鸡肉冷藏成熟过程中新鲜度和嫩度与肽含量关系
2020-02-04邵京姜童誉赵乐涵赵艳霞胡雪寅谷宇欣刘宴辅李志成
邵京 姜童誉 赵乐涵 赵艳霞 胡雪寅 谷宇欣 刘宴辅 李志成
摘 要:为研究冷藏成熟过程中鸡肉新鲜度和嫩度与肽含量的关系,以刚屠宰的鸡胸肉为研究对象,探究宰后鸡肉常规冷却与快速冷却过程中的肽含量与其感官评分、新鲜度和嫩度的相关性。结果表明:鸡肉中肽含量随冷藏时间的延长先下降后上升,在冷藏0.5 d时达到最低值,冷藏3 d后逐渐上升,且常规冷却组鸡肉肽含量极显著高于快速冷却组(P<0.01);鸡肉中总游离氨基酸含量与肽含量变化趋势相反;冷藏0.5 d后,随着冷藏时间的延长,鸡肉中肽含量与pH值、菌落总数及挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量同步上升,而剪切力及感官评分逐渐降低。快速冷却能够延长成熟的时间,有利于鸡肉贮藏保鲜。冷藏期间,2 组鸡肉中的肽含量与菌落总数、pH值和TVB-N含量呈显著或极显著正相关(P<0.05、P<0.01),肽含量可用于评价鸡肉的新鲜度。
关键词:鸡肉;肽含量;新鲜度;冷藏;相关性
Abstract: In order to study the correlation between chicken meat freshness and tenderness and its peptide content during postmortem aging and refrigerated storage, changes in the peptide content, sensory evaluation score, freshness indexes and tenderness of fresh chicken breast during refrigerated storage after conventional cooling and rapid cooling were investigated. The results showed that the peptide content in chicken meat decreased first and then increased with refrigeration time, which reached its minimum value on day 0.5 of refrigerated storage, and gradually decreased from day 3 onward. The peptide content in the conventional cooling group was significantly higher than that in the rapid cooling group (P < 0.05). The total content of free amino acids changed in a manner opposite to peptide content. The peptide content, pH, total bacterial count and total volatile basic nitrogen (TVB-N) content increased synchronously while the sensory evaluation score and shear force value decreased with increasing refrigeration time. Rapid cooling could prolong the aging time of chicken meat, being beneficial to quality preservation during storage. For both groups, there was a significant positive correlation (P < 0.05 or P < 0.01) of peptide content with total bacterial count, pH value and TVB-N content, indicating that peptide content can be considered as a chicken meat freshness index.
Keywords: chicken; peptide content; freshness; refrigerated storage; correlation
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20200827-209
中图分类号:TS251.1 文献标志码:A 文章编号:1001-8123(2020)11-0058-07
我国鸡肉消费量占肉類消费量20%以上[1]。相比于猪肉、牛肉等其他肉品,鸡肉质地细嫩,含有丰富的蛋白质且易被人体消化吸收,深受消费者的喜爱。动物宰后肌肉会发生多种不同反应,肉品中的化学成分和组织结构发生剧烈变化[2]。在成熟和冷藏过程中蛋白质脱水、变性、降解以及脂肪的氧化酸败等都会直接影响肉制品的品质,长时间贮藏会使肉品质大幅度下降[3]。
冷鲜肉是我国居民肉品消费的一个重要类别,因其安全、营养且卫生的特点成为众多消费者的首选[4]。不同的冷却方式不仅会影响肉类品质,也会影响企业的经济效益[5]。传统的冷却方式虽然可以使胴体中心温度降低至4 ℃[6],但容易造成胴体质量的严重损失。而快速冷却能将处于僵直前期的胴体温度迅速降低至0 ℃或-1 ℃,该冷却方式能更好地抑制微生物生长,降低胴体干耗,缩短胴体冷却时间,增加产品出转率,并有利于保持肉品嫩度[7]。
当鸡肉中的蛋白质水解成肽类或游离氨基酸时,其营养成分更容易被人体吸收[8]。肽类是涉及生物体内各种细胞功能的生物活性物质[9]。同时,几乎所有的细胞也都受肽类调节,细胞分化、神经激素、递质调节、肿瘤病变、免疫调节等均与多肽密切相关[10]。近些年许多具有重要生物活性的肽类不断被发现,原有的肽类也不断被发掘出新的生物功能[11]。肽类还具有食用及药用的价值,作为食品功能因子的开发具有广阔的利用前景。
目前,有关冷鲜肉的研究主要集中在嫩度和延长产品货架期方面,各类肉品在宰后成熟及贮藏过程中的肽类变化情况尚不清楚。因此,本研究以鸡肉为对象,通过测定鸡肉的新鲜度(菌落总数、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、pH值和感官评分)、肽类和总游离氨基酸含量及肌纤维结构等指标,研究冷藏期间鸡肉肽类及品质指标的变化,阐明肽含量与鸡肉新鲜度和嫩度间的关系,为丰富畜禽肉僵直成熟理论及成熟冷藏进程的调控提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
新鲜鸡胸肉 陕西石羊食品有限公司。
谷胱甘肽标准品 上海麦克林生化科技有限公司;甘氨酸标准试剂 美国Sigma公司;氢氧化钠、氯化钠、无水乙醇、盐酸、硫酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠等试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
S-4800场发射扫描电子显微镜 日本日立公司;PB-10型pH计 德国Sartoris公司;L5可见分光光度计 上海仪电分析仪器有限公司;超净工作台 苏州Airtech有限公司;TA.XT Plus物性测定仪 英国Stable Micro Systems公司;H1650高速离心机 湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;SB-5200 DTD超声波清洗机 宁波新芝生物科技股份有限公司;NH-6数显恒温水浴锅 常州国华电器有限公司;JYL-C020E料理机 九阳股份有限公司。
1.3 方法
1.3.1 实验设计
将新鲜宰杀的鸡胸肉分割成5 cm×5 cm×5 cm块状,放入无菌聚乙烯袋中,每袋100 g。随机分为2 组:1)常规冷却组:直接于4 ℃冰箱中冷藏;2)快速冷却组:于-27 ℃快速冷却30 min后于4 ℃冷藏。从开始冷藏即计算时间,2 组肉样分别于冷藏0、0.5、1、3、5、7、9、11、13 d随机取样,进行指标测定,每组3 个平行。分析pH值、嫩度、TVB-N含量、菌落总数与肽含量的相关性[12-13]。其中,TVB-N含量、菌落总数测定和感官评价时冷藏0.5 d未取样。
1.3.2 pH值测定
参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》[14]中的方法进行。
1.3.3 TVB-N含量测定
参照GB 5009.228—2016《食品安全國家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》[15]中的方法进行。
1.3.4 菌落总数测定
参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》[16]中的方法进行。
1.3.5 嫩度测定
参照NY/T 1180—2006《肉嫩度的测定 剪切力测定法》[17]中的方法进行。
1.3.6 肽含量测定
参照饶青青等[18]的方法,取样品0.5 g,加入1.5 mL蒸馏水用研钵研磨匀浆,取2 mL匀浆倒入10 mL离心管中,加入2.0 mL 10 g/100 mL三氯乙酸溶液,混合均匀,静置10 min,然后在10 000 r/min、4 ℃条件下离心15 min,吸取上清液0.5 mL转移到10 mL容量瓶中,并用5 g/100 mL三氯乙酸溶液定容至刻度,充分摇匀。取6.0 mL上述溶液于另一10 mL离心管中,加入双缩脲试剂4.0 mL,静置10 min,再次离心(10 000 r/min、4 ℃、15 min),取上清液于540 nm波长处测定吸光度。以还原性谷胱甘肽标准溶液质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,得到方程:y=0.368 1x+0.001 3(r=0.996 4)。将样品溶液吸光度代入标准曲线计算样品溶液中的多肽质量浓度(mg/mL),进而可求得样品中多肽含量(mg/g)。
1.3.7 总游离氨基酸含量的测定
参照刘慧燕等[19]的方法,取2 g肉样加入20 mL蒸馏水,沸水煮制10 min,冷却过滤,收集滤液备用。取滤液1 mL于试管中,加入0.2 mol/L pH 6.8磷酸盐缓冲溶液和茚三酮显色剂各1 mL,再加入蒸馏水补齐总体积5 mL,摇匀,盖塞,沸水浴中加热15 min,取出,用冷水冷却15 min,在568 nm波长处测定吸光度。以甘氨酸标准溶液质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,得到方程:y=0.132 5x+0.141 9(r=0.999 5)。通过回归方程计算样品中的总游离氨基酸含量(mg/100 g)。
1.3.8 感官评价
将肉样取出放至常温,由10 位经过培训的感官评价人员分别对鸡胸肉的色泽、气味、组织形态和肌肉弹性进行评价,具体评分标准如表1所示。鸡肉的综合分值在17~20 分为新鲜,9~16 分为品质良好,8 分以下为品质发生明显劣变[3]。
1.3.9 扫描电子显微镜观察肌原纤维微观结构
将样品分割为3 mm×2 mm×1 mm的块状,放入体积分数2.5%的戊二醛溶液中,于4 ℃下固定3 d,磷酸盐缓冲液清洗后依次用不同体积分数(30%、50%、70%、90%)乙醇溶液脱水2 h,再用无水乙醇脱水2 h,之后将样品进行临界点干燥。将干燥后的样品粘在载物台上进行喷金处理,将喷金后样品置于扫描电子显微镜下观察[20]。
1.4 数据处理
所有实验均设3 个重复,结果以平均值±标准差表示。用Minitab 18.0和Excel 2017软件进行统计分析,使用单因素方差分析进行多重比较,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。
2 结果与分析
2.1 不同冷却方式鸡肉冷藏过程中pH值的变化
pH值反映了样品的新鲜度,当pH值大于6.2时即认为超出了一级新鲜度[21]。由图1可知,冷藏0.5 d时,常规、快速冷却组鸡肉的pH值均从5.8下降至5.7左右,之后随冷藏时间的延长pH值逐渐升高,说明此时鸡肉达到极限pH值。pH值作为判断肌肉成熟进程的重要指标[22-23],当达到极限pH值时,胴体进入宰后僵直最大化阶段[24-26]。常规冷却组样品至冷藏6 d时已不新鲜,而快速冷却组样品在冷藏9 d时pH值超过6.2。冷藏1~13 d期间,2 组样品pH值均存在显著差异(P<0.01或P<0.05),说明快速冷却降温对新鲜鸡肉品质的保持具有显著影响。
2.2 不同冷却方式鸡肉冷藏过程中TVB-N含量的变化
由图2可知:2 种冷却方式鸡肉的TVB-N含量均在冷藏13 d内逐渐升高;对比分析发现,常规冷却组鸡肉TVB-N含量始终高于快速冷却组,且在冷藏末期(11~13 d)差异极显著(P<0.01)。常规冷却组鸡肉TVB-N含量在冷藏3 d后显著上升(P<0.05),在冷藏7 d后超过一级鲜度规定的限值(15 mg/100 g)[13]。快速冷却组鸡肉在冷藏5 d后TVB-N含量增长较快,冷藏10 d后样品变为不新鲜,说明以TVB-N含量为指标,快速冷却能够使鸡肉保鲜期延长3 d。
2.3 不同冷却方式鸡肉冷藏过程中菌落总数的变化
由图3可知:2 种冷却方式鸡肉在冷藏13 d期间菌落总数均呈上升趋势;2 组鸡肉在僵直成熟初期菌落总数基本保持恒定;常规冷却组鸡肉在冷藏3 d后显著上升(P<0.05),冷藏5~11 d保持较大增幅,且在冷藏5 d后常规冷却组鸡肉的菌落总数极显著高于快速冷却组鸡肉(P<0.01),说明快速冷却降温对冷鲜肉的腐败具有显著抑制作用。鸡肉中含有丰富的营养物质,可作为多种腐败微生物生长的天然培养基[27-28]。低温冷藏可以抑制部分细菌的生长繁殖,但一些低温菌仍可在肉品表面生长,使肉失去表面光泽,变得黏滑,甚至腐败变质[29]。而快速冷却处理使鸡肉中心温度在较短时间内降低到4 ℃,抑制了微生物的生长繁殖及向肉内部侵染[30-31],因此快速冷却组鸡肉的菌落总数极显著低于常规冷却组。以菌落总数(≤6 (lg(CFU/g)))为指标判定,与常规冷却相比,快速冷却能延长鸡肉保鲜期5 d以上。
2.4 不同冷却方式鸡肉冷藏过程中感官评分的变化
由图4可知,2 种冷卻方式鸡肉在冷藏13 d期间感官评分均呈下降趋势,且差异不显著,表明冷却方式的选择对鸡肉冷藏期间的感官评分影响较小。常规冷却组鸡肉感官评分快速下降,品质劣变速率较快,在冷藏7 d时感官评分降低至12 分;快速冷却组鸡肉的感官评分在冷藏5 d后显著下降(P<0.05)。2 组鸡肉均在冷藏11 d时低于8 分,此时鸡肉局部表面发黏、质地松散、弹性差,接近腐败变质。
2.5 不同冷却方式对鸡肉冷藏过程中嫩度的影响
嫩度是决定畜禽肉食用品质的重要指标之一,反映了肉中蛋白质的结构特性、肌肉中脂肪的分布状况,一般用剪切力表示[32]。影响肉嫩度的因素除畜禽品种、基因型、性别和年龄等宰前生理因素外,还包括宰后肉的成熟时间和温度、胴体吊挂方式、电刺激等物理化学因素[33-35]。
由图5可知:2 种冷却方式鸡肉在冷藏13 d期间剪切力均呈现先升高后降低的趋势;在冷藏0.5 d时剪切力均达到最大值,这与此时鸡肉达到极限pH值进入最大僵直期的结果一致;之后剪切力快速下降(P<0.05),这可能由于鸡肉达到最大僵直期后,开始解僵自溶,肌纤维断裂为小片状[33-35],使肌肉质地变软,剪切力变小,嫩度增加[35];冷藏5 d至结束鸡肉剪切力缓慢下降。快速冷却组鸡肉在冷藏3、7 d和9 d时剪切力显著高于常规冷却组(P<0.05),可能是快速冷却处理抑制内源酶活性,延缓了内源酶水解作用[36]。
2.6 不同冷却方式鸡肉冷藏过程中肽含量的变化
根据TVB-N含量、菌落总数和感官评价结果判断,常规冷却鸡肉在冷藏7 d时已接近腐败变质,因此,本实验仅对冷藏0~7 d期间鸡肉的肽和总游离氨基酸含量进行测定,用于分析鸡肉冷藏成熟期间肽含量与新鲜度、嫩度的关系。由图6可知,冷藏0.5 d时2 组样品的肽含量均下降至最低,冷藏1~7 d鸡肉中肽含量持续增加(P<0.05),常规冷却组鸡肉肽含量极显著高于快速冷却鸡肉(P<0.01)。肉在成熟过程受到内源性蛋白酶如钙激活蛋白酶、组织蛋白酶L/B/H及外界微生物的共同影响,而快速冷却处理抑制了内源性和外源性蛋白酶的活性[34],从而抑制或减缓了鸡肉中蛋白质的降解,使快速冷却组鸡肉的肽含量远低于常规冷却组。
2.7 不同冷却方式鸡肉冷藏过程中总游离氨基酸含量的变化
由图7可知:2 种冷却方式鸡肉总游离氨基酸含量均在冷藏0.5 d时达到最高,常规冷却和快速冷却组鸡肉分别为1 320.91 mg/100 g和1 144.44 mg/100 g,且二者差异显著(P<0.05);之后2 组鸡肉总游离氨基酸含量均呈缓慢下降趋势,且常规冷却组鸡肉始终极显著高于快速冷却组鸡肉(P<0.01),这与肽含量变化趋势相反。这可能是因为常规冷却组鸡肉中酶活性较高,对鸡肉蛋白的降解程度也较高所致。总游离氨基酸含量随冷藏时间的延长显著下降,可能是游离氨基酸被微生物消耗或合成肽,具体机制有待进一步研究。
2.8 不同冷却方式鸡肉冷藏过程中肌原纤维微观结构的变化
由鸡肉冷藏过程中微观结构的变化(图8)可知:新鲜鸡肉切面平整,肌纤维排列整齐,大小均匀,结构形态完整,纤维之间未观察到明显间隙;冷藏1 d,常规冷却和快速冷却组鸡肉肌纤维呈现出不同程度的皱缩,纤维之间有分离现象,肌纤维的皱缩和分离可能是由于鸡肉失水以及蛋白变性降解造成的[37-38];冷藏5 d时,肌纤维表面降解严重、内部结构模糊,即随冷藏时间的延长,蛋白骨架结构的破坏程度加大,肌原纤维蛋白持水性降低,汁液流失严重。肌原纤维蛋白的降解导致鸡肉微观结构变化,引起剪切力降低,肉嫩度增加。
2.9 肽含量与pH值、剪切力、TVB-N含量、菌落总数、感官评分的相关性
由表2可知,在常规冷却条件下,鸡肉的肽含量与pH值(P<0.01、r=0.976)、菌落总数呈极显著正相关(P<0.01、r=0.978)。肽含量与TVB-N含量呈显著正相关(P<0.05、r=0.948),与感官评分呈显著负相关(P<0.05、r=-0.950)。pH值与菌落总数呈极显著正相关(P<0.01、r=0.966),TVB-N含量与感官评分呈极显著负相关(P<0.01、r=-0.997)。多数指标与感官评分和剪切力之间均呈负相关。
由表3可知,在快速冷却条件下,鸡肉的肽含量与pH值呈极显著正相关(P<0.01、r=0.964),肽含量与菌落总数(P<0.05、r=0.950)、TVB-N含量呈显著正相关(P<0.05、r=0.958),pH值和菌落总数(P<0.05、r=0.906)、菌落总数与TVB-N含量(P<0.05、r=0.954)均呈显著正相关。TVB-N含量和感官评分呈显著负相关(P<0.05、r=-0.937)。
为建立鸡肉冷藏成熟过程中新鲜度和嫩度与肽含量的相关性,将肽含量与各指标进行回归分析,求得鸡肉常规冷却与快速冷却的回归方程分别为:
y1=-153.00+21.30x1+8.04x2+1.29x3 (1)
y2=-146.90+29.07x1-4.37x2+1.27x3 (2)
式中:y1、y2分别表示常规冷却和快速冷却鸡肉中的肽含量;x1为pH值;x2为菌落总数;x3为TVB-N含量。
由多元回归方程(1)、(2)可知,2 种冷却方式鸡肉中的肽含量均与其pH值、菌落总数和TVB-N含量呈显著或极显著正相关(P<0.01或P<0.05),说明肽含量可以用于评价鸡肉的新鲜度,肽含量越高,鸡肉的新鲜度越差。由此推论,肉中肽含量可作为评价畜禽肉新鲜度的指标。
3 结 论
鸡肉宰后冷藏成熟过程中肽含量在冷藏0.5 d时降至最低,之后逐渐升高,冷藏3 d至结束,常规冷却组鸡肉中的肽含量极显著高于快速冷却组(P<0.01)。而总游离氨基酸含量则在冷藏0.5 d时达到最大值,与肽含量变化趋势相反。冷藏0.5 d后,随着冷藏时间的延长,鸡肉中肽含量与pH值、菌落总数以及TVB-N含量同步上升,剪切力与感官评分不断降低。热鲜肉快速冷却能够延长成熟时间,有利于鸡肉的贮藏保鲜。冷藏期间2 组鸡肉中的肽含量与菌落总数、pH值、TVB-N含量呈显著或极显著正相关(P<0.05或P<0.01),因此,肽含量可用于评价鸡肉的新鲜度。本研究结果对丰富畜禽肉宰后僵直成熟理论、冷藏进程的调控及其新鲜度评价方法的建立均具有重要意义。
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