陳靜茹,王 梁,呂學澤,劉 雪,李興民,*
(1.中國農業大學食品科學與營養工程學院,北京 100083;2.北京市畜牧總站,北京 100101;3.中國農業大學信息與電氣工程學院,北京 100083)
北京油雞又被譽為“中華宮廷雞”,其外形獨特,肉味鮮美,是我國著名的優質地方雞種,是目前國家少數保活禽種之一[1]。許多學者已經對北京油雞進行了相關研究,例如:羅桂芬等[2]以北京油雞為實驗材料,進行分子遺傳標記及表達調控研究,同時開展北京油雞在不同日糧代謝能水平、不同VE添加水平下肌內脂肪(intramuscular fat,IMF)相關基因表達量差異的研究;Fu Dezhi等[3]研究不同飼養條件對24~40 周齡北京油雞的屠宰性能和肉質的影響;Zhao等[4]研究120 日齡北京油雞和遺傳改良后的42 日齡AA肉雞的營養和肌肉品質差異,結果表明,120 日齡的北京油雞中磷脂和必需脂肪酸含量高于42 日齡的AA肉雞,具有更高的營養價值。
目前,國內外對北京油雞的研究多集中于肌肉品質性狀相關的遺傳分子標記、篩選及飼養、日齡等對油雞肉品質的影響等方面[5-8],而對北京油雞貯藏過程中雞肉品質及風味的研究比較少。本研究通過測定北京油雞雞胸肉在4 ℃真空貯藏條件下的主要品質指標變化,并采用電子鼻技術對其貯藏過程中的揮發性風味物質進行檢測,探討北京油雞雞胸肉貯藏過程中的品質及風味變化規律,以期為北京油雞的品質控制和貯藏提供理論依據,為其申請國家地理標志性產品提供一些理論參考。
23 只240 日齡北京油雞,公雞,2.0~2.5 kg/只,購自北京喜慶民豐農業發展有限公司。頸動脈放血法當天宰殺后的雞,取其雞胸肉部分,清水洗凈瀝干;真空包裝后4 ℃條件下冷藏,每2 d選取3 塊雞胸肉進行檢測,每個指標重復測定3 次。
硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑、亞甲基藍指示劑、氫氧化鈉、95%乙醇、石油醚、無水硫酸鈉、氯化鉀、三氯乙酸、乙二胺四乙酸二鈉(ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt,EDTA)、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)、焦磷酸鈉、乙二醇雙(2-氨基乙基醚)四乙酸(ethyleneglycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N’,N’-tetraaceticacid,EGTA)、鹽酸、乙酸乙酯、鹽酸胍、氯化鎂、二硝基苯肼(dinitrophenylhydrazine,DNPH)(均為分析純) 北京索萊寶科技有限公司;平板計數瓊脂培養基 北京易秀博谷生物科技有限公司。
DZQ400-2D真空包裝機 上海鼎力輕工機械公司;TS22絞肉機 意大利Omas公司;AY220萬分之一電子天平 日本Shimadzu公司;BS210S百分之一天平 上海天平儀器廠;FA-25超細勻漿器 上海弗魯克流體機械制造有限公司;PH211臺式酸度計 意大利哈納科儀公司;Eppendorf移液器 美國Eppendorf公司;YX-280D-I高壓滅菌鍋 合肥華泰醫療設備有限公司;DK-8B電熱恒溫水槽 上海精密實驗設備有限公司;Evolution 60紫外-可見分光光度計 美國熱電公司;電子鼻設備 中國農業大學信息與電氣工程學院研發。
1.3.1 感官評價
由10 名評定人員對北京油雞雞胸肉的外觀、氣味、組織形態、肌肉彈性和整體評分進行逐項打分,每項滿分為5 分。評價標準如表1所示。

表1 雞胸肉的感官評價標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of chicken breast
1.3.2 揮發性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量測定
參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》中的蒸餾法測定。
1.3.3 菌落總數測定
參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》。
1.3.4 硫代巴比妥酸反應物(thiobarbituric acid reactive substance,TBARs)值測定
參照Juncher等[9]的方法。
1.3.5 脂肪酸的測定
參照GB 5009.168—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪酸的測定》。
脂肪的水解:稱取10.000 g絞碎樣品,移入到250 mL平底燒瓶中,加入2.0 mL十一碳酸甘油三酯內標溶液;加入約100 mg焦性沒食子酸,加入幾粒沸石,再加入2 mL 95%乙醇、4 mL水和5 mL氨水,混勻;將燒瓶放入70~80 ℃水浴中水解20 min,每5 min振蕩燒瓶,使黏附在燒瓶壁上的顆粒物混入溶液中;水解完成后,取出燒瓶冷卻至室溫。
脂肪的皂化、甲酯化及氣相色譜條件均按照上述標準進行。
1.3.6 肌苷酸及其他三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)代謝物的測定
參照宋永令等[10]的方法。
1.3.7 電子鼻測定
本研究采用的是中國農業大學信息與電氣工程學院根據生物嗅覺原理研發的電子設備,其氣敏傳感器陣列如表2所示。
測定方法參考蔣強等[11]的方法。將攪碎的北京油雞雞胸肉樣品置于電子樣品槽中,使用頂空吸氣法對樣品中的揮發性風味物質進行采集,條件如下:測定溫度40 ℃,空氣流量3 L/min,測定前傳感器清洗60 s,采樣時間300 s。

表2 電子鼻氣敏傳感器陣列Table 2 Sensors of electronic nose
采用Excel 2010軟件對實驗數據進行整理;采用SPSS Statistics 17.0統計分析軟件對實驗數據進行差異顯著性分析,并對電子鼻檢測數據做線性判別分析(linear discriminant analysis,LDA)和逐步回歸分析。差異顯著性水平為P<0.05,分析結果以平均值±標準差表示。

圖1 北京油雞雞胸肉4 ℃貯藏過程中的TVB-N含量變化Fig. 1 Changes in TVB-N content of Beijing-You chicken breast during storage at 4 ℃
TVB-N是指動物性食品中的蛋白質在內源酶和微生物的作用下分解而產生的具有揮發性的氨及低級胺類[12]。由圖1可知,貯藏前期,雞肉中TVB-N含量增加緩慢,在貯藏第6天時達到9.80 mg/100 g,貯藏后期迅速升高,貯藏第8天和第10天的TVB-N含量分別達14.93、21.93 mg/100 g。這可能是由于貯藏后期微生物含量增加,對蛋白質的分解能力增強。根據GB 16869—2005《鮮、凍禽產品》中的規定,鮮、凍禽產品中TVB-N的含量應低于15 mg/100 g。

圖2 北京油雞雞胸肉4 ℃貯藏過程中的感官評分變化Fig. 2 Changes in sensory score of Beijing-You chicken breast during storage at 4 ℃
由圖2可知,北京油雞雞胸肉的感官評分隨著貯藏時間的延長而下降。其中,貯藏第6天時的感官評分為12.23 分,已經接近感官極限;貯藏第10天時,感官評分為6.67 分,具有明顯的腐臭味。

圖3 北京油雞雞胸肉4 ℃貯藏過程中的菌落總數變化Fig. 3 Changes in total viable count of Beijing-You chicken breast during storage at 4 ℃
由圖3可知,北京油雞雞胸肉貯藏過程中的菌落總數一直處于增長的狀態,在第6天時菌落總數的對數值達5.99 (lg(CFU/g)),第8天時已經達8.05 (lg(CFU/g))。按照GB 16869—2005中的規定,鮮、凍禽產品中菌落總數的對數值應低于6.00 (lg(CFU/g)),根據此評判標準,真空包裝北京油雞雞胸肉在4 ℃冷藏條件下的貯藏期為6 d。
雞肉等不飽和脂肪酸含量較高的肉制品易發生脂肪氧化,生成氫過氧化物,再分解成醛、酮及低級脂肪酸等,從而導致肉制品風味、質地、顏色和營養等的惡化[13]。TBARs值反映的是肉制品在脂肪氧化過程中產生的以丙二醛為代表的次級反應產物的多少,是評價肉制品氧化程度的常見指標[14]。
由圖4可知,隨著貯藏時間的延長,雞胸肉的氧化程度不斷加深,刺激產物不斷增多,使得TBARs值不斷增加。這與牛力等[15]研究得到的雄性三黃雞雞胸肉不同溫度凍藏過程中TBARs值不斷上升的結果一致。Karabagias等[16]研究表明,肉制品中丙二醛含量達到0.5 mg/kg,加熱后會出現“熱異味”,真空包裝北京油雞雞胸肉在4 ℃冷藏過程中,第8天和第10天的TBARs值最大,均為0.101 mg/kg,遠低于0.5 mg/kg。

圖4 北京油雞雞胸肉4 ℃貯藏過程中的TBARs值變化Fig. 4 Changes in TBARs value of Beijing-You chicken breast during storage at 4 ℃
肉中脂質組成和脂肪酸的含量是影響肉和肉制品風味、質地等質量特性的主要因素[17]。雞肉中主要揮發性物質烷、醇、醛等均可來源于脂肪酸的氧化,脂肪酸是蒸煮雞肉最主要的揮發性風味前體物[18]。

表3 北京油雞雞胸肉4 ℃貯藏過程中的脂肪酸含量變化Table 3 Changes in fatty acid contents of Beijing-You chicken breast during storage at 4 ℃mg/100 g
由表3可知,北京油雞雞胸肉中的TOT在貯藏初期最高,為116.86 mg/100 g,SFA的含量呈先上升后下降的趨勢,在貯藏第2天時含量最高,為40.38 mg/100 g,之后含量逐漸降低。劉華貴[19]的研究表明,肉中UFA的含量對肉制品風味的形成具有重要作用。北京油雞肉貯藏過程中,UFA氧化分解,含量呈逐漸下降的趨勢。雞肉貯藏過程中的游離脂肪酸含量變化是一個動態過程,一方面磷脂與甘油三酯在酶和微生物的作用下水解生成游離脂肪酸,使游離脂肪酸含量升高,另一方面游離脂肪酸(尤其是UFA)氧化降解成一系列氧化產物,另外游離脂肪酸還與脂質氧化產生的醇反應生成酯,使雞肉游離脂肪酸含量下降,并影響雞肉的風味[20]。
亞油酸(C18:2)和花生四烯酸(C20:4)是重要的風味前體物,也是動物的必需脂肪酸。必需脂肪酸是指體內不能合成,必需由日糧供給,或通過體內特定前體物形成,對機體正常機能和健康具有重要保護作用的脂肪酸。北京油雞雞胸肉貯藏過程中的亞油酸和花生四烯酸含量逐漸下降,導致風味的劣變和營養價值的降低。
雞肉貯藏過程中,在酶的催化下發生ATP降解反應,依次降解為腺苷二磷酸(adenosine diphosphate,ADP)、腺苷酸(adenosine monophosphate,AMP)、肌苷酸(inosine monophosphate,IMP)、次黃嘌呤核苷(inosine,HxR)、次黃嘌呤(hypoxanthine,Hx)和鳥苷酸(guanosine monophosphate,GMP)。其中GMP和IMP是重要的鮮味化合物,并且可以產生一些香味物質[21]。

表4 北京油雞雞胸肉4 ℃貯藏過程中IMP及其相關物含量變化Table 4 Changes in contents of IMP and related compounds of Beijing-You chicken breast during storage at 4 ℃mg/100 g
由表4可知,北京油雞雞胸肉的ATP含量在貯藏過程中升高,這是由于ATP降解產生的ADP以及肌酸激酶催化磷酸肌酸或磷酸精氨酸產生的ADP重新合成ATP,同時糖原酵解產生ATP,也可能是由于真空包裝過程中厭氧微生物的作用導致其在貯藏過程中的含量有所上升[22-23]。北京油雞雞胸肉貯藏過程中,鮮味核苷酸不斷降解。IMP的含量從貯藏第0天的459.77 mg/100 g降至貯藏第10天的218.87 mg/100 g(P<0.05),GMP的含量從貯藏第0天的5.13 mg/100 g降至貯藏第10天的2.33 mg/100 g。Hx會產生苦味,影響肉制品的風味[24],其含量在貯藏期間不斷上升(P<0.05),導致雞肉中不良風味的產生。這些核苷酸的含量與雞肉貯藏過程中的風味變化均密切相關。
電子鼻技術是一種新興的檢測方法,能夠從組成復雜的氣體中識別并分析揮發性成分,檢測時間短,重復性高,客觀性強[25-27],其對揮發性風味物質的檢測得到的是揮發性風味的整體氣味,是揮發性風味物質的指紋圖譜,而不是某種具體的揮發性物質[28]。
利用電子鼻檢測技術對北京油雞4 ℃真空貯藏過程中的風味進行檢測,對測得的各傳感器的特征值進行LDA并作散點圖。

圖5 特征值數據LDA二維散點圖Fig. 5 Two-dimensional scatter plot of LDA for eigenvalues
由圖5可知,LDA二維散點圖無法區分貯藏2、4、6 d的北京油雞雞胸肉,但是對貯藏0、8、10 d的北京油雞雞胸肉可以進行有效區分,尤其是貯藏8 d和10 d時的樣品距離較其他貯藏時間遠,說明北京油雞雞胸肉在貯藏后期品質劣變,風味發生很大的變化,這與感官評分和菌落總數的測定結果相一致,表明北京油雞雞胸肉在4 ℃真空貯藏條件下的貯藏期為6 d。
北京油雞雞胸肉貯藏期間的感官品質變化也伴隨著風味的變化,隨著貯藏時間的變化,北京油雞雞胸肉的感官評分也有所變化,可以利用電子鼻的數據模型對北京油雞雞胸肉的感官品質進行預測[11]。利用逐步回歸方法,選擇對北京油雞雞胸肉的品質影響最大的特征變量,將其放入模型中,重復此過程,獲得感官評分與電子鼻測定數據之間的回歸模型。選擇感官評價的各指標得分平均值為因變量,從電子鼻數據中提取的眾多特征值為自變量,其中特征值包括相對平均值、相對積分值、微分值、極差、二次項系數、一次項系數、半寬值、對數擬合一次項系數及對數擬合常數項系數。用SPSS軟件進行逐步回歸分析,獲得如下回歸方程:

式中:Y為感官評分,X1為S15對數擬合常數項,X2為S8半寬值,X3為S11二次項系數,X4為S5對數擬合一次項系數,X5為S11對數擬合一次項系數,X6為S15對數擬合一次項系數。

表5 感官評分與電子鼻數據回歸模型參數Table 5 Regression model parameters between sensory score and electronic nose data
由表5可知,模型R大于0.950,R2大于0.900,P遠小于0.01,預測誤差較小,表明模型效果顯著,說明在本研究中利用電子鼻預測北京油雞雞胸肉貯藏過程中的感官品質具有可靠性,可以對其進行品質評價,但是后期需進行大量的實驗對電子鼻的預測效果進行進一步驗證。
真空包裝北京油雞雞胸肉在4 ℃冷藏過程中,不飽和脂肪酸和鮮味核苷酸(IMP和GMP)的含量不斷下降,TVB-N含量和TBARs值不斷上升,導致雞肉風味的劣變和營養價值的喪失。綜合理化指標、微生物指標和感官評分,北京油雞雞胸肉在真空包裝、4 ℃冷藏條件下的貯藏期為6 d。
電子鼻作為一種新興的檢測技術,可以有效區分貯藏前期和貯藏后期的北京油雞雞胸肉,與感官評分建立回歸方程后,可以預測雞肉在貯藏過程中的感官品質,并對其進行品質評價。