冰溫條件下不同包裝方式對(duì)調(diào)理雞排肌原纖維蛋白凝膠特性的影響

于倩倩 周 干 李 聰 周 輝 徐寶才* 李 超

1.南京雨潤(rùn)食品有限公司 江蘇南京 210019 2.江蘇雨潤(rùn)肉食品有限公司 江蘇南京 210019

調(diào)理肉制品又稱(chēng)預(yù)制肉制品，為了消費(fèi)者食用便利，在生產(chǎn)中對(duì)肉類(lèi)進(jìn)行預(yù)先處理，消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)調(diào)理肉制品后，可以在加熱后食用或是開(kāi)袋即食[1]。調(diào)理肉制品的生產(chǎn)通常使用畜禽肉，生產(chǎn)時(shí)預(yù)先加入調(diào)味料并加工至可以食用，然后把產(chǎn)品包裝后貯存(可依據(jù)具體情況在常溫、冷藏或冷凍的溫度下保存)并運(yùn)輸?shù)礁鞯厥袌?chǎng)上販賣(mài)[2]。

真空包裝、托盤(pán)包裝和氣調(diào)包裝等被廣泛應(yīng)用[3]。先進(jìn)的包裝技術(shù)不但能夠增加保質(zhì)期時(shí)長(zhǎng)，為保障食品整體質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)，而且合理的包裝方式便于消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)與食用，對(duì)于肉制品的保鮮而言，合理的包裝可以在一定程度上減緩肉類(lèi)中脂肪和蛋白質(zhì)的氧化，同時(shí)減少微生物對(duì)食品質(zhì)量造成的危害[6,7]。

冰溫保鮮技術(shù)廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)品及果蔬產(chǎn)品中，而在肉制品保鮮中所使用比例較小。研究表明冰溫保鮮技術(shù)對(duì)微生物的活動(dòng)和增殖可以起到的阻抑作用，效果比冷凍和冷藏更加明顯。

李培迪[4](2016)等在探究了宰后雞肉成熟過(guò)程中冰溫所起的作用后發(fā)現(xiàn)，冰溫并不會(huì)對(duì)極限pH值與肌糖原含量產(chǎn)生比冷藏更大的作用，但能夠增加乳糖升至最高以及肌糖原降至最低所需的時(shí)間；邵磊[5](2011)等通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了雞脯肉的腐壞可以被冰溫減緩，相比冷藏組，冰溫組雞脯肉的保鮮期延長(zhǎng)10d左右。

消費(fèi)者在考慮是否購(gòu)買(mǎi)肉制品時(shí)，除了肉制品的色澤以外，還會(huì)考慮到其質(zhì)構(gòu)特性。而優(yōu)良的質(zhì)構(gòu)特性有賴于肌肉蛋白，特別是在制造肉糜類(lèi)調(diào)理食品時(shí)，原材料是否具備充足的熱凝膠特性會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生決定性的影響[6～9]。肉類(lèi)學(xué)研究始終關(guān)注MP的凝膠機(jī)制，在進(jìn)行了大量的研究之后，學(xué)者發(fā)現(xiàn)，肌肉纖維蛋白對(duì)于肉制品的功能有著舉足輕重的意義，無(wú)論是其凝膠性、保水性、乳化性還是其產(chǎn)量、質(zhì)構(gòu)、保水性，都與該蛋白息息相關(guān)[10～12]。

目前，由于調(diào)理肉制品檢測(cè)方法及監(jiān)控體系相對(duì)落后，市場(chǎng)上銷(xiāo)售的調(diào)理雞排品質(zhì)參差不齊，食品安全難以得到保證。生產(chǎn)和食用的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)對(duì)調(diào)理雞排被消費(fèi)時(shí)的最終質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此，本文針對(duì)冰溫條件下，對(duì)真空包裝和氣調(diào)包裝(20%CO2+80%N2)2種包裝方式，在不同貯藏時(shí)間下進(jìn)行肌原纖維蛋白的提取，測(cè)定凝膠的保水性，流變特性和水分變化，并觀察蛋白凝膠的微觀結(jié)構(gòu)，對(duì)冰溫結(jié)合包裝方式對(duì)調(diào)理雞排的品質(zhì)影響進(jìn)行初步解釋。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原料：冷凍去皮雞大胸來(lái)自于江蘇宇飛食品有限公司，到達(dá)實(shí)驗(yàn)室后在無(wú)菌條件下用無(wú)菌自封袋分裝，備用。

氯化鈉(分析純)、鹽酸(優(yōu)級(jí)純)、氯化鎂(分析純)、乙二胺四乙酸(分析純)、磷酸氫二鉀(分析純)、氫氧化鈉(分析純)、牛白蛋白(生化試劑)、五水合硫酸銅(分析純)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

酒石酸鉀鈉(分析純)，廣東光華科技股份有限公司；

十二水和磷酸氫二鈉，購(gòu)于西隴化工股份有限公司；

無(wú)碘食鹽(食品級(jí))，中鹽皓龍鹽化有限責(zé)任公司；

非轉(zhuǎn)基因大豆油(食品級(jí))，山東禹王實(shí)業(yè)有限公司；

腌制料，南京雨潤(rùn)集團(tuán)技術(shù)部。

1.2 儀器與設(shè)備

均質(zhì)機(jī)CTHI-250B，施都凱儀器設(shè)備(上海)有限公司；

日立高速離心機(jī)CR21GIII，天美(中國(guó))科學(xué)儀器有限公司；

微型核磁共振儀MesoMR23，上海紐邁電子科技有限公司；

電鏡能譜一體機(jī)Phenom ProX，微納(香港)科技有限公司；

日立比例雙光束分光光度計(jì)U-5100，蘇州賽恩斯儀器有限公司；

安東帕高級(jí)旋轉(zhuǎn)流變儀MCR302，安東帕(上海)商貿(mào)有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理

在冰溫(-2℃)條件下真空包裝和無(wú)氧氣調(diào)包裝(20%CO2+80%N2)的調(diào)理雞排分別于第0、7、14、21天采樣，分別提取肌原纖維蛋白，備用。

1.3.2 肌原纖維蛋白(MP)的提取

MP的提取是實(shí)驗(yàn)參照王宇[13](2010)方法適當(dāng)改進(jìn)。稱(chēng)取適當(dāng)調(diào)理雞排,剔除結(jié)締組織和脂肪，切成小塊，絞碎。在絞碎的原料肉中加入4倍體積提取液(10mM K2HPO4、0.1M NaCl、2mM MgCl2和1mM EDTA，pH=7.0)，高速分散機(jī)勻漿(12 000r/min,1min,冰浴)，將上述懸浮液放置于高速冷凍離心機(jī)中離心(3 500g，15min，4℃)棄去上清液，將沉淀液重復(fù)提取2次，得到粗提的肌原纖維蛋白沉淀液。然后加入4倍此沉淀液體積的0.1M NaCl溶液，勻漿(12 000r/min,1min,冰浴)下離心(3 500g，15min，4℃)，重復(fù)提取一遍。取沉淀，加4倍體積的0.1M NaCl溶液，勻漿1min，過(guò)40目篩，用0.1M HCl調(diào)節(jié)pH值至6.0，3 500g冷凍離心15min。棄去上清，得提純的肌原纖維蛋白。

1.3.3 肌原纖維蛋白濃度的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)采用錢(qián)楊鵬[14](2016)的方法測(cè)定MP分散液的蛋白濃度。

配制雙縮脲試劑：用500mL水溶解6g酒石酸鉀鈉和1.5g硫酸銅。不斷攪拌并添加300mL 10%的NaOH溶液，在稀釋到1 000mL后裝進(jìn)塑料瓶。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定：配制10mg/mL的牛血清蛋白(BSA)，分別吸取0、2、4、6、8、10mL于試管中，然后用蒸餾水補(bǔ)足到10mL，再加入40mL雙縮脲試劑，充分震蕩，避光位置放置30min，比色采用波長(zhǎng)540nm。以吸光度為橫坐標(biāo)，BSA濃度為縱坐標(biāo)，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

樣品蛋白濃度：取待測(cè)樣品5mL，用0.5M NaOH稀釋5倍，取10mL于試管，加40mL雙縮脲試劑，經(jīng)相同處理后在相同波長(zhǎng)下比色，將樣品蛋白吸光度帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線,求出待測(cè)蛋白的濃度。

1.3.4 肌原纖維蛋白熱制凝膠的制備

將MP的蛋白濃度用含有0.6M NaCl，15mM的K2HPO4/KH2PO4緩沖液(pH值為6.0)將其濃度調(diào)整至50mg/mL,取8mL于柱狀平底玻璃瓶(磨口,直徑35mm),加蓋密封,水浴加熱。具體升溫程序如下:起始溫度25℃，1℃/min線性升溫至53°C,在53°C條件下保溫5min,再以同樣的升溫梯度加熱至73℃。保溫5min后將玻璃瓶從水浴鍋中取出,用流水冷卻,即得MP熱制凝膠。將制備好的凝膠置于4°C條件下保存?zhèn)溆肹15]。

1.3.5 凝膠保水性的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)參照李瑩[16](2013)凝膠的保水性通過(guò)離心的方法測(cè)定。將一定5g的凝膠于4°C條件下離心、(8 000g，20min),去除離心的水分，再稱(chēng)質(zhì)量。則保水性的計(jì)算公式如下。

式中：

M1為離心管和離心去水后的凝膠質(zhì)量(g)；

M2為離心管和未離心去水的凝膠質(zhì)量(g)；

M為離心管的質(zhì)量(g)。

1.3.6 熱制成凝膠過(guò)程中的動(dòng)態(tài)流變測(cè)定

實(shí)驗(yàn)參照周非白[15](2016)方法并作修改，實(shí)驗(yàn)選用平行板傳感器(35mm直徑)。將不同包裝MP的蛋白濃度統(tǒng)一調(diào)整至50mg/mL(PBS,20mM,pH 6.0,含0.6MNaCl),加載于兩平行板之間使平板間充滿蛋白分散液并將兩平行板間距設(shè)為1mm。擦去多余蛋白液后頂部涂上桂油防止水分蒸發(fā)。對(duì)MP分散液進(jìn)行溫度-振蕩掃描,設(shè)定程序?yàn)?起始溫度25°C,平衡2min,然后以1℃線性升溫至85℃。平行板外與空氣接觸部分用配套夾蓋封住，防止加熱過(guò)程中水分或蛋白溶液蒸發(fā)，每個(gè)處理組設(shè)置5個(gè)重復(fù)。

1.3.7 低場(chǎng)核磁共振自旋-自旋馳豫時(shí)間(T2)測(cè)定

實(shí)驗(yàn)參照彭曉蓓[17](2013)方法并作修改，將真空包裝和無(wú)氧氣調(diào)(20%CO2+80%N2)包裝提取的肌原纖維蛋白樣品，以1℃/min的速率升溫到80℃后保溫30min，再冷卻至室溫，所得凝膠置于4℃下保存12h后，進(jìn)行核磁共振試驗(yàn)。

測(cè)試條件：取2g樣品凝膠于15mm玻璃小管中，質(zhì)子共振頻率22MHz，測(cè)量溫度32℃。T2弛豫時(shí)間用CPMG序列測(cè)量。

參數(shù)設(shè)置：τ-值設(shè)為250μs，重復(fù)掃描次數(shù)為32，得到4 500個(gè)回波。每個(gè)樣品重復(fù)5次，得到指數(shù)衰減圖形后用儀器自帶的Multi Exp Inv Analysis 軟件進(jìn)行反演，得到T2值以及弛豫幅值。

1.3.8 掃描電鏡(SEM)凝膠微觀結(jié)構(gòu)觀察

將制備的凝膠樣品切成丁狀(5mm×5mm×1mm),固定于設(shè)有導(dǎo)電膠水的托盤(pán)上冷凍,用掃描電鏡觀察凝膠微觀表面結(jié)構(gòu)。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，方差分析和相關(guān)性分析采用SSPS V24.0軟件，P<0.05表示差異顯著，p<0.01表示差異極顯著，用Excel和Origin 9.1對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和繪圖，數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 包裝方式對(duì)MP熱制凝膠保水性的影響

調(diào)理雞排肌原纖維蛋白凝膠的持水性如圖1所示。

圖1 不同包裝方法制備的肌原纖維蛋白凝膠持水性變化Fig. 1 Changes of water holding capacity of myofibrillar protein gel prepared by different packaging methods

可以看出，2種包裝方式凝膠的持水性都出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，在貯藏前期凝膠的保水性變化比較緩慢，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，凝膠的持水性變化加快，當(dāng)貯藏到21d時(shí)，氣調(diào)包裝和真空包裝的保水性分別是95.49%和91.45%?？梢钥闯觯驼婵瞻b相比，氣調(diào)包裝的調(diào)理雞排肌原纖維蛋白凝膠的保水性下降速率較慢，保水性較好。

2.2 包裝方式對(duì)調(diào)理雞排肌原纖維蛋白凝膠流變性質(zhì)的影響

真空冰溫貯藏和氣調(diào)(20%CO2+80%N2)冰溫貯藏雞胸肉肌原纖維蛋白凝膠的儲(chǔ)能模量G’的變化可以見(jiàn)圖2。

圖2 真空包裝(A)和氣調(diào)包裝(B)貯藏期間調(diào)理雞排肌原纖維蛋白凝膠的儲(chǔ)能模量變化Fig. 2 Changes in average storage modulus (G’) of prefabricate chicken chops myobrillar proteins during storage at VP (A) and MAP (B)

肌原纖維蛋白凝膠強(qiáng)度由儲(chǔ)能模量G’反映，兩組蛋白凝膠G’整體趨勢(shì)基本相同。對(duì)比圖2A、2B儲(chǔ)能模量G’變化情況，兩組雞排蛋白凝膠的儲(chǔ)能模量G’值與貯藏時(shí)間呈負(fù)相關(guān)，氣調(diào)包裝條件下凝膠的儲(chǔ)能模量G’值總體高于真空包裝貯藏，貯藏至第21天時(shí)，氣調(diào)包裝和真空包裝冰溫貯藏條件下凝膠儲(chǔ)能模量G’值分別為8 230Pa和6 590Pa，此數(shù)據(jù)說(shuō)明氣調(diào)包裝條件下的雞排肌原纖維蛋白凝膠的強(qiáng)度更好，更有利于保持調(diào)理雞排的加工品質(zhì)。

2.3 包裝方式對(duì)肌原纖維蛋白凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響

由圖3可以看出，不同包裝方式的MP凝膠結(jié)構(gòu)有明顯區(qū)別。

圖3 凝膠掃描電鏡變化圖Fig. 3 Variation diagram of gel scanning electron microscope

0d凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較致密，形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)均勻細(xì)膩，孔徑均一，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，不同包裝都呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)減少，孔徑變大，膠束混亂。真空21d形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)均勻性最差，孔徑變大，空隙增多，分布不均勻，網(wǎng)絡(luò)線呈現(xiàn)片狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)形成較多的塊狀聚合物。

2.4 包裝方式對(duì)肌原纖維蛋白凝膠LF-NMR的影響

在真空包裝和氣調(diào)包裝的冰溫貯藏條件下，調(diào)理雞排的肌原纖維蛋白凝膠的T2弛豫時(shí)間分布變化情況，如圖4所示。

圖3 調(diào)理雞排肌原纖維蛋白熱誘導(dǎo)凝膠T2弛豫時(shí)間分布Fig. 3 Typical distribution of T2 relaxation time in prefabricate chicken chops myofibrillar protein heat-induced gel at VP (A) and MAP (B)

結(jié)果顯示，弛豫時(shí)間延長(zhǎng)表示調(diào)理雞排蛋白凝膠中的水分流動(dòng)性增強(qiáng)，不易流動(dòng)水逐漸向自由水轉(zhuǎn)化，蛋白質(zhì)品質(zhì)不斷劣化。從2種貯藏條件下T2各峰弛豫時(shí)間的變化速率對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，氣調(diào)包裝的冰溫貯藏條件下凝膠的T2弛豫時(shí)間變化較慢，這說(shuō)明冰溫條件下氣調(diào)包裝貯藏調(diào)理雞排蛋白質(zhì)的品質(zhì)保持效果更好。同時(shí)，在貯藏末期，氣調(diào)包裝條件下凝膠的保水能力比真空包裝凝膠的保水能力更好。最后一段保存時(shí)期，使用氣調(diào)包裝的凝膠相比真空包裝擁有更優(yōu)良的保水能力。所以氣調(diào)包裝相比真空包裝更有利于雞胸肉肌原纖維蛋白凝膠的保水能力的維系。

3 結(jié)論

綜上所述，冰溫條件下，采用氣調(diào)包裝的雞排，肌原纖維蛋白的持水能力更強(qiáng)，并使凝膠品質(zhì)得到了改善。隨著時(shí)間的增加，氣調(diào)包裝和真空包裝儲(chǔ)能模量G’終值都在不斷減少，而氣調(diào)包裝的儲(chǔ)能模量G’在整個(gè)過(guò)程中都比真空包裝儲(chǔ)能模量G’的高。因此，冰溫條件下氣調(diào)包裝總體上比真空包裝的效果好。

本文只是從肌原纖維蛋白層面上初步說(shuō)明氣調(diào)包裝的效果明顯，還未真正的深入到究竟是何種蛋白對(duì)調(diào)理雞排的保水性起到?jīng)Q定的作用，另外探究深層次不同包裝的保水性機(jī)理還有待進(jìn)一步深入研究。