程騰，薛冬，鄭凱茜，相啟森，白艷紅

冷等離子體處理對生鮮雞胸肉殺菌效果及品質影響

程騰1,2，薛冬1,2，鄭凱茜1,2，相啟森1,2，白艷紅1,2

（1.鄭州輕工業(yè)大學 食品與生物工程學院，鄭州 450001； 2.河南省冷鏈食品質量與安全控制重點室，鄭州 450001）

研究沿面介質阻擋放電（Surface Dielectric Barrier Discharge，SDBD）等離子體對生鮮雞胸肉的殺菌作用及品質影響。采用放電功率為260 W的SDBD等離子體分別處理生鮮雞胸肉2 min和4 min，并于4 ℃貯藏12 d。每隔3 d取樣，測定菌落總數、色澤、pH、汁液流失率、硫代巴比妥酸反應物（Thiobarbituric Acid Reactive Substances，TBARS）含量、揮發(fā)性鹽基氮（Total Volatile Basic Nitrogen，TVB-N）含量及質構特性。經SDBD等離子體處理2 min或4 min，并于4 ℃貯藏12 d后，生鮮雞胸肉的菌落總數分別為7.16 lg(CFU/g)和6.70 lg(CFU/g)，均低于對照組樣品的菌落總數（7.55 lg(CFU/g)）。此外，SDBD等離子體處理能夠顯著（<0.05）改善冷藏期間雞胸肉的品質參數，如pH、色澤（*、*和*）、汁液流失率、TVB–N含量和質構特性（硬度、彈性、咀嚼性等），但對脂質氧化具有促進作用。SDBD等離子體對生鮮雞胸肉具有良好的殺菌效果，并有效保持了其品質，在雞胸肉保鮮上具有巨大的應用前景。

沿面介質阻擋放電；雞胸肉；微生物失活；品質指標

肉類營養(yǎng)豐富，極易在加工、包裝、貯藏和運輸等過程污染微生物，主要包括乳酸菌、沙門氏菌（spp.）、李斯特菌（spp.）、假單胞菌（spp.）、魏斯氏菌（spp.）、空腸彎曲桿菌（spp.）等[1-2]。微生物不僅導致肉品發(fā)生腐敗變質，失去食用價值并造成經濟損失，而且會引發(fā)食源性疾病，嚴重威脅消費者健康。目前，主要采用低溫冷凍、冰溫貯藏、氣調包裝等技術進行肉品保鮮，但普遍存在能耗高、品質劣變嚴重等問題。近年來，超高壓、輻照、冷等離子體、脈沖電場等非熱加工技術在肉品保鮮領域的應用受到廣泛關注[3-4]。

等離子體是一種宏觀呈電中性的電離氣體，主要由電子、正離子、負離子、自由基、基態(tài)原子或原子團、分子、光子等組成，被認為是繼固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之后物質存在的第4種狀態(tài)。冷等離子體（Cold Plasma，CP）是一種新型的食品非熱加工技術，主要通過氣體放電產生，具有處理溫度低、處理效率高、能耗低、無二次污染、操作簡便等優(yōu)點。在食品殺菌保鮮、殺蟲、降解農藥殘留和真菌毒素、失活食品內源酶等領域具有廣泛的應用前景[5-8]。Ulbin-Figlewicz等[9]發(fā)現，經低壓冷等離子體（0.8 MPa，氦氣）處理10 min后，豬肉表面嗜冷菌、菌落總數和酵母/霉菌總數分別降低了2.70、2.96和3.08 lg(CFU/cm2)，同時未對其色澤、pH等品質指標造成不良影響。王晨等[10]發(fā)現，冷等離子體處理能夠有效殺滅預包裝鹽水鴨的鴨胸肉及鴨脖表面微生物，最多可使貨架期從5～6 d顯著延長至15 d，同時能夠有效降低產品汁液損失率，并抑制貯藏期間總色差值的升高。這些研究表明，CP處理可有效防止肉及肉制品的腐敗，并降低食品安全風險，在肉及肉制品應用上巨大的潛力。目前，關于CP在生鮮肉保鮮領域的應用研究主要集中在生鮮豬肉、牛肉、羊肉等產品[11-13]，CP處理能夠抑制微生物的生長，維持生鮮肉的色澤，起到保鮮和延長貨架期的效果。CP關于生鮮禽肉殺菌保鮮的應用研究尚不充分。本文以生鮮雞胸肉為研究對象，以未經CP處理的生鮮雞胸肉為對照組，研究沿面介質阻擋放電（Surface Dielectric Barrier Discharge，SDBD）等離子體處理不同時間后，生鮮雞胸肉在4 ℃冷藏條件下的微生物生長及品質變化規(guī)律；分析其對雞胸肉微生物指標、理化指標（持水力、pH、色澤、硫代巴比妥酸反應物（Thiobarbituric Acid Reactive Substances，TBARS）、揮發(fā)性鹽基氮（Total Volatile Basic Nitrogen，TVB-N）等）和感官品質的影響，以期為CP技術在生鮮肉保鮮領域的應用提供技術支撐和理論依據。

1 實驗

1.1 材料與試劑

主要材料與試劑：冷鮮雞胸肉購于鄭州某大型超市，4 ℃貯藏備用；平板計數瓊脂、營養(yǎng)瓊脂和營養(yǎng)肉湯，北京路橋技術有限責任公司；硫代巴比妥酸、三氯乙酸、叔丁基羥基茴香醚等均為分析純，上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設備

主要儀器與設備：SC–80C型全自動色差儀，北京康光光學儀器有限公司；PHSJ–3F型pH計，上海儀電科學儀器有限公司；HX–4M型拍打式勻漿機，上海滬析實業(yè)有限公司；TA.XT.Plus型質構分析儀，英國Stable Micro System公司；UV–1800PC型紫外可見分光光度計，上海美析儀器有限公司；SW–CJ–1FD型超凈工作臺，蘇州安泰空氣技術有限公司；TGL–16M型臺式高速冷凍離心機，上海盧湘儀離心機儀器有限公司；THZ–103B型恒溫培養(yǎng)搖床，上海一恒科學儀器有限公司；Tecan Spark 20型多功能微孔板讀數儀，瑞士Tecan公司。

1.3 方法

1.3.1 SDBD等離子體處理

采用的SDBD等離子體裝置示意圖見圖1。在超凈工作臺內，用無菌刀切成尺寸為2 cm×2 cm×1 cm（4.00 g±0.05 g）的肉塊。將雞胸肉樣品置于SDBD等離子體裝置進行處理2 min或4 min，放電功率為260 W，以未處理組作為對照。將各組樣品置于4 ℃貯藏12 d。每3 d取樣，測定菌落總數和理化指標。

1.3.2 菌落總數測定

處理結束后，按照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》測定菌落總數[14]，結果表示為lg(CFU/g)。

1.3.3 色澤測定

參考Xiang等[15]的方法，采用WSC–80C型全自動色差計測定樣品的色差。測定參數為L、a、b值，每次測定前用比色板對色差計進行校準，每個樣品重復8次，取平均值。通過式（1）計算總色差Δ。

圖1 沿面介質阻擋放電裝置示意圖

式中：0、0和0為第0天雞胸肉樣品的色澤參數；L、a和b為同一雞胸肉樣品經不同處理后的色澤參數。

1.3.4 pH的測定

參考Wang等[16]的方法，將10 g樣品絞碎后加入蒸餾水至100 mL，均質，制備樣品勻漿液；然后用pH計測定（25±1）℃條件下每組樣品勻漿液的pH值，每個樣品測3次，結果取平均值。

1.3.5 汁液流失率測定

參照Liu等[17]的方法，將樣品分別儲藏0、3、6、9和12 d后取出樣品，用吸水紙吸去表面水分后再次稱量，每個樣品做3次平行實驗。

式中：為汁液流失率，%；1為樣品的初始質量，g；2為貯藏不同時間后樣品的質量，g。

1.3.6 脂肪氧化測定

參考Nam等[18]的方法測定樣品的TBARS值，取5 g樣品加入15 mL蒸餾水并用均質機（12 000）均質10 s；從中取出1 mL均質液置于25 mL比色管中，加入50 μL質量分數為7.2%的叔丁基羥基茴香醚（Butylated Hydroxyanisole，BHA）溶液、2 mL的硫代巴比妥酸（Thiobarbituric Acid，TBA）和三氯乙酸（Trichloroacetic Acid，TCA）的混合液（含濃度為20 mmol/L的TBA與質量分數為15%的TCA溶液），渦旋混勻后在90 ℃水浴中反應15 min；隨后冷卻、離心（2 000，10 min)，取上清并使用紫外分光光度計讀取其在532 nm處的吸光度。相同條件下使用1 mL的蒸餾水代替樣品作為空白對照，每組做3個平行實驗，取平均值。TBARS值（）表示為冷鮮雞胸肉中的丙二醛含量（mg/kg），計算式見式（3）。

1.3.7 揮發(fā)性鹽基氮含量測定

參考Wang等[16]的方法測定樣品的TVB–N含量。將不同貯藏時間和不同處理組的樣品絞碎，之后稱取10.0 g樣品并置于錐形瓶中，加入75 mL去離子水攪拌均勻并振搖，使試樣在樣液中分散均勻，浸漬30 min。采用自動凱式定氮儀法測定TVB–N含量，每組樣品做3個平行實驗。

1.3.8 質構分析

采用TA–XT plus質構儀對樣品（2 cm×2 cm）進行測試[17]，使用直徑為50 mm的圓柱形探頭（P50）測試。測試前速為10 mm/s、測中速度為2 mm/s、測后速度為5 mm/s，壓縮樣品高度為3 mm，時間為5 s，觸發(fā)類型為自動，觸發(fā)力為5 g。每個樣品重復8次[19]。

1.3.9 數據分析

每次均重復3次，實驗結果表示為平均值±標準差。采用Prism軟件（Graphpad 7.0）繪圖，采用SPSS 24.0進行單因素方差分析（One-Way ANOVA），采用LSD多重比較進行顯著性分析（＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 SDBD等離子體對雞胸肉的殺菌效果

菌落總數是反映肉的腐敗程度的重要指標。一般認為生鮮畜禽肉中微生物的限量標準為6 lg(CFU/g)。由圖2可知，隨著貯藏時間的延長，各處理組雞胸肉菌落總數逐漸升高。經在4 ℃貯藏6和12 d后，對照組樣品菌落總數由初始的(4.01±0.25) lg(CFU/g)升高至(6.00±0.65) lg(CFU/g)和(7.62±0.31) lg(CFU/g)。與對照組相比，SDBD等離子體處理組樣品菌落總數明顯降低。經SDBD等離子體處理2 min和4 min并于4 ℃貯藏后，樣品中菌落總數分別為(3.62±0.25) lg(CFU/g)和(3.53±0.25) lg(CFU/g)（圖2）。這可能是因為CP處理過程中會產生臭氧和氮氧化物等活性氧物質[20]?；钚匝跖c細胞膜發(fā)生反應，或者通過細胞膜的擴散進入細胞，胞內成分被破壞，從而導致細胞死亡[21]。以上結果表明，SDBD等離子體處理能夠有效抑制貯藏過程中雞胸肉中微生物的生長繁殖，這與杜曼婷等[13]報道的CP對羊肉的殺菌效果隨處理時間的延長而逐漸增強相一致。這可能是因為處理時間的延長會使等離子體中的活性氧、活性氮等活性物質的濃度增加[22]。Fr?hling等[23]也發(fā)現，經微波放電等離子體處理并于5 ℃貯藏20 d后，豬肉中菌落總數為2.05～2.08 lg(CFU/g)，顯著低于對照組樣品中的菌落總數9.69 lg(CFU/g)。此外，其他非熱加工技術也逐漸應用于生鮮肉保鮮領域，Kruk等[24]采用超高壓技術處理雞胸肉5 min，在450 MPa和600 MPa的壓力下沙門氏菌和大腸桿菌等致病菌幾乎被消除，但是較高的壓力導致色澤劣變，肉的硬度、咀嚼性等質構特性顯著降低。

圖2 SDBD等離子體處理對貯藏過程中雞胸肉菌落總數的影響

2.2 SDBD等離子體處理對雞胸肉色澤的影響

色澤是評價肉品品質的指標之一，直接影響到消費者對肉品的購買意向。a值代表紅度值，b值代表黃度值，L值代表亮度值。雞胸肉在貯藏過程中，由于氧化的作用，肌紅蛋白會生成高鐵肌紅蛋白，導致*值和*值下降，另外一些生化反應，比如微生物分泌的水溶性或脂溶性色素也會導致L值下降。由表1可知，所有雞胸肉樣品在儲藏期間的L值、a值均逐漸降低，在儲藏第12天，測得處理組的L值顯著高于對照組的，a值無顯著差異（>0.05）。雞胸肉的b值在儲藏期間持續(xù)上升，這可能是因為雞胸肉的脂肪氧化程度加深[25]。在儲藏第12天，處理組樣品的b值顯著低于對照組的，說明SDBD等離子體處理有利于維持雞胸肉的黃度值。經放電功率為260 W的SDBD等離子體處理2 min和4 min后，與對照組相比，處理組雞胸肉的*值分別降低了1.39和2.62。這可能是因為CP處理過程中產生的活性物質如過氧化氫與肌紅蛋白反應，導致*值降低。同樣地，Luo等[26]也發(fā)現DBD等離子體處理導致豬肉的a值顯著下降。此外，Moutiq等[27]認為CP處理肉品的色澤變化可能是因為等離子體電極溫度的升高，這導致樣品溫度升高5～6 ℃。雞肉的肌肉和脂肪結構非常敏感，更容易氧化變色，因此，在CP處理過程中，通過冷卻電極來防止樣品溫度升高，對保持肉品色澤非常重要。

總色差（Δ）是表示生鮮雞胸肉在不同時間的色差參數。雞胸肉在冷藏期間Δ值的變化如表1所示。各組樣品雞胸肉Δ值在儲藏期間持續(xù)升高。在儲藏12 d后，對照組樣品的Δ值最高，為（13.57±0.73）。SDBD等離子體處理后樣品的值顯著低于對照組的（<0.05）。以上結果表明，SDBD等離子處理能夠較好地保持雞胸肉的色澤。

表1 不同處理組生鮮雞胸肉在儲藏期間的色澤變化

Tab.1 Changes in color characteristics of chicken breasts in each group during storage

注：結果用平均值±標準差表示（=8）；經LSD檢驗，同一列的不同大寫字母（A—C）表示隨處理時間的不同質構參數的平均值有顯著性差異（<0.05），同一行的不同小寫字母（a—e）表示隨貯藏時間的不同質構參數的平均值有顯著性差異（<0.05）。

2.3 SDBD等離子體處理對雞胸肉pH的影響

pH是判斷肉品質和新鮮程度的重要指標之一。由圖3可知，雞胸肉的初始pH值為（5.33±0.08）。隨著貯藏時間的延長，雞胸肉樣品的pH逐漸升高，并在第12天升高至（7.55±0.53）。雞胸肉樣品pH的變化規(guī)律與圖3中菌落總數的變化相一致。貯藏過程中，在微生物的作用下，雞胸肉樣品中的氨基酸和蛋白質發(fā)生分解，并生成氨、胺類等堿性物質，從而造成pH值升高[28]。與對照組相比，貯藏過程中SDBD等離子體處理樣品的pH值均顯著降低（<0.05）。經放電功率為260 W的SDBD等離子體處理2 min或4 min，并于4 ℃貯藏12 d后，處理組雞胸肉的pH分別升高至（6.77±0.53）和（6.55±0.53）。上述結果與Fr?hling等[23]的報道一致。Fr?hling等發(fā)現，經于5 ℃貯藏20 d后，生鮮豬肉的pH值由初始的5.6升高至6.0，而微波放電冷等離子體處理豬肉的pH在貯藏過程中未發(fā)生顯著變化。經放電功率為260 W的SDBD等離子體處理2 min或4 min后，與對照組相比，處理組雞胸肉的pH值分別降低了0.10和0.16。這可能是因為CP處理過程中產生了大量氮氧化物，其中氮氧化物與肌肉表面的水反應形成濃度較低的硝酸和亞硝酸[29]。

圖3 貯藏過程中雞胸肉pH的變化規(guī)律

2.4 SDBD等離子體處理對雞胸肉汁液流失率的影響

持水力是評價鮮肉與肉制品品質的重要指標之一。持水力影響冷鮮肉的嫩度、色澤、多汁性、蒸煮損失和風味等品質指標[30]，常用汁液流失率來評價肉品的持水性。由圖4可知，雞胸肉的汁液流失率隨貯藏時間的延長而逐漸升高。SDBD等離子體處理雞胸肉后于4 ℃貯藏12 d，對照組的雞胸肉樣品的汁液流失率為（7.60±1.38）%，顯著高于初始的（2.64±0.66）%（<0.05）。與對照組相比，SDBD等離子體處理能夠顯著抑制貯藏過程中汁液流失率的升高。經放電功率為260 W的SDBD等離子體處理2 min或4 min并于4 ℃貯藏12 d后，雞胸肉樣品的汁液流失率分別為（6.35±1.38）%和（4.85±1.38）%，均低于對照組樣品。經放電功率為260 W的SDBD等離子體處理2 min或4 min后，與對照組相比，處理組雞胸肉的汁液流失率分別降低了1.29%和0.92%。這可能是因為肉的pH值降低，當pH值達到主要蛋白質的等電點，如肌球蛋白，蛋白質上的正負電荷數量基本相等，正負基團相互吸引，導致蛋白質所能吸收和保持的水量減少。此外，雞胸肉表面蛋白質的變性也會導致肌肉的汁液流失率下降[31]。然而，Moutiq等[27]采用介質阻擋放電等離子體處理包裝袋內的雞胸肉3 min，發(fā)現雞胸肉的持水力未發(fā)生顯著變化（>0.05），但該研究未評價貯藏過程中雞胸肉樣品持水力的變化情況。CP處理對改善肉品冷藏過程中持水力的作用機制尚不明確，有待今后進一步深入研究探討。

圖4 貯藏過程中雞胸肉液流失率的變化規(guī)律

2.5 SDBD等離子體處理對雞胸肉TBARS含量的影響

研究證實脂質氧化是肉類加工過程中引起品質劣變的主要因素。如圖5所示，隨貯藏時間的延長，各組雞胸肉樣品的TBARS含量逐漸升高。SDBD等離子體處理雞胸肉后于4 ℃貯藏12 d，對照組樣品的TBARS含量由初始的（0.17±0.05）mg/kg升高至（1.22±0.14）mg/kg。與對照組相比，SDBD等離子體處理造成雞胸肉樣品TBARS含量顯著升高。經放電功率為260 W的SDBD等離子體處理2 min或4 min，并于4 ℃貯藏12 d后，雞胸肉樣品的TBARS含量分別升高至（1.32±0.14）mg/kg和（1.49±0.14）mg/kg。經放電功率為260 W的SDBD等離子體處理2 min或4 min后，與對照組相比，處理組雞胸肉TBARS含量分別升高了0.06 mg/kg和0.10 mg/kg。類似結果在生鮮豬肉、牛肉、羊肉等中已有報道[32-33]。岑南香等[33]也發(fā)現，冷等離子體處理能夠促進生鮮羊肉發(fā)生脂質氧化，且TBARS值隨冷等離子體處理時間延長、處理電壓升高和處理后放置時間延長而逐漸升高。與牛肉、豬肉等紅肉相比，CP處理雞胸肉脂質氧化程度較小，這可能是因為雞肉的脂肪含量較低[34]。Lee等[35]使用24 kV的DBD等離子體處理水煮雞胸肉3 min，結果發(fā)現，在4 ℃貯藏期間，處理組雞胸肉的TBARS值與對照組相比無顯著差異。沿面介質阻擋放電所產生的等離子體富含活性氧、活性氮等活性物質，能夠誘導雞胸肉發(fā)生脂質氧化，進而造成TBARS含量升高[32-33]。因此，在今后的研究中，應通過優(yōu)化處理工藝、添加抗氧化劑等方法抑制CP處理造成的肉品脂質氧化，避免CP處理對肉品品質造成不良影響。

圖5 貯藏過程中雞胸肉TBARS含量的變化規(guī)律

2.6 SDBD等離子體處理對雞胸肉TVB–N含量的影響

TVB–N是評價肉質新鮮度的重要指標。如圖6所示，各組雞胸肉樣品的TVB–N含量隨貯藏時間的延長而逐漸升高。在4 ℃貯藏12 d后，對照組樣品的TVB–N含量由初始的（10.94±0.34）mg/kg升高至（72.73±12.16）mg/kg。在貯藏過程中，微生物的作用下，肉和肉制品中的蛋白質、核酸等發(fā)生分解并產生氨和胺類物質（如二甲胺、三甲胺、腐胺和尸胺等），進而造成TVB–N含量升高[36]。由圖6可知，經放電功率為260 W的SDBD等離子體處理2 min或4 min，并于4 ℃貯藏12 d后，雞胸肉樣品的TVB–N含量分別為（55.71±12.16）mg/kg和（49.16±12.16）mg/kg，均顯著低于對照組樣品。以上結果表明，SDBD等離子體處理能夠有效抑制貯藏過程中雞胸肉樣品TVB–N含量顯著升高并延長其貨架期。這可能與SDBD等離子體的殺菌作用有關。翟國臻等[37]也發(fā)現空氣、氮氣和氬氣滑動弧放電等離子體能夠有效殺滅冷鮮豬肉表面微生物，并抑制貯藏過程中TVB–N含量的升高。

圖6 貯藏過程中雞胸肉TVB–N含量的變化規(guī)律

2.7 SDBD等離子體處理對雞胸肉質構特性的影響

肉品的質構是其主要的感官指標之一，直接關系到嫩度、口感、可食性等食用品質。由表2可知，在儲藏過程中，雞胸肉的硬度、彈性、咀嚼性及回彈力均呈下降趨勢，且處理組樣品整體優(yōu)于對照組樣品。這可能由于對照組微生物迅速增加，破壞了雞胸肉的結構，導致雞胸肉的品質下降。硬度的下降可能是由于肌肉在內源性蛋白酶和微生物的作用下，肌原纖維結構變得松軟[38]，致使雞胸肉硬度降低。處理組樣品的硬度下降速度較緩，從第3天開始顯著高于對照組（<0.05）。彈性能夠反映樣品在一定時間內恢復形變的能力。Alamprese等[39]認為產品自身的含水率對其彈性的影響比較明顯，在特定條件下，產品的含水率越高，彈性越大，因此雞胸肉的汁液損失率增加，持水性下降，彈性呈下降趨勢。由表2可以看出，雞胸肉的彈性隨著時間的延長呈下降趨勢，且SDBD等離子體處理組樣品優(yōu)于對照組樣品，這與雞胸肉的汁液損失率趨勢保持一致。經放電功率為260 W的SDBD等離子體處理2 min和4 min后，與對照組相比，處理組雞胸肉的硬度、彈性及回彈力無顯著變化。類似地，Lee等[40]研究發(fā)現DBD等離子體處理對雞胸肉質構的變化無顯著影響。Royintarat等[41]使用超聲和等離子體活化水協同處理雞肉，發(fā)現其質構無顯著變化，這可能是由于超聲系統(tǒng)的耗散能量較低，不足以改變肌肉特性。

表2 不同處理組雞胸肉在儲藏期間的質構變化

Tab.2 Changes in textural parameters of chicken breasts in each group during storage

注：結果用平均值±標準差表示（=8）；經LSD檢驗，同一列的不同大寫字母（A—C）表示隨處理時間的不同質構參數的平均值有顯著性差異（<0.05），同一行的不同小寫字母（a—e）表示隨貯藏時間的不同質構參數的平均值有顯著性差異（<0.05）。

3 結語

本研究評價了SDBD等離子體對生鮮雞胸肉的殺菌作用及品質影響。結果表明，SDBD等離子體能夠有效抑制冷藏過程中微生物的生長繁殖，同時能有效保持冷藏期間雞胸肉的pH、色澤和質構特性，并抑制汁液流失率和TVB–N含量的升高，但會促進脂質氧化。綜合分析，SDBD等離子體不僅可應用于生鮮禽肉的殺菌保鮮，同時在其他生鮮肉產品安全及品質控制方面也具有巨大的應用潛力。在今后的工作中，應研發(fā)適用于肉品保鮮處理的等離子體設備，推動其產業(yè)化應用；同時還應重點研究CP處理對肉品中脂肪組分等的影響，嚴格控制處理條件，將脂質氧化控制在可接受范圍內。此外，可將CP技術與其他技術（冷藏、保鮮劑等）協同使用，在有效殺滅微生物的同時，避免對食品品質造成不良影響。

[1] HEREDIA N, GARCIA S. Animals as Sources of Food-Borne Pathogens: A Review[J]. Animal Nutrition, 2018, 4(3): 250-255.

[2] LUONG N D M, COROLLER L, ZAGOREC M, et al. Spoilage of Chilled Fresh Meat Products during Storage: A Quantitative Analysis of Literature Data[J]. Microorganisms, 2020, 8(8): 1198.

[3] LI Hui, SUN Xiao-hong, LIAO Xiao-jun, et al. Control of Pathogenic and Spoilage Bacteria in Meat and Meat Products by High Pressure: Challenges and Future Perspectives[J]. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2020, 19(6): 3476-3500.

[4] ROSARIO D K A, RODRIGUES B L, BERNARDES P C, et al. Principles and Applications of Non-Thermal Technologies and Alternative Chemical Compounds in Meat and Fish[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2021, 61(7): 116-1183.

[5] BIRANIA S, ATTKAN A K, KUMAR S, et al. Cold Plasma in Food Processing and Preservation: A Review[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2022, 45(9): 14110.

[6] UCAR Y, CEYLAN Z, DURMUS M, et al. Application of Cold Plasma Technology in the Food Industry and Its Combination with Other Emerging Technologies[J]. Trends in Food Science & Technology, 2021, 114: 355-371.

[7] ZHANG Ya-li, LEI Yang, HUANG Su-hong, et al. In-Package Cold Plasma Treatment of Braised Chicken: Voltage Effect[J]. Food Science and Human Wellness, 2022(4): 845-853.

[8] 相啟森, 董閃閃, 鄭凱茜, 等. 大氣壓冷等離子體在食品農藥殘留和真菌毒素控制領域的應用研究進展[J]. 輕工學報, 2022, 37(3): 1-9.

XIANG Qi-sen, DONG Shan-shan, ZHENG Kai-xi, et al. Research Progress in the Application of Atmospheric Pressure Cold Plasma in the Control of Pesticide Residues and Mycotoxins in Food[J]. Journal of Light Industry, 2022, 37(3): 1-9.

[9] ULBIN-FIGLEWICZ N, BRYCHCY E, JARMOLUK A. Effect of Low-Pressure Cold Plasma on Surface Microflora of Meat and Quality Attributes[J]. Journal of Food Science and Technology, 2015, 52(2): 1228-1232.

[10] 王晨, 錢婧, 盛孝維, 等. 低溫等離子體冷殺菌對鹽水鴨貨架期及風味品質的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2021, 42(17): 70-77.

WANG Chen, QIAN Jing, SHENG Xiao-wei, et al. Effect of Low Temperature Plasma Cold Sterilization on Shelf Life and Flavor Quality of Salted Duck[J]. Science and Technology of Food Industry, 2021, 42(17): 70-77.

[11] ULBIN-FIGLEWICZ N, JARMOLUK A. Effect of Low-Pressure Plasma Treatment on the Color and Oxidative Stability of Raw Pork During Refrigerated Storage[J]. Food Science and Technology International, 2016, 22(4): 313-324.

[12] JADHAV H B, ANNAPURE U. Consequences of Non-Thermal Cold Plasma Treatment on Meat and Dairy Lipids – A Review[J]. Future Foods, 2021, 4: 100095.

[13] 杜曼婷, 黃俐, 高夢麗, 等. 介質阻擋放電低溫等離子體處理對宰后羊肉品質的影響[J]. 食品科學, 2022, 43(21): 87-92.

DU Man-ting, HUANG Li, GAO Meng-li, et al. Effect of Dielectric Barrier Discharge Low Temperature Plasma Treatment on Lamb Meat Quality[J]. Food Science, 2022, 43(21): 87-92.

[14] GB 4789.2—2016, 食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定[S].

GB 4789.2—2016, National food Safety Standard -- Food Microbiological Examination -- Aerobic Plate Count[S].

[15] XIANG Q S, ZHANG R, FAN L M, et al. Microbial Inactivation and Quality of Grapes Treated by Plasma-Activated Water Combined with Mild Heat[J]. LWT-Food Science and Technology, 2020, 126: 109336.

[16] WANG W W, ZHAO D B, XIANG Q S, et al. Effect of Cinnamon Essential Oil Nanoemulsions on Microbiological Safety and Quality Properties of Chicken Breast Fillets during Refrigerated Storage[J]. LWT-Food Science and Technology, 2021, 152: 112376.

[17] LIU Fei, CHANG Wei, CHEN Mao-shen, et al. Tailoring Physicochemical Properties of Chitosan Films and Their Protective Effects on Meat by Varying Drying Temperature[J]. Carbohydrate Polymers, 2019, 212: 150-159.

[18] NAM K C, LEE E J, AHN D U, et al. Dose-Dependent Changes of Chemical Attributes in Irradiated Sausages[J]. Meat Science, 2011, 88(1): 184-188.

[19] SORO A B, WHYTE P, BOLTON D J, et al. Application of a LED-UV Based Light Technology for Decontamination of Chicken Breast Fillets: Impact on Microbiota and Quality Attributes[J]. LWT-Food Science and Technology, 2021, 145: 111297.

[20] H?HNEL M, WOEDTKE T V, WELTMANN K D. Influence of the Air Humidity on the Reduction of Bacillus Spores in a Defined Environment at Atmospheric Pressure Using a Dielectric Barrier Surface Discharge[J]. Plasma Processes & Polymers, 2010, 7(3/4): 244-249.

[21] ZIUZINA D, PATIL S, CULLEN P J, et al. Atmospheric Cold Plasma Inactivation of Escherichia Coli in Liquid Media Inside a Sealed Package[J]. Journal of Applied Microbiology, 2013, 114(3): 778-787.

[22] WANG Li-yun, XIA Chuan-kai, GUO Ya-jun, et al. Bactericidal Efficacy of Cold Atmospheric Plasma Treatment Against Multidrug-Resistant Pseudomonas Aeruginosa[J]. Future Microbiology, 2020, 15: 115-125.

[23] FR?HLING A, DUREK J, SCHNABEL U, et al. Indirect Plasma Treatment of Fresh Pork: Decontamination Efficiency and Effects on Quality Attributes[J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2012, 16: 381-390.

[24] KRUK Z A, YUN H, RUTLEY D L, et al. The Effect of High Pressure on Microbial Population, Meat Quality and Sensory Characteristics of Chicken Breast Fillet[J]. Food Control, 2011, 22(1): 6-12.

[25] BEN FADHEL Y, LEROY V, DUSSAULT D, et al. Combined Effects of Marinating and Γ-Irradiation in Ensuring Safety, Protection of Nutritional Value and Increase in Shelf-Life of Ready-to-Cook Meat for Immunocompromised Patients[J]. Meat Science, 2016, 118: 43-51.

[26] LUO J, XU W, LIU Q, et al. Dielectric Barrier Discharge Cold Plasma Treatment of Pork Loin: Effects on Muscle Physicochemical Properties and Emulsifying Properties of Pork Myofibrillar Protein[J]. LWT-Food Science and Technology, 2022, 162: 113484.

[27] MOUTIQ R, MISRA N N, MENDON?A A, et al. In-Package Decontamination of Chicken Breast Using Cold Plasma Technology: Microbial, Quality and Storage Studies[J]. Meat Science, 2020, 159: 107942.

[28] MARCINKOWSKA-LESIAK M, ZDANOWSKA- SASIADEK Z, STELMASIAK A, et al. Effect of Packaging Method and Cold-Storage Time on Chicken Meat Quality[J]. CyTA-Journal of Food, 2016, 14(1): 41-46.

[29] MAHNOT N K, MAHANTA C L, KEENER K M, et al. Strategy to Achieve a 5-Log Salmonella Inactivation in Tender Coconut Water Using High Voltage Atmospheric Cold Plasma (HVACP)[J]. Food Chemistry, 2019, 284: 303-311.

[30] CHENG Qiao-fen, SUN Da-wen. Factors Affecting the Water Holding Capacity of Red Meat Products: A Review of Recent Research Advances[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2008, 48(2): 137-159.

[31] HUFF-LONERGAN E, LONERGAN S M. Mechanisms of Water-Holding Capacity of Meat: The Role of Postmortem Biochemical and Structural Changes[J]. Meat Science, 2005, 71(1): 194-204.

[32] XIANG Qi-sen, LIU Xiu-fang, LI Jun-guang, et al. Influences of Cold Atmospheric Plasma on Microbial Safety, Physicochemical and Sensorial Qualities of Meat Products[J]. Journal of Food Science and Technology, 2018, 55(3): 846-857.

[33] 岑南香, 劉宸成, 陳姑, 等. 低溫等離子體處理對羊肉脂質與蛋白質氧化性質的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2022, 43(14): 85-93.

CEN Nan-xiang, LIU Chen-cheng, CHEN Gu, et al. Effects of Cold Plasma Treatments on Lipids and Protein Oxidation Properties of Mutton[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(14): 85-93.

[34] GAVAHIAN M, CHU Y H, MOUSAVI K A, et al. A Critical Analysis of the Cold Plasma Induced Lipid Oxidation in Foods[J]. Trends in Food Science & Technology, 2018, 77: 32-41.

[35] LEE E S, CHEIGH C I, KANG J H, et al. Evaluation of in-Package Atmospheric Dielectric Barrier Discharge Cold Plasma Treatment as an Intervention Technology for Decontaminating Bulk Ready-To-Eat Chicken Breast Cubes in Plastic Containers[J]. Applied Sciences, 2020, 10(18): 6301.

[36] BEKHIT A E D A, HOLMAN B W B, GITERU S G, et al. Total Volatile Basic Nitrogen (TVB-N) and Its Role in Meat Spoilage: A Review[J]. Trends in Food Science & Technology, 2021, 109: 280-302.

[37] 翟國臻, 李佳, 郭杉杉, 等. 滑動弧放電等離子體處理對冷鮮豬肉保鮮的影響[J]. 中國食品學報, 2022, 22(1): 189-197.

ZHAI Guo-zhen, LI Jia, GUO Shan-shan, et al. Effect of Gliding Arc Discharge Plasma Treatment on the Preservation Effect of Cold Fresh Pork[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2022, 22(1): 189-197.

[38] 田曉靜, 文紹山, 申曉蓉, 等. 基于質地特性的雞肉新鮮度研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2012, 33(17): 63-66.

TIAN Xiao-jing, WEN Shao-shan, SHEN Xiao-rong, et al. Study on Freshness of Chicken Based on Texture Characteristics[J]. Science and Technology of Food Industry, 2012, 33(17): 63-66.

[39] ALAMPRESE C, FONGARO L, CASIRAGHI E. Effect of Fresh Pork Meat Conditioning on Quality Characteristics of Salami[J]. Meat Science, 2016, 119: 193-198.

[40] LEE H, YONG H I, KIM H J, et al. Evaluation of the Microbiological Safety, Quality Changes, and Genotoxicity of Chicken Breast Treated with Flexible Thin-Layer Dielectric Barrier Discharge Plasma[J]. Food Science and Biotechnology, 2016, 25(4): 1189-1195.

[41] ROYINTARAT T, CHOI E H, BOONYAWAN D, et al. Chemical-Free and Synergistic Interaction of Ultrasound Combined with Plasma-Activated Water (PAW) to Enhance Microbial Inactivation in Chicken Meat and Skin[J]. Scientific Reports, 2020, 10(1): 1559.

Effect of Cold Plasma Treatment on Microbial Inactivation and Quality Attributes of Fresh Chicken Breasts

CHENG Teng1,2, XUE Dong1,2, ZHENG Kai-xi1,2, XIANG Qi-sen1,2, BAI Yan-hong1,2

(1. College of Food and Biological Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450001, China; 2. Henan Key Laboratory of Cold Chain Food Quality and Safety Control, Zhengzhou 450001, China)

The work aims to investigate the effect of surface dielectric barrier discharge (SDBD) plasma treatment on the microbial inactivation and quality attributes of fresh chicken breasts. The chicken breasts samples were treated with SDBD plasma at 260 W for 2 min and 4 min respectively and then stored at 4 ℃ for up to 12 days. The physicochemical properties of chicken breasts were measured every three days, including the total viable count (TVC), color, pH, drip loss, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and total volatile basic nitrogen (TVB-N) as well as textural parameters. After storage at 4 ℃ for 12 days, the TVC of samples treated with SDBD plasma for 2 min or 4 min increased to 7.16 lg(CFU/g) and 6.70 lg(CFU/g), respectively, lower than the 7.55 lg(CFU/g) of the control samples. In addition, the SDBD plasma treatment also effectively improved the quality attributes of refrigerated chicken breasts, including pH, color (*,*, and*), drip loss, TVB-N content, and textural parameters (such as hardness, springiness, and chewiness), but remarkably promoted the lipid oxidation of chicken breasts. In summary, SDBD plasma treatment has good microbial inactivation for fresh chicken breasts and maintains the quality attributes, which has great application prospects in chicken breast preservation.

surface dielectric barrier discharge (SDBD); chicken breasts; microbial inactivation; quality attributes

S609+.3

A

1001-3563(2023)13-0084-09

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.011

2022?10?11

河南省重大公益專項（201300110100）；國家自然科學基金（32072356）；鄭州市協同創(chuàng)新專項（2021ZDPY0201）

程騰（1991—），男，博士，講師，主要研究方向為食品物理殺菌技術。

白艷紅（1975—），女，博士，教授，主要研究方向為肉制品加工與安全控制。

責任編輯：曾鈺嬋