新型食品加工技術(shù)提升預(yù)制菜肴質(zhì)量與安全

吳曉蒙， 饒 雷， 張洪超， 胡小松， 廖小軍

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院/國家果蔬加工工程技術(shù)研究中心/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部果蔬加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/食品非熱加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083)

近年來，隨著供應(yīng)鏈的完善和消費(fèi)者接受度的提高，預(yù)制菜肴成為越來越多人的選擇，極具市場潛力，逐漸成為食品產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)和相關(guān)研究的重點(diǎn)。相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2021年我國預(yù)制菜肴市場規(guī)模達(dá)3 459億元，同比增長近20%，預(yù)計(jì)2026年市場規(guī)模將超過萬億[1]。究其原因，一方面是我國城鎮(zhèn)化速率和人民生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)于方便快捷、美味可口、營養(yǎng)安全的食品需求不斷增大；另一方面是隨著我國冷鏈物流、電子商務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，預(yù)制菜肴的供應(yīng)渠道逐漸完善。而后疫情時(shí)代的大背景下消費(fèi)者對(duì)于應(yīng)急保障食品的需求也促使產(chǎn)業(yè)規(guī)模倍增。在國家政策指引下，各地政府紛紛出臺(tái)政策大力支持預(yù)制菜肴產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并強(qiáng)調(diào)產(chǎn)業(yè)與科研結(jié)合的重要性。雖然預(yù)制菜肴行業(yè)發(fā)展迅速，但對(duì)于其生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)運(yùn)、消費(fèi)過程中存在的問題和支撐技術(shù)的系統(tǒng)性綜述文章較為匱乏，相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)也亟待完善，在一定程度上限制了行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新與規(guī)范化發(fā)展。本研究擬從預(yù)制菜肴的內(nèi)涵與外延入手，闡述其發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，全面分析預(yù)制菜肴在原料、安全性、質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)制訂方面存在的問題，詳細(xì)闡述可用于進(jìn)一步提升預(yù)制菜肴品質(zhì)與安全性的系列新型食品加工技術(shù)，旨在為未來預(yù)制菜肴的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 預(yù)制菜肴的內(nèi)涵與外延

預(yù)制菜肴，又稱預(yù)制菜，是一個(gè)涵蓋范圍很廣的食品品類，其從本質(zhì)上講是一類預(yù)調(diào)理食品?，F(xiàn)有的預(yù)制菜肴的定義多數(shù)是從產(chǎn)品消費(fèi)場景及其商業(yè)化應(yīng)用的角度出發(fā)，描述過于寬泛，缺乏科學(xué)的闡述，無法有效地對(duì)其核心屬性與特點(diǎn)進(jìn)行提取，亦不利于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)。從生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)運(yùn)、消費(fèi)環(huán)節(jié)涉及的科學(xué)與技術(shù)角度分析，預(yù)制菜肴是以農(nóng)產(chǎn)品為原料，融合傳統(tǒng)烹飪技藝、食品科學(xué)以及現(xiàn)代食品加工技術(shù)，多采用機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化的先進(jìn)裝備，進(jìn)行工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的成品或半成品預(yù)包裝菜肴制品，具有方便、營養(yǎng)、美味等特點(diǎn)。

根據(jù)原料種類、流通條件、消費(fèi)端再加工方式的不同，預(yù)制菜肴可以細(xì)分為不同的種類，如圖1。根據(jù)使用的主要原料，預(yù)制菜肴可以分為預(yù)制蔬菜產(chǎn)品、預(yù)制水產(chǎn)品、預(yù)制禽畜產(chǎn)品等。根據(jù)流通時(shí)所需的溫度進(jìn)行劃分，可分為常溫流通預(yù)制菜肴、冷藏流通預(yù)制菜肴、冷凍流通預(yù)制菜肴3種。其中常溫流通預(yù)制菜肴一般是指經(jīng)過高溫蒸汽滅菌或同等程度滅菌加工的食品，主要包括蔬菜、肉類和水產(chǎn)品菜肴的罐頭(或軟罐頭)食品，以及常溫的菜肴調(diào)理包等，這類產(chǎn)品達(dá)到商業(yè)無菌，可在常溫下流通。冷藏流通預(yù)制菜肴通常采用巴氏滅菌或同等程度滅菌加工(如超高壓等)，需要在冷藏條件下(0～10 ℃)進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)和銷售。冷凍流通預(yù)制菜肴，即先經(jīng)預(yù)處理和烹飪加工，再進(jìn)行快速冷凍，并在冷凍條件(<-18 ℃)進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)的預(yù)制菜肴，包括各種中央廚房生產(chǎn)的冷凍菜肴、料理包和半成品菜等。

圖1 預(yù)制菜肴的分類及與其他類型食品的區(qū)分Fig.1 Classification of premade cuisine and its differences with other types of food

按照消費(fèi)端再加工方式，預(yù)制菜肴還可分為3類，即3R食品。即食預(yù)制菜肴(ready-to-eat)，是經(jīng)過預(yù)處理、預(yù)烹調(diào)、預(yù)包裝，食用前無需額外加工處理的菜肴[2]，包括豆豉鯪魚罐頭、醬牛肉、預(yù)制沙拉等。即熱預(yù)制菜肴(ready-to-heat)，即開封后需復(fù)熱到最適宜的溫度(一般為65 ℃)后方可食用的菜肴。由于中餐的飲食習(xí)慣，大部分預(yù)制菜肴均屬于這一類，如自熱食品、冷凍佛跳墻等。即烹預(yù)制菜肴(ready-to-cook)，則是指需經(jīng)過消費(fèi)者烹調(diào)的菜肴，一般的烹飪溫度比即熱預(yù)制菜肴更高，工序要更復(fù)雜，如調(diào)理牛排、冷凍小酥肉等。也有觀點(diǎn)認(rèn)為應(yīng)添加即配預(yù)制菜肴(ready-to-prepare)，將3R擴(kuò)充為4R，將其與即烹預(yù)制菜肴區(qū)分開，主要指只經(jīng)過初步加工，未熟化，需要多個(gè)烹飪步驟的半成品食材，如集成了鮮切菜、配好的預(yù)制酸菜魚、宮保雞丁食材等。此外，針對(duì)預(yù)制菜肴的消費(fèi)者和消費(fèi)場景的不同，預(yù)制菜肴也可分為面向中央廚房、食堂、團(tuán)餐等的大包裝預(yù)制菜肴以及供給個(gè)體消費(fèi)者的零售包裝預(yù)制菜肴。

雖然預(yù)制菜肴屬于預(yù)調(diào)理食品，但是根據(jù)定義和常見消費(fèi)場景，不難看出預(yù)制菜肴所具有的獨(dú)特屬性；因此，預(yù)制菜肴與其他一些相近類型的食品也有明顯的區(qū)別。由圖1可知，首先，預(yù)制菜肴的核心屬性是一種菜肴，是我國傳統(tǒng)飲食習(xí)慣中正餐的重要組成部分。而速凍餃子、包子等預(yù)制主食類產(chǎn)品以及豆干、牛肉干等休閑食品無法滿足我國消費(fèi)者飲食習(xí)慣中對(duì)菜肴的需求，因此不應(yīng)該屬于預(yù)制菜肴。其次，預(yù)制菜肴是一種預(yù)包裝食品，是工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的產(chǎn)品；而餐飲、外賣或者零售的現(xiàn)制現(xiàn)售醬菜、涼菜(含其半成品菜)等并不符合國家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于預(yù)包裝食品的定義，因此也不應(yīng)屬于嚴(yán)格意義的預(yù)制菜肴。但是預(yù)制菜的外延界限有時(shí)并不明確，以醬牛肉、豆干為例，同一種食品在不同的食用場景下可能有時(shí)屬于預(yù)制菜肴而有時(shí)則屬于休閑食品。

2 預(yù)制菜肴的歷史與現(xiàn)狀

2.1 預(yù)制菜肴的發(fā)展歷史

近年來，由于冷鏈物流技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及，預(yù)制菜肴走進(jìn)千家萬戶，成為消費(fèi)者日常飲食中不可或缺的一部分。在飲食中使用預(yù)制菜肴的傳統(tǒng)由來已久，我國古代人民常常會(huì)采取腌制、發(fā)酵、干制等傳統(tǒng)食品加工工藝處理新鮮食材，制作成為半成品菜肴，北魏年間的《齊民要術(shù)》上便有“瘃脯”一詞，即現(xiàn)代的臘肉，宋朝時(shí)期的《格物粗談》對(duì)“火腿”也有相關(guān)記載，這便是早期預(yù)制菜肴的雛形[3]。但由于受到當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力的限制，無法進(jìn)行工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)，直到19世紀(jì)工業(yè)化生產(chǎn)的罐頭食品的出現(xiàn)標(biāo)志著嚴(yán)格意義上預(yù)制菜肴的伊始，隨著食品加工技術(shù)與裝備的發(fā)展，預(yù)制菜肴不斷推陳出新，具體歷史發(fā)展情況見圖2。

圖2 近現(xiàn)代的預(yù)制菜肴發(fā)展歷史Fig.2 Development history of modern premade cuisine

1806年法國人Nicolas Appert發(fā)明了罐藏加工技術(shù)[4]，1810年Donkin利用該技術(shù)開始在英國生產(chǎn)錫罐裝的牛肉罐頭[5]，這便是近代最早商業(yè)化的預(yù)制菜肴。1920年以后機(jī)械化制罐工藝不斷完善，金屬罐裝的常溫流通預(yù)制菜肴逐漸從軍隊(duì)擺上了歐美家庭的餐桌。20世紀(jì)50年代，隨著塑料包裝材料和包裝技術(shù)的發(fā)展，更加輕便的蒸煮袋被美國軍方應(yīng)用于預(yù)制戰(zhàn)斗口糧[6]，常溫保存的軟罐頭預(yù)制菜肴登上了歷史舞臺(tái)，直到今天依舊是預(yù)制菜肴的主要形式。

快速冷凍和冷藏技術(shù)不僅是食品加工技術(shù)的革命，更顯著提升了預(yù)制菜肴的口感和品質(zhì)。1920年，Clarence Birdseye發(fā)明了世界上第一臺(tái)快速冷凍機(jī)，并于1930年推出了速凍預(yù)制菜肴[7]。1953年，美國Swansons公司將烹調(diào)的火雞與其他晚餐常見配菜用鋁制托盤包裝后售賣，開創(chuàng)了完整預(yù)制餐(pre-prepared meal)的先河[8]。20世紀(jì)80年代速凍技術(shù)傳入日本，預(yù)制菜肴得到了迅速發(fā)展和壯大[9]。同一時(shí)期，冷鏈配送技術(shù)的革新推動(dòng)了冷藏預(yù)制菜肴產(chǎn)品的研發(fā)，誕生了Chicken Kiev等商業(yè)化的冷藏流通預(yù)制菜肴[10]，進(jìn)一步豐富了預(yù)制菜肴的品類。

20世紀(jì)90年代后期，肯德基、麥當(dāng)勞等連鎖快餐企業(yè)進(jìn)駐我國，相關(guān)凈菜配送加工廠逐漸興起。2000年后，冷鏈產(chǎn)業(yè)在我國加速發(fā)展，預(yù)制菜肴的供應(yīng)鏈逐步完善。2014年后，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展和電子商務(wù)的普及推動(dòng)著外賣行業(yè)的興起，不同種類的預(yù)制菜肴陸續(xù)出現(xiàn)，我國預(yù)制菜肴行業(yè)逐漸追上世界腳步，其中針對(duì)中央廚房和小型餐飲單位的預(yù)調(diào)理食品受到市場的追捧。2020年新冠肺炎疫情后，消費(fèi)者對(duì)于加工、儲(chǔ)存方便食品的需求激增，預(yù)制菜肴行業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，以多樣的形式走入千家萬戶?？梢娛称芳庸ぜ夹g(shù)的研發(fā)推動(dòng)著預(yù)制菜肴的不斷創(chuàng)新，預(yù)制菜肴的發(fā)展歷史也是近代食品加工技術(shù)變革的縮影與寫照。

2.2 預(yù)制菜肴的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

隨著食品加工技術(shù)的發(fā)展以及供應(yīng)鏈的不斷完善，預(yù)制菜肴行業(yè)日趨成熟，預(yù)制菜肴相關(guān)企業(yè)新增注冊量從2012年的1 400家激增到2020年的 12 500家[1]。 與此同時(shí)，預(yù)制菜肴銷售額的不斷增長進(jìn)一步昭示著行業(yè)的發(fā)展，2021年我國預(yù)制菜肴市場規(guī)模已達(dá)3 459億元，2022年盒馬生鮮預(yù)制菜肴年銷售額同比增長345%，叮咚買菜銷量同比增長超3倍，淘寶預(yù)制菜肴銷量同比增長100%[1]。

國家相關(guān)部門、地方政府相關(guān)政策的實(shí)施也有力助推了預(yù)制菜肴企業(yè)的發(fā)展。國務(wù)院《關(guān)于印發(fā)“十四五”推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化規(guī)劃的通知》中提到“開展農(nóng)產(chǎn)品精深加工，在主產(chǎn)區(qū)和大中城市郊區(qū)布局中央廚房、主食加工、休閑食品、方便食品、凈菜加工等業(yè)態(tài)”；農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《關(guān)于加快農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈培育發(fā)展的指導(dǎo)意見》中也強(qiáng)調(diào)“創(chuàng)新發(fā)展農(nóng)商直供、預(yù)制菜肴、餐飲外賣、冷鏈配送、自營門店、商超專柜、團(tuán)餐服務(wù)、在線銷售、場景銷售等業(yè)態(tài)”，這些都為預(yù)制菜肴的發(fā)展指明了方向[11]。廣東省多地市、浙江省溫州市、山東省濰坊市和日照市、重慶市梁平區(qū)等相繼頒布一系列政策，推進(jìn)建設(shè)預(yù)制菜肴研發(fā)平臺(tái)，鼓勵(lì)預(yù)制菜肴企業(yè)的建設(shè)與發(fā)展，并強(qiáng)調(diào)了產(chǎn)業(yè)與科研結(jié)合的重要性。因此，新型食品加工技術(shù)是驅(qū)動(dòng)預(yù)制菜肴產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的重要基石。

3 現(xiàn)階段預(yù)制菜肴存在的主要問題

3.1 預(yù)制菜肴原料問題

預(yù)制菜肴原料的選取會(huì)極大影響菜肴品質(zhì)，主要是由于原料加工差異性以及原料儲(chǔ)存過程引起的品質(zhì)問題。原料品質(zhì)受品種、產(chǎn)地影響較大，如湖北武漢的著名菜肴紅燒魚，其原料魚相較于其他地區(qū)的淡水魚，具有更鮮嫩的肉質(zhì)及口感[12]。因此，高品質(zhì)的紅燒魚預(yù)制菜需選用當(dāng)?shù)氐奶厣蟻碇谱?，否則無法滿足消費(fèi)者對(duì)其品質(zhì)和特征風(fēng)味的要求。針對(duì)原料存在的差異，應(yīng)選用不同的加工方法，以保證產(chǎn)品品質(zhì)。目前預(yù)制菜肴加工常采用統(tǒng)一加工模式，缺乏特異性，導(dǎo)致菜肴品質(zhì)參差，難以保證。此外，由于原料貯藏不當(dāng)導(dǎo)致的品質(zhì)劣變，也會(huì)對(duì)菜肴品質(zhì)產(chǎn)生影響。例如魚肉等其他水產(chǎn)品原料，在室溫下貯藏1 d其水分、蛋白質(zhì)、脂肪等含量就會(huì)大幅下降，進(jìn)而變質(zhì)產(chǎn)生異味。因此，開發(fā)新型差異化原料加工技術(shù)，改善原料貯藏方法，完善原料品質(zhì)監(jiān)測技術(shù)，進(jìn)而提升產(chǎn)品品質(zhì)，是亟須解決的關(guān)鍵問題。

3.2 預(yù)制菜肴食品質(zhì)量問題

預(yù)制菜肴在生產(chǎn)中由于經(jīng)過加工、貯藏和運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)環(huán)節(jié)，一定程度上會(huì)影響其品質(zhì)、營養(yǎng)、新鮮度，使得消費(fèi)者的接受度降低。預(yù)制菜肴原料多樣，加工工藝復(fù)雜，品質(zhì)劣變的因素也有所差異。早期的常溫預(yù)制菜肴由于長時(shí)間高溫加工導(dǎo)致品質(zhì)劣變而廣受詬病，尤其是罐頭食品，雖然其保質(zhì)期較長，但熱加工會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的蒸煮味[13-14]，同時(shí)葉綠素降解、質(zhì)地變軟、維生素?fù)p失[15]、蛋白質(zhì)變性[16-17]等問題也較為普遍。冷凍是預(yù)制菜肴常見的加工及儲(chǔ)藏方式，而制冷過程中如果生成較大冰晶會(huì)改變食材原本的質(zhì)構(gòu)，復(fù)熱后出現(xiàn)固液分離等問題[18-19]。

在儲(chǔ)藏過程中，對(duì)于生鮮類預(yù)制菜肴，微生物滋生和酶促褐變易導(dǎo)致品質(zhì)劣變。與常溫儲(chǔ)運(yùn)食品相比，需要冷鏈儲(chǔ)運(yùn)的食品更容易受到溫度、濕度、包裝透氣性甚至光照強(qiáng)度變化的影響[20]。即便是常溫商業(yè)無菌食品，其在長期貯藏中的色澤、風(fēng)味和口感等也會(huì)產(chǎn)生累積性變化，美國航天航空局(NASA)對(duì)13種有代表性的熱加工軟罐頭太空食品進(jìn)行了長達(dá)36個(gè)月的貯藏實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)大多產(chǎn)品最主要的品質(zhì)損耗是美拉德反應(yīng)引發(fā)的色澤和風(fēng)味變化或水分遷移導(dǎo)致的質(zhì)構(gòu)變化[21]。此外，消費(fèi)者貯藏或復(fù)熱不當(dāng)，尤其是對(duì)成分復(fù)雜的預(yù)制菜肴，容易造成加熱不均勻或過度而使食品干硬和氧化，影響預(yù)制菜肴最終呈現(xiàn)的品質(zhì)[22-24]。

3.3 預(yù)制菜肴食品安全問題

食品安全作為社會(huì)公共安全的重要內(nèi)容，關(guān)系到人們的生命健康。2003—2017年，我國共報(bào)告了19 517例食源性疾病暴發(fā)事件，導(dǎo)致235 754例疾病、107 470人住院和1 457人死亡[25]。近年來，在我國暴發(fā)的食源性疾病中，中式沙拉導(dǎo)致的蠟樣芽孢桿菌和單核細(xì)胞增生李斯特菌感染分別占約8%和2.3%[26]。因此，預(yù)制菜肴的食品安全問題不容忽視。

在預(yù)制菜肴的生產(chǎn)過程中，熱加工是控制腐敗菌和致病菌的主要手段。有些預(yù)制菜肴為了盡可能保持產(chǎn)品品質(zhì)，在加工后通常不經(jīng)過殺菌，或采用巴氏殺菌后進(jìn)行冷藏保存。但巴氏殺菌等低強(qiáng)度的熱殺菌方法無法有效殺滅產(chǎn)芽孢桿菌形成的芽孢[27]，如嗜熱芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、產(chǎn)氣莢膜芽孢桿菌和肉毒芽孢桿菌等[28-29]。因此，條件適宜時(shí)芽孢的萌發(fā)生長會(huì)引起食源性疾病等安全問題[30]。

冷藏流通的預(yù)制菜肴需要置于低溫環(huán)境下儲(chǔ)存和運(yùn)輸，以阻止或延緩微生物生長導(dǎo)致的食品安全問題。《食品冷鏈物流衛(wèi)生規(guī)范》[31]中規(guī)定冷藏食品運(yùn)輸過程中的溫度不應(yīng)高于10 ℃，因此運(yùn)輸過程中的溫度波動(dòng)是食品安全的重要隱患。有研究表明冷鏈卡車在夏季裝載或卸載鮮切生菜時(shí)溫度會(huì)升高到10.0 ℃以上[32]。很多消費(fèi)者在購買食品后往往由于缺乏制冷手段導(dǎo)致不同程度的升溫。例如：消費(fèi)者購買煙熏三文魚和肉制品后運(yùn)輸?shù)郊抑?，平均耗時(shí)40～75 min，平均溫度分別可達(dá)13.0 ℃和9.8 ℃[33-34]。除溫度波動(dòng)外，嗜冷致病微生物的污染也會(huì)對(duì)預(yù)制菜肴安全性產(chǎn)生威脅。例如：單核細(xì)胞增生李斯特菌可在-1.5～45.0 ℃的厭氧和有氧條件下生存和生長，引起胃腸炎、侵襲性李斯特菌病等各種疾病[35-36]。歐洲和美國家用冰箱的平均溫度在5.9～7.0 ℃[37]，此時(shí)，金黃色葡萄球菌與沙門氏菌等致病菌仍會(huì)生長繁殖[38-39]。此外，即烹預(yù)制菜肴也可能會(huì)由于消費(fèi)端加熱時(shí)間與溫度不足導(dǎo)致食品安全問題。2007年美國報(bào)道了401例與冷凍預(yù)制食品有關(guān)的沙門氏菌感染病例，其中77%是因?yàn)槲⒉訜釛l件不當(dāng)導(dǎo)致[40]。

3.4 我國現(xiàn)有預(yù)制菜肴標(biāo)準(zhǔn)存在的問題

預(yù)制菜肴種類多樣，其標(biāo)準(zhǔn)也很難一言以概之，目前尚未有確切的國家標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)制菜肴的基本屬性是一種預(yù)包裝食品，因此必須符合國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于預(yù)包裝食品相關(guān)通用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。根據(jù)其原料、加工方式、流通方式，不同類型的預(yù)制菜肴也應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)肉和肉制品、速凍食品、冷鏈流通等的相關(guān)規(guī)定。但是伴隨著市場的逐漸擴(kuò)大，預(yù)制菜肴專用標(biāo)準(zhǔn)的缺失成為限制行業(yè)進(jìn)一步健康發(fā)展的關(guān)鍵問題，尤其是企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)于一些集成了不同原料、不同加工方式的產(chǎn)品具體應(yīng)采用哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)存在很多疑慮。各地政府、相關(guān)行業(yè)團(tuán)體組織以及相關(guān)企業(yè)開始制訂、發(fā)布多項(xiàng)預(yù)制菜肴標(biāo)準(zhǔn)和政策，并積極促進(jìn)預(yù)制菜肴的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。與預(yù)制菜肴相關(guān)的現(xiàn)行通用標(biāo)準(zhǔn)和專用標(biāo)準(zhǔn)見表1。當(dāng)前預(yù)制菜肴行業(yè)涉及食品加工、畜牧養(yǎng)殖、餐飲、零售等眾多領(lǐng)域，在衛(wèi)生檢測、原材料加工、包裝與儲(chǔ)運(yùn)方式等方面的標(biāo)準(zhǔn)體系仍亟待進(jìn)一步完善，尤其是國家標(biāo)準(zhǔn)層面，以期對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行指導(dǎo)。

表1 我國有關(guān)預(yù)制菜肴的通用標(biāo)準(zhǔn)和專用標(biāo)準(zhǔn)

續(xù)表1

4 可提升預(yù)制菜肴品質(zhì)與安全性的新型食品加工技術(shù)

4.1 預(yù)調(diào)理技術(shù)

預(yù)制菜肴的原料在熟化前需要大量的預(yù)處理步驟，包括果蔬的清洗切分、魚肉的嫩化腌制、調(diào)味料醬汁的復(fù)配等。首先，配菜比例的調(diào)整優(yōu)化可以直接改進(jìn)菜肴中蔬菜、水產(chǎn)品或中餐特色食材的品質(zhì)[41]。中餐中常用到風(fēng)味獨(dú)特的調(diào)味料，通過天然調(diào)味料預(yù)處理可以調(diào)節(jié)菜肴的pH值和水分活度，確保風(fēng)味的穩(wěn)定性。國外也曾報(bào)道類似的研究，如在即食雞肉餅中加入天然植物提取成分，可以顯著減少其蛋白質(zhì)和脂質(zhì)氧化，替代合成類抗氧化劑保持其色澤穩(wěn)定[42]。各類肉片的腌制嫩化也是常用的預(yù)調(diào)理技術(shù)，基于“工廠化”的中央廚房設(shè)備可將滾揉嫩化與后續(xù)炒、烤、炸等步驟結(jié)合一體化，在真空條件下提升加熱均一性、減少氧氣接觸，模擬傳統(tǒng)烹調(diào)技藝，有效提高菜肴的色、香、味、形等。此外，包括光輻照、電解水等新型物理加工技術(shù)可以對(duì)生鮮原料進(jìn)行護(hù)色、清洗等預(yù)處理，保持其后續(xù)加工的新鮮度[43-44]。

4.2 烹調(diào)與熟化技術(shù)

中式菜肴注重蒸、燒、炒、燉等較復(fù)雜的烹飪手法，工業(yè)化加工工藝如何復(fù)刻傳統(tǒng)方法的“鍋氣”，達(dá)到餐廳級(jí)別的菜肴品質(zhì)是研究的關(guān)鍵。關(guān)于中式傳統(tǒng)菜肴的工業(yè)化生產(chǎn)研究已經(jīng)由王靜等[45]進(jìn)行了匯總報(bào)道，本研究不再贅述。

預(yù)制菜肴的香氣和滋味保留是其品質(zhì)提升的重要方面，加工的條件越溫和、時(shí)間越短，對(duì)風(fēng)味和香氣成分的損耗越小。除了傳統(tǒng)熱加工，微波輔助高溫加工和微波輔助巴氏熱加工技術(shù)，不但可以殺菌確保食品安全，還能保留多組分菜肴的品質(zhì)和營養(yǎng)[46]。研究表明：經(jīng)過微波輔助熱加工的紅薯泥和土豆泥，其維生素保留明顯優(yōu)于傳統(tǒng)高溫加工[47-48]。超高壓加工特別適合即食肉類和海鮮，與傳統(tǒng)熱加工相比其對(duì)顏色、質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)的影響均降到了最低[49-50]。例如：超高壓前后的即食醉蝦或小龍蝦均顯示較小的顏色差別[51-52]。這些研究均表明：多元物理場輔助熱加工是可用于烹飪熟化的新型加工技術(shù)，其還可以與預(yù)處理技術(shù)聯(lián)用達(dá)到更好的效果[53]。相關(guān)新型加工技術(shù)及其裝備示意見圖3[54-57]。

圖3 可用于預(yù)制菜肴的新型預(yù)調(diào)理與熟化技術(shù)及其裝備Fig.3 Novel preconditioning and cooking technologies and equipment for premade cuisine

4.3 殺菌技術(shù)

微生物殘留會(huì)引發(fā)預(yù)制菜肴的安全問題，尤其是其中致病菌芽孢的殺滅是相關(guān)研究的重點(diǎn)。盡管高溫能有效殺菌，但也會(huì)嚴(yán)重破壞食品品質(zhì)，因此預(yù)制菜肴的殺菌需要達(dá)到殺菌效率與品質(zhì)保持的平衡。為盡可能降低殺菌過程對(duì)食品品質(zhì)的破壞，超高溫瞬時(shí)殺菌、射頻殺菌等處理時(shí)間短、殺菌效率高的熱殺菌技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。例如：應(yīng)用27.12 MHz射頻對(duì)預(yù)制肉醬千層面處理可以在保持產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)延長其貨架期[58]。此外，一些基于物理場的新型非熱殺菌技術(shù)也得到廣泛研究，如圖4。其中超高壓技術(shù)具有良好的殺菌效果，且可以較好維持食品品質(zhì)，將其與高于60 ℃的熱處理結(jié)合能夠增強(qiáng)對(duì)微生物芽孢的滅活作用[59]。明尼蘇達(dá)大學(xué)開發(fā)的高強(qiáng)度電場非熱巴氏殺菌技術(shù)對(duì)沙門氏菌、單核細(xì)胞增生李斯特菌和蠟樣芽孢桿菌的芽孢具有明顯的殺滅效果[60]。同時(shí)，紫外線照射也可通過破壞DNA殺滅食品表面微生物，其中254 nm處表現(xiàn)出最強(qiáng)的滅活效果，經(jīng)過3 min處理后，枯草芽孢桿菌的芽孢水平可降低3.6 lgCFU/mL[61]。輻照也是一種常見的非熱殺菌技術(shù)，包括伽馬射線、X光射線和電子束，其中伽馬射線因具有良好的殺菌能力且對(duì)食品品質(zhì)影響較小而被廣泛應(yīng)用于食品殺菌[62]。例如：經(jīng)過10 kGy輻照處理后的即食辣椒炒雞丁，能夠在保證其品質(zhì)的基礎(chǔ)上在25 ℃下貯存1年[63]；預(yù)切混合蔬菜經(jīng)過相同處理后保質(zhì)期也延長至4 d[64]。除了這些技術(shù)外，柵欄技術(shù)在保障預(yù)制菜肴食品安全方面也具有廣闊的應(yīng)用前景[65]。通過組合不同貯藏條件或技術(shù)，如pH值、氣調(diào)包裝、水分活度和競爭性微生物等，可以用較低的處理強(qiáng)度保障食品的安全性與品質(zhì)。

圖4 可實(shí)現(xiàn)芽孢殺滅的新型食品殺菌技術(shù)Fig.4 Novel food sterilization technologies for spores inactivation

4.4 快速冷卻與冷凍技術(shù)

在盡可能短的時(shí)間將預(yù)制食品溫度降低，以減少預(yù)制菜肴中微生物的活動(dòng)、減緩生化反應(yīng)對(duì)于預(yù)制菜肴的品質(zhì)和安全性都十分重要?？捎糜陬A(yù)制菜肴的制冷技術(shù)見圖5。由圖5可知，在現(xiàn)有常用的鼓風(fēng)、平板、低溫浸泡冷凍系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，一些創(chuàng)新速冷技術(shù)，如利用壓力、磁共振、靜電、微波、射頻和超聲波等方法的新工藝，可以精準(zhǔn)控制預(yù)制菜肴的制冷過程，提高產(chǎn)品質(zhì)量。通過壓力或微波輔助進(jìn)行冷凍加工，能夠使預(yù)制菜肴的微觀結(jié)構(gòu)改變減小，從而延緩質(zhì)構(gòu)劣變[66-67]。目前這些新型速冷技術(shù)已得到商業(yè)推廣和應(yīng)用，如利用霧化液氮快速?zèng)_擊生產(chǎn)的產(chǎn)品，儲(chǔ)存2個(gè)月后烹飪過程的損失與現(xiàn)制的產(chǎn)品沒有顯著差異[68]。日本ABI公司也推出一種使用永磁體和感應(yīng)線圈在冷凍室內(nèi)產(chǎn)生振蕩磁場的新型CAS技術(shù)[69]，該技術(shù)處理后的產(chǎn)品可以保存較長時(shí)間，解凍后的質(zhì)量依然接近新鮮產(chǎn)品。Otero等[70]比較了常規(guī)空氣冷凍法和高壓輔助冷凍法對(duì)茄子顯微結(jié)構(gòu)的破壞，發(fā)現(xiàn)高壓輔助冷凍明顯減少了茄子的紋理損傷和滴水損失。超聲波也可以輔助食品的速冷，通過降低過冷度，縮短成核前的時(shí)間，縮短浸沒冷凍土豆[71]和蘑菇[72]等樣品的總冷凍時(shí)間。這些創(chuàng)新速冷技術(shù)通過提高食品的表面?zhèn)鳠崧剩刂评鋬鲞^程中食品中冰晶體的形成方式。將這些技術(shù)運(yùn)用到預(yù)制菜的生產(chǎn)加工中，不僅可以實(shí)現(xiàn)快速制冷并改善產(chǎn)品質(zhì)量，更有助于推動(dòng)預(yù)制菜肴行業(yè)的發(fā)展。

圖5 可用于預(yù)制菜肴的制冷技術(shù)Fig.5 Freezing technologies for premade cuisine

4.5 活性與智能包裝技術(shù)

預(yù)制菜肴的包裝需要適應(yīng)產(chǎn)品本身，根據(jù)不同的原料、加工程度(烹飪、殺菌等條件)、儲(chǔ)運(yùn)條件選擇不同類型的包裝，從而維持產(chǎn)品品質(zhì)。例如：針對(duì)含有鮮切菜的預(yù)制菜肴產(chǎn)品，可以使用加入了氧化鈣[73]、膨潤土[74]等干燥劑的活性包裝吸收蔬菜呼吸產(chǎn)生的水分，還可以通過添加乙烯吸附劑、氧氣吸附劑等調(diào)控包裝內(nèi)氣體組成，延緩產(chǎn)品變質(zhì)，提升產(chǎn)品貯藏期品質(zhì)[75]。

智能包裝技術(shù)可以根據(jù)預(yù)制菜所處環(huán)境的變化對(duì)溫度、濕度、氣體微環(huán)境等參數(shù)作出相應(yīng)的調(diào)整，主動(dòng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行針對(duì)性的品質(zhì)調(diào)控。Zhang等[76]將過氧化鈣作為功能成分加載到淀粉泡沫基材以制備可生物降解的包裝材料，在潮濕條件下，功能性泡沫表現(xiàn)出受控的氧釋放行為，具有更長的氧釋放期和更低的初始釋放速率。將抗菌活性物質(zhì)包埋后置入具有智能控釋性能的食品抗菌包裝膜中，可以根據(jù)環(huán)境pH值的變化釋放抗菌物質(zhì)，對(duì)高湯、豬肉等產(chǎn)品具有良好的保鮮防腐能力，有效延長了產(chǎn)品貨架期[77-78]。

此外，隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，社會(huì)對(duì)預(yù)制菜肴包裝的可降解性提出了更高要求?？山到馐称钒b作為一種相對(duì)安全、綠色、無污染的包裝材料，在預(yù)制菜肴領(lǐng)域有巨大的市場潛能。應(yīng)用物理、化學(xué)等方式對(duì)現(xiàn)有可降解材料進(jìn)行改性[79]，在降低材料對(duì)環(huán)境負(fù)面影響的同時(shí)，增強(qiáng)包裝材料的功能性和適應(yīng)性，助力預(yù)制菜肴包裝朝著環(huán)境友好且可持續(xù)的方向發(fā)展。

4.6 流通環(huán)節(jié)的新技術(shù)

預(yù)制菜肴在冷鏈運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中容易發(fā)生品質(zhì)劣變，溫度的劇烈變化還會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全問題，保證冷鏈的有效覆蓋率和全程穩(wěn)定性是對(duì)冷鏈流通和冷凍流通預(yù)制菜肴品質(zhì)的強(qiáng)力保障。

冷鏈物流過程中溫度、濕度等環(huán)境條件的波動(dòng)對(duì)預(yù)制菜肴安全性和質(zhì)量的影響至關(guān)重要，實(shí)時(shí)監(jiān)測冷鏈的微觀環(huán)境是十分有效的方法[80]。目前，常用于冷鏈監(jiān)控的智能技術(shù)有新鮮度指示劑、射頻識(shí)別設(shè)備(RFID)、時(shí)間- 溫度指示器(TTI)等，其中TTI系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)冷鏈中溫度和時(shí)間的監(jiān)測，為消費(fèi)者提供有關(guān)食品保質(zhì)期的真實(shí)信息[81]。此外，結(jié)合射頻識(shí)別技術(shù)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可有效監(jiān)控冷鏈中食品的各項(xiàng)指標(biāo)，如溫度、濕度及位置等，通過冷鏈物流中“先進(jìn)先出”的高效管理方法，取代傳統(tǒng)的“先過期先出”的管理方法，保證預(yù)制菜肴的食品安全。

基于大數(shù)據(jù)的智能控制技術(shù)是根據(jù)生產(chǎn)需要衍生的，采用多種控制技術(shù)相結(jié)合調(diào)控食品微環(huán)境的智能技術(shù)?？衫脗鞲衅鲗?duì)產(chǎn)品所處微環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理和動(dòng)態(tài)調(diào)控。Wang等[82]開發(fā)了一種用于食品冷鏈管理的可持續(xù)太陽能無電池傳感系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)綠色、可持續(xù)、不間斷無線傳感，系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理中心能對(duì)環(huán)境溫度變化作出動(dòng)態(tài)調(diào)整以適應(yīng)產(chǎn)品的保鮮需求。

5 總結(jié)與展望

在當(dāng)今社會(huì)的快速變革與發(fā)展下，人民對(duì)于方便美味食物的美好向往與有限的自備餐食時(shí)間和空間之間的矛盾愈發(fā)嚴(yán)重，而預(yù)制菜肴行業(yè)的發(fā)展是調(diào)和這一矛盾的重要抓手，也是推動(dòng)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要組成。未來的預(yù)制菜肴行業(yè)要向著安全化、營養(yǎng)化、多元化、智能化的方向發(fā)展。預(yù)制菜肴的安全化意味著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系更加完善，預(yù)制菜肴的生產(chǎn)更加規(guī)范，市場監(jiān)管更加全面。預(yù)制菜肴營養(yǎng)化主要依靠新型食品加工技術(shù)與營養(yǎng)健康科學(xué)的有機(jī)融合，優(yōu)化生產(chǎn)、加工、包裝、物流技術(shù)，使菜肴搭配更加科學(xué)，食材更加新鮮，加工更加精準(zhǔn)。預(yù)制菜肴多元化發(fā)展需要企業(yè)密切關(guān)注市場發(fā)展，把握時(shí)下消費(fèi)者的口味和偏好，與大數(shù)據(jù)結(jié)合，開發(fā)便捷健康的新口味預(yù)制菜肴，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化訂制。最后，預(yù)制菜肴行業(yè)可充分利用新型智能加工裝備與技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高效的自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化生產(chǎn)。

當(dāng)今的預(yù)制菜肴是我國飲食傳統(tǒng)、食品制造、烹飪方式的重要載體，是中式菜肴工業(yè)化的產(chǎn)物。在新型食品加工技術(shù)的助力下，可實(shí)現(xiàn)預(yù)制菜肴的“四個(gè)一”的目標(biāo)，即供應(yīng)鏈質(zhì)量與安全“一鏈保障”，生產(chǎn)線智能化“一線加工”，特征風(fēng)味標(biāo)準(zhǔn)化“一味定型”，方便菜肴“一鍵即食”。把中華傳統(tǒng)的“菜籃子”變?yōu)楦又腔?、營養(yǎng)、便捷的“菜盤子”和“餐桌子”。這也是行業(yè)踐行大食物觀的重要方向，把中國人的飯碗牢牢端在自己手里，服務(wù)健康中國與食品安全國家戰(zhàn)略，讓千年來的中國飲食文化在增進(jìn)人民福祉、創(chuàng)造高品質(zhì)生活的進(jìn)程中散發(fā)更大的光彩。