干冰氣調法對散裝鹵鳳爪貨架期的影響

刁欣悅，南家蓮，郇延軍*，馬菲，劉麗

1(江南大學 食品學院，江蘇 無錫，214122) 2(濰坊工程職業學院，山東 青州，262500)

醬鹵肉制品是原料肉用香辛料和調味料加水煮制而成，產品酥軟，風味濃郁，很大程度地保持了肉制品的營養成分，深受消費者的歡迎[1-2]。鹵鳳爪是較為常見的一種醬鹵肉制品，目前，70%左右的鹵鳳爪產品以未經嚴格密封包裝的散裝方式進行銷售，冷鏈運輸過程溫度波動也很大，二次污染嚴重，加之銷售場所衛生難以控制[3]及未經過殺菌處理等原因，貨架期一般不會超過2 d，微生物超標的現象也時有發生，給生產企業、銷售商及消費者都帶來很大影響。目前散裝鹵肉保鮮大多依靠添加防腐保鮮劑[4]以及輔助冷鏈的方式，但保鮮效果一般[5-6]。目前，熟制肉制品的保鮮研究大多集中在密封保鮮上，ZHAI等[7]使用氣調包裝延長了鹽水鴨的貨架期并保持了鹽水鴨較好的品質，黃艷梅等[8]利用復合保鮮劑結合真空包裝延長了醬鹵肉制品貨架期，而對于未嚴格密封包裝的散裝產品氣調真空等包裝保藏法是不適用的，新型保鮮方法亟待出現。

干冰即固體CO2，是一種安全無毒的冷媒，在常壓下可全部升華為CO2氣體，因此干冰保鮮法實際上是一種新型的氣調保鮮法，該方法不需要專用的氣調保鮮設備，也不需要嚴格的密封包裝，既不存在傳統氣調包裝僅能使用一次的問題，又可以降低生產成本，且安全無殘留，操作簡單，是一種簡單方便的新型保鮮方式。CO2氣體常被用于碳酸飲料中，對人體無害，且具有抑菌和殺菌的效果，是氣調保鮮常用的氣體之一，已廣泛應用于熟制肉制品的保鮮中。葉可萍等[9]研究了氣調包裝的醬鹵鴨翅；ZHAI等[7]利用含CO2的氣調包裝對鹽水鴨進行保鮮，獲得了良好的保鮮效果。相比傳統的氣調包裝，干冰升華吸熱及自身溫度低的特點也是一大優勢，它不僅可以降低包裝件溫度，還有效地防止了運輸過程的溫度波動。因此，干冰保鮮法是一種有研究價值的新型氣調保鮮方式。早在20世紀80年代章村人[10]就將干冰用于家禽胴體的冷卻和保藏。JEYASEKARAN等[11]利用干冰冷鏈運輸魚類，發現在運輸過程中菌落總數和揮發性鹽基氮都較低，有較好的保鮮效果。甘泉等[12]將干冰噴涂技術和塊狀干冰應用于低溫火腿和香辣牛肉上，將干冰與熟肉制品直接接觸以達到冷卻產品的效果。干冰在鹵肉保藏應用還鮮有提及，本研究將干冰應用于散裝鹵鳳爪的保鮮中，探討了保鮮過程中鹵鳳爪的品質變化規律，為延長散裝鹵鳳爪保質期，進而將該技術推廣到醬鹵肉制品的保鮮中提供一定的理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鳳爪、蔥、姜、食用鹽、醬油等調味料，購于本地超市。

平板計數瓊脂(國藥集團)、干冰(食品級)等，試驗中化學試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

SW-CJ-2FD型潔凈工作臺，蘇州安泰空氣技術有限公司；SCIENTZ-09型無菌均質器，寧波新芝生物科技股份有限公司；SPX型智能生化培養箱，南京實驗儀器廠；高壓殺菌鍋、PEN 3式電子鼻，德國Airsense公司；SSW-420-2S型電熱恒溫水槽，上海博迅實業有限公司醫療設備廠；STARER3100型實驗室pH計，奧豪斯儀器(上海)有限公司；D-37520 型離心機，德國Sigma 公司；CR-400型色差計,日本柯尼卡美能達；UV2600型分光光度計,上海添時科學儀器有限公司；Oxybaby 6.0 i氣體分析儀,德國威特(WITT)公司。

1.3 方法

1.3.1 鳳爪鹵制工藝流程

根據黃艷梅等[8]所用工藝稍作修改。

洗凈鳳爪→煮沸鹵料→將鳳爪放入保持在80 ℃的鹵汁中→鹵制30 min→撈出冷卻至2～4 ℃(整個制作流程不添加任何保鮮劑)

1.3.2 樣品處理

將冷卻后的鹵鳳爪進行分裝，裝入普通市售PET/CPE復合聚酯食品袋(O2透過率119.69 cm3/(m2·d·Pa)、CO2透過率390.96 cm3/(m2·d·Pa))，每份樣品約為500 g，隨機分為4組，每組9包，1組作為空白對照組，不做任何處理。另外3組作為干冰組，將干冰放入裝有鹵鳳爪的食品袋中，干冰不與鹵鳳爪直接接觸。第1組：第0天加入90 g干冰，第2組：第0天加入90 g干冰并在第2、4天補加90 g干冰，第3組：第0天加入90 g干冰并在第3天補加90 g干冰。各組編號為DI 0、DI 2、DI 3。樣品包裝袋用封口夾封口，置于4 ℃冰箱儲藏，在規定時間每組隨機取3袋進行相關指標測定。

以鳳爪鹵制當天作為第0天，在儲藏期0～5 d對鹵鳳爪的各項指標進行測定，除第0天外各項指標(不包括氣體成分)測量時間均為添加干冰后第4小時。

1.3.3 指標測定

1.3.3.1 氣體成分的測定[7]

包裝袋內的氣體成分采用Oxybaby 6.0 i氣體分析儀進行分析，所有測量時間均為添加干冰后第4小時。

1.3.3.2 樣品中微生物的測定

菌落總數根據GB 4789.2—2016《食品微生物學檢驗菌落總數測定》[13]所規定方法進行測定。

大腸菌群數根據GB 4789.3—2016《食品微生物學檢驗大腸菌群計數》[14]中平板計數法進行測定。

樣品均采用GB4789.1《食品微生物學檢驗總則》[15]中二級采樣法進行取樣，取樣數為5。評價標準參照GB2726—2016《熟肉制品衛生標準》[16]，允許出現不超過2個樣品中菌落總數超過104CFU/g，允許出現不超過2個樣品中大腸菌群數超過10 CFU/g。

1.3.3.3 揮發性鹽基氮(total volatile base nitrogen, TVB-N)含量的測定

采用GB5009. 228—2016《食品安全國家標準食品中揮發性鹽基氮的測定》中的半微量定氮法進行測定[17]。

1.3.3.4 硫代巴比妥酸(iobarbituric acid reactive substanc TBARS)的測定

采用NAM[18]的方法并加以改進，同時做平行實驗和空白實驗。

1.3.3.5 pH值的測定

按照GB5009. 237—2016《食品安全國家標準食品pH值的測定》中的均質化樣品進項測定[19]。

1.3.3.6 色差的測定

將鹵鳳爪表皮肉樣取下平鋪在保鮮膜上，鋪成較均勻的塊狀，空氣中暴露5 min后輕輕按壓，使上表面較為平整后再用CR-400型色差計進行測量。

1.3.3.7 感官品評[20]

感官品評小組是由10名經過簡單訓練的青年組成，其中女生4名，男生6名，年紀均處在20～28歲。將鹵鳳爪外觀，顏色，氣味，口感以及總體接受程度作為評價指標，采用7分制的評價標準，其中低于4分為不可接受。感官品評前將鹵鳳爪從冰箱取出微波加熱2 min。

1.3.3.8 電子鼻風味差異分析

用洗凈除味的刀將鹵鳳爪上的肉取下，剁碎，裝入電子鼻專用瓶中，每瓶樣品量為3 g,蓋好瓶蓋并裹上保鮮膜后，放入28 ℃恒溫箱30 min后取出。采用PEN3式電子鼻對鹵鳳爪進行風味差異分析，每組平行數為4。

1.3.3.9 冷灼率的測定

由于干冰溫度很低，在其靠近鹵鳳爪時會使鹵鳳爪表面產生一層“白霜”，本文中將表面有“白霜”的鳳爪定義為“冷灼鳳爪”,冷灼率如公式(1)所示。

(1)

1.4 數據處理

實驗結果應用Microsoft Excel 2010、SPSS 20以及Origin 8進行數據處理與分析，使用one-way ANOVA方法進行分析，數據采用“平均數±誤差”的方式表達，將P<0.05定義為存在顯著差異。所有數據均為3個平行樣品分別測定3次的平均數。

2 結果與分析

2.1 鹵鳳爪包裝在儲藏過程中的氣體成分變化

如表1所示，在添加干冰的當天3組鹵鳳爪包裝中的CO2體積分數在84%～87%，屬于高CO2氣調保藏，其保鮮效果較好[21]。由于研究對象僅用封口夾封口，氣密性較差，氣體成分變化也較大，但每次添加干冰都可以使CO2含量維持在80%以上，O2含量也有明顯的下降(P<0.05)。DI 0組在第2天時，CO2含量已經低于25%，且氧氣含量已經高達10%，保鮮效果已經下降[22]，儲藏3 d時，CO2含量已經低于O2含量，此時保鮮作用幾乎喪失[22]，隨著時間的延長，袋中的氣體成分越來越接近于空氣，保鮮效果也越來越差。

表1 散裝鹵鳳爪包裝在儲藏過程中的氣體成分變化 單位：%

注：同列中標注不同大寫字母表示不同貯藏時間上存在顯著差異，P<0.05。

2.2 鹵鳳爪保藏過程中微生物的變化

2.2.1 鹵鳳爪保藏過程中菌落總數的變化

由表2可知，在整個儲藏期5 d內，菌落總數呈上升趨勢，空白組的菌落明顯高于其他組(P<0.05)，說明干冰具有良好的抑菌保鮮效果。其原因在于，干冰揮發會生成CO2，CO2對需氧型腐敗菌有抑制作用[23-24]。干冰自身溫度較低，升華需熱，導致整個環境處于低溫狀態，低溫可抑制微生物的生長[25]。儲藏2 d時，空白組的菌落總數已達到4.2 lg(CFU/g)，超出國家標準要求(4 lg(CFU/g))。而干冰組儲藏在第3天時還小于4 lg(CFU/g)，DI 2、DI 3兩組的貨架期更是延長至5 d。DI 0組中，從儲藏3 d開始，菌落總數生長速率明顯加快(P<0.05)，這與袋中氣體成分的變化有很大關系。DI 2組中3、4 d的菌落總數差異不大(P>0.05)，這是由于頻繁的氣體交換導致鹵鳳爪中菌相的變化[9]，使干冰的抑菌效果有所減弱。5 d時DI 2、DI 3兩組菌落總數無差異(P>0.05)，在實際生產中可采用僅補添1次干冰進行保鮮的方式。

表2 鹵鳳爪保藏過程中菌落總數(lg CFU/mL) 變化

注：同行中標注不同小寫字母表示不同包裝處理組之間存在顯著差異，P<0.05；同列中標注不同大寫字母表示不同貯藏時間上存在顯著差異，P<0.05。

2.2.2 鹵鳳爪保藏過程中大腸菌群數的變化

保藏實驗周期中，未檢出大腸菌群數。

2.3 散裝鹵鳳爪在儲藏過程中TVB-N的變化

TVB-N是肉制品由于酶和細菌的作用，使蛋白質分解而產生氨以及胺類等堿性含氮物質，TVB-N的含量與肉制品的腐敗程度成正比，是評價肉制品新鮮程度的重要指標之一[26]。如圖1所示，在整個儲藏過程中4組的TVB-N含量都是呈上升趨勢的，表明在整個儲藏過程中鹵鳳爪中的蛋白一直被分解，但是空白組與干冰組之間存在顯著差異(P<0.05)，干冰組TVB-N的上升速率較慢，究其原因可能是干冰揮發導致的低溫環境，抑制了酶的活性[27]。

圖1 散裝鹵鳳爪儲藏過程中TVB-N的變化

Fig.1 Changes in TVB-N of sauced chicken claws during storage

注：不同的小寫字母表示不同時間同組之間存在顯著差異P<0.05；不同的大寫字母表示同時間內不同組之間存在顯著差異P<0.05，下同。

2.4 散裝鹵鳳爪在儲藏過程中TBARS的變化

TBARS是一個反應脂肪氧化的指標，通過測定肉樣中丙二醛的含量，來確定肉制品中脂肪氧化的程度，可在一定程度上反映肉制品儲藏過程中的新鮮度[28]。

圖2 散裝鹵鳳爪儲藏過程中TBARS的變化

Fig.2 Changes in TBARS of sauced chicken claws during storage

由圖2可以看出，在整個儲藏過程中TBARS值都是呈上升趨勢，這與SIVARAJAN等[29]研究的雞肉產品在儲藏過程中TBARS變化趨勢保持一致。干冰組與空白組差異明顯(P<0.05)，說明干冰具有良好的抑制脂肪氧化能力，這可能是由于干冰升華產生CO2，使得整個包裝中CO2含量較高，而O2成分占比較低，有效減少了脂肪與氧的接觸，降低其氧化程度，使得鹵鳳爪保持較好的品質。

2.5 散裝鹵鳳爪在儲藏過程中pH的變化

圖3 散裝鹵鳳爪儲藏過程中pH的變化

Fig.3 Changes in pH of sauced chicken claws during storage

2.6 散裝鹵鳳爪在儲藏過程中色度的變化

肉及肉制品的色澤是消費者選擇產品并判斷其品質好壞的主要因素之一，尤其是作為顏色穩定性指標的紅色(a*值)[32]。如表3所示，在整個儲藏過程中，4組的a*值都是下降的，表明鹵鳳爪中的蛋白被氧化，儲藏末期空白組的a*明顯低于干冰組(P<0.05)，即空白組被氧化的情況比干水組嚴重，干冰升華產生的CO2降低了蛋白與氧氣接觸機會，有效防止鹵鳳爪被氧化。在整個保藏過程中，鹵鳳爪的亮度也呈下降的趨勢，空白組在儲藏5 d時，亮度迅速下降，是因為鹵鳳爪已經腐敗，表面蒙有一層黏膜。干冰組與空白組的差異十分明顯(P<0.05)，說明干冰可以較好地保鮮鹵鳳爪。整個儲藏過程中鹵鳳爪的黃度變化，整體呈下降趨勢，各干冰組之間差異不大(P>0.05)，但干冰組與空白組有明顯差異(P<0.05)，表明干冰在儲藏過程中可以維持鹵鳳爪的色度。

2.7 感官評價

如表4所示，在保藏5 d內，普通鹵鳳爪已經達到讓人無法接受的程度，出現了腐敗的現象。而干冰組均處于可接受程度，其中添加2次干冰(DI 2)組，在第5天還保持較優的總體接受度，其外觀和氣味均保持較好，表明干冰保鮮法能很好地保持散裝鹵鳳爪的品質，延長其貨架期。

表3 散裝鹵鳳爪儲藏過程中色度的變化

注：同行中標注不同小寫字母表示不同包裝處理組之間存在顯著差異，P<0.05；同列中標注不同大寫字母表示不同貯藏時間上存在顯著差異，P<0.05。僅在a*、b*、L*各自組內比較。

表4 感官評分表

注： “-”表示低于最低可接受程度。不同小寫字母表示不同時間相同指標之間存在差異P<0.05，不同大寫字母表示不同處理方式相同指標之間存在差異P<0.05。

2.8 不同保藏方式鹵鳳爪的電子鼻主成分分析

肉制品的氣味和香味是消費者選擇產品的重要指標，而這些味道的感知主要靠嗅覺。電子鼻作為一種分析、識別和檢測這些氣味的儀器被廣泛應用于食品檢測行業[33]。圖4中除新鮮的樣品外，其余均為保藏第5天的鹵鳳爪樣品，經SPSS主成分分析，第一主成分貢獻率為67.46%，前2個成分總貢獻率為96.998%，說明第一主成分是影響鹵鳳爪風味的主要成分，電子鼻可以較好地將4種不同保藏方式的鹵鳳爪區分開來，DI 2與DI 3與新鮮組的風味較相近，而DI 0組、空白組差異較大，其中空白組差異最大，這也與感官品評小組給出的意見較為一致，DI 2與DI 3兩組在風味上較大程度地保留了鹵鳳爪原有的香味，DI 0組的風味已經不明顯，空白組已經產生腐敗的味道，可見，電子鼻可以用于鹵鳳爪新鮮程度的評價。

圖4 不同儲藏方式電子鼻主成分分析圖

Fig.4 Electronic nose principal component analysis chart of different storage methods

2.9 冷灼率的測定

由于干冰具有溫度較低和易升華的特點，在接觸鹵鳳爪時，會使鳳爪產生冷灼現象，即鳳爪表面產生一層白霜。但隨著保藏時間的延長，這層“白霜”會消失，經試驗測定，在包裝中此“白霜”消失的時間為干冰加入后6～7 h，若將有“白霜”的鹵鳳爪取出置于空氣中，約5～8 min“白霜”便會消失。且經感官測定，在5 d的保藏期內“白霜”不會對產品產生不良影響，不會影響鹵鳳爪的感官特性。

表5 鹵鳳爪儲藏過程中冷灼率的變化 單位：%

3 結論

本實驗證明，僅在第0天添加1次干冰(DI 0組)，便可將鹵鳳爪的保藏期延長至3 d，而分別添加2次(DI 3組)和3次(DI 2組)干冰都可成功將鹵鳳爪的保藏期延長至5 d，且保持較好的風味和色澤。干冰的加入也顯著地減緩了TBARS、pH以及TVB-N值的增加(P<0.05)，表明干冰在防止脂肪氧化以及蛋白質降解方面也有一定的貢獻。干冰組鹵鳳爪的色澤(a*、b*、L*值)也明顯優于空白組(P<0.05)。綜上可知，干冰可以用于散裝鹵鳳爪的保鮮，而基于經濟因素和產業升級的考慮，選擇在第0天和第3天加入干冰即僅補加1次干冰(DI 3組)的方式，將散裝鹵鳳爪的貨架期延長至5 d，該方法可以重復添加干冰，不存在氣調包裝只能一次性應用的問題，且干冰升華后沒有任何殘留問題，不會對產品的安全性產生影響，是一種安全、方便、簡單、高效的保鮮方式。同樣，該方法也適用于其他散裝醬鹵肉制品，為散裝醬鹵肉制品行業的保鮮提供了一個簡單高效的方法。