醬鹵雞肉貨架期預(yù)測的研究

邱春強(qiáng)，張坤生，任云霞，吳 方

（天津市食品生物技術(shù)重點實驗室，天津商業(yè)大學(xué)食品工程系，天津 300134）

醬鹵雞肉貨架期預(yù)測的研究

邱春強(qiáng)，張坤生*，任云霞，吳 方

（天津市食品生物技術(shù)重點實驗室，天津商業(yè)大學(xué)食品工程系，天津 300134）

利用Arrhenius方程，以國標(biāo)中用于評價肉質(zhì)鮮度的唯一理化指標(biāo)TVB-N為指示指標(biāo)，建立預(yù)測醬鹵雞肉貨架期的動力學(xué)模型。根據(jù)TVB-N值和貯藏時間的關(guān)系，得出活化能Ea和指前因子k0分別為16.254kJ/mol、31.125，推導(dǎo)出TVB-N變化速率常數(shù)k與貯藏溫度（T）之間的Arrhenius方程。根據(jù)方程A=A0exp（kt），A終點TVB-N值為20mg/100g，能夠預(yù)測一定貯藏溫度下醬鹵雞肉的貨架期。分別取4、10、16℃作為驗證溫度，結(jié)果表明：誤差分別為3.71%、3.25%、5.45%，預(yù)測值與真實值之間能較好地符合。另外檢測了貯藏期間樣品的水分含量、pH、色澤和微生物的變化情況，水分含量、pH和色澤三者均呈現(xiàn)總的下降趨勢，微生物數(shù)量隨貯藏時間的延長而增加。

Arrhenius方程，TVB-N，動力學(xué)模型，貨架期，醬鹵雞肉

食品貨架期（shelf-life），又稱保質(zhì)期、有效期等，指當(dāng)食品被貯藏在推薦的條件下，能夠保持食用安全，確保理想的感官、理化和微生物特性，保留標(biāo)簽聲明的任何營養(yǎng)值的時間長度[1]。食品貨架期受產(chǎn)品內(nèi)部因素（包括微生物數(shù)量、酶類和生化反應(yīng)等）、外部環(huán)境因素（包括溫度、相對濕度、pH、壓力和輻射等）以及包裝材料與包裝形式的影響[2]。多數(shù)情況下，溫度是影響食品貨架期的主要因素，且唯一不受食品包裝類型的影響[3]，因此研究特定溫度下的食品貨架期具有重要的意義。對食品貨架期的預(yù)測，利用最廣泛的為Arrhenius方程[4]，目前已有的研究涉及到蔬菜[5]、水果（果汁）[6]、肉制品[7]等食品。醬鹵制品一般屬于低溫肉制品，它保持了肉制品中的營養(yǎng)成分，且嫩度適中，風(fēng)味和口感俱佳，備受消費者的歡迎。醬鹵肉制品作為傳統(tǒng)的加工產(chǎn)品，衛(wèi)生安全品質(zhì)難以很好保證。醬鹵雞肉品質(zhì)變化的主要因素為pH、微生物數(shù)量、揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）、色澤等。本實驗研究醬鹵雞肉在一定溫度下貯藏的上述各項指標(biāo)隨時間變化而變化的規(guī)律。揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值是國標(biāo)中用于評價肉質(zhì)鮮度的唯一理化指標(biāo)。因此實驗選取TVB-N作為關(guān)鍵品質(zhì)因子建立一定溫度范圍TVB-N與貯藏時間之間的一級動力學(xué)方程，推導(dǎo)出符合該條件的A rrhenius方程[8]，最終能夠預(yù)測一定溫度下醬鹵雞肉產(chǎn)品的貨架期。目前針對醬鹵雞肉動力學(xué)模型預(yù)測貨架期的研究在國內(nèi)尚未見報道，因此，建立合理的預(yù)測醬鹵雞肉貨架期的動力學(xué)模型是必要與可行的。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

雞胸肉 購于家樂福超市；1%氧化鎂混懸液、2%硼酸、0.01mol/L標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液、0.2%甲基紅乙醇液、0.1%亞甲藍(lán)水溶液 天津市凱通化學(xué)試劑有限公司；平板計數(shù)瓊脂（p late count agar，PCA）培養(yǎng)基；所用試劑 均為分析純。

UltraScan PRO色度儀 美國Hunter Lab公司；FLUKO均質(zhì)機(jī) 上海FLUKO流體機(jī)械制造有限公司；梅特勒-托利多pH計 梅特勒-托利多（中國）有限公司；KDN-102C型凱式定氮儀 上海纖檢儀器有限公司；HJ-3數(shù)顯恒溫磁力攪拌器 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；SW-CJ-1F單人雙面凈化工作臺 蘇州凈化設(shè)備有限公司；SPX-160B生化培養(yǎng)箱 上海?，攲嶒炘O(shè)備有限公司；CLIN-生化培養(yǎng)箱 天津市華北實驗儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 醬鹵雞肉制作 原料：雞胸肉1000g、蔥20g、姜10g、鹽15g、白糖15g、料酒15g、醬油40g、香辛料10g、桂皮5g等，飲用水適量。

制作工藝源自趙君哲等[9]，并進(jìn)行簡化與改善。

工藝：選料→修整（去除可見脂肪、結(jié)締組織）→切塊（2cm×2cm×2cm）→腌制→醬鹵（去除浮沫等雜質(zhì)）→冷卻→真空包裝→貯藏（溫度分別為0、5、10℃）

1.2.2 pH的測定 GB/T 9695.5-2008/ISO 2917∶1999肉與肉制品pH測定。

1.2.3 微生物數(shù)量的測定 GB 4789.2-2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定。

1.2.4 水分含量的影響 GB/T 9695.15-2008肉與肉制品水分含量測定。

1.2.5 色澤的測定 采用色差計，每個試樣至少平行3次，最后取大小集中的3組數(shù)據(jù)，取平均值作為結(jié)果（L*，a*，b*）。

1.2.6 TVB-N的測定 GB/T 5009.44-2003肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法，半微量定氮法。

1.2.7 感官評價 對產(chǎn)品總體質(zhì)量進(jìn)行感觀評定，參照GBT 22210-2008肉與肉制品感官評定規(guī)范、GB 2726-2005熟肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。采用10分制評分實驗法，根據(jù)感官和品嘗得出各樣品總分值，分?jǐn)?shù)越高總體品質(zhì)越好。評定小組由6人組成，棄去最大和最小值后取其平均值作為感觀評價結(jié)果。

1.2.8 Arrhenius方程貨架期預(yù)測 揮發(fā)性鹽基氮是指動物性食品由于酶和細(xì)菌的作用，在腐敗過程中，使蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生氨以及胺類等堿性含氮物質(zhì)。以TVB-N作為關(guān)鍵品質(zhì)因子，求得一級動力學(xué)方程[8]

式中：A為TVB-N值（mg/100g）；A0為樣品保藏初始時的TVB-N值（mg/100g）；k為TVB-N值變化速率常數(shù)；t為貯藏時間（d）。

TVB-N值變化速率常數(shù)k與貯藏溫度T的關(guān)系符合Arrhenius方程[10]：

式中：k0為方程指前因子；Ea為活化能（kJ/mol）；R為氣體常數(shù)8.314J/mol·K；貯藏溫度T取絕對溫度（K）。k0和Ea都是與反應(yīng)系統(tǒng)物質(zhì)本性有關(guān)的經(jīng)驗常數(shù)。對方程（2）兩邊取對數(shù)后得到：

從式（3）中看出，lnk與貯藏溫度的倒數(shù)1/T成線性關(guān)系，直線斜率為-Ea/R，在Y軸上截距為lnk0。在求得三個不同貯藏溫度下的速率常數(shù)k后，可計算Ea和k0。

1.2.9 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)分析利用軟件SPSS 17.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 醬鹵雞肉貯藏期間品質(zhì)變化

醬鹵雞肉在0、5、10℃三個溫度下貯藏，期間水分含量、pH及微生物總的數(shù)量等品質(zhì)變化如表1～表3所示。

表1～表3具有相似的數(shù)據(jù)變化規(guī)律，均顯示隨著貯藏時間的延長，水分含量呈下降趨勢，溫度高的樣品降幅相對更大，但總的降低量都比較小，僅為2%以內(nèi)，在可接受范圍內(nèi)，對產(chǎn)品的品質(zhì)不會產(chǎn)生較大影響。因為是真空包裝，水分蒸發(fā)極其緩慢，所以很好地保持了水分。pH先增大后降低，增大的時間和數(shù)值都很小，這段升高的原因是水分含量的降低，之后由于脂肪的氧化，使pH轉(zhuǎn)而下降，因為脂肪含量很低，且在真空狀態(tài)下，氧化程度較弱，pH降低幅度不大。微生物總的數(shù)量在貯藏初期增量很小，隨著時間的延長，逐漸變大，貯藏溫度越高的樣品，其增長越明顯，10℃條件下的樣品在90d時微生物總量已經(jīng)超標(biāo)（GB 2726-2005熟肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)）。

表1 0℃下醬鹵雞肉品質(zhì)變化規(guī)律Table 1 Change rule of sauce chicken quality at0℃

表2 5℃下醬鹵雞肉品質(zhì)變化規(guī)律Table 2 Change rule of sauce chicken quality at5℃

表3 10℃下醬鹵雞肉品質(zhì)變化規(guī)律Table 3 Change rule of sauce chicken quality at10℃

表4 0℃下醬鹵雞肉色澤、TVB-N變化規(guī)律與感官評定Table 4 Change rule of sauce chicken color，TVB-N and sensory evaluation at0℃

表5 5℃下醬鹵雞肉色澤、TVB-N變化規(guī)律與感官評定Table 5 Change rule of sauce chicken color，TVB-N and sensory evaluation at5℃

表6 10℃下醬鹵雞肉色澤、TVB-N變化規(guī)律與感官評定Table 6 Change rule of sauce chicken color，TVB-N and sensory evaluation at10℃

2.2 醬鹵雞肉貯藏期間色澤、TVB-N變化與感官評定

表4～表6為色澤、TVB-N、感官評定隨貯藏時間和貯藏溫度的變化規(guī)律。醬鹵雞肉的色澤指標(biāo)L*、a*、b*在貯藏過程中均隨時間的延長而降低，但降幅較小，這與貯藏溫度較低和真空包裝有關(guān)，在低溫和隔絕空氣狀態(tài)下，脂肪氧化和微生物的增殖受抑制，肉品的腐敗速率降到很低，有利于其色澤的穩(wěn)定和貨架期延長。TVB-N值和感官評定分?jǐn)?shù)更直觀地顯示了肉品的好壞程度，采用10分制的感官評定法，分?jǐn)?shù)在5以上時為可接受范圍，當(dāng)其值低于5時，表明樣品的感官品評已經(jīng)難以達(dá)到需求。

表7 TVB-N與感官評定值的皮爾遜相關(guān)分析Table 7 Pearson correlation coefficientbetween TVB-N and sensory evaluation

由表7結(jié)果，感官評定與TVB-N值之間達(dá)到了極顯著的相關(guān)性（p＜0.01），說明TVB-N值可以作為衡量及預(yù)測醬鹵雞肉品質(zhì)變化的質(zhì)量指標(biāo)。樣品品質(zhì)達(dá)到感官評定終點時對應(yīng)的TVB-N值為20mg/100g左右，因此將該值作為預(yù)測貨架期的終點，這與肉制品國標(biāo)中規(guī)定的TVB-N值相符合。

2.3 醬鹵雞肉貯藏期間品質(zhì)變化動力學(xué)模型的建立

圖1～圖3為三個溫度下貯藏的醬鹵雞肉TVB-N值隨時間變化規(guī)律。為便于做線性回歸分析，以ln TVB-N的值為縱坐標(biāo)。TVB-N值隨貯藏時間的延長和溫度的升高均表現(xiàn)為增長趨勢，由一元線性回歸方程的系數(shù)可見，較高溫度下貯藏的樣品TVB-N值增幅明顯，10℃下的樣品貯藏90d時已超出新鮮度標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 0℃下貯藏TVB-N值變化規(guī)律Fig.1 Change rule of TVB-N stored at 0℃

圖2 5℃下貯藏TVB-N值變化規(guī)律Fig.2 Change rule of TVB-N stored at 5℃

圖3 10℃下貯藏TVB-N值變化規(guī)律Fig.3 Change rule of TVB-N stored at10℃

圖4 醬鹵雞肉揮發(fā)性鹽基氮變化的阿倫尼烏斯曲線Fig.4 Arrhenius curve of TVB-N change in sauce chicken products

圖1～圖3的回歸方程R2值均超過了0.99，根據(jù)方程lnk=（-Ea/RT）+lnk0，以lnk和1/T為坐標(biāo)作圖4，得線性方程：y=-1.955x+3.438（R2=0.974）。由直線斜率為-Ea/R，得到Ea為16.254k J/mol，方程在Y軸上截距為lnk0=3.438，所以指前因子k0為31.125。結(jié)合Ea、k0和方程2，構(gòu)建醬鹵雞肉貯藏期間TVB-N變化速率與貯藏溫度（T）間的Arrhenius方程[11]：

2.4 醬鹵雞肉貯藏期間品質(zhì)變化動力學(xué)模型的應(yīng)用

建立動力學(xué)模型的目的在于其應(yīng)用，在一定溫度范圍內(nèi)驗證并合理預(yù)測產(chǎn)品的貨架期。實測4、10和16℃下貯藏樣品的實際貨架期，同時利用2.3中建立的動力學(xué)模型預(yù)測理論貨架期，對比結(jié)果見表8。

表8 醬鹵雞肉的預(yù)測和實際貨架期Table 8 Predicted and observed shelf-life of sauce chicken

由貨架期預(yù)測值和實測值對比來看，相對誤差均小于10%，該動力學(xué)預(yù)測模型具有較好的準(zhǔn)確性和實際應(yīng)用價值。

3 結(jié)論

食品為人們提供能量和營養(yǎng)需滿足不對人體產(chǎn)生危害，食品的貨架期就是衡量和約束食品安全無害的一個保障。作為中式肉制品中的一大類，醬鹵肉具有色香味俱佳的特點，但同時受限于生產(chǎn)加工和貯藏等，這些因素制約了其發(fā)展。本文進(jìn)行實驗研究，以國標(biāo)中用于評價肉質(zhì)鮮度的唯一理化指標(biāo)TVB-N為指示指標(biāo)，建立動力學(xué)模型。研究中根據(jù)TVB-N和貯藏時間的關(guān)系，得到活化能Ea為16.254kJ/mol和指前因子k0為31.125，推導(dǎo)出TVB-N變化速率常數(shù)k與貯藏溫度（T）之間的A rrhenius方程，根據(jù)式（1）：A= A0exp（kt），A終點TVB-N值為20mg/100g，能夠預(yù)測某一貯藏溫度下醬鹵雞肉的貨架期，預(yù)測值與真實值之間能較好地符合。

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Research of the prediction of sauce chicken shelf life

QIU Chun-qiang，ZHANG Kun-sheng*，REN Yun-xia，WU Fang
（Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology，Departmentof Food Engineering，Tianjin University of Commerce，Tianjin 300134，China）

Used Arrhenius equation and estab lish a kinetic model to p redic t the sauce chicken shelf life through the only physical and chem ical indexes of TVB-N evaluating meat fresh deg ree in Chinese standard. Accord ing to the relationship of TVB-N and storage time，the Ea was 16.254kJ/mol and k0was 31.125，the Arrhenius equation between TVB-N value and storage time（T）was deduced.Through the equation A=A0exp（kt），the endpointof TVB-N was 20mg/100g，and the shelf life of sauce chicken in a certain storage tem perature could be p red icted.The validation temperature were 4，10 and 16℃，the result showed that the relative errors were 3.71%，3.25%and 5.45%，respectively，which had small d ifferences between p red icted value and true value.In add ition，we measured the change rule of the water content，pH，color and m icroorganism of the p roducts，the first three criterion p resented general downturn，the m icroorganism quantity inc reased as the time extension during storage.

Arrhenius equation；TVB-N；kinetic model；shelf life；sauce chicken

TS205.7

A

1002-0306（2012）22-0351-04

2012－08－20 *通訊聯(lián)系人

邱春強(qiáng)（1988-），男，碩士研究生，研究方向：食品加工與貯藏。

國家科技支撐計劃項目（2012BAD37B06-06）。