肉类是人类饮食中重要的蛋白质来源，为日常饮食提供20%～40%蛋白质，羊肉作为一种优质肉类，蛋白质含量高，且具有低脂肪、低胆固醇特点，风味独特，易于消化[1]。我国偏好羊肉的饮食传统悠久，据《本草纲目》记载：“羊肉能暖中补虚，补中益气，开胃健身，益肾气，养胆明目，治虚劳寒冷，五劳七伤”[2]。现代食品营养学研究表明，羊肉富含优质氨基酸、矿物质，还含有多种维生素，对维持人体正常生理功能、促进新陈代谢、促进骨骼发育等具有重要作用。2023年，我国羊肉产量531万 t，同比增加7万 t，增长1.3%，但仍远未满足国内消费需求。2023年，我国羊肉进口总量再创历史新高，达43.4万 t，约占全年肉类进口总量的6%[3]。
随着居民生活水平的不断提高，消费者对羊肉及其制品的品质要求也越来越高，羊肉制品的种类及质量明显提升。羊肉制品种类繁多，涵盖各种加工方式和加工制品，目前根据网络平台销量来看，羊肉串、羊肉卷、羊肉馅、羊肉片、腌羊肉、羊肉香肠和羊肉丸等产品在消费市场占比较高。
我国羊肉制品加工历史悠久，是羊肉品类最丰富的国家，但在加工工艺层面却存在明显短板，如以手工制作为主、标准化生产工艺参数不精确、生产环境条件控制不严格等，导致标准化生产难以实现，产业规模化发展也面临重重阻碍[4]。目前羊肉加工标准化普及程度不高，腌制不均匀、贮藏方式不当及人工操作不规范等导致微生物污染现象较多[5-6]。目前羊肉及羊肉制品保鲜已经成为市场亟需、紧缺的技术，研究者们致力于开发新型保鲜技术，减缓或抑制羊肉中的微生物繁殖、氧化反应及营养损失，从而延长其货架期。
1 羊肉及其制品腐败变质原因
冷鲜羊肉及其制品在0～4 ℃加工、贮藏、流通中易受到微生物、贮藏条件及外源污染物等因素的影响，从而引发酸败、嫩度降低、褪色、产生腐败味等品质劣变现象，造成营养价值和食用价值下降，食用腐败变质的羊肉及其制品会引发腹泻、呕吐或发烧等症状，甚至可能对呼吸系统和神经系统产生不良影响[7]。
羊肉及其制品品质下降由多种因素引起，主要包括原料初始菌落数、加工与贮藏环境、包装材料、冷冻速率及销售温度波动等。在分销、贮藏和零售市场中，微生物相关腐败约占肉类损失的8%[8]，王筱梦等[9]发现屠宰场的屠宰水样受污染情况严重，菌落总数为4.80（lg（CFU/mL））；在同一生产线或使用相同设备加工羊肉制品时，可能会发生交叉污染，造成希瓦氏菌和其他弧菌生长，导致羊肉及其制品腐败变色[10]；Şanlıbaba[11]从土耳其零售生牛羊肉中分离出金黄色葡萄球菌；Rawson[12]对英国羊肉中所含沙门氏菌进行风险评估，预测每100 000 人中约有16.69 例沙门氏菌病病例。传统腌制干羊肉香肠中明串球菌属、巨型球菌属和热杀索丝菌属占比较高[13]；羊肉串中地衣芽孢杆菌属、枯草芽孢杆菌属和暹罗芽孢杆菌属为主要腐败菌[6]；羊肚中则以金黄色葡萄球菌属、蜡样芽孢杆菌属和大肠杆菌属为主[14]。在实际生产加工和贮藏过程中，羊肉及其制品污染途径如表1所示。
表1 羊肉及其制品污染途径
Table 1 Pathways of contamination of mutton and its products
污染途径影响因素参考文献屠宰加工动物皮毛所携带的内源污染物、屠宰环境及空气中未控制微生物、加工设备未清洁彻底或有残留物、人员操作不规范[15-17]包装材料昆虫及啮齿动物啃食纸质包装、微生物分解纸质包装中的纤维素、浆料等、塑料包装中微塑料迁移、罐头食品热处理时受到重金属污染[18]贮藏、运输、销售反复冻融造成微生物数量增加、销售切割时交叉污染[19-20]
2 羊肉及其制品蛋白与脂质氧化机理
羊肉经过煎、炸、涮、煮等一系列加工后，在贮藏过程中，由于其自身的抗氧化能力减弱，且受到环境中温度和湿度的影响，其脂肪和蛋白发生氧化降解[21]，进而导致颜色、风味等品质劣变和营养价值下降。
蛋白质氧化是通过与活性自由基直接反应或与氧化应激的次级代谢产物间接反应引起的蛋白质共价修饰[22]，可导致蛋白质结构和特性改变，如溶解性、流变性、反应特性及蛋白酶活性等。活性氧（reactive oxygen species，ROS）是引起羊肉蛋白质氧化的主要原因，ROS直接攻击蛋白质大分子，通过偶联反应、脱氢和氧化直接修饰氨基酸残基和芳香族氨基酸[23]（图1）。碱性氨基酸被氧化成羰基，羰基可与氨基相互作用形成酰胺键，半胱氨酸的硫醇基团氧化导致二硫键形成，这些氧化交联反应可以使蛋白质聚合、降解并与其他食物成分发生相互作用产生复合物[24]，从而影响肉类的食用品质、加工特性及营养价值等，进而影响其货架期。
图1 蛋白质氧化（A）和脂肪氧化（B）机理图
Fig. 1 Schematic diagram of protein oxidation (A) and fat oxidation (B)
脂质过度氧化与腐臭气味形成和风味劣变有关，分为3 个阶段：链引发、链传递及链终止[25]。羊肉富含不饱和脂肪酸，由于不饱和脂肪酸氧化敏感性与其不饱和度有关，因此与单不饱和脂肪酸相比，多不饱和脂肪酸更易被氧化，与分子氧反应形成酯酰基氢过氧化物，这些过氧化物进一步分解产生低分子质量挥发性化合物，如己醛、2-壬烯醛等[26]，这些挥发性化合物是肉类氧化后产生不良气味的主要来源，也是导致过氧化值升高的主要原因。
羊肉贮藏过程中部分生化反应产生的挥发性有机化合物赋予冷鲜羊肉不同于鲜羊肉的特殊嗅觉属性，甘油三酯分解有助于油酸、棕榈酸和硬脂酸形成[27]。亚油酸和油酸衍生的氢过氧化物中，烷氧自由基裂解C—O键可以生成对腐败气味有显著贡献的物质，如己醛、2-辛醛、2,4-十烯醛、反-2-辛烯醛等，随后氢过氧化物的C—C键断裂产生挥发性有机化合物[28]。Xu Le等[27]研究脂类在羔羊宰后挥发物组演变中的作用及其可能调控机制发现，酰基肉碱和甘油三酯降解可能是羔羊肉在贮藏初期挥发物组演变的重要途径。Zhang Yu等[29]发现煮熟的羊肉丸在贮藏过程中含硫化合物对其整体香气贡献较大，虽然醛类挥发性化合物相对含量不高，但阈值较低，对羊肉丸香气也有所贡献。
3 羊肉及其制品保鲜技术研究进展
3.1 低温贮藏技术
低温贮藏技术即以低温环境限制肉制品中微生物的繁殖活动，减缓其中脂肪和蛋白质氧化，从而保持新鲜度、延长货架期。孙丹丹等[30]对10 ℃和4 ℃下贮藏冷鲜羊肉进行研究，发现4 ℃冷藏比10 ℃贮藏货架期延长21 d。郭晓霞[31]为开发预制羊肉干锅产品，对羔羊肉在冰温和冷藏环境中乳酸含量、质构特性及肉色等指标进行研究，结果表明，冷藏组乳酸含量高于冰温组，贮藏21 d冰温组硬度比冷藏组高968.49 g，且肉色优于冷藏组，冰温技术有效延长货架期6～9 d。微冻贮藏技术在抑制酶活性的同时能有效减缓微生物生长代谢，卢骁[32]通过比较真空包装牛肉在不同贮藏温度下的总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、菌落总数、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值等指标发现，与冷藏相比，微冻贮藏显著延长牛肉的货架期，且贮藏温度越低，亮度值（L*）和红度值（a*）变化速率越慢。许立兴等[33]研究发现，贮藏期微冻条件下的羊肉a*始终优于冰温条件，别雪等[34]也证明，在不同贮藏温度（冻藏和冷藏）下，滩羊肉pH值、黄度值（b*）、磷含量均有显著差异。目前我国羊肉产品仍以生鲜羊肉为主，羊肉制品一般多为短期食品，不宜长期放置。牛佳等[35]采用栅栏技术对羊肉进行减菌处理后，制备的白切羊肉、椒盐羊肝和酱羊肉在低温贮藏条件下的货架期分别为30、28、35 d。
当前，低温贮藏技术因其保鲜效果显著而备受青睐，其不仅能够有效延缓脂肪和蛋白质氧化，还能够降低酶活性，确保在较长时间内维持产品高品质和安全性。根据贮藏温度不同，低温保鲜可分为冷藏、冰温、微冻和冷冻（表2）。
表2 不同低温贮藏方式对羊肉及其制品保鲜效果比较
Table 2 Comparison of the effects of different low-temperature storage methods on keeping the freshness of mutton and its products
贮藏方式贮藏温度优点缺点非真空包装货架期参考文献冷藏0～4 ℃口感更好，无冰晶形成，减少肌肉组织损伤肉色不易维持3 d内品质最好[36]冰温0 ℃～冻结点温度结合冷藏与冻藏的优点，有效维持新鲜度，风味损失少贮藏温度不易控制1 周左右能维持较优品质[37]微冻冻结点以下1～2 ℃部分冻结，结构破坏小，汁液流失率低对温度控制要求高2～3 周pH值、TVB-N含量、TBARS值在合理限量范围内[38]冻藏-18 ℃及以下显著延长货架期易破坏肌纤维结构、脂肪氧化、蛋白质变性、感官品质易下降3 个月内食用最佳，不超过11 个月[36,39]
3.2 包装技术
包装通过改变肉品贮藏环境提高肉品安全性、维持肉品品质，一般冷却羊肉多采用真空包装及气调包装（表3）。真空包装技术广泛应用于食品保藏，能有效抑制微生物生长，防止二次污染且能减缓脂肪氧化速率，延长货架期。刘婷等[40]通过比较真空包装和普通包装结合牛至精油的保鲜效果发现，4 ℃下真空包装冷鲜羊肉TVB-N含量、过氧化值和丙二醛含量等指标均极显著低于普通包装。郝艳杰等[41]分别用热缩袋和纹路袋对牦牛肉进行真空包装，贮藏于4 ℃，结果显示，真空热缩包装牦牛肉更嫩，颜色更新鲜，喷淋减菌结合真空热缩袋包装对延长冷鲜牦牛肉货架期效果更为显著。热伊汉古丽·萨地克等[42]将熟制烤羊肉串真空包装并微波杀菌后，4 ℃下的货架期可延长至14 d。目前真空热缩包装在羊肉中应用较少，具有广阔的研究性。在气调包装中，适量O2能够促进氧合肌红蛋白形成，有助于鲜肉呈现新鲜的色泽。CO2主要起抑菌作用，充入体积分数20%的CO2已经可以有效抑制微生物的生长[43]，而N2作为一种惰性气体主要起防止氧化酸败的作用。气调保鲜取决于不同气体的合理组合，宋宏新等[44]通过调节不同气体组合对冷鲜羊肉进行保鲜，发现20% CO2+65% O2具有最佳的保鲜效果，TVB-N含量、菌落总数、pH值均低于真空包装，而且能有效维持冷鲜羊肉的鲜红肉色，保持产品的优良外观，使冷鲜羊肉的货架期延长至16～20 d。但目前气调包装在羊肉制品中研究较少，是一个值得探索的重要领域。
表3 不同包装方式对羊肉及其制品保鲜效果的比较
Table 3 Comparison of the effects of different packaging methods on keeping the freshness of mutton and its products
包装方式优点缺点冷藏（0～4 ℃）货架期参考文献真空包装防止鲜肉表面脱水，抑制好氧细菌生长和繁殖汁液渗出严重，鲜肉的持水性能降低，使肉品形状发生改变7～8 d[38]真空真空热缩包装气阻性好、抗穿刺、使用方便，相比真空包装能更好维持色泽不适合包装较小块的肉品14～18 d[45-46]托盘包装抑制嗜冷杆菌繁殖微生物增长较快，冷鲜肉货架期较短4～7 d[47-48]非真空气调包装有效抑制微生物繁殖，有利于保持肉类色泽、风味和营养品质实际生产中价格较高，不适宜长期贮藏14 d左右[46]
3.3 保鲜剂保鲜技术
保鲜剂保鲜技术是指在食品的生产、贮运和销售过程中，通过向食品中添加特定类型的添加剂延长食品货架期并尽量保持其原有品质的一种技术。食品保鲜剂根据来源不同可分为化学保鲜剂和天然保鲜剂（表4）。
表4 不同保鲜剂对羊肉及其制品保鲜效果的比较
Table 4 Comparison of the effects of different preservatives on keeping the freshness of mutton and its products
保鲜剂分类来源作用机制优点缺点参考文献化学保鲜剂分解成醇类和酸类，抑制霉菌生长、影响微生物细胞中的酶活性成本低、保持水分和脂肪及调节质地，有多种保鲜功能通过食物进入人体，对人体健康有副作用[49-50]植物源破坏细胞膜并阻碍酶ATP合成[51]天然保鲜剂动物源所带正电荷与细菌表面带负电荷的基团作用，改变细胞膜的流动性和选择透过性；低分子质量成分可以渗入细胞核中与DNA结合，干扰DNA复制与代谢，从而杀灭细菌毒性低、来源广泛、安全性高生产成本高、精油易挥发[52]微生物源利用微生物菌体或其代谢产物作为发酵剂，抑制杂菌生长[53]
在肉类保鲜过程中，常见的化学防腐剂有醋酸、乳酸、抗坏血酸、山梨酸钾、柠檬酸、异抗坏血酸、复合磷酸盐等各种有机酸及其盐。其中，乙酸、山梨酸及其盐和乳酸钠因其良好的保鲜效果使用较为广泛，这些保鲜剂无论是单独使用还是复配使用，对羊肉均具有显著的保鲜效果。谢宗龙等[54]筛选和优化不同防腐剂的复配比例，结果表明，2%醋酸、1%乳酸、0.25%柠檬酸和0.1%抗坏血酸复配使用可将羊肉保存7 d。
在自然界中，动物源天然保鲜剂种类繁多，如溶菌酶、壳聚糖、抗菌肽、蜂胶、鱼精蛋白等。壳聚糖具有较好的抑菌活性、无毒，是常用的广谱抗菌剂，对大肠杆菌、小肠结肠炎耶尔森氏菌、金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特氏菌、鼠伤寒沙门氏菌等易引起食物中毒的常见微生物有较强的抑制作用[55]。被世界许多国家广泛认可的微生物源保鲜剂有乳酸链球菌素（nisin）、纳他霉素、普鲁兰多糖、曲酸等。其中，Nisin可被体内的蛋白酶降解为氨基酸[56]，对人体无不良影响。卢晓辉等[57]以不同质量浓度ε-聚赖氨酸和Nisin分别对鄂尔多斯白山羊肉进行冷藏保鲜，结果表明，0.2 g/L Nisin浸泡能够有效延长羊肉保鲜期约7 d。随着研究的深入，越来越多的植物资源被发现并用于开发新型保鲜剂，植物源保鲜剂应用已涵盖水产品、肉制品及花卉保鲜等领域，显示出广泛的应用前景。从植物中提取的活性物质可有效抑制食品中致病菌及致腐菌生长，有抗菌作用的植物源活性物质包括生物碱、酚类、类黄酮、萜类、甾体等[58]，还有一些独特的氨基酸和植物多糖等。植物源保鲜剂大多来源于中草药、香辛料、果蔬或其他野生植物。花椒果皮和种子富含精油，可以通过水蒸气蒸馏法、有机溶剂萃取法及超临界CO2萃取法等进行提取[59]，花椒精油对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和大肠杆菌表现出抗菌性[60]，还具有抗氧化、杀虫等生物活性。李美玲等[61]通过添加花椒精油对蔬菜羊肉丸贮藏性能进行研究，结果表明，花椒精油添加量为质量分数0.15%时，羊肉丸可以在4 ℃贮藏4 d。Li Hongbo等[62]对经花椒精油处理过的冷鲜羊肉进行烤制后，从中检出包括乙酸乙酯在内的多种挥发性有机物，风味明显增强。阮雁春等[63]对生姜提取物和花椒精油复合抗菌液处理的冷鲜羊肉在冷藏条件下的新鲜度指标、脂质氧化指标等进行检测，与使用单一抗菌液相比，复合抗菌液可有效抑制贮藏过程中的微生物生长。
3.4 新型非热物理保鲜技术
非热物理技术对羊肉的品质影响较小，在抑制细菌、霉菌等微生物生长繁殖方面效果显著，同时还能抑制多种酶活性，延长货架期。超高压处理可使微生物的酶失活或变性[64]，于赵杰[65]将酱卤羊肚在500 MPa下保压15 min，贮藏15 d后超高压组菌落总数显著优于热处理组和对照组。脉冲电场对肉制品的贮藏品质、嫩化效果及保水性等有积极影响，但高剂量脉冲光照射引起的瞬时局部升温可能造成不良风味的产生。紫外线对肉类表面的单核细胞增生李斯特氏菌、大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌和腐生葡萄球菌等有显著杀灭作用[66]，臭氧杀菌处理不会在食品表面产生残留污染，在食品加工行业中的应用日趋广泛。刘恒阁等[67]用臭氧水对罗非鱼进行清洗处理，结果表明，当臭氧水质量浓度5.160 mg/L、浸泡时间10 min时，清洗杀菌效果最佳，且罗非鱼品质较好。低温等离子体杀菌是一种新型非热加工技术，等离子体释放的高活性物质具有抑菌作用，该技术具有安全、高效、操作简便等优点，在食品杀菌保鲜领域具有良好应用前景。杜曼婷等[68]通过低温等离子体的介质阻挡放电（dielectric barrier discharge，DBD）对宰后羊肉进行处理，结果表明，与对照组相比，4 ℃下DBD处理组贮藏时间有效延长，菌落总数显著降低。
虽然非热物理保鲜技术具有一定的杀菌保鲜效果，但也存在一定的局限性。栅栏技术在肉制品中的应用与研究是一个广泛而深入的领域，优化组合多种保鲜技术，通过协同作用达到更好的保鲜效果，可以在满足不同保鲜需求的同时最大限度地保持肉制品的口感、色泽和营养价值。李敏等[69]将臭氧与真空包装联用处理绵羊肉后低温冷藏，有效延缓绵羊肉过氧化值和TVB-N含量增加，货架期可达6 d。不同非热技术对羊肉及其制品保鲜效果比较见表5。
表5 不同非热技术对羊肉及其制品保鲜效果的比较
Table 5 Comparison of the effects of different non-thermal processing techniques on keeping the freshness of mutton and its products
非热技术作用机制优点缺点参考文献超高压破坏高分子物质中非共价键，改变分子空间结构，使蛋白质发生改性，抑制肉品中的酶活性保持感官特性和营养价值设备耗资大，加工性能不稳定[70]脉冲电场广谱电磁辐射通过短而高强度的脉冲发射破坏微生物核酸、细胞膜完整性和细胞酶活性耗时少，能保留对高温敏感的营养物质造成局部温度升高，产生酶促或非酶劣变[71]紫外线辐射改变或破坏DNA和RNA分子结构，DNA链与蛋白的交联发生破裂，分子内部错误的修饰结果引发嘧啶二聚体形成，病毒遗传物质不能正常复制而死亡对感官品质影响小，广谱高效，无二次污染穿透能力有限，破坏肉品中的营养成分[72]臭氧保鲜氧化还原电位和细胞内ROS增加，使细菌内部的酶被氧化分解，三羧酸循环不能正常进行，细胞生命活动失去供能，细菌细胞裂解死亡消毒杀菌能力强化学性质不稳定，易氧化[73]低温等离子体 产生高活性离子或物质，如ROS和活性氮（臭氧、羟自由基、超氧阴离子自由基和一氧化氮），具有较好的抗菌作用安全、高效、维护成本低、无二次污染肉的a*下降，引起脂质氧化[74]栅栏技术结合多种保鲜技术，通过协同作用达到更好的保鲜效果应用范围广泛，满足不同保鲜需求技术较不成熟[75]
4 结 语
随着科技的进步和研究的深入，气调包装、低温冷藏、真空包装等现有技术将不断得到优化和提升，新技术也逐渐被开发及应用，如智能传感技术用于实时监测冷鲜羊肉及其制品的新鲜度、纳米技术用于开发新型保鲜材料、生物技术在延长冷鲜羊肉及其制品货架期方面的探索等。但受我国目前羊肉及其制品加工方式较少、羊肉制品种类少、多为鲜食或堂食等限制，羊肉制品的保鲜技术研究还有广泛的前景。而且很多已广泛应用在果蔬、水产保鲜方向的技术尚未较好地应用于肉品领域，且新型技术处理的肉品是否会对人体健康产生潜在危害、肉品是否会受到污染、2 种或多种新型技术联用是否能更有效延长羊肉及其制品的货架期等问题仍有待进一步研究。多技术结合与应用有望提供更加全面、精准的冷鲜羊肉及其制品保鲜解决方案，羊肉制品将拥有越来越广阔的市场，未来的冷鲜羊肉保鲜技术在保证产品品质的前提下，应更加注重绿色环保。
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