综述:关于即食肉制品中单核细胞增生李斯特菌灭活的热技术和非热技术的范围综述

时间:2026年5月15日
来源:COMPREHENSIVE REVIEWS IN FOOD SCIENCE AND FOOD SAFETY

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摘要 单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)尽管存在现有的监管标准和抗菌干预策略,但仍对即食(RTE)产品构成重大的食品安全挑战。为了管理RTE肉类中单核细胞增生李斯特菌的风险,食品生产商和研究人员探索了一系列干预策略,这些策略大致可以分为热处理和

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摘要

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)尽管存在现有的监管标准和抗菌干预策略,但仍对即食(RTE)产品构成重大的食品安全挑战。为了管理RTE肉类中单核细胞增生李斯特菌的风险,食品生产商和研究人员探索了一系列干预策略,这些策略大致可以分为热处理和非热技术。本综述旨在梳理并综合现有证据,探讨这些技术对RTE肉类中单核细胞增生李斯特菌的作用。通过Scopus、PubMed和Web of Science Core Collection三个电子文献数据库进行搜索,使用相关术语来覆盖“RTE肉类”、“单核细胞增生李斯特菌”和“微生物灭活”这三个概念。在最初检索到的1111条记录中,有74项研究符合纳入标准。高压处理(HPP)是研究中最常用于灭活RTE肉类中单核细胞增生李斯特菌的技术(29/74,39.2%),其次是热处理(18/74,24.3%)。总体而言,热处理和电离辐射在所有研究中均显示出最一致且显著的效果。然而,包括HPP在内的几种非热技术的效果因处理强度、产品特性和研究条件的不同而存在较大差异。这些发现表明,应结合加工参数、基质效应以及储存过程中的行为来评价RTE肉类中干预措施的效果,而不仅仅关注微生物数量的变化。总体而言,本综述提供了当前关于RTE肉类控制措施的综合性总结,并指出了未来研究的热处理和非热技术评估方法上的重点。

1 引言

即食(RTE)肉类产品是指无需进一步烹饪或杀菌步骤即可直接食用的加工或准备好的肉类。根据欧盟法规,RTE食品被定义为“生产者或制造商为直接人体消费而设计的食品,无需通过烹饪或其他有效的处理手段来消除或减少有害微生物”(欧洲食品安全局生物危害委员会(EFSA Panel on Biological Hazards,BIOHAZ)2018年)。这一类别包括多种食品,如煮熟或腌制的熟肉制品、猪肉、家禽或牛肉的熟食切片、香肠和热狗、肉酱以及发酵或干燥的肉类产品(Stessl等人,2022年)。由于RTE产品在最终使用时不会经过进一步烹饪,因此其安全性取决于工业加工控制措施的有效性(世界卫生组织,WHO,2022年)。RTE肉类的加工依赖于多种 preservation 技术。在初次进行致命热处理后,会采用加盐或腌制(以降低水分活性)、熏制、干燥以及发酵或酸化等干预措施来抑制细菌生长(Molina等人,2024年)。此外,还会添加化学防腐剂(如乳酸盐或亚硝酸盐)来抑制病原体和腐败微生物(Stessl等人,2022年)。这些措施对于延长RTE肉类的保质期和确保其安全性至关重要。在这种背景下,RTE肉类的公共卫生重要性不仅取决于初始加工步骤的有效性,还取决于加工后的污染可能性、在加工环境中的存活能力以及储存和分销过程中的生长情况。EFSA强调,RTE食品是一个广泛且多样化的类别,某一产品支持单核细胞增生李斯特菌生长的能力取决于产品特性、包装条件、储存温度和保质期(EFSA生物危害委员会,BIOHAZ,2018年)。单核细胞增生李斯特菌在RTE肉类中的污染是一个持续的公共卫生问题,因为这种病原体普遍存在且可能引发严重的疾病。虽然人类李斯特菌病相对罕见(每10万人中不到1例),但它主要影响免疫系统较弱的人群,如老年人和孕妇,并且在这些易感群体中的致死率约为15%–30%(Choi等人,2018年;EFSA生物危害委员会,BIOHAZ,2018年)。近年来,许多地区的李斯特菌病病例呈上升趋势。例如,2023年欧盟各国报告了近2993例确诊病例,其中64岁及以上的成人发病率最高(欧洲疾病预防控制中心,ECDC,2025年)。在北美,单核细胞增生李斯特菌也引发了严重的公共卫生问题,例如2008年加拿大发生的熟肉制品暴发导致57例病例和24人死亡(Vidovic等人,2024年)。最近的一项定性风险评估(QMRA)模型估计,RTE熟肉制品占美国散发性李斯特菌病病例的绝大多数,超过90%(Sampedro等人,2022年)。单核细胞增生李斯特菌在RTE食品环境中难以控制,因为它能耐受压力条件,并能在食品加工环境中存活。该菌可以在冷藏温度下存活甚至生长,能在高盐或酸性条件下存活,并在设备和表面上形成生物膜,从而抵抗消毒剂的作用(Mazaheri等人,2021年;Osek等人,2022年)。因此,即使在卫生条件下生产的RTE肉类,也不少见低水平的加工后污染。欧洲的调查发现,大约3%–5%的零售RTE食品样本中含有单核细胞增生李斯特菌(EFSA和ECDC,2022年)。对肉类产品的系统评价报告显示了不同的污染率。例如,最近的一项荟萃分析显示,中国约3.2%的RTE肉类样本和巴西11%的RTE肉类样本检测呈阳性(Cavalcanti等人,2022年;Y. Liu等人,2020年)。在美国,FSIS在2005年至2017年间对超过158,000份RTE肉类和家禽样本进行检测,发现仅有0.33%–0.36%的样本含有单核细胞增生李斯特菌。这与1990年代约4.5%的污染率相比有了显著下降,这归因于1996年实施的HACCP系统和2003年颁布的FSIS“李斯特菌法规”(Mamber等人,2020年)。由于这些产品广泛在无需进一步烹饪的情况下被消费,即使偶尔受到污染也会导致人类李斯特菌病。事实上,RTE肉类已被确定为李斯特菌病的主要来源。最近与单核细胞增生李斯特菌相关的即食肉类和家禽产品大规模暴发和召回事件促使美国农业部食品安全与检验局加强了监管。从2025年开始实施的措施包括扩大李斯特菌种类检测范围、改进检验流程以及加强设施级别的风险评估(USDA-FSIS,2024年)。为了管理RTE肉类中单核细胞增生李斯特菌的风险,食品生产商和研究人员探索了一系列干预策略,这些策略大致分为热处理和非热技术。热处理是指通过加热来灭活病原体。几乎所有RTE肉类产品在其生产过程中都会经过烹饪或巴氏杀菌步骤。例如,将火腿和法兰克福香肠加热到足以使单核细胞增生李斯特菌数量减少5个对数单位(log reduction)是一个常见的行业目标(EFSA生物危害委员会,BIOHAZ,2018年)。此类热处理是大多数RTE肉类加工过程中的主要“杀菌步骤”。然而,由于单核细胞增生李斯特菌可能在烹饪后重新引入或再生,因此还需要采取额外的干预措施来进一步控制成品中的病原体。许多RTE肉类配方包含无需高温即可发挥作用的内部防护机制。例如,发酵/干燥香肠中的低pH值和低水分活性会随着时间的推移抑制或杀死单核细胞增生李斯特菌。某些食品级添加剂的 kullanım 也为RTE肉类提供了额外保护。有机酸盐和亚硝酸盐通常被添加到RTE肉类产品中,以抑制冷藏储存期间的单核细胞增生李斯特菌生长(EFSA生物危害委员会,BIOHAZ,2018年)。除了这些内置措施外,还开发了非热技术来在无需额外烹饪的情况下灭活RTE食品中的单核细胞增生李斯特菌。一个重要的例子是高压处理(HPP)。这种物理过程通过破坏细胞膜和使酶失活来杀死细菌细胞,能够在不使用热量的情况下实现对单核细胞增生李斯特菌的显著杀伤效果(EFSA生物危害委员会,BIOHAZ,2018年)。另一个例子是冷等离子体技术,它利用接近室温的离子化气体生成高活性物质,能够破坏微生物细胞膜和DNA。研究表明,冷等离子体可以显著灭活RTE肉类中的单核细胞增生李斯特菌,并且通过与冷藏储存相结合可以进一步提高其效果(Lis等人,2018年)。UV-C也是一种有前景的处理方法。UV-C使用短波长紫外线(约254纳米)通过破坏DNA来灭活微生物。研究表明,UV-C表面照射可以减少食品中的单核细胞增生李斯特菌(Lee等人,2025年)。多项综合评价和评估研究了食品链中的单核细胞增生李斯特菌问题;然而,现有文献分散在不同的干预类别、产品类型和监管背景下,这使得在单一RTE肉类框架内进行跨技术比较变得困难。大多数先前的综述要么研究单核细胞增生李斯特菌的出现和流行病学,要么只关注控制的特定方面,而没有全面调查所有干预方法(Belias等人,2024年;Cavalcanti等人,2022年;Churchill等人,2019年;Forauer等人,2021年;Y. Liu等人,2020年)。此外,不同司法管辖区对RTE食品中单核细胞增生李斯特菌的监管解读也不一致。在欧洲框架下,微生物标准与产品类别及其在保质期内的生长能力相关,而美国则采用更注重危害的零容忍策略来进行检测(EFSA生物危害委员会,BIOHAZ,2018年;WHO,2022年;Stessl等人,2022年)。FAO/WHO还指出,在严格将食品分类为RTE或非RTE,或判断其是否支持单核细胞增生李斯特菌生长时需要谨慎,因为消费者的处理方式和预期用途可能并不总是一致的(WHO,2022年)。因此,本综述的目的是提供一个专注于RTE肉类的热处理和非热干预研究综述,而不是取代现有的广泛讨论。因此,本综述旨在梳理并综合热处理和非热干预措施对RTE肉类中单核细胞增生李斯特菌灭活的贡献。该综述考察了各种干预类型的灭活结果、机制解释以及反复出现的方法学局限性,从传统热处理到新兴的非热技术。本研究将RTE肉类产品视为一个实用的框架,用于解释直接消费产品的干预研究。

2 方法

2.1 研究问题和纳入标准

本研究使用了PICO(人群、干预措施、比较对象和结果)框架来定义研究问题并识别相关记录(Higgins等人,2019年)。本综述遵循PRISMA扩展版(PRISMA-ScR)(Tricco等人,2018年)进行和报告。由于现有文献涵盖多种产品类型、干预条件和结果报告方式,因此设计为一种范围性综述。目的是梳理现有证据并描述研究设计和报告结果的范围,而不是生成各技术的综合定量估计或正式的性能排名。本研究的主要问题是:“当热处理和非热技术应用于RTE肉类时,与未经处理的对照组相比,单核细胞增生李斯特菌污染的减少幅度是多少?此外,加工条件如何影响这一效果?”

2.2 搜索策略和数据来源

文献搜索于2025年8月在Scopus、PubMed和Web of Science Core Collection三个电子文献数据库中进行。搜索策略围绕“RTE肉类”、“单核细胞增生李斯特菌”和“微生物灭活”三个主要概念制定,并在表1中详细说明。由于翻译资源有限,未包含以非英语语言发表的研究。未被同行评审的灰色文献未被纳入本研究,以避免数据有效性和重复问题的顾虑,因为高质量的论文和报告可能会发表在同行评审的期刊上。表1列出了每个电子数据库使用的搜索算法。数据库

搜索语法

记录数量

Scopus

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319

Web of Science

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567

PubMed

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225

2.3 相关性筛选

从数据库搜索中识别出的所有记录都被导入到Rayyan(http://rayyan.ai)进行相关性筛选。筛选由两位专家完成:一位是专门研究微生物安全的热处理和非热处理技术的食品工程师,另一位是专注于微生物检测和安全性控制的食品微生物学家。使用Rayyan的去重功能移除了数据库间的重复引用。通过两阶段过程选择相关文章:(i) 基于标题和摘要的初步筛选;(ii) 基于全文的详细审查。如果研究评估了热处理或非热处理对即食肉(RTE meats)的影响,则被纳入其中。如果研究不涉及即食肉(例如,原始/部分煮熟的产品)、未报告微生物灭活数据,或将热处理或非热处理与其他处理(如抗菌处理,例如精油)结合使用(除了盐和亚硝酸盐,这些通常被视为即食肉产品中的成分),则被排除在外。

3 结果与讨论

3.1 搜索结果和研究特征

图1展示了范围审查过程的概览。初步搜索找到了1111条记录。去除重复项后,有688条记录经过标题和摘要的筛选,最终有124篇文章进行了全文审查。在全文审查过程中,有50项研究因以下原因被排除:使用了错误的对象(即非即食肉)、评估了非致病性微生物、出版语言非英语,或将热处理和非热处理与其他抗菌干预(如化学干预)结合使用。

3.2 热处理灭活

热处理技术,如巴氏杀菌和灭菌,仍是食品工业中最广泛使用的加工技术,主要用于确保食品安全并延长产品保质期。这些热处理通过施加足够的热量来破坏病原性和腐败性微生物,尤其是在它们的营养生长状态(Van Impe等人,2018年)。热量对营养细胞的损伤是多方面的,影响各种细胞结构和功能。细胞壁、细胞质膜、核糖体、核糖体RNA以及参与中心代谢途径的酶(如柠檬酸循环)可能会受到损害(Wang等人,2020年)。在高温下,细胞死亡与热不稳定蛋白质的变性密切相关,包括RNA聚合酶的α和β亚基。此外,由于细胞内成分(如钾离子、氨基酸和蛋白质)的丢失以及膜通透性的增加,热损伤会加剧(Osek等人,2022年;Van Impe等人,2018年)。

3.2.1 热处理对即食肉中微生物灭活的影响

表2总结了研究热处理灭活L. monocytogenes的关键特征。值得注意的是,33.3%的回顾研究(18项中的6项)在挑战实验中仅使用了一种L. monocytogenes菌株,这可能会由于菌株特有的热抵抗力而限制结果的普遍性。

参考文献

国家 食品类型 加工条件 L. monocytogenes 报告的结果
McMinn等人(2025) 美国 火腿 温度:62.8–71.1°C LM 101, FSL-C1-109, LM 310, V7, 和 LM 108 最高达到>7 log
时间:最长5分钟

Felício等人(2011) 葡萄牙 Alheiras传统香肠 温度:55–65°C SL-F7-020, FSL-F7-088, FSL-F7-099, 和 FSL-F7-128 D值:1.2–8分钟

Wang等人(2016) 比利时 切片火腿和香肠 温度:60°C LFMFP 392, LFMFP 421, 和 LFMFP 491 4D值:10.9–25.4分钟

Mangalassary等人(2008) 美国 火腿肠 温度:65°C ATCC 15313 3.5 log CFU/ cm² 时间:32秒

Gedela等人(2007) 美国 肉肠 温度:73.9°C Scott A-2, V7-2, 39-2, 和 383-2 2.9 log
时间:1分钟

Gedela等人(2007) 美国 火腿胸肉块 温度:270°C Scott A-2, V7-2, 39-2, 和 383-2 约3.2 log
时间:1分钟

Mangalassary等人(2007) 美国 火腿肠 温度:65°C ATCC 15313 3.5 log CFU/ cm² 时间:32秒

Selby等人(2006) 美国 火腿 温度:55–65°C Scott A, F5069, 和 V7 D值:1.5–122.3分钟

Murphy等人(2005) 美国 火腿 温度:100°C(常温),131°C(加压) RS#V105, ARS#V67, ARS#V72, ARS#V113, ARS#V125, 和 LCDC 81–861 4b 在100°C下8分钟时可减少8 log
在131°C下2分钟时可减少8 log

McCormick等人(2005) 美国 火腿肠 温度:65°C ATCC 15313 4.8 log CFU/g
时间:81秒

Muriana等人(2004) 美国 即食火腿 温度:399°C(预包装),93.3°C(后包装) Scott A-2, V7-2, 39-2 预包装:处理时间长达75秒时减少2.0至3.8 log
后包装:处理时间长达3分钟时减少1.95至3.0 log

Gande和Muriana(2003) 美国 火腿肠、烤牛肉、咸牛肉和火腿 温度:246–399°C(预包装) Scott A-2, V7-2, 39-2 预包装:减少2.0至3.5 log
时间:1–2分钟
后包装:减少2.0至3.75 log

McCormick等人(2003) 美国 火腿肠 温度:61和65°C ATCC 15313 D值:16.2–124秒

Muriana等人(2002) 美国 熏火鸡、烤牛肉、熏火腿 温度:90.6–96.1°C Scott A-2, V7-2, 39-2 D值:4.0–416.7秒
时间:2–10分钟

Schoeni等人(1991) 美国 发酵烧杯香肠 温度:48.9–62.8°C Scott A, V7, LM-101M, LM-102M, 和 LM-103M D值:9.13–98.6分钟

Mangalassary等人(2004) 美国 火腿肠 温度:60–90°C ATCC 15313 5D值:0.35–10分钟
厚度:4–20毫米

Delgado Suárez等人(2015) 墨西哥 以火鸡为基础的香肠 温度:75–90°C ATCC 19114 0.24–3.91 log CFU/cm² 时间:0–30秒

在各研究中观察到明显的时间-温度依赖性。McMinn等人(2025)显示,将火腿烹饪至核心温度71.1°C可减少≥6 log的L. monocytogenes。从alheiras中分离出的L. monocytogenes的D值在55°C下为7.2至9.3分钟,在60°C下为1.3至2.1分钟,在65°C下为0.6至1.8分钟。这些数据显示,高温下热抵抗力会降低(Felício等人,2011年)。同样,Selby等人(2006)发现D值随温度升高而降低。此外,在55、60、62.5和65°C下的生存曲线显示两个火腿品牌之间的热抵抗力没有显著差异。基于蒸汽的巴氏杀菌方法也显示出显著的灭活效果。Murphy等人(2005)比较了在100°C常温蒸汽和131°C加压蒸汽下的巴氏杀菌效果。在初始接种水平约为108 CFU/cm²的情况下,L. monocytogenes在8分钟的常温蒸汽处理或2分钟的加压蒸汽处理后降至检测限以下,且在该研究条件下未发现可恢复的存活菌。虽然包装内蒸汽处理是有效的,但包装内蒸汽处理过程中产生的过量水分可能会影响消费者的接受度。因此,除了包装内巴氏杀菌外,肉类和家禽行业还探索了简单、快速、成本效益高且易于适应大规模 diverse RTE 肉类处理的替代干预措施。使用加压蒸汽的预包装巴氏杀菌在最终零售包装前施加短暂的热处理,从而最小化与密封包装中加热肉制品相关的水分排出问题。然而,由于产品可能在处理后重新暴露于加工环境中,因此在最终包装步骤之前必须尽可能接近最终零售包装点进行预包装巴氏杀菌(Murphy等人,2005年)。食品基质也会影响热敏感性。Muriana等人(2002)比较了在即食熏火鸡、烤牛肉和熏火腿产品中加热的L. monocytogenes的D值。在62.8至71°C的温度范围内,熏火鸡的D值最高,而熏火腿的D值最低。这些差异可能归因于表面相关因素,如可能保护细胞免受热量影响的缺陷,以及冷却蒸汽向产品表面的移动可能增强了微生物保护。较少数量的研究(11.1%,18项中的2项)研究了近红外(NIR)加热作为控制即食肉中L. monocytogenes的替代工艺。红外(IR)辐射是一种电磁能,通常分为近红外(0.76–2 µm)、中红外(2–4 µm)和远红外(4–1000 µm)区域。IR加热作为一种食品加工技术越来越受到关注,因其具有较高的热效率、快速的加热速率和比传统加热方法更快的系统响应(Anumudu等人,2024年;Krishnamurthy等人,2008年)。在火腿中,Ha和Kang(2014)表明,在100 µW/cm²/nm的强度下暴露50秒可减少L. monocytogenes约0.67 log CFU/g,而将强度增加到200 µW/cm²/nm相同时间可额外减少2.72 log CFU/g。在另一项研究中,使用1.8 kV的近红外(NIR)加热50秒后,L. monocytogenes的数量减少了3.38个对数单位(log);而使用1.8 kV的对流加热则需要180秒才能达到类似的灭活效果(Ha等人,2012年)。热处理方法能够一致地显著并相对可预测地减少 RTE肉类中的L. monocytogenes数量。典型的D值(表示灭活速率)在55°C时约为7-9分钟,在60°C时小于2分钟,在65°C时小于1分钟,这与高温下杀灭力增加的趋势一致。在所研究的条件下,常规烹饪和基于蒸汽的巴氏杀菌方法也经常能够实现多对数的减少。

3.3 非热技术

3.3.1 高压处理
高压处理(High-Pressure Processing,简称HPP),也称为高压静水压(High Hydrostatic Pressure,简称HHP),是一种广泛用于提高食品微生物安全性和延长食品保质期的非热技术(Okur,2025年)。在这种技术中,将高达1000 MPa的压力施加到真空包装的食品上,这些食品放置在一个充满压力传递介质的容器中,处理时间也是预先设定的(Balasubramaniam,2021年)。由于压力在产品中瞬间且均匀地传递,因此无论食品的大小、形状或成分如何,HPP都能对其进行均匀处理(Albert等人,2021年)。近年来,HPP在食品制造中的应用显著增加(Reesman等人,2023年),大约25%的HPP设备用于肉类产品,特别是即食肉制品和其他加工肉类(Bolumar等人,2020年;Roobab等人,2021年)。细菌膜被认为是压力导致损伤的主要目标。压力会破坏膜的完整性,增加膜的通透性,并干扰与膜相关的功能(Rux等人,2020年;Yang等人,2021年)。中等压力(最高180 MPa)可以减缓微生物生长,并可能引起亚致死性的细胞损伤;而超过200 MPa的压力则可能导致细胞死亡(Bolumar等人,2021年)。在有限的研究中,虽然HPP所需的处理时间较短,但其灭活效果与对流加热相当。总体而言,现有证据表明,热处理仍然是减少RTE肉类中L. monocytogenes最有效的干预方法,但由于报告之间的差异以及挑战实验中经常使用单一菌株,各研究之间的结果解释存在一定的局限性。

3.3.1.1 HPP对RTE肉类中微生物灭活的影响
HPP分析中包含的研究特征总结在表3中。各研究报告的L. monocytogenes数量减少的对数值范围从0到7个对数单位。大多数研究的压力介于300至600 MPa之间,其中最高的压力达到了800 MPa。处理时间通常不到15分钟,处理温度一般在4至25°C之间。有8项研究(29项中的8项,占27.6%)在进行挑战实验时仅使用了单一菌株。当按照相似的压力水平对研究进行分组时,发现了一些明确的模式:400 MPa以下的压力处理通常导致的灭活效果有限,即使在延长处理时间的情况下也通常少于1个对数单位,表明在这些条件下效果是亚致死性的或边缘性的(Chen,2007年;Myers等人,2013年;Rubio等人,2018年)。相比之下,500至600 MPa的压力处理始终能产生更高的灭活效果,最常见的减少范围是1-7个CFU/g,在处理时间不超过5分钟的情况下(表3)。具体来说,在西班牙香肠中,349 MPa下处理6.25分钟导致0.04个对数的减少,而在600 MPa下处理相同时间则导致2.47个对数的减少。根据预测的等减少图(isoreduction diagram)结果,Hereu等人(2012年)表明,在500 MPa以下无法实现L. monocytogenes的5个对数减少。煮熟的火腿需要大约1分钟在600 MP下或5分钟在500 MP下才能达到5个对数的减少;意大利Rectangle(mortadella)则需要大约1分钟在600 MP下或3分钟在500 MP下。在切片火腿中,400 MP下处理3分钟导致0.95个对数的减少,而在600 MP下处理3分钟则导致4.25个对数的减少(Myers等人,2013年)。Porto-Fett等人(2010年)对热那亚萨拉米(Genoa salami)进行了类似的研究,比较了483 MPa和600 MP的压力水平下的处理效果,处理时间均为5分钟。表3总结了有关高压处理对L. monocytogenes灭活效果的研究。

## 国家 | 食品类型 | 处理条件 | L. monocytogenes | 报告的结果 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| Martillanes等人(2021年) | 西班牙 | 干腌伊比利亚火腿 | 压力:600 MPa;CECT 933和911菌株 | 3.2个对数CFU/mL;处理时间:8分钟;温度:10°C |
| Pérez-Baltar等人(2021年) | 西班牙 | 干腌火腿 | 压力:450, 600 MPa | S2, S7-2菌株 | 0.5–1.3个对数CFU/g;处理时间:5,10分钟;温度:16°C |
| Pérez-Baltar等人(2019年) | 西班牙 | 干腌火腿 | 压力:450 MPa | 4种菌株(S2(血清型1/2a)、S4-2(血清型1/2b)、S7-2(血清型4b)和S12-1(血清型1/2c) | 0.45个对数CFU/g;处理时间:10分钟;温度:18°C |
| de Alba等人(2015年) | 西班牙 | 干腌火腿 | 压力:450 MPa | H66a菌株 | 0.44个对数CFU/g;处理时间:10分钟 |
| Montiel等人(2015年) | 西班牙 | 煮熟火腿 | 压力:450 MPa | INIA 2530菌株 | 0.78个对数CFU/g;处理时间:5分钟;温度:6°C |
| Serra-Castelló等人(2025年) | 西班牙 | 煮熟火腿 | 压力:400 MPa | CTC1034菌株 | ~0.2–3.6个对数CFU/g;处理时间:1–15分钟 |
| Myers, Cannon等人(2013年) | 美国 | 腌制火腿 | 压力:450, 600 MPa | CC 7644, NCTC 10890, ATCC 19112, ATCC 19114, ATCC 19115菌株 | 0.70–4.25个对数CFU/g;处理时间:3分钟 |
| Porto-Fett等人(2010年) | 美国 | 热那亚萨拉米 | 压力:600 MPa | MFS2, MFS102, MFS104, MFS105, MFS110菌株 | 1.62–5.02个对数CFU/g;处理时间:1–5分钟 |
| Hayman等人(2004年) | 澳大利亚 | 低脂帕斯特拉米、斯特拉斯堡牛肉、出口香肠和卡津牛肉 | 压力:600 MPa | 2542, 2655, 2657, 2340, 2341, 2342, 2343, 2345菌株 | ~4个对数CFU/g;处理时间:3分钟 |
| Koseki等人(2007年) | 日本 | 煮熟火腿 | 压力:400–600 MPa | ATCC 19111, ATCC 19118, ATCC 13932, ATCC 15313, ATCC 35152菌株 | 最多3个对数CFU/g;处理时间:1–60分钟;温度:25°C |
| Chen(2007年) | 美国 | 火鸡胸肉 | 压力:300–500 MPa | PSU1, PSU2, PSU21, ATCC 19115菌株 | 0–7.5个对数CFU/g;处理时间:1–2分钟;温度:1–55°C |
| Teixeira等人(2016年) | 加拿大 | 煮熟火腿 | 压力:500,600 MPa | FSL J1-177, FSL C1-056, FSL N3-013, FSL R2-499, FSL N1-227菌株 | 0–4.2个对数CFU/g;处理时间:0–32分钟;温度:-5–32°C |
| Rubio等人(2009年) | 西班牙 | 腌制火腿和萨拉钦香肠(Cecina and Salchichón) | 压力:500 MPa | CECT 932菌株 | 1.49个对数CFU/g;处理时间:5分钟;温度:18°C |
| Pavli等人(2019年 | 希腊 | 火腿 | 压力:500 MPa | FMCC-B-129, FMCC-B-131, FMCC-B-133菌株 | ~1.2个对数CFU/g;处理时间:2分钟;温度:20°C |
| Serra-Castelló等人(2021年) | 西班牙 | 煮熟火腿 | 压力:400 MPa | CTC1011, CTC1034菌株 | 最多6.5个对数CFU/g;处理时间:0–10分钟 |
| Cava等人(2020年) | 西班牙 | 传统干腌香肠 | 压力:600 MPa | 1/2a, 1/2b, 1/2c和4b菌株 | ~2个对数CFU/g;处理时间:8分钟;温度:16°C |
| Rubio等人(2018年) | 西班牙 | 西班牙香肠(Spanish chorizo) | 压力:349–600 MPa | CECT935菌株 | 最多3.71个对数CFU/g;处理时间:0–12.53分钟 |
| Hereu等人(2014年) | 西班牙 | 煮熟火腿和意大利Rectangle(mortadella) | 压力:400 MPa | CTC1034菌株 | 最多4个对数CFU/g;处理时间:5分钟;温度:15°C |
| Stollewerk等人(2014年) | 西班牙 | 干腌火腿 | 压力:600 MPa | CTC1011, CTC1034, CECT4031菌株 | 最多2个对数CFU/g;处理时间:5分钟;温度:13°C |
| Myers, Montoya等人(2013年) | 美国 | 煮熟火腿和火鸡胸肉 | 压力:600 MPa | ATCC 7644, NCTC 10890, ATCC 19112, ATCC 19114, ATCC 19115菌株 | 最多4.35个对数CFU/g;处理时间:3分钟 |
| Hereu等人(2012年) | 西班牙 | 煮熟火腿和意大利Rectangle | 压力:300–800 MPa | CTC1034菌株 | 最多7个对数CFU/g;处理时间:0–3分钟;温度:15°C |
| Stollewerk等人(2012年) | 西班牙 | 熏制干腌火腿 | 压力:600 MPa | CTC1011, CTC1034, CECT4031菌株 | 最多1.8个对数CFU/g;处理时间:5分钟;温度:13°C |
| Marcos等人(2008年) | 西班牙 | 煮熟火腿 | 压力:400 MPa | CTC1010, CTC1011, CTC1034菌株 | ~3个对数CFU/g;处理时间:10分钟;温度:17°C |
| Jofré等人(2008年) | 西班牙 | 煮熟火腿 | 压力:600 MPa | CTC1010, CTC1011, CTC1034菌株 | 最多4个对数CFU/g;处理时间:5分钟;温度:10°C |
| Balamurugan等人(2018年) | 加拿大 | 煮熟香肠 | 压力:600 MPa | 08-5578, Li0512, Li0529, ATCC 19115菌株 | ~7个对数CFU/g;处理时间:3分钟;温度:4°C |
| Lavieri等人(2014年) | 美国 | 重组火腿 | 压力:400, 600 MPa | Scott A NADC 2045(血清型4b)、H7969(血清型4b)、H7962(血清型4b)、H7596(血清型4b)菌株 | 最多3个对数CFU/g;处理时间:1, 4分钟;温度:12°C |
| Bover-Cid等人(2015年) | 西班牙 | 干腌火腿 | 压力:347–852 MPa | CTC1034菌株 | 0.92–7.96个对数CFU/g;脂肪含量:10–50.36% |
| Fonberg-Broczek等人(2004年) | 西班牙 | 火腿 | 压力:100–500 MPa | D值:2.40–31.80分钟 |
| Bover-Cid等人(2019年 | 西班牙 | 煮熟火腿 | 压力:600 MPa | CTC1034, 12MOB045LM, 12MOB089LM菌株 | ~2.5个对数CFU/g;处理时间:3分钟 |

观察到菌株间的变异性。Serra-Castelló等人(2021年)报告称,L. monocytogenes对高压处理的抵抗力因菌株而异。在400 MPa、处理时间0至10分钟的情况下,CTC1034和Scott A菌株的灭活程度达到最多4个对数CFU/g,而CTC1011菌株达到最多7个对数CFU/g。当干腌火腿在450 MP下处理10分钟时,L. monocytogenes的S2和S7-2菌株减少了0.8个对数CFU/g;在600 MP下处理5分钟时,这些减少程度分别增加到1.3和1.5个对数CFU/g(Pérez-Baltar等人,2021年)。在回顾的HPP研究中,盐和亚硝酸盐浓度并未一致地影响L. monocytogenes在测试压力条件下的即时灭活效果。对于火腿和火鸡,Myers等人(2013年)研究了不同的盐浓度(1.8%和2.4%)和亚硝酸盐浓度(0和500 ppm)在600 MP下处理3分钟后,观察到大约3.85–4.35个对数CFU/g的减少,且这种减少与盐或亚硝酸盐浓度无关;而在400 MP下处理3分钟时,减少程度不到1个对数CFU/g,表明压力水平是这些条件下即时灭活的主要因素。类似的结果也出现在切片火腿上,无论亚硝酸盐浓度为0、100还是200 ppm,在400或600 MP下处理3分钟后,减少程度均相似(Myers等人,2013年)。Lavieri等人(2014年)研究了含有0、50或100 ppm亚硝酸盐的RTE火腿,发现600 MP下处理4分钟后L. monocytogenes的数量降至检测限以下,这与亚硝酸盐浓度无关。然而,不含亚硝酸盐的火相反,在较低的压力水平下,脂肪含量较高的产品表现出更大的李斯特菌(L. monocytogenes)减少效果,这可能是由于产品基质内部的结构变化所致。在回顾的所有研究中,高压处理(HPP)对即食肉(RTE meat)中的李斯特菌显示出不同程度但通常显著的灭活效果。大多数处理方法使用300–600兆帕(MPa)的压力,持续时间少于15分钟,温度在4–25摄氏度之间,报告的减少量从微小变化到大约7个对数单位(log)不等,具体取决于处理强度和产品类型。当压力超过500 MPa时,灭活效果显著增加,有几项研究报告在600 MPa压力下几分钟内李斯特菌减少了多个对数单位。菌株的差异导致了对压力敏感性的不同,而产品中的基质因素如脂肪含量和产品类型也会影响灭活效果。在≥650 MPa的压力下,较高的脂肪含量有时可以提供压力保护作用,而在较低压力下的效果则不那么明显。盐和亚硝酸盐的含量对结果没有显著影响,产品在不同压力下的抗压性也有所不同。因此,现有证据支持高压处理作为一种成熟且可能有效的非热杀菌方法,但其效果因产品和处理条件而异,需要结合压力水平、菌株背景和产品组成来进行解释。

在工业方面,高压处理设备市场呈现出显著增长,2024年的市场价值达到了8.855亿美元。预计这一增长趋势将持续,到2030年市场价值将达到18.631亿美元,2025–2030年期间的复合年增长率(CAGR)为13.2%(Roy 2025)。然而,仍有几个因素限制了高压处理技术在肉类工业中的广泛应用。主要限制之一是高压处理设备的高成本,这对中小型企业来说可能是一个障碍(Khojasteh等人2025)。除了经济和技术障碍外,高压处理还可能改变食品的重要感官特性,包括颜色、风味和质地(Sun等人2025)。因此,优化处理条件是必要的,以减少不必要的质量变化,提高消费者接受度,并促进高压处理在肉类工业中的更广泛应用。

3.3.2 脉冲光处理
脉冲光(PL)处理,也称为脉冲紫外线光(PUV)、高强度脉冲光(IPL)或高强度脉冲光(HIPL),是最新用于食品保存的非热处理技术之一。美国食品药品监督管理局(FDA)于1996年批准了脉冲光在食品中的应用,其最大累积紫外线剂量(荧光)为12 J/cm²,发射光谱范围从200到1100纳米,脉冲持续时间≤2毫秒(Salazar-Zúñiga等人2023)。主要使用基于氙气的惰性气体闪光灯来产生极短(微秒级)的高功率宽谱光脉冲。脉冲光对微生物的灭活是一个非选择性的多目标过程,涉及光化学、光热和光物理效应。光化学灭活是主要机制,由微生物DNA吸收紫外线-C射线引发,导致嘧啶二聚体的形成,从而抑制DNA复制(光化学效应)(Pollock等人2017)。在较高功率下,红外线(IR)成分通过局部加热和细胞破裂也有助于杀菌(Albert等人2021;Mandal等人2020)。光物理效应包括细胞形态改变、膜破坏、细胞质损伤以及细胞内成分泄漏(Jaiswal等人2024)。

3.3.2.1 脉冲光对即食肉(RTE)中微生物灭活的影响
关于脉冲光处理对李斯特菌灭活效果的研究特点在表4中进行了总结。各研究报道的减少量在对数单位上介于0.4到2.3之间。其中两项研究(50%)仅使用了一种菌株进行实验。荧光剂量范围从1.74到16.11 J/cm²。除了Rajkovic等人(2017)的研究外,所有研究显示的李斯特菌减少量都低于1个对数单位,表明在所研究的条件下杀菌效果有限。

3.3.2.1 脉冲光处理对即食肉中微生物灭活的影响
表4总结了使用脉冲光处理李斯特菌的研究结果。参考文献:
国家 食品类型 处理条件 李斯特菌izontal reduction(log reduction)
Fracari等人(2024) 巴西 莫尔塔德拉香肠 电压:3 kV CCT 7474 0.4–1.37 log CFU/cm² 距离:10.95 cm 流明:2.64–6.57 J/cm² 脉冲宽度:1260, 2520 µs 脉冲次数:1–3
Borges等人(2023) 葡萄牙 西班牙萨拉皮坎香肠 电压:1828–3000 V 3种菌株混合 0.72–1.43 log CFU/g 距离:2.6–5.4 cm 流明:1.74–16.11 J/cm²
Rajkovic等人(2017) 比利时 发酵萨拉米 流明:3, 15 J/cm² LFMFP 034, 235, 392.447 1.16–2.28 log CFU/g 电压:3 kV 脉冲次数:1,5
Hierro等人(2011) 西班牙 烹饪火腿和博洛尼亚香肠 流明:0.7–8.4 J/cm² CIP 103575 0.37–1.15 log CFU/cm²

注:各研究中荧光剂量、电压、距离、脉冲宽度和脉冲次数有所不同;数据显示的是原始报告值,未在不同实验系统之间进行标准化。Rajkovic等人(2017)研究了不同脉冲次数(1次和5次)对发酵萨拉米的影响。无论是在接种后1分钟还是30分钟进行脉冲光处理,较高的荧光剂量都带来了更大的李斯特菌减少量(3 J/cm²时减少了2.24个对数单位,而15 J/cm²时减少了2.28个对数单位),但这种差异在统计上不显著(p > 0.05)。脉冲光处理的时间点对效果更有影响:如果在接种后1分钟处理,仅减少了1.10–1.16个对数单位;而在接种后30分钟处理,则减少了2.24–2.28个对数单位。这些发现表明,额外的脉冲次数并不显著增加灭活效果,微生物的附着时间会影响脉冲光的效力。脉冲光灭活曲线通常呈现S形,与连续紫外线光处理类似(Jaiswal等人2024;Rajkovic等人2017)。当达到某个临界能量阈值后,微生物减少量会趋于平稳,表明在更高荧光剂量下杀菌效果的增加不再明显(Rajkovic等人2017)。Fracari等人(2024)对用不同脉冲宽度(1260–2520 µs)和次数(1–3次)处理的切片莫尔塔德拉香肠也观察到了类似的趋势。减少量介于0.43到1.44个对数单位之间。4.38 J/cm²的处理效果显著优于2.64 J/cm²的处理(p < 0.05),这可能是因为脉冲次数更多。在较低荧光剂量的处理中,4.38 J/cm²的处理效果也显著优于2.64 J/cm²的处理(p < 0.05)。在另一项研究中,对真空包装的火腿和博洛尼亚香肠切片表面接种李斯特菌后,分别用0.7、2.1、4.2和8.4 J/cm²的脉冲光进行处理(Hierro等人2011)。最高剂量(8.4 J/cm²)使烹饪火腿上的李斯特菌减少了1.78个对数单位,博洛尼亚香肠减少了1.11个对数单位。采用响应面实验设计评估了电压(1828–3000 V)和光源距离(2.6–5.0 cm)对传统熏制香肠的影响,发现不同荧光剂量(1.74–16.11 J/cm²)下减少了1.58个对数单位/g的李斯特菌。在5.31 J/cm²的剂量下,李斯特菌减少了1.58个对数单位/g。此外,在低于5 J/cm²的剂量下,李斯特菌的减少量与剂量呈线性关系。然而,在高于5 J/cm²的剂量下,观察到减少量逐渐减少的现象,这也支持了Rajkovic等人(2017)的研究结果。总体而言,脉冲光对即食肉中的李斯特菌产生了中等程度的灭活效果,减少量介于0.4到2.3个对数单位之间。大多数处理方法造成的减少量较低,通常低于1个对数单位,表明在所研究的条件下杀菌效果有限。只有一项研究达到了≥2个对数的减少量,且这种情况发生在接种后30分钟进行脉冲光处理时,这表明微生物的附着时间会影响处理效果。在较低剂量下,灭活效果随荧光剂量增加而增强;但在较高剂量下则趋于平稳,呈现S形的剂量-响应曲线。基质效应也很明显,不同即食肉产品的敏感性各不相同。

3.3.3 紫外线光处理
紫外线(UV)光长期以来被用于表面消毒、水净化和空气处理,最近在食品工业中作为一种快速且成本效益高的食品杀菌方法受到了关注(Chiozzi等人2022)。美国FDA于2000年批准紫外线光作为控制食品、水和饮料中微生物的杀菌方法。紫外线光的主要杀菌机制是DNA损伤。紫外线照射会导致DNA和RNA中形成嘧啶二聚体,从而干扰DNA复制并最终导致细胞死亡(Iammarino等人2022;Kim和Song 2023)。常用低压和中压汞灯发射UVC波长(200–280纳米)。然而,这些灯可能含有有毒的汞,引发环境和人类健康问题(Iammarino等人2022)。

3.3.3.1 紫外线光对即食肉中微生物灭活的影响
表5总结了评估紫外线光处理李斯特菌效果的研究特点。不同研究中应用的剂量范围为5.4到800 J/cm²。值得注意的是,一半的研究(3/6)在实验中仅使用了一种李斯特菌菌株,这限制了结论的可靠性。在回顾的所有研究中,紫外线处理对即食肉表面的李斯特菌产生了有限但可测量的灭活效果,减少量通常在0.54到1.97个对数单位/g之间。当按相似剂量水平分组研究时,趋势更为明显:在较低剂量(<50 mJ/cm²或等效剂量)下,灭活效果通常小于1个对数单位,表明能量传递不足,无法实现显著杀菌。在中等剂量(大约50–300 mJ/cm²)下,减少量通常在1到2个对数单位/g之间,尽管研究间仍存在显著差异。

注:剂量值以原始研究使用的单位报告;波长、剂量单位和照射几何形状的差异限制了不同研究之间的直接定量比较。Kim和Kang(2020)在280纳米波长下测试了不同剂量(5–21.6 mJ/cm²)的紫外线光对即食肉中李斯特菌的灭活效果,发现0.54–1.12个对数单位的减少量。Chun等人(2009)使用222纳米紫外线光在不同剂量(1000–8000 J/m²)下处理切片火腿,减少了1.22–2.74个对数单位。Kim等人(2025)使用222纳米紫外线光在不同剂量(112.3–786.3 mJ/cm²)下处理即食火鸡胸肉,减少了1.0–1.55个对数单位。Ha和Kang(2015)在10–70秒的时间内使用1.85 mW/cm²的紫外线光处理 sliced ham,减少了1.0–1.55个对数单位。Sommers等人(2009)在1、2和4 J/cm²的剂量下处理法兰克福香肠,分别减少了1.31、1.49和1.93个对数单位。这些研究结果表明,紫外线光对即食肉中的李斯特菌产生了中等程度的灭活效果,效果受剂量、产品类型和表面特性的影响。尽管如此,鉴于其低成本和易于实施的特性,UV-C处理可以有效地与其他保鲜策略结合使用——例如高压处理、冷等离子体、近红外加热和改性气氛包装——以增强整体效果,并促进其在工业食品保鲜中的多步骤应用(Monteiro等人2023年;Tchonkouang等人2023年)。

3.3.4 电离辐射(伽马射线、电子束和X射线)
电离辐射,包括伽马射线、电子束和X射线,是一种有效的非热巴氏杀菌技术。食品暴露于这种辐射下,无论是以电磁能量的形式(伽马射线)还是带电粒子的形式(电子束),都可以提高微生物安全性并延长保质期(Jayathilakan等人2017年)。常用的伽马射线来源有铯-137和钴-60等放射性同位素,而电子束则是通过直线加速器产生的(Albert等人2021年)。辐射对微生物的灭活既可以通过直接作用也可以通过间接作用实现。直接作用包括光子引起的DNA单链和双链断裂,而间接作用则是由羟基自由基等辐射分解产物引起的DNA损伤(H. J. Kim和Song 2023年;Li等人2025年)。尽管伽马射线和电子束的抗菌效果相当,但电子束能够实现显著更高的剂量率(10^3–10^5 Gy/s),从而缩短处理时间。相比之下,伽马射线在食品中的穿透深度(60–80厘米)大于电子束(8–10厘米)(“使用X射线的食品辐射”,2005年)。这些性能差异影响了根据产品厚度、密度和包装配置选择辐射类型的方式。

3.3.4.1 电离辐射(伽马射线、电子束和X射线)对即食肉制品中微生物灭活的影响
评估伽马射线、电子束和X射线处理对即食肉制品中单核细胞增生李斯特菌(L. monocytogenes)效果的研究关键特征总结在表6中。值得注意的是,有两项研究(2/9,22.2%)在他们的试验中仅使用了单一的单核细胞增生李斯特菌株。所有包含的研究都报告了超过1对数的减少,表明在评估条件下,不同产品和辐射形式的一致性杀伤效果。表6. 评估电离辐射(伽马射线、电子束和X射线)对单核细胞增生李斯特菌灭活效果的研究概览

参考文献
国家
食品类型
辐射源
处理条件
单核细胞增生李斯特菌
报告结果

Cho和Ha(2019年)
韩国
火腿
X射线
剂量:0.2–0.8 kGy
3株菌株(ATCC 15313、ATCC 19111和ATCC 19115)
2.8–6.9 log CFU/g

Silva等人(2021年)
巴西
煮熟的火腿
伽马辐射
剂量:高达2.0 kGy
ATCC 19117
高达7 log

Nitrite (0–150 mg/kg)

Sommers和Fan(2003年)
美国
细乳化香肠
伽马辐射
剂量:高达3.0 kGy
H7595、H7762、H7969和H7962
高达7 log

Jin等人(2009年)
美国
切片火鸡熟食
伽马辐射
剂量:1–2 kGy
H7762、H7764、F4249和F4561
1.58–3.01 log CFU/cm²

Zhu等人(2008年)
美国
火鸡火腿和胸肉卷
电子束
剂量:1.0–2.5 kGy
Scott A、H7969、H7596、H7762和H7962
胸肉卷中1.5–4.7 log
火腿中2.0–5.5 log

Foong等人(2004年)
美国
法兰克福香肠、火腿、烤牛肉、博洛尼亚香肠、烟熏火鸡
电子束
剂量:0–4
1/2a H7764、4b H7969、4b H7962和OB90393
高达>8 log

Clardy等人(2002年)
美国
火腿和奶酪
伽马辐射
剂量:1.15–5.4 kGy
16397、0733和1992
高达6.1 log

Cambero等人(2012年)
西班牙
伊比利亚腌制火腿、干熏牛肉
电子束
剂量:1.5 kGy
Scott A
高达3.6 log

Song等人(2011年)
韩国
火腿
电子束
剂量:1.6 kGy
ATCC15313、ATCC19115
2.4 log CFU/g

Silva等人(2021年)报告称,2.0 kGy的钴-60伽马辐射处理使煮熟的火腿中的单核细胞增生李斯特菌减少到检测限以下,但在无亚硝酸盐的情况下冷藏储存期间会出现再生长。在2 kGy的剂量下观察到高达7对数的减少。Clardy等人(2002年)证明,伽马辐射处理冷冻火腿和奶酪三明治在3.9 kGy时可以将单核细胞增生李斯特菌减少约5对数,而在该研究的储存条件下,5.9 kGy可以将菌群减少到检测限以下。Sommers和Fan(2003年)显示,用四种菌株混合接种的法兰克福香肠和博洛尼亚香肠在1.5 kGy时减少了近2.5对数,而在3.0 kGy时实现了≥5对数的减少;D值范围为0.53至0.59 kGy。电子束的研究也显示出类似的模式。Song等人(2011年)对即食火腿进行了1 MeV电子束处理,发现2.0 kGy时减少了2.4对数。同样,Jin等人(2009年)报告称,在接种了四种菌株混合的熟食火鸡中,1.0 kGy减少了约1.5对数,2.0 kGy减少了约3.0对数。Zhu等人(2008年)观察到了基于样本的结果,2.5 kGy的电子束处理使火鸡胸肉卷中的单核细胞增生李斯特菌减少了4.7对数,火鸡火腿中减少了5.5对数;报告的D值分别为0.47–0.52 kGy。Foong等人(2004年)发现,1.5–2.0 kGy在六种即食肉制品中减少了3对数,而2.5–3.0 kGy减少了5对数;平均D值为0.44 kGy。Cambero等人(2012年)报告在伊比利亚火腿中1.5 kGy减少了3.1–3.6对数。最后,Cho和Ha(2019年)研究了切片火腿的X射线辐射,发现0.2 kGy减少了2.8对数,而0.6–0.8 kGy将菌群减少到检测限以下。总的来说,电离辐射一致地对即食肉制品中的单核细胞增生李斯特菌产生了显著减少,所有研究都实现了超过1对数的减少,许多研究根据剂量和产品类型达到了3–5对数。最有效的剂量范围为1.5至3.0 kGy,通常可以实现≥3对数的减少,而≥3.5 kGy的剂量在报告的研究条件下可靠地实现了≥5对数的减少或减少到检测限以下。报告的D值通常低于0.6 kGy,其中切片和结构较简单的肉制品的D值更接近0.4–0.5 kGy。不同的辐射源显示出类似的抗菌效果,尽管穿透深度和剂量率因技术而异。对于法兰克福香肠和乳化肉等结构较为异质的产品,需要略微更高的剂量才能达到相同的杀伤效果,而切片和结构均匀的肉制品则反应更一致。回顾的证据表明,电离辐射是在不同即食肉制品中实现显著减少的最可靠的非热干预方法之一。然而,应区分立即的计数减少和储存期间恢复或再生的长期抑制。伽马射线和X射线辐射的特点是具有高穿透能力,因此特别适合处理体积庞大或密集包装的食品。相比之下,电子束(e-beam)辐射的穿透深度相对较浅,因此更适合表面去污应用。与传统食品加工方法相比,辐射被认为是一种环保且成本效益高的技术。其优点包括对感官属性和营养质量的影响最小,适用于不同的食品类型,处理效率高,降低二次污染的风险,并能够降解或消除某些有害化合物(Khojasteh等人2025年)。包括伽马射线、X射线和电子束(e-beam)在内的电离辐射技术在即食食品的工业应用中具有巨大潜力。

3.3.5 冷等离子体
与其他本综述中描述的处理方法相比,冷等离子体是一种相对较新的非热杀菌技术。等离子体被认为是物质的第四态,是通过向电磁场中的气体提供能量而产生的。它由反应性物种、紫外线光子、离子、电子以及中性原子和分子组成(Kim和Song 2023年;Oliulla等人2024年)。根据电子和离子之间的热力学平衡,等离子体被分类为热等离子体(热)或非热等离子体(冷)。与热等离子体相比,冷等离子体的电子温度(Te)远高于气体温度(Tg)和组成离子的温度。因此,冷等离子体也被称为非平衡等离子体(Misra和Jo 2017年)。适用于食品加工的常压系统需要更高的电压,通常在千伏范围内(Paulsen等人2022年)。冷等离子体技术的微生物灭活机制主要通过产生活性氧物种(ROS)来实现的。此外,微生物的灭活还归因于活性氮物种、紫外线辐射、高能离子和带电粒子(Ghazali等人2025年;Koker等人2020年)。这些活性成分可能会损害病原微生物的关键细胞成分,包括核酸、蛋白质和细胞膜(Coutinho等人2018年)。最近的机制研究表明,对于包括单核细胞增生李斯特菌在内的革兰氏阳性细菌,氧化损伤和细胞内成分的泄漏是冷等离子体灭活的主要特征,而革兰氏阴性细菌的细胞壁损伤程度可能较低(Olatunde等人2019年)。在单核细胞增生李斯特菌中,等离子体暴露与膜通透性的增加、核酸和蛋白质的泄漏、周围介质电导率的增加、膜相关酶(如Na+/K+-ATPase和苹果酸脱氢酶)活性的降低以及酶的二级结构改变有关(Qian等人2022年)。最近的多组学研究进一步表明,亚致死剂量的冷等离子体暴露会导致单核细胞增生李斯特菌内的氧化应激、细胞质pH稳态的扰动、跨膜运输的改变以及修复相关反应的激活,尽管这些观察是在特定实验条件下进行的,应相应地进行解释(Pan等人2023年)。

3.3.5.1 冷等离子体对即食肉制品中微生物灭活的效果
评估冷等离子体对单核细胞增生李斯特菌灭活效果的研究报告了最多4对数的减少(表7)。其中六项研究(8项中的6项)使用单一的单核细胞增生李斯特菌株进行挑战测试。按处理时间和处理强度分组时,短时间暴露(<2–3分钟)通常导致<1对数的减少,而中等时间处理(大约3–10分钟)通常实现1–3对数的减少。表7. 研究冷等离子体(CP)处理对单核细胞增生李斯特菌灭活效果的特性

参考文献
国家
食品类型
处理条件
单核细胞增生李斯特菌
报告结果

Calvo等人(2020年)
西班牙
chorizo
气体流量:10 L/min
ATCC 15313
chorizo:0.37–1.04 log

salami
电压:2 kV
salami:0.32–0.80 log

bacon
温度<40°C
bacon:0.38–1.00 log

处理时间:4–15分钟

Gök等人(2019年)
土耳其
pastirma
气体流量:1 L/min
ATCC 51774
0.32–0.83 log CFU/cm²
处理时间:3–5分钟

气体类型:Argo,氧气
电压:25 kV

Lis等人(2018年)
巴西
ham
电压:6.4–10 kV
场菌株
高达1.2 log CFU/g

频率:2–10 kHz
空气湿度:45%–90%
处理时间:10–20分钟

Lee等人(2011年)
中国
煮熟的鸡胸肉和火腿
处理时间:2分钟
KCTC 3596
高达4 log CFU/g

Song等人(2009年)
韩国
火腿
气体流量:10 L/min
ATCC 19114、19115和19111
高达2 log CFU/g
处理时间:0–2分钟

Csadek等人(2023年)
奥地利
腌制的火腿和香肠
处理时间:2–5分钟
NCTC 11994和17001
高达1.2 log CFU/g

Lee等人(2025a,b)
韩国
prosciutto
气体流量:5 L/min
ND
高达2.5 log CFU/g
处理时间:0–9分钟

Lee等人(2023年)
韩国
切片火腿
处理时间:5–9分钟
ATCC 19111
约1 log CFU/g
电压:8.4 kV
频率:2.2 kHz

注:冷等离子体系统在气体组成、气体流量、电压、频率和处理几何形状方面存在显著差异;因此报告的结果是描述性的,并未在不同研究之间直接标准化。Song等人(2009年)评估了不同的功率设置(75–150 W)和处理时间(1–2分钟)对切片火腿中单核细胞增生李斯特菌的灭活效果。所有处理方式与未经处理的对照组相比都显著减少了单核细胞增生李斯特菌的数量,较高功率设置比低功率设置实现了更大的减少。灭活效果随时间依赖,在120秒后减少的范围从0.25到1.73 log CFU/g。Lis等人(2018年)使用不同的空气湿度(45%–90%)、输入电压(6.4和10 kV)和频率(2和10 kHz)研究了冷等离子体对火腿中单核细胞增生李斯特菌的灭活效果。研究结果表明,增加等离子体源功率显著增强了火腿表面的单核细胞增生李斯特菌的灭活效果。高功率模式比低功率模式实现了更大的减少。具体来说,20分钟的处理后,低功率模式下单核细胞增生李斯特菌的减少从0.46对数增加到高功率模式下的0.91对数。此外,干式低功率模式比湿式低功率模式实现了更显著的单核细胞增生李斯特菌灭活。这种差异可能是由于在较高湿度条件下 ozone 浓度降低所致,因为之前有报告指出水分子在周围空气或火腿表面可能会淬火臭氧,从而限制了用于微生物灭活的反应性等离子体物种的可用性。此外,细菌细胞周围的一层薄薄的水分可能形成了一道屏障,抵御等离子体产生的氧化剂(Lis等人,2018年;Winter等人,2013年)。Calvo等人(2020年)研究了 chorizo和salami在4分钟、8分钟和15分钟暴露时间内的变化情况。chorizo的减少幅度从0.37对数增加到1.04对数,salami的减少幅度从0.32对数增加到0.80对数。为了了解冷等离子体对pastirma中单核细胞增生李斯特菌(L. monocytogenes)灭活的效果,Gök等人(2019年)评估了氧气、氩气及其混合物在3-5分钟暴露时间内的影响。处理后的样本显示减少幅度为0.32-0.83 log CFU/cm2,以氧气为基础的等离子体比以氩气为基础的等离子体具有更强的灭活效果。气体组成也显著影响了L. monocytogenes的灭活效果,以氧气为基础的等离子体实现的减少幅度更大。Lee等人(2011年)还研究了不同气体(He、He + O2、N2或N2 + O2)对煮熟的鸡胸肉和火腿切片上L. monocytogenes灭活的影响。L. monocytogenes在鸡胸肉上的减少幅度为1.37-4.73对数,在火腿上的减少幅度为1.94-6.52对数。这些观察结果与机制研究一致,表明冷等离子体的效果强烈取决于处理过程中产生的反应环境以及反应物种与微生物细胞表面和产品表面微环境之间的相互作用(Olatunde等人,2019年;Qian等人,2022年)。冷等离子体对RTE肉类中L. monocytogenes的灭活效果因产品类型、处理功率、气体组成、湿度和暴露时间而异,减少幅度范围从<1对数到高达4对数不等。更高的功率设置、更长的暴露时间和含氧气体混合物通常能提高灭活效果,而水分可能会通过抑制反应物种和改变局部表面环境来降低处理效果。尽管如此,许多处理方法仍然只能实现适度的减少,这表明冷等离子体的效果很大程度上取决于参数,并且对基质和表面条件非常敏感。现有证据支持冷等离子体作为一种有前景但标准化程度较低的干预手段,相比热处理、高压灭菌(HPP)或电离辐射在当前RTE肉类研究中的应用。此外,冷等离子体的规模化应用仍然是一个主要挑战(Sasikumar等人,2025年;Singh和Thakur,2024年)。

3.4 热处理和非热处理方法在控制RTE肉类中L. monocytogenes方面的比较性能

为了支持跨技术的结构化解读,使用五个定性综合维度对干预方法进行了比较:回顾范围内的证据量、典型报告的减少范围、研究间的一致性、基质或表面敏感性以及工业可行性(图2;表8)。在所回顾的干预方法中,热处理在控制RTE肉类中的L. monocytogenes方面表现出最一致和可预测的性能。其效果主要受到时间-温度强度的调控,尽管基质效应存在,但通常次于处理强度。在非热处理方法中,电离辐射和高压灭菌(HPP)总体上减少了最多的菌落数量,但它们的效果仍然取决于剂量或压力水平、产品特性以及储存期间的行为变化。电离辐射属于高减少幅度、高一致性的类别,大多数研究在0.2至5.4 kGy的剂量下报告了高达8对数的减少。另一方面,高压灭菌处于中间但明确的地位,具有较高的潜在减少效果(最高约7对数),但研究间的变异性较大,这主要是由于压力水平和产品组成的不同。高压灭菌的有效性根据处理压力是否超过约400 MPa而变化(表3)。

图2:干预方法比较。表8:评估用于控制RTE肉类中李斯特菌(Listeria monocytogenes)的热处理和非热处理方法

3.4 热处理和非热处理方法在控制RTE肉类中L. monocytogenes方面的比较性能

相比之下,以表面为导向的技术如紫外线(UV)光和脉冲光在大多数研究中的减少幅度较小(<2对数),并且对产品表面形态和暴露条件更为敏感。冷等离子体的减少范围较广,从<1对数到约4对数不等,但变化较大,这与气体组成、湿度和处理配置有关。因此,这些技术在研究间的一致性较低,并且更依赖于局部表面条件。

3.5 不同性来源

几个反复出现的方法学限制也影响了回顾文献的解释。首先,许多研究依赖于处理后的培养计数方法,而明显的杀菌效果可能会受到所用恢复条件的影响。这种方法可能会低估存活细胞的数量,因为受到压力的细胞或在选定培养基上无法有效恢复,从而导致对那些引起亚致死性而非立即不可逆损伤的干预措施的杀菌效果高估。最近的研究表明,食品加工中的压力可以产生异质性的L. monocytogenes群体,包括健康细胞、亚致死性损伤细胞、休眠细胞和死亡细胞,而且初始浓度低以及生长异质性可能会妨碍存活细胞的的有效检测(Arvaniti等人,2025年)。代谢活跃的细胞在受到压力后并不总是在TSAYE或TSBYE培养基上恢复,这表明单独的培养方法可能无法完全反映某些条件下的存活细胞比例(Arvaniti等人,2025年)。这种担忧与标准检测工作流程一致,这些流程包括富集步骤以提高恢复效率,尤其是在细胞受到高度压力或有竞争性微生物群存在的情况下。一些协议还包括在选择性富集之前的初始恢复步骤,以重新激活受压的微生物(D'Ambrosio等人,2026年)。此外,在选择性富集过程中菌株间的竞争可能会影响复苏能力,并降低某些L. monocytogenes菌株的检测性(欧洲食品安全局生物危害小组(BIOHAZ),2018年)。因此,当恢复协议描述不充分时,应谨慎解释处理后立即报告的减少幅度。其次,菌株多样性通常有限,许多挑战性研究仅使用单一的L. monocytogenes菌株。这限制了解释,因为耐压性可能因菌株背景、持久性相关行为、生物膜形成和对渗透压或其他食品相关压力的生理适应而不同。持续的L. monocytogenes菌株被定义为从同一来源或生态位反复分离出的克隆,它们在食品生产环境中的持久性与生物膜形成和在环境压力及消毒压力下的生存能力增强有关(Osek等人,2022年)。现有文献还表明,生物膜形成能力取决于菌株、来源和环境条件,没有单一标志物能够完全解释所有菌株和条件下的持久性(Byun和Kim,2023年;Osek等人,2022年)。渗透压适应在肉类系统中也很重要。L. monocytogenes利用甘氨酸甜菜碱和肉碱等兼容溶质转运系统,在盐分和其他食品相关压力下保持生存(Wiktorczyk-Kapischke等人,2021年)。然而,当前回顾中的数据集不足以支持所有这些菌株级别的系统比较。

4 结论

本综述整理并综合了关于热处理和非热处理技术在控制RTE肉类中L. monocytogenes方面的有效性证据。热处理和电离辐射技术(伽马辐照、电子束和X射线)在所回顾的研究中通常表现出最一致和显著的减少效果。相比之下,非热处理方法如高压灭菌(HPP)、冷等离子体、脉冲光和紫外线(UV)的效果变化较大。监管基准对于实际解释仍然相关,但不应作为评估干预效果的唯一依据。在本次回顾中,干预效果主要是根据处理强度、产品条件、基质效应以及处理后立即减少与储存期间恢复或生长之间的区别来解释的。在各种研究中,处理效果受到处理参数和产品特性的强烈影响。对于高压灭菌和电离辐射,剂量和压力水平是决定杀菌效果的主要因素,而基质属性如脂肪含量和产品结构虽然有影响,但不会掩盖这些效果。对于基于光和等离子体的技术,表面形态、湿度、气体组成和附着时间起着关键作用,通常将灭活效果限制在适度水平。总体而言,这些结果表明热处理是最可预测的干预方法,而电离辐射和高压灭菌是现有文献中最有效的非热处理方法。相比之下,紫外线、脉冲光和冷等离子体对表面条件和处理配置更为敏感,这限制了它们在不同产品间的一致性。这些模式表明,热处理提供了最稳健的单独杀菌效果,而电离辐射和高压灭菌则是最有效的非热处理方法。这种区别很重要,因为工业上控制RTE肉类中的L. monocytogenes很少依赖于单一干预措施,而是反映了配方、包装、冷藏、卫生和处理后处理的综合影响。证据的解释还受到反复出现的方法学限制的制约。一些研究仅使用单一的L. monocytogenes菌株,未报告变异性的测量值,或仅以D值表示结果。关键的产品参数,包括脂肪含量、水分活度、亚硝酸盐水平和样品厚度经常被忽略,这些缺失阻碍了元分析和跨研究比较。此外,仅选择性的计数方法可能会低估受伤细胞在选定培养基上的存活情况,从而导致某些处理研究中杀菌效果的高估。应优先考虑标准化报告、多菌株挑战设计和系统性的基质属性变化,以更好地捕捉产品配方与处理效果之间的相互作用。除了微生物杀菌效果外,感官特性如质地、风味和颜色也必须考虑,特别是对于非热处理方法。消费者接受度和处理成本也在决定这些技术在商业应用中的实用性方面起着关键作用。这些重要因素超出了本综述的范围,但对未来的研究至关重要。未来研究应优先考虑四个方面:首先,应通过多菌株接种策略、更清晰的变异度报告和更完整的产品组成和样品几何形状描述来加强研究设计和报告。其次,需要更加关注受损细胞的恢复过程,以及治疗后的即时效应与储存期间后续恢复或再生长之间的区别。第三,新兴的非热处理技术需要在对基质效应、放大限制以及产品质量权衡进行更系统的评估后才能得到更好的应用,这些评估应在具有商业相关性的条件下进行。最后,需要更广泛的经济数据和实施数据来明确这些干预措施在实际回转窑(RTE)肉类加工系统中的最佳适用场景。总体而言,综述文献支持以下分层解释:热处理仍然是最可靠的干预方法;高压脉冲处理(HPP)和电离辐射在适当条件下表现出强大的非热效应;而以表面处理为目标的技术(如紫外线、脉冲光和冷等离子体)则应更加谨慎地评估,因为其效果受具体条件影响较大。

作者贡献:
Mustafa Guzel:概念化、研究、撰写初稿、方法设计、审稿与编辑。
Ilhami Okur:概念化、研究、撰写初稿、方法设计、审稿与编辑、项目管理、数据分析、监督及资源协调。

利益冲突声明:
作者声明不存在任何利益冲突。

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