用于降低食品产品中致病微生物的计数的组合物和方法
【专利摘要】本发明公开了在食品产品例如即食肉类和家禽产品中减少致病微生物数量的组合物和方法。在各种实施方案中，所述组合物和方法包含添加有一种或多种精油的抗菌组合物。
【专利说明】用于降低食品产品中致病微生物的计数的组合物和方法
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2012年2月16日提交的美国临时申请No. 61/599,732的权益和优先 权，其以整体通过引用并入本文。
[0003] 发明背景
[0004]由某些微生物引起的食物中毒对消费者形成威胁。例如，单核细胞增生李斯特氏 菌（Listeriamonocytogenes)已成为食源性疾病的主要来源，其具有高的入院率（88% ) 和致死率（20%)。李斯特氏菌为革兰氏阳性，无芽孢形成，能动的球杆菌。李斯特氏菌可 以在1至45°C的温度范围内生长，致使该微生物成为冷冻食品尤其是即食（RTE)肉类和家 禽产品中食品安全的关注点。
[0005] 保护消费者免受食物中毒危害是食品加工者主要关心的事情。美国农业部食品 安全检验局（USDA-FSIS)要求RTE肉类和家禽加工者建立减少某些食源性疾病风险的控 制方案。USDA-FSIS在RTE产品中对致病菌如沙门氏菌（Salmonellaspp.)、大肠杆菌 (E.coli)0157 :H7和单核细胞增生李斯特氏菌实行"零容忍"政策。
[0006] 因此，本领域需要用于控制RTE肉类和家禽产品中微生物的组合物和方法。
[0007] 发明概述
[0008] 本发明涉及用于降低食品产品例如即食肉类和家禽产品中致病微生物的计数的 组合物和方法。
[0009] -方面，本发明提供了一种提高用于处理肉产品的抗菌组合物的抗菌活性的方 法，其包含将至少一种精油添加到抗菌组合物中。
[0010] 在一些实施方案中，所述的添加还包含把大致等份的基本上由5-异丙基-2甲基 苯酚（香芹酚）组成的第一种精油成分，以及基本上由3, 7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇 (芳樟醇）组成的第二种精油成分加入到抗菌组合物，其量足以使得每克肉产品中每种精 油成分的浓度约为两微克。在一些实施方案中，添加至少一种精油的抗菌组合物包含至少 一种有机酸。在一些实施方案中，该方法进一步包括将辛酸添加到包括至少一种精油的抗 菌组合物中。
[0011] 在相关方面，本发明提供了一种处理肉产品的组合物，所述组合物包含：醋混合 物，其包含大致等份的浓缩的经缓冲的醋，所述浓缩的经缓冲的醋包含通过蒸发而已经被 浓缩的经缓冲的醋，所述蒸发产生以乙酸盐计约34至38重量％的提高的乙酸根（acetate) 浓度和约3. 5至4. 5重量％的游离乙酸含量，以及未浓缩的经缓冲的醋；以及至少一种精 油。在一些实施方案中，所述至少一种精油包含精油混合物，该精油混合物包含大致等份的 基本上由5-异丙基-2甲基苯酚（香芹酚）组成的第一种精油成分，以及基本上由3, 7-二 甲基-1，6-辛二烯-3-醇（芳樟醇）组成的第二种精油成分。在一些实施方案中，在处理 过的肉产品中精油成分浓度是每克肉产品中大约两微克的每一种精油成分。
[0012] 在一些实施方案中，该组合物进一步包括至少一种其它有机酸。在一些实施方案 中，该组合物进一步包括乙酰丙酸和苹果酸，其中醋混合物、乙酰丙酸和苹果酸大致等份。 在一些实施方案中，该组合物进一步包括辛酸。在一些实施方案中，该组合物进一步包括苹 果酸及其矿物盐的混合物，所述苹果酸及其矿物盐之间的比例使混合物中苹果酸成分的pH提高到约5. 2。
[0013] 在另一方面，本发明提供了一种处理肉产品的组合物，其包含大致等份的乙酰丙 酸和苹果酸；以及至少一种精油。在一些实施方案中，所述至少一种精油包含精油混合物， 该精油混合物包含大致等份的基本上由5-异丙基-3-甲基苯酚（香芹酚）组成的第一种 精油成分，以及基本上由3, 7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇（芳樟醇）组成的第二种精油成 分。在一些实施方案中，在处理过的肉产品中精油成分浓度是每克肉产品中大约两微克的 每一种精油成分。
[0014] 在一些实施方案中，该组合物进一步包含辛酸。在一些实施方案中，该组合物进一 步包含苹果酸及其矿物盐的混合物，所述苹果酸及其矿物盐之间的比例将混合物中苹果酸 成分的pH提高到约5. 2。
[0015] 本发明的附加特征和优势将在下文进一步描述。概述部分仅意在说明本发明的某 些特征，而非意在以任何方式限制本发明的范围。在该概述部分未能讨论本发明的特定特 征或实施方案，或者所包含的一个或多个特征，不应被解释为限制所请求保护的本发明。
[0016] 附图概述
[0017] 当与附图结合一起阅读时，将更好地理解在前概述以及下述本申请优选实施例的 详细说明。出于说明本申请设备的目的，在附图中示出了优选实施方案。但是，应该理解该 申请并不限于所示出的精确布置和仪器。在附图中：
[0018] 图1显示了接种到不含抗菌剂（对照）或含所述抗菌剂的粉碎的鸡肉和鸡肉汁 中并在程控的10和40°C之间的正弦温度循环下以150分钟/循环在培养箱中生长时，由 血清型汤普森沙门氏菌（s.thompson)、肠炎沙门氏菌（S.enteritidis)、哈达尔沙门氏菌 (S.hadar)、蒙的维迪亚沙门氏菌（S.montivideo)和海德尔堡沙门氏菌（S.heidelberg)组 成的沙门氏菌种混合物的logCFU/g。
[0019] 图2显示了接种到不含抗菌剂（对照）或含所述抗菌剂的粉碎的鸡肉和鸡肉汁中 并在程控的10和40°C之间的正弦温度循环下以150分钟/循环在培养箱中生长时，由血清 型汤普森沙门氏菌、肠炎沙门氏菌、哈达尔沙门氏菌、蒙的维迪亚沙门氏菌和海德尔堡沙门 氏菌组成的沙门氏菌种混合物的logCFU/g。
[0020] 图3显示了接种到不含抗菌剂（对照）或含所述抗菌剂的粉碎的鸡肉和鸡肉汁中 并在程控的5和15°C之间的正弦温度循环下以180分钟/循环在培养箱中生长时，由血清 型汤普森沙门氏菌、肠炎沙门氏菌、哈达尔沙门氏菌、蒙的维迪亚沙门氏菌和海德尔堡沙门 氏菌组成的沙门氏菌种混合物的logCFU/g。
[0021] 图4显示了接种到不含抗菌剂（对照）或含所述抗菌剂的粉碎的鸡肉和鸡肉汁中 并在程控的5和15°C之间的正弦温度循环下以180分钟/循环在培养箱中生长时，由血清 型汤普森沙门氏菌、肠炎沙门氏菌、哈达尔沙门氏菌、蒙的维迪亚沙门氏菌和海德尔堡沙门 氏菌组成的沙门氏菌种混合物的logCFU/g。
[0022] 图5显示了接种到未经加工的火鸡肉中并在维持在5°C恒定温度下的培养箱中生 长时，由血清型汤普森沙门氏菌、肠炎沙门氏菌、哈达尔沙门氏菌、蒙的维迪亚沙门氏菌和 海德尔堡沙门氏菌组成的沙门氏菌种混合物的logCFU/g。Hi代表在51ogCFU/g下接种 沙门氏菌混合物，Lo代表在3CFU/g下接种混合物。
[0023] 图6显示了含有天然的抗菌剂（配方中Innostatin007B浓度为2%)和对照（无 抗菌剂）的火鸡肉糜卷（turkeyloaf)在4. 4°C冷藏且真空I&存中的平均需氧菌平板计数。
[0024] 图7显示了含有天然的抗菌剂（配方中Innostatin007B浓度为2%)和对照（无 抗菌剂）的火鸡肉糜卷在4. 4°C冷藏且真空贮存中的平均嗜冷菌平板计数。
[0025] 图8显示了含有天然的抗菌剂（配方中Innostatin007B浓度为2%)和对照（无 抗菌剂）的火鸡肉糜卷在4. 4°C冷藏且真空贮存中的平均酵母和霉菌计数。
[0026] 图9显示了含有天然的抗菌剂（配方中Innostatin007B浓度为2%)和对照（无 抗菌剂）的火鸡肉糜卷（接种有所述微生物）在4. 4°C冷藏且真空贮存中的平均单核细胞 增生李斯特氏菌群。
[0027] 图10显示了含有天然的抗菌剂（配方中Innostatin007B浓度为2% )和对照 (无抗菌剂）的火鸡肉糜卷在KTC冷藏且真空贮存中的平均需氧菌平板计数。
[0028] 图11显示了含有天然的抗菌剂（配方中Innostatin 007B浓度为2%)和对照 (无抗菌剂）的火鸡肉糜卷在KTC冷藏且真空贮存中的平均嗜冷菌平板计数。
[0029] 图12显示了含有天然的抗菌剂（配方中Innostatin 007B浓度为2%)和对照 (无抗菌剂）的火鸡肉糜卷在KTC冷藏且真空贮存中的平均酵母和霉菌计数。
[0030] 图13显示了含有天然的抗菌剂（配方中Innostatin007B浓度为2% )和对照 (无抗菌剂）的火鸡肉糜卷（接种有所述微生物）在KTC冷藏且真空贮存中的平均单核细 胞增生李斯特氏菌群。
[0031] 发明详述
[0032] 食品加工者可使用一种或更多不同的方法控制RTE肉类和家禽产品中食源性致 病菌的水平，所述方法包括后致死性处理，抗菌剂，和卫生措施。
[0033] 已被评估为作为控制RTE肉类和家禽产品中微生物的抗菌剂的化学剂，包括有机 酸，生物活性防腐剂和细菌素。有机酸、其盐类和经常用于RTE肉产品制备的其他试剂是有 优势的，因为它们是传统的成分且大部分由美国食品和药物管理局（FDA)指定为公认安全 (GRAS)。
[0034] 例如，乳酸的钠盐和钾盐，柠檬酸和乙酸已被证明在RTE肉制品中具有抑制李斯 特氏菌的作用。USDA-FSIS已经批准这些试剂可用于RTE肉类和家禽产品，基于总制剂的重 量，乳酸钾或乳酸钠浓度不超过总配方量的4. 8%，以及双乙酸钠浓度不超过0. 25%。这些 试剂已被显示在RTE肉类和家禽产品中能够有效控制李斯特氏菌生长并且已报道了协同 抗李斯特氏菌的活性。
[0035] 来自消费者对天然和有机食品日益增长的需求，导致用于肉类和家禽产品的天然 抗菌剂的寻找。柠檬汁和醋，分别是柠檬酸和乙酸的天然来源，或它们的盐（钠或钾）可能 对食源性致病菌生长具有抑制作用。然而，由于会伴随不良的感官特性变化和/或蛋白质 变性导致肉基（meatmatrix)结合降低，因此它们的汁液在肉类和家禽产品中并非是优选 的。然而，可以使用有机酸或它们的盐的缓冲配对物，这对肉质影响最小。有利地，经缓冲 的醋或柠檬汁和醋的组合，如果在最佳浓度使用，可提供抗菌活性且能增补现有的抗菌剂 以控制在天然RTE肉类和家禽产品中的致病菌。
[0036] 在优选实施方案中，本发明提供了一种杀菌的混合物，其包含一种或多种的天然 抗菌剂，如有机酸和/或它们的盐以及一种或多种精油。在一些实施方案中，精油是植物精 油的选定级分。精油被认为提高细胞壁膜的通透性，有利地使杀菌剂迅速进入细胞，且破坏 细胞内发生的代谢过程，导致细胞死亡。
[0037] 用于本发明的精油可以通过各种方法获得。在一些实施方案中，精油级分从植物 材料中得到，如草本植物，香料，柑橘皮，或它们的组合。例如，在制备混合物中，源于植物的 可商业获得的精油原料可通过真空精馏进行分馏。从每一种粗品精油原料，在指定的温度 范围中浓缩的级分被浓缩并回收。在一些实施方案中，使用特定级分而不是全油分可以在 处理过的食品产品中使用更低有效浓度的油级分，从而避免源自于原植物油的其他成分的 强烈香料风味。可用于本发明说明性的精油级分将在下述实施例中指出。
[0038] 在一些实施方案中，根据本发明的杀菌混合物包括辛酸，其是在分子的羧酸基团 上附连有7-碳烷基基团的C8脂肪酸。辛酸已显示具有抗菌性能，还可以促进混合物中抗 菌剂粘附到细胞壁。疏水性的C7烷基基团粘附在细菌细胞壁的脂质成分上，而亲水性的酸 性基团粘附混合物中水溶性抗菌剂。在一些实施方案中，辛酸能促进精油级分在抗菌混合 物中基本均匀分布，因而产生能避免精油级分在存储过程中分离的均一体系。
[0039] 在一些实施方案中，本发明提供了一种包含两种或多种抗菌有机酸的抗菌混合 物。在一些实施方案中，本发明提供了一种含有乙酰丙酸和苹果酸的抗菌混合物。这两种 酸可以与精油级分以及辛酸协同相互作用，加速杀死革兰氏阴性致病菌，如沙门氏菌，大肠 杆菌0157 :H7和其他致病性大肠杆菌菌株。本发明的实施方案还有效加速对革兰氏阳性细 菌如单核细胞增生李斯特氏菌的杀灭和/或对其生长的抑制。
[0040] 在一些实施方案中，本发明提供了一种包含苹果酸的矿物盐和所述酸本身的混 合物的抗菌混合物，苹果酸及其矿物盐之间的比例将混合物中苹果酸成分的pH提高到约 5. 2,即该酸第二个羧基基团的pKa。对酸进行缓冲有利于消除加入有抗菌剂的产品中的酸 味并避免产品中的蛋白质变性。
[0041] 此处描述的杀菌混合物可根据不同的工艺而应用。在一些实施方案中，在进一步 加工成即可烹饪型（readytocook)生材料或机械去骨或粉碎以制备成绞碎加工肉类之 前，将本文描述的杀菌混合物喷洒在小型禽类的整个屠体、大型动物的初步切割部分、火鸡 切开的带骨部分上。在一些实施方案中，将本文描述的杀菌混合物加入到搅拌器或滚筒中 的即可烹饪型生肉或绞碎的机械去骨的肉中以使混合物均匀包含到肉中。 实施例
[0042] 实施例1
[0043] 在图1-4所示的测试中，将被接种的底物是一种商业产品，热加工过的婴儿罐装 食品，即鸡肉和鸡汁。绞碎的鸡肉从婴儿食品罐无菌转移到塑料袋并以能产生所需浓度为 肉重1%的量加入抗菌剂。在加入抗菌剂后通过揉捏塑料袋，抗菌剂被均匀地分散到肉中。 然后将带有抗菌剂的约20g绞碎肉转移到各个小塑料袋中，每袋接种试验生物。接种后每 个袋子被揉捏以使接种物均匀分散在肉中。接种物是生长活跃的沙门氏菌属混合物，由下 述血清型汤普森沙门氏菌、肠炎沙门氏菌、哈达尔沙门氏菌、蒙的维迪亚沙门氏菌和海德尔 堡沙门氏菌组成。袋子随后在程控正弦温度的培养器中进行培养。高温范围为10至40°C 且150min/循环。低温范围为5至15°C且ISOmin/循环。每种样品的一个袋子在指定培养 时间内移除，用标准平板技术对每个袋子中的活生物体进行菌落计数。
[0044] 图5所示的测试涉及处理过的绞碎生火鸡肉（接种前未杀菌）接种与图1-4所示 的测试中使用的相同沙门氏菌种混合物，并在5°C恒温存储。图5的Hi和Lo说明显示接种 物水平分别约为51ogCFU/g和31ogCFU/g。
[0045] 对所有抗菌剂（杀菌混合物）进行预混合，且将其提供为即用型混合物。尽管不 同浓度可被使用，所有抗菌剂在肉制品中均以1%水平使用。例如，在期望降低精油级分味 道的应用中，如即食肉类，精油的浓度可能会降低（例如级分C和L分别从200到100微克 /L)且抗菌混合物的水平不同（例如在肉中是2%，而不是1%)。
[0046] 图1-5是使用了以下混合物的各种筛选试验的结果的图形表示：
[0047] ?对照：仅有鸡肉泥，无抗菌剂，用沙门氏菌混合物接种
[0048].MOstatinV:浓缩的经缓冲的醋（例如美国专利No. 8, 182, 858所描述的，所述专 利通过引用并入本文），其包含通过蒸发而已经被浓缩的经缓冲的醋，所述蒸发产生以乙酸 盐计约34至38重量％的提高的乙酸根浓度，以及约3. 5至4. 5重量％的游离乙酸含量
[0049] ·MOstatinLV:混合物，其包括等份的经中和的柠檬浓缩物和经缓冲的醋浓缩物
[0050] .VFB(在附图中被指称为VFW) :50%MOstatinV和50%经缓冲的非浓缩的醋的 混合物
[0051] ·Innostatin007 (在附图中被指称为Innostatin) :VFB，其每克含有精油级分C 和精油级分L各200微克；当在腌制肉类中使用1 %水平时，每克肉中精油级分C和L的浓 度分别为2微克。
[0052] ?测试8的混合物：0· 3%Innostatin007 ;0· 3%乙酰丙酸；0· 3%苹果酸和0· 1 % 的水；
[0053] ?测试 9 的混合物：Innostatin007
[0054] ?测试10的混合物：0. 45%乙酰丙酸；0. 45%苹果酸；0. 1 %水；和精油级分C和精 油级分L各200ppm
[0055] 精油级分C是来自土耳其牛至油的级分，其在绝对压强IOmmHg下在103到120°C 下浓缩。该级分主要组成为香芹酚（IUPAC名称5-异丙基-2-甲基苯酚）。
[0056] 精油级分L是来自橙油的级分，其在绝对压强IOmmHg下在60到80°C下浓缩。该 级分主要组成为芳樟醇（IUPAC名称3, 7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇）。
[0057] 在图2的基础上，本领域技术人员可以很容易理解，测试10的混合物以及在较低 程度上测试8的混合物，不仅抑制致病微生物的生长而且还杀灭致病微生物。
[0058] 实施例2
[0059] 本实施例描述了在生鸡肉中抑制腐败细菌的试验。
[0060] 在表1所示的试验中，产品是用卤汁翻滚浸泡的鸡腿，在吸收15%卤汁后其能在 腌制产品中产生下列浓度：
[0061] ?对照：腌制鸡肉产生0. 8%盐和0. 5%磷酸盐
[0062] ?处理A:0. 5 %三聚磷酸钠，0. 8 %盐，和1. 5 %VFB，所述VFB每克包含1. 5微克精 油级分L和0. 75微克精油级分C;精油在腌制产品中浓度为0. 113微克/g精油馏分C和 0. 225微克/g精油馏分L
[0063] ?处理B:腌制鸡肉产生0. 8%盐，0. 5%磷酸盐和1. 5%VFB;无精油
[0064]表1
[0065]
【权利要求】
1. 一种提高用于处理肉产品的抗菌组合物的抗菌活性的方法，所述方法包括向所述抗 菌组合物中添加至少一种精油。
2. 权利要求1的方法，其中所述添加还包括向所述抗菌组合物添加大致等份的： 基本上由5-异丙基-2甲基苯酚（香芹酚）组成的第一种精油成分；和 基本上由3, 7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇（芳樟醇）组成的第二种精油成分， 所添加的量足以使得每克肉产品中每种精油成分的浓度为大约两微克。
3. 权利要求1的方法，其中所述抗菌组合物包含至少一种有机酸。
4. 权利要求1的方法，其还包括向含有至少一种精油的所述抗菌组合物中添加辛酸。
5. -种处理肉产品的组合物，其包含： 醋混合物，所述醋混合物包含大致等份的： 浓缩的经缓冲的醋，其包含通过蒸发而已经被浓缩的经缓冲的醋，所述蒸发产生以乙 酸盐计约34至38重量％的提高的乙酸根浓度以及约3. 5至4. 5重量％的游离乙酸含量； 以及 未浓缩的经缓冲的醋；以及 至少一种精油。
6. 权利要求5的组合物，其中所述至少一种精油包含精油混合物，所述精油混合物包 含大致等份的： 基本上由5-异丙基-2甲基苯酚（香芹酚）组成的第一种精油成分；和 基本上由3,7_二甲基-1，6-辛二烯-3-醇（芳樟醇）组成的第二种精油成分。
7. 权利要求6的组合物，其中在处理过的肉产品中精油成分的浓度各自为每克肉产品 约两微克。
8. 权利要求5的组合物，其还包含至少一种其它的有机酸。
9. 权利要求5的组合物，其还包含乙酰丙酸和苹果酸，其中所述醋混合物、乙酰丙酸和 苹果酸大致等份。
10. 权利要求5的组合物，其还包含辛酸。
11. 权利要求5的组合物，其还包含苹果酸及其矿物盐的混合物，所述苹果酸及其矿物 盐之间的比例使所述混合物中苹果酸成分的pH提高到约5. 2。
12. -种处理肉产品的组合物，其包含大致等份的乙酰丙酸和苹果酸；以及至少一种 精油。
13. 权利要求12的组合物，其中所述至少一种精油是精油混合物，所述精油混合物包 含大致等份的： 基本上由5-异丙基-2甲基苯酚（香芹酚）组成的第一种精油成分；和 基本上由3, 7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇（芳樟醇）组成的第二种精油成分。
14. 权利要求13的组合物，其中在处理过的肉产品中精油成分的浓度各自为每克肉产 品约两微克。
15. 权利要求12的组合物，其还包含辛酸。
16. 权利要求12的组合物，其中所述苹果酸包括苹果酸及其矿物盐的混合物，所述苹 果酸及其矿物盐之间的比例使所述混合物中苹果酸成分的pH提高到约5. 2。
【文档编号】A23B4/14GK104411177SQ201380019238
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年2月19日 优先权日:2012年2月16日
【发明者】理查德·赫尔, 莫·枚·拖乐多, 罗枚奥·拖乐多 申请人:埃塞尔吉技术有限责任公司