不同氣體組分氣調包裝對冷鮮雞肉貯藏品質的影響

姚 堯，畢曉彤，熊鳳嬌，梁周群，梁麗雅,2，閆師杰,2,*

（1.天津農學院食品科學與生物工程學院，天津 300384；2.天津市農副產品深加工技術工程中心，天津 300384）

雞肉屬禽肉類，是全球主要的食用肉類之一，其具有高蛋白質、低脂肪和低膽固醇的優點[1]，且具有高度易腐的特點，在生產加工、包裝、運輸、貯藏與銷售過程中易受到微生物的侵染[2-3]。雞肉的腐敗變質不僅危害消費者的健康和安全[4-6]，也給生產者造成經濟損失。國內鮮肉市場中禽肉占據了很大一部分，而在這些禽肉類制品中又以雞肉最為常見[7]。目前，我國市場上初加工雞肉類產品主要有熱鮮雞肉、冷鮮雞肉和冷凍雞肉3 種[8]。冷鮮雞肉是指檢疫合格的活雞，經宰殺、分割、包裝后始終保持在0～4 ℃條件下貯藏[9-10]，其營養物質保存較好；相比于熱鮮雞肉，其不僅可以減少細菌繁殖，延長雞肉的貯藏時間，而且0～4 ℃條件下充分的解僵成熟（排酸）過程，會使肉質變得柔軟、有彈性，使其滋味更鮮美[11]。對于冷凍雞肉，雞肉含大量水分，凍結時體積會增加9%，凍結過程中會形成冰晶，冰晶會刺破細胞膜，使得部分可溶性蛋白質析出，且冷凍雞肉解凍后，流失的汁液可占原質量的7%左右，這些汁液中富含蛋白質等營養成分，導致其營養物質和風味損失極大[12]。

近年來，我國的經濟飛速發展，人們的生活水平日益提高，對于高品質、高營養的冷鮮雞肉需求不斷增長。目前，市售冷鮮雞肉的保藏大多使用保鮮膜、冰塊或冰箱冷藏等方式，其保質期較短，雞肉的營養物質也不能得到很好地保存，這極大地制約了冷鮮禽業的發展[13-14]，因此，如何延長冷鮮雞肉的保存期是一個值得研究和探討的問題。氣調包裝（modified atmosphere packaging，MAP）技術的作用原理是選取適宜氣體成分替換包裝內的氣體，并利用包裝材料的阻氣性和透氣性，使食品始終處于穩定的適宜氣體環境中，以抑制腐敗微生物的生長繁殖和酶促反應的發生，抑制新陳代謝，從而達到延長保質期的目的[15]。由于MAP技術對產品副作用很小且可以有效延長其保質期，因此備受冷鮮肉行業青睞。Jiménez等[16]使用70% CO2＋30% N2氣體比例氣調包裝冷鮮雞肉，4 ℃條件下貯藏，明顯延長了冷鮮雞肉的貨架期。Latou等[17]將鮮雞肉在1 g/100 mL的殼聚糖溶液中浸泡90 s后，再使用30% CO2＋70% N2進行氣調包裝，并于4 ℃條件下進行貯藏，使其貨架期由5 d延長至14 d。張新笑等[18]使用4 種不同CO2比例（0%～60%）的氣調包裝處理冷鮮雞肉，在4 ℃貯藏條件下，20%～40%比例的CO2氣調包裝能抑制冷鮮雞胸肉中熒光假單胞菌的生長繁殖。

目前，國內外已有不少學者對不同包裝方式對冷鮮雞肉保鮮效果的影響進行研究，其中大部分研究只針對較為普通的包裝、單一氣體成分氣調包裝和使用保鮮液處理后結合氣調包裝的方式，關于不同氣體組分氣調包裝對冷鮮雞肉貯藏品質的研究較少。本研究對不同氣體組分包裝對冷鮮雞肉貯藏品質的影響進行研究，氣調包裝中的CO2可抑制細菌和真菌的生長，尤其是細菌繁殖早期；O2可維持氧合肌紅蛋白，使肉色鮮艷，并能抑制厭氧細菌；N2是一種惰性填充氣體，它不影響肉的色澤，能防止氧化酸敗、霉菌的生長和寄生蟲害。雞肉雖屬于白肉類，但其具有一定紅度，適宜的低濃度O2也會對其紅度有一定影響[19-20]。張新笑等[18]研究發現，20%～40%比例的CO2氣調包裝能很好地抑制冷鮮雞胸肉中腐敗微生物的生長繁殖。因此本研究固定40% CO2氣體比例，調節O2和N2的含量，并測定冷鮮雞肉在0～4 ℃低溫貯藏期間的理化指標、微生物指標變化，比較分析不同氣體組分氣調包裝對其貯藏品質的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮雞胸脯肉 天津市西青區紅旗農貿批發市場；氣調包裝盒和封口膜 希悅爾（中國）有限公司；混合標準氣體 飛林氣體（天津）有限公司。

丁基羥基茴香醚、氯化鈉、乙二胺四乙酸、無水乙醇、氧化鎂（均為分析純） 北方天醫化學試劑廠；鹽酸、硼酸、2-硫代巴比妥酸、三氯乙酸、氯仿（均為分析純） 國藥集團化學試劑（北京）有限公司；平板計數培養基（生物試劑） 北京索萊寶生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

Basic勻漿機 德國IKA公司；PB-10胴體肉質pH直測儀 德國賽多利斯科學儀器有限公司；美川真空包裝機 諸城市美川機械有限公司；CM-5色差儀 日本柯尼卡美能達控股公司；cryovac氣調包裝機 希悅爾（中國）有限公司；SX500高壓滅菌鍋 日本Tomy Digital Biology公司；ST40R冷凍離心機 賽默飛世爾科技（中國）有限公司；CheckPoint Ⅱ氣體成分測定儀丹麥PBI Dansensor公司。

1.3 方法

1.3.1 原料預處理

供試樣品于天津市西青區紅旗農貿批發市場屠宰，并于12 h內運至天津農學院冷庫。經0～4 ℃貯藏12 h排酸后，1 h內在無菌操作室中去除結締組織，并切割成100 g左右小塊（約12 cm×5.5 cm×2 cm），再進行3 種不同比例氣體的氣調包裝（處理組1：5% O2＋40% CO2＋55% N2；處理組2：10% O2＋40% CO2＋50% N2；處理組3：40% CO2＋60% N2），對照組為托盤包裝，并使用PE保鮮膜進行密封。將包裝好的雞肉按不同處理分組后，隨機編號放入于0～4 ℃貯藏，每隔2 d測定1 次，每次測定隨機抽取不同處理組的樣品各3 份，分別測定3 次，取其平均值。

1.3.2 TBARs值測定

參考Jongberg等[21]的方法，并略作修改。稱取5 g攪碎的樣品放入50 mL離心管中，加入15 mL 7.5%三氯乙酸混懸液（含0.1%乙二胺四乙酸和0.1%丁基羥基茴香醚），在勻漿機中勻漿30 s；冷凍離心5 min（3 500 r/min）后過濾，再加入3 mL 0.02 mol/L硫代巴比妥酸溶液，混勻后在100 ℃沸水浴中反應40 min，馬上放入冰箱冷卻至室溫；取5 mL冷卻后的反應液，加入等體積的氯仿，旋渦振蕩混勻，于2 ℃、3 000 r/min條件下離心10 min后，取上清液在532 nm波長處測定吸光度。硫代巴比妥酸反應物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值以每千克脂質氧化樣品溶液中丙二醛的毫克數表示，按照下式計算。

式中：A532nm為溶液吸光度；V為樣品體積/mL；M為丙二醛分子質量（72.036 g/mol）；ε為摩爾吸光系數（156 000 L/（mol·cm））；1為光程（1 cm）；m為樣品質量/kg。

1.3.3 TVB-N含量測定

參照GB 5009.228—2016《食品安全國家標準 食品中揮發性鹽基氮的測定》[22]中的方法，采用半微量定氮法測定雞胸肉的揮發性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量。

1.3.4 pH值測定

設置胴體肉質pH直測儀的測定溫度為16 ℃，將適量樣品放置于16 ℃恒溫箱中，待樣品溫度穩定后，立即使用胴體肉質pH直測儀進行pH值的檢測并讀數。每塊肉樣在不同部位分別測定3 次，取其平均值。

1.3.5 菌落總數測定

參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品衛生微生物學檢驗 菌落總數測定》[23]。

1.3.6 紅度值（a*）測定

將樣品經絞肉機攪碎后，取適量平鋪于測量皿，使其與測量皿無空隙，厚度約3～5 mm，使用CM-5色差儀進行測定。

1.4 數據處理

數據以平均值±標準差表示，均重復測定3 次，利用SPSS 17.0軟件進行差異顯著性分析（P＜0.05表示差異顯著），采用Duncan’s法進行多重比較；實驗曲線采用SigmaPlot 12.5軟件繪制。

2 結果與分析

2.1 氣調包裝中O2和CO2的含量變化

氣調包裝食品的特點是采用不同的混合氣體對其進行防腐保鮮，氣調包裝中的氣體組分一定程度上影響食品的安全和保鮮的質量，隨著食品貯藏時間的延長，氣調包裝中的氣體成分可能會受到食品本身的影響而變化[24]。

圖1 氣調包裝中OO2的含量變化Fig. 1 Change in O2 content in modifi ed atmosphere package

圖2 氣調包裝中CCOO2的含量變化Fig. 2 Change in CO2 content in modifi ed atmosphere package

由圖1～2可知，處理組1、2在整個貯藏期間O2含量變化不大，貯藏14 d時的含量相比初始值只有少量下降，這可能是由于微生物和肌肉細胞進行微弱呼吸消耗了部分O2。貯藏前期，CO2含量開始下降，在貯藏4 d后，CO2含量基本維持在35%～36%，這可能是由于部分CO2溶解于雞肉中的水分，而消耗了部分CO2。

2.2 不同氣體組分氣調包裝對冷鮮雞肉貯藏過程中pH值的影響

圖3 不同氣體組分氣調包裝對冷鮮雞肉貯藏過程中pH值的影響Fig. 3 Effect of MAP with different gas compositions on pH value of chilled chicken during storage

pH值是衡量雞肉新鮮度的一個重要指標，雞肉主要靠谷氨酸呈味，而谷氨酸是一種酸性氨基酸，其解離度受pH值影響；雞肉水分流失也可能會導致溶質濃度的增加，pH值發生變化[25]。肉品pH值反映了肉品內部整體所處的化學環境，與肉的色澤、系水力、貨架期等核心指標相關，一般來講，一級鮮肉pH值為5.8～6.2、二級鮮肉為6.3～6.6、變質肉為6.7以上[26]。

由圖3可知，在整個貯藏期間，各組樣品的pH值呈總體上升趨勢，大致呈現“S”形變化趨勢。貯藏2 d時，僅對照組樣品的pH值增大，這可能是由于氣調包裝中的部分CO2溶解于肉的水分中，引起處理組樣品pH值下降；貯藏末期，處理組2、對照組樣品的pH值顯著高于處理組1、3，且處理組1、3無顯著差異（P＞0.05）。因此，處理組1和處理組3包裝所用的氣體組分可顯著延緩冷鮮雞肉貯藏過程中pH值的上升（P＜0.05）。

2.3 不同氣體組分氣調包裝對冷鮮雞肉貯藏過程中TBARs值的影響

圖4 不同氣體組分氣調包裝對冷鮮雞肉貯藏過程中TBARs值的影響Fig. 4 Effect of MAP with different gas compositions on TBARs value of chilled chicken during storage

TBARs值常被用于評價肉類中脂肪氧化的程度[27]，TBARs值越高，表明肉樣中脂肪氧化越嚴重，一般來講，當生肉的TBARs值超過0.5 mg/kg時表明雞肉已經腐敗變質[3]。由圖4可知，隨著貯藏時間的延長，各處理組樣品的TBARs值均逐漸增大。貯藏前6 d，各處理組樣品的TBARs值間沒有顯著差異（P＞0.05）；在整個貯藏期間，處理組3與對照組之間無顯著差異（P＞0.05）；貯藏14 d時，處理組1、2樣品的TBARs值顯著低于處理組3和對照組（P＜0.05），且處理組1顯著低于處理組2（P＜0.05）。因此，處理組1、2均可顯著延緩冷鮮雞肉貯藏過程中TBARs值的增加（P＜0.05），且處理組1表現更好。

2.4 不同氣體組分氣調包裝對冷鮮雞肉貯藏過程中TVB-N含量的影響

TVB-N是蛋白質在微生物作用下降解生成的生物氨以及胺類等堿性物質，通常用于評價肉及肉制品的新鮮度[3]。GB 2707—2016《食品安全國家標準 鮮（凍）畜、禽產品》[28]規定，雞肉中TVB-N含量的限量為15 mg/100 g。

圖5 不同氣體組分氣調包裝對冷鮮雞肉貯藏過程中TVB-N含量的影響Fig. 5 Effect of MAP with different gas compositions on TVB-N content of chilled chicken during storage

由圖5可知，隨著貯藏時間的延長，各組樣品的TVB-N含量均逐漸增大。在貯藏的前4 d，各組樣品間的TVB-N含量均沒有顯著差異（P＞0.05）；貯藏第6天和第8天時，處理組2的TVB-N含量顯著高于其他組（P＜0.05）；貯藏第12天時，處理組2和對照組樣品的TVB-N含量超過了國標規定的15 mg/100 g的限量，且均顯著高于處理組1、3（P＜0.05）；貯藏14 d時，對照組樣品的TVB-N含量顯著高于其他組（P＜0.05），但處理組1、3間無顯著差異（P＞0.05）。因此，處理組1、3均可顯著性抑制冷鮮雞肉貯藏過程中TVB-N含量的上升（P＜0.05），且處理組1、3之間無顯著差異（P＞0.05）。

2.5 不同氣體組分氣調包裝對冷鮮雞肉貯藏過程中菌落總數的影響

雞肉中的營養物質豐富，是微生物生長繁殖的優質場所，而雞肉受腐敗變質的主要原因即受到微生物污染[29]，因此菌落總數主要作為判定食品被微生物污染程度的標志。肉類菌落總數參考評價標準為新鮮肉4 （lg（CFU/g））以下，次新鮮肉4～6 （lg（CFU/g）），變質肉6 （lg（CFU/g））以上[30]。

圖6 不同氣體組分氣調包裝對冷鮮雞肉貯藏過程中菌落總數的影響Fig. 6 Effect of MAP with different gas compositions on total bacterial count of chilled chicken during storage

由圖6可知，樣品菌落總數初始值為2.83 （lg（CFU/g）），按照國標規定，此時該雞肉樣品比較新鮮，但樣品初始菌落值還是相對較高，這也會對冷鮮雞肉的貯藏產生不利影響。在整個貯藏期間，隨著貯藏時間的延長，各組樣品的菌落總數均增加；貯藏前10 d，各組樣品的菌落總數均低于國標規定的6 （lg（CFU/g））；貯藏12 d時，處理組2和對照組的菌落總數開始高于此限量標準；貯藏14 d時，處理組1、3的菌落總數顯著低于其他組（P＜0.05），且處理組1、3間無顯著差異（P＞0.05）。因此，處理組1、3均可顯著性抑制冷鮮雞肉貯藏過程中菌落總數的增加（P＜0.05）。

2.6 不同氣體組分氣調包裝對冷鮮雞肉貯藏過程中a*的影響

雞肉的色澤是廣大消費者選取新鮮雞肉最重要的參考依據[31]，a*代表的是紅度，是表示食品鮮度的指標之一，直接影響消費者對食品的接受程度。Fletcher等[32]研究表明，新鮮雞肉色澤的不同會導致加工后雞肉及其制品外觀的差異。

圖7 不同氣體組分氣調包裝對冷鮮雞肉貯藏過程中a**的影響Fig. 7 Effect of MAP with different gas compositions on a* of chilled chicken during storage

由圖7可知，在整個貯藏期間，樣品的a*整體呈下降趨勢。貯藏2 d時，處理組1、2樣品的a*有一定程度的上升，這是由于含氧氣調包裝中的氧氣會與冷鮮雞肉的肌紅蛋白反應，從而使a*變大；從貯藏2 d開始，處理組1、2樣品的a*均顯著高于另外2 組（P＜0.05）；貯藏14 d時，處理組1、2樣品的a*無顯著差異（P＞0.05），且處理組1、2的a*顯著高于其他2 組（P＜0.05）。因此，含氧氣調包裝（即處理組1、2）對于冷鮮雞肉的護色作用影響顯著（P＜0.05）。

3 結 論

本研究以3 種不同氣體組分氣調包裝處理冷鮮雞肉，以托盤包裝為對照，研究分析冷鮮雞肉貯藏過程中理化指標的變化。結果表明：處理組1、3可顯著延緩冷鮮雞肉貯藏過程中pH值的增加（P＜0.05）；處理組1、2均可顯著延緩冷鮮雞肉貯藏過程中TBARs值的增加（P＜0.05），且處理組1的效果更好；處理組1、3均可顯著抑制冷鮮雞肉貯藏過程中TVB-N含量的上升（P＜0.05），且處理組1、3之間無顯著差異（P＞0.05）；處理組1、3均可顯著抑制冷鮮雞肉貯藏過程中菌落總數的增加（P＜0.05）處理組1、2能夠顯著抑制冷鮮雞肉貯藏過程中a*的下降。不同氣體組分氣調包裝對冷鮮雞肉的總體保鮮效果為處理組1（5% O2＋40% CO2＋55% N2）＞處理組3（40% CO2＋60% N2）＞處理組2（10% O2＋40% CO2＋50% N2）＞對照組（托盤包裝）。