贮藏温度对气调包装白切鸡保鲜效果的影响

李 鸣,王虎虎,徐幸莲,周光宏

(南京农业大学食品科技学院,国家肉品质量安全控制工程技术研究中心,江苏南京 210095)

白切鸡作为传统的低温酱卤制品之一,鸡皮爽滑油亮,鸡肉鲜嫩多汁,加工方法相对简单,并且能够较好保存鸡肉的原始风味,深受群众尤其是两广及江浙沪一带消费者的喜爱,更同北京烤鸭共享“南鸡北鸭”的美称[1]。然而,白切鸡的加工温度低,卤煮时间短,难以达到巴氏杀菌的要求,因此,新鲜制作的白切鸡所含微生物数量多、种类丰富,内源酶钝化不充分,自然条件下货架期较短,难以贮藏[2]。鸡肉的腐败劣变既造成了严重的经济损失,也影响着白切鸡工业化的进程。

微生物的生长繁殖是影响食品货架期的主要因素,温度是影响微生物生长的重要因素之一,目前主要通过降低温度以达到抑制微生物繁殖生长、减缓生化降解从而延长食品保质期的目的[3-4]。微生物生长繁殖的温度范围很宽,但较适温度一般为20～40 ℃,故低温可以延缓或抑制腐败微生物的生长,改善肉制品的保鲜效果[5]。同时,高温加热是减少预包装熟肉制品微生物含量最常用的手段,但此方法在杀菌的同时会严重损害鸡肉的口感及风味,降低白切鸡的食用价值,因此,较低微生物损害的杀菌、抑菌方法亟待考察。

气调保鲜是肉类保鲜的重要方法之一,其原理是在产品包装内充入特定组分气体以改变贮藏微环境,从而影响或抑制微生物的生长和酶促反应,抑制新陈代谢以及保持鲜肉色泽[6-7]。有研究表明,含适宜浓度CO2的无氧气调包装能够明显抑制鸡肉产品中的微生物特别是需氧菌的生长繁殖,降低鸡肉产品在贮藏期间的品质损失,从而达到保护产品食用特色、延长产品货架期的作用[8-9],成为鸡肉产品包装的新趋势。因此,本文探讨了不同贮藏温度对气调包装白切鸡保鲜效果的影响,综合研究了低温条件下预包装白切鸡在贮藏期间的品质变化,为白切鸡的实际生产及工业化提供理论依据及技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

雪山草母鸡整鸡胴体(日龄115 d左右) 常州立华畜禽有限公司;海藻碘食用盐 江苏省瑞丰盐业有限公司;平板计数琼脂培养基、大肠菌群测试片 北京陆桥技术有限责任公司;MRS琼脂培养基 英国Oxoid公司;硼酸、无水碳酸钾、甲基红、亚甲基蓝、氯化钠等(均为分析纯) 国药集团化学试剂有限公司。

ZLR-400型煮制锅 南京明瑞机械设备有限公司;SIM-F-124制冰机 日本SANYO公司;SMART500气调包装机 西班牙ULMA公司;HPP260恒温恒湿箱 德国Memmert公司;HVE-50高压灭菌锅 日本Hirayama公司;J2-MI高速冷冻离心机 美国BECKMEN公司;CR-300色差仪 日本KonicaMinolta公司;HQ30D手持式pH计 美国HACH公司;WH-2微型旋涡混合仪 上海沪西分析仪器厂有限公司;Scan自动影像分析菌落计数仪、400 CC拍击式均质器 法国Interscience公司;OptiMairTM垂直流超净工作台 新加坡艺思高科技有限公司;高阻透性气调包装膜、聚丙烯托盘 希悦尔(中国)有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 白切鸡的制作 原料鸡胴体洗净,掏清内脏及多余油脂。配制含食用盐质量分数为6%的卤水,于锅中煮沸。用提钩挂住原料鸡的脖颈,尾部向下浸入卤水之中,浸提3次,每次2～3 s,使卤水浸没鸡体外部并浸润鸡内腔,取出后用冰水快速冲洗鸡皮。随后将处理后的原料鸡放入95 ℃卤水中浸煮20 min后捞出,迅速放入洁净的冰水中冷却15 min。最后将白切鸡取出,控水,等待包装。

1.2.2 白切鸡的包装与贮藏 将白切鸡置于聚乙烯托盘中,使用30% CO2及70% N2混合气体进行抽真空后充气包装。随后,将气调包装白切鸡样品随机分为3组,每组32盒,分别置于(4±0.1) ℃(冷鲜温度),(7±0.1) ℃(家用冰箱实际温度)和(12±0.1) ℃(市场低温货柜实际温度)下贮藏,第0、1、2、3、4、5、6、7 d分别抽取4盒样品测定相关指标。

1.2.3 微生物监测 在无菌环境下打开包装盒,剪取表面积为3 cm×3 cm、质量为25 g带皮鸡胸肉于盛有225 mL无菌生理盐水的均质袋中后,将均质袋放置于均质器中速档均质拍打2 min。取1 mL均质液依次10倍递增稀释成所需的浓度梯度,菌落总数和乳酸菌的监测选择倾注法,大肠菌群的检测选择测试片法,接种量均为1 mL。平板计数及乳酸菌培养基凝固后放置于恒温培养箱中按表1中条件倒置培养,大肠菌群测试片接种后铺开于培养箱中培养。

表1 微生物培养分类和条件Table 1 Classification and conditions of bacterial culture

1.2.4 pH的测定 参照GB 5509.273-2016《食品安全国家标准 食品pH的测定》[12]中的方法。在用两个接近待测试样pH的标准缓冲溶液(pH=4.00、pH=6.88)对手持式pH计进行校正之后,剪取具有一定厚度的完整鸡大胸肉10 g左右,用小刀在试样上打一个孔,以免复合电极破损。将手持式pH计的温度补偿系统调至试样的温度。将调试后的pH计测试电极插入试样所打孔中,按测定键,待读数显示稳定之后,直接读数,准确至0.01。同一样品选取3个不同位置进行测量,取其平均值作为最后的测量结果。

1.2.5 色度 用色差仪测定白切鸡胸部皮肤的亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*),同一部位平行测定3次取其平均值作为白切鸡该部位的色度值。色差仪在使用之前用白板进行校正。

1.2.6 贮藏损失 通过测定贮藏期间样品的汁液损失来反映贮藏损失。取出贮藏的包装样品,用吸水纸吸干包装外的水分,称量未打开包装时包装与样品总重量(W1),打开包装吸干样品表面及包装盒内部水分后称量包装与样品总重量(W2),以及包装盒的重量(W3),汁液损失通过公式(1)计算:

式(1)

1.2.7 离心损失 离心损失参照Xue等[13]的方法并改进。精确称取10 g左右白切鸡鸡胸肉,精确到小数点后四位,记为m1,置于50 mL离心管中,在冷冻离心机中以10000 r/min离心5 min后将肉样取出,称重m2,离心损失通过公式(2)计算:

式(2)

1.2.8 挥发性盐基氮(TVB-N) 准确称取10.0 g鸡胸肉去除脂肪、筋膜后绞碎后放入锥形瓶中,加入100 mL蒸馏水振荡30 min后取浸渍液,随后按照GB/T 5009.44-2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》中微量扩散法进行测定。同时,用蒸馏水代替样液做空白试验。

1.2.9 感官评定 感官评定由国家肉品质量安全控制工程技术研究中心的10名经验丰富的感官评定员完成。小组成员按照国标GB/T 22210-2008《肉与肉制品感官评定规范》[14]进行培训,培训成员能够识别不同品质的白切鸡的能力。所有的感官评定都是在进行其他测试的同一时间进行,测试时所有成员在一个安静的有日光灯的环境中进行评定,成员之间相互无交流。

每次处理的白切鸡样品在恢复到室温之后切成大约1 cm厚的小块,放在一个单独的白色陶瓷板上。小组成员在评定不同样品时被要求用温水漱口以减少之前样品带来的影响。评定员要求对所有的处理进行评分,评分内容包括质构、外观、风味和表面粘性,评定标准参照表2。评分等级为1.0～9.9分,其中:9.0～9.9分为优秀,8.0～8.9分为很好,7.0～7.9分为好,6.0～6.9分为可接受与不可接受临界,5.0～5.9分为有点不能接受,4.0～4.9分为适度不可接受,3.0～3.9分为非常无法接受的,2.0～2.9分为非常不能接受,1.0～1.9分为极差。其中,6.0分被视为可接受的下限,当评分低于6.0分时则视为品质已不可接受。

表2 感官评定标准Table 2 Criteria of sensory evaluation

1.3 数据处理

实验重复4次。所得数据用SAS 9.1.3进行方差分析,用Duncan’s multiple range test进行显著性(p<0.05)分析,采用Origin 7.5软件进行作图。

2 结果与分析

2.1 微生物监测

2.1.1 菌落总数 不同贮藏温度下,菌落总数在贮藏期间的变化如图1所示。初始卫生状况的好坏实际中可以决定白切鸡最终货架期的长短,结果表明,白切鸡的初始菌含量为0.30 lg CFU/g,小于1 lg CFU/g,说明白切鸡的初始卫生状况及加工环境较佳。白切鸡中菌落总数随贮藏时间的延长而增加,12 ℃处理组上升最快,从贮藏期第1 d起菌落总数显著高于同一时期的其他处理组(p<0.05),4 ℃处理组菌落总数上升最慢。根据GB 2726-2005 《熟肉制品卫生标准》[15],酱卤肉微生物菌落总数含量不得超过80000 CFU/g(即4.90 lg CFU/g),由此可知,7 ℃和12 ℃处理组分别在贮藏6 d及4 d后菌落总数超标,而4 ℃处理组经过7 d贮藏依然满足卫生要求,最高值为4.03 lg CFU/g,4 ℃条件同12 ℃条件相比,货架期延长约1倍。原因是,降低温度能够有效抑制微生物的生长,减缓鸡肉自身的生化降解反应,从而达到延缓腐败的目的[16-17]。

图1 不同贮藏温度下白切鸡菌落总数的变化情况Fig.1 Changes in total viable count of Soft-Boiled chicken during storage at different temperatures注:不同大写字母代表同一时间点不同处理间差异显著(p<0.05),不同小写字母代表相同处理不同时间点间差异显著(p<0.05);图2～图5同。

2.1.2 大肠菌群 大肠菌群能够反映食品的卫生情况,是食品被粪便及肠道致病菌污染的指示菌[18]。由表3可知,大肠菌群在加工所得的新鲜白切鸡样本(0 d)中未检出,原因除了白切鸡初始卫生状况的确良好之外,还可能是由于试验中大肠菌群的检测需要将白切鸡肉置于生理盐水中拍打混匀,在该过程中实际对初始含量极低的大肠菌群进行了稀释,加之现有的大肠菌群测试法如本试验中所使用的快速试纸法具有自身局限性,灵敏度不足,因而在最初的检测中未检出大肠菌群。但是随着贮藏时间的延长,12 ℃处理组大肠菌群急剧生长,从第2 d起大肠菌群数显著高于组内前一天及同一时间其他两组(p<0.05);从第3 d起4 ℃处理组中大肠菌群数显著低于7 ℃处理组(p<0.05),贮藏期内4 ℃条件对大肠菌群的抑制效果最佳。大肠菌群多为需氧或兼性厌氧,无氧气调包装能够抑制需氧微生物的生长,胡萍[19]的研究表明,低温对烟熏火腿切片中的大肠菌群生长抑制明显,本试验结果与之相似;Shimoni等[20]在对非冷冻禽肉食品货架期预测的综述中表明,诸如大肠菌群等腐败或致病微生物在波动的温度下更易生长,由此推测,维持白切鸡贮藏温度的稳定性有利于降低贮藏过程中大肠菌群对食品安全的潜在威胁。

表3 不同贮藏温度下白切鸡大肠菌群的变化情况(log CFU/g)Table 3 Changes in total Coliforms of Soft-Boiled chicken during storage at different temperatures(log CFU/g)

2.1.3 乳酸菌 无论在自然条件下还是气调包装中,乳酸菌都是生鲜鸡胴体或其他鸡肉产品的自然菌之一[21]。陈文波等[1]研究表明,自然条件下假单胞菌是白切鸡贮藏过程中的优势菌属,Zhang等[9]表明,由于假单胞菌为严格好氧菌,无氧气调包装对其生长的抑制效果明显,肉中菌相不断变化,致使乳酸菌成为无氧气调包装鸡肉的优势腐败菌,考察无氧气调包装中乳酸菌的生长趋势变得更为必要。由图2可知,乳酸菌的初始值为0.06 lg CFU/g,在12 ℃条件下,乳酸菌生长迅速,差异显著(p<0.05),与该条件下菌落总数变化趋势基本一致。在贮藏后期得知4 ℃对乳酸菌的生长抑制效果最佳,该处理组鸡肉乳酸菌含量最低(p<0.05)。

图2 不同贮藏温度下白切鸡乳酸菌数的变化情况Fig.2 Changes in lactic acid bacteria of Soft-Boiled chicken during storage at different temperatures

2.2 pH

导致食物pH变化的因素很多,稳定的pH是食品拥有良好品质的标志。由表4可知,贮藏期前3 d内,同一处理组鸡肉的pH呈降低趋势,原因可能是气调包装内的CO2气体溶解在鸡肉中形成碳酸类物质,从而导致鸡肉的pH降低,这与Al-Nehlawi等[22]在高CO2含量气调包装下贮藏鸡腿的研究结果相似。

表4 不同贮藏温度下白切鸡的pH随时间的变化Table 4 Changes in pH values of Soft-Boiled chicken during storage at different temperatures

在贮藏后期,3个处理组白切鸡鸡肉的pH均呈显著上升趋势(p<0.05),尤其是12 ℃处理组pH上升最快,在贮藏第7 d时显著高于同一天数其他两个处理组及该组在贮藏前期的pH(p<0.05)。这可能是由于在贮藏后期,微生物的发酵作用和产酸能力的下降阻止了鸡肉pH的进一步下降,与此同时,微生物继续分泌胞外酶,将蛋白质分解为低分子的碱性物质,从而导致白切鸡的pH不断上升。整个贮藏期间4 ℃条件下白切鸡的pH组间波动最小,最为稳定。

2.3 色度

随着贮藏时间的延长,可知同一处理组白切鸡的亮度值(L*)和黄度值(b*)显著降低(p<0.05)(表5),然而,同一贮藏时间不同处理组白切鸡的色度值之间无显著差异(p>0.05),色度值主要随贮藏时间的延长而变化,不同贮藏温度对其影响不显著(p>0.05)。贮藏期间亮度值降低的原因可能为白切鸡表面粘度的增加和储存过程中的水分损失,而黄度值的降低可能与皮内油脂氧化程度的增加和微生物的活动有关。同时,Al-Nehlawi等[22]研究表明,含CO2的气调包装对鸡肉最终的表面颜色无显著影响,货架期内鸡肉颜色的变化肉眼并不可见,本文结果与之相似。

表5 不同贮藏温度下白切鸡的色度随时间的变化Table 5 Changes in color of Soft-Boiled chicken during storage at different temperatures

2.4 贮藏损失

样品的贮藏损失通过汁液损失来测定,其反映的是样品在贮藏过程中水分的损失程度,是样品保水性的一个体现。贮藏过程中,肉中汁液的流失会影响肉的风味,外观和纹理,甚至利于细菌的生长[23-25]。由图3可知,4 ℃条件下白切鸡的贮藏损失从第4 d起显著低于其他两组(p<0.05),且4 ℃处理组组内白切鸡的贮藏损失相对平稳无显著差异(p>0.05),而12 ℃处理组内从第3 d起贮藏损失逐日显著增加(p<0.05)。Kaale等[26]研究表明,细菌的生长繁殖会产生蛋白酶,使得细胞中蛋白质降解,结构被破坏,从而导致肉的持水力降低,细胞内以及细胞间隙的汁液渗出,结合图1可知,4 ℃处理组菌落总数较少,贮藏损失较低,保水性更佳,与上述研究结果相似。

图3 不同贮藏温度下白切鸡的贮藏损失Fig.3 Changes in weight losses of Soft-Boiled chicken during storage at different temperatures

2.5 离心损失

离心损失同样可以反映肉品的保水性,它不仅影响肉的食用品质,还具有重要的经济意义。一般认为,离心损失同保水性呈负相关[13]。由图4可知,白切鸡的离心损失随着贮藏时间的延长先显著增加(p<0.05),随后显著降低(p<0.05)并趋于稳定,贮藏第3～5 d期间4 ℃处理组鸡肉的离心损失显著高于其他两组(p<0.05),12 ℃处理组离心损失最低。结合2.4可知,贮藏前期4 ℃条件下白切鸡的贮藏损失较低,离心损失较高,原因可能是该条件下鸡肉自身持有水分多,在离心力的作用下失水强烈,而其他两组鸡肉中的水分更多的以汁液损失的形式渗出被微生物直接利用,鸡肉自身持有水分较少,离心损失相对较小。贮藏后期,离心损失较前期下降并相对稳定。

图4 不同贮藏温度下白切鸡肉离心损失的变化情况Fig.4 Changes in centrifugal loss of Soft-Boiled chicken during storage at different temperatures

2.6 挥发性盐基氮

挥发性盐基氮(TVB-N)是动物性食品所含蛋白质在腐败过程中受细菌和酶的作用而分解产生的碱性含氮物质[27]。对低温肉制品而言,由于其肉基质成分较为复杂,与生肉原料相比,热处理后的肉中蛋白质含量较低,酶基本被钝化,腐败微生物的菌相变化不一,蛋白质被分解的速度和程度不如生肉激烈,TVB-N值变化规律也非完全一致[19],因此不能完全以此标准来判断熟肉产品的腐败,但是,TVB-N值及其变化规律仍可用于分析低温肉制品的腐败变质。

观察贮藏期间样品TVB-N值的变化情况(图5)可知,随着贮藏时间的延长，样品中TVB-N含量呈上升趋势,贮藏第5 d起12 ℃下白切鸡鸡肉的TVB-N含量急剧增加,显著高于4 ℃处理组(p<0.05),从初始含量3.34 mg N/100 g增加到第7 d含量15.88 mg N/100 g。GB 16869-2016《食品安全国家标准 鲜(冻)畜、禽产品》[28]中指出,新鲜肉中TVB-N含量应不高于15 mg N/100 g,一般情况下,TVB-N值低于此上限时不会对肉品的气味产生影响。在整个贮藏期间,4 ℃和7 ℃两组鸡肉的TVB-N含量皆低于此限值,第7 d分别达到9.77 mg N/100 g和11.08 mg N/100 g。由于产品经过热处理,肉中内源酶几近失活,因此,随着贮藏时间的增加,TVB-N值急剧上升的主要原因是残存的微生物逐渐开始生长繁殖,微生物及其分泌的胞外酶令蛋白质的分解能力不断加强,产品的腐败变质加速。不同贮藏温度下样品的TVB-N含量不同,可能因为低温不仅能够抑制微生物的生长繁殖,同时还能降低微生物对蛋白质的降解速度,这与Balamatsia等[29]和Zhang等[30]的研究结果相似。本研究中,由于采用气调包装,样品中主要腐败菌大多是厌氧菌,而乳酸菌等厌氧菌分解蛋白质的能力较弱[22],因此气调包装产品中TVB-N含量往往较低。

图5 不同贮藏温度下白切鸡肉中挥发性盐基氮含量的变化Fig.5 Changes in content of TVB-N of Soft-Boiled chicken during storage at different temperatures

2.7 感官评定

感官评价是决定食品货架期的关键因素。其中,质构、外观及气味是消费者对食物最直观的感受,是评价白切鸡食用品质好坏的直接指标,而表面粘性也常用于肉类产品的感官评定用以反映食品表面的腐败程度[31]。由表6可知,白切鸡的质构、外观、气味及表面粘性得分皆在贮藏期间不断降低,不同贮藏温度下白切鸡感官评分所呈现出的下降趋势也基本相同。12 ℃下白切鸡的感官评分下降最快(p<0.05),并于第6 d时气味得分首次低于可接受限值(6分),7 ℃下的白切鸡在第7 d时表面粘性评分首次低于可接受限值,而4 ℃下的白切鸡在贮藏期间感官评分均在可接受范围内。微生物的活动通常被认为是气味异化和表面黏液产生的原因[32],结合图1可知,气味及表面粘性得分的变化趋势并不完全同菌落总数相一致,感官评分低于可接受水平的天数迟滞与微生物指标对货架期的判断,原因可能为诱导食品腐败的往往是某些特定腐败微生物,而非全部微生物,这与Rossaint等[33]的研究结果相似。因此,仅将主观评估作为评价食品货架期的唯一标准并非合理,综合理化性质及微生物指标对食品货架期进行的评估更具科学性。

表6 不同贮藏温度下白切鸡的感官评分的变化(分)Table 6 Changes in sensory properties of Soft-Boiled chicken during storage at different temperatures(score)

3 结论

不同贮藏温度对含30% CO2的无氧气调包装白切鸡在感官品质、理化性质及微生物数量上的变化不尽相同。贮藏期间,4 ℃条件下白切鸡的微生物含量包括菌落总数、大肠菌群及乳酸菌等生长显著低于其他处理组,同时4 ℃条件能够有效白切鸡延缓pH的上升,降低贮藏损失,减缓TVB-N的生成,并获得最佳的感官评分;但该处理组在贮藏前期由于鸡肉自身所含水分较多离心损失较大,后期离心损失下降并趋于稳定。随着贮藏时间的延长,白切鸡的亮度值(L*)及黄度值(b*)显著降低(p<0.05),但不同贮藏温度对贮藏相同时间的白切鸡色度值并无显著影响(p>0.05)。综合菌落总数及感官评分,白切鸡在4、7和12 ℃三个贮藏温度下的货架期分别可达到7 d及以上、6和4 d,与12 ℃条件相比,4 ℃贮藏能将白切鸡的货架期延长约1倍。因此,低温能够有效延长30% CO2气调包装白切鸡的货架期,并能减少鸡肉贮藏期间的品质损失,这为白切鸡的实际生产应用及传统低温卤肉制品的工业化提供一定的理论借鉴。