热鲜与冷鲜黄羽鸡肉中风味前体物比较

王虎虎 邵良婷 秦 岳 李继昊 徐幸莲 周光宏

(南京农业大学江苏省肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心,江苏南京 210095)

近年来肉鸡产业发展迅猛,已成为农牧业领域中进步最快、产业化程度最高的行业之一,鸡肉消费量持续增长,2017年已达1 150万t[1]。中国鸡肉产业复杂,主要有以罗斯、科宝和AA为代表品种的白羽肉鸡[2]和以文昌鸡、新广黄鸡、京海黄鸡、雪山黄鸡等地方品种为代表的黄羽肉鸡[3],白羽肉鸡的商品出栏量略高于黄羽肉鸡出栏量,均在37亿羽以上[4]。白羽肉鸡的市场产品多为冷冻鸡分割品、油炸鸡排、骨肉相连等[5],黄羽肉鸡的市场产品多为冷鲜鸡、鸡汤、白切鸡、烧鸡和鸡肉类中式菜肴预制菜等。

国人对鸡肉消费情有独钟,素有“无鸡不成宴”的传统,当前消费者已经完全适应并认可白羽肉鸡的消费形式,即“规模屠宰、生鲜上市”,但对黄羽肉鸡的消费,始终停留在传统的消费认知中,即“活禽交易、热鲜销售、现宰即烹”。近年来,禽类动物疫情的持续爆发对公众卫生健康造成了极大威胁,上海、浙江和广州等多个省市已颁布对应标准法规,禁止活禽交易。针对禽类疫情蔓延,农业农村部发布了以“规模养殖、集中屠宰、冷链运输、冰鲜上市”为核心的指导方针,迫使黄羽肉鸡实施冰鲜上市的发展策略[6-7];但目前消费者对“冰鲜上市”的消费模式存在误解,普遍认为热鲜鸡比冰鲜鸡更鲜、更好吃,导致冰鲜鸡规模化推广受阻[8]。因此,科学系统的揭示热鲜和冷鲜黄羽鸡肉中的风味前体物含量差异,是科学健康指导产业发展的基础,也是消除消费者疑虑的科学依据。

相比于热鲜黄羽肉鸡宰后胴体温度较高,导致微生物生长繁殖快、卫生安全隐患大的缺陷,冷鲜鸡屠宰过程经历了冷却减菌工艺,显著抑制了微生物的生长繁殖,且宰后成熟过程促使蛋白降解,进一步生成风味前体物质,提高了肉品风味[9-10]。肉品风味是决定消费者购买意愿的关键因素之一,包括挥发性风味和滋味。风味前体物是指在肉品加工过程中能产生挥发性香味物质或者滋味物质的化合物组分,滋味前体物通常具有较好的水溶性。糖类、肽类、游离氨基酸、无机盐和有机酸等提供甜味、咸味、苦味和酸味,肌苷酸(inosinemonphosphate,IMP)和鸟苷酸 (5-gunanosinemonophosphate,GMP)等呈味核苷酸提供鲜味。本研究以典型黄羽肉鸡品种为样品,通过测定核苷酸、脂肪酸和硫氨素等指标,揭示热鲜鸡和冷鲜鸡原料中关键风味前体物含量的差异,以期为推广冰鲜鸡奠定科学基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

以雪山黄母鸡为原料,日龄115 d。

主要试剂:肌苷酸(IMP)、GMP、腺苷单磷酸(5′-adenosine monophosphate,AMP)、肌苷(inosine,Ⅰ)和次黄嘌呤(hypoxanthine,Hx),美国西格玛公司;二硝基水杨酸(dinitrosalicylic acid,DNS)、硫胺素标样、脂肪酸标样,上海阿达玛斯试剂有限公司。

1.2 主要仪器与设备

T25 匀浆机,RV10 旋蒸仪,德国艾卡公司;Five easy 台式pH 计,瑞士梅特勒-托利多公司;e2695 高效液相色谱仪,美国沃特世公司;L-8900 氨基酸自动分析仪,日本日立制作所株式会社;GC-2010 气相色谱仪,日本岛津公司;TC12E 绞肉机,意大利舒文公司。

1.3 试验方法

1.3.1 采样及预处理 在某大型肉鸡屠宰线取样。热鲜组:鸡胴体不经过预冷池冷却,净膛后直接取样,于15～20℃条件下分别贮藏1、2和4 h;冷鲜组:鸡胴体经过完整的屠宰工艺(包括预冷)后,于4℃冷库中分别贮藏24、48和60 h。热鲜组时间点的设置依据为:1 h和2 h 模拟农贸市场现场屠宰,厨房即烹的模式;4 h 模拟早晨购买,中午烹饪的传统家庭消费模式。冷鲜组设置依据为:24 h和48 h 模拟冷鲜鸡在不同消费区域半径下,从屠宰到消费者购买的时间间隔;60 h是现行冷链条件下临近冰鲜鸡货架期的时间。

1.3.2 取样方法 取出完整的左右鸡胸和鸡腿,去除表皮、表面可见脂肪以及结缔组织,胸肉与腿肉以原始比例(1 ∶1.6)混合,用绞肉机搅碎分装,用于后续指标的测定。

1.3.3 pH值测定 取5 g 样品,加20 mL 蒸馏水,用匀浆机在10 000 r·min-1条件下匀浆均质3次,每次15 s,测定pH值。

1.3.4 核苷酸含量测定 参考Liu 等[11]的方法并稍作修改。取4 g 样品加入20 mL 5%高氯酸溶液,在冰浴条件下匀浆均质(10 000 r·min-1,3×20 s),再用10 mL 同浓度高氯酸清洗,洗液与均质液混合,离心(4℃,12 000 r·min-1,10 min)后留取上清液,沉淀用10 mL 高氯酸洗涤并再次离心,合并2次上清液。上清液用KOH 溶液调节pH值至4.5 并用超纯水定容至100 mL,过0.22 μm 水相滤膜后取20 μL 于高效液相色谱仪(high performance liquid chromatography,HPLC)进样分析。

HPLC条件:色谱柱:X-Bridge C18 column;柱温:25℃;UV检测波长:254 nm;流动相:(A)0.05 mol·L-1磷酸二氢钾缓冲液(pH值4.5),(B)色谱级甲醇;梯度洗脱程序:0 min时98%流动相A,保持14 min,再降至85%保持5 min,再升至98%保持9 min;流速:1 mL·min-1。核苷酸含量通过外标法确定。

1.3.5 游离氨基酸含量测定 参考陶正清[12]的方法并稍作修改。称取4 g 样品,加入20 mL 3%(m ∶m)5-磺基水杨酸在冰浴下匀浆均质(10 min,15 000×g),取4 mL 上清液加2 mL 正己烷振荡30 s,静置分层后取下层非有机相并用0.22 μm 水相滤膜过滤,用氨基酸自动分析仪检测。

1.3.6 还原糖含量测定 参考Jayasena 等[13]的方法并稍作修改。取1 g 样品加入5 mL 80%温乙醇(50℃),冰浴下匀浆均质(1 200×g,10 min)后将上清液转移至15 mL 离心管内用进行氮吹(N2纯度99.999%)。干物质用2 mL 蒸馏水复溶。采用DNS法测还原糖含量:取1 mL 提取液加入2 mL DNS 溶液,于90℃水浴10 min,之后用流水冷却5 min,用分光光度计在550 nm 波长处测量吸光度值。样品中的还原糖含量利用葡萄糖标准曲线定量。

“最难的其实是理顺支付政策，假如没有医保支持，即使我们很早开展，不少患者也会选择宁愿排队半年、手术后住院后3～4天，而非日间手术。”

1.3.7 脂肪酸组成测定 参考熊国远[14]的方法并稍作修改。取4 g 鸡肉样品,加入40 mL 氯仿甲醇(2 ∶1,v/v),冰浴下匀浆均质,静置1 h,漏斗过滤后在滤液中加8 mL 生理盐水,混匀后离心(3 000×g、15 min、4℃),取下层液体,44℃条件下旋蒸至出现油珠。取120 μL 提取的脂肪样品,加4 mL 2 mmol·L-1NaOH-甲醇溶液,70℃水浴至油珠消失(约10 min),加入5 mL 14%三氟化硼甲醇溶液,70℃水浴15 min。最后加入5 mL 正己烷和10 mL 饱和NaCl 溶液,振荡后离心5 min(15 000×g,4℃),正己烷相过0.45 μm 滤膜,用于气相色谱分析。

GC条件:进样量150 μL,毛细管柱(SP-2560,100 m×0.25 nm×0.2 μm,Varian,USA),柱温在140℃保持5 min,以4℃·min-1的速度上升至240℃,保持30 min;进样温度和检测器温度均为260℃,载气为N2,流速1 mL·min-1。对照脂肪酸标准品的保留时间,利用峰面积计算各脂肪酸相对含量。

1.3.8 硫胺素含量测定 依据《GB 5009.84-2016 食品中维生素B1的测定》[15],并根据实际情况稍作修改。取4 g 样品加60 mL 0.1 mol·L-1盐酸溶液于100 mL 锥形瓶中,用封口膜封死,高压灭菌锅中121℃保持30 min。水解结束后,冷却至40℃取出。用2.0 mol·L-1乙酸钠溶液调节pH值至4.0,加入2.0 mL 混合酶溶液于培养箱中37℃过夜。将酶解液转移至100 mL 容量瓶中定容,离心取上清液备用。

试液衍生化:准确取上述上清液2 mL,加入1 mL碱性铁氰化钾,混匀后加入2 mL 正丁醇,静置,5 000×g离心10 min,吸取上层正丁醇相过0.45 μm有机滤膜,供液相分析使用。通过外标法定量分析峰面积计算硫胺素含量。

HPLC条件:色谱柱:C18 反相色谱柱(粒径5 μm,250 mm×4.6 mm),流速0.8 mL·min-1,激发波长:375 nm,发射波长:435 nm,进样量:20 μL。

1.4 统计分析

试验均重复5次。所得数据用SAS 8.1进行单因素方差分析和Duncan’s 多重比较,利用Origin 8.0 制图。

2 结果与分析

2.1 pH值

由图1可知,冷鲜组鸡肉pH值无显著差异;热鲜1 h 组鸡肉pH值显著高于其余2个热鲜处理组。除热鲜1 h和4 h 组外,其余处理组pH值均在5.5左右(5.41～5.54)。表明鸡肉宰后pH值的下降主要发生在2 h 内。

图1 不同类型生鲜鸡肉pH值Fig.1 pH of raw chicken that was subjected to various storage treatments

2.2 核苷酸含量

由表1可知,冷鲜组鸡肉中,除AMP 外其余4个核苷酸指标均无显著差异(P＞0.05)。热鲜组中,IMP、AMP和GMP含量均随着贮藏时间的延长先显著上升后下降,I和Hx含量则随着贮藏时间的延长而升高。不同类型间比较,热鲜2 h 组IMP的含量显著高于冷鲜组(P＜0.05),而热鲜2 h 组I含量显著低于冷鲜组(P＜0.05)。表明冷鲜过程有利于核苷酸总量的积累。

表1 生鲜鸡肉类型对核苷酸含量的影响Table1 Nucleotides of raw chicken that was subjected to various storage treatments

2.3 游离氨基酸含量

由表2可知,生鲜鸡肉共检出16种游离氨基酸,热鲜、冷鲜组鸡肉游离氨基酸总量均随样品贮藏时间的延长而增加,冷鲜48 h和60 h 组的氨基酸总量显著高于热鲜组。Lys 在各组中的含量均最高,介于69.80～83.02 mg·100g-1之间;Cys含量在热鲜和冷鲜组均最低。热鲜组中除Asp、Gly、Ala、Met、Ile、Tyr、Arg、Pro外,其余氨基酸含量均无显著差异(P＞0.05)。Asp和Glu是重要的鲜味氨基酸,冷鲜48 h和60 h 组Glu含量显著高于冷鲜24 h和热鲜处理组(P＜0.05)。Met也是增强风味的重要氨基酸之一,冷鲜48 h和60 h 组Met含量显著高于冷鲜24 h和热鲜处理组(P＜0.05)。总体而言,冷鲜组鲜味氨基酸含量高于热鲜组。表明相比于热鲜肉,冷鲜过程更有利于鲜味氨基酸和总氨基酸的形成。

表2 生鲜鸡肉类型对游离氨基酸含量的影响Table2 Free amino acids of raw chicken that was subjected to various storage treatments/(mg·100g-1)

2.4 还原糖含量

由图2可知,热鲜组鸡肉还原糖含量随贮藏时间延长显著升高(P＜0.05),冷鲜组间还原糖含量差异不显著(P＞0.05)。热鲜4 h 组还原糖含量最高,热鲜1 h 组还原糖含量最低。表明冷鲜过程更有利于还原糖的稳定。

2.5 脂肪酸组成

由表3可知,生鲜鸡肉共检出13种游离脂肪酸,其中饱和脂肪酸6种,不饱和脂肪酸7种。棕榈油酸、二十一碳酸、二十碳二烯酸、二十碳三烯酸、二十三碳酸、二十二碳六烯酸等的含量在所有处理组中均无显著差异。表明热鲜和冷鲜过程中对不饱和脂肪酸影响有限。

图2 不同类型生鲜鸡肉还原糖含量差异Fig.2 Reducing sugar contents of raw chicken that was subjected to various storage treatments

表3 不同类型生鲜鸡肉的脂肪酸组成Table3 Fatty acids composition of raw chicken that was subjected to various storage treatments/%

2.6 硫胺素含量

由图3可知,冷鲜组鸡肉硫胺素含量随着贮藏时间的延长而增加,热鲜组内硫胺素含量无显著差异。表明热鲜过程不利于硫胺素的形成积累。

图3 不同类型生鲜鸡肉硫胺素含量差异Fig.3 Thiamine contents of raw chicken that was subjected to various storage treatments

3 讨论

动物在宰后无氧条件下,体内糖原转化为乳酸,乳酸积累导致pH值下降。热鲜组因胴体温度较高,乳酸积累速度快,pH值显著降低,而冷鲜组则因经冷却处理,pH值较为稳定,无显著差异。pH值通过影响美拉德反应和滋味前体物,进而影响整体风味[16];通过氨基酸降解的噻吩类、含氮吡嗪和吡嗪类化合物在较高pH值(＞5.5)条件下生成[17]。研究表明,pH值为5.5时生成的肉品风味最好[18]。本研究中除热鲜1 h和4 h 组外,其他各组的pH值均在5.5左右,所以加工后的风味可能较好。

5′-核苷酸对滋味具有重要贡献,AMP和GMP 提供鲜味,且可与L-谷氨酸协同增强肉品的鲜味。肉鸡宰后在三磷酸腺苷酶的作用下三磷酸腺苷迅速被降解成二磷酸腺苷和AMP,而AMP 则会在脱氨酶的作用下降解I[19]。研究发现宰后成熟阶段AMP和GMP含量会显著增加并增强鸡肉滋味[20],Hx 与肉的苦味、酸味、咸味呈显著负相关,但与甜味呈正相关,I 与咸味呈正相关[21],本研究中核苷酸变化结果与上述研究结果相一致,AMP含量在降低的同时,I和Hx含量明显增加,热鲜2 h 组AMP的含量高于冷鲜前期,但GMP含量最低。游离氨基酸也是重要的风味前体物质,通过美拉德和斯特勒克反应降解,为肉品提供可口的风味[22],含硫的Cys 与还原糖反应可生成重要的含硫肉味物质,含氮的游离氨基酸则与糖反应可生成吡嗪等含氮风味化合物[23];研究表明在宰后成熟过程中,游离氨基酸含量会增加[24],尤其是Ala、Leu、Ser、Val和Glu,可显著增强肉汤风味[25]。本研究中各游离氨基酸含量除热鲜组中Asp、Thr、Ser、Gly、Ala、Cys、Arg、Glu、Lys 外,热鲜、冷鲜的游离氨基酸含量随贮藏时间的延长呈上升趋势。前人研究发现鲜肉中游离氨基酸在宰后成熟期间含量显著上升,并可增强加工制品的风味[25],据此推断冷鲜组样品加工后由氨基酸主导的风味会优于热鲜组,同时热鲜组中Cys和Met的含量较低,在后续热加工中其对风味的贡献可能有限。冷鲜组生鲜鸡肉游离氨基酸总量均大于200 mg·100g-1,组间无显著差异但均显著高于热鲜1 h和2 h 组,因此冷鲜组热加工后由游离氨基酸提供的鲜味优于热鲜组。

宰后糖原的消耗会生成很多小分子的糖类化合物[26],还原糖不仅可提供甜味,还可以与游离氨基酸发生美拉德反应生成挥发性风味物质[27-28]。本研究中热鲜组中还原糖含量显著上升,冷鲜组还原糖含量无显著差异。脂肪氧化是肉品风味的另一来源,许多重要的醛类物质均是由脂肪酸氧化得来,如己醛、辛烯醛、1-辛烯-3-醇等由亚油酸氧化而来,辛醛和戊醛由n-9 多不饱和脂肪酸氧化生成[29-31]。本研究中亚油酸含量在热鲜、冷鲜组组内无显著差异,热鲜和冷鲜组内的油酸含量无显著差异。硫胺素降解涉及的反应复杂多样,会生成一些含硫原子、氮原子的物质,通常是杂环结构,包括呋喃、呋喃硫醇、噻吩、噻唑等,其中有的是形成风味化合物的中间物,有的本身就是重要的挥发性风味化合物[18]。硫胺素降解后的含硫多肽和烷酮与硫胺素反应后,再与二乙酰化合物和己醛反应,可生成鸡肉的特有风味[32];本研究中硫胺素含量随着贮藏时间的延长而增加,但最大含量仅有0.57 μg·100g-1,远低于其他研究[33],这可能是动物品种和动物饲养条件不同所致。推断硫胺素降解对本研究中样品热加工后的风味贡献不大。

4 结论

本研究以雪山黄羽肉鸡为原料,分析热鲜和冷鲜鸡肉中风味前体物的含量差异。发现热鲜1 h 组生鲜鸡肉pH值高于其他处理组,热鲜2 h 组AMP含量高于其他处理组,冷鲜组的I和Hx含量明显高于热鲜组,冷鲜组的游离氨基酸总量均大于200 mg·100g-1、还原糖均大于30 mg·g-1,且均显著高于热鲜1 h和2 h 组。热鲜和冷鲜组间的不饱和脂肪酸和硫氨酸无明显差异,且硫胺素含量远低于其风味贡献浓度。综上,热鲜鸡与冷鲜鸡的单个风味前体物含量各有优势,冷鲜鸡有潜力替代热鲜鸡进行黄羽肉鸡的深加工。