雞胸肉凍藏溫度下的理化和感官特性變化研究

（天津商業大學生物技術與食品科學學院，天津300134）

隨著社會的發展和生活水平的提高，雞肉制品得到迅猛發展，已成為僅次于豬肉的第二大肉類消費品，其消費量將持續保持穩定的增長趨勢。雞胸肉肉質細滑柔嫩，味道鮮美，不僅蛋白質含量較高，種類多，還含有對人體有益的磷酯類，易于消化吸收，有強身健體、活血健胃的功效，因此深受人們喜愛。近年來，以鮮活的方式銷售雞胸肉，經濟價值低且貯藏期有限，已無法滿足日益增長的市場需求。有研究表明，采用凍藏方法可有效抑制酶的活性和微生物的生長，從而延長雞胸肉的貨架期[1]。

雞胸肉在凍藏過程中，由于脂質氧化、蛋白質變性及微生物增殖等一系列不可逆的不良變化，影響到雞胸肉的色澤、組織狀態、風味及營養價值，導致品質下降，從而影響食用價值及消費者購買意愿，所以研究雞胸肉凍藏期間的品質變化顯得尤為重要。目前，關于不同凍藏條件對肉類品質影響的研究較多[2-4]，雞肉制品方面也已有廣泛的報道，但關于在凍藏過程中對雞胸肉的理化指標和感官特性的研究尚未見報道，因此本文通過對不同的凍藏溫度和凍藏時間對雞胸肉的pH值、水分活度、色澤、質構特性等理化指標及感官特性的變化規律進一步探究，以期提高雞胸肉的商業價值和為雞胸肉的凍藏工藝提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮的雞胸肉：一次性購于天津市華潤萬家超市。

FA2004A電子天平：上海精天儀器有限公司；IKA T10高速組織勻漿機：德國IKA公司；EL20實驗室pH計：梅特勒-托利多儀器有限公司；Aqua Lab水分活度測定儀：美國Decagon公司；Hunter Lab色差儀：美國Hunter Lab公司；PEN3便攜式電子鼻：德國AIRSENSE公司；TA.XT Plus物性測試儀：英國Stable Micro Systems公司。

1.2 方法

1.2.1 材料預處理

將雞胸肉洗凈，切成約3 cm厚，200 g/塊裝入無菌袋內，在4℃的冰箱內預冷2 h。

1.2.2 凍藏與解凍

將預冷后的雞胸肉經塑料密封包裝后，分別置于-20、-40、-80℃不同溫度的冰箱進行凍藏，每隔3天測其指標變化。試驗時，取適量雞胸肉于4℃的冰箱內解凍24 h，解凍后的樣品用于后序指標的測定。每組處理5個樣品。

1.2.3 理化指標的測定

1.2.3.1 pH值的測定

取10 g不同凍藏溫度處理的雞胸肉，切碎，加入90 mL去離子水，均質25 s，在室溫下靜置30 min后，測定其上清液的pH值。每組做3次平行，結果取平均值。

1.2.3.2 水分活度的測定

采用Aqua Lab水分活度測定儀對不同凍藏溫度處理的雞胸肉水分活度值進行測定。取20 g不同凍藏溫度處理的雞胸肉，切碎，放入待測盤中進行測定。每個處理組做3次平行試驗，結果取平均值。

1.2.3.3 色澤的測定

取適量不同凍藏溫度處理的雞胸肉，分別切成表面平整、光滑且完整的塊狀。采用Hunter Lab色差儀對雞胸肉表面的L*值、a*值和b*值進行測定。測樣前用空白板進行校準，每個處理組做3次平行試驗，結果取平均值。

1.2.3.4 氣味的測定

參照曹玲等[5]的方法。將不同凍藏溫度處理的雞胸肉均勻切碎后，分別取5 g置于50 mL燒杯內，用無菌保鮮膜密封，待氣味揮發30 min后測定。測樣前，要用空氣清洗儀器至少4次，排除儀器殘留氣體。

1.2.4 質構特性的測定

將不同凍藏溫度處理的雞胸肉切成規格為3 cm×3 cm×3 cm的塊狀。采用質構儀進行測定，質構分析探頭類型：P50，測定參數：測前速率為2.00 mm/s，測試速率為2.00 mm/s，測后速率為1.00 mm/s，測試時間為10 s，觸發力為5.0 g，壓縮比為50%[6]，觸發類型為自動。每個處理組做3次平行試驗，結果取平均值。

1.2.5 感官評定

參照GB 2707-2016《食品安全國家標準鮮（凍）畜、禽產品》[7]進行，選擇10名相關專業的評價員組成感官評定小組，以雞胸肉的色澤、組織狀態、氣味及肉湯狀態為評價指標，按表1的評價標準進行評分，總分為40分，結果取平均值。

1.2.6 數據處理

采用Excel 2007、Origin 8.5進行圖表繪制，并通過SPSS 16.0對試驗數據進行顯著性檢驗和多重比較分析。

表1 感官評分標準表Table 1 Sensory scoring criteria of chicken breast

2 結果與分析

2.1 不同凍藏溫度對雞胸肉pH值的影響

圖1表示雞胸肉在不同凍藏溫度下隨凍藏時間的延長的pH值變化規律。

由圖1可知，將雞胸肉凍藏3 d～15 d時，在-20℃凍藏溫度下，其pH值呈先上升后下降的變化趨勢且存在顯著差異（p＜0.05），在第9天時達到最大值。而在-40℃和-80℃凍藏溫度下的雞胸肉pH值均呈上升的趨勢且差異顯著（p＜0.05）。這與馬妍等[8]研究凍藏溫度對河豚魚魚肉的pH值的變化規律基本一致。雞胸肉在凍藏過程中，肌肉蛋白質在內源蛋白酶和微生物分泌酶的作用下，逐漸降解為多肽和氨基酸，并釋放出堿性基團，同時微生物可將氨基酸和其他含氮小分子分解產生氨及胺類，導致pH值上升[9]。凍藏溫度較高時，有利于糖原分解，三磷酸腺苷逐漸降解產生磷酸肌酸等酸性物質，隨著凍藏時間的延長，磷酸不斷被累積，使pH值在達到極限pH值后逐漸下降，并且該條件下有利于乳酸菌等細菌大量繁殖從而降低pH值[10]。整體可知，凍藏時間越短，凍藏溫度越低，越有利于雞胸肉的pH值處于較低的狀態，可能是因為低溫可有效抑制酶的活性和微生物的生長，并延緩蛋白質的分解。

2.2 不同凍藏溫度對雞胸肉水分活度的影響

水分活度表示食品中水分的存在狀態，反映了水與食品的結合或游離程度，所以水分活度越低，越有利于雞胸肉的保存[11]。不同凍藏溫度對雞胸肉水分活度的影響見圖2。

由圖2可知，在凍藏3d～15d過程中，不同凍藏溫度下雞胸肉的水分活度均呈下降的趨勢（p＜0.05），這與崔瑞穎等[12]研究凍藏對海灣扇貝閉殼肌的水分活度變化趨勢一致。當凍藏溫度為-80℃時的水分活度明顯低于-20℃和-40℃（p＜0.05）。當凍藏超過9天后，在-20℃和-40℃凍藏溫度下的水分活度無明顯差異（p＞0.05）。在-20、-40℃和-80℃的不同凍藏溫度下凍藏15天后，雞胸肉的水分活度值分別下降了0.42%、0.41%和0.62%。在凍藏的過程中，蛋白質中的二硫鍵、氫鍵等疏水化合鍵或親水鍵遭到破壞，使原來與蛋白質結合的水分子變成游離水流出，蛋白質上的羧基和氨基因失水而暴露出來，從而導致脂質氧化速率加快及蛋白質凝聚變性，使水分活度下降[13]。此外，在凍結的過程中，冰晶不斷形成并逐漸聚集膨脹破壞了肌肉組織細胞，也可導致蛋白質變性，從而影響水分活度。凍藏溫度越低，雞胸肉中的水分活度越小，說明結合程度越高，可延緩微生物增殖和脂質氧化速率，雞胸肉的質量損失減少，有效延長雞胸肉的貨架期。

2.3 不同凍藏溫度對雞胸肉色澤的影響

色澤是肉類制品外觀屬性中最重要的因素之一，肉色的深淺直接影響到產品品質的好壞及銷售量[14]。不同凍藏溫度對雞胸肉L*值、a*值和b*的影響見圖3。

由圖3可以看出，在凍藏過程中，雞胸肉的顏色隨著凍藏溫度和凍藏時間發生不同程度的變化。在不同凍藏溫度下，雞胸肉的L*值均存在顯著差異（p＜0.05），并且凍藏溫度越高，L*值越大。隨著時間的延長，在-20、-40℃和-80℃凍藏溫度下處理的雞胸肉的L*值均呈上升趨勢，并且在凍藏15天后，雞胸肉的L*值分別提高了7.54%、8.27%和9.16%。由圖3可知，不同凍藏溫度處理的雞胸肉，隨著凍藏時間的延長，其a*值和b*值逐漸下降且存在顯著差異（p＜0.05），這與王曉香等[15]的結論基本一致。在-20、-40℃和-80℃不同凍藏溫度下凍藏15天后，雞胸肉的a*值的下降幅度分別為78.89%、59.11%和53.66%，b*值分別下降了35.95%、34.16%和33.54%。

圖1 不同凍藏溫度對雞胸肉pH值影響Fig.1 Effect of different frozen storage temperature on pH value of chicken breast

圖2 不同凍藏溫度對雞胸肉水分活度的影響Fig.2 Effect of different frozen storage temperature on water activity of chicken breast

圖3 不同凍藏溫度對雞胸肉L*值、a*值和b*的影響Fig.3 Effect of different frozen storage temperature on L*，a*and b*value of chicken breast

雞胸肉屬于白肉類，所以顏色較淺，主要由白肌纖維組成。在凍藏的過程中，隨著凍藏時間的延長，雞胸肉由淡黃色逐漸發白，這對消費者評價其新鮮度的影響極大。凍藏溫度越高，a*值下降幅度越大，可能是因為肌肉蛋白在凍藏溫度較高的條件下易變性促使肌紅蛋白及其它含有色素的蛋白的氧化速率加大，從而生成其他的衍生物[16]。L*和b*值的變化可能與脂肪成分的氧化有關，低溫凍藏可延緩脂肪氧化速率但不會終止，不飽和脂肪酸在氧化過程中，會生成酮、醛、酸等，與肌肉蛋白反應生成不溶性化合物，使雞胸肉顏色發生變化[17-19]。因此，較低的凍藏溫度有利于減緩雞胸肉的色澤變化，保持其新鮮度。

2.4 不同凍藏溫度對雞胸肉氣味的影響

圖4、圖5和圖6是采用主成分分析方法（principal component analysis，PCA）分析不同凍藏溫度和凍藏時間對雞胸肉氣味的影響。

圖4 -20℃凍藏溫度下雞胸肉的氣味分析結果Fig.4 Volatile flavo analysis of chicken breast at-20℃frozen storage temperature

圖5 -40℃凍藏溫度下雞胸肉的氣味分析結果Fig.5 Volatile flavo analysis of chicken breast at-40℃frozen storage temperature

圖6 -80℃凍藏溫度下雞胸肉的氣味分析結果Fig.6 Volatile flavo analysis of chicken breast at-80℃frozen storage temperature

PCA分析是將所提取的傳感器多指標的信息進行數據轉換和降維，并對降維后的特征向量進行線性分類，最后在PCA分析的散點圖上顯示主要的兩維散點圖[20]。由圖4可知，在-20℃的凍藏溫度下處理的雞胸肉第一主成分貢獻率為73.90%，第二主成分貢獻率為21.30%，總貢獻率為95.20%。雞胸肉的揮發性氣味隨著凍藏時間的延長而不斷累積，在3、6 d、和9 d的主成分分析圖無重疊現象，而在12 d和15 d時出現部分重合，說明在凍藏期間產生了氣味相近的揮發性物質。由圖5可知，雞胸肉在-40℃的凍藏溫度下，第一主成分貢獻率為90.48%，第二主成分貢獻率為5.14%，總貢獻率為95.62%。除了凍藏時間為12 d和15 d時的主成分有部分重疊外，其余凍藏時間的主成分分布松散且無區域重合。由圖6可知，-80℃下不同凍藏時間處理的雞胸肉第一主成分貢獻率為82.24%，第二主成分貢獻率為15.25%，總貢獻率為97.49%。隨著凍藏時間的延長，在-80℃的雞胸肉的氣味變化與上述兩種凍藏溫度下的變化規律基本一致。總體來看，各處理組的氣味分析圖分布松散，表明通過PCA方法能夠較好地區分雞胸肉在不同凍藏時間的氣味變化。雞胸肉在細菌、酶的作用下發生物理化學變化，生成氨和胺類化合物等揮發性物質，產生刺激性氣體，所以凍藏時間越久，刺激性氣味越濃。凍藏溫度越低，總貢獻率越高，說明雞胸肉中的揮發性氮氧化合物類物質含量越少。

2.5 不同凍藏溫度對雞胸肉質構特性的影響

質構特性是反映肉類品質的重要指標之一，與肉制品的嫩度、口感密切相關，通常采用質地剖面分析（texture profile analysis，TPA）方法進行測定。本試驗選取硬度、彈性和粘聚性來評價不同凍藏溫度和凍藏時間對雞胸肉質構特性的影響，結果見表2。

表2 不同凍藏溫度對雞胸肉硬度、彈性和粘聚性的影響Table 2 Effect of different frozen storage temperature on the hardness，elasticity and cohesiveness of chicken breast

續表2 不同凍藏溫度對雞胸肉硬度、彈性和粘聚性的影響Continue table 2 Effect of different frozen storage temperature on the hardness，elasticity and cohesiveness of chicken breast

由表2得出，在凍藏3 d～15 d過程中，在不同的凍藏溫度下雞胸肉的硬度均呈下降趨勢，其中在凍藏溫度為-20℃時，各處理組間的硬度存在顯著差異（p＜0.05），這與馬妍等[8]研究凍藏溫度對河豚魚魚肉微觀結構及生化指標的影響中硬度變化趨勢一致。在-20、-40℃和-80℃下凍藏15天后，雞胸肉的硬度分別降低了63.68%、62.50%和61.50%。在凍藏過程中，構成肌原纖維的肌動蛋白被分離，圍繞在肌原纖維周圍的肌質網絡結構被破壞，使大部分可溶性的肌漿蛋白被分解，蛋白的溶解度下降，導致雞胸肉的硬度下降[21]，并且在凍結的過程中雞胸肉組織中的水分體積膨脹，使肌原纖維蛋白變性甚至部分斷裂，細胞的立體結構改變，也會使硬度下降[22]。凍藏溫度低時，肌肉組織中生成大量冰晶，導致雞胸肉硬度較大。

由表2可知，隨著凍藏時間的延長，在不同的凍藏溫度下雞胸肉的彈性不斷降低，當凍藏溫度為-20℃和-40℃時，均存在顯著差異（p＜0.5）。在-20、-40℃和-80℃下凍藏15天后，雞胸肉的彈性分別降低了17.29%、13.69%和9.43%。綜合來看，凍藏溫度越低，凍藏時間越短，越有利于保持雞胸肉的彈性。

由表2可知，隨著凍藏時間的延長，在不同的凍藏溫度下雞胸肉的粘聚性不斷降低，在-20、-40℃和-80℃下凍藏15天后，雞胸肉的粘聚性分別降低了18.17%、26.83%和28.61%。其原因可能與蛋白質變性，肌肉組織間的結合力降低有關。本研究認為，在凍藏過程中雞胸肉質構特性的變化與蛋白質變性及溶解度有關，這一變化趨勢與前述雞胸肉的水分活度的變化規律基本一致。

2.6 不同凍藏溫度對雞胸肉感官評分的影響

不同凍藏溫度對雞胸肉感官評分的影響見圖7。

圖7 不同凍藏溫度對雞胸肉感官評分的影響Fig.7 Effect of different frozen storage temperature on sensory score of chicken breast

由圖7可知，在3種不同的凍藏溫度下，隨著凍藏時間的延長雞胸肉的總體感官評分均呈下降趨勢。-80℃凍藏溫度的感官評分高于-20℃和-40℃，可能是因為微生物和酶的活性在-80℃凍藏溫度下明顯較-20℃的弱，延緩了由微生物及酶引起的腐敗變質，有效防止了肉色發白、產生異味、肉質松軟、湯汁渾濁等現象。在-20℃的凍藏溫度下，凍藏9天后開始出現劣質現象，而在-40℃和-80℃的凍藏溫度下，凍藏9天后的雞胸肉基本能被接受，而到12天d后雞胸肉出現顏色略白、有異味，指壓凹陷不易恢復原形、脂肪浮于肉湯表面等嚴重的腐敗現象。感官結果表明，凍藏溫度越低，凍藏時間越短，雞胸肉的品質及風味得以更好地保存。

3 結論

在凍藏過程中，凍藏溫度和凍藏時間對雞胸肉的理化指標和感官特性均有顯著影響。隨著凍藏時間的延長，在-20℃凍藏溫度下，雞胸肉的pH值先逐漸上升達到最大值后下降，在-40℃和-80℃時的pH值逐漸上升；水分活度值隨凍藏時間的延長均呈下降趨勢，且凍藏溫度越低，水分活度值越小；雞胸肉的L*值隨凍藏時間的延長呈上升趨勢，a*值和b*值逐漸下降；PCA分析得出，凍藏溫度越低，雞胸肉的總貢獻率越高，隨著凍藏時間的延長，雞胸肉的氣味在3 d～9 d內存在顯著差異，12 d和15 d時變化不明顯；雞胸肉的硬度、彈性和粘聚性均隨凍藏時間的延長而降低，且凍藏溫度越低，下降幅度越小；雞胸肉的感官評分隨凍藏時間的延長表現出下降的趨勢，在-80℃凍藏溫度下的各感官評分均高于-20℃和-40℃。總體而言，凍藏溫度越低，凍藏時間越短，越有利于雞胸肉品質的保存，從而達到延長貯藏期的目的。