姚 堯,畢曉彤,熊鳳嬌,梁周群,梁麗雅,2,閆師杰,2,*
(1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院,天津 300384;2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心,天津 300384)
雞肉屬禽肉類,是全球主要的食用肉類之一,其具有高蛋白質(zhì)、低脂肪和低膽固醇的優(yōu)點(diǎn)[1],且具有高度易腐的特點(diǎn),在生產(chǎn)加工、包裝、運(yùn)輸、貯藏與銷售過程中易受到微生物的侵染[2-3]。雞肉的腐敗變質(zhì)不僅危害消費(fèi)者的健康和安全[4-6],也給生產(chǎn)者造成經(jīng)濟(jì)損失。國(guó)內(nèi)鮮肉市場(chǎng)中禽肉占據(jù)了很大一部分,而在這些禽肉類制品中又以雞肉最為常見[7]。目前,我國(guó)市場(chǎng)上初加工雞肉類產(chǎn)品主要有熱鮮雞肉、冷鮮雞肉和冷凍雞肉3 種[8]。冷鮮雞肉是指檢疫合格的活雞,經(jīng)宰殺、分割、包裝后始終保持在0~4 ℃條件下貯藏[9-10],其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)保存較好;相比于熱鮮雞肉,其不僅可以減少細(xì)菌繁殖,延長(zhǎng)雞肉的貯藏時(shí)間,而且0~4 ℃條件下充分的解僵成熟(排酸)過程,會(huì)使肉質(zhì)變得柔軟、有彈性,使其滋味更鮮美[11]。對(duì)于冷凍雞肉,雞肉含大量水分,凍結(jié)時(shí)體積會(huì)增加9%,凍結(jié)過程中會(huì)形成冰晶,冰晶會(huì)刺破細(xì)胞膜,使得部分可溶性蛋白質(zhì)析出,且冷凍雞肉解凍后,流失的汁液可占原質(zhì)量的7%左右,這些汁液中富含蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分,導(dǎo)致其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和風(fēng)味損失極大[12]。
近年來,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,人們的生活水平日益提高,對(duì)于高品質(zhì)、高營(yíng)養(yǎng)的冷鮮雞肉需求不斷增長(zhǎng)。目前,市售冷鮮雞肉的保藏大多使用保鮮膜、冰塊或冰箱冷藏等方式,其保質(zhì)期較短,雞肉的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也不能得到很好地保存,這極大地制約了冷鮮禽業(yè)的發(fā)展[13-14],因此,如何延長(zhǎng)冷鮮雞肉的保存期是一個(gè)值得研究和探討的問題。氣調(diào)包裝(modified atmosphere packaging,MAP)技術(shù)的作用原理是選取適宜氣體成分替換包裝內(nèi)的氣體,并利用包裝材料的阻氣性和透氣性,使食品始終處于穩(wěn)定的適宜氣體環(huán)境中,以抑制腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖和酶促反應(yīng)的發(fā)生,抑制新陳代謝,從而達(dá)到延長(zhǎng)保質(zhì)期的目的[15]。由于MAP技術(shù)對(duì)產(chǎn)品副作用很小且可以有效延長(zhǎng)其保質(zhì)期,因此備受冷鮮肉行業(yè)青睞。Jiménez等[16]使用70% CO2+30% N2氣體比例氣調(diào)包裝冷鮮雞肉,4 ℃條件下貯藏,明顯延長(zhǎng)了冷鮮雞肉的貨架期。Latou等[17]將鮮雞肉在1 g/100 mL的殼聚糖溶液中浸泡90 s后,再使用30% CO2+70% N2進(jìn)行氣調(diào)包裝,并于4 ℃條件下進(jìn)行貯藏,使其貨架期由5 d延長(zhǎng)至14 d。張新笑等[18]使用4 種不同CO2比例(0%~60%)的氣調(diào)包裝處理冷鮮雞肉,在4 ℃貯藏條件下,20%~40%比例的CO2氣調(diào)包裝能抑制冷鮮雞胸肉中熒光假單胞菌的生長(zhǎng)繁殖。
目前,國(guó)內(nèi)外已有不少學(xué)者對(duì)不同包裝方式對(duì)冷鮮雞肉保鮮效果的影響進(jìn)行研究,其中大部分研究只針對(duì)較為普通的包裝、單一氣體成分氣調(diào)包裝和使用保鮮液處理后結(jié)合氣調(diào)包裝的方式,關(guān)于不同氣體組分氣調(diào)包裝對(duì)冷鮮雞肉貯藏品質(zhì)的研究較少。本研究對(duì)不同氣體組分包裝對(duì)冷鮮雞肉貯藏品質(zhì)的影響進(jìn)行研究,氣調(diào)包裝中的CO2可抑制細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng),尤其是細(xì)菌繁殖早期;O2可維持氧合肌紅蛋白,使肉色鮮艷,并能抑制厭氧細(xì)菌;N2是一種惰性填充氣體,它不影響肉的色澤,能防止氧化酸敗、霉菌的生長(zhǎng)和寄生蟲害。雞肉雖屬于白肉類,但其具有一定紅度,適宜的低濃度O2也會(huì)對(duì)其紅度有一定影響[19-20]。張新笑等[18]研究發(fā)現(xiàn),20%~40%比例的CO2氣調(diào)包裝能很好地抑制冷鮮雞胸肉中腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖。因此本研究固定40% CO2氣體比例,調(diào)節(jié)O2和N2的含量,并測(cè)定冷鮮雞肉在0~4 ℃低溫貯藏期間的理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)變化,比較分析不同氣體組分氣調(diào)包裝對(duì)其貯藏品質(zhì)的影響。
新鮮雞胸脯肉 天津市西青區(qū)紅旗農(nóng)貿(mào)批發(fā)市場(chǎng);氣調(diào)包裝盒和封口膜 希悅爾(中國(guó))有限公司;混合標(biāo)準(zhǔn)氣體 飛林氣體(天津)有限公司。
丁基羥基茴香醚、氯化鈉、乙二胺四乙酸、無水乙醇、氧化鎂(均為分析純) 北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠;鹽酸、硼酸、2-硫代巴比妥酸、三氯乙酸、氯仿(均為分析純) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑(北京)有限公司;平板計(jì)數(shù)培養(yǎng)基(生物試劑) 北京索萊寶生物科技有限公司。
Basic勻漿機(jī) 德國(guó)IKA公司;PB-10胴體肉質(zhì)pH直測(cè)儀 德國(guó)賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;美川真空包裝機(jī) 諸城市美川機(jī)械有限公司;CM-5色差儀 日本柯尼卡美能達(dá)控股公司;cryovac氣調(diào)包裝機(jī) 希悅爾(中國(guó))有限公司;SX500高壓滅菌鍋 日本Tomy Digital Biology公司;ST40R冷凍離心機(jī) 賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司;CheckPoint Ⅱ氣體成分測(cè)定儀丹麥PBI Dansensor公司。
1.3.1 原料預(yù)處理
供試樣品于天津市西青區(qū)紅旗農(nóng)貿(mào)批發(fā)市場(chǎng)屠宰,并于12 h內(nèi)運(yùn)至天津農(nóng)學(xué)院冷庫。經(jīng)0~4 ℃貯藏12 h排酸后,1 h內(nèi)在無菌操作室中去除結(jié)締組織,并切割成100 g左右小塊(約12 cm×5.5 cm×2 cm),再進(jìn)行3 種不同比例氣體的氣調(diào)包裝(處理組1:5% O2+40% CO2+55% N2;處理組2:10% O2+40% CO2+50% N2;處理組3:40% CO2+60% N2),對(duì)照組為托盤包裝,并使用PE保鮮膜進(jìn)行密封。將包裝好的雞肉按不同處理分組后,隨機(jī)編號(hào)放入于0~4 ℃貯藏,每隔2 d測(cè)定1 次,每次測(cè)定隨機(jī)抽取不同處理組的樣品各3 份,分別測(cè)定3 次,取其平均值。
1.3.2 TBARs值測(cè)定
參考Jongberg等[21]的方法,并略作修改。稱取5 g攪碎的樣品放入50 mL離心管中,加入15 mL 7.5%三氯乙酸混懸液(含0.1%乙二胺四乙酸和0.1%丁基羥基茴香醚),在勻漿機(jī)中勻漿30 s;冷凍離心5 min(3 500 r/min)后過濾,再加入3 mL 0.02 mol/L硫代巴比妥酸溶液,混勻后在100 ℃沸水浴中反應(yīng)40 min,馬上放入冰箱冷卻至室溫;取5 mL冷卻后的反應(yīng)液,加入等體積的氯仿,旋渦振蕩混勻,于2 ℃、3 000 r/min條件下離心10 min后,取上清液在532 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。硫代巴比妥酸反應(yīng)物(thiobarbituric acid reactive substance,TBARs)值以每千克脂質(zhì)氧化樣品溶液中丙二醛的毫克數(shù)表示,按照下式計(jì)算。
式中:A532nm為溶液吸光度;V為樣品體積/mL;M為丙二醛分子質(zhì)量(72.036 g/mol);ε為摩爾吸光系數(shù)(156 000 L/(mol·cm));1為光程(1 cm);m為樣品質(zhì)量/kg。
1.3.3 TVB-N含量測(cè)定
參照GB 5009.228—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》[22]中的方法,采用半微量定氮法測(cè)定雞胸肉的揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量。
1.3.4 pH值測(cè)定
設(shè)置胴體肉質(zhì)pH直測(cè)儀的測(cè)定溫度為16 ℃,將適量樣品放置于16 ℃恒溫箱中,待樣品溫度穩(wěn)定后,立即使用胴體肉質(zhì)pH直測(cè)儀進(jìn)行pH值的檢測(cè)并讀數(shù)。每塊肉樣在不同部位分別測(cè)定3 次,取其平均值。
1.3.5 菌落總數(shù)測(cè)定
參照GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》[23]。
1.3.6 紅度值(a*)測(cè)定
將樣品經(jīng)絞肉機(jī)攪碎后,取適量平鋪于測(cè)量皿,使其與測(cè)量皿無空隙,厚度約3~5 mm,使用CM-5色差儀進(jìn)行測(cè)定。
數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,均重復(fù)測(cè)定3 次,利用SPSS 17.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析(P<0.05表示差異顯著),采用Duncan’s法進(jìn)行多重比較;實(shí)驗(yàn)曲線采用SigmaPlot 12.5軟件繪制。
氣調(diào)包裝食品的特點(diǎn)是采用不同的混合氣體對(duì)其進(jìn)行防腐保鮮,氣調(diào)包裝中的氣體組分一定程度上影響食品的安全和保鮮的質(zhì)量,隨著食品貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),氣調(diào)包裝中的氣體成分可能會(huì)受到食品本身的影響而變化[24]。
圖1 氣調(diào)包裝中OO2的含量變化Fig. 1 Change in O2 content in modifi ed atmosphere package
圖2 氣調(diào)包裝中CCOO2的含量變化Fig. 2 Change in CO2 content in modifi ed atmosphere package
由圖1~2可知,處理組1、2在整個(gè)貯藏期間O2含量變化不大,貯藏14 d時(shí)的含量相比初始值只有少量下降,這可能是由于微生物和肌肉細(xì)胞進(jìn)行微弱呼吸消耗了部分O2。貯藏前期,CO2含量開始下降,在貯藏4 d后,CO2含量基本維持在35%~36%,這可能是由于部分CO2溶解于雞肉中的水分,而消耗了部分CO2。
圖3 不同氣體組分氣調(diào)包裝對(duì)冷鮮雞肉貯藏過程中pH值的影響Fig. 3 Effect of MAP with different gas compositions on pH value of chilled chicken during storage
pH值是衡量雞肉新鮮度的一個(gè)重要指標(biāo),雞肉主要靠谷氨酸呈味,而谷氨酸是一種酸性氨基酸,其解離度受pH值影響;雞肉水分流失也可能會(huì)導(dǎo)致溶質(zhì)濃度的增加,pH值發(fā)生變化[25]。肉品pH值反映了肉品內(nèi)部整體所處的化學(xué)環(huán)境,與肉的色澤、系水力、貨架期等核心指標(biāo)相關(guān),一般來講,一級(jí)鮮肉pH值為5.8~6.2、二級(jí)鮮肉為6.3~6.6、變質(zhì)肉為6.7以上[26]。
由圖3可知,在整個(gè)貯藏期間,各組樣品的pH值呈總體上升趨勢(shì),大致呈現(xiàn)“S”形變化趨勢(shì)。貯藏2 d時(shí),僅對(duì)照組樣品的pH值增大,這可能是由于氣調(diào)包裝中的部分CO2溶解于肉的水分中,引起處理組樣品pH值下降;貯藏末期,處理組2、對(duì)照組樣品的pH值顯著高于處理組1、3,且處理組1、3無顯著差異(P>0.05)。因此,處理組1和處理組3包裝所用的氣體組分可顯著延緩冷鮮雞肉貯藏過程中pH值的上升(P<0.05)。
圖4 不同氣體組分氣調(diào)包裝對(duì)冷鮮雞肉貯藏過程中TBARs值的影響Fig. 4 Effect of MAP with different gas compositions on TBARs value of chilled chicken during storage
TBARs值常被用于評(píng)價(jià)肉類中脂肪氧化的程度[27],TBARs值越高,表明肉樣中脂肪氧化越嚴(yán)重,一般來講,當(dāng)生肉的TBARs值超過0.5 mg/kg時(shí)表明雞肉已經(jīng)腐敗變質(zhì)[3]。由圖4可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),各處理組樣品的TBARs值均逐漸增大。貯藏前6 d,各處理組樣品的TBARs值間沒有顯著差異(P>0.05);在整個(gè)貯藏期間,處理組3與對(duì)照組之間無顯著差異(P>0.05);貯藏14 d時(shí),處理組1、2樣品的TBARs值顯著低于處理組3和對(duì)照組(P<0.05),且處理組1顯著低于處理組2(P<0.05)。因此,處理組1、2均可顯著延緩冷鮮雞肉貯藏過程中TBARs值的增加(P<0.05),且處理組1表現(xiàn)更好。
TVB-N是蛋白質(zhì)在微生物作用下降解生成的生物氨以及胺類等堿性物質(zhì),通常用于評(píng)價(jià)肉及肉制品的新鮮度[3]。GB 2707—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 鮮(凍)畜、禽產(chǎn)品》[28]規(guī)定,雞肉中TVB-N含量的限量為15 mg/100 g。
圖5 不同氣體組分氣調(diào)包裝對(duì)冷鮮雞肉貯藏過程中TVB-N含量的影響Fig. 5 Effect of MAP with different gas compositions on TVB-N content of chilled chicken during storage
由圖5可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),各組樣品的TVB-N含量均逐漸增大。在貯藏的前4 d,各組樣品間的TVB-N含量均沒有顯著差異(P>0.05);貯藏第6天和第8天時(shí),處理組2的TVB-N含量顯著高于其他組(P<0.05);貯藏第12天時(shí),處理組2和對(duì)照組樣品的TVB-N含量超過了國(guó)標(biāo)規(guī)定的15 mg/100 g的限量,且均顯著高于處理組1、3(P<0.05);貯藏14 d時(shí),對(duì)照組樣品的TVB-N含量顯著高于其他組(P<0.05),但處理組1、3間無顯著差異(P>0.05)。因此,處理組1、3均可顯著性抑制冷鮮雞肉貯藏過程中TVB-N含量的上升(P<0.05),且處理組1、3之間無顯著差異(P>0.05)。
雞肉中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,是微生物生長(zhǎng)繁殖的優(yōu)質(zhì)場(chǎng)所,而雞肉受腐敗變質(zhì)的主要原因即受到微生物污染[29],因此菌落總數(shù)主要作為判定食品被微生物污染程度的標(biāo)志。肉類菌落總數(shù)參考評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為新鮮肉4 (lg(CFU/g))以下,次新鮮肉4~6 (lg(CFU/g)),變質(zhì)肉6 (lg(CFU/g))以上[30]。
圖6 不同氣體組分氣調(diào)包裝對(duì)冷鮮雞肉貯藏過程中菌落總數(shù)的影響Fig. 6 Effect of MAP with different gas compositions on total bacterial count of chilled chicken during storage
由圖6可知,樣品菌落總數(shù)初始值為2.83 (lg(CFU/g)),按照國(guó)標(biāo)規(guī)定,此時(shí)該雞肉樣品比較新鮮,但樣品初始菌落值還是相對(duì)較高,這也會(huì)對(duì)冷鮮雞肉的貯藏產(chǎn)生不利影響。在整個(gè)貯藏期間,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),各組樣品的菌落總數(shù)均增加;貯藏前10 d,各組樣品的菌落總數(shù)均低于國(guó)標(biāo)規(guī)定的6 (lg(CFU/g));貯藏12 d時(shí),處理組2和對(duì)照組的菌落總數(shù)開始高于此限量標(biāo)準(zhǔn);貯藏14 d時(shí),處理組1、3的菌落總數(shù)顯著低于其他組(P<0.05),且處理組1、3間無顯著差異(P>0.05)。因此,處理組1、3均可顯著性抑制冷鮮雞肉貯藏過程中菌落總數(shù)的增加(P<0.05)。
雞肉的色澤是廣大消費(fèi)者選取新鮮雞肉最重要的參考依據(jù)[31],a*代表的是紅度,是表示食品鮮度的指標(biāo)之一,直接影響消費(fèi)者對(duì)食品的接受程度。Fletcher等[32]研究表明,新鮮雞肉色澤的不同會(huì)導(dǎo)致加工后雞肉及其制品外觀的差異。
圖7 不同氣體組分氣調(diào)包裝對(duì)冷鮮雞肉貯藏過程中a**的影響Fig. 7 Effect of MAP with different gas compositions on a* of chilled chicken during storage
由圖7可知,在整個(gè)貯藏期間,樣品的a*整體呈下降趨勢(shì)。貯藏2 d時(shí),處理組1、2樣品的a*有一定程度的上升,這是由于含氧氣調(diào)包裝中的氧氣會(huì)與冷鮮雞肉的肌紅蛋白反應(yīng),從而使a*變大;從貯藏2 d開始,處理組1、2樣品的a*均顯著高于另外2 組(P<0.05);貯藏14 d時(shí),處理組1、2樣品的a*無顯著差異(P>0.05),且處理組1、2的a*顯著高于其他2 組(P<0.05)。因此,含氧氣調(diào)包裝(即處理組1、2)對(duì)于冷鮮雞肉的護(hù)色作用影響顯著(P<0.05)。
本研究以3 種不同氣體組分氣調(diào)包裝處理冷鮮雞肉,以托盤包裝為對(duì)照,研究分析冷鮮雞肉貯藏過程中理化指標(biāo)的變化。結(jié)果表明:處理組1、3可顯著延緩冷鮮雞肉貯藏過程中pH值的增加(P<0.05);處理組1、2均可顯著延緩冷鮮雞肉貯藏過程中TBARs值的增加(P<0.05),且處理組1的效果更好;處理組1、3均可顯著抑制冷鮮雞肉貯藏過程中TVB-N含量的上升(P<0.05),且處理組1、3之間無顯著差異(P>0.05);處理組1、3均可顯著抑制冷鮮雞肉貯藏過程中菌落總數(shù)的增加(P<0.05)處理組1、2能夠顯著抑制冷鮮雞肉貯藏過程中a*的下降。不同氣體組分氣調(diào)包裝對(duì)冷鮮雞肉的總體保鮮效果為處理組1(5% O2+40% CO2+55% N2)>處理組3(40% CO2+60% N2)>處理組2(10% O2+40% CO2+50% N2)>對(duì)照組(托盤包裝)。