冰温条件下不同包装方式对调理鸡排肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

于倩倩 周 干 李 聪 周 辉 徐宝才* 李 超

1.南京雨润食品有限公司 江苏南京 210019 2.江苏雨润肉食品有限公司 江苏南京 210019

调理肉制品又称预制肉制品，为了消费者食用便利，在生产中对肉类进行预先处理，消费者购买调理肉制品后，可以在加热后食用或是开袋即食[1]。调理肉制品的生产通常使用畜禽肉，生产时预先加入调味料并加工至可以食用，然后把产品包装后贮存(可依据具体情况在常温、冷藏或冷冻的温度下保存)并运输到各地市场上贩卖[2]。

真空包装、托盘包装和气调包装等被广泛应用[3]。先进的包装技术不但能够增加保质期时长，为保障食品整体质量的一个关键控制点，而且合理的包装方式便于消费者购买与食用，对于肉制品的保鲜而言，合理的包装可以在一定程度上减缓肉类中脂肪和蛋白质的氧化，同时减少微生物对食品质量造成的危害[6,7]。

冰温保鲜技术广泛应用于水产品及果蔬产品中，而在肉制品保鲜中所使用比例较小。研究表明冰温保鲜技术对微生物的活动和增殖可以起到的阻抑作用，效果比冷冻和冷藏更加明显。

李培迪[4](2016)等在探究了宰后鸡肉成熟过程中冰温所起的作用后发现，冰温并不会对极限pH值与肌糖原含量产生比冷藏更大的作用，但能够增加乳糖升至最高以及肌糖原降至最低所需的时间；邵磊[5](2011)等通过实验证明了鸡脯肉的腐坏可以被冰温减缓，相比冷藏组，冰温组鸡脯肉的保鲜期延长10d左右。

消费者在考虑是否购买肉制品时，除了肉制品的色泽以外，还会考虑到其质构特性。而优良的质构特性有赖于肌肉蛋白，特别是在制造肉糜类调理食品时，原材料是否具备充足的热凝胶特性会对产品的质量产生决定性的影响[6～9]。肉类学研究始终关注MP的凝胶机制，在进行了大量的研究之后，学者发现，肌肉纤维蛋白对于肉制品的功能有着举足轻重的意义，无论是其凝胶性、保水性、乳化性还是其产量、质构、保水性，都与该蛋白息息相关[10～12]。

目前，由于调理肉制品检测方法及监控体系相对落后，市场上销售的调理鸡排品质参差不齐，食品安全难以得到保证。生产和食用的各个环节都会对调理鸡排被消费时的最终质量产生影响。因此，本文针对冰温条件下，对真空包装和气调包装(20%CO2+80%N2)2种包装方式，在不同贮藏时间下进行肌原纤维蛋白的提取，测定凝胶的保水性，流变特性和水分变化，并观察蛋白凝胶的微观结构，对冰温结合包装方式对调理鸡排的品质影响进行初步解释。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

原料：冷冻去皮鸡大胸来自于江苏宇飞食品有限公司，到达实验室后在无菌条件下用无菌自封袋分装，备用。

氯化钠(分析纯)、盐酸(优级纯)、氯化镁(分析纯)、乙二胺四乙酸(分析纯)、磷酸氢二钾(分析纯)、氢氧化钠(分析纯)、牛白蛋白(生化试剂)、五水合硫酸铜(分析纯)，国药集团化学试剂有限公司；

酒石酸钾钠(分析纯)，广东光华科技股份有限公司；

十二水和磷酸氢二钠，购于西陇化工股份有限公司；

无碘食盐(食品级)，中盐皓龙盐化有限责任公司；

非转基因大豆油(食品级)，山东禹王实业有限公司；

腌制料，南京雨润集团技术部。

1.2 仪器与设备

均质机CTHI-250B，施都凯仪器设备(上海)有限公司；

日立高速离心机CR21GIII，天美(中国)科学仪器有限公司；

微型核磁共振仪MesoMR23，上海纽迈电子科技有限公司；

电镜能谱一体机Phenom ProX，微纳(香港)科技有限公司；

日立比例双光束分光光度计U-5100，苏州赛恩斯仪器有限公司；

安东帕高级旋转流变仪MCR302，安东帕(上海)商贸有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品处理

在冰温(-2℃)条件下真空包装和无氧气调包装(20%CO2+80%N2)的调理鸡排分别于第0、7、14、21天采样，分别提取肌原纤维蛋白，备用。

1.3.2 肌原纤维蛋白(MP)的提取

MP的提取是实验参照王宇[13](2010)方法适当改进。称取适当调理鸡排,剔除结缔组织和脂肪，切成小块，绞碎。在绞碎的原料肉中加入4倍体积提取液(10mM K2HPO4、0.1M NaCl、2mM MgCl2和1mM EDTA，pH=7.0)，高速分散机匀浆(12 000r/min,1min,冰浴)，将上述悬浮液放置于高速冷冻离心机中离心(3 500g，15min，4℃)弃去上清液，将沉淀液重复提取2次，得到粗提的肌原纤维蛋白沉淀液。然后加入4倍此沉淀液体积的0.1M NaCl溶液，匀浆(12 000r/min,1min,冰浴)下离心(3 500g，15min，4℃)，重复提取一遍。取沉淀，加4倍体积的0.1M NaCl溶液，匀浆1min，过40目筛，用0.1M HCl调节pH值至6.0，3 500g冷冻离心15min。弃去上清，得提纯的肌原纤维蛋白。

1.3.3 肌原纤维蛋白浓度的测定

实验采用钱杨鹏[14](2016)的方法测定MP分散液的蛋白浓度。

配制双缩脲试剂：用500mL水溶解6g酒石酸钾钠和1.5g硫酸铜。不断搅拌并添加300mL 10%的NaOH溶液，在稀释到1 000mL后装进塑料瓶。

标准曲线的测定：配制10mg/mL的牛血清蛋白(BSA)，分别吸取0、2、4、6、8、10mL于试管中，然后用蒸馏水补足到10mL，再加入40mL双缩脲试剂，充分震荡，避光位置放置30min，比色采用波长540nm。以吸光度为横坐标，BSA浓度为纵坐标，制作标准曲线。

样品蛋白浓度：取待测样品5mL，用0.5M NaOH稀释5倍，取10mL于试管，加40mL双缩脲试剂，经相同处理后在相同波长下比色，将样品蛋白吸光度带入标准曲线,求出待测蛋白的浓度。

1.3.4 肌原纤维蛋白热制凝胶的制备

将MP的蛋白浓度用含有0.6M NaCl，15mM的K2HPO4/KH2PO4缓冲液(pH值为6.0)将其浓度调整至50mg/mL,取8mL于柱状平底玻璃瓶(磨口,直径35mm),加盖密封,水浴加热。具体升温程序如下:起始温度25℃，1℃/min线性升温至53°C,在53°C条件下保温5min,再以同样的升温梯度加热至73℃。保温5min后将玻璃瓶从水浴锅中取出,用流水冷却,即得MP热制凝胶。将制备好的凝胶置于4°C条件下保存备用[15]。

1.3.5 凝胶保水性的测定

实验参照李莹[16](2013)凝胶的保水性通过离心的方法测定。将一定5g的凝胶于4°C条件下离心、(8 000g，20min),去除离心的水分，再称质量。则保水性的计算公式如下。

式中：

M1为离心管和离心去水后的凝胶质量(g)；

M2为离心管和未离心去水的凝胶质量(g)；

M为离心管的质量(g)。

1.3.6 热制成凝胶过程中的动态流变测定

实验参照周非白[15](2016)方法并作修改，实验选用平行板传感器(35mm直径)。将不同包装MP的蛋白浓度统一调整至50mg/mL(PBS,20mM,pH 6.0,含0.6MNaCl),加载于两平行板之间使平板间充满蛋白分散液并将两平行板间距设为1mm。擦去多余蛋白液后顶部涂上桂油防止水分蒸发。对MP分散液进行温度-振荡扫描,设定程序为:起始温度25°C,平衡2min,然后以1℃线性升温至85℃。平行板外与空气接触部分用配套夹盖封住，防止加热过程中水分或蛋白溶液蒸发，每个处理组设置5个重复。

1.3.7 低场核磁共振自旋-自旋驰豫时间(T2)测定

实验参照彭晓蓓[17](2013)方法并作修改，将真空包装和无氧气调(20%CO2+80%N2)包装提取的肌原纤维蛋白样品，以1℃/min的速率升温到80℃后保温30min，再冷却至室温，所得凝胶置于4℃下保存12h后，进行核磁共振试验。

测试条件：取2g样品凝胶于15mm玻璃小管中，质子共振频率22MHz，测量温度32℃。T2弛豫时间用CPMG序列测量。

参数设置：τ-值设为250μs，重复扫描次数为32，得到4 500个回波。每个样品重复5次，得到指数衰减图形后用仪器自带的Multi Exp Inv Analysis 软件进行反演，得到T2值以及弛豫幅值。

1.3.8 扫描电镜(SEM)凝胶微观结构观察

将制备的凝胶样品切成丁状(5mm×5mm×1mm),固定于设有导电胶水的托盘上冷冻,用扫描电镜观察凝胶微观表面结构。

1.4 统计分析

每组实验重复3次，方差分析和相关性分析采用SSPS V24.0软件，P<0.05表示差异显著，p<0.01表示差异极显著，用Excel和Origin 9.1对数据进行统计分析和绘图，数据用平均值±标准偏差来表示。

2 结果与分析

2.1 包装方式对MP热制凝胶保水性的影响

调理鸡排肌原纤维蛋白凝胶的持水性如图1所示。

图1 不同包装方法制备的肌原纤维蛋白凝胶持水性变化Fig. 1 Changes of water holding capacity of myofibrillar protein gel prepared by different packaging methods

可以看出，2种包装方式凝胶的持水性都出现下降的趋势，在贮藏前期凝胶的保水性变化比较缓慢，随着贮藏时间的延长，凝胶的持水性变化加快，当贮藏到21d时，气调包装和真空包装的保水性分别是95.49%和91.45%。可以看出，和真空包装相比，气调包装的调理鸡排肌原纤维蛋白凝胶的保水性下降速率较慢，保水性较好。

2.2 包装方式对调理鸡排肌原纤维蛋白凝胶流变性质的影响

真空冰温贮藏和气调(20%CO2+80%N2)冰温贮藏鸡胸肉肌原纤维蛋白凝胶的储能模量G’的变化可以见图2。

图2 真空包装(A)和气调包装(B)贮藏期间调理鸡排肌原纤维蛋白凝胶的储能模量变化Fig. 2 Changes in average storage modulus (G’) of prefabricate chicken chops myobrillar proteins during storage at VP (A) and MAP (B)

肌原纤维蛋白凝胶强度由储能模量G’反映，两组蛋白凝胶G’整体趋势基本相同。对比图2A、2B储能模量G’变化情况，两组鸡排蛋白凝胶的储能模量G’值与贮藏时间呈负相关，气调包装条件下凝胶的储能模量G’值总体高于真空包装贮藏，贮藏至第21天时，气调包装和真空包装冰温贮藏条件下凝胶储能模量G’值分别为8 230Pa和6 590Pa，此数据说明气调包装条件下的鸡排肌原纤维蛋白凝胶的强度更好，更有利于保持调理鸡排的加工品质。

2.3 包装方式对肌原纤维蛋白凝胶微观结构的影响

由图3可以看出，不同包装方式的MP凝胶结构有明显区别。

图3 凝胶扫描电镜变化图Fig. 3 Variation diagram of gel scanning electron microscope

0d凝胶网络结构比较致密，形成的凝胶网络均匀细腻，孔径均一，随着时间的延长，不同包装都呈现网络结构减少，孔径变大，胶束混乱。真空21d形成的凝胶网络均匀性最差，孔径变大，空隙增多，分布不均匀，网络线呈现片状结构，同时形成较多的块状聚合物。

2.4 包装方式对肌原纤维蛋白凝胶LF-NMR的影响

在真空包装和气调包装的冰温贮藏条件下，调理鸡排的肌原纤维蛋白凝胶的T2弛豫时间分布变化情况，如图4所示。

图3 调理鸡排肌原纤维蛋白热诱导凝胶T2弛豫时间分布Fig. 3 Typical distribution of T2 relaxation time in prefabricate chicken chops myofibrillar protein heat-induced gel at VP (A) and MAP (B)

结果显示，弛豫时间延长表示调理鸡排蛋白凝胶中的水分流动性增强，不易流动水逐渐向自由水转化，蛋白质品质不断劣化。从2种贮藏条件下T2各峰弛豫时间的变化速率对比可以发现，气调包装的冰温贮藏条件下凝胶的T2弛豫时间变化较慢，这说明冰温条件下气调包装贮藏调理鸡排蛋白质的品质保持效果更好。同时，在贮藏末期，气调包装条件下凝胶的保水能力比真空包装凝胶的保水能力更好。最后一段保存时期，使用气调包装的凝胶相比真空包装拥有更优良的保水能力。所以气调包装相比真空包装更有利于鸡胸肉肌原纤维蛋白凝胶的保水能力的维系。

3 结论

综上所述，冰温条件下，采用气调包装的鸡排，肌原纤维蛋白的持水能力更强，并使凝胶品质得到了改善。随着时间的增加，气调包装和真空包装储能模量G’终值都在不断减少，而气调包装的储能模量G’在整个过程中都比真空包装储能模量G’的高。因此，冰温条件下气调包装总体上比真空包装的效果好。

本文只是从肌原纤维蛋白层面上初步说明气调包装的效果明显，还未真正的深入到究竟是何种蛋白对调理鸡排的保水性起到决定的作用，另外探究深层次不同包装的保水性机理还有待进一步深入研究。