高壓靜電場(chǎng)對(duì)不同包裝冷鮮雞肉貯藏過(guò)程中產(chǎn)品特性的影響

李 鵬，王紅提，孫玉鳳，韓榮偉，孫京新,*

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266109；2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，山東 青島 266109）

雞肉具有蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量低、熱量低及膽固醇低的“一高三低”營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)，深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)[1]。雞肉含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及較高的水分，在貯藏和流通過(guò)程中很容易腐敗變質(zhì)，影響雞肉的貨架期，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，也給消費(fèi)者帶來(lái)安全隱患[2]。在保證雞肉品質(zhì)的同時(shí)延長(zhǎng)其貯藏期對(duì)雞肉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。目前，對(duì)雞肉貯藏保鮮技術(shù)的研究主要集中在以下方面：低溫保鮮[3]、氣調(diào)保鮮[4]、生物保鮮[5]等，其中以低溫保鮮應(yīng)用最為廣泛。冷藏（0～4 ℃）是最常用的低溫保鮮方式，但雞肉保質(zhì)期短，一般在7 d左右，且在貯藏過(guò)程中雞肉原有的保水性和質(zhì)構(gòu)等食用品質(zhì)劣變嚴(yán)重[6]。目前也有大量研究報(bào)道表明，通過(guò)冷藏與氣調(diào)包裝的結(jié)合能夠明顯延長(zhǎng)肉品的保質(zhì)期，保持肉品較好的品質(zhì)[7]。氣調(diào)-冷藏保鮮技術(shù)雖然能夠明顯延長(zhǎng)肉品的貨架期，但生產(chǎn)成本較高，一定程度上限制了其廣泛應(yīng)用。因此近年來(lái)研究雞肉貯藏保鮮技術(shù)，以期最大程度保持其品質(zhì)和貨架期，同時(shí)降低生產(chǎn)成本是肉品研究領(lǐng)域的一項(xiàng)重要工作。

高壓靜電場(chǎng)（high voltage electrostatic fi eld，HVEF）是一種安全性高、設(shè)備要求低、節(jié)能環(huán)保的物理保鮮技術(shù)，是近年來(lái)食品加工中一個(gè)新的研究領(lǐng)域。其保鮮機(jī)理是利用高電壓靜電使空氣發(fā)生電離，產(chǎn)生離子霧和臭氧，降低酶的活性、抑制新陳代謝、減弱呼吸強(qiáng)度，從而對(duì)產(chǎn)品起到保鮮作用[8-9]。高壓靜電技術(shù)的研究和應(yīng)用最早多集中在果蔬保鮮領(lǐng)域[10-12]，近期也有研究發(fā)現(xiàn)，HVEF對(duì)豬肉[13]、牛肉[14]、魚(yú)肉[15]等的凍結(jié)、解凍及保鮮過(guò)程都有積極作用，能夠縮短凍結(jié)、解凍時(shí)間，降低蛋白變性程度，減少解凍過(guò)程中的汁液損失，保持肉色澤新鮮。但目前對(duì)于生產(chǎn)和消費(fèi)量持續(xù)快速增長(zhǎng)、且對(duì)品質(zhì)要求很高的冷鮮雞肉來(lái)說(shuō)，還未見(jiàn)HVEF在此領(lǐng)域的研究應(yīng)用報(bào)道。

本研究以冷鮮雞肉為原料，采用市場(chǎng)上常見(jiàn)的2 種銷售形式：普通托盤包裝和未進(jìn)行任何包裝，將雞肉樣品放置在裝有HVEF發(fā)生裝置的冷藏庫(kù)中進(jìn)行貯藏，通過(guò)測(cè)定貯藏過(guò)程中雞肉的感官指標(biāo)、pH值、顏色、硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值和菌落總數(shù)指標(biāo)變化，探究HVEF冷藏對(duì)冷鮮雞肉產(chǎn)品特性的影響，從而為HVEF技術(shù)在肉品保鮮中的應(yīng)用提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮雞胸肉購(gòu)于青島正大食品有限公司，屠宰分割后取樣，置于冰盒內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室。

托盤包裝盒 煙臺(tái)隆泰塑料包裝有限公司；三氯乙酸 上海皋申化工有限公司；乙二胺四乙酸（elhylene diamine tetraacetic acid，EDTA） 石家莊杰克化工有限公司；2-硫代巴比妥酸（2-thiobarbituric acid，TBA）上海源葉生物科技有限公司；氯仿 淄博保榮化工有限公司；平板計(jì)數(shù)瓊脂 青島海博生物技術(shù)有限公司；試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

高壓靜電場(chǎng)發(fā)生裝置（輸出電壓4 000 V）、普通冷庫(kù)山東鮮道食品科技有限公司；HI9025 pH計(jì) 意大利Hanna公司；CR-400色差儀 日本柯尼卡美能達(dá)公司；TDL-40B離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；752紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司；YXQDG02手提式電熱壓力蒸汽消毒器 山東新華安得醫(yī)療用品有限公司；DPX-9162恒溫培養(yǎng)箱 上海福瑪實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；醫(yī)用潔凈工作臺(tái) 山東博科生物產(chǎn)業(yè)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 雞肉加工及處理

新鮮雞胸肉除去表面的脂肪、筋膜，分別進(jìn)行托盤包裝和不進(jìn)行任何包裝，再將這2 種不同包裝形式的雞胸肉各分為2 組，分別放置于裝有HVEF發(fā)生裝置的冷庫(kù)（4 ℃，輸出電壓4 000 V）和沒(méi)有靜電發(fā)生裝置的普通冷庫(kù)（4 ℃）。分別得到4 個(gè)不同貯藏條件下的樣品，即托盤包裝結(jié)合HVEF冷庫(kù)貯藏（托盤靜電）、托盤包裝-普通冷庫(kù)貯藏（托盤對(duì)照）、未包裝結(jié)合HVEF冷庫(kù)貯藏（未包裝靜電）以及未包裝-普通冷庫(kù)貯藏（未包裝對(duì)照）。每2 d進(jìn)行取樣測(cè)定，測(cè)定指標(biāo)包括感官、色差、pH值、TBARs值及微生物菌落總數(shù)。

1.3.2 感官評(píng)定

參考劉雪[16]、趙菲[17]等的方法，并略作修改。感官評(píng)定小組由5 名經(jīng)專業(yè)訓(xùn)練的人員組成，對(duì)不同處理?xiàng)l件下的雞肉貯藏過(guò)程中的感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表1所示，對(duì)不同貯藏條件下、不同貯藏時(shí)間的雞肉進(jìn)行色澤、組織狀態(tài)、黏度和氣味四方面的評(píng)價(jià)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣品各項(xiàng)指標(biāo)得分，求其平均值。

表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation

1.3.3 pH值測(cè)定

參照王佳奕等[18]的方法，并略作修改。將待測(cè)樣品進(jìn)行切碎，取2 g切碎后的樣品與20 mL蒸餾水混合，放置30 min之后，用濾紙過(guò)濾掉多余的筋肉組織，用pH計(jì)在室溫下進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量之前pH計(jì)需要進(jìn)行校準(zhǔn)。

1.3.4 色差測(cè)定

將樣品放在光源下，用色差儀測(cè)定雞肉表面的亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）。每份樣品取10 個(gè)位點(diǎn)，結(jié)果取平均值。

1.3.5 TBARs值測(cè)定

參照陳鵬等[6]的方法。取10 g肉樣用研缽研細(xì)，加入50 mL 7.5%三氯乙酸（含0.1% EDTA），混合均勻并振搖30 min，使用雙層濾紙過(guò)濾2次；取上清液5 mL，加入5 mL 0.02 mol/L TBA溶液，沸水浴30 min；取出冷卻1 h后，1 600 r/min離心5 min，取上清液加入5 mL氯仿?lián)u勻，靜置分層后取上清液，分別在532、600 nm波長(zhǎng)處比色，記錄吸光度（A），按照下式計(jì)算TBARs值。

1.3.6 菌落總數(shù)測(cè)定

參照GB 4789.2—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》。每種形式包裝樣品各稱取25 g，放入盛有225 mL磷酸鹽緩沖液或生理鹽水的無(wú)菌錐形瓶中混勻，制成質(zhì)量濃度0.1 g/mL的樣品勻液；選取3 個(gè)適宜的連續(xù)稀釋度，每個(gè)稀釋度接種3 個(gè)平行無(wú)菌平皿，每皿1 mL，對(duì)照組做同樣處理；翻轉(zhuǎn)平板，將其置于（36±1） ℃條件下培養(yǎng)48 h后計(jì)數(shù)。菌落總數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：一級(jí)鮮肉≤4 （lg（CFU/g）），二級(jí)鮮肉4～6 （lg（CFU/g）），變質(zhì)肉＞6 （lg（CFU/g））。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每次測(cè)定均重復(fù)3 次，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行方差分析和差異顯著性分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏條件下雞肉的感官評(píng)分變化

圖1 HVEF對(duì)冷鮮雞肉貯藏過(guò)程中感官評(píng)分的影響Fig. 1 Effects of HVEF on sensory score of chicken during cold storage

感官指標(biāo)是評(píng)價(jià)鮮肉必不可少的指標(biāo)，其在消費(fèi)者購(gòu)買過(guò)程中起決定作用。由圖1可知：貯藏第2天時(shí)，托盤靜電組樣品的感官評(píng)分略高于其他3 組樣品，且差異顯著（P＜0.05）；貯藏第6天時(shí)，雞肉樣品的感官評(píng)分下降明顯，特別是未包裝對(duì)照組樣品組織變硬、彈性變差、色澤轉(zhuǎn)暗、出現(xiàn)酸腥味，而HVEF下貯藏的2 組雞肉樣品均顯著優(yōu)于對(duì)照組（P＜0.05）；貯藏第8天時(shí)，未包裝靜電組及未包裝對(duì)照組樣品色澤、氣味變化較為明顯，黏度明顯增大，出現(xiàn)明顯的酸臭味，托盤靜電組及托盤對(duì)照組樣品也出現(xiàn)色澤轉(zhuǎn)暗、雞肉變黏，但質(zhì)量尚可接受；所有樣品在貯藏第10天均散發(fā)出刺鼻的酸臭味，肌肉無(wú)彈性且發(fā)黏，色澤變暗。

托盤靜電組和托盤對(duì)照組樣品的綜合感官評(píng)分（包括色澤、氣味、組織形態(tài)等）分別高于其對(duì)應(yīng)的未包裝靜電組和未包裝對(duì)照組樣品，表明托盤包裝結(jié)合靜電貯藏能夠延長(zhǎng)冷鮮雞肉的貨架期。造成該差異的原因可能是一方面托盤包裝能有效避免冷鮮肉的二次污染[19]；其次，高壓靜電電離空氣產(chǎn)生的臭氧能延緩冷鮮雞肉的腐敗變質(zhì)[20]，從而維持其良好的感官品質(zhì)。

2.2 不同貯藏條件下雞肉的pH值變化

圖2 HVEF對(duì)冷鮮雞肉貯藏過(guò)程中pH值的影響Fig. 2 Effects of HVEF on pH value of chicken during cold storage

pH值可以反映肉的新鮮程度[21]，一般認(rèn)為符合一級(jí)鮮度肉的pH值在5.8～6.2之間，二級(jí)鮮肉pH值在6.3～6.6之間，變質(zhì)肉pH值大于6.7[22]。由圖2可知，在4 種不同貯藏條件下，冷鮮雞肉pH值變化均為先下降后上升。在貯藏初期（0～2 d），4 種貯藏條件下冷鮮雞肉的pH值均有所下降，但沒(méi)有顯著性差異（P＞0.05），此時(shí)pH值下降的原因主要是屠宰不久后的冷鮮雞肉中仍有部分糖原存在，因此在貯藏前期，雞肉在糖酵解酶的作用下會(huì)繼續(xù)發(fā)生酵解產(chǎn)生乳酸；隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，pH值開(kāi)始上升，這主要是由于隨著雞肉的成熟，微生物開(kāi)始大量繁殖，蛋白質(zhì)被分解為氨基酸、生物胺和氨等堿性物質(zhì)，從而使pH值上升[23]。貯藏第4天時(shí)，托盤包裝和未包裝2 種形式下，HVEF貯藏樣品的pH值均低于普通貯藏，但差異不顯著（P＞0.05）；而從貯藏第6天開(kāi)始，HVEF貯藏樣品的pH值顯著低于普通貯藏（P＜0.05）。托盤靜電組樣品直到貯藏第6天時(shí)，其pH值仍處于一級(jí)鮮度范圍內(nèi)，貯藏第8天時(shí)仍符合二級(jí)鮮度的標(biāo)準(zhǔn)，貯藏第10天接近變質(zhì)肉pH值；托盤對(duì)照組樣品貯藏第6天就處于二級(jí)鮮度，貯藏第8天開(kāi)始出現(xiàn)變質(zhì)。同樣，未包裝的樣品，HVEF貯藏也能降低pH值的上升速率，相對(duì)延長(zhǎng)了雞肉的貯藏時(shí)間。由此可知，2 種不同包裝形式下的冷鮮雞肉在HVEF下貯藏均能夠延緩pH值的升高，保持肉的新鮮度，適當(dāng)延長(zhǎng)冷鮮雞肉的貨架期。

2.3 不同貯藏條件下雞肉的色差分析

表2 HVEF對(duì)冷鮮雞肉貯藏過(guò)程中色澤的影響Table 2 Effects of HVEF on color of chicken during cold storage

由表2可知，托盤包裝形式下的冷鮮雞肉在普通與HVEF貯藏條件下的L*變化均呈先上升后下降的趨勢(shì)，而未包裝的樣品貯藏初期（0～2 d）的L*有一個(gè)顯著下降（P＜0.05），這主要是未包裝條件下，貯藏初期由于風(fēng)機(jī)的作用導(dǎo)致肉表面水分蒸發(fā)所致。貯藏初期，雞肉L*升高，這主要是由于雞肉的保水性下降，肌肉內(nèi)部水分逐漸滲出，使肉樣表面自由水增多，導(dǎo)致肉樣對(duì)光的反射能力增強(qiáng)，從而使L*升高[6,24]；但貯藏后期，HVEF貯藏條件下雞肉L*的下降程度小于非靜電貯藏，說(shuō)明HVEF貯藏條件下雞肉本身對(duì)自由水具有較好的保持作用，從而能夠維持較好的亮度[25]，同時(shí)pH值開(kāi)始升高，水分子與肌原纖維緊密結(jié)合，使更多的光被肌肉吸收，L*下降[26]。經(jīng)過(guò)相同的貯藏時(shí)間，HVEF貯藏的雞肉L*保持得更好，更加接近新鮮肉的狀態(tài)；而托盤包裝的雞肉色澤比未包裝時(shí)保持得更好。

不同貯藏條件下，雞肉的a*隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)發(fā)生顯著變化（P＜0.05），呈先上升后下降的趨勢(shì)。這主要是由于貯藏初期，雞肉的肌紅蛋白與氧氣充分結(jié)合，形成氧合肌紅蛋白，使得a*上升；隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，雞肉中肌紅蛋白與氧氣充分接觸，被氧化為高鐵肌紅蛋白；此外，貯藏后期微生物大量繁殖，也加速了高鐵肌紅蛋白的產(chǎn)生，導(dǎo)致雞肉a*下降[6]。從總體變化趨勢(shì)可以看出，HVEF貯藏的雞肉a*變化幅度較小，色澤更加穩(wěn)定。

不同貯藏條件下，雞肉的b*隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)也發(fā)生顯著變化（P＜0.05），先上升后下降，與a*變化趨勢(shì)相一致。b*的變化與高鐵肌紅蛋白的含量相關(guān)，高鐵肌紅蛋白含量增加，b*升高[6,27]。貯藏第6天后，雞肉的b*開(kāi)始下降，這主要受肉的新鮮度影響，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，肉開(kāi)始變質(zhì)，微生物開(kāi)始大量繁殖，產(chǎn)生較多的菌體蛋白，因此b*開(kāi)始下降。

2.4 不同貯藏條件下雞肉的TBARs值變化

TBARs值能夠衡量樣品中不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生丙二醛的程度，是反映肉脂質(zhì)氧化程度的直觀量化指標(biāo)，與雞肉食用品質(zhì)和貨架期有直接關(guān)系[28]。因此，TBARs值既可以作為雞肉脂肪氧化的指標(biāo)，也可以反映雞肉新鮮程度的變化。

圖3 HVEF對(duì)冷卻雞肉貯藏過(guò)程中TBARs值的影響Fig. 3 Effects of HVEF on TBARs value in chicken during cold storage

由圖3可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，4 組雞肉的TBARs值均顯著增加（P＜0.05）。其中，未包裝靜電組樣品的TBARs值上升較快，而托盤包裝組樣品上升相對(duì)較慢；相同貯藏時(shí)間時(shí)，2 種包裝形式的樣品在HVEF貯藏下的TBARs值均低于普通貯藏組（P＜0.05）。說(shuō)明托盤包裝結(jié)合HVEF貯藏能夠較好地降低雞肉脂質(zhì)氧化速率，維持雞肉的新鮮程度，這與陳建榮[29]通過(guò)HVEF貯藏魚(yú)肉的結(jié)果相似。

2.5 不同貯藏條件下雞肉的菌落總數(shù)變化

圖4 HVEF對(duì)冷鮮雞肉貯藏過(guò)程中菌落總數(shù)的影響Fig. 4 Effects of HVEF on total bacteria of chicken during storage

冷鮮肉的腐敗主要是由于細(xì)菌的大量繁殖，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的分解，因此冷鮮肉的細(xì)菌生長(zhǎng)情況是判斷其新鮮度的依據(jù)之一[30]。由圖4可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，4 組不同貯藏條件下雞肉樣品的菌落總數(shù)均呈上升趨勢(shì)（P＜0.05），但相同包裝形式下，HVEF貯藏雞肉樣品的菌落總數(shù)增長(zhǎng)速率明顯低于普通貯藏。貯藏第6天，除托盤靜電組樣品，其他樣品的菌落總數(shù)均已接近或大于6 （lg（CFU/g）），達(dá)到變質(zhì)肉的標(biāo)準(zhǔn)[31]；而托盤靜電組樣品貯藏第8天時(shí)的菌落總數(shù)大于6 （lg（CFU/g）），相當(dāng)于其他組樣品貯藏第6天時(shí)的數(shù)量，但仍顯著低于相同貯藏時(shí)間的其他組樣品。可見(jiàn)托盤包裝與HVEF貯藏結(jié)合能夠較好地抑制微生物的生長(zhǎng)，相對(duì)延長(zhǎng)冷鮮雞肉的貨架期。這與Hsieh等[32]的研究結(jié)論一致，他們認(rèn)為HVEF改變了細(xì)胞膜內(nèi)外電勢(shì)，擾亂了細(xì)菌的正常生長(zhǎng)代謝，從而達(dá)到抑制微生物生長(zhǎng)繁殖或殺滅微生物的目的。

3 結(jié) 論

本研究主要測(cè)定了HVEF對(duì)不同包裝形式冷鮮雞肉貯藏期間品質(zhì)指標(biāo)變化的影響，結(jié)果表明，相同包裝條件下，HVEF貯藏能夠顯著抑制雞肉的腐敗和不良?xì)馕兜漠a(chǎn)生，減緩雞肉肉質(zhì)彈性、組織形態(tài)等感官品質(zhì)的下降，并且HVEF貯藏能夠較好地維持雞肉色澤。HVEF對(duì)貯藏過(guò)程中雞肉TBARs值的增加也起到了顯著的延緩作用，在一定程度上延緩了脂肪氧化，抑制貯藏后期pH值的增長(zhǎng)。HVEF貯藏對(duì)雞肉中微生物的增殖也起到明顯抑制作用，特別是HVEF結(jié)合托盤包裝貯藏的冷鮮雞肉，其貨架期可達(dá)8 d，比其他條件可延長(zhǎng)2 d，該保鮮方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，HVEF在冷鮮雞肉貯藏保鮮上的應(yīng)用是可行的，并且HVEF的保鮮效果和樣品的包裝形式也有一定關(guān)系，HVEF結(jié)合托盤包裝對(duì)雞肉的作用效果較好。本研究雖然研究了HVEF對(duì)雞肉產(chǎn)品貯藏過(guò)程中特性的影響，但對(duì)產(chǎn)生這些變化的原因分析還不夠深入細(xì)致，需要后續(xù)進(jìn)一步從理論和實(shí)踐角度揭示HVEF影響品質(zhì)的作用機(jī)理。