雞胸肉凍藏溫度下的理化和感官特性變化研究

（天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津300134）

隨著社會(huì)的發(fā)展和生活水平的提高，雞肉制品得到迅猛發(fā)展，已成為僅次于豬肉的第二大肉類消費(fèi)品，其消費(fèi)量將持續(xù)保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)趨勢(shì)。雞胸肉肉質(zhì)細(xì)滑柔嫩，味道鮮美，不僅蛋白質(zhì)含量較高，種類多，還含有對(duì)人體有益的磷酯類，易于消化吸收，有強(qiáng)身健體、活血健胃的功效，因此深受人們喜愛。近年來，以鮮活的方式銷售雞胸肉，經(jīng)濟(jì)價(jià)值低且貯藏期有限，已無法滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。有研究表明，采用凍藏方法可有效抑制酶的活性和微生物的生長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)雞胸肉的貨架期[1]。

雞胸肉在凍藏過程中，由于脂質(zhì)氧化、蛋白質(zhì)變性及微生物增殖等一系列不可逆的不良變化，影響到雞胸肉的色澤、組織狀態(tài)、風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，導(dǎo)致品質(zhì)下降，從而影響食用價(jià)值及消費(fèi)者購(gòu)買意愿，所以研究雞胸肉凍藏期間的品質(zhì)變化顯得尤為重要。目前，關(guān)于不同凍藏條件對(duì)肉類品質(zhì)影響的研究較多[2-4]，雞肉制品方面也已有廣泛的報(bào)道，但關(guān)于在凍藏過程中對(duì)雞胸肉的理化指標(biāo)和感官特性的研究尚未見報(bào)道，因此本文通過對(duì)不同的凍藏溫度和凍藏時(shí)間對(duì)雞胸肉的pH值、水分活度、色澤、質(zhì)構(gòu)特性等理化指標(biāo)及感官特性的變化規(guī)律進(jìn)一步探究，以期提高雞胸肉的商業(yè)價(jià)值和為雞胸肉的凍藏工藝提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮的雞胸肉：一次性購(gòu)于天津市華潤(rùn)萬家超市。

FA2004A電子天平：上海精天儀器有限公司；IKA T10高速組織勻漿機(jī)：德國(guó)IKA公司；EL20實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)：梅特勒-托利多儀器有限公司；Aqua Lab水分活度測(cè)定儀：美國(guó)Decagon公司；Hunter Lab色差儀：美國(guó)Hunter Lab公司；PEN3便攜式電子鼻：德國(guó)AIRSENSE公司；TA.XT Plus物性測(cè)試儀：英國(guó)Stable Micro Systems公司。

1.2 方法

1.2.1 材料預(yù)處理

將雞胸肉洗凈，切成約3 cm厚，200 g/塊裝入無菌袋內(nèi)，在4℃的冰箱內(nèi)預(yù)冷2 h。

1.2.2 凍藏與解凍

將預(yù)冷后的雞胸肉經(jīng)塑料密封包裝后，分別置于-20、-40、-80℃不同溫度的冰箱進(jìn)行凍藏，每隔3天測(cè)其指標(biāo)變化。試驗(yàn)時(shí)，取適量雞胸肉于4℃的冰箱內(nèi)解凍24 h，解凍后的樣品用于后序指標(biāo)的測(cè)定。每組處理5個(gè)樣品。

1.2.3 理化指標(biāo)的測(cè)定

1.2.3.1 pH值的測(cè)定

取10 g不同凍藏溫度處理的雞胸肉，切碎，加入90 mL去離子水，均質(zhì)25 s，在室溫下靜置30 min后，測(cè)定其上清液的pH值。每組做3次平行，結(jié)果取平均值。

1.2.3.2 水分活度的測(cè)定

采用Aqua Lab水分活度測(cè)定儀對(duì)不同凍藏溫度處理的雞胸肉水分活度值進(jìn)行測(cè)定。取20 g不同凍藏溫度處理的雞胸肉，切碎，放入待測(cè)盤中進(jìn)行測(cè)定。每個(gè)處理組做3次平行試驗(yàn)，結(jié)果取平均值。

1.2.3.3 色澤的測(cè)定

取適量不同凍藏溫度處理的雞胸肉，分別切成表面平整、光滑且完整的塊狀。采用Hunter Lab色差儀對(duì)雞胸肉表面的L*值、a*值和b*值進(jìn)行測(cè)定。測(cè)樣前用空白板進(jìn)行校準(zhǔn)，每個(gè)處理組做3次平行試驗(yàn)，結(jié)果取平均值。

1.2.3.4 氣味的測(cè)定

參照曹玲等[5]的方法。將不同凍藏溫度處理的雞胸肉均勻切碎后，分別取5 g置于50 mL燒杯內(nèi)，用無菌保鮮膜密封，待氣味揮發(fā)30 min后測(cè)定。測(cè)樣前，要用空氣清洗儀器至少4次，排除儀器殘留氣體。

1.2.4 質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

將不同凍藏溫度處理的雞胸肉切成規(guī)格為3 cm×3 cm×3 cm的塊狀。采用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定，質(zhì)構(gòu)分析探頭類型：P50，測(cè)定參數(shù)：測(cè)前速率為2.00 mm/s，測(cè)試速率為2.00 mm/s，測(cè)后速率為1.00 mm/s，測(cè)試時(shí)間為10 s，觸發(fā)力為5.0 g，壓縮比為50%[6]，觸發(fā)類型為自動(dòng)。每個(gè)處理組做3次平行試驗(yàn)，結(jié)果取平均值。

1.2.5 感官評(píng)定

參照GB 2707-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鮮（凍）畜、禽產(chǎn)品》[7]進(jìn)行，選擇10名相關(guān)專業(yè)的評(píng)價(jià)員組成感官評(píng)定小組，以雞胸肉的色澤、組織狀態(tài)、氣味及肉湯狀態(tài)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，按表1的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分，總分為40分，結(jié)果取平均值。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007、Origin 8.5進(jìn)行圖表繪制，并通過SPSS 16.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)和多重比較分析。

表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表Table 1 Sensory scoring criteria of chicken breast

2 結(jié)果與分析

2.1 不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉pH值的影響

圖1表示雞胸肉在不同凍藏溫度下隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)的pH值變化規(guī)律。

由圖1可知，將雞胸肉凍藏3 d～15 d時(shí)，在-20℃凍藏溫度下，其pH值呈先上升后下降的變化趨勢(shì)且存在顯著差異（p＜0.05），在第9天時(shí)達(dá)到最大值。而在-40℃和-80℃凍藏溫度下的雞胸肉pH值均呈上升的趨勢(shì)且差異顯著（p＜0.05）。這與馬妍等[8]研究?jī)霾販囟葘?duì)河豚魚魚肉的pH值的變化規(guī)律基本一致。雞胸肉在凍藏過程中，肌肉蛋白質(zhì)在內(nèi)源蛋白酶和微生物分泌酶的作用下，逐漸降解為多肽和氨基酸，并釋放出堿性基團(tuán)，同時(shí)微生物可將氨基酸和其他含氮小分子分解產(chǎn)生氨及胺類，導(dǎo)致pH值上升[9]。凍藏溫度較高時(shí)，有利于糖原分解，三磷酸腺苷逐漸降解產(chǎn)生磷酸肌酸等酸性物質(zhì)，隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)，磷酸不斷被累積，使pH值在達(dá)到極限pH值后逐漸下降，并且該條件下有利于乳酸菌等細(xì)菌大量繁殖從而降低pH值[10]。整體可知，凍藏時(shí)間越短，凍藏溫度越低，越有利于雞胸肉的pH值處于較低的狀態(tài)，可能是因?yàn)榈蜏乜捎行б种泼傅幕钚院臀⑸锏纳L(zhǎng)，并延緩蛋白質(zhì)的分解。

2.2 不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉水分活度的影響

水分活度表示食品中水分的存在狀態(tài)，反映了水與食品的結(jié)合或游離程度，所以水分活度越低，越有利于雞胸肉的保存[11]。不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉水分活度的影響見圖2。

由圖2可知，在凍藏3d～15d過程中，不同凍藏溫度下雞胸肉的水分活度均呈下降的趨勢(shì)（p＜0.05），這與崔瑞穎等[12]研究?jī)霾貙?duì)海灣扇貝閉殼肌的水分活度變化趨勢(shì)一致。當(dāng)凍藏溫度為-80℃時(shí)的水分活度明顯低于-20℃和-40℃（p＜0.05）。當(dāng)凍藏超過9天后，在-20℃和-40℃凍藏溫度下的水分活度無明顯差異（p＞0.05）。在-20、-40℃和-80℃的不同凍藏溫度下凍藏15天后，雞胸肉的水分活度值分別下降了0.42%、0.41%和0.62%。在凍藏的過程中，蛋白質(zhì)中的二硫鍵、氫鍵等疏水化合鍵或親水鍵遭到破壞，使原來與蛋白質(zhì)結(jié)合的水分子變成游離水流出，蛋白質(zhì)上的羧基和氨基因失水而暴露出來，從而導(dǎo)致脂質(zhì)氧化速率加快及蛋白質(zhì)凝聚變性，使水分活度下降[13]。此外，在凍結(jié)的過程中，冰晶不斷形成并逐漸聚集膨脹破壞了肌肉組織細(xì)胞，也可導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，從而影響水分活度。凍藏溫度越低，雞胸肉中的水分活度越小，說明結(jié)合程度越高，可延緩微生物增殖和脂質(zhì)氧化速率，雞胸肉的質(zhì)量損失減少，有效延長(zhǎng)雞胸肉的貨架期。

2.3 不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉色澤的影響

色澤是肉類制品外觀屬性中最重要的因素之一，肉色的深淺直接影響到產(chǎn)品品質(zhì)的好壞及銷售量[14]。不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉L*值、a*值和b*的影響見圖3。

由圖3可以看出，在凍藏過程中，雞胸肉的顏色隨著凍藏溫度和凍藏時(shí)間發(fā)生不同程度的變化。在不同凍藏溫度下，雞胸肉的L*值均存在顯著差異（p＜0.05），并且凍藏溫度越高，L*值越大。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，在-20、-40℃和-80℃凍藏溫度下處理的雞胸肉的L*值均呈上升趨勢(shì)，并且在凍藏15天后，雞胸肉的L*值分別提高了7.54%、8.27%和9.16%。由圖3可知，不同凍藏溫度處理的雞胸肉，隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)，其a*值和b*值逐漸下降且存在顯著差異（p＜0.05），這與王曉香等[15]的結(jié)論基本一致。在-20、-40℃和-80℃不同凍藏溫度下凍藏15天后，雞胸肉的a*值的下降幅度分別為78.89%、59.11%和53.66%，b*值分別下降了35.95%、34.16%和33.54%。

圖1 不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉pH值影響Fig.1 Effect of different frozen storage temperature on pH value of chicken breast

圖2 不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉水分活度的影響Fig.2 Effect of different frozen storage temperature on water activity of chicken breast

圖3 不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉L*值、a*值和b*的影響Fig.3 Effect of different frozen storage temperature on L*，a*and b*value of chicken breast

雞胸肉屬于白肉類，所以顏色較淺，主要由白肌纖維組成。在凍藏的過程中，隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)，雞胸肉由淡黃色逐漸發(fā)白，這對(duì)消費(fèi)者評(píng)價(jià)其新鮮度的影響極大。凍藏溫度越高，a*值下降幅度越大，可能是因?yàn)榧∪獾鞍自趦霾販囟容^高的條件下易變性促使肌紅蛋白及其它含有色素的蛋白的氧化速率加大，從而生成其他的衍生物[16]。L*和b*值的變化可能與脂肪成分的氧化有關(guān)，低溫凍藏可延緩脂肪氧化速率但不會(huì)終止，不飽和脂肪酸在氧化過程中，會(huì)生成酮、醛、酸等，與肌肉蛋白反應(yīng)生成不溶性化合物，使雞胸肉顏色發(fā)生變化[17-19]。因此，較低的凍藏溫度有利于減緩雞胸肉的色澤變化，保持其新鮮度。

2.4 不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉氣味的影響

圖4、圖5和圖6是采用主成分分析方法（principal component analysis，PCA）分析不同凍藏溫度和凍藏時(shí)間對(duì)雞胸肉氣味的影響。

圖4 -20℃凍藏溫度下雞胸肉的氣味分析結(jié)果Fig.4 Volatile flavo analysis of chicken breast at-20℃frozen storage temperature

圖5 -40℃凍藏溫度下雞胸肉的氣味分析結(jié)果Fig.5 Volatile flavo analysis of chicken breast at-40℃frozen storage temperature

圖6 -80℃凍藏溫度下雞胸肉的氣味分析結(jié)果Fig.6 Volatile flavo analysis of chicken breast at-80℃frozen storage temperature

PCA分析是將所提取的傳感器多指標(biāo)的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和降維，并對(duì)降維后的特征向量進(jìn)行線性分類，最后在PCA分析的散點(diǎn)圖上顯示主要的兩維散點(diǎn)圖[20]。由圖4可知，在-20℃的凍藏溫度下處理的雞胸肉第一主成分貢獻(xiàn)率為73.90%，第二主成分貢獻(xiàn)率為21.30%，總貢獻(xiàn)率為95.20%。雞胸肉的揮發(fā)性氣味隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷累積，在3、6 d、和9 d的主成分分析圖無重疊現(xiàn)象，而在12 d和15 d時(shí)出現(xiàn)部分重合，說明在凍藏期間產(chǎn)生了氣味相近的揮發(fā)性物質(zhì)。由圖5可知，雞胸肉在-40℃的凍藏溫度下，第一主成分貢獻(xiàn)率為90.48%，第二主成分貢獻(xiàn)率為5.14%，總貢獻(xiàn)率為95.62%。除了凍藏時(shí)間為12 d和15 d時(shí)的主成分有部分重疊外，其余凍藏時(shí)間的主成分分布松散且無區(qū)域重合。由圖6可知，-80℃下不同凍藏時(shí)間處理的雞胸肉第一主成分貢獻(xiàn)率為82.24%，第二主成分貢獻(xiàn)率為15.25%，總貢獻(xiàn)率為97.49%。隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)，在-80℃的雞胸肉的氣味變化與上述兩種凍藏溫度下的變化規(guī)律基本一致?？傮w來看，各處理組的氣味分析圖分布松散，表明通過PCA方法能夠較好地區(qū)分雞胸肉在不同凍藏時(shí)間的氣味變化。雞胸肉在細(xì)菌、酶的作用下發(fā)生物理化學(xué)變化，生成氨和胺類化合物等揮發(fā)性物質(zhì)，產(chǎn)生刺激性氣體，所以凍藏時(shí)間越久，刺激性氣味越濃。凍藏溫度越低，總貢獻(xiàn)率越高，說明雞胸肉中的揮發(fā)性氮氧化合物類物質(zhì)含量越少。

2.5 不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉質(zhì)構(gòu)特性的影響

質(zhì)構(gòu)特性是反映肉類品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，與肉制品的嫩度、口感密切相關(guān)，通常采用質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）方法進(jìn)行測(cè)定。本試驗(yàn)選取硬度、彈性和粘聚性來評(píng)價(jià)不同凍藏溫度和凍藏時(shí)間對(duì)雞胸肉質(zhì)構(gòu)特性的影響，結(jié)果見表2。

表2 不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉硬度、彈性和粘聚性的影響Table 2 Effect of different frozen storage temperature on the hardness，elasticity and cohesiveness of chicken breast

續(xù)表2 不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉硬度、彈性和粘聚性的影響Continue table 2 Effect of different frozen storage temperature on the hardness，elasticity and cohesiveness of chicken breast

由表2得出，在凍藏3 d～15 d過程中，在不同的凍藏溫度下雞胸肉的硬度均呈下降趨勢(shì)，其中在凍藏溫度為-20℃時(shí)，各處理組間的硬度存在顯著差異（p＜0.05），這與馬妍等[8]研究?jī)霾販囟葘?duì)河豚魚魚肉微觀結(jié)構(gòu)及生化指標(biāo)的影響中硬度變化趨勢(shì)一致。在-20、-40℃和-80℃下凍藏15天后，雞胸肉的硬度分別降低了63.68%、62.50%和61.50%。在凍藏過程中，構(gòu)成肌原纖維的肌動(dòng)蛋白被分離，圍繞在肌原纖維周圍的肌質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，使大部分可溶性的肌漿蛋白被分解，蛋白的溶解度下降，導(dǎo)致雞胸肉的硬度下降[21]，并且在凍結(jié)的過程中雞胸肉組織中的水分體積膨脹，使肌原纖維蛋白變性甚至部分?jǐn)嗔眩?xì)胞的立體結(jié)構(gòu)改變，也會(huì)使硬度下降[22]。凍藏溫度低時(shí)，肌肉組織中生成大量冰晶，導(dǎo)致雞胸肉硬度較大。

由表2可知，隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)，在不同的凍藏溫度下雞胸肉的彈性不斷降低，當(dāng)凍藏溫度為-20℃和-40℃時(shí)，均存在顯著差異（p＜0.5）。在-20、-40℃和-80℃下凍藏15天后，雞胸肉的彈性分別降低了17.29%、13.69%和9.43%。綜合來看，凍藏溫度越低，凍藏時(shí)間越短，越有利于保持雞胸肉的彈性。

由表2可知，隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)，在不同的凍藏溫度下雞胸肉的粘聚性不斷降低，在-20、-40℃和-80℃下凍藏15天后，雞胸肉的粘聚性分別降低了18.17%、26.83%和28.61%。其原因可能與蛋白質(zhì)變性，肌肉組織間的結(jié)合力降低有關(guān)。本研究認(rèn)為，在凍藏過程中雞胸肉質(zhì)構(gòu)特性的變化與蛋白質(zhì)變性及溶解度有關(guān)，這一變化趨勢(shì)與前述雞胸肉的水分活度的變化規(guī)律基本一致。

2.6 不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉感官評(píng)分的影響

不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉感官評(píng)分的影響見圖7。

圖7 不同凍藏溫度對(duì)雞胸肉感官評(píng)分的影響Fig.7 Effect of different frozen storage temperature on sensory score of chicken breast

由圖7可知，在3種不同的凍藏溫度下，隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)雞胸肉的總體感官評(píng)分均呈下降趨勢(shì)。-80℃凍藏溫度的感官評(píng)分高于-20℃和-40℃，可能是因?yàn)槲⑸锖兔傅幕钚栽?80℃凍藏溫度下明顯較-20℃的弱，延緩了由微生物及酶引起的腐敗變質(zhì)，有效防止了肉色發(fā)白、產(chǎn)生異味、肉質(zhì)松軟、湯汁渾濁等現(xiàn)象。在-20℃的凍藏溫度下，凍藏9天后開始出現(xiàn)劣質(zhì)現(xiàn)象，而在-40℃和-80℃的凍藏溫度下，凍藏9天后的雞胸肉基本能被接受，而到12天d后雞胸肉出現(xiàn)顏色略白、有異味，指壓凹陷不易恢復(fù)原形、脂肪浮于肉湯表面等嚴(yán)重的腐敗現(xiàn)象。感官結(jié)果表明，凍藏溫度越低，凍藏時(shí)間越短，雞胸肉的品質(zhì)及風(fēng)味得以更好地保存。

3 結(jié)論

在凍藏過程中，凍藏溫度和凍藏時(shí)間對(duì)雞胸肉的理化指標(biāo)和感官特性均有顯著影響。隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)，在-20℃凍藏溫度下，雞胸肉的pH值先逐漸上升達(dá)到最大值后下降，在-40℃和-80℃時(shí)的pH值逐漸上升；水分活度值隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)均呈下降趨勢(shì)，且凍藏溫度越低，水分活度值越小；雞胸肉的L*值隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，a*值和b*值逐漸下降；PCA分析得出，凍藏溫度越低，雞胸肉的總貢獻(xiàn)率越高，隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)，雞胸肉的氣味在3 d～9 d內(nèi)存在顯著差異，12 d和15 d時(shí)變化不明顯；雞胸肉的硬度、彈性和粘聚性均隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，且凍藏溫度越低，下降幅度越??；雞胸肉的感官評(píng)分隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)表現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，在-80℃凍藏溫度下的各感官評(píng)分均高于-20℃和-40℃?？傮w而言，凍藏溫度越低，凍藏時(shí)間越短，越有利于雞胸肉品質(zhì)的保存，從而達(dá)到延長(zhǎng)貯藏期的目的。