無骨泰式鳳爪貯藏期間品質變化及貨架期模型的建立

摘 要：研究無骨泰式鳳爪在不同溫度下貯藏14 d內感官評分、丙二醛、總揮發性鹽基氮含量、大腸桿菌菌群數和菌落總數的變化規律，并根據菌落總數建立相應的動力學模型，預測無骨泰式鳳爪的貨架期。結果表明，隨著貯藏時間的延長，感官評分有所下降，大腸桿菌未檢出，而丙二醛、總揮發性鹽基氮含量均上升，說明蛋白質、脂質氧化和微生物侵染的共同作用導致樣品逐漸腐敗變質，難以食用。根據不同貯藏溫度下無骨泰式鳳爪菌落總數的零級和一級動力學方程進行擬合，發現更符合一級動力學模型，構建的Arrhenius曲線具有較高的相關性。對計算出的不同溫度的貨架期進行預測，與實測值間的誤差均小于±15.52%，說明以菌落總數為指標建立的貨架期預測模型可以較好預測4～15 ℃貯藏期間無骨泰式鳳爪的貨架期。

關鍵詞：無骨泰式鳳爪；動力學方程；阿倫尼烏斯方程；貨架期預測

Quality Change of Thai-Style Boneless Chicken Feet during Storage and Establishment of Shelf-Life Prediction Model

ZHANG Hongjuan， CHEN Jinyu， CHU Haoqi， CHENG Zhouzhou， LI Yang， CHAI Min， GUO Saiqin， XU Qiaolin*

（Eco-Industrial Innovation Institute of Zhejiang University of Technology， Quzhou 324400， China）

Abstract： In this study， we explored the pattern of variations in the sensory score， malonaldehyde （MDA） content， total volatile basic nitrogen （TVB-N） content， coliform count， and total bacterial count （TBC） of Thai-style boneless chicken feet during storage for up to 14 d at different temperatures （4–15 ℃）， and developed a kinetic model for shelf-life prediction based on TBC. The results showed that with increasing storage time， the sensory score decreased， Escherichia coli remained undetectable， but the MDA and TVB-N contents increased， indicating that protein and oil oxidation and microbial infection jointly contribute to product spoilage， resulting in loss of edible value. The TBC data at different storage temperatures were fitted to a first-order kinetics model better than to a zero-order kinetics model. It was found that the Arrhenius equation exhibited a high correlation. The error between the calculated and measured shelf life was less than ± 15.52%， indicating that the proposed model can predict the shelf-life of Thai-style boneless chicken feet stored at 4–15 ℃.

Keywords： Thai-style boneless chicken feet; kinetic equation; Arrhenius equation; shelf-life prediction

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240811-208

中圖分類號：TS251.6" " " " " " " " " " " " " " " " " "文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2025）01-0058-06

引文格式：

張紅娟， 陳進宇， 褚豪锜， 等. 無骨泰式鳳爪貯藏期間品質變化及貨架期模型的建立[J]. 肉類研究， 2025， 39（1）： 58-63. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240811-208." " http：//www.rlyj.net.cn

ZHANG Hongjuan， CHEN Jinyu， CHU Haoqi， et al. Quality change of thai-style boneless chicken feet during storage and establishment of shelf-life prediction model[J]. Meat Research， 2025， 39（1）： 58-63. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240811-208." " http：//www.rlyj.net.cn

鳳爪富含對人體有益的膠原蛋白、谷氨酸和一些礦物質，具有較高的營養價值[1-3]。無骨泰式鳳爪是以去骨雞爪為主要原料，加入辣椒、大蒜、調味劑和香料等，經過腌制制成的預制菜，脆嫩爽口、味道獨特[4]。

無骨泰式鳳爪因其營養豐富，有利于微生物的生長繁殖[5]，同時我國市售的產品多數為小企業作坊式生產加工，加工環節殺菌不徹底，冷鏈運輸系統不完善，從而導致產品質量不穩定，貨架期短[6]。此外，無骨泰式鳳爪水分含量高，使得配料中的大蒜極易受霉菌侵染并腐爛[7]，微生物的侵染也使鳳爪肉質結構更加疏松，暴露更多蛋白質和脂質，從而加速氧化，導致樣品發生腐敗變質[8]。因此為保證產品在貨架期內的品質，需要能夠預測貯藏期間食品品質變化的工具[9]。建立貨架期模型對食品質量的把控具有重要意義[10]。

化學反應動力學模型可以用于預測食品在貯藏期的品質變化，一般情況下，一級反應動力學模型適用于微生物、理化及感官等品質指標的變化[11]。He Rong等[12]利用不同貯藏溫度下米糠氧化過程的數據擬合米糠的保質期預測模型；Eko Irianto等[13]采用加速保質期實驗方法——Arrhenius方程模型確定魚油保質期，該模型是一種利用加速溫度估計產品保質期的方法，以便加速其對食品造成的損害，特別是在受化學變質的影響而導致質量下降的產品中[14]。通過利用數學模型和計算方法，研究人員在各種食品微生物生長和行為動態方面獲得了有價值的見解，這些預測模型能夠評估與微生物污染有關的潛在風險，有利于作出有關食品貯藏和運輸的合理決策[15]。

不同生產廠家的雞爪配方和生產流程均有差異，保質期也不盡相同。本實驗以帶有湯汁的真空包裝無骨泰式鳳爪為研究對象，從總揮發性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量、大腸桿菌菌群數、菌落總數和感官特性等方面分析無骨泰式鳳爪在不同貯藏溫度（4、10、15 ℃）下的品質變化，并利用一級動力學方程和Arrhenius方程構建無骨泰式雞爪貯藏期間的動力學模型，對其在不同貯藏溫度下的貨架期進行預測。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

真空包裝無骨泰式鳳爪 浙江元集食品有限公司；產品的配料主要有香料、調味料、大蒜、辣椒等，其中不添加防腐劑。平板計數瓊脂培養基、煌綠乳糖膽鹽、結晶紫中性紅膽鹽瓊脂 杭州百思生物技術有限公司；三氯乙酸、2-硫代巴比妥酸、氯化鈉 國藥集團化學試劑有限公司；硼酸、氧化鎂、甲基紅、溴甲酚綠 西隴科學股份有限公司；鹽酸標準溶液 浙江迪特西科技有限公司；1，1，3，3-四乙氧基丙烷 酷爾化學科技（北京）有限公司；以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

PR223ZH/E電子天平 奧豪斯儀器（常州）有限公司；KDN-1000凱氏定氮儀 上海昕瑞儀器儀表有限公司；HY-4A數顯調速振蕩器 金壇市杰瑞爾電器有限公司；DS-101S集熱式磁力加熱攪拌器 上海葉拓科技有限公司；752N紫外-可見分光光度計 上海儀電分析儀器有限公司；DSX-30L-I手提式高壓蒸汽滅菌器"上海申安醫療器械廠；LRH-250生化培養箱 上海一恒科學儀器有限公司；JJ-2組織搗碎機 常州市普瑞森自動化科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 無骨泰式鳳爪貯藏方式

將真空包裝的無骨泰式鳳爪分別貯藏在4、10、15 ℃條件下，分別在0、3、6、8、10、12、14 d取樣用于后續實驗。

1.3.2 感官評定

感官評定小組由9 人組成，對不同實驗組的無骨泰式鳳爪進行感官評定，采用雙盲法[16]。取相同質量的無骨泰式鳳爪進行評分，每項指標最高分為5，評分≤2為不可接受，感官評定標準如表1所示。

1.3.3 MDA含量測定

參照GB 5009.181—2016《食品安全國家標準 食品中丙二醛的測定》中的第二法并稍作修改[17]。攪碎樣品后，稱取5 g樣品于100 mL具塞錐形瓶中，準確加入50 mL 7.5 g/100 mL三氯乙酸溶液，搖勻，加塞密封，置于50 ℃的水浴鍋中，每隔5 min手搖1 次，30 min后取出，冷卻至室溫，用濾紙過濾后，保留續濾液。準確移取上述續濾液和不同質量濃度（0.01、0.05、0.10、0.15、0.25 μg/mL）MDA標準溶液各5 mL分別置于25 mL具塞比色管內，另取5 mL三氯乙酸溶液作為空白對照，分別加入5 mL 0.02 mol/L"2-硫代巴比妥酸溶液，加塞，混勻，90 ℃水浴條件反應30 min，取出后冷卻至室溫。

以空白樣品調節零點，于532 nm波長處測定樣品溶液和不同質量濃度標準溶液的吸光度，以系列標準溶液的質量濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制標準曲線。樣品MDA含量按式（1）計算：

（1）

式中：ρ為通過標準曲線得到的樣品溶液中MDA質量濃度/（μg/mL）；V為樣品溶液定容體積/mL；m為最終樣品溶液所代表的樣品質量/g；1 000為換算系數。

1.3.4 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》中自動凱氏定氮儀法測定[18]。

1.3.5 菌落總數和大腸桿菌菌群數量測定

菌落總數參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數計數》測定；大腸菌群菌群數量參照GB 4789.3—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 大腸菌群計數》中的平板計數法測定。

1.3.6 貨架期模型的建立

在貯藏期間，大多數與食品質量相關的品質變化都遵循零級或一級動力學方程，因此，分別將不同貯藏溫度下無骨泰式鳳爪菌落總數的數據由動力學方程進行擬合，零級動力學方程及一級動力學方程分別如式（2）、（3）所示[19-20]：

（2）

（3）

式中：A0、A分別為菌落總數的初始值和t時間后的菌落總數/（CFU/g）；k為反應速率常數/d－1；t為貯藏時間/d。

通過動力學方程得到數據后，將貯藏溫度與Arrhenius方程進行組合，方程如式（4）所示[21]：

（4）

式（4）取對數得到式（5）：

（5）

式中：k0為指前因子；Ea為活化能/（kJ/mol）；T為絕對溫度/K；R為氣體常數（8.314 J/（mol·K））。

根據動力學和Arrhenius方程獲得的參數，進一步建立貨架期預測模型，見式（6）：

（6）

式中：SL為預測的貨架期/d；At為貨架期終點無骨泰式鳳爪菌落總數的限量值/（CFU/g）；A0為無骨泰式鳳爪菌落總數的初始值/（CFU/g）。

1.4 數據處理

樣品被隨機分為3 組進行測定，數據以平均值±標準偏差表示。采用SPSS 26統計軟件進行數據處理和統計分析，采用鄧肯檢驗進行顯著性分析[22]，采用Origin Pro 2021軟件進行方程擬合。

2 結果與分析

2.1 無骨泰式鳳爪品質變化及分析

2.1.1 無骨泰式鳳爪不同溫度貯藏過程中的感官評定結果

如表2所示，在14 d內，隨著貯藏時間的變化，3 種溫度下色澤無明顯變化，說明貯藏時間和溫度的變化對該產品外觀幾乎不產生影響；在4 ℃條件下，各項指標的變化均不明顯，說明低溫條件能夠在短期內抑制微生物活動和酶活性，且對肉的組織結構破壞最小[23]，能夠極大程度保留肉類產品的營養和風味[24]，在10、15 ℃下，各項指標的變化均顯著（P＜0.05），分別在第6天和第3天總體可接受度達到最低，即將失去食用和商用價值[9]，因為在貯藏溫度較高的條件下，樣品容易滋生微生物，而微生物是造成樣品腐敗變質的主要原因，當肉類腐敗時，會產生酸敗氣味[25]，同時組織狀態和嫩度都會受到影響。但感官評價容易受到主觀因素的影響，因此還需要結合其他指標綜合判定[26]。

2.1.2 無骨泰式鳳爪不同溫度貯藏過程中的MDA含量變化

脂質氧化是肉類食品酸敗和風味變差的主要原因，MDA是脂質氧化的主要二次產物，因此測定MDA含量可評估不同溫度對無骨泰式鳳爪脂質氧化的影響，MDA含量越高，說明樣品的氧化程度越高[27]。如圖1所示，在4 ℃下，MDA含量呈現上升趨勢，但增長速率低于其他2 組樣品；在溫度為10、15 ℃條件下，MDA含量均顯著上升（P＜0.05），這可能是由于微生物分泌出更多的脂肪酶加劇肌肉脂肪的水解，提高脂肪氧化程度[28]。從脂肪酸敗角度來看，認為MDA含量大于1.00 mg/kg的肉制品是不新鮮的[19]，在8 d內，3 種貯藏溫度下的樣品仍處于新鮮狀態，第10天時，貯藏于15 ℃下的樣品已腐敗變質，而貯藏于10 ℃下的樣品于第14天發生腐敗變質，可見貯藏溫度對脂肪酸敗具有重要影響。但MDA含量并非評價樣品是否腐敗變質的唯一指標，樣品是否發生腐敗變質還需結合其他指標進行判斷。

小寫字母不同表示同一貯藏溫度不同貯藏時間差異顯著（P＜0.05）。圖2、3同。

2.1.3 無骨泰式鳳爪不同溫度貯藏過程中的TVB-N含量變化

TVB-N含量是用來評價肉類新鮮度最常用的參考指標之一，是由蛋白質分解產生的一些堿性含氮物質總和，其含量與腐敗程度呈正相關性[29]。如圖2所示，不同溫度下，隨著貯藏時間的延長，TVB-N含量均顯著上升（P＜0.05），這是由于樣品內的蛋白質和脂肪在自身的蛋白酶和脂肪酶及不同細菌繁殖產生的蛋白酶和脂肪酶作用下分解，導致TVB-N含量增加，形成小分子的多肽、氨基酸、氨、酸和醛類化合物和其他游離物質[30]。貯藏溫度越低，TVB-N含量上升越緩慢，可見溫度低可以減緩微生物繁殖，降低蛋白質分解程度[31]，更有利于產品貯藏。與一些研究人員得到的結果相似的是：3 種貯藏溫度下TVB-N含量均低于肉類標準（20 mg/100 g）[32]，但10 ℃貯藏6 d、15 ℃貯藏3 d后的樣品在感官上已不屬于新鮮肉，可見感官指標與國標規定的TVB-N含量之間存在差異，應適當縮小TVB-N含量的范圍，以符合實際情況。

2.1.4 無骨泰式鳳爪不同溫度貯藏過程中的微生物菌落數量變化

微生物污染會導致產品保質期縮短和食源性疾病風險增加，而肉類是一種極易腐爛的食品，這是由于其具有較高含量的營養成分，易于被微生物代謝，高水分含量和近中性的pH值使其成為微生物生長的理想基質，在生產的各個流程中都可能發生微生物菌落數量的增長[33]。微生物的污染程度可以直接用來預測食品的貨架期。

如圖3所示，樣品的初始菌落總數為（1.16±0.15）（lg（CFU/g）），各個溫度下樣品的菌落總數均升高，但在4 ℃下增長速率最低，且升高幅度較小；貯藏溫度10、15 ℃下微生物增長速率較高，菌落總數均顯著增加（P＜0.05），這與徐寧[6]的研究結果一致，即一定溫度范圍內，隨著貯藏溫度的升高，微生物繁殖加快，而低溫對微生物和酶有抑制作用，這也是其他指標變化的原因之一。不同溫度貯藏過程中，無骨泰式鳳爪中均未檢測出大腸桿菌，說明本實驗樣品未受到大腸桿菌污染。

2.2 無骨泰式鳳爪貨架期模型的建立

通過上述對無骨泰式鳳爪貯藏期間的品質變化研究可以發現，樣品腐敗變質的主要原因是微生物的侵染，因此，以菌落總數建立貨架期模型。

將不同溫度下無骨泰式鳳爪的菌落總數進行零級和一級動力學方程擬合（式（2）、（3）），得到擬合方程和回歸系數（R2）及變化速率常數（k），結果見表3。無骨泰式鳳爪不同貯藏溫度下菌落總數的一級動力學方程R2均大于0.821，這表明擬合方程更符合一級動力學方程。

根據式（4）、（5）得出，無骨泰式鳳爪菌落總數變化速率k分別為0.271、0.650和0.670（表3），以貯藏溫度的倒數1/T為自變量，lnk為因變量作圖，如圖4所示，回歸直線的斜率為－6.77（R2＝0.826），因此Ea為56.286 kJ/mol，速率常數k0為1.23×1010。

根據建立的貨架期預測模型（式（6）），最終得到無骨泰式鳳爪貨架期預測公式，見式（7）：

（7）

2.3 無骨泰式鳳爪貨架期預測模型的驗證

為了驗證無骨泰式鳳爪貨架期預測模型，對4、10、15 ℃條件下貯藏20 d的樣品進行菌落總數檢測，并與預測值進行比較評估。

由表4可知，根據菌落總數所建立的貨架期預測模型的預測值和實際檢測值的相對誤差均小于±15.52%，說明貨架期預測模型可以相對準確地預測4～15 ℃條件下無骨泰式鳳爪貯藏不同時間的菌落總數，也可用于4～15 ℃范圍內不同溫度下的貨架期預測。GB 2726—2016《食品安全國家標準 熟肉制品》規定熟肉制品中菌落總數最高安全限量為105 CFU/g，根據式（7）可預測在冷藏條件（4 ℃）下無骨泰式鳳爪貨架期為29 d。

3 結 論

本研究探究了無骨泰式鳳爪在4、10、15 ℃溫度下貯藏14 d內的感官評分、MDA、TVB-N含量、大腸桿菌菌群數和菌落總數的變化規律，并以菌落總數為指標建立相應的動力學模型預測無骨泰式鳳爪的貨架期。結果表明，感官評分隨著貯藏時間的延長有所下降，大腸桿菌未檢出，其余指標值均升高，低溫貯藏可以有效抑制微生物生長和脂質氧化，從而防止食品腐敗，延長產品貨架期。根據不同溫度下無骨泰式鳳爪菌落總數的零級和一級方程進行擬合，發現更符合一級動力學模型，構建的Arrhenius曲線具有較高的相關性（R2＝0.826），對計算出的不同貯藏溫度的貨架期進行預測，發現與實測值之間的誤差均小于±15.52%，說明以菌落總數為評價指標建立的貨架期預測模型可以較好預測4～15 ℃貯藏期間無骨泰式鳳爪的貨架期，為無骨泰式鳳爪和其他禽類熟制品貨架期的進一步研究提供理論依據。

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