輻照處理對冷鮮雞肉的品質的影響

賴宏剛， 蔣云升， 張元嵩， 曹 宏， 肖 歡

(1.揚州大學旅游烹飪學院，江蘇揚州 2251272； 2.江蘇里下河地區農業科學研究所，江蘇揚州 225007)

食品輻照技術是核技術利用領域的一項新型食品保藏技術，它利用電離射線能處理所產生的物理效應、化學效應以及生物效應，使食品的保藏期得以延長，具有節能、高效、安全可靠和能保持食品良好感官品質等優點，正得到越來越多的應用[1]。輻照保鮮具有營養成分損失少、易操作、無污染、殘留少、節省能源等優點[2]。我國鈷源在食品輻照方面的研究較早，應用也較為廣泛。目前，我國已經批準了冷凍肉和熟畜禽肉2類肉制品的輻照保鮮，因此輻照在肉制品保鮮中的應用研究逐漸增多[3]。

隨著生活水平的提高，人們對冷鮮雞肉的消費越來越多，對冷鮮雞肉的品質也提出了更高的要求。但是冷鮮雞肉在加工和保藏的過程中，都會因為微生物的生長和繁殖導致品質下降。輻照處理有效延長冷鮮肉的貨架期，改善冷鮮肉保藏期間的品質。馮曉琳等研究表明輻照可以使冷鮮豬肉的顏色更加鮮艷，感官品質優于未輻照組，但其保水性降低[4]。汪昌保等報道經過電子束和γ射線處理后的樣品與未輻照處理樣品相比，在保藏期間，其顏色穩定性更好[5]。李成梁等認為輻照對肉制品質結構有影響，可使肉制品發生物理性的雞肉崩塌，導致肌肉組織嫩度上升[6]。隨著輻照技術的推廣，γ射線輻照食品已成為可能。本試驗研究表明，6 kGy劑量的輻照能夠有效地延長冷鮮雞肉的保質期。但是不同輻照劑量的處理對冷鮮雞肉品質的影響，仍有待于研究，以期為輻照綜合保鮮技術的應用提供技術支持，以及為其商業化應用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 原料

鮮雞，購于江蘇揚州金鑫花園菜市場，經過檢驗檢疫合格，用于制作冷鮮雞；真空包裝袋，由江蘇揚州科達儀器化玻公司提供；茶多酚，食品級，由上海昀冠生物科技有限公司提供；殼聚糖，食品級，由上海藍季生物有限公司提供；Nisin，食品級，由河南省洛陽奇泓生物科技有限公司提供。

1.2 試劑

濃HCl、NaCl、NaOH、Na2CO3、HClO4、H3BO3、檸檬酸鈉、酪蛋白、苯酚、苯、高純氮、三氯甲烷、丙酮、三氟化硼、石油醚、溴甲酚綠、甲基紅、甲醇、乙醇、三氯乙酸，均為分析純；無菌生理鹽水、乙醇溶液、磷酸鹽緩沖液、戊二醛溶液、乙酸戊二脂、革蘭氏染色液、H2O2溶液、奈氏試劑、格里斯試劑、吲哚試劑等，均為筆者所在實驗室配制。

1.3 儀器與設備

HH-8數顯恒溫水浴鍋，購于同華電器有限公司；SW-CJ-1F型單人雙面凈化工作臺，購于江蘇蘇州凈化設備有限公司；YX型280B型手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器，購于上海三申醫療器械有限公司；DHG-9148A型電熱恒溫鼓風干燥箱；購于上海精宏實驗設備有限公司；CR22GⅡ高速冷凍離心機，購于日本Hitachi公司；BCD-203型冰箱海信，購于北京電器有限公司；BSA224S-CW電子天平，購于廣東省廣州市深華生物技術有限公司。

1.4 樣品的制備

取整雞雞胸肉，次氯酸鈉溶液淋洗，并真空包裝。

1.5 輻照處理

樣品以60CO-γ射線為輻射源，分別進行0、2、4、6、8 kGy劑量輻照處理，輻射源的源強1.66×1016Bq，跟蹤劑量計Ag2Cr2O7經中國計量科學研究院丙氨酸劑量計(NDAS)傳遞比對校準。

1.6 指標的測定

1.6.1 掃描電鏡 樣品制備：將冷鮮雞肉樣品撕成(3 mm×1 mm×5 mm)的肉片，然后在2.5%戊二醛溶液中固定3 d，用0.1 mmol/L、pH值7.4的磷酸鹽緩沖液沖洗3次，室溫 27～28 ℃放置2 h。將樣品用蒸餾水沖洗，然后采用濃度為30%、50%、70%、90%、100%的乙醇進行梯度脫水2次，每次30 min，在浸入乙酸戊二脂中置換，樣品經超臨界CO2干燥儀干燥后，粘臺，后用IB.5型離子濺射噴金儀真空噴金，最后用掃描電子顯微鏡觀察顯微結構并拍照，加速電壓15 kV。

1.6.2 持水性及蒸煮損失率 選取冷鮮雞胸肉樣，去掉表面上的下脂肪和筋絡，準確稱取一定質量的肉樣，置于燒杯中，80 ℃的溫度水浴30 min后，用20 ℃流動水冷卻肉樣，用吸水紙吸收表面水分并稱其質量[4]。

蒸煮損失計算方法如下：

蒸煮損失=(蒸煮前肉的質量-蒸煮后肉的質量)/(蒸煮前肉的質量)。

精確稱質量約6 g冷鮮雞肉樣(m1，g)置于底部墊有紗布的50 mL離心管中，在2 000 r/min 4 ℃下離心20 min后稱質量(m2，g)，離心后的樣品置于烘箱中在105 ℃下烘制恒質量，測定除去水分后的肌肉質量(m3，g)。持水率由以下公式計算：

持水率=(m2-m3)/(m1-m3)×100%。

1.6.3 色差測定 冷鮮雞肉：隨機切取雞胸肉規格為 2 cm×1 cm×1 cm的肉片，將其放在光源下，讀取色差計顯示的數值L*值，a*值，b*值，其中L*值代表亮度、a*值代表紅度值、b*值代表黃度值。每個樣品重復5次，不斷變化位置測量。

1.6.4 質構的分析 取雞胸肉修成4 cm×2 cm×2 cm的長方體待用，探頭為P/6，形變量為40%，速度120 mm/s，間隔時間為5 s，啟始力為0.04 N，測硬度、黏附性、內聚性、彈性、咀嚼性等指標。

1.7 數據分析

每組試驗均至少重復3次取平均值，以“平均值±標準差”表示。采用SPSS軟件進行顯著性分析，采用Excel軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 冷鮮雞肉的電鏡掃描結果

由圖1可知，經過不同劑量輻照處理后，冷鮮雞肉的肌原纖維結構、肌束膜和肌束內膜發生明顯變化。不同輻照處理組冷鮮雞肉的肌絲間出現較為明顯裂縫，肌絲也存在更大范圍的斷裂，雞肉的肌原纖維結構明顯、排列整齊、縫隙變化明顯；對照組排列更為緊密，結構較為完整。輻照處理后，肌原纖維發生了明顯地收縮，肌原纖維大小相對比較均勻。輻照使得雞肉骨骼肌中的肌原纖維單元變小，并引起肌節寬度的收縮，由于肌原纖維發生收縮，導致肌原纖維結構發生疏松分離[6]。這可能與輻照破壞作用蛋白質有關。另一個明顯的特征是肌原纖維間隙非常明顯，這在一定程度上印證了雞肉輻照處理后，硬度和內聚性有所下降，同時持水率呈現下降趨勢，蒸煮損失率增加，這都與輻照引起的水分流失有關。冷鮮雞肉在輻照處理后，肌原纖維直徑變小，密度增大，輻照劑量越大，這一趨勢越明顯。

2.2 輻照對冷鮮雞肉的蒸煮損失率和保水率的影響

保水能力即持水性、系水性，是指肌肉在受外力作用時，如加壓、加熱、切碎、冷凍、解凍、腌制等加工或貯藏條件下，保持其原有水分與添加水分的能力[7]。由表1可知，未經輻照的冷鮮雞肉保水性均在80%以上，隨著保藏期的延長，持水率顯著下降(P<0.05)，這與雞肉的腐敗變質有關。經過不同劑量輻照處理的雞肉，其持水性均出現顯著下降(P<0.05)。在0 d時，2 kGy處理組的保水率下降了1.77百分點，4 kGy處理組下降了1.98百分點，6 kGy處理組下降了2.14百分點，8 kGy處理組下降了3.06百分點。這可能是由于輻照處理改變了肌肉的蛋白質的結構，從而導致肌肉組織中的水分流失，保水能力下降。但在保藏過程中，輻照處理2、4、6 kGy組的保水率變化不顯著；而8 kGy組的變化顯著(P<0.05)，說明輻照劑量對雞肉保藏過程中的保水性影響較大。

由表2可知，輻照處理增加了冷鮮雞肉的蒸煮損失率。未經輻照的0 kGy組的蒸煮損失率為28%。而2、4、6、8 kGy組的蒸煮損失率分別為32%、31%、31%、31%，比0 kGy組分別增加了4、3、3、3百分點，原因是輻照處理后脂肪氧化增強了肌絲間的相互作用，加劇了肌原纖維和肌細胞橫向收縮，導致水分的流失，從而使蒸煮損失率增加，這與輻照會破壞冷鮮肉制品結構的結論[8]相吻合。蒸煮損失率的變化與持水性的變化保持一致。在保藏期間，未經輻照處理組蒸煮損失率變化不大，這可能跟其內部結構保持較完整有關。在保藏期間，輻照處理2 kGy組，蒸煮損失率增加不顯著，這可能跟其輻照劑量較小有關。4、6、8 kGy組蒸煮損失率明顯增加(P<0.05)，說明高劑量的輻照會增加產品的蒸煮損失率，且蒸煮損失率的變化與輻照劑量的大小呈正比。

2.3 冷鮮雞及醬鹵制品保藏過程中的色澤變化

對肉的評價，第一印象就是色澤。冷鮮雞的色澤主要取決于其肌紅蛋白的含量，可用色差計測定其L*值、a*值與b*值的變化[3]。

由表3可知，在0 d時，未經輻照處理的0 kGy組L*值在保藏期間呈下降趨勢，這可能與微生物的腐敗分解有關，導致其亮度下降；而輻照處理組亮度值下降，可能因為輻照使冷鮮雞肉的持水性下降，導致對光的折射作用下降。在保藏期間，未經輻照處理的雞肉， 顏色變化較大，亮度偏暗，這跟微生物的增加有關。輻照處理組L*值在保藏期間變化不明顯，一方面由于輻照殺滅了大部分的微生物，減少了微生物對雞肉亮度的改變，另一方面可能由于經過真空處理，減少了高鐵肌紅蛋白的形成所致，保證了樣品比較穩定的亮度。

表1 鈷源輻照對冷鮮雞肉貯藏期間保水性的影響

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；同行不同大寫字母表示差異顯著(P<0.05)。表2同。

表2 鈷源輻照對冷鮮雞肉保藏期間蒸煮損失率影響

由表3可知，在0 d時，輻照處理組a*值明顯增加(P<0.05)，主要可能由氧化還原電位(ORP)值的降低和羧基肌紅蛋白的形成所致[9]。在保藏期間，輻照處理也會使雞肉的色澤達到最佳的鮮紅狀態[10]，而且在貯存過程中鮮紅色澤變化不顯著(P>0.05)，基本保持穩定。當輻照劑量達到 6 kGy 時，冷鮮雞肉保持了最大紅度值。有研究表明，紅度值的增加可以使消費者更易于接受這種新鮮度[11]。與0 kGy組相比，在0 d時，輻照處理組b*值有所下降，這可能由脂肪的輕度氧化所致[12]。在保藏過程中，0 kGy處理組的b*值呈增加趨勢，表明雞肉的變質影響到了黃度值的變化。試驗發現，未經輻照的樣品色澤呈褐黃色，而不同輻照處理組在保藏期間b*值變化不顯著，表明輻照處理使冷鮮雞肉保持比較穩定的b*值。

表3 鈷源輻照對冷鮮雞保藏過程中色澤的影響

注：同列相同指標數據后不同小寫字母表示劑量處理間差異顯著(P<0.05)，同行數據后不同大寫字母表示時間處理間差異顯著(P<0.05)。表4同。

由表4可知，與對照組相比，在0 d時，冷鮮雞肉經不同劑量的輻照處理后，硬度和內聚性出現了顯著下降(P<0.05)。這說明輻照處理使雞肉的內部結構發生了改變，使雞肉的內部纖維結構變得疏松，導致硬度和內聚性下降，此后肌肉結構蛋白在輻照的作用下分解成多肽、寡肽、氨基酸等小分子，引起肌肉纖維滲透壓增高，保水性只能部分恢復，此時的蛋白降解使得冷鮮雞肉呈現軟嫩感、硬度下降[13]，這與電鏡掃描的結果相一致。Maria等研究表明，當含水率<21.5%時，肉的硬度和含水率之間呈正比，即硬度隨著含水率的下降而下降[14]。

黏附性方面，2 kGy組為0.12 mJ，4 kGy組為0.11 mJ，6 kGy 組為0.12 mJ，8 kGy組為0.11 mJ，均顯著低于對照組的0 kGy。彈性方面，0 Gy組為2.56 mm，2 kGy組為 2.32 mm，4 kGy 組為2.37 mm，6 kGy組為2.14 mm，8 kGy組為 2.35 mm，輻照處理使雞肉的彈性下降，變化不顯著，咀嚼性增加。在保藏期間，0 kGy的硬度、內聚性、彈性、咀嚼性均呈下降趨勢，變化顯著(P<0.05)。這可能與對照組的微生物迅速增加，破壞了雞肉的結構，導致雞肉的品質下降有關。而不同輻照處理組變化不顯著，這是因為輻照處理殺滅了大部分的微生物，減少了微生物的活動。對照組的黏附性在保藏期間明顯增加，而不同劑量的輻照組變化不顯著，這也可能是因為對照組中大量的微生物使雞肉蛋白質分解，其凝膠網狀結構被破壞，肌原纖維會分泌一種黏稠的物質，將會在一定程度上增大肉品的黏附性。

表4 鈷源輻照對冷鮮雞保藏過程中質構的影響

彈性表示物體在外力作用下發生形變，撤去外力后恢復原來狀態的能力。肉類含有豐富的蛋白質，蛋白質與其水化層形成網狀結構，有一定抵抗外力的能力，這種抵抗力即表現為肉的彈性[15]。肉制品的彈性除與原料肉的種類有關外，還與產品中的蛋白質在儲藏及加工過程中的物理化學性質有關。Alamprese等認為產品自身的含水率對其彈性的影響比較明顯，在特定條件下，產品的含水率越高，彈性越大[16]。一方面，輻照處理后，雞肉的失水率增加，持水性下降，彈性的變化與雞肉的失水率保持一致，成下降趨勢。另一方面，輻照處理會破壞蛋白質網絡結構，使蛋白質基質中會出現空洞，減弱了雞肉膠原纖維蛋白形成凝膠的能力，從而降低了產品的彈性[17]。

內聚性反映的是咀嚼食物時食物抵抗并緊密連接，使食物保持完整的性質，代表組成樣品的內部結合鍵的強度[18]。咀嚼性是指與硬度、內聚性和彈性有關[19]，表示將固體食品咀嚼到可吞咽時需做功大小，在數值上等于硬度、內聚性和彈性的乘積，理論上來說，影響到上述三者的因素都會對產品的咀嚼性產生影響[20]。Feng等研究認為硬度與咀嚼性呈極顯著正相關[21]。王琳可認為咀嚼性的變化主要取決于硬度，其變化趨勢與硬度相同[22]。輻照處理后，雞肉的內聚性出現下降，這說明輻照處理破壞了蛋白基質的結構，肌內膜表面結構破裂，蜂窩狀結構消失，膠原纖維結構呈紊亂化。但隨時間增加，與對照組相比，內聚性無明顯變化。輻照處理可以使冷鮮雞肉的咀嚼性增加，隨著保藏時間的增加輻照處理組明顯優于對照組(P>0.05)，其中4 kGy組和6 kGy組內聚性、彈性和咀嚼性要高于其他處理組。

3 分析與討論

Chio等認為輻照使得雞肉骨骼肌中的肌原纖維單元變小，并引起肌節寬度的收縮，導致肌原纖維結構發生疏松、分離[23]。而李飛等認為輻照后烤鰻組織結構致密，肌肉結構輕微收縮和擠壓，表面出現凸出，說明劑量范圍內的輻照并未對產品的微觀結構造成影響[24]。本研究中冷鮮雞肉在輻照處理后，肌絲間出現較為明顯裂縫，肌纖維結構變得松散，說明輻照對冷鮮雞肉的微觀結構有明顯的影響。這與李飛等的研究不一致，可能與原料的性質有關。輻照處理還會降低雞肉的持水性，增加蒸煮損失率，這與馮曉琳等認為輻照降低雞肉的持水性的研究一致[4]。推斷其原因，這都跟肌纖維結構的改變和水分的流失有關。Al-Bachir等認為持水性的下降和蒸煮損失率的增加與輻照處理對冷鮮雞肉肌纖維結構的影響有關[25]。馮曉琳認為由于輻照后脂肪氧化增強了肌絲間的相互作用，加劇了肌原纖維和肌細胞橫向收縮，肉品蒸煮損失增加[26]。但在保藏期間，只有當輻照劑量達到8 kGy時，雞肉的持水性出現明顯下降。這說明只有大劑量的輻照處理，才會對雞肉保藏過程中的保水性影響較大。

色澤是肉品的感官評定的重要指標之一，是影響消費者購買意愿的決定性因素[27]。尚姬斌等認為0 d時，輻照處理組的a*值均明顯高于對照組，紅度較高[28]。馮曉琳等的研究表明在試驗范圍內，隨著輻照劑量的增加，a*增加；電子束輻照后，輻照劑量越高，冷鮮肉的顏色越鮮艷[4]。Ham等的研究認為5 kGy輻照處理能夠明顯增加豬肉香腸的紅度值，a*值的增加并沒有隨著輻照劑量的增加而增加[29]。本研究結果也表現出類似的規律，輻照能夠增加雞肉的紅度值，這是與肌紅蛋白的增加有關[30]。當輻照劑量達到6 kGy時，雞肉的色澤達到最佳的鮮紅狀態，而且在貯存過程中鮮紅色澤變化不大。Suklim等認為輻照處理對肉品的L*并沒有顯著影響[31]。輻照處理后，雞肉的亮度值并未發生顯著變化，這是因為輻照殺滅了大部分的微生物，減少了微生物對雞肉亮度的改變。保藏期間，輻照處理組的亮度值保持穩定，這是因為經過真空處理，減少了高鐵肌紅蛋白的形成所致，保證了樣品比較穩定的亮度；未經輻照的樣品色澤呈褐黃色。而不同輻照處理組在保藏期間，b*值變化不大，比較穩定，表明輻照處理使冷鮮雞肉保持了比較穩定的b*值，可能與輻照降低了樣品中的微生物負載量有關，因為微生物的繁殖容易導致肉制品色澤的改變[5]。

Yoon認為輻照會破壞雞肉的蛋白質結構，蛋白降解使得冷鮮雞肉軟嫩感、硬度下降[32]。本研究與之一致，說明輻照破壞了冷鮮肉的肌纖維結構，導致雞肉的硬度、彈性、內聚性下降。各個輻照組黏附性變化不大，這是因為輻照處理殺滅了大部分的微生物，減少黏稠物質的產生[6]。雞肉的彈性和雞肉的失水率保持了一致，輻照處理后，雞肉的失水率增加，持水性下降，彈性也隨之下降。

4 結論

本試驗研究結果表明，經2、4、6 kGy不同劑量輻照的冷鮮肉，其微觀結構會受到影響，持水率下降，蒸煮損失率增加，隨著保藏時間的延長，保水性變化不大，只有高劑量的輻照(8 kGy)才會對雞肉保藏過程中的保水性和蒸煮損失率影響較大。輻照處理后，冷鮮雞肉的紅度值增加，當劑量為6 kGy時，雞肉保持了較好的鮮紅色。在保藏期間，4、6 kGy輻照處理的雞肉質結構特性優于其他處理組。因此，為了保證冷鮮雞肉具有較好的品質，輻照劑量應以6 kGy為宜。