鸡胸肉冻藏温度下的理化和感官特性变化研究

（天津商业大学生物技术与食品科学学院，天津300134）

随着社会的发展和生活水平的提高，鸡肉制品得到迅猛发展，已成为仅次于猪肉的第二大肉类消费品，其消费量将持续保持稳定的增长趋势。鸡胸肉肉质细滑柔嫩，味道鲜美，不仅蛋白质含量较高，种类多，还含有对人体有益的磷酯类，易于消化吸收，有强身健体、活血健胃的功效，因此深受人们喜爱。近年来，以鲜活的方式销售鸡胸肉，经济价值低且贮藏期有限，已无法满足日益增长的市场需求。有研究表明，采用冻藏方法可有效抑制酶的活性和微生物的生长，从而延长鸡胸肉的货架期[1]。

鸡胸肉在冻藏过程中，由于脂质氧化、蛋白质变性及微生物增殖等一系列不可逆的不良变化，影响到鸡胸肉的色泽、组织状态、风味及营养价值，导致品质下降，从而影响食用价值及消费者购买意愿，所以研究鸡胸肉冻藏期间的品质变化显得尤为重要。目前，关于不同冻藏条件对肉类品质影响的研究较多[2-4]，鸡肉制品方面也已有广泛的报道，但关于在冻藏过程中对鸡胸肉的理化指标和感官特性的研究尚未见报道，因此本文通过对不同的冻藏温度和冻藏时间对鸡胸肉的pH值、水分活度、色泽、质构特性等理化指标及感官特性的变化规律进一步探究，以期提高鸡胸肉的商业价值和为鸡胸肉的冻藏工艺提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜的鸡胸肉：一次性购于天津市华润万家超市。

FA2004A电子天平：上海精天仪器有限公司；IKA T10高速组织匀浆机：德国IKA公司；EL20实验室pH计：梅特勒-托利多仪器有限公司；Aqua Lab水分活度测定仪：美国Decagon公司；Hunter Lab色差仪：美国Hunter Lab公司；PEN3便携式电子鼻：德国AIRSENSE公司；TA.XT Plus物性测试仪：英国Stable Micro Systems公司。

1.2 方法

1.2.1 材料预处理

将鸡胸肉洗净，切成约3 cm厚，200 g/块装入无菌袋内，在4℃的冰箱内预冷2 h。

1.2.2 冻藏与解冻

将预冷后的鸡胸肉经塑料密封包装后，分别置于-20、-40、-80℃不同温度的冰箱进行冻藏，每隔3天测其指标变化。试验时，取适量鸡胸肉于4℃的冰箱内解冻24 h，解冻后的样品用于后序指标的测定。每组处理5个样品。

1.2.3 理化指标的测定

1.2.3.1 pH值的测定

取10 g不同冻藏温度处理的鸡胸肉，切碎，加入90 mL去离子水，均质25 s，在室温下静置30 min后，测定其上清液的pH值。每组做3次平行，结果取平均值。

1.2.3.2 水分活度的测定

采用Aqua Lab水分活度测定仪对不同冻藏温度处理的鸡胸肉水分活度值进行测定。取20 g不同冻藏温度处理的鸡胸肉，切碎，放入待测盘中进行测定。每个处理组做3次平行试验，结果取平均值。

1.2.3.3 色泽的测定

取适量不同冻藏温度处理的鸡胸肉，分别切成表面平整、光滑且完整的块状。采用Hunter Lab色差仪对鸡胸肉表面的L*值、a*值和b*值进行测定。测样前用空白板进行校准，每个处理组做3次平行试验，结果取平均值。

1.2.3.4 气味的测定

参照曹玲等[5]的方法。将不同冻藏温度处理的鸡胸肉均匀切碎后，分别取5 g置于50 mL烧杯内，用无菌保鲜膜密封，待气味挥发30 min后测定。测样前，要用空气清洗仪器至少4次，排除仪器残留气体。

1.2.4 质构特性的测定

将不同冻藏温度处理的鸡胸肉切成规格为3 cm×3 cm×3 cm的块状。采用质构仪进行测定，质构分析探头类型：P50，测定参数：测前速率为2.00 mm/s，测试速率为2.00 mm/s，测后速率为1.00 mm/s，测试时间为10 s，触发力为5.0 g，压缩比为50%[6]，触发类型为自动。每个处理组做3次平行试验，结果取平均值。

1.2.5 感官评定

参照GB 2707-2016《食品安全国家标准鲜（冻）畜、禽产品》[7]进行，选择10名相关专业的评价员组成感官评定小组，以鸡胸肉的色泽、组织状态、气味及肉汤状态为评价指标，按表1的评价标准进行评分，总分为40分，结果取平均值。

1.2.6 数据处理

采用Excel 2007、Origin 8.5进行图表绘制，并通过SPSS 16.0对试验数据进行显著性检验和多重比较分析。

表1 感官评分标准表Table 1 Sensory scoring criteria of chicken breast

2 结果与分析

2.1 不同冻藏温度对鸡胸肉pH值的影响

图1表示鸡胸肉在不同冻藏温度下随冻藏时间的延长的pH值变化规律。

由图1可知，将鸡胸肉冻藏3 d～15 d时，在-20℃冻藏温度下，其pH值呈先上升后下降的变化趋势且存在显著差异（p＜0.05），在第9天时达到最大值。而在-40℃和-80℃冻藏温度下的鸡胸肉pH值均呈上升的趋势且差异显著（p＜0.05）。这与马妍等[8]研究冻藏温度对河豚鱼鱼肉的pH值的变化规律基本一致。鸡胸肉在冻藏过程中，肌肉蛋白质在内源蛋白酶和微生物分泌酶的作用下，逐渐降解为多肽和氨基酸，并释放出碱性基团，同时微生物可将氨基酸和其他含氮小分子分解产生氨及胺类，导致pH值上升[9]。冻藏温度较高时，有利于糖原分解，三磷酸腺苷逐渐降解产生磷酸肌酸等酸性物质，随着冻藏时间的延长，磷酸不断被累积，使pH值在达到极限pH值后逐渐下降，并且该条件下有利于乳酸菌等细菌大量繁殖从而降低pH值[10]。整体可知，冻藏时间越短，冻藏温度越低，越有利于鸡胸肉的pH值处于较低的状态，可能是因为低温可有效抑制酶的活性和微生物的生长，并延缓蛋白质的分解。

2.2 不同冻藏温度对鸡胸肉水分活度的影响

水分活度表示食品中水分的存在状态，反映了水与食品的结合或游离程度，所以水分活度越低，越有利于鸡胸肉的保存[11]。不同冻藏温度对鸡胸肉水分活度的影响见图2。

由图2可知，在冻藏3d～15d过程中，不同冻藏温度下鸡胸肉的水分活度均呈下降的趋势（p＜0.05），这与崔瑞颖等[12]研究冻藏对海湾扇贝闭壳肌的水分活度变化趋势一致。当冻藏温度为-80℃时的水分活度明显低于-20℃和-40℃（p＜0.05）。当冻藏超过9天后，在-20℃和-40℃冻藏温度下的水分活度无明显差异（p＞0.05）。在-20、-40℃和-80℃的不同冻藏温度下冻藏15天后，鸡胸肉的水分活度值分别下降了0.42%、0.41%和0.62%。在冻藏的过程中，蛋白质中的二硫键、氢键等疏水化合键或亲水键遭到破坏，使原来与蛋白质结合的水分子变成游离水流出，蛋白质上的羧基和氨基因失水而暴露出来，从而导致脂质氧化速率加快及蛋白质凝聚变性，使水分活度下降[13]。此外，在冻结的过程中，冰晶不断形成并逐渐聚集膨胀破坏了肌肉组织细胞，也可导致蛋白质变性，从而影响水分活度。冻藏温度越低，鸡胸肉中的水分活度越小，说明结合程度越高，可延缓微生物增殖和脂质氧化速率，鸡胸肉的质量损失减少，有效延长鸡胸肉的货架期。

2.3 不同冻藏温度对鸡胸肉色泽的影响

色泽是肉类制品外观属性中最重要的因素之一，肉色的深浅直接影响到产品品质的好坏及销售量[14]。不同冻藏温度对鸡胸肉L*值、a*值和b*的影响见图3。

由图3可以看出，在冻藏过程中，鸡胸肉的颜色随着冻藏温度和冻藏时间发生不同程度的变化。在不同冻藏温度下，鸡胸肉的L*值均存在显著差异（p＜0.05），并且冻藏温度越高，L*值越大。随着时间的延长，在-20、-40℃和-80℃冻藏温度下处理的鸡胸肉的L*值均呈上升趋势，并且在冻藏15天后，鸡胸肉的L*值分别提高了7.54%、8.27%和9.16%。由图3可知，不同冻藏温度处理的鸡胸肉，随着冻藏时间的延长，其a*值和b*值逐渐下降且存在显著差异（p＜0.05），这与王晓香等[15]的结论基本一致。在-20、-40℃和-80℃不同冻藏温度下冻藏15天后，鸡胸肉的a*值的下降幅度分别为78.89%、59.11%和53.66%，b*值分别下降了35.95%、34.16%和33.54%。

图1 不同冻藏温度对鸡胸肉pH值影响Fig.1 Effect of different frozen storage temperature on pH value of chicken breast

图2 不同冻藏温度对鸡胸肉水分活度的影响Fig.2 Effect of different frozen storage temperature on water activity of chicken breast

图3 不同冻藏温度对鸡胸肉L*值、a*值和b*的影响Fig.3 Effect of different frozen storage temperature on L*，a*and b*value of chicken breast

鸡胸肉属于白肉类，所以颜色较浅，主要由白肌纤维组成。在冻藏的过程中，随着冻藏时间的延长，鸡胸肉由淡黄色逐渐发白，这对消费者评价其新鲜度的影响极大。冻藏温度越高，a*值下降幅度越大，可能是因为肌肉蛋白在冻藏温度较高的条件下易变性促使肌红蛋白及其它含有色素的蛋白的氧化速率加大，从而生成其他的衍生物[16]。L*和b*值的变化可能与脂肪成分的氧化有关，低温冻藏可延缓脂肪氧化速率但不会终止，不饱和脂肪酸在氧化过程中，会生成酮、醛、酸等，与肌肉蛋白反应生成不溶性化合物，使鸡胸肉颜色发生变化[17-19]。因此，较低的冻藏温度有利于减缓鸡胸肉的色泽变化，保持其新鲜度。

2.4 不同冻藏温度对鸡胸肉气味的影响

图4、图5和图6是采用主成分分析方法（principal component analysis，PCA）分析不同冻藏温度和冻藏时间对鸡胸肉气味的影响。

图4 -20℃冻藏温度下鸡胸肉的气味分析结果Fig.4 Volatile flavo analysis of chicken breast at-20℃frozen storage temperature

图5 -40℃冻藏温度下鸡胸肉的气味分析结果Fig.5 Volatile flavo analysis of chicken breast at-40℃frozen storage temperature

图6 -80℃冻藏温度下鸡胸肉的气味分析结果Fig.6 Volatile flavo analysis of chicken breast at-80℃frozen storage temperature

PCA分析是将所提取的传感器多指标的信息进行数据转换和降维，并对降维后的特征向量进行线性分类，最后在PCA分析的散点图上显示主要的两维散点图[20]。由图4可知，在-20℃的冻藏温度下处理的鸡胸肉第一主成分贡献率为73.90%，第二主成分贡献率为21.30%，总贡献率为95.20%。鸡胸肉的挥发性气味随着冻藏时间的延长而不断累积，在3、6 d、和9 d的主成分分析图无重叠现象，而在12 d和15 d时出现部分重合，说明在冻藏期间产生了气味相近的挥发性物质。由图5可知，鸡胸肉在-40℃的冻藏温度下，第一主成分贡献率为90.48%，第二主成分贡献率为5.14%，总贡献率为95.62%。除了冻藏时间为12 d和15 d时的主成分有部分重叠外，其余冻藏时间的主成分分布松散且无区域重合。由图6可知，-80℃下不同冻藏时间处理的鸡胸肉第一主成分贡献率为82.24%，第二主成分贡献率为15.25%，总贡献率为97.49%。随着冻藏时间的延长，在-80℃的鸡胸肉的气味变化与上述两种冻藏温度下的变化规律基本一致。总体来看，各处理组的气味分析图分布松散，表明通过PCA方法能够较好地区分鸡胸肉在不同冻藏时间的气味变化。鸡胸肉在细菌、酶的作用下发生物理化学变化，生成氨和胺类化合物等挥发性物质，产生刺激性气体，所以冻藏时间越久，刺激性气味越浓。冻藏温度越低，总贡献率越高，说明鸡胸肉中的挥发性氮氧化合物类物质含量越少。

2.5 不同冻藏温度对鸡胸肉质构特性的影响

质构特性是反映肉类品质的重要指标之一，与肉制品的嫩度、口感密切相关，通常采用质地剖面分析（texture profile analysis，TPA）方法进行测定。本试验选取硬度、弹性和粘聚性来评价不同冻藏温度和冻藏时间对鸡胸肉质构特性的影响，结果见表2。

表2 不同冻藏温度对鸡胸肉硬度、弹性和粘聚性的影响Table 2 Effect of different frozen storage temperature on the hardness，elasticity and cohesiveness of chicken breast

续表2 不同冻藏温度对鸡胸肉硬度、弹性和粘聚性的影响Continue table 2 Effect of different frozen storage temperature on the hardness，elasticity and cohesiveness of chicken breast

由表2得出，在冻藏3 d～15 d过程中，在不同的冻藏温度下鸡胸肉的硬度均呈下降趋势，其中在冻藏温度为-20℃时，各处理组间的硬度存在显著差异（p＜0.05），这与马妍等[8]研究冻藏温度对河豚鱼鱼肉微观结构及生化指标的影响中硬度变化趋势一致。在-20、-40℃和-80℃下冻藏15天后，鸡胸肉的硬度分别降低了63.68%、62.50%和61.50%。在冻藏过程中，构成肌原纤维的肌动蛋白被分离，围绕在肌原纤维周围的肌质网络结构被破坏，使大部分可溶性的肌浆蛋白被分解，蛋白的溶解度下降，导致鸡胸肉的硬度下降[21]，并且在冻结的过程中鸡胸肉组织中的水分体积膨胀，使肌原纤维蛋白变性甚至部分断裂，细胞的立体结构改变，也会使硬度下降[22]。冻藏温度低时，肌肉组织中生成大量冰晶，导致鸡胸肉硬度较大。

由表2可知，随着冻藏时间的延长，在不同的冻藏温度下鸡胸肉的弹性不断降低，当冻藏温度为-20℃和-40℃时，均存在显著差异（p＜0.5）。在-20、-40℃和-80℃下冻藏15天后，鸡胸肉的弹性分别降低了17.29%、13.69%和9.43%。综合来看，冻藏温度越低，冻藏时间越短，越有利于保持鸡胸肉的弹性。

由表2可知，随着冻藏时间的延长，在不同的冻藏温度下鸡胸肉的粘聚性不断降低，在-20、-40℃和-80℃下冻藏15天后，鸡胸肉的粘聚性分别降低了18.17%、26.83%和28.61%。其原因可能与蛋白质变性，肌肉组织间的结合力降低有关。本研究认为，在冻藏过程中鸡胸肉质构特性的变化与蛋白质变性及溶解度有关，这一变化趋势与前述鸡胸肉的水分活度的变化规律基本一致。

2.6 不同冻藏温度对鸡胸肉感官评分的影响

不同冻藏温度对鸡胸肉感官评分的影响见图7。

图7 不同冻藏温度对鸡胸肉感官评分的影响Fig.7 Effect of different frozen storage temperature on sensory score of chicken breast

由图7可知，在3种不同的冻藏温度下，随着冻藏时间的延长鸡胸肉的总体感官评分均呈下降趋势。-80℃冻藏温度的感官评分高于-20℃和-40℃，可能是因为微生物和酶的活性在-80℃冻藏温度下明显较-20℃的弱，延缓了由微生物及酶引起的腐败变质，有效防止了肉色发白、产生异味、肉质松软、汤汁浑浊等现象。在-20℃的冻藏温度下，冻藏9天后开始出现劣质现象，而在-40℃和-80℃的冻藏温度下，冻藏9天后的鸡胸肉基本能被接受，而到12天d后鸡胸肉出现颜色略白、有异味，指压凹陷不易恢复原形、脂肪浮于肉汤表面等严重的腐败现象。感官结果表明，冻藏温度越低，冻藏时间越短，鸡胸肉的品质及风味得以更好地保存。

3 结论

在冻藏过程中，冻藏温度和冻藏时间对鸡胸肉的理化指标和感官特性均有显著影响。随着冻藏时间的延长，在-20℃冻藏温度下，鸡胸肉的pH值先逐渐上升达到最大值后下降，在-40℃和-80℃时的pH值逐渐上升；水分活度值随冻藏时间的延长均呈下降趋势，且冻藏温度越低，水分活度值越小；鸡胸肉的L*值随冻藏时间的延长呈上升趋势，a*值和b*值逐渐下降；PCA分析得出，冻藏温度越低，鸡胸肉的总贡献率越高，随着冻藏时间的延长，鸡胸肉的气味在3 d～9 d内存在显著差异，12 d和15 d时变化不明显；鸡胸肉的硬度、弹性和粘聚性均随冻藏时间的延长而降低，且冻藏温度越低，下降幅度越小；鸡胸肉的感官评分随冻藏时间的延长表现出下降的趋势，在-80℃冻藏温度下的各感官评分均高于-20℃和-40℃。总体而言，冻藏温度越低，冻藏时间越短，越有利于鸡胸肉品质的保存，从而达到延长贮藏期的目的。