不同贮藏条件下鸡肉肌苷酸含量的变化规律

唐修君,樊艳凤,葛庆联,贾晓旭,高玉时,唐梦君,陈大伟,张 静,王 珏,杨星星

(中国农业科学院家禽研究所,江苏扬州 225125)

肌苷酸(IMP)作为肉质鲜味的主要组成成分,对鸡肉品质影响至关重要,目前国内外已将其作为衡量肉质鲜味重要指标之一[1-2]。研究显示,动物肌肉中IMP主要由肌肉中三磷酸腺苷(ATP)降解产生,ATP在肌肉成熟过程中受细胞内ATP酶作用不断分解产生二磷酸腺苷(ADP)、单磷酸腺苷(AMP)以及肌苷酸。IMP浓度受贮藏温度和时间影响较大,肉品中IMP并不能稳定存在,在相关酶的作用下又进一步分解,其降解产物主要有肌苷(HxR)和次黄嘌呤(Hx)[3],这两种物质与肉在冷藏过程中风味损失、苦味增加密切相关[4-5]。

肌肉中IMP含量在贮藏过程中呈现动态变化过程。有研究显示,低温冷藏延缓了IMP的生成速率,同时有效抑制了IMP的降解速度[6-7]。叶藻等[8]研究显示常温条件下保存6 h时,鸡肉肌苷酸含量达到最高,然后开始显著下降;冷藏条件下,肌苷酸含量随贮存时间延长呈先上升后下降趋势,鸡胸肉和腿肉分别在48 h和36 h时达到最大值,而后缓慢降低,进一步证实了低温贮藏可以抑制鸡肉中肌苷酸的降解速率。王述柏等[9]研究了贮藏温度对北京油鸡鸡肉肌苷酸降解速率的影响,结果显示,贮藏温度越低,IMP、Hx和HxR含量变化越小。陈继兰等[6]研究表明,刚屠宰的鸡肉中IMP的生成基本不受时间和温度的影响,但贮藏温度和时间对鸡肉IMP的降解速率有显著影响,温度越高,时间越长,IMP含量越低。然而现有的报道主要集中在宰后鲜肉样品中含量的测定[10],不同品种肌苷酸含量的差异比较[11-13],不同饲养方式[14]以及营养调控措施[15]等对肌肉中肌苷酸含量的影响,而对于不同贮藏条件下肌苷酸及其相关产物沉积降解规律的研究较少。

近年来,随着H7N9流感等人畜共患传染病的不断发生,活禽交易方式受到极大限制和质疑,鉴于食品安全考虑,冰鲜鸡和冻鸡产品销售将会成为消费者选购的主要渠道。由此冷鲜鸡肉以及冷冻保存鸡肉品质特别是口感和风味等将会越来越引起人们重视,研究冷藏或冷冻条件下鸡肉肌苷酸及其降解产物变化规律显得尤为重要。本试验以70日龄黄羽肉鸡为研究对象,探讨0～4 ℃冷藏条件和-20 ℃冷冻保存条件下肌苷酸及其代谢产物的沉积降解规律,旨在探明鸡肉最佳贮藏时期,为鸡肉保鲜和贮藏提供参考,为鸡肉制品进一步开发利用提供必要的理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

黄羽肉鸡 购于江苏省家禽科学研究所,随机选择饲养一致的70 日龄黄羽肉鸡84只;甲醇(≥99.9%)、磷酸(85%～90%) 均为色谱级(HPLC),阿拉丁试剂(上海)有限公司;三乙胺(99.0%) 分析纯(AR),阿拉丁试剂(上海)有限公司;高氯酸(70%～72%) 优级纯(GR),阿拉丁试剂(上海)有限公司;氢氧化钠(≥98%) 优级纯(GR),天津市科密欧化学试剂有限公司。

2695(F09SM7805A)液相色谱仪 Waters;CR22GII离心机 日立公司;VORTEX-6旋涡混合器 海门市其林贝尔仪器制造有限公司;AM-6 ACE破碎匀浆器 上海季诺科贸有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 肉鸡处理方法 黄羽肉鸡屠宰后经消毒水(二氧化氯片剂70～150 mg/L)消毒,冰水迅速冷却至0～4 ℃,并于4 ℃冷藏柜和-20 ℃冰柜中各保存42只。取冷藏0 d(即宰后4 h)、1、2、3、4、5和6 d的胸肌样品,每天取样6只,其中公母鸡各3只。分别在屠宰当天宰后4 h(冷冻0 d)、冷冻7 d(1周)、30 d(1个月)、120 d(4个月)、210 d(7个月)、300 d(10个月)以及540 d(18个月)每次取样6只,其中公母鸡各3只,自然解冻后采集胸肌样品。

1.2.2 样品前处理 准确称取剪碎的胸肌肉样5 g左右,放入50 mL匀浆管中,加入15 mL 5%的高氯酸溶液,8000～12000 r/min高速匀浆1 min后经3500 r/min离心10 min,取上清液过中速滤纸过滤,沉淀再用15 mL 5%的高氯酸溶液溶解,经旋涡混合器2800 r/min振荡5 min后,3500 r/min离心10 min,取上清液经中速滤纸过滤,合并滤液。用NaOH溶液调节上清液pH至6.5,定容至100 mL容量瓶,使用0.22 μm滤膜过滤后待测。

1.2.4 HPLC检测条件 色谱柱为C18柱(4.6 mm×150 mm,5 μm);流动相A为pH6.5的0.05 mol/L磷酸三乙胺溶液(95%),流动相B为色谱级甲醇溶液(5%);洗脱程序为等度;流速为1 mL/min;紫外检测器波长为254 nm;进样量为10 μL;柱温为25 ℃。磷酸三乙胺溶液使用前需经0.5 μm滤膜过滤,并超声波脱气30 min。

1.3 数据处理

采用SPSS 16.0软件中的单因素方差分析(one-way ANOVA)进行差异显著性检验,并计算平均值和标准差;实验数据采用EXCEL软件进行作图。

2 结果与分析

2.1 冷藏和冷冻时间对鸡肉肌苷酸含量的影响

肌苷酸是畜禽肌肉中最强的鲜味物质,能够提高畜禽的肉质鲜味[16-17]。研究发现,肌肉肌苷酸含量在室温条件下降幅度较快,而冷藏条件下降幅缓慢[8]。本研究将冷鲜鸡在-4 ℃条件下连续冷藏6 d后,鸡肉IMP含量测定结果显示,从冷藏第2 d起呈明显下降趋势,分别在第2 d和第5 d有显著降解(p<0.01),其中第2 d含量为屠宰后4 h的66%,第5 d为屠宰后4 h的45%;而第2～4 d呈缓慢下降趋势,差异不显著(p>0.05),具体见图1。因此建议家庭冰箱冷藏存放的鸡肉若想保持良好的鲜味,最好控制在4 d以内。李永洙等[18]也得出类似结论,利用HPLC法对20周龄蒙山草鸡不同贮藏条件下鸡肉肌苷酸含量进行测定,结果表明鸡肉最佳贮藏时期为室温条件下8 h,冷藏条件下4 d为宜。

图1 不同冷藏时间肌苷酸含量变化规律Fig.1 The change law of chicken IMP contentsat different cold storage time注:相同字母表示差异不显著(p>0.05),相邻字母表示差异显著(p<0.05),相隔字母表示差异极显著(p<0.01)。图2～图8同。

有研究表明冷冻和冷藏相比,在抑制鸡肉鲜味成分IMP降解速率上具有明显优势,温度越高,IMP降解速度越快,低温可更持久地保持鸡肉的鲜味成分和新鲜度[19]。本研究对-20 ℃冷冻条件下不同冷冻时间鸡肉肌苷酸变化情况研究显示,IMP含量冷冻1周变化不大;冷冻1个月后,下降趋势明显(p<0.01),其含量为屠宰后4 h的65%,相当于冷藏第2 d IMP的含量;冷冻30～120 d之间差异不显著;冷冻210 d后下降趋势明显(p<0.01),IMP含量为屠宰后4 h的41%,相当于冷藏第5 d IMP的含量;而到第540 d时,IMP含量仅为屠宰后4 h的6%,具体见图2。可见,鸡肉冷冻时间1周内最佳,最好不要超过4个月,7个月之后鸡肉鲜味持续下降,至1年半时,鸡肉已基本没有鲜味。

图2 不同冷冻时间肌苷酸含量变化规律Fig.2 The change law of chicken IMP contents at different cold frozen time

2.2 冷藏和冷冻时间对鸡肉肌苷酸代谢产物含量的影响

对冷藏条件下IMP的最终代谢产物Hx研究显示,Hx含量的变化情况完全与IMP相反,从第2 d起呈明显上升趋势,分别在第2 d和第5 d有极显著增加(p<0.01),其中第2 d含量为屠宰后4 h的2.6倍,第5 d含量为屠宰后4 h的4.6倍;而第2～4 d变化趋势平缓。对IMP的中间代谢产物HxR研究显示,HxR含量呈现先增加后降低的趋势,从冷藏第2 d起明显上升,至第4 d达到最高峰,含量为屠宰后4 h的2.2倍,之后又快速下降,具体见图3。HxR和Hx含量的增加是导致肉质风味变劣的主要原因[4-5],进一步说明鸡肉冷藏天数不宜超过4 d。

图3 不同冷藏时间HxR和Hx含量变化规律Fig.3 The change law of chicken HxR and Hx contents at different cold storage time

对冷冻条件下IMP的最终代谢产物Hx研究显示,Hx含量在冷冻1周内变化不大,30 d内呈现上升趋势,到1个月时达到最大值,为屠宰后4 h的2.4倍,相当于冷藏第2 d Hx的含量,之后一直到实验结束Hx含量未有大的变化。对IMP的中间代谢产物HxR研究显示,HxR含量在冷冻30 d和300 d时均有快速增加的趋势,冷冻至30 d时HxR含量为屠宰后4 h的2.1倍,相当于冷藏第4 d含量;冷冻至300 d时HxR含量达到最大值,为屠宰后4 h的3.3倍,而到第540 d时HxR含量大幅度下降,与屠宰后4 h相当,具体见图4。本实验结果显示鸡肉冷冻1周内鲜味变化不大,1周至1个月期间苦味物质含量快速上升,1个月至7个月期间苦味物质含量相当,7个月之后肉质风味越来越差。

图4 不同冷冻时间HxR和Hx含量变化规律Fig.4 The change law of chicken HxR and Hx contents at different cold frozen time

2.3 冷藏和冷冻时间对鸡肉肌苷酸前体物质含量的影响

据报道,宰前活体中IMP的前体物(ATP、ADP、AMP)的含量直接影响宰后肉中IMP、Hx和HxR的含量,宰后肉中ATP代谢产物总和可以间接反映出宰前活体中IMP的前体物水平[20]。本研究对冷藏条件下IMP前体物ADP和AMP研究结果显示,ADP含量变化趋势基本缓和,ADP由ATP降解产生的同时,又降解为AMP,至第3 d时达到最大值,与屠宰后4 h相比差异显著(p<0.05),到第6 d时急速下降,几乎完全降解;而AMP含量变化规律不明显,到第6 d时,随着ADP的急速降解而达到最大值,具体见图5。对冷冻条件下IMP前体物ADP和AMP研究显示,ADP 含量在前210 d变化不明显,产生和降解的速度相当,到第300 d时降解明显,含量为屠宰后4 h的50%,至第540 d时含量仅为屠宰后4 h的17%。AMP含量一直呈现下降趋势,到第300 d时基本为0,可能由ADP降解产生的同时基本均转化为IMP及其代谢产物,具体见图6。

图5 不同冷藏时间AMP和ADP含量变化规律Fig.5 The change law of chicken AMP and ADP contents at different cold storage time

图6 不同冷冻时间AMP和ADP含量变化规律Fig.6 The change law of chicken AMP and ADP contents at different cold frozen time

2.4 冷藏和冷冻时间对鸡肉校正肌苷酸含量的影响

对冷藏条件下IMPc分析显示,从第5 d开始降解趋势明显,差异极显著(p<0.05)。对冷冻条件下IMPc分析显示,冷冻120 d内IMPc含量降解迟缓,差异不显著(p>0.05),到210 d时下降趋势明显(p<0.01),至540 d时IMPc含量仅为屠宰后4 h的42%,具体见图7和图8。

图7 不同冷藏时间IMPc含量变化规律Fig.7 The change law of chicken IMPc contents at different cold storage time

图8 不同冷冻时间IMPc含量变化规律Fig.8 The change law of chicken IMPc contents at different cold frozen time

3 结论

4 ℃贮藏条件下冷鲜鸡肉IMP含量第5 d急速下降,而苦味物质Hx作为IMP的最终代谢产物,其变化情况与IMP完全相反,到第5 d时含量为屠宰后4 h的4.6倍。因此建议鸡肉4 ℃冷藏保存时货架期4 d为宜。

低温有利于缓解肌苷酸降解速率,-20 ℃冷冻保存下IMP含量下降幅度较冷藏小很多,冷冻7个月IMP含量相当于冷藏第5 d的含量。冷冻1周内IMP、Hx和HxR含量变化均不大,建议鸡肉-20 ℃冷冻保存期限一周为宜,最好不超过4个月,7个月时鲜味迅速下降,至1年半时鸡肉基本无鲜味。

本研究从风味物质肌苷酸及其相关代谢产物入手,研究其在冷鲜鸡和冷冻鸡贮藏期间生成降解规律,探讨冷鲜鸡适宜冷藏和冷冻时间,本研究结果对冷鲜鸡的贮存、开发利用以及肌肉品质的改善具有重要的理论和实践意义。