辐照处理对九尺板鸭感官品质及货架期的影响研究

叶凤凌，贾利蓉，王志新，杨小平，董怡*

(1.四川大学 轻工科学与工程学院，成都 610065; 2.中金辐照成都有限公司，成都 611930)

九尺板鸭是四川省成都市彭州市九尺镇的传统名小吃，已从九尺销往全球各地，年销售量达2000万只，累计年销售额达20亿元左右。然而，目前九尺板鸭仍以家庭作坊制作为主，生产环境可控性差，产品保存时间短，严重制约了九尺板鸭在国内外的销售。传统板鸭保藏技术相对落后，现有技术主要集中在高压灭菌方面，产品的风味和口感无法得到很好的保留。辐照加工技术是一种安全的非热灭菌保鲜技术，运用X射线、γ射线或高速电子束等电离辐射产生的高能射线对食品进行加工处理，达到杀虫、杀菌、抑制生理过程、提高食品卫生质量、延长货架期的目的[1-2]。亚硝酸钠应用在肉制品中，具有发色、抑菌、抗氧化、促进肉制品特殊风味形成等多种作用[3]。本研究探讨了γ射线辐照处理及亚硝酸钠处理对九尺板鸭致腐微生物、感官品质的影响，选取合适的辐照剂量并优化九尺板鸭的综合感官品质，为延长板鸭的货架期、提高板鸭的产业经济效益提供了技术支持，也为辐照在肉类食品中的应用提供了研究基础。

1 材料与方法

1.1 材料

本研究中的板鸭购于四川省成都市彭州市九尺镇。

1.2 辐照剂量对板鸭感官品质的影响

将所购买的同一生产批次的板鸭分成7份，真空包装后辐照处理，辐照剂量分别为0，2，4，6，8，10，12 kGy。辐照完成后，对7份板鸭一起进行感官评价。

感官实验主要从板鸭的口感和风味、外观色泽、组织结构这3个方面进行评价，由8名经过感官评价培训的人员进行感官评价，满分为6分，总分为18分，感官指标综合评分<12分为不合格，见表1。

表1 九尺板鸭感官评价标准表Table 1 The sensory evaluation standard of Jiuchi dried salted duck

1.3 辐照剂量及亚硝酸钠对板鸭储藏期间感官及微生物的影响

根据1.2中辐照剂量对板鸭感官品质的影响研究结果，筛选辐照剂量为6，8 kGy，研究两种辐照剂量及亚硝酸钠对板鸭中微生物数量的影响。在同一店购买制作过程中添加亚硝酸钠和未添加亚硝酸钠的板鸭，将购买的两种新鲜板鸭各分为3组，真空包装。每组分别以0，6，8 kGy的辐照剂量进行辐照。辐照后的板鸭在37 ℃培养箱中贮藏，其中对辐照剂量为0 kGy的对照组12袋样品做0，1，2，3，4，5 d的感官评价和微生物检测，对辐照剂量为6，8 kGy的每组8袋样品分别在贮存期为0，15，30，60 d进行感官评价和微生物检测。

辐照前后的样品按照GB 4789.2-2010进行菌落总数的测定，按照GB 4789.3-2010进行大肠菌群计数。

2 结果与讨论

2.1 辐照剂量对板鸭感官品质的影响

辐照后板鸭各感官指标变化情况见图1。

图1 辐照剂量对板鸭口感和风味、外观色泽和组织结构的影响Fig.1 The effect of irradiation dose on the taste and flavor, appearance color and tissue structure of Jiuchi dried salted duck

由图1可知，随着辐照剂量的增大，板鸭的口感和风味、外观色泽及组织结构等感官品质持续下降。板鸭经过2，4，6 kGy辐照处理后，其口感和风味与未辐照的板鸭差异不明显；而当辐照剂量达到8 kGy时，辐照后板鸭的口感和风味开始变差；当辐照剂量为10 kGy和12 kGy时，板鸭的口感和风味急剧变差。冯敏等[4]利用电子鼻检测烤鸭和盐水鸭辐照处理前后挥发性风味物质的变化，发现辐照后两种肉鸭产品主要挥发性风味物质的类别都是氨类和芳香型化合物、硫化氢、芳香化合物和有机硫化物，但挥发性风味物质的响应值都发生了变化。研究表明，肉类在高辐照剂量下由于脂肪和蛋白质的降解可生成硫化物芳香族化合物(如苯、甲苯等)，从而引起风味劣变[5]。而合理的低剂量辐照可以达到兼具杀菌效力良好和对产品风味等感官指标影响较小的效果[6-7]。

分析辐照后板鸭外观色泽的变化情况可知，板鸭经过2，4，6，8 kGy辐照剂量处理后，其外观色泽与未辐照板鸭相比无明显差别；当辐照剂量达到10 kGy时，板鸭的外观色泽开始出现较为明显的变化，在12 kGy时出现明显的不良变化。有研究证明，9 kGy的辐照能够使氧合肌红蛋白比例降低，从而降低牛肉的a*值，使色泽变差[8]。与外观色泽变化结果相似，辐照剂量为2，4，6，8 kGy的板鸭的组织结构未出现明显变化，当剂量达到10 kGy时出现较小变化，辐照剂量进一步增加到12 kGy时有明显的差别。聂文等[9]证明高剂量的辐照处理会导致猪肉糜加工后色泽的L*值显著减小，b*值显著增大，同时蒸煮损失和滴水损失明显增大，嫩度值变小。可见辐照剂量过大可使板鸭的口感和风味、外观色泽及组织结构等感官品质发生劣变。

由以上分析结果可知，板鸭的口感和风味对辐照剂量最为敏感。一般而言，辐照剂量的增大有利于提高其杀菌效果，因此利用辐照杀菌时，应尽量控制辐照剂量从而减少辐照对板鸭感官品质的影响。

辐照剂量对板鸭感官综合评分的影响见图2。

图2 辐照剂量对板鸭感官综合评分的影响Fig.2 The effect of irradiation dose on the sensory scores of Jiuchi dried salted duck

由图2可知，随着辐照剂量的增加，板鸭的感官评价总分逐渐下降。庄蓉等[10]研究发现，随着辐照剂量的增加，卤牛肉的a*值和感官评分均随之降低，可见辐照处理会对板鸭的感官品质产生不良影响。根据前述标准，在辐照剂量为2 kGy时，经辐照处理后的板鸭与未辐照板鸭在感官品质上相差不大，辐照剂量为4，6，8 kGy时对板鸭的感官质量有较小影响，但均能达到合格的标准；当剂量达到10 kGy时，辐照处理对板鸭的感官品质开始产生较大影响，感官综合评分显著下降，降至接近合格线；而剂量提高到12 kGy时，辐照处理对板鸭的感官品质影响显著，感官综合评分显示为不合格。

2.2 辐照剂量及亚硝酸钠对板鸭储藏期间感官及微生物的影响

2.2.1 亚硝酸钠对未辐照处理的板鸭不同保藏时间感官及微生物变化的影响

未经辐照处理的板鸭在37 ℃培养箱中贮藏0～5 d，其感官及微生物变化见图3和表2。

表2 亚硝酸钠对不同保藏时间内九尺板鸭微生物指标的影响Table 2 The effect of sodium nitrite on the microbiological indicators of Jiuchi dried salted duck during different storage time

图3 亚硝酸钠对不同保藏时间内九尺板鸭感官品质的影响Fig.3 The effect of sodium nitrite on the sensory quality of Jiuchi dried salted duck during different storage time注：板鸭1制作过程中未添加亚硝酸钠；板鸭2制作过程中添加了亚硝酸钠。

由图3可知，随着保藏时间的延长，板鸭的感官品质迅速下降，其中口感和风味、组织结构在保藏2 d时即不能接受。亚硝酸钠对肉制品具有良好的发色作用，可以有效保持肉制品的红度[11]，因此外观色泽评分随着储藏时间的延长下降较为缓慢，但也在第4天降为0。

由表2可知，未辐照的板鸭中初始细菌总数及大肠菌群数已达到相对较大值，如未经杀菌处理，2 d后即达到无法计数的数量。由此可知，目前市场上流动的板鸭中已有一定程度的细菌污染，如未经杀菌处理及提供其他抑菌储藏条件，即使在真空包装的条件下，微生物也会快速生长，导致板鸭的食用品质及安全性迅速下降，在夏季高温条件下储藏时间不超过1 d，这与其他真空包装的鸭肉制品相比[12]，货架期过短，严重限制了九尺板鸭市场的进一步拓展。

2.2.2 亚硝酸钠对辐照处理板鸭在不同保藏时间感官及微生物变化的影响

根据2.1不同剂量的辐照处理对板鸭感官品质影响的研究结果，为保证辐照处理后还能保持良好的感官品质，选用6，8 kGy两个剂量对板鸭进行辐照处理。研究了经辐照处理后的板鸭在37 ℃培养箱中贮藏0～60 d其感官品质及微生物变化结果，见图4、图5和表3。

表3 亚硝酸钠和辐照剂量对不同保藏时间内九尺板鸭微生物指标的影响Table 3 The effect of sodium nitrite and irradiation dose on the microbiological indicators of Jiuchi dried salted duck during different storage time

图4 制作中添加亚硝酸钠并经辐照处理后保藏60 d的板鸭Fig.4 Jiuchi dried salted duck added with sodium nitrite in the production process and stored for 60 days after irradiation treatment注：A表示辐照剂量为6 kGy；B表示辐照剂量为8 kGy。

图5 亚硝酸钠和辐照剂量对不同保藏时间内九尺板鸭感官品质的影响Fig.5 The effect of sodium nitrite and irradiation dose on the sensory quality of Jiuchi dried salted duck during different storage time注：-1表示板鸭制作过程中未添加亚硝酸钠；-2表示板鸭制作过程中添加了亚硝酸钠。

由图5可知，添加亚硝酸钠并经剂量为6，8 kGy的辐照处理后，经60 d的保藏，板鸭的色泽保持良好，也未出现胀袋现象。由图5分析辐照后保藏不同时间的板鸭的各感官指标可知，经过辐照后的板鸭在口感和风味、组织结构上都有轻微变化，但外观色泽上变化不显著。随着保藏时间的增加，各项感官指标都慢慢变差，其中组织结构劣变最快。

由表2和表3综合分析可知，辐照处理能显著减少板鸭的初始菌落数量。板鸭经过剂量分别为6，8 kGy的辐照处理后，与未辐照处理的板鸭相比，在保藏期间细菌总数增长速度显著降低。在6 kGy的辐照剂量下，还存有少量细菌，随着时间的延长，细菌总数在慢慢地增加。王守经等[13]研究发现辐照处理能够有效地杀死酱驴肉表面的污染微生物，延缓贮藏过程中菌落总数的上升速度。冯敏等[14]也发现辐照可以显著抑制肉鸭产品的微生物含量，且辐照剂量越大微生物含量越少。

此外，在制作中添加了亚硝酸钠的板鸭，经过辐照后也存在少量的细菌，但是随着时间的增加，菌落生长相对比较缓慢。亚硝酸钠在肉类制品中不仅起着防腐的作用，还起着呈色的重要作用，有助于肉品保持棕红肉色[15]。亚硝酸钠的添加在一定程度上有利于抑制板鸭中细菌的增殖，有利于提高板鸭的保藏期。同时，板鸭经过剂量分别为6，8 kGy的辐照处理后，大肠菌群数量在整个保藏期内没有增加，说明在这两种剂量下，都能够完全抑制大肠杆菌的增殖。

3 结论

通过该实验可以发现，辐照前的板鸭存在大量的微生物。辐照剂量低于6 kGy时，杀菌效果不佳，不能杀灭全部微生物，辐照剂量达到8 kGy时未能检测出细菌，若进行板鸭辐照而达到绝对无菌可选取8 kGy进行加工。此外，在板鸭制作过程中添加了亚硝酸钠后，能够在一定程度上对辐照板鸭的外观色泽起保护作用，延长辐照板鸭的保藏期。亚硝酸钠在肉制品中虽然具有抑制肉制品中多种有害菌生长、发色、抗氧化、增香等功能，但不当使用会与肉制品反应生成致癌物质N-亚硝胺化合物而带来安全隐患[16]，因此后续研究可以考虑使用安全的抗氧化剂、发色剂替代亚硝酸钠与辐照复合处理板鸭，以提高板鸭的品质。