劉夢竹,魏琦麟,向 蓉,康樺華,彭新宇,徐志宏,*
(1.華中農業(yè)大學食品科學技術學院,湖北 武漢 430070;2.廣東省農業(yè)科學院動物衛(wèi)生研究所,廣東省畜禽疫病防治研究重點實驗室,農業(yè)農村部獸用藥物與診斷技術廣東科學觀測實驗站,廣東 廣州 510640;3.嶺南現(xiàn)代農業(yè)科學與技術廣東省實驗室肇慶分中心,廣東 肇慶 526238)
隨著人民生活水平的提高,人們已經從吃得飽向吃得好、吃得健康方向轉變,日益關注膳食搭配、食物營養(yǎng)成分和食物的熱量。每100 g雞肉中含有蛋白質19.3 g,脂肪9.4 g,碳水化合物1.3 g,水分69 g,其熱量為167 kcal。雞肉蛋白質含量高、膽固醇低、生產成本低等特點十分符合當代消費者對食物的追求[1]。而雞肉的品質是影響消費者決定購買或食用的關鍵因素,消費者在購買雞肉產品時傾向于用視覺、嗅覺、觸覺等來評定其品質的好壞,雞肉有光澤、富有彈性不粘手,且具有雞肉特有的腥味,無難聞臭味,則認為是好雞肉。雞肉品質的評價不僅限于感官指標,還需結合化學指標、物理指標和微生物指標檢測才能得到更科學更全面的評價結果。不同儲藏保鮮方式對雞肉品質和貨架期也有很大影響,目前雞肉在生產、加工、運輸、儲藏、銷售等市場流通環(huán)節(jié)中,主要用到的低溫儲藏保鮮技術有冷藏保鮮、冰溫保鮮、凍藏保鮮,而超冰溫儲藏保鮮技術投入市場應用則有待于進一步研究和發(fā)展。
國內外學者圍繞雞肉低溫儲藏保鮮技術做了大量研究,主要集中在利用感官指標、化學指標、物理指標、微生物指標等分析不同低溫儲藏保鮮技術下雞肉的貨架期和品質,在低溫儲藏基礎上輔助添加保鮮劑、高壓、輻照、氣調包裝等綜合性新技術以延長雞肉貨架期。本文擬從國內外對雞肉品質評價的感官指標、化學指標、物理指標、微生物指標進行梳理,并對不同低溫儲藏保鮮技術對雞肉品質的影響進行分析。
雞肉的感官評價對消費者的購買行為有直接影響[2],主要是通過視覺、嗅覺、味覺和觸覺對其色澤、香氣、滋味以及組織形態(tài)進行評價[3]。其評價指標主要包含生肉的色澤、彈性、黏性、氣味以及熟肉的滋味、香味等[4-6]。色澤是指雞肉的肉色和光澤,生雞肉(腿肉)一般以呈現(xiàn)鮮櫻桃紅色且?guī)в泄鉂蔀榧眩煌N類和部位的雞肉存在一定差異。彈性是指肌肉組織受到外界壓力后,凹陷部位恢復到初始狀態(tài)的能力。肌肉中蛋白質及其水化層形成網絡結構,該結構能起到抵抗外力的作用,這種抵抗能力就表現(xiàn)為彈性,雞肉彈性與肉的品質和新鮮程度有關[7]。黏性是指雞肉外表微干或稍微濕潤、不粘手[8]。生鮮雞肉具有一定腥味和金屬氣味,隨著品質下降,逐漸出現(xiàn)難聞的腐敗氣味[9]。滋味包含酸、甜、苦、咸味以及鮮味、辣味和澀味。雞肉的特殊滋味是由生肉加工過程中形成的非揮發(fā)性物質刺激味覺感受器產生的味覺[10]。熟雞肉的香味是生肉在加工過程中形成的醛類、醇類、酸類、酮類、酯類、醚類及烴類等揮發(fā)性物質刺激嗅覺感受器而產生的特殊香氣[11],熟雞肉香氣主要有甜香味、麥芽味、精子味、魚腥味、尿液味、麝香味、薄荷味、樟腦味8種[4]。感官評價是國家規(guī)定檢驗肉制品新鮮程度的重要指標之一,也是辨別雞肉品質最簡便快捷的方式之一,但其受評價人員主觀因素影響較大,所以除了運用電子鼻、電子舌、質構儀等儀器外,還需進一步通過化學指標、物理指標、微生物指標檢驗雞肉的品質。
雞肉中的酶、蛋白質、脂質是影響雞肉品質的主要因素。雞肉中包含大量具有催化作用的酶,在酶作用下發(fā)生酶促反應,從而改變雞肉的品質[12]。即使在低溫冷凍冷藏條件下脂肪氧化酶仍具有活性,在氧氣存在的條件下催化脂肪氧化酸敗,使雞肉的顏色和氣味發(fā)生改變,品質下降。雞肉中含有豐富的蛋白質,蛋白質在酶和微生物的作用下分解,產生氨及胺類等堿性含氮物質,通過測定揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)含量,可以判斷雞肉品質下降程度,其含量越高,新鮮度越低[13]。GB 2707—2016《食品安全國家標準 鮮(凍)畜、禽產品》[8]中規(guī)定TVB-N≤15 mg/100 g。脂肪二級氧化產物的多少可以用硫代巴比妥酸(TBARS)值表示,硫代巴比妥酸產物含量越高,雞肉品質下降越嚴重[14]。研究表明,當TBARS含量超過0.5 mg/kg時,雞肉已經腐敗變質[15]。
肉色、嫩度、持水性、pH值等是常用作評判肉類品質的物理指標。雞肉的肉色是影響消費者購買欲望最直觀的因素之一,可以利用色差儀測定雞肉的L*(亮度值)、a*(紅度值)、b*(黃度值),雞的不同品種以及不同部位其L*、a*、b*有差異[16],一般情況下L*值越高,則肉的顏色亮度好,肉不發(fā)白,肉質更好;a*值越高,b*值越低,則肉顏色越好[17]。雞肉嫩度是影響雞肉口感的主要因素之一,可以通過測定剪切值、膠原蛋白、肌纖維結構來評定其嫩度,不同品種的雞以及雞的不同部位其嫩度指標值存在明顯差異[18]。雞肉持水性是指其在加工或儲藏過程中受外力作用,如加熱、冷凍、緩凍、解凍等,保持原有水分或添加水分的能力。雞肉持水性與肉制品的出品率、嫩度和風味,以及經濟效益有關,持水性越高越好[19]。雞肉的pH值能夠反映雞肉的品質,它影響雞肉的嫩度、顏色和持水力。雞肉腐敗過程中pH值隨時間會出現(xiàn)先降低后升高的變化[20],這與微生物大量繁殖增長,雞肉中的蛋白質和含氮物質發(fā)生分解,產生胺類有關[21]。
雞肉中含有豐富的蛋白質、脂肪等營養(yǎng)物質,以及高水分活度,極適合微生物的生長繁殖,從而導致雞肉受微生物污染,發(fā)生腐敗變質。雞肉的微生物來源于屠宰、儲藏環(huán)境及本身,低溫儲藏條件下,雞肉中微生物主要分為食物中毒性微生物和糞便指示性微生物,見表1[22]。食物中毒性微生物主要有肉毒桿菌、梭狀莢膜產氣桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌等。糞便指示性微生物主要有埃希氏大腸桿菌、大腸桿菌類、產氣桿菌、腸球菌等。低溫條件下雞肉的優(yōu)勢腐敗微生物主要包含乳酸菌、腸桿菌、熱殺索絲菌、腐敗希瓦氏菌和肉桿菌等[22]。菌落總數(shù)及大腸菌群數(shù)常用來指示雞肉受微生物污染的情況,GB 16869—2005《鮮、凍禽產品》[23]中規(guī)定,鮮禽產品菌落總數(shù)≤1×106CFU/g,凍禽產品菌落總數(shù)≤5×105CFU/g,鮮禽產品大腸菌群≤1×104MPN/100g,凍禽產品大腸菌群≤5×103MPN/100 g,沙門氏菌及出血性大腸埃希氏菌不得檢出。
表1 雞肉中主要微生物Table 1 The main microorganisms in chicken
低溫儲藏保鮮技術是目前雞肉在市場流通過程中最主要的保鮮技術之一,在低溫條件下,酶的活性受到抑制,水分活度下降,微生物生長繁殖受到抑制甚至出現(xiàn)死亡,酶促反應和非酶促反應速率均降低,因此能在一定程度上保持雞肉的新鮮度,延長其貨架期。低溫儲藏保鮮技術能較大程度地保持雞肉的新鮮度、營養(yǎng)價值和原有風味。根據(jù)儲藏溫度不同,低溫儲藏保鮮可分為冷藏(0~8℃)、冰溫儲藏(0℃至冰點)、超冰溫儲藏(冰點至過冷點)和凍藏(≤-18℃)。
雞肉冷藏保鮮技術是指檢驗檢疫合格的活雞,屠宰后在1 h內人工冷卻降溫使胴體或分割肉中心溫度降至8℃,12 h內將溫度降至0~4℃之間,并在后續(xù)加工、包裝、運輸、儲藏、銷售過程中始終保持在0~4℃冷藏范圍內[24-26]。雞肉在冷卻冷藏過程中溫度控制在0~8℃,能夠抑制蛋白酶的活性及微生物生長繁殖,有利于雞肉的成熟并且無冰晶體損傷肌肉組織。冷藏保鮮雞肉口感、風味、新鮮度及營養(yǎng)成分等比冷凍雞肉和熱鮮雞肉更具有優(yōu)勢[27]。邵京等[28]通過分析雞肉冷藏過程中肽含量與菌落總數(shù)、pH值、TVB-N等相關性得出,可以用肽含量來評價雞肉新鮮度。梁慧[29]以pH值、TVB-N、菌落總數(shù)、揮發(fā)性成分為評測指標,分析了冷藏保鮮條件下三黃雞胸肉品質變化,得出第1~3天為新鮮肉,第5~7天為次鮮肉,第9天雞肉腐敗變質。
雞肉在冷藏過程中微生物是導致其品質劣變的主要原因。黃柳娟等[30]通過高通量測序技術比較了冷藏0 d和3 d的雞肉內部和表面微生物多樣性變化,發(fā)現(xiàn)雞肉冷藏期間優(yōu)勢菌屬為假單胞菌屬(Pseudomonasspp.)、發(fā)光桿菌屬(Photobacteriumspp.)、嗜冷桿菌屬(Psychrobacterspp.)、寡養(yǎng)單胞菌屬(Stenotrophomonassp.)、弓形桿菌屬(Arcobacterspp.)、乳桿菌屬(Lactobacillusspp.)、不動桿菌屬(Acinetobacterspp.)、擬桿菌屬(Bacteroidesspp.)、羅斯氏菌屬(Roseburiaspp.)和梭桿菌屬(Fusobacteriumspp.),并且雞肉表面與內部優(yōu)勢菌屬有顯著性差異。
近年來,將靜電場、保鮮劑、氣調、真空、輻照等方法與雞肉冷藏保鮮技術相結合的研究越來越多,改良后的冷藏保鮮技術能在一定程度上保持雞肉品質,提高雞肉的貨架期和安全性。王加賓[31]分別將在0~4℃下普通冷藏和靜電冷藏(2 100~3 000 V)2 d的黃羽雞做成白斬雞,通過測定白斬雞pH值、剪切力、質構特征、揮發(fā)性物質,并進行感官評定,得到以靜電冷藏條件下的黃羽雞為原料加工成的白斬雞品質更好。王瑩等[32]研究發(fā)現(xiàn),將雞肉在質量分數(shù)1.75%殼聚糖、2.25%茶多酚、1.25%VC、0.30%蘆薈提取物和0.25%植酸配制的復合天然保鮮劑中浸漬1 min后冷藏,其貨架期可延長至12 d。劉永吉等[33]對比了在(2±2)℃冷藏條件下無真空預冷直接覆膜包裝雞肉塊與真空預冷后覆膜包裝的雞肉塊和真空預冷結合5%O2、65%CO2、30%N2氣調包裝雞肉塊的菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮、pH值以及感官品質差異,得出真空預冷結合氣調包裝保鮮效果明顯優(yōu)于真空預冷后覆膜包裝冷藏,真空預冷結合氣調包裝冷藏雞肉貨架期為11 d,真空預冷后覆膜包裝貨架期為8 d,無真空預冷直接覆膜包裝雞肉塊貨架期為4 d。姚堯等[34-35]通過測定TVBN值、色差值(L*值)、菌落總數(shù)、pH值、TBARS值、感官評價分值等指標,比較0~4℃冷藏條件下托盤包裝、真空包裝、氣調包裝對雞胸肉品質的影響,最后得出總體保鮮效果氣調包裝最優(yōu),其次是真空包裝,托盤包裝最差,保鮮效果最優(yōu)的氣調配比為5%O2+40%CO2+55%N2。岳玲等[36]用不同劑量的電子束(0、2、4、6、8 kGy)輻照無菌密封袋包裝的雞肉塊后,通過測定菌落總數(shù)以及鼠傷寒沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的滅菌效果,得出增加輻照劑量有助于延長儲藏期,當輻照劑量大于6 kGy時,儲藏期延長至28 d。李陽等[37]通過探究不同劑量輻照和抗氧化劑組合對冷藏保鮮雞肉品質的影響,確定最佳條件為:0.4%VC溶液浸泡雞肉5 min后真空包裝,再用2 kGy劑量60Coγ輻照處理,雞肉冷藏14d仍具有較好品質。
冰溫儲藏保鮮技術是指將食品置于冰溫帶(0℃以下,冰點即凍結點以上的溫度范圍)內未形成冰晶體時的一種儲藏保鮮技術[38]。冰溫儲藏保鮮技術能夠防止雞肉細胞被冰晶體破壞,同時能夠抑制微生物的活動,延長貨架期[39],增加雞肉的鮮味和口感。李莎莎等[40]通過測定色度、持水性、硬度、彈性、TBA值、TVB-N值、菌落總數(shù)等指標對比冷藏保鮮和冰溫保鮮技術下的雞肉貨架期,結果表明,冰溫保鮮技術更有利于保持雞肉品質且貨架期可延長至12 d。姜長紅等[41-42]通過測定細菌總數(shù)、大腸菌群值等指標對比不同冰點調節(jié)劑對冰溫雞肉品質的影響,結果表明,冰溫條件下貨架期為14 d,加入冰溫調節(jié)劑能有效輔助延長貨架期,得出使用7%NaCl冰溫調節(jié)劑,在(-2±0.5)℃條件下儲藏的雞肉貨架期可延長至20 d以上,且NaCl對雞肉冰點的調節(jié)優(yōu)于酒精。周志揚等[43]研究添加18%氯化鈉、24%蔗糖、0.3%甘草抗氧化劑、0.18%迷迭香提取物復合保鮮劑處理雞肉后,不同溫度冰溫儲藏對雞肉貨架期的影響,發(fā)現(xiàn)添加復合保鮮劑使貨架期延長了4 d,且較低冰溫儲藏溫度更有利于延長保質期。葛慶聯(lián)等[44]通過對比冷藏與冰溫保鮮下雞肉的游離氨基酸、必需氨基酸含量及谷氨酸含量等指標,得出冰溫儲藏保鮮技術均明顯優(yōu)于對照組,增加了雞肉的鮮味和口感。
超冰溫儲藏保鮮是指將食品儲藏于冰點以下、過冷點以上,且不發(fā)生凍結現(xiàn)象,長期處于過冷狀態(tài)即超冰溫狀態(tài)的一種儲藏保鮮技術[45-48]。超冰溫儲藏溫度比冰溫儲藏溫度更低,在抑制微生物活動、酶活性和延長貨架期方面更具優(yōu)勢。超冰溫儲藏溫度比凍藏溫度高,不發(fā)生凍結,無冰晶體破壞細胞結構,其在保持食物新鮮度、風味口感、營養(yǎng)物質等方面更具優(yōu)勢,且食用時無需解凍,更加便捷。目前超冰溫儲藏保鮮技術在雞肉中的應用研究還較少,大部分集中于豬肉的研究。荊紅彭[49]進行了豬肉超冰溫儲藏保鮮技術的研究,通過對比分析汁液流失率、質構、色差、TVB-N值、菌落總數(shù)和感官評定等指標,發(fā)現(xiàn)豬里脊肉在-1℃冰溫儲藏條件下18 d已腐敗變質,而超冰溫儲藏條件下36 d仍為二級鮮肉,各項指標明顯優(yōu)于對照組。許立興等[50]通過研究菌落總數(shù)、pH值、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)等指標對比超冰溫儲藏、冰溫儲藏和冷藏對豬肉保質期的影響,結果表明,三者的保質期分別為36、18、6 d,超冰溫儲藏保鮮技術保鮮效果尤為突出。
影響食品處于超冰溫狀態(tài)的因素有很多,有研究者提出了采用輔助手段如控制溫度、降溫方式、高壓、電場、超聲波等來研究食品超冰溫狀態(tài)即過冷狀態(tài)。例如Aparicio等[51]研究發(fā)現(xiàn),當食品處于過冷狀態(tài)內部無晶核出現(xiàn)時,通過精準控制溫度可以維持過冷狀態(tài)。Kim等[52]研究了不同降溫方式(人造過冷降溫、慢速冷風降溫、快速乙醇浸漬降溫)對豬肉品質的影響,發(fā)現(xiàn)合理的降溫速度有利于維持豬肉的過冷狀態(tài)。Fernández-Martín等[53]通過研究高壓移位冷凍對豬和牛肌肉蛋白質的影響,發(fā)現(xiàn)高壓能夠增加肉制品的過冷度,當壓強為200 MPa時,-20℃肉產品仍能保持過冷狀態(tài)。Xanthakis等[54]通過研究不同強度靜電場對豬肉凍結的影響時發(fā)現(xiàn),在一定范圍內,隨著靜電場強度增加,過冷度反而降低。目前主要用空冷和浸漬冷卻來實現(xiàn)超冰溫的降溫,降溫方式少且評估過冷能力的指標也少。鄧超譯[55]認為超冰溫儲藏過程中未凍結率達到100%則處于過冷狀態(tài)。目前國內對超冰溫儲藏保鮮技術研究還處于初級階段,且應用主要集中在水產品、豬肉及蔬菜水果上,鮮少有對雞肉超冰溫儲藏保鮮技術的研究。這可能是因為超冰溫儲藏保鮮技術需要食品處于超冰溫狀態(tài)即過冷狀態(tài),這是一種極不穩(wěn)定的狀態(tài),很容易受多種因素影響發(fā)生凍結,例如外界溫度變化、壓強變化、個體差異、部位不同、食物自身生理生化變化等。食品在低溫儲藏期間是一個從細胞開始的動態(tài)變化過程,即使外界條件足夠理想,也可能在下一階段出現(xiàn)晶核而逐漸凍結[56]??赡苡捎陔u肉的營養(yǎng)成分組成或質構特殊等原因,其過冷狀態(tài)難以控制和保持,限制了超冰溫儲藏保鮮技術在雞肉產品中的研究和發(fā)展。
雞肉凍藏保鮮是指將雞宰殺后的胴體或分割肉凍結后放凍藏庫(庫溫≤-18℃)中儲藏保存。在雞肉低溫儲藏保鮮技術中,凍藏溫度最低,能夠抑制或殺死大部分的微生物,降低酶的活性,降低生化反應速率,延長雞肉的貨架期,但凍藏對雞肉品質影響較大[57]。形成的冰晶體能破壞細胞結構,蛋白質變性,解凍時汁液流失等原因會導致雞肉食用口感下降[58]。影響凍藏雞肉品質的主要因素有凍藏溫度、雞肉種類、凍結速率、凍結方式等。張誠[59]通過測定色度、肌原纖維蛋白鹽溶性、巰基含量和膠原蛋白含量等指標,對比-18℃、-30℃和-78℃凍藏溫度對雞肉品質的影響,發(fā)現(xiàn)凍藏溫度越低,質構參數(shù)下降速率越慢,越利于保持雞肉的品質,延長貨架期。朱民望等[60]研究凍藏對不同品種雞肉品質的影響時,通過測定色差值、菌落總數(shù)、pH值和揮發(fā)性鹽基氮含量等指標得出,凍藏期間雞胸肉品質變化大于雞腿肉,凍藏90 d時不同品種雞肉均符合二級鮮肉標準。張宇翔等[61]通過研究市售冷凍雞腿、冷凍雞翅和冷凍雞爪中耐冷細菌分布多樣性顯示,雞爪受微生物污染最嚴重,雞肉在冷凍儲藏過程中的優(yōu)勢腐敗菌為:假單胞菌屬占比49%,嗜冷桿菌屬占比13%、沙雷氏菌屬占比12%。Martino等[62]認為冰晶大小和位置是影響凍藏保鮮食品品質的重要因素。Mohammed等[63]研究表明,不同凍結速率和凍結方法對凍藏食品品質造成影響的主要原因是產生不同冰晶體。形成細小而分布均勻的冰晶體對于保持凍藏雞肉品質十分重要,并且在凍藏過程中要盡量避免溫度波動,避免凍藏庫出現(xiàn)-18℃以上溫度。
大量研究表明,利用低溫條件能夠抑制微生物的生長繁殖,抑制酶活性,降低生化反應速率,但是對雞肉的保鮮效果仍有限。冷藏技術條件下,微生物、酶活性和生化反應并沒有完全受到抑制,仍然會導致微生物增殖或產生有毒有害物質、脂肪水解、蛋白質變性、脂肪酸氧化等,破壞雞肉的品質,縮短貨架期。冰溫保鮮技術的溫度區(qū)間太窄,通常情況下要與氣調包裝、真空包裝、保鮮劑等聯(lián)合使用才能達到更好的保鮮效果,并且其對設備要求高,生產成本高。冰溫調節(jié)劑雖能拓寬冰溫帶,但目前所用的冰溫調節(jié)劑主要為NaCl、糖等,對雞肉的風味影響較大,如何降低冰溫調節(jié)劑對風味的影響以及開發(fā)效果好且對風味影響小的天然冰點調節(jié)劑有待于進一步研究。凍藏保鮮技術雖能延長雞肉的貨架期,但是-18℃條件下脂肪酶等仍有活性,仍能發(fā)生生化反應,長時間的冷凍會發(fā)生重結晶,造成組織結構破壞、干耗、凍結燒、蛋白質變性、解凍時汁液流失等現(xiàn)象,使雞肉品質下降。目前超冰溫技術在雞肉中還沒有應用,有可能是因為雞肉營養(yǎng)成分及組織結構特殊等原因,其過冷狀態(tài)難以控制和保持,限制了超冰溫儲藏保鮮在雞肉儲藏中的研究及應用。
低溫儲藏保鮮技術從單一的溫度控制發(fā)展到與氣調包裝、真空包裝、保鮮劑、輻照等方式相結合的儲藏保鮮,這種復合儲藏保鮮技術有很大的發(fā)展空間,相應的,未來的冰溫儲藏技術、超冰溫儲藏技術也需要與這些技術結合。尤其在可食保鮮膜方面,可以在抑制微生物、防止雞肉氧化、護色、防干耗等方向發(fā)揮作用,既能延長雞肉貨架期,又具有環(huán)保、安全、可食性等優(yōu)點。在保鮮劑方面,研究天然活性成分不僅可在抑制微生物上發(fā)揮作用,還可以在防止脂肪氧化、蛋白質分解、護色、改善揮發(fā)性物質等方向發(fā)揮作用。未來將低溫儲藏技術與可食用膜、天然活性成分保鮮劑相結合,研發(fā)新型安全環(huán)保的保鮮技術將具有廣泛的研發(fā)空間和市場應用前景。
在雞肉生產、加工、儲藏、運輸、銷售等環(huán)節(jié)中,應加大對冷鏈的研究和發(fā)展,將低溫儲藏保鮮技術與雞肉貨架期預測模型、物聯(lián)網、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術工具相結合,精準監(jiān)控雞肉儲藏溫度及品質變化,避免溫度大范圍波動。在溫度控制上,應加強制冷劑或者蓄冷材料的研究,特別是在超冰溫儲藏保鮮過程中過冷狀態(tài)的維持方面還需要進一步的研究。