60Co γ射線輻照對(duì)醬鹵雞爪殺菌效果及品質(zhì)的影響

彭 玲 徐遠(yuǎn)芳 - 張祺玲 - 周毅吉 - 毛青秀 ng- 李文革 -

(1. 湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410125；2. 湖南省農(nóng)業(yè)生物輻照工程 技術(shù)研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410125；3. 生物輻照技術(shù)湖南省工程研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410125； 4. 湖南糧食集團(tuán)有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙 410012)

雞爪(又名鳳爪)是雞肉加工中的一種副產(chǎn)品，營(yíng)養(yǎng)成分豐富，具有低脂肪、高蛋白的特點(diǎn)，富含膠原蛋白、谷氨酸以及Ca、Fe等礦質(zhì)元素，具有美容養(yǎng)顏、減肥降壓的功效，對(duì)人體皮膚、骨骼組織、中樞神經(jīng)和免疫系統(tǒng)的發(fā)育和功能都有重要影響[1-2]。雞爪一直是中國(guó)禽肉產(chǎn)品加工中的一種優(yōu)質(zhì)原料，被廣泛地制作成不同風(fēng)味的產(chǎn)品。

目前，中國(guó)禽肉制品微生物合格率較低，主要是由于肉類產(chǎn)品高度易腐，此外還可能存在一些食源性病原菌，因此，對(duì)加工過(guò)程中潛在微生物危害的控制備受關(guān)注[3-5]。肉制品加工常用的滅菌方法是高溫和添加防腐劑，但高溫會(huì)破壞禽肉類如雞爪中膠原蛋白的凝膠特性，影響產(chǎn)品的食用品質(zhì)，防腐劑能有效地抑制微生物的生長(zhǎng)，但不能起到殺滅的效果，過(guò)量使用則不利于人體健康。食品輻照技術(shù)是利用γ射線等與物質(zhì)作用產(chǎn)生的物理、化學(xué)和生物效應(yīng)，達(dá)到殺蟲滅菌、防止霉變、提高食品的衛(wèi)生質(zhì)量、保持營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及風(fēng)味、延長(zhǎng)貨架期的一種有效的食品非熱殺菌技術(shù)[6-10]。目前，已有報(bào)道輻照滅菌泡椒雞爪[11]、醬鴨[12]、扒雞[13]、紅燒雞塊[14]等禽類肉制品的研究，而針對(duì)輻照醬鹵雞爪的研究尚未見諸于報(bào)道。醬鹵雞爪作為一種具有代表性的湘味熟食系列禽類肉制品，滅菌方法對(duì)其風(fēng)味口感和色澤等品質(zhì)保持尤為重要。本研究擬以醬鹵雞爪為研究對(duì)象，采用60Coγ射線輻照技術(shù)，研究輻照殺滅醬鹵雞爪中微生物的效果及對(duì)其品質(zhì)的影響，為輻照技術(shù)在醬鹵雞爪及其他禽類肉制品加工中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

醬鹵雞爪：由湖南省某禽類肉制品加工企業(yè)提供，樣品的初始菌落總數(shù)為4.3×102CFU/g；

本研究中所使用的試劑均為分析純，水為GB/T 6682—2008規(guī)定的三級(jí)水。

1.2 儀器與設(shè)備

電子天平：AL-204型，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；

電熱鼓風(fēng)干燥箱：DHG-9240A型，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；

定氮儀：KDN-04A型，上海新嘉電子有限公司；

脂肪測(cè)定儀：SZF-06A型，上海精龍化工有限公司；

氨基酸自動(dòng)分析儀：L-8900型，日本日立公司；

紫外可見分光光度計(jì)：UV-1700型，日本島津公司；

GC-MS：7890A-5975C型，美國(guó)安捷倫科技公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品準(zhǔn)備 醬鹵雞爪，在湖南省某禽類肉制品加工企業(yè)生產(chǎn)后，采用PE袋真空包裝，每包約25 g。將供試樣品分為6份，每份約500 g，在4 ℃下保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 輻照處理 在常溫運(yùn)輸條件下，將準(zhǔn)備好的樣品運(yùn)送至湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所瀏陽(yáng)輻照中心進(jìn)行輻照處理，輻照劑量依次設(shè)定為0，2，4，6，8，10 kGy。該中心輻照裝置為60Coγ輻照裝置，放射性活度為2.96×1016Bq，單板源，采用動(dòng)態(tài)步進(jìn)輻照工藝。輻照劑量以劑量計(jì)跟蹤實(shí)測(cè)值為準(zhǔn)，所用劑量計(jì)為實(shí)驗(yàn)室自制重鉻酸銀劑量計(jì)，經(jīng)中國(guó)劑量科學(xué)院丙氨酸劑量計(jì)(NDAS)比對(duì)，劑量測(cè)定誤差小于±3%。

1.3.3 指標(biāo)測(cè)定 輻照結(jié)束后，立即取樣測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)，并將其余樣品保存在冰箱中(4 ℃)。其中，菌落總數(shù)測(cè)定按照GB 4789.2—2010進(jìn)行；水分測(cè)定按照GB/T 5009.3—2010進(jìn)行；蛋白質(zhì)測(cè)定按照GB/T 5009.5—2010進(jìn)行；脂肪測(cè)定按照GB/T 5009.37—2003進(jìn)行；酸價(jià)測(cè)定按照GB/T 5009.37—2003進(jìn)行；揮發(fā)性鹽基氮測(cè)定按照GB/T 5009.44—2003進(jìn)行；過(guò)氧化值測(cè)定按照GB/T 5009.37—2003進(jìn)行；亞硝酸鹽測(cè)定按照GB/T 5009.33—2010進(jìn)行；脂肪酸測(cè)定按照GB/T 17377—2008和GB/T 17376—2008進(jìn)行；氨基酸測(cè)定按照GB/T 5009.124—2003進(jìn)行；色度采用色差計(jì)進(jìn)行分析。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次，求平均值。

1.3.4 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 20進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差(±SD)并運(yùn)用LSD檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性分析(P<0.05)。

2 結(jié)果與討論

2.1 輻照對(duì)醬鹵雞爪菌落總數(shù)的影響

由表1可以看出，未輻照樣品中菌落總數(shù)為4.3×102CFU/g，1.88 kGy劑量輻照后菌落總數(shù)降至4.0×101CFU/g，4.09 kGy時(shí)低于10 CFU/g。結(jié)果表明，60Coγ射線輻照對(duì)醬鹵雞爪具有明顯的殺菌效果。通常影響輻照殺菌效果的主要因素包括輻照劑量、初始含菌量、D10值(微生物對(duì)輻射的耐受性)、含水量、溫度、含氧量、貨物密度等。因此，在利用輻照技術(shù)對(duì)食品進(jìn)行滅菌的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際研究情況制定不同類型的輻照工藝[15]。

2.2 輻照對(duì)醬鹵雞爪營(yíng)養(yǎng)成分的影響

水分是醬鹵雞爪中重要的組成成分，含量達(dá)到60%以上，同時(shí)也是主要的輻射敏感因子，水分含量直接影響食品的品質(zhì)。由表2可知，輻照對(duì)水分含量的影響不大，與對(duì)照樣相比沒(méi)有明顯的變化(P>0.05)，與羅志平等[16]的研究結(jié)論一致。但在輻照過(guò)程中，γ射線可引起水的輻射化學(xué)反應(yīng)，使其分解為OH·和H· 2種自由基。蛋白質(zhì)和脂肪是重要的營(yíng)養(yǎng)和功能成分，其含量決定了食品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。經(jīng)不同劑量輻照后，蛋白質(zhì)含量變化沒(méi)有明顯的規(guī)律，當(dāng)輻照劑量為1.88，5.74，8.11 kGy 時(shí)蛋白質(zhì)含量與對(duì)照樣相比變化明顯(P<0.05)，而4.09，10.35 kGy時(shí)變化不明顯(P>0.05)；0.00～5.74 kGy 時(shí)隨著輻照劑量的增加，脂肪含量逐漸升高，5.74 kGy時(shí)其含量變化達(dá)到顯著水平(P<0.05)；隨后則逐漸減少，10.35 kGy 時(shí)明顯低于對(duì)照樣(P<0.05)。研究結(jié)果表明：醬鹵雞爪蛋白質(zhì)和脂肪含量變化與輻照劑量的增加沒(méi)有明顯的相關(guān)性，與已有的報(bào)道[17-19]一致。在常用劑量范圍內(nèi)，輻照對(duì)食品中蛋白質(zhì)的影響通常很小，不同的蛋白質(zhì)幾乎一樣，具體的輻照效應(yīng)與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)組成、天然或變性蛋白質(zhì)、存在的狀態(tài)，以及其他物質(zhì)的存在與否有關(guān)。

表1 輻照劑量對(duì)醬鹵雞爪菌落總數(shù)的影響

表2 輻照劑量對(duì)醬鹵雞爪營(yíng)養(yǎng)成分的影響?

? 用LSD法進(jìn)行多重比較分析，同一行中輻照樣與對(duì)照樣(CK)相比，*表示差異顯著(P<0.05)。

2.3 輻照對(duì)醬鹵雞爪氨基酸組分的影響

氨基酸是組成蛋白質(zhì)分子的基本單位，通常蛋白質(zhì)的水解物中含有20種氨基酸。由表3可以看出，醬鹵雞爪中氨基酸種類豐富，共檢測(cè)到17種氨基酸，其中蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸以及賴氨酸6種氨基酸為人體必需的氨基酸。氨基酸含量也較高，其中谷氨酸含量最高為2.60 g/100 g，甘氨酸次之，蛋氨酸和組氨酸的含量相對(duì)較低，而胱氨酸和酪氨酸的含量均低于1 mg/kg。與對(duì)照樣相比，1.88 kGy劑量輻照后，樣品中氨基酸各組分的含量有所降低，其中脯氨酸的含量降低最明顯(P<0.05)。隨著輻照劑量增加，氨基酸各組分含量的變化沒(méi)有明顯的規(guī)律。已有的研究表明，輻照會(huì)對(duì)個(gè)別氨基酸組分產(chǎn)生明顯的影響。劉春泉等[20]報(bào)道了冷凍羊肉中組氨酸的含量隨著輻照劑量的增加而降低；馮敏等[21]報(bào)道了輻照干制海兔中脯氨酸和胱氨酸含量顯著降低的研究結(jié)論。但隨著輻照劑量的增加，氨基酸各組分的含量沒(méi)有明顯的變化規(guī)律，表明輻照不會(huì)引起醬鹵雞爪中氨基酸各組分含量的明顯變化，與胡鵬等[13]的研究結(jié)論基本相似。蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值在很大程度上取決于氨基酸的組成成分，輻照會(huì)使氨基酸發(fā)生變化，但在所用的劑量下通常不會(huì)使食品中的氨基酸組分發(fā)生明顯的變化。

2.4 輻照對(duì)醬鹵雞爪脂肪酸組分的影響

脂肪酸是天然脂肪水解后所生成的脂肪族一元羧酸類成分。由表4可以看出，醬鹵雞爪中脂肪酸種類十分豐富，含有人體必需的亞油酸、α-亞麻酸和花生四烯酸等不飽和脂肪酸。對(duì)照樣中共檢測(cè)到17種脂肪酸成分，其中含有13種不飽和脂肪酸，4種飽和脂肪酸。脂肪酸各組分中，油酸含量最高，其次依次為亞油酸、棕櫚酸、棕櫚一烯酸、α-亞麻酸和硬脂酸，這幾種脂肪酸的含量占比高達(dá)96%。經(jīng)不同劑量輻照后，隨著輻照劑量的增加，醬鹵雞爪中肉豆蔻酸、棕櫚一烯酸、硬脂酸、油酸以及α-亞麻酸等脂肪酸各組分的含量變化有一定的波動(dòng)，但各種脂肪酸組分含量沒(méi)有明顯的變化規(guī)律；棕櫚一烯酸、α-亞麻酸的含量先減少后增加再減少；1.88 kGy 時(shí)油酸含量略有增加，4.09 kGy以上時(shí)均低于對(duì)照樣。與對(duì)照樣相比，經(jīng)不同劑量輻照后的5種樣品中均檢測(cè)出十六碳二烯酸，其產(chǎn)生的原因可能是脂類在γ射線電離作用下，脂肪酸長(zhǎng)鏈中C—C鍵發(fā)生斷裂以及自由基的反應(yīng)形成。此外，不同的劑量輻照后的樣品中還出現(xiàn)了二十五烷酸、十七烷酸、二十三烷酸、二十四碳四烯酸、二十碳四烯酸以及二十四烷酸等多種新的脂肪酸成分。

表3 輻照劑量對(duì)醬鹵雞爪氨基酸組分的影響?

? 用LSD法進(jìn)行多重比較分析，同一行中輻照樣與對(duì)照樣(CK)相比，*表示差異顯著(P<0.05)。

2.5 輻照對(duì)醬鹵雞爪AC、POV、TVB-N以及亞硝酸鹽的影響

由表5可以看出,經(jīng)不同劑量輻照后，醬鹵雞爪的酸價(jià)和過(guò)氧化值的變化規(guī)律較為相似。

酸價(jià)是樣品中游離脂肪酸含量的標(biāo)志，可作為脂肪酸敗的指標(biāo)，酸價(jià)越低，油脂質(zhì)量、新鮮度越好。輻照樣的酸價(jià)顯著低于對(duì)照樣(P<0.05)，與已有的研究結(jié)論不一致。馮敏[22]、郭軍[14]等報(bào)道了輻照能減緩貯藏期間樣品中酸價(jià)升高的趨勢(shì)，酸價(jià)變化原因主要與微生物的生命活動(dòng)有關(guān)。

過(guò)氧化值(POV)則反應(yīng)樣品中脂質(zhì)的氧化程度，輻照會(huì)加速脂肪氧化的作用。本試驗(yàn)中，輻照樣的過(guò)氧化值顯著低于對(duì)照樣的(P<0.05)，但沒(méi)有明顯的變化規(guī)律，可能是由于雞爪中的脂肪含量較低，過(guò)氧化值低，輻照后脂類發(fā)生輕微氧化，過(guò)氧化值的波動(dòng)則會(huì)比較大[23]。Feng X等[24]報(bào)道了4.5 kGy 劑量輻照對(duì)熏制后的熟火雞胸脯肉沒(méi)有明顯的影響。輻照劑量在8.11 kGy以內(nèi)時(shí)，樣品的酸價(jià)(AC)和過(guò)氧化值(POV)隨著輻照劑量的增加有逐漸下降，而在10.35 kGy 時(shí)略有增加，與對(duì)照樣相比有明顯差異(P<0.05)。

表4 輻照對(duì)醬鹵雞爪脂肪酸組分的影響?

? 用LSD法進(jìn)行多重比較分析，同一行中輻照樣與對(duì)照樣(CK)相比，*表示差異顯著(P<0.05)。

表5 輻照劑量對(duì)醬鹵雞爪AC、POV、TVB-N以及亞硝酸鹽的影響?

? 用LSD法進(jìn)行多重比較分析，同一行中輻照樣與對(duì)照樣(CK)相比，*表示差異顯著(P<0.05)。

揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)是指由于酶和微生物的作用，動(dòng)物性食品在腐敗過(guò)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)。隨著輻照劑量的增加，樣品中揮發(fā)性鹽基氮值(TVB-N)的變化呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)。前人對(duì)鱸魚[25]、紅燒雞塊[14]的研究結(jié)論表明，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，輻照能有效延緩其中揮發(fā)性鹽基氮值的升高。對(duì)照樣中未檢出亞硝酸鹽，而經(jīng)1.88～8.11 kGy劑量輻照后，各試驗(yàn)組中均出現(xiàn)不同含量的亞硝酸鹽(P<0.05)，且隨著輻照劑量的增加，亞硝酸鹽的含量呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)。1.88～4.09 kGy 時(shí)，醬鹵雞爪中亞硝酸含量的增加與李樹錦[26]、李淑榮[17]等的研究結(jié)論相似。輻照劑量為4.09～10.35 kGy 時(shí)，亞硝酸鹽含量則逐漸降低，與毛青秀等[27]的報(bào)道一致。亞硝酸鹽含量的變化可能是輻照引起樣品中氨、胺類等含氮物質(zhì)與亞硝酸根離子之間的相互轉(zhuǎn)換所致。

2.6 輻照對(duì)醬鹵雞爪色度的影響

由表6可以看出，未輻照的醬鹵雞爪顏色為深褐色，其對(duì)應(yīng)的色差值L=45.66，a=11.27，b=15.31。其中，L代表明暗度，a代表紅綠色，b代表黃藍(lán)色[28]。經(jīng)不同劑量輻照后，樣品中色度指標(biāo)的L、a、b值均有所差異。與對(duì)照樣相比，1.88～8.11 kGy劑量輻照對(duì)L值沒(méi)有明顯的影響(P>0.05)，表明8.11 kGy以內(nèi)劑量輻照對(duì)醬鹵雞爪的明暗度沒(méi)有明顯的影響，10.35 kGy時(shí)影響顯著(P<0.05)。輻照劑量1.88～4.09 kGy時(shí)，a值沒(méi)有明顯變化(P>0.05)，5.74～8.11 kGy 時(shí)變大(P<0.05)，表明紅色強(qiáng)度明顯增大。輻照后的樣品b值均明顯高于對(duì)照樣(P<0.05)，表明輻照引起醬鹵雞爪黃色強(qiáng)度增加。對(duì)醬鹵雞爪的色度分析結(jié)果顯示：輻照不會(huì)影響其明暗度，但可能會(huì)引起其色澤向紅色和黃色轉(zhuǎn)變，但樣品的色度值與輻照劑量沒(méi)有明顯的相關(guān)性。

表6 輻照劑量對(duì)醬鹵雞爪色度的影響?

? 用LSD法進(jìn)行多重比較分析，同一行中輻照樣與對(duì)照樣(CK)相比，*表示差異顯著(P<0.05)。

3 結(jié)論

60Coγ射線輻照對(duì)醬鹵雞爪有明顯的殺菌作用，采用4.09 kGy 劑量輻照即可使初始含菌量不超過(guò)4.3×102CFU/g 的樣品含菌量降至10 CFU/g以內(nèi)。10 kGy以內(nèi)劑量60Coγ射線輻照對(duì)醬鹵雞爪中水分、蛋白質(zhì)、脂肪以及氨基酸和脂肪酸各組分的含量不會(huì)產(chǎn)生明顯的破壞效果，能較好地保持食品原有的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，同時(shí)輻照后的醬鹵雞爪中產(chǎn)生了多種新的脂肪酸成分。輻照抑制了醬鹵雞爪中酸價(jià)和過(guò)氧化值的升高，延緩了脂類物質(zhì)酸敗的速度，對(duì)揮發(fā)性鹽基氮有一定的作用。輻照增強(qiáng)了醬鹵雞爪紅色和黃色的強(qiáng)度，可能會(huì)使其顏色變深，但不會(huì)引起感官品質(zhì)的明顯變化。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)醬鹵雞爪中微生物的初始含量，選擇不超過(guò)10 kGy的適宜劑量進(jìn)行輻照，以提高產(chǎn)品的衛(wèi)生質(zhì)量，延長(zhǎng)貨架期。

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