健康消費的重要前提。為了減少或消除由油炸、煙熏或燒烤等傳統(tǒng)加熱方法對環(huán)境和健康帶來的風險，肉制品GMT的研究和應用正在日益受到研究者和生產(chǎn)者的廣泛關注。綠色制造是一種環(huán)保、健康的現(xiàn)代化制造方式，能最大程度地減少加工過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，生產(chǎn)對人類和環(huán)境有益的食品。

2 “四非”肉制品GMT

GMT隸屬于綠色化學范疇，綠色化學代表著從最根本的層面解決為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展過程中的挑戰(zhàn)所做出的關鍵努力，在生產(chǎn)、轉化和利用化工類產(chǎn)品時重新審視、設計并創(chuàng)建科學的工具，以提高效率和效能，同時盡量減少浪費和危害[14]。GMT是指利用綠色化學原理對傳統(tǒng)工藝進行改造，是現(xiàn)代食品科學發(fā)展的必然趨勢。加工肉制品綠色制造是指以優(yōu)質(zhì)肉為原料，利用綠色化學原理和手段對產(chǎn)品進行綠色工藝設計，從而在加工、包裝、貯運及銷售過程中把產(chǎn)品對人體健康和環(huán)境的危害降到最低，并使經(jīng)濟效益和社會效益得到協(xié)調(diào)優(yōu)化的一種現(xiàn)代化制造方法或途徑[15-16]。

肉制品GMT是“非油炸、非燒烤、非煙熏、非鹵煮”的“四非”技術，倡導“不用一滴油、不用一縷煙、不用一絲一毫化學合成的香精色素”的綠色加工理念，是健康友好型和環(huán)境保護型的現(xiàn)代加工技術。開展加工肉制品綠色制造研究要探索肌肉食品原料及其組分在加熱過程中的化學變化，闡明主要組分的熱變化機理和規(guī)律，揭示其相互作用規(guī)律。肌肉食品原料和添加物的熱變化非常復雜，在加熱過程中既能產(chǎn)生對健康有益的物質(zhì)，又能形成對健康有害的物質(zhì)。

3 “四非”肉制品GMT的應用

GMT產(chǎn)品將隨著公眾健康和安全意識的增強而迎來更大的需求。以綠色制造為基礎的肉制品“四非”加工工藝是對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行的現(xiàn)代化改造，有效地提高了產(chǎn)品的食用品質(zhì)及安全性，同時實現(xiàn)了傳統(tǒng)肉制品的配方科學化、工藝現(xiàn)代化和產(chǎn)品健康化，這對指導肉制品安全加工、促進我國肉制品加工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整，使其健康、穩(wěn)定、快速發(fā)展意義重大。

3.1 非油炸技術

油炸食品是我國的傳統(tǒng)食品之一，因其色澤金黃、質(zhì)地酥脆及特有的風味與口感成為國內(nèi)外消費者廣泛接受的一大類食品。但是近年來的研究表明，油炸食品的安全性存在很大問題，經(jīng)常食用油炸食品對身體健康極為不利[17]。經(jīng)過高溫油炸后的肉制品富含油脂及其氧化產(chǎn)物，并且會產(chǎn)生多環(huán)芳烴類和雜環(huán)胺類等致癌、致突變物[18]；同時，油在高溫下反復使用會產(chǎn)生反式脂肪酸和丙烯酰胺[8]，油炸產(chǎn)生的油煙中含有3，4-苯并芘和甲醛等有害物質(zhì)[11]，這些物質(zhì)均為直接的或潛在的致癌致畸物，嚴重威脅人類的健康。

綠色制造非油炸技術主要包括制備增香液、腌漬入味、熱力場干燥及噴淋風味料包等過程[19-20]，其加工工藝主要包括2 個階段：1）干燥階段，此時產(chǎn)品失去部分水分，有利于產(chǎn)品的著色和產(chǎn)品形態(tài)的形成；2）著色階段，此時在較低溫度下向產(chǎn)品噴淋風味料包進行著色和增香[21]。采用綠色制造非油炸技術能有效提高加工肉制品的色澤和風味，顯著減少致癌致畸物等有害物質(zhì)的產(chǎn)生，大大降低PM 2.5的排放量，提高加工肉制品的安全性、衛(wèi)生性和食用品質(zhì)，符合消費者健康、安全的飲食需求，并且有利于提高相關企業(yè)的經(jīng)濟效益，為加工肉制品的綠色制造開辟了新的途徑。

3.2 非鹵煮技術

醬鹵肉制品在我國已有幾千年歷史，它是我國傳統(tǒng)加工肉制品的典型代表，其產(chǎn)品外形美觀、色澤鮮亮、風味醇厚、美味可口，深受消費者的歡迎和喜愛。老鹵對醬鹵肉制品而言不可或缺，它是反復煮制后的鹵湯。傳統(tǒng)觀念認為，隨著老鹵連續(xù)使用時間的延長，原料肉中的可溶性蛋白質(zhì)、呈味核苷酸等物質(zhì)會越來越多地溶解在老鹵中，產(chǎn)品的風味就越濃厚；企業(yè)在生產(chǎn)加工時也極為強調(diào)老鹵的質(zhì)量，認為老鹵愈老愈好，常將“百年老鹵”視為珍品并積極宣傳[22]。但隨著人們對食品安全問題的重視，傳統(tǒng)醬鹵工藝中的老鹵由于反復使用而產(chǎn)生的安全隱患逐漸引起關注，其主要有害物質(zhì)為雜環(huán)胺，這已得到多位研究人員的證實[23-24]。

綠色制造非鹵煮工藝采用腌漬入味和熱力場干燥技術，在保證畜禽肉制品傳統(tǒng)風味的同時極大地減少了產(chǎn)品中有害物質(zhì)的形成。腌漬入味是根據(jù)不同地區(qū)消費者的飲食習慣選擇不同種類和比例的香辛料，制備香辛料包底物[25]，其后采用循環(huán)熱力場干燥技術，分3 個階段對肉制品進行干燥。在節(jié)約產(chǎn)品制備時間的同時，能夠通過控制熱風速度和溫度、注射保水劑及添加護色劑等方式調(diào)控原料肉表皮的溫濕度，在一定時間內(nèi)調(diào)控原料肉的質(zhì)構和色澤，使其經(jīng)過高溫滅菌后仍能保持脆嫩的口感[26]。

3.3 非煙熏技術

煙熏肉制品在國內(nèi)外均有悠久的歷史，它是指用木材不完全燃燒時生成的揮發(fā)性物質(zhì)對原料肉進行熏制的過程[27]。由于飲食習慣的差異，世界不同地區(qū)對不同濃度煙熏味的愛好不同，我國湖南、四川、重慶、貴州及云南等地對煙熏味尤其青睞。煙熏在使肉制品獲得煙熏味的同時，還能夠使其獲得一些其他優(yōu)良特性，如使肉制品脫水，并產(chǎn)生特有香味、改善肉制品色澤、具有一定的防腐和抗氧化作用、延長肉制品的貯藏期和貨架期等[28]。但是傳統(tǒng)煙熏肉制品在形成煙熏風味和色澤的同時，也受到許多有害物質(zhì)的污染，如多環(huán)芳烴、甲醛等強致癌致畸物[29-30]。液熏技術的應用大大減少了多環(huán)芳烴的污染，但甲醛的污染仍未得到有效控制。在中華人民共和國衛(wèi)生部新頒布的《食品添加劑使用標準》中明確刪除了甲醛等品種，不允許其再在食品中使用。因此，綠色制造非煙熏技術的應用顯得尤為重要，其能夠實現(xiàn)煙熏肉制品在保持傳統(tǒng)煙熏風味的同時不含有害物質(zhì)，做到真正的安全、健康。

綠色制造非煙熏技術的核心是無甲醛、無3，4-苯并芘、色味安全三效煙熏液的研制[31]。目前普遍認為熏煙及煙熏液中的主要成分為酚類、羰基類、有機酸類、醇類和酯類化合物等[32]，將這些物質(zhì)按一定比例進行復配，采用配方均勻設計配制煙熏液，再結合分段式熱力場干燥技術制備無甲醛、無3，4-苯并芘的煙熏肉制品[33]。采用綠色制造非煙熏工藝制作的肉制品在色、香、味方面與采用傳統(tǒng)工藝制作的煙熏肉制品基本一致，甚至更優(yōu)；同時大大降低了甲醛及3，4-苯并芘等有害物質(zhì)的含量，提高了產(chǎn)品品質(zhì)，也解決了傳統(tǒng)工藝導致的肉制品表面結痂、干硬的問題，簡化并優(yōu)化了傳統(tǒng)煙熏工藝，縮短了工藝時間，降低了生產(chǎn)成本。endprint

3.4 非燒烤技術

燒烤肉制品因其獨特的風味而受到世界各地人民的歡迎，在歐美又被稱作“BBQ（barbecue）”，是歐美國家最主要的肉品加熱方式。在我國，燒烤文化的發(fā)展更是源遠流長，漢代期間就有民間炙烤羊肉串的記載，到后來的魏晉、明清時期烤羊肉串已廣負盛名。燒烤是以空氣或燃料為熱源，直接或間接對食物進行加熱的一種加熱方式，其加熱溫度一般在190～260 ℃之間，在此溫度下食物發(fā)生一系列生物化學反應，產(chǎn)生特有的燒烤香味和色澤，其中美拉德反應、脂質(zhì)氧化和硫胺素的降解在燒烤風味的形成過程中起重要作用[34]。但由于燒烤通常在高溫條件下進行，很容易導致雜環(huán)胺、3，4-苯并芘等致癌、致畸、致突變物及其他有害物質(zhì)的產(chǎn)生[35]。

綠色制造非燒烤技術是將原料肉置于110～120 ℃范圍內(nèi)的熱力場干燥條件下，基于美拉德反應定向控制的基本原理，使原料肉中的燒烤香味前體物與底物混合物產(chǎn)生良好色澤和特殊燒烤風味的過程[36]。前體物的添加和美拉德反應的定向控制能夠使非燒烤肉制品保持傳統(tǒng)烤肉的色澤和質(zhì)構品質(zhì)，具有良好的燒烤風味和傳統(tǒng)特色燒烤產(chǎn)品的感官品質(zhì)。同時，香辛料的腌制作用和低溫熱力場干燥技術使產(chǎn)品中的雜環(huán)胺和3，4-苯并芘等有害物質(zhì)的含量大大降低[37-38]。

GMT研究人員在探索新型肉制品加工方法的同時，積極完善加工肉制品中各種有害物質(zhì)的檢測方法。朱易[39-40]、芮露明[41]等通過優(yōu)化實驗條件，建立了用氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）法測定煙熏肉制品中甲醛含量的方法；邵斌等[42]建立了固相萃取-高效液相色譜法同時測定傳統(tǒng)禽肉制品中9 種雜環(huán)胺類化合物的方法；錢燁等[43]完善了GC-MS法測定干腌火腿中膽固醇氧化物（cholesterol oxidation products，COPs）含量的方法。

3.5 綠色制造加工肉制品的特點

基于“四非”加工工藝的綠色制造加工肉制品保持了傳統(tǒng)特色肉制品的良好風味和感官品質(zhì)，極大地降低了加工肉制品中有害物質(zhì)的含量，在滿足人們追求營養(yǎng)、健康理念的同時，促進了現(xiàn)代化加工技術在傳統(tǒng)肉制品中的應用。綠色制造加工肉制品與傳統(tǒng)加工肉制品的特點及有害物質(zhì)的含量對比如表1所示。

4 加工肉制品GMT的發(fā)展前景

2016年8月中華人民共和國國務院發(fā)布的《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》[44]中多次提到“綠色制造”，“十三五”時期將全面推進“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”發(fā)展，確保全面建成小康社會。“十三五”期間，中國將全面推行綠色制造，支持綠色金融、綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加快構建高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造體系，引導消費朝著智能、綠色和健康的方向轉變。這意味著大到國家層面，小到科研工作者，均看好綠色制造在中國的發(fā)展前景。開展加工肉制品綠色制造研究要探索加工過程中有害物質(zhì)的形成機理和規(guī)律及有害物質(zhì)產(chǎn)生的必要條件和充分條件。氨基酸、還原糖及其混合物在不同的加熱方式下并非都會產(chǎn)生雜環(huán)胺化合物，也并非在任何條件下都會產(chǎn)生人們不期望的物質(zhì)。研究綠色制造的目的就是要揭示風味物質(zhì)、色素物質(zhì)和有害物質(zhì)形成之間的內(nèi)在聯(lián)系，并在此基礎上進行調(diào)控研究，開發(fā)關鍵技術。開展加工肉制品綠色制造研究要探究肌肉食品原料加工過程中的物理變化、研究傳熱、傳質(zhì)對肌肉食品原料形態(tài)變化的影響規(guī)律、揭示單向和雙向傳質(zhì)過程中肌肉食品原料形態(tài)特征的變化規(guī)律以及風味和有害物質(zhì)形成之間的規(guī)律、揭示傳導、對流和輻射及其相對強度與風味、有害物質(zhì)形成之間的規(guī)律、創(chuàng)新開發(fā)關鍵技術設備或操作單元，使肌肉食品原料在較低的溫度下產(chǎn)生人們期望的色澤、香氣和味道，并有效減少或消除加工過程中有害物質(zhì)的產(chǎn)生及PM 2.5和有害氣體的排放。要利用現(xiàn)代智能技術和機械裝備武裝肉類加工業(yè)，最終實現(xiàn)加工肉制品的配方科學化、工藝現(xiàn)代化、生產(chǎn)標準化和產(chǎn)品健康化。

大力發(fā)展GMT對于調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構、淘汰落后產(chǎn)能、促進產(chǎn)業(yè)技術升級換代、改善公眾的營養(yǎng)健康狀況以及加快生態(tài)文明建設具有重要的現(xiàn)實和歷史意義。隨著經(jīng)濟和社會的進步和科學技術的發(fā)展，食品綠色化學這個新興學科，無論在理論還是實踐方面必將得到長足的發(fā)展。

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