微波巴氏聯用殺菌技術對麻辣雞塊品質的影響

魏亞青，秦文霞，唐彬,3，何曉梅，王亞蒙，張敏*

1(西南大學 食品科學學院，重慶，400715)2(農業部農產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室(重慶)，重慶 400715)3(貴州省遵義市習水縣市場監督管理局，貴州 遵義，564600)

麻辣雞塊是一種將煮制雞肉與油辣椒混合后食用的特色美食。煮制雞肉極易腐敗變質，致使麻辣雞塊只能在門店當天制作當天銷售，極大制約了這一特色美食產業的快速發展。

常用的高溫高壓殺菌處理能有效抑制雞肉的腐敗變質，但雞肉品質會在很大程度上遭到破壞，對口感影響很大[1]。巴氏殺菌技術是一種既能滿足一定殺菌要求又不損害食品品質的方法[2]，但由于溫度較低，殺菌不徹底，對微生物致死效果不理想，易出現腐敗、保質期短等現象[3]。微波殺菌技術是利用微波的熱效應和非熱效應的協同作用，在短時間內使微生物體內蛋白質和生理條件發生變異，進而導致微生物體生長延緩或死亡，從而達到殺菌保鮮的目的[4-5]，其機理主要是在短時間內造成微生物的細胞膜的構造變化、酶失活、蛋白質變性、DNA直接或間接的損傷來達到殺菌保鮮的目的[3,6]，唐彬等[4,6]研究表明，微波殺菌處理能有效保持鹵制豬肉貯藏期間的感官品質，但微波處理會使肉中的大分子蛋白質振動劇烈，發生變形凝固，從而導致雞肉失水較多，硬度和剪切力的增大，使其感官品質下降[7]。

由此可知，巴氏殺菌能保持口感但殺菌效果不理想，微波殺菌不利于口感保持但殺菌效果好，如果將兩者優勢互補可能是解決口感與殺菌效果矛盾的一種有效方式。目前已有微波與巴氏聯用技術應用于食品保鮮中[7-9]。然而，目前應用較少，在雞肉產品中的研究應用更是缺乏，本試驗通過研究微波殺菌、巴氏殺菌及其聯用殺菌技術對煮制雞肉品質的影響，為雞肉保鮮的實踐提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮雞胸肉，重慶市北碚區天生路永輝超市；菜籽油、山西陳醋、生姜、大蒜、辣椒等配料，重慶市北碚區天生路永輝超市；尼龍真空包裝袋(18 cm×25 cm×0.018 cm)，山東慶祥塑料廠。

HCl(分析純)，重慶吉元化學有限公司；乙二胺四乙酸二鈉、NaOH、2,4-二硝基苯肼、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、無水乙醇、鄰苯二甲酸氫鉀、K2HPO4、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑、次甲基藍指示劑、硼酸、MgO、Na2HPO3(分析純)，成都科龍化工試劑廠；平板計數瓊脂(PCA)(分析純)，北京奧博星生物技術有限公司。

1.2 儀器與設備

UV-2450PC型全自動紫外分光光度計，日本島津公司；HH-2型數顯恒溫水浴鍋，常州奧華儀器有限公司；DPH型系列電熱恒溫培養箱，上海一恒科技儀器有限公司；KD23B-DA型微波爐，廣東美的廚房電器制造有限公司；PHS-3E型雷磁pH計，上海精密科技有限責任公司；BXM-30R型立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海博訊實業有限公司；UltraScan?PRO型色差儀，美國HunterLab公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品準備

水燒沸后將雞肉置于鍋中煮制40 min后撈出，置于5 ℃冰箱中水浴冷卻15 min，撈出瀝干水分，再用前期實驗室研究的復合保鮮液(姜蒜混合提取原液[10]與陳醋按體積比3∶1混合而得)浸泡10 min，瀝干后真空包裝，總共分成4個組。(1)CK組(對照組)：不做處理；(2)PR組(巴氏殺菌組)：90 ℃水浴鍋中加熱30 min；(3)MV組(微波殺菌組)：用功率值為800 W微波殺菌1 min；(4)PR+MV組(微波巴氏聯用殺菌組)：先巴氏殺菌90 ℃水浴鍋中加熱15 min，間隔1 min， 再用功率值為800 W的微波殺菌30 s。所有雞肉樣品處理好后，放置在5℃無菌恒溫培養箱中貯藏，每4 d各組隨機取樣進行檢測分析，共測定6次。

油辣椒制備：參考唐彬等[11]的方法制備，無菌真空袋包裝，放置在5℃無菌恒溫培養箱中貯藏，后期做感官評價時使用。

1.3.2 檢測方法

1.3.2.1 水分含量的測定

按《GB 50093—2016 食品安全國家標準食品中水分的測定》規定的方法進行測定。

1.3.2.2 菌落總數的測定

按GB 4789.2—2016《食品微生物學檢驗菌落總數測定》規定的方法測定。

1.3.2.3 NPN含量的測定

參考張楊萍等[12]的方法提取，并做一定修改，提取液用微量凱氏定氮法測定非蛋白氮含量。

1.3.2.4 pH值的測定

按GB 5009.237—2016《食品安全國家標準食品pH值的測定》規定的方法測定。

1.3.2.5 剪切力的測定

使用TA.XT2i物性測定儀測定剪切力。

參數設置：測前速率：1.50 mm/s、測中速率：1.50 mm/s、測后速率：10 mm/s、觸發力40 g、距離：30.0 mm。

將雞肉順著肌纖維方向取1 cm×1 cm×3 cm體積的肉，將設置好參數的物性測定儀用V型刀頭垂直肌纖維方向進行剪切，每個樣品取2塊，每塊測定2次，取平均值。

1.3.2.6 質構(TPA)的測定

使用TA.XT2i物性測定儀進行TPA過程測定樣品質構并記錄下數據。

參數設置：測前速率：2.0 mm/s；測中速率：1.0 mm/s； 測后速率：1.0 mm/s；測試形變量為50%；負載：5 g；循環次數：2；探頭：柱式探頭。將雞肉處理成薄厚相等的塊狀(10 mm×10 mm×10 mm)，用設置好的參數進行測定，每個樣品取5塊，取平均值。

1.3.2.7 感官評價

本實驗采用模糊數學綜合評價法。

(1)評價因素集的確立

U={u1，u2，u3，u4}

評價因素集是指影響產品感官質量的指標集合。u1，u2，u3，u4分別代表白雞肉的色澤、氣味、口感以及雞肉與油辣椒混合后(油辣椒與雞肉按質量比1∶4混合)的口感4個評價指標。即U={雞肉色澤，雞肉氣味，雞肉口感，雞肉與油辣椒混合后的口感}。

(2)評價評語集的建立

V={v1，v2，v3，v4，v5，v6，v7，v8，v9}

評價評語集是表示被評價對象所屬質量級別的集合。v1～v9分別表示單項評分1～9分。即V={極差，非常差，較差，略差，一般，略好，較好，非常好，極好}。各級評分對應的感官評定標準如表1所示。

表1 感官評定標準表Table 1 Standard of sensory evaluation

(3)評價因素權重集的確立

權重是指各個因素在被評價因素中所處地位,表示為K={k1，k2，k3，k4}，根據歸一化原則，權重集K中的元素總和為1[13]。本實驗根據相關文獻及強制決定法，確定各感官指標權重集[14]。

表2 感官評價指標的權重Table 2 The weights of index to sensory evaluation

即K={0.1，0.1，0.4，0.4}。

(4)建立模糊矩陣和模糊變換

感官評價由5位評價員來完成，根據評定人員對不同處理的雞肉的不同評價指標的得分結果，統計各指標得分次數，并進行歸一化處理[15]，得到如下模糊矩陣：

根據模糊變換原理，樣品j的綜合評價結果為Y=K×Rj。比較各個樣品計算結果，以8分以上(含8分)的峰值之和最大者認為優秀，記為優秀峰值[16]。

1.3.2.8 TVB-N含量的測定

按GB 5009.237—2016《食品安全國家標準食品揮發性鹽基氮的測定》規定的方法測定。

1.3.2.9 硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA)值的測定

參考WITTE等[17]的方法進行檢測，樣品處理后分別在532 nm和600 nm處進行比色，記錄各自的吸光值并用公式(1)計算TBA值(mg MDA/kg)：

(1)

1.4 數據處理

采用Origin 2016對數據進行圖像處理；用SPSS 24.0對各項指標進行顯著性分析，P>0.05表示沒有顯著性差異，P<0.05表示有顯著性差異，P<0.01表示有極顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 菌落總數的變化

由圖1可見，在第0天，殺菌處理組相比CK組菌落總數低，且差異極顯著(P<0.01)，這說明各殺菌處理組均有一定的殺菌效果，能明顯降低肉制品貯藏初期的微生物數量。各組菌落總數均隨著貯藏時間的延長而增大，其中MV組增長最緩慢，說明微波殺菌的效果會隨著處理時間的延長而增強，這與唐彬等[4]研究結果一致。在貯藏第12天，對照組菌落總數超過5 lg CFU/g，不再進行測定。在貯藏第20天，PR組菌落總數已達5.42 lg CFU/g而失去食用價值，這說明巴氏殺菌效果沒有微波好，其中MV組和PR+MV組的菌落總數相差不顯著，說明微波與巴氏聯用殺菌技術均能有效抑制微生物生長繁殖，延緩煮制雞肉菌落總數的上升。

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圖1 不同殺菌方式下雞肉的菌落總數的變化Fig.1 Changes of colonies number in chickens treated by different sterilization methods注：不同字母在同一貯藏時間表示差異顯著(P<0.05)，下同。

2.2 水分含量的變化

如圖2所示，殺菌處理后各組水分含量明顯降低，在第0天，各處理組與對照組差異極顯著(P<0.01)，其中MV組水分含量下降最多且與CK組差異顯著(P<0.05)；PR+MV組水分含量高于微波組，低于PR組，這是由于所有熱殺菌都會導致產品內部溫差，溫度不同會造成化學勢的不同，水分會沿著化學勢降低的方向運動，由高溫區向低溫區遷移[18]。微波加熱會使雞肉內部溫度分布不均勻，內部水分較多，吸收較多的微波能量，熱量向外層擴散，水分由內層向外層遷移[19]； PR組是使外部溫度高于內部溫度且緩慢升溫，所以，MV組會比PR組造成的水分流失多一些；PR+MV組先進行水浴加熱使肉制品整體溫度升高再進行微波加熱，降低了肉品內外部溫差，減少了水分的遷移。隨著貯藏時間的增加，雞肉的水分含量不斷降低，主要是因為微生物生長會造成雞肉蛋白質的降解，雞肉的持水能力下降[6]。在貯藏后期，PR+MV組水分含量高于PR組，這是由于MV+PR組殺菌效果優于PR組，抑制了微生物的大量繁殖，減少了微生物對蛋白質的降解，較好地維持了雞肉的水分。

圖2 不同殺菌方式下雞肉中水分含量的變化Fig.2 Changes of moisture content in chickens treated by different sterilization methods

2.2 非蛋白氮(mon-proteinrictrogen,NPN)含量的變化

非蛋白氮主要是蛋白質的降解產物，對風味形成起著非常重要的作用。由圖3可知，貯藏初期，熱處理導致蛋白酶活性升高使蛋白質發生降解，各殺菌處理組非蛋白氮含量相比對照組均有所上升(P<0.05)。

圖3 不同殺菌方式下雞肉中非蛋白氮含量的變化Fig.3 Changes of NPN in chickens treated by different sterilization methods

在整個貯藏過程中，CK組非蛋白氮含量增加最快，這主要是雞肉腐敗引起的，各殺菌處理組均有不同程度的減緩。所有殺菌組中PR組非蛋白氮含量上升最多，這是由于PR組滅菌效果不足，微生物生長導致蛋白質變性和蛋白質降解，MV組對雞肉非蛋白氮含量影響最小，這是由于微波處理對微生物的抑制效果最好，微波處理的雞肉水分流失較嚴重，一些水溶性氨基酸、多肽會隨著水分的流失而流失[20]。在貯藏后期，PR組非蛋白氮含量有下降的趨勢，是因為微生物引起蛋白質降解導致肉制品持水力下降，一些水溶性含氮化合物隨著水分流失[19]。PR+MV組的NPN含量介于PR組和MV組之間，這說明PR+MV組因微生物引起的蛋白質降解程度較PR組低，水分流失量較MV組低。

2.4 pH值的變化

由圖4可知，各處理組在貯藏過程中pH值一直呈上升趨勢，這是由于非乳酸菌微生物及其分泌的酶共同作用引起脫氨反應，導致一些氨、三甲胺等堿性產物的生成[21]。RUIZ-CAPILLAS等[22]也指出微生物大量繁殖后，在肉中內源蛋白酶和微生物分泌的蛋白分解酶的共同作用下，雞肉中的蛋白質會被降解為多肽和氨基酸，并釋放出堿性基團，造成pH值的快速升高。各殺菌處理組中，MV組與PR+MV組pH值上升最為緩慢，這是因為微波處理對肉制品微生物抑制效果更好，減少了肉制品中蛋白質的降解，從而減少了堿性基團的生成。

圖4 不同殺菌方式下雞肉的pH值的變化Fig.4 Changes of pH in chickens treated by different sterilization methods

2.5 剪切力的變化

肉制品剪切力的變化反映了熱處理對肉制品熟化作用的大小，雞肉嫩度變化越大，肉制品表面熟化作用就越大，產品的口感變化也越大[3]。由圖5可知，不同的殺菌處理均導致雞肉剪切力的增大，且差異極顯著(P<0.01)。

圖5 不同殺菌方式下雞肉的剪切力的變化Fig.5 Changes in shearing force of chickens treated by different sterilization methods

這是因為蛋白受熱變性，蛋白收縮導致其韌性增加，剪切力增大[21]，也可能是熱殺菌處理使肉制品含水量變少，剪切力增大，其中，MV組剪切力最大，是因為微波殺菌會導致肉制品蛋白質變性，肌原纖維聚集和收縮[23]。MV組剪切力下降最少，而PR組下降最多，主要是貯藏期PR組微生物快速繁殖降解蛋白質，導致肉制品結締組織降解，剪切力下降[4]。微波巴氏聯用殺菌技術能有效抑制雞肉剪切力的下降，既能避免肉制品貯藏初期因剪切力的上升而導致的肉質變老，也可延緩肉制品貯藏后期剪切力下降而導致的口感劣變。

2.6 硬度的變化

圖6 不同殺菌方式下雞肉硬度的變化Fig.6 Changes of hardness in chickens treated by different sterilization methods

2.7 感官評價

根據評價人員評價結果，可計算出各組樣品貯藏過程中綜合評價結果和優秀峰值，如表3。

由表3所示，在第0天時有85%的人認為CK組應該得9分，在所有組中得分最高，殺菌處理各組感官評分均低于CK組，說明殺菌處理對雞肉的風味和口感有一定影響，這與殺菌過程會導致雞肉水分流失、肉質變硬等有關[24]。其中微波處理對雞肉的感官品質影響最大，在第0天時僅有44%的人認為MV組應該得9分，主要是因為微波處理能短時間內使雞肉中的大分子蛋白質發生變性，導致雞肉失水嚴重，硬度和剪切力增大，使其感官品質下降[6]。

表3 各組樣品綜合評價結果Table 3 Evaluation results of each group

優秀峰值越大感官品質越好，CK組在第12天時優秀峰值為0，失去了食用價值；貯藏后期PR組優秀峰值低于MV組和PR+MV組，是且在第16天時變為0，是因為巴氏殺菌效果不足，微生物大量生長降低了雞肉感官品質。PR+MV組在貯藏期間的感官評分最高，貯藏過程中其感官品質下降最慢，這說明微波巴氏聯用殺菌技術能更好地維持麻辣雞塊的感官品質。

3.8 TVB-N含量的變化

揮發性鹽基氮是在儲藏過程中由微生物及其分泌的酶作用的結果[25]，是鑒定肉品新鮮度的一個重要指標，其值越高說明微生物對蛋白質的分解越嚴重。如圖7所示，各組TVB-N含量均隨貯藏時間的延長而上升，因為隨著貯藏時間的延長，微生物增多，非乳酸菌微生物及其分泌的酶共同作用使蛋白質分解產生含氮物質[26]。其中CK組較其他處理組增長較快，從第4天開始差異極顯著(P<0.01)，這是因為CK組微生物繁殖最快，PR組次之，在第12天后微生物增長迅速，導致TVB-N含量快速升高，而PR+MV組和MV組增長緩慢，這是因為微波殺菌效果較為顯著，能有效抑制微生物生長和破壞微生物分泌的酶[25]，從而減緩了腐敗的進行。其中MV組增長最慢的原因可能是雞肉水分流失量大，一些水溶性氨基酸、多肽隨著水分流失而流失[16]。

圖7 不同殺菌方式下雞肉中揮發性鹽基氮含量的變化Fig.7 Changes in TVB-N of chicken treated by different sterilization methods

2.9 TBA值的變化

TBA值反映脂肪二級氧化產物及最終生成物的多少，隨著氧化程度的加深，次級產物如丙二醛(MDA)的生成，使得TBA值不斷增大[27]，且微生物數量越多，脂質氧化分解速度越快[26]。由圖8可知，各處理組TBA值均隨著貯藏時間的延長而增大，但均比CK組增長更為緩慢，從第4天開始差異極顯著(P<0.01)，這說明殺菌處理可延緩脂質氧化。貯藏前期，各殺菌處理組TBA差異不顯著，貯藏后期，MV組TBA值增長較快，PR+MV組次之，PR組增長最慢，這是由于微波處理會促進雞肉中自由基生成和氫過氧化物的分解，從而導致脂肪氧化加劇[12,28]，BRONCHNO等[29]研究也發現微波會引起肉制品多不飽和脂肪酸的氧化，從而引起脂質氧化代謝產物增多，導致TBA值上升。微波巴氏聯用技術能較好抑制TBA值的上升，降低微波引起的脂質氧化程度。

圖8 不同殺菌方式下雞肉中TBA的變化Fig.8 Changes of TBA in chickens treated by different sterilization methods

3 結論

采用微波殺菌、巴氏殺菌、微波巴氏聯用殺菌3種殺菌技術對煮制雞肉進行處理，研究表明，3種殺菌技術均能起到一定程度的殺菌效果，有效維持其品質。其中微波殺菌的效果明顯優于巴氏殺菌，而巴氏殺菌技術對于雞肉口感的保持優于微波殺菌，采用微波與巴氏殺菌聯用技術，縮短了微波與巴氏單獨作用的時間，與單一微波殺菌技術相比，微波巴氏聯用技術能降低雞肉水分的流失，減少殺菌過程對雞肉質構和成分的影響，使雞肉保持較好的口感；與單一巴氏殺菌相比，微波巴氏聯用技術殺菌效果更好，能更好抑制煮制雞肉菌落總數、pH值、TVB-N含量以及非蛋白氮含量的上升，可更好地延緩雞肉品質的劣變。綜合雞肉口感與殺菌效果，選擇微波巴氏聯用殺菌技術能更好地保持煮制雞肉的品質。