真空包裝雞胸肉貯藏過程的介電譜分析

吳嬌 彭睿 陳震

摘 要：為探索利用介電弛豫行為的弛豫特征參數(shù)表征肉類食品內(nèi)部品質(zhì)變化的可行性，以新鮮雞胸肉為研究對象，于4 ℃和20 ℃下真空包裝貯藏，采用阻抗分析儀測定不同貯藏時間雞胸肉在1 MHz～3 GHz頻率范圍內(nèi)的介電弛豫行為;結(jié)合對導(dǎo)數(shù)法解析介電弛豫譜以獲取所測頻率范圍內(nèi)不同介電弛豫行為的特征弛豫參數(shù)（弛豫強(qiáng)度Δε及弛豫時間τ）;依據(jù)各介電弛豫的行為特征及其特征參數(shù)隨貯藏時間的變化規(guī)律確定各介電弛豫行為的微觀弛豫機(jī)制，并初步建立弛豫特征參數(shù)與雞胸肉內(nèi)部特定組成、結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)的關(guān)聯(lián)性。結(jié)果表明：雞胸肉在所測頻率范圍內(nèi)存在3 個主要介電弛豫，其中發(fā)生在3 MHz附近的低頻弛豫主要來自于界面極化，而發(fā)生40 MHz附近的中頻弛豫及400 MHz附近的高頻弛豫分別歸因于蛋白質(zhì)頭部基團(tuán)和緊密結(jié)合水分子的取向極化;4 ℃貯藏時，低頻弛豫Δε和τ均隨貯藏時間延長而增大，中、高頻弛豫的Δε和τ均隨貯藏時間延長而減小，且均在貯藏9～10 d后不再變化，該變化拐點與感官評價雞胸肉明顯變質(zhì)時間基本一致;20 ℃貯藏時，各弛豫特征參數(shù)隨貯藏時間的變化與4 ℃貯藏時類似，但拐點出現(xiàn)在貯藏30 h，與感官評價變質(zhì)時間一致;低頻弛豫的變化主要決定于肌細(xì)胞的變化，而中、高頻弛豫的變化主要來自于雞胸肉中肌纖維的降解。本研究證明了弛豫特征參數(shù)能夠有效地反映雞胸肉在貯藏過程中的品質(zhì)變化。

關(guān)鍵詞：介電譜;雞胸肉;真空包裝;界面極化;取向極化

Dielectric Spectroscopic Analysis of Vacuum Packaged Chicken Breast Meat Stored at Different Temperatures

WU Jiao， PENG Rui， CHEN Zhen*

（School of Natural Science， Anhui Agricultural University， Hefei 230036， China）

Abstract： To explore the feasibility of using the characteristic relaxation parameters of dielectric relaxation behavior to characterize variations in the internal quality of meat foods， the dielectric relaxation behavior of vacuum packaged fresh chicken breast meat stored at 4 and 20 ℃ in the frequency range of 1 MHz–3 GHz was measured as a function of storage time by means of an impedance analyzer. The dielectric spectra were analyzed by the logarithmic derivative method to determine the characteristic relaxation parameters （relaxation strength Δε and relaxation time τ） of the dielectric relaxation behaviors observed in the investigated frequency range. According to the features of each observed dielectric relaxation behavior and the variation of their characteristic relaxation parameters with storage time， the microscopic relaxation mechanism of each dielectric relaxation behavior was determined， and the correlation between the characteristic relaxation parameters and the specific composition， structure， and physicochemical properties of chicken breast meat was established. The results indicate that there existed three primary dielectric relaxations in the investigated frequency range for chicken breast meat， of which the low-frequency one occurring at around 3 MHz was mainly ascribed to interfacial polarization， while the middle-frequency one occurring at around 40 MHz and the high-frequency one at around 400 MHz were ascribed to the orientational polarization of the head group of proteins and tightly bound water， respectively. Both Δε and τ of the low-frequency relaxation increases with storage time at 4 ℃， while those of the middle- and high-frequency relaxations decreased. The two parameters keep constant after days 9–10 of storage， and the turning point was basically consistent with the time of deterioration of chicken breast meat judged by sensory evaluation. The variations in the characteristic relaxation parameters of all these relaxations with storage time at 20 ℃ were similar to those at 4 ℃， but the turning point was at

30 h， which was also consistent with the time of deterioration determined by sensory evaluation. The variation in the low-frequency relaxation depended mainly on the variation in muscle cells， and the variations in the middle- and high-frequency relaxations were mainly dependent on the degradation of muscle fibres in chicken breast meat. This study evidenced that the characteristic relaxation parameters could effectively reflect the variation in the quality of chicken breast meat during its storage.

Keywords： dielectric spectroscopy; chicken breast meat; vacuum packaging; interfacial polarization; orientational polarization

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210305-054

中圖分類號：TS251.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2021）05-0036-08

引文格式：

吳嬌， 彭睿， 陳震. 真空包裝雞胸肉貯藏過程的介電譜監(jiān)測[J]. 肉類研究， 2021， 35（5）： 36-43. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210305-054.? ? http：//www.rlyj.net.cn

WU Jiao， PENG Rui， CHEN Zhen. Dielectric spectroscopic analysis of vacuum packaged chicken breast meat stored at different temperatures[J]. Meat Research， 2021， 35（5）： 36-43. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210305-054.? ? http：//www.rlyj.net.cn

隨著生活水平不斷提高，人們越來越注重食品的品質(zhì)。新鮮度是生鮮肉類食品最重要的品質(zhì)指標(biāo)之一，不僅直接影響消費(fèi)者的購買傾向，而且與人們的身體健康息息相關(guān)[1-3]。目前，我國普遍采用感官評價與理化檢測相結(jié)合的方法進(jìn)行肉類食品新鮮度檢測[1-2]。感官評價雖然簡單直接，但其評價標(biāo)準(zhǔn)通常難以量化，且檢測結(jié)果存在較大主觀性和片面性[1，3];而理化檢測存在耗時長、程序繁瑣等缺點，同時對取樣過程、儀器設(shè)備以及人員操作等都有很高要求[4-5]。為此，眾多新興品質(zhì)檢測技術(shù)不斷被提出[5-6]，其中基于光譜技術(shù)的譜學(xué)方法近年來備受青睞，這得益于譜學(xué)方法所具有的高靈敏度和選擇性、非破壞性及實時在線監(jiān)測能力等優(yōu)勢[7-9]。介電譜是一種利用電磁波探測物質(zhì)內(nèi)部組成、結(jié)構(gòu)等信息的譜學(xué)方法[10-11]。因其具有非破壞性、測量迅速、對樣品要求低、可覆蓋頻率和溫度范圍廣等優(yōu)點[10]，介電譜已成為食品體系研究最重要的方法之一，并已廣泛應(yīng)用于各類食品眾多方面的表征和檢測[11-14]。目前，介電譜對食品品質(zhì)表征的主要方式為單頻率表征[12-14]，盡管在較寬頻率段進(jìn)行測定，但往往只選擇數(shù)個特定頻率下食品的介電參數(shù)（如相對介電常數(shù)、相對介電損失/電導(dǎo)率等）與含水量[15-16]、脂肪含量[17]、可溶性固形物含量[18]等食品品質(zhì)參數(shù)建立相關(guān)性。食品的內(nèi)部組成、結(jié)構(gòu)等微觀特性決定了介電性質(zhì)和食品品質(zhì)參數(shù)[11，19-20]，但任何頻率下食品的表觀介電參數(shù)并不是其組成成分靜態(tài)介電參數(shù)的簡單加合，而是取決于該頻率處體系內(nèi)部的多種極化行為[20]。因此，食品特定頻率點的介電性質(zhì)不能僅通過該頻率處的表觀介電參數(shù)表示，并且其中多種極化行為的貢獻(xiàn)權(quán)重尚未能明確揭示。只有深入理解表觀介電參數(shù)下多種極化行為，才能揭示食品介電性質(zhì)與相關(guān)品質(zhì)間的本質(zhì)聯(lián)系。外加交變電場下體系的介電弛豫行為反映了體系內(nèi)部的多種極化行為，包括水分子等固定偶極矩的轉(zhuǎn)動取向極化、電荷遷移形成誘導(dǎo)的偶極矩極化以及荷電粒子移動形成的擴(kuò)散極化等[10]。介電弛豫的特征參數(shù)（主要包含弛豫強(qiáng)度和弛豫頻率）與相應(yīng)的極化行為存在理論定量關(guān)系，弛豫強(qiáng)度反映極化單位濃度和周圍環(huán)境，而弛豫頻率則反映極化完成所需時間[10]。然而，生鮮食品的組成和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多種介電弛豫行為相互重疊，因此準(zhǔn)確提取各弛豫行為的特征參數(shù)往往十分困難。盡管如此，本課題組前期對蔬菜射頻段介電行為的研究結(jié)果[19]

表明，運(yùn)用對導(dǎo)數(shù)法能夠從復(fù)雜的介電譜中明確區(qū)分相互疊加的介電弛豫并準(zhǔn)確獲取其弛豫特征參數(shù)。

關(guān)于貯藏過程中雞胸肉的品質(zhì)變化過程已有大量研究[21-23]。為探索利用介電弛豫特征參數(shù)表征生鮮肉類食品品質(zhì)變化的可行性，本實驗以4、20 ℃下真空包裝貯藏雞胸肉作為研究對象，利用介電測量及介電弛豫譜解析確定肉類食品介電弛豫特征參數(shù)及其在貯藏過程中的變化規(guī)律。通過生鮮食品的寬頻介電弛豫行為研究體系內(nèi)部的極化行為，以期為介電弛豫特征參數(shù)與食品品質(zhì)參數(shù)間的相關(guān)性研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷鮮雞胸肉購于安徽省合肥市大潤發(fā)超市（取自當(dāng)?shù)剞r(nóng)場于當(dāng)日凌晨宰殺的母雞）;紋路真空袋（食品級） 石家莊喜龍包裝有限公司;乙醇（分析純） 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

E4991B阻抗分析儀 美國Keysight公司;SDM-10G開端同軸線測量探頭 德國Sequid公司;BCD-230WTPZM（E）家用冰箱 廣東美的制冷設(shè)備有限公司;LHP-100恒溫恒濕培養(yǎng)箱 上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司;真空封口機(jī) 山東九陽股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 實驗設(shè)計

取雞胸肉無筋部位分割成大小均一（約5 cm×3 cm×2 cm）塊狀90 份，每份裝入無菌聚乙烯真空袋中并立即用真空封口機(jī)抽真空密封。將真空包裝雞胸肉塊隨機(jī)均分為2 組，分別于4 ℃冰箱中冷藏保存和20 ℃培養(yǎng)箱中保存。4 ℃冷藏保存雞胸肉每24 h取樣1 次，20 ℃下貯藏雞胸肉每6 h隨機(jī)取樣1 次，每次3 份。樣品先進(jìn)行介電弛豫譜測定，然后放至室溫后進(jìn)行感官評價。經(jīng)感官評價認(rèn)為已發(fā)生明顯品質(zhì)劣變的雞胸肉繼續(xù)進(jìn)行2～3 次介電弛豫譜測定。

1.3.2 介電弛豫譜測定

采用阻抗分析儀測定介電弛豫行為，頻率范圍1 MHz～3 GHz，電壓100 mV，對開端同軸線測量探頭進(jìn)行開路、短路及負(fù)載校準(zhǔn)，以消除線路延伸和探頭幾何形狀而導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差，并用乙醇作標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行驗證。樣品打開真空包裝后立即在其表面隨機(jī)取4 個位置進(jìn)行測定，測定時將測量探頭以適當(dāng)力度沿垂直于肌纖維方向直接按壓到樣品表面，并保證測量探頭與樣品表面之間沒有氣泡。由儀器自帶軟件直接獲得不同頻率下被測樣品的相對介電常數(shù)（ε）和相對介電損失（ε”）。

1.3.3 感官評價

將完成介電弛豫譜測定的雞胸肉樣品放至室溫，由5 位感官評價小組成員分別對雞胸肉的色澤、氣味、組織形態(tài)和肌肉彈性進(jìn)行評價。具體評價標(biāo)準(zhǔn)參照邵京等[24]的方法。

1.3.4 對導(dǎo)數(shù)法解析介電譜

在所研究頻率范圍內(nèi)，肉類的介電譜通常包含多個介電弛豫行為，并可能受到來自樣品直流電導(dǎo)率（σDC）和電極極化（electrode polarization，EP）效應(yīng)的影響。因此，采用考慮σDC和EP效應(yīng)的Cole-Cole公式[25]對所得介電譜進(jìn)行定量解析，如式（1）所示。

（1）

式中：ε*表示相對復(fù)介電常數(shù)，其實部與虛部分別為ε與ε”;i表示虛部單位;ω表示角頻率/（rad/s）;ε∞表示ε的高頻極限;ε0表示真空介電常數(shù)（8.854×

10-12 F/m）;Δε表示弛豫強(qiáng)度;τ表示弛豫時間/s;

β（0<β<1）表示弛豫時間分布經(jīng)驗參數(shù);j表示介電弛豫個數(shù);σDC表示直流電導(dǎo)率/（S/m）;冪律相Aω-m表示EP效應(yīng)，其中A和m均為無明確物理意義的可調(diào)整參數(shù)。

利用式（1）對介電譜進(jìn)行擬合，獲取各介電弛豫行為的弛豫特征參數(shù)，主要包括弛豫強(qiáng)度Δε和弛豫時間τ。由于多數(shù)情況下體系的介電譜是由多個介電弛豫相互疊加的結(jié)果，而這些弛豫又同時受到σDC、EP效應(yīng)以及測量頻率范圍外弛豫行為的影響，因此，采用基于Kramers-Kronig關(guān)系的對導(dǎo)數(shù)法[26]（如式（2）所示）優(yōu)化介電譜的解析，通過銳化介電弛豫峰有效分離相互疊加的介電弛豫行為[26-27]。

（2）

式中：ε”LD表示對導(dǎo)數(shù)介電損失;ε”Rel表示不含σDC的介電損失。

為獲得準(zhǔn)確的弛豫特征參數(shù)，參考Chen Zhen等[28]的方法同時對實際測定的ε”、ε及ε”LD曲線進(jìn)行擬合。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel軟件進(jìn)行分析，每組實驗重復(fù)3 次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示;采用Origin軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏溫度下真空包裝雞胸肉的感官變化

新鮮雞胸肉色澤偏紅、表面含有少量油脂、切面富有光澤、組織致密、紋理清晰、彈性好且指壓后能立即恢復(fù)。由表1可知，20 ℃條件下，貯藏6 h雞胸肉的感官評分與新鮮雞胸肉無明顯差異;貯藏12 h后色澤變淡，彈性變差但指壓仍可恢復(fù)，肌肉組織開始變松散，表面油脂增多;貯藏24 h后雞胸肉切面略有光澤、有滲液，肌肉組織進(jìn)一步松散，表面紋理變得模糊，指壓后恢復(fù)緩慢，無異味;貯藏30 h后，雞胸肉散發(fā)臭雞蛋味、色澤泛白、表面紋理模糊、指壓后有明顯凹陷、表面出現(xiàn)乳白色黏性物質(zhì)，此時感官評分低于9 分，已發(fā)生明顯劣變。4 ℃貯藏期間雞胸肉的感官變化與20 ℃條件下情況類似，但變化進(jìn)程明顯減緩;貯藏2 d后雞胸肉出現(xiàn)明顯感官變化;貯藏5 d后色澤明顯變淡，表面紋理開始變得模糊，局部出現(xiàn)滲液，指壓可恢復(fù);貯藏9 d后出現(xiàn)異味，切面無光澤、發(fā)黏，指壓后恢復(fù)較慢;貯藏10 d后發(fā)出明顯異味，肌肉紋理十分模糊，指壓后有明顯凹陷，此時雞胸肉已腐敗變質(zhì)。

2.2 貯藏期間真空包裝雞胸肉的介電弛豫行為及其弛豫機(jī)制

由圖1A～B可知：由于σDC較大，低于1 GHz頻率范圍內(nèi)的介電弛豫行為幾乎完全被σDC所掩蓋，去除σDC后該頻率范圍內(nèi)的介電弛豫行為整體表現(xiàn)為一個極寬的弛豫;從ε”Rel譜中可看出該頻率段存在多個介電弛豫行為，但這些弛豫相互重疊難以區(qū)分。由圖1C可知：ε”LD譜中存在3 個明顯的介電損失峰，因此相對ε”Rel譜，ε”LD譜能夠更明顯地揭示相互重疊的介電弛豫;除箭頭所指3 個弛豫外，在高于1 GHz頻率段可觀察到介電損失隨頻率增加而增大，但并沒有出現(xiàn)介電損失峰，該弛豫位于本實驗所測頻率范圍外。此外，弛豫1低頻側(cè)的ε”LD隨頻率增加而出現(xiàn)直線性下降，這歸因于EP效應(yīng)或受位于更低頻率段弛豫高頻側(cè)的影響[19]，但由于式（1）中包含冪律項Aω-m，考慮到σDC和EP效應(yīng)，因此能夠很好對其進(jìn)行擬合。鑒于上述雞胸肉的介電行為特征，特別是ε”LD譜對相互重疊介電弛豫的準(zhǔn)確區(qū)分，對圖1C中4 個介電弛豫以及σDC和冪律項Aω-m進(jìn)行擬合得到綜合擬合曲線，可以看出綜合擬合曲線與ε”Rel曲線十分吻合，說明擬合的合理性。

目前，已有大量對于生物組織體的介電譜研究[29–34]。一般而言，寬頻范圍內(nèi)生物組織體存在4 種類型弛豫：α弛豫、β弛豫、δ弛豫和γ弛豫[29-31]。α弛豫通常出現(xiàn)在1 kHz以下的低頻段，主要與細(xì)胞表面荷電粒子沿表面的遷移行為有關(guān)。β弛豫出現(xiàn)在1 kH～100 MHz頻率段，主要來自于由生物組織體非均質(zhì)性而導(dǎo)致的界面極化行為，即Maxwell-Wagner效應(yīng)。根據(jù)生物組織體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，β弛豫可能存在多個對應(yīng)于不同膜/液相界面的亞弛豫，因此可以得到有關(guān)細(xì)胞構(gòu)造和膜厚度等方面的信息。γ弛豫一般出現(xiàn)在10 GHz附近微波頻段，主要來自于自由水分子或松散結(jié)合水分子的取向極化。δ弛豫介于β弛豫和γ弛豫之間，與氨基酸或蛋白質(zhì)頭部基團(tuán)等較大分子聚集體或緊密結(jié)合水分子的取向極化相關(guān)[32-34]。圖1C中弛豫1、2及弛豫3位于1 MHz～1 GHz頻率范圍內(nèi)，屬于β弛豫或γ弛豫，而弛豫4位于高于1 GHz頻率段處，可能為典型的水分子取向極化弛豫，因此屬于γ弛豫。

雞胸肉是典型的骨骼肌，主要由內(nèi)含束狀排列的肌纖維的肌束所組成[35-37]。因此，雞胸肉存在多種相應(yīng)于肌內(nèi)膜、肌束膜及肌外膜的相界面。此外，血管、細(xì)胞核、神經(jīng)等其他組織的存在也能形成相界面，從而產(chǎn)生界面極化現(xiàn)象。但由于大多數(shù)相界面所占比例較小，所以其所產(chǎn)生的界面極化弛豫（即β弛豫）的弛豫強(qiáng)度也因極小而無法被觀察到或被主弛豫完全掩蓋，因此介電譜所顯示的界面極化弛豫通常為主要相界面。雞胸肉中占主導(dǎo)地位的相界面為肌內(nèi)膜形成的相界面。此外，從組成成分分析，雞胸肉中約含75%水分、20%蛋白質(zhì)和5%脂肪及碳水化合物[35]，其中大多數(shù)蛋白質(zhì)具有親水性，其頭部基團(tuán)處于部分或完全水合狀態(tài)。因此，雞胸肉內(nèi)部存在大量不同結(jié)合狀態(tài)的水分子以及不同水合狀態(tài)的蛋白質(zhì)頭部基團(tuán)，這些固定偶極矩的取向極化可導(dǎo)致δ弛豫。

由于弛豫1發(fā)生在3 MHz附近且弛豫強(qiáng)度相對較大，符合β弛豫的特點，因此推測弛豫1屬于β弛豫。由于測量探頭垂直于肌纖維，且探頭有效測量面積較?。s1 cm2）[38-39]，該有效測量范圍內(nèi)肌內(nèi)膜相界面占主導(dǎo)，因此肌內(nèi)膜的界面極化可能是弛豫1的主要弛豫機(jī)制。弛豫3發(fā)生在1 GHz附近，該頻率段的弛豫行為通常歸屬于緊密結(jié)合水分子極化，而且其弛豫強(qiáng)度明顯小于其他弛豫，由此推測弛豫3的機(jī)制可能為緊密結(jié)合水分子的取向極化，屬于δ弛豫。弛豫2發(fā)生在40 MHz附近，其弛豫機(jī)制可能為蛋白質(zhì)頭部基團(tuán)的取向極化和界面極化。

2.3 真空包裝雞胸肉貯藏過程中介電弛豫行為的演變

圖A下標(biāo)1～4. 貯藏10、6、3、0 d;圖B下標(biāo)1～4. 貯藏36、24、12、0 h。

由圖2可知，整個貯藏期間弛豫1、2和弛豫3的ε”LD均隨貯藏時間呈現(xiàn)規(guī)律性變化。弛豫1峰值隨貯藏時間延長逐漸向高頻方向移動，即弛豫時間（τ）逐漸減小，同時其弛豫強(qiáng)度（Δε）逐漸減小;弛豫2隨貯藏時間延長，τ和Δε均增大。弛豫3和弛豫2的變化規(guī)律一致，且均與弛豫1的變化規(guī)律相反，這表明弛豫2與弛豫3的弛豫機(jī)制具有相關(guān)性，且不同于弛豫1，因此可推斷弛豫2與弛豫3同屬于δ弛豫。

由于弛豫4處于本實驗所測頻率范圍外，因此，本實驗僅對弛豫1、2、3的介電弛豫特征參數(shù)進(jìn)行討論，結(jié)果如表2～3所示。

由表2～3可知，貯藏期間弛豫2與弛豫3 τ和Δε的標(biāo)準(zhǔn)誤差均小于5%;而弛豫1 τ和Δε的標(biāo)準(zhǔn)誤差相對較大，主要是因為該弛豫受到EP效應(yīng)及位于其低頻側(cè)介電弛豫的較大影響。弛豫特征參數(shù)的分析結(jié)果表明圖1所示的介電譜代表了雞胸肉在該頻率段的普遍介電弛豫行為。

由圖3可知，4 ℃條件下，貯藏0～8 d時，弛豫1 τ和Δε隨貯藏時間延長而減小，弛豫2、3 τ和Δε隨貯藏時間延長而增大，貯藏9～10 d時出現(xiàn)明顯拐點，此后3 個弛豫的τ和Δε幾乎不隨貯藏時間延長而變化。20 ℃下3 個弛豫的τ和Δε隨貯藏時間的變化趨勢與4 ℃類似，但其拐點出現(xiàn)在約30 h（圖4）。這與感官評價中雞胸肉出現(xiàn)腐敗的時間幾乎一致。

3 討 論

本實驗所采用的市售冷鮮雞胸肉處于解僵期后，雞胸肉的成熟、變質(zhì)過程十分復(fù)雜[37]。本研究從介電譜角度解析真空包裝雞胸肉貯藏期間的肌細(xì)胞破壞和肌纖維降解變化。

成熟過程中肌細(xì)胞斷裂和肌內(nèi)膜破裂而導(dǎo)致相界面減少，同時細(xì)胞液外滲使肌內(nèi)膜周邊細(xì)胞液中離子濃度增加，導(dǎo)致肌內(nèi)膜上雙電層厚度減小，界面極化時間縮短，而弛豫1的τ和Δε均隨貯藏時間延長而減小，因此，肌內(nèi)膜的界面極化是弛豫1的主要弛豫機(jī)制。

隨著貯藏時間的延長，雞胸肉成熟過程中肌纖維不斷降解，致使更多的蛋白質(zhì)頭部基團(tuán)暴露，并與水分子結(jié)合，同時原有水合蛋白質(zhì)頭部基團(tuán)的水合程度增加，因而緊密結(jié)合水分子的數(shù)量也隨之增加。由于水合蛋白數(shù)量的增加，弛豫2的Δε逐漸增大;同時蛋白質(zhì)頭部基團(tuán)水合程度的增加導(dǎo)致其偶極矩增大，其取向極化所需時間延長，因此弛豫2的τ增大。對弛豫3而言，其Δε隨貯藏時間延長而增大是因為蛋白質(zhì)頭部基團(tuán)暴露增加使緊密結(jié)合水分子數(shù)量增加;而由于該過程中蛋白質(zhì)頭部基團(tuán)逐漸不規(guī)則的排列導(dǎo)致空間位阻效應(yīng)，緊密結(jié)合水分子的轉(zhuǎn)動極化隨貯藏時間延長受到更大阻礙，因此其τ逐漸增大。盡管弛豫2與弛豫3分別歸屬于蛋白質(zhì)頭部基團(tuán)及緊密結(jié)合水分子的取向極化，但由于二者都與蛋白質(zhì)頭部基團(tuán)的水合狀態(tài)相關(guān)，因此是緊密相連的。

綜上，雞胸肉變質(zhì)是一個緩慢過程，隨著貯藏時間的延長，各弛豫τ和Δε呈規(guī)律變化，而變質(zhì)后雞胸肉內(nèi)部新的變化無法由介電弛豫行為（τ和Δε）反映。此外，由于雞胸肉中脂肪含量少，且脂肪介電響應(yīng)較弱，因此貯藏期間雞胸肉中脂肪的變化也不能由介電弛豫行為反映。蛋白質(zhì)的降解雖然能直接影響弛豫2和弛豫3的行為，但在雞胸肉變質(zhì)初期蛋白質(zhì)降解所占比例較小，因此τ和Δε雖能夠反映變質(zhì)前貯藏期間雞胸肉的品質(zhì)變化但無法反映變質(zhì)后的品質(zhì)變化。

4 結(jié) 論

本實驗利用介電譜監(jiān)測4 ℃和20 ℃貯藏過程中真空包裝雞胸肉在1 MHz～3 GHz頻率范圍內(nèi)的介電弛豫行為變化。結(jié)果表明，在1 MHz～3 GHz頻率范圍內(nèi)，雞胸肉存在3 個主要介電弛豫行為，其中發(fā)生在3 MHz附近的弛豫1主要為肌內(nèi)膜的界面極化效應(yīng)，屬于β弛豫;發(fā)生在40 MHz附近弛豫2及400 MHz附近的弛豫3均屬于δ弛豫，分別來自于蛋白質(zhì)頭部基團(tuán)及緊密結(jié)合水分子的取向極化。上述3 個弛豫的τ和Δε均隨貯藏時間的延長呈現(xiàn)規(guī)律性變化，4 ℃和20 ℃下分別于貯藏9～10 d和30 h時出現(xiàn)拐點，且與感官評價的變質(zhì)時間一致，而雞胸肉發(fā)生變質(zhì)后，其τ和Δε幾乎不隨貯藏時間變化，表明貯藏期間雞胸肉介電特征參數(shù)τ和Δε能夠反映其品質(zhì)變化，具有用于表征肉類食品品質(zhì)變化的潛力。后續(xù)研究應(yīng)通過建立生鮮食品的介電弛豫特征參數(shù)與相關(guān)品質(zhì)參數(shù)（如保水量、揮發(fā)性鹽基氮含量等）間的相關(guān)性，從而有效監(jiān)測/檢測生鮮食品的品質(zhì)。

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