冰溫條件下不同包裝方式對調理雞排肌原纖維蛋白凝膠特性的影響

于倩倩 周 干 李 聰 周 輝 徐寶才* 李 超

1.南京雨潤食品有限公司 江蘇南京 210019 2.江蘇雨潤肉食品有限公司 江蘇南京 210019

調理肉制品又稱預制肉制品，為了消費者食用便利，在生產中對肉類進行預先處理，消費者購買調理肉制品后，可以在加熱后食用或是開袋即食[1]。調理肉制品的生產通常使用畜禽肉，生產時預先加入調味料并加工至可以食用，然后把產品包裝后貯存(可依據具體情況在常溫、冷藏或冷凍的溫度下保存)并運輸到各地市場上販賣[2]。

真空包裝、托盤包裝和氣調包裝等被廣泛應用[3]。先進的包裝技術不但能夠增加保質期時長，為保障食品整體質量的一個關鍵控制點，而且合理的包裝方式便于消費者購買與食用，對于肉制品的保鮮而言，合理的包裝可以在一定程度上減緩肉類中脂肪和蛋白質的氧化，同時減少微生物對食品質量造成的危害[6,7]。

冰溫保鮮技術廣泛應用于水產品及果蔬產品中，而在肉制品保鮮中所使用比例較小。研究表明冰溫保鮮技術對微生物的活動和增殖可以起到的阻抑作用，效果比冷凍和冷藏更加明顯。

李培迪[4](2016)等在探究了宰后雞肉成熟過程中冰溫所起的作用后發現，冰溫并不會對極限pH值與肌糖原含量產生比冷藏更大的作用，但能夠增加乳糖升至最高以及肌糖原降至最低所需的時間；邵磊[5](2011)等通過實驗證明了雞脯肉的腐壞可以被冰溫減緩，相比冷藏組，冰溫組雞脯肉的保鮮期延長10d左右。

消費者在考慮是否購買肉制品時，除了肉制品的色澤以外，還會考慮到其質構特性。而優良的質構特性有賴于肌肉蛋白，特別是在制造肉糜類調理食品時，原材料是否具備充足的熱凝膠特性會對產品的質量產生決定性的影響[6～9]。肉類學研究始終關注MP的凝膠機制，在進行了大量的研究之后，學者發現，肌肉纖維蛋白對于肉制品的功能有著舉足輕重的意義，無論是其凝膠性、保水性、乳化性還是其產量、質構、保水性，都與該蛋白息息相關[10～12]。

目前，由于調理肉制品檢測方法及監控體系相對落后，市場上銷售的調理雞排品質參差不齊，食品安全難以得到保證。生產和食用的各個環節都會對調理雞排被消費時的最終質量產生影響。因此，本文針對冰溫條件下，對真空包裝和氣調包裝(20%CO2+80%N2)2種包裝方式，在不同貯藏時間下進行肌原纖維蛋白的提取，測定凝膠的保水性，流變特性和水分變化，并觀察蛋白凝膠的微觀結構，對冰溫結合包裝方式對調理雞排的品質影響進行初步解釋。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原料：冷凍去皮雞大胸來自于江蘇宇飛食品有限公司，到達實驗室后在無菌條件下用無菌自封袋分裝，備用。

氯化鈉(分析純)、鹽酸(優級純)、氯化鎂(分析純)、乙二胺四乙酸(分析純)、磷酸氫二鉀(分析純)、氫氧化鈉(分析純)、牛白蛋白(生化試劑)、五水合硫酸銅(分析純)，國藥集團化學試劑有限公司；

酒石酸鉀鈉(分析純)，廣東光華科技股份有限公司；

十二水和磷酸氫二鈉，購于西隴化工股份有限公司；

無碘食鹽(食品級)，中鹽皓龍鹽化有限責任公司；

非轉基因大豆油(食品級)，山東禹王實業有限公司；

腌制料，南京雨潤集團技術部。

1.2 儀器與設備

均質機CTHI-250B，施都凱儀器設備(上海)有限公司；

日立高速離心機CR21GIII，天美(中國)科學儀器有限公司；

微型核磁共振儀MesoMR23，上海紐邁電子科技有限公司；

電鏡能譜一體機Phenom ProX，微納(香港)科技有限公司；

日立比例雙光束分光光度計U-5100，蘇州賽恩斯儀器有限公司；

安東帕高級旋轉流變儀MCR302，安東帕(上海)商貿有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品處理

在冰溫(-2℃)條件下真空包裝和無氧氣調包裝(20%CO2+80%N2)的調理雞排分別于第0、7、14、21天采樣，分別提取肌原纖維蛋白，備用。

1.3.2 肌原纖維蛋白(MP)的提取

MP的提取是實驗參照王宇[13](2010)方法適當改進。稱取適當調理雞排,剔除結締組織和脂肪，切成小塊，絞碎。在絞碎的原料肉中加入4倍體積提取液(10mM K2HPO4、0.1M NaCl、2mM MgCl2和1mM EDTA，pH=7.0)，高速分散機勻漿(12 000r/min,1min,冰浴)，將上述懸浮液放置于高速冷凍離心機中離心(3 500g，15min，4℃)棄去上清液，將沉淀液重復提取2次，得到粗提的肌原纖維蛋白沉淀液。然后加入4倍此沉淀液體積的0.1M NaCl溶液，勻漿(12 000r/min,1min,冰浴)下離心(3 500g，15min，4℃)，重復提取一遍。取沉淀，加4倍體積的0.1M NaCl溶液，勻漿1min，過40目篩，用0.1M HCl調節pH值至6.0，3 500g冷凍離心15min。棄去上清，得提純的肌原纖維蛋白。

1.3.3 肌原纖維蛋白濃度的測定

實驗采用錢楊鵬[14](2016)的方法測定MP分散液的蛋白濃度。

配制雙縮脲試劑：用500mL水溶解6g酒石酸鉀鈉和1.5g硫酸銅。不斷攪拌并添加300mL 10%的NaOH溶液，在稀釋到1 000mL后裝進塑料瓶。

標準曲線的測定：配制10mg/mL的牛血清蛋白(BSA)，分別吸取0、2、4、6、8、10mL于試管中，然后用蒸餾水補足到10mL，再加入40mL雙縮脲試劑，充分震蕩，避光位置放置30min，比色采用波長540nm。以吸光度為橫坐標，BSA濃度為縱坐標，制作標準曲線。

樣品蛋白濃度：取待測樣品5mL，用0.5M NaOH稀釋5倍，取10mL于試管，加40mL雙縮脲試劑，經相同處理后在相同波長下比色，將樣品蛋白吸光度帶入標準曲線,求出待測蛋白的濃度。

1.3.4 肌原纖維蛋白熱制凝膠的制備

將MP的蛋白濃度用含有0.6M NaCl，15mM的K2HPO4/KH2PO4緩沖液(pH值為6.0)將其濃度調整至50mg/mL,取8mL于柱狀平底玻璃瓶(磨口,直徑35mm),加蓋密封,水浴加熱。具體升溫程序如下:起始溫度25℃，1℃/min線性升溫至53°C,在53°C條件下保溫5min,再以同樣的升溫梯度加熱至73℃。保溫5min后將玻璃瓶從水浴鍋中取出,用流水冷卻,即得MP熱制凝膠。將制備好的凝膠置于4°C條件下保存備用[15]。

1.3.5 凝膠保水性的測定

實驗參照李瑩[16](2013)凝膠的保水性通過離心的方法測定。將一定5g的凝膠于4°C條件下離心、(8 000g，20min),去除離心的水分，再稱質量。則保水性的計算公式如下。

式中：

M1為離心管和離心去水后的凝膠質量(g)；

M2為離心管和未離心去水的凝膠質量(g)；

M為離心管的質量(g)。

1.3.6 熱制成凝膠過程中的動態流變測定

實驗參照周非白[15](2016)方法并作修改，實驗選用平行板傳感器(35mm直徑)。將不同包裝MP的蛋白濃度統一調整至50mg/mL(PBS,20mM,pH 6.0,含0.6MNaCl),加載于兩平行板之間使平板間充滿蛋白分散液并將兩平行板間距設為1mm。擦去多余蛋白液后頂部涂上桂油防止水分蒸發。對MP分散液進行溫度-振蕩掃描,設定程序為:起始溫度25°C,平衡2min,然后以1℃線性升溫至85℃。平行板外與空氣接觸部分用配套夾蓋封住，防止加熱過程中水分或蛋白溶液蒸發，每個處理組設置5個重復。

1.3.7 低場核磁共振自旋-自旋馳豫時間(T2)測定

實驗參照彭曉蓓[17](2013)方法并作修改，將真空包裝和無氧氣調(20%CO2+80%N2)包裝提取的肌原纖維蛋白樣品，以1℃/min的速率升溫到80℃后保溫30min，再冷卻至室溫，所得凝膠置于4℃下保存12h后，進行核磁共振試驗。

測試條件：取2g樣品凝膠于15mm玻璃小管中，質子共振頻率22MHz，測量溫度32℃。T2弛豫時間用CPMG序列測量。

參數設置：τ-值設為250μs，重復掃描次數為32，得到4 500個回波。每個樣品重復5次，得到指數衰減圖形后用儀器自帶的Multi Exp Inv Analysis 軟件進行反演，得到T2值以及弛豫幅值。

1.3.8 掃描電鏡(SEM)凝膠微觀結構觀察

將制備的凝膠樣品切成丁狀(5mm×5mm×1mm),固定于設有導電膠水的托盤上冷凍,用掃描電鏡觀察凝膠微觀表面結構。

1.4 統計分析

每組實驗重復3次，方差分析和相關性分析采用SSPS V24.0軟件，P<0.05表示差異顯著，p<0.01表示差異極顯著，用Excel和Origin 9.1對數據進行統計分析和繪圖，數據用平均值±標準偏差來表示。

2 結果與分析

2.1 包裝方式對MP熱制凝膠保水性的影響

調理雞排肌原纖維蛋白凝膠的持水性如圖1所示。

圖1 不同包裝方法制備的肌原纖維蛋白凝膠持水性變化Fig. 1 Changes of water holding capacity of myofibrillar protein gel prepared by different packaging methods

可以看出，2種包裝方式凝膠的持水性都出現下降的趨勢，在貯藏前期凝膠的保水性變化比較緩慢，隨著貯藏時間的延長，凝膠的持水性變化加快，當貯藏到21d時，氣調包裝和真空包裝的保水性分別是95.49%和91.45%。可以看出，和真空包裝相比，氣調包裝的調理雞排肌原纖維蛋白凝膠的保水性下降速率較慢，保水性較好。

2.2 包裝方式對調理雞排肌原纖維蛋白凝膠流變性質的影響

真空冰溫貯藏和氣調(20%CO2+80%N2)冰溫貯藏雞胸肉肌原纖維蛋白凝膠的儲能模量G’的變化可以見圖2。

圖2 真空包裝(A)和氣調包裝(B)貯藏期間調理雞排肌原纖維蛋白凝膠的儲能模量變化Fig. 2 Changes in average storage modulus (G’) of prefabricate chicken chops myobrillar proteins during storage at VP (A) and MAP (B)

肌原纖維蛋白凝膠強度由儲能模量G’反映，兩組蛋白凝膠G’整體趨勢基本相同。對比圖2A、2B儲能模量G’變化情況，兩組雞排蛋白凝膠的儲能模量G’值與貯藏時間呈負相關，氣調包裝條件下凝膠的儲能模量G’值總體高于真空包裝貯藏，貯藏至第21天時，氣調包裝和真空包裝冰溫貯藏條件下凝膠儲能模量G’值分別為8 230Pa和6 590Pa，此數據說明氣調包裝條件下的雞排肌原纖維蛋白凝膠的強度更好，更有利于保持調理雞排的加工品質。

2.3 包裝方式對肌原纖維蛋白凝膠微觀結構的影響

由圖3可以看出，不同包裝方式的MP凝膠結構有明顯區別。

圖3 凝膠掃描電鏡變化圖Fig. 3 Variation diagram of gel scanning electron microscope

0d凝膠網絡結構比較致密，形成的凝膠網絡均勻細膩，孔徑均一，隨著時間的延長，不同包裝都呈現網絡結構減少，孔徑變大，膠束混亂。真空21d形成的凝膠網絡均勻性最差，孔徑變大，空隙增多，分布不均勻，網絡線呈現片狀結構，同時形成較多的塊狀聚合物。

2.4 包裝方式對肌原纖維蛋白凝膠LF-NMR的影響

在真空包裝和氣調包裝的冰溫貯藏條件下，調理雞排的肌原纖維蛋白凝膠的T2弛豫時間分布變化情況，如圖4所示。

圖3 調理雞排肌原纖維蛋白熱誘導凝膠T2弛豫時間分布Fig. 3 Typical distribution of T2 relaxation time in prefabricate chicken chops myofibrillar protein heat-induced gel at VP (A) and MAP (B)

結果顯示，弛豫時間延長表示調理雞排蛋白凝膠中的水分流動性增強，不易流動水逐漸向自由水轉化，蛋白質品質不斷劣化。從2種貯藏條件下T2各峰弛豫時間的變化速率對比可以發現，氣調包裝的冰溫貯藏條件下凝膠的T2弛豫時間變化較慢，這說明冰溫條件下氣調包裝貯藏調理雞排蛋白質的品質保持效果更好。同時，在貯藏末期，氣調包裝條件下凝膠的保水能力比真空包裝凝膠的保水能力更好。最后一段保存時期，使用氣調包裝的凝膠相比真空包裝擁有更優良的保水能力。所以氣調包裝相比真空包裝更有利于雞胸肉肌原纖維蛋白凝膠的保水能力的維系。

3 結論

綜上所述，冰溫條件下，采用氣調包裝的雞排，肌原纖維蛋白的持水能力更強，并使凝膠品質得到了改善。隨著時間的增加，氣調包裝和真空包裝儲能模量G’終值都在不斷減少，而氣調包裝的儲能模量G’在整個過程中都比真空包裝儲能模量G’的高。因此，冰溫條件下氣調包裝總體上比真空包裝的效果好。

本文只是從肌原纖維蛋白層面上初步說明氣調包裝的效果明顯，還未真正的深入到究竟是何種蛋白對調理雞排的保水性起到決定的作用，另外探究深層次不同包裝的保水性機理還有待進一步深入研究。