折彎彎,魏亞青,王亞蒙,何曉梅,張洪翠,靳苗苗,張敏
(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院,農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險評估實驗室(重慶),重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心,重慶,400715)
麻辣雞塊是川渝地區(qū)特色小吃,營養(yǎng)豐富、麻辣鮮香,備受廣大消費者喜愛。由于不易保存,高溫高壓等殺菌方式對其口感影響很大,多年來麻辣雞塊一直采用當(dāng)天做當(dāng)天門店售賣的方式銷售,為做大該產(chǎn)業(yè),近年來,麻辣雞塊逐漸以連鎖門店以及網(wǎng)絡(luò)電商的模式進(jìn)行銷售,但由于冷鏈運輸條件不足且成本過高,目前運輸過程中只能采用“泡沫箱+蓄冷劑”的控溫包裝形式進(jìn)行常溫運輸流通,這就必然出現(xiàn)低溫(廠家冷藏庫保存)—較高溫(相對冷藏溫度而言,這里指控溫運輸箱中的溫度)—低溫(家用或門店商用冰箱貯存)的變溫物流過程,溫度的變化容易導(dǎo)致產(chǎn)品保質(zhì)期縮短。若在較高溫流通結(jié)束后,在家庭或門店冰箱貯藏前,利用家庭或門店的簡易條件進(jìn)行品質(zhì)控制處理,很有可能會增加產(chǎn)品的保質(zhì)期及感官品質(zhì)。
微波殺菌技術(shù)是利用微波發(fā)生裝置產(chǎn)生的微波能使食品中的偶極分子發(fā)生振動,利用分子間產(chǎn)生的摩擦熱進(jìn)行殺菌[1-2]。與傳統(tǒng)加熱方式相比,食品被從內(nèi)而外的加熱,升溫速度快[3],微波殺菌時相當(dāng)于直接加熱肉品,具有速度快、受熱均勻、節(jié)約能源等優(yōu)點[4];非熱效應(yīng)的存在能最大限度保持肉品風(fēng)味和營養(yǎng)[5]。微波長時間處理雖然殺菌效果顯著,但會對食品品質(zhì)造成不利影響,如產(chǎn)品出現(xiàn)漲袋現(xiàn)象[6]、水分損失嚴(yán)重、脂肪氧化等,導(dǎo)致產(chǎn)品風(fēng)味變化,可食用性變差。間歇微波處理是指在兩次或多次微波照射過程中間隔一定的時間[7-8],在有效殺滅微生物的同時盡可能降低對食品的不利影響,保持食品品質(zhì)[9-10]。同時,微波爐極易在連鎖門店及消費者家中普及,使微波殺菌技術(shù)具有很高的可操作性。
本試驗旨在研究在變溫物流過程中,物流溫度升高后在門店或家中采用間歇微波處理的方式抑制麻辣雞塊的品質(zhì)繼續(xù)劣變,為“泡沫箱+蓄冷劑”這種目前我國主要的食品運輸包裝方式尋求一種品質(zhì)控制方法。
新鮮雞胸肉;菜籽油;辣椒、花椒、食鹽等調(diào)味料;均購于北碚天生路永輝超市。標(biāo)準(zhǔn)郵政4號泡沫箱,PU(聚氨酯泡沫)材質(zhì),30 cm×18 cm×14 cm(內(nèi)尺寸),壁厚20 mm,容量7.5 L。
KD23B-DA微波爐,廣東美的廚房電器制造有限司;UV-2450紫外可見分光光度計,日本島津公司;VD-850桌上式潔凈工作臺,蘇州凈化設(shè)備有限公司;TA.XT2i物性測定儀,英國Stable Micro System公司;CT3質(zhì)構(gòu)儀,美國Brookfield公司;PHS-3E雷磁pH計,海精密科技有限責(zé)任公司;BXM-30R立式壓力蒸汽滅菌鍋,上海博訊實業(yè)有限公司。
1.3.1 樣品制備
麻辣雞塊成品由兩部分組成:(1)雞塊:將雞胸肉去除可見脂肪并清洗干凈,整塊置于沸水中煮制,同時加入桂皮、八角、食鹽等。20 min后撈出,迅速浸入4 ℃冷水中同時轉(zhuǎn)移到冷卻間操作臺,30 s后取出自然冷卻,在無菌環(huán)境下冷卻至室溫,再切成小塊。按產(chǎn)品規(guī)格(60 g油辣椒/ 240 g雞塊)裝入已滅菌的蒸煮袋(20 cm×30 cm)中,并真空包裝。最后將包裝好的雞塊進(jìn)行微波殺菌(800 W,60 s)。(2)湯鹵汁:將煮雞原湯去掉上層油脂,微火熬制2 h,冷卻后包裝并高溫高壓殺菌。
所有樣品制備好后,模擬物流過程如圖1所示。
圖1 物流過程示意圖
Fig.1 The diagram of logistics process
第5天進(jìn)行相應(yīng)微波處理,共分為3組,(1)CK:
對照組,即常溫運輸后不做任何處理;(1)CM:連續(xù)微波處理組,即常溫運輸后微波處理60 s;(2)IM,間歇微波處理組,即常溫運輸后微波處理30 s,4 ℃環(huán)境降溫60 s,再次微波處理30 s。
模擬常溫運輸過程時,采用控溫包裝,即以泡沫箱為模擬物流運輸單元,每箱均裝入3袋麻辣雞塊樣品和400 g蓄冷劑,樣品下方放置蓄冷劑,用裝有空氣的空蓄冷袋填塞,保證剩余空間一致,密封泡沫箱。冷藏庫溫度為4 ℃,物流運輸環(huán)境溫度為25 ℃,模擬消費終端家用或商用保鮮冰箱為4 ℃。常溫運輸結(jié)束時均進(jìn)行微波處理,根據(jù)文獻(xiàn)[6-7]及預(yù)試驗,微波作用總時間均為60 s,選取間歇時間為60 s,間歇方式為4 ℃環(huán)境降溫。
分別在第0、4、5、7(對照組第6天)、15、25、35天進(jìn)行各項指標(biāo)檢測,其中第5天的取樣檢測在微波處理后進(jìn)行。
1.3.2 檢測方法
1.3.2.1 感官評價
評定小組由5名成員組成。要求評定人員評定前12 h不吸煙,不喝酒,不食辛辣等刺激性食物。各級評分對應(yīng)的感官評定標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
表1 感官評定標(biāo)準(zhǔn)表Table 1 Standard of sensory evaluation
1.3.2.2 質(zhì)構(gòu)(TPA)的測定
順著肌纖維方向把肉樣修整成1.0 cm×1.0 cm×1.0 cm大小的肉塊,用CT 3質(zhì)構(gòu)分析儀進(jìn)行測定,記錄硬度、咀嚼性等。擺放樣品時肌纖維方向為水平方向,實驗于室溫下進(jìn)行。取3個試驗樣品測試結(jié)果的平均值作為最終的測試結(jié)果。
設(shè)定參數(shù)為:目標(biāo):50%,測試速率1.00 mm/s,返回速率1.00 mm/s,觸發(fā)點負(fù)載:5 g,循環(huán)次數(shù):2.0,探頭:TA 44。
1.3.2.3 菌落總數(shù)的測定
按GB 4789.1—2016《食品微生物學(xué)檢驗—菌落總數(shù)測定》規(guī)定的方法測定。
1.3.2.4 揮發(fā)性鹽基氮含量的測定
稱取20 g肉樣,按GB5009.228—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品揮發(fā)性鹽基氮的測定》中的半微量定氮法進(jìn)行測定。
1.3.2.5 非蛋白氮含量的測定
參照彭婷婷[11]的方法并稍作修改。
稱取10 g肉樣,加入100 mL蒸餾水,搖勻后均質(zhì)(1 000 r/min)2 min,取上清液20 mL與20 mL 15%三氯乙酸溶液混合,室溫下靜置1 h后過濾,濾液即為非蛋白氮提取液。用微量凱式定氮法測定其非蛋白氮含量。
1.3.2.6 水分含量的測定
參考GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》進(jìn)行測定。
1.3.2.7 pH值的測定
稱取5 g切碎試樣,按GB 5009.237—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品pH值的測定》的方法測定。
1.3.2.8 硫代巴比妥酸(thio-barbituric acid,TBA)值的測定
參考GB 5009.181—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中丙二醛的測定》進(jìn)行測定。
1.3.3 數(shù)據(jù)處理
采用ORIGIN 2016對數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理;用SPSS 22.0對各項指標(biāo)進(jìn)行顯著性分析。
水分是肉品中含量最多的成分,其含量及狀態(tài)與微生物生長繁殖密切相關(guān),影響肉品組織結(jié)構(gòu)、風(fēng)味等[26]。如圖2所示,隨著物流時間的延長,各組麻辣雞塊的水分含量逐漸下降。第5天,經(jīng)不同微波處理后,麻辣雞塊的水分含量均出現(xiàn)明顯下降趨勢,與CK組差異極顯著(P<0.01),這主要與微波處理使雞塊蛋白質(zhì)變性,與水分的結(jié)合力下降有關(guān);IM組大于CM組且組間差異極顯著(P<0.01),這可能是間歇微波組在間歇過程中有效地降低了產(chǎn)品溫度,減小了雞塊內(nèi)外溫度差,阻止水分的散失[17]。貨架期間,CM組和IM組的水分含量不斷下降,但下降速度均小于CK組,IM組水分含量始終大于CM組,且在第7、15、25天組間差異顯著(P<0.05),這與貨架期開始時兩組水分含量的差異有關(guān)??梢?,常溫運輸后間歇微波處理對物流期間水分含量下降的抑制作用不大,但能夠使麻辣雞塊在貨架期間保持相對較高的水分含量。
圖2 間歇微波處理對麻辣雞塊水分含量的影響
Fig.2 Effects of intermittent microwave treatment on
moisture content of spicy chicken
菌落總數(shù)常被用來判定食品被細(xì)菌污染的程度及衛(wèi)生質(zhì)量[18],若食品的菌落總數(shù)嚴(yán)重超標(biāo),說明其衛(wèi)生狀況達(dá)不到基本的衛(wèi)生要求,還會破壞食品的營養(yǎng)成分,加速食品的腐敗變質(zhì),使食品失去食用價值。如圖3所示,各組麻辣雞塊的菌落總數(shù)整體上均隨物流時間的延長而不斷增加,這與感官品質(zhì)的不斷下降相一致。第5天,常溫運輸過程結(jié)束,CK組菌落總數(shù)為2.34 lg CFU/g,與另外兩組差異極顯著(P<0.01);經(jīng)微波處理后的麻辣雞塊菌落總數(shù)均顯著下降(P<0.01),且IM組顯著低于CM組(P<0.05),可能是間歇微波處理相當(dāng)于對麻辣雞塊進(jìn)行兩次瞬間高能量的刺激,對微生物殺滅作用較強(qiáng)[6];也可能是間歇期間4 ℃環(huán)境降溫與微波時產(chǎn)生的高溫構(gòu)成冷熱交替變化,溫度的急劇變化能夠更進(jìn)一步加強(qiáng)殺菌效果[19]。第6~15天,不同微波處理后麻辣雞塊菌落總數(shù)增長較緩慢,CM>IM,但兩組差異不顯著(P>0.05),原因可能是,低溫環(huán)境下微生物生命恢復(fù)和芽孢萌發(fā)較慢[20]。到第35天,CM組雞塊菌落總數(shù)超出衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),感官評價接受度較低,IM組菌落總數(shù)為4.44 lg CFU/g,仍在衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)許可范圍內(nèi),組間差異極顯著(P<0.01),綜上可知,常溫運輸后間歇微波處理的殺菌效果優(yōu)于連續(xù)微波,在物流后期能夠更好地延緩微生物的增長。
圖3 間歇微波處理對麻辣雞塊菌落總數(shù)的影響
Fig.3 Effects of intermittent microwave treatment on
colonies number of spicy chicken
如圖4所示,各組麻辣雞塊的感官評價得分隨物流時間的延長不斷下降。第5天,常溫運輸后進(jìn)行微波殺菌,IM和CM組感官評分均高于CK組,IM組麻辣雞塊感官評分高于CM組,且組間差異顯著(P<0.05),這與間歇微波組麻辣雞塊水分散失少有關(guān),水分散失少,雞塊質(zhì)構(gòu)指標(biāo)變化幅度小,組織狀態(tài)保持較好;另一方面,微波的熱效應(yīng)會使雞塊的色澤和風(fēng)味有一定提高[12],CM組連續(xù)微波后產(chǎn)品溫度過高,風(fēng)味有所損失,而IM組的間歇處理能夠很好地避免這一現(xiàn)象。貨架期間(第6~35天),CK組感官評分迅速下降,并在第15天后不再被評價者接受;IM組麻辣雞塊感官評分下降較慢,在第15、25、35天與CM組差異極顯著(P<0.01),可能與貯存過程中微生物的增長所引起的雞塊營養(yǎng)成分損耗有關(guān)。到第35天,CM組的感官可接受度較低,基本失去可實用性,而IM組的色澤、氣味和組織狀態(tài)仍保持較好,與YANG[13]等采用3種不同的方式對羊肉進(jìn)行滅菌的研究結(jié)論相似??梢?,常溫運輸后間歇微波處理能夠更好地保持麻辣雞塊感官品質(zhì),延長其貨架期。
圖4 間歇微波處理對麻辣雞塊感官評分的影響
Fig.4 Effects of intermittent microwave treatment on
sensory properties of spicy chicken
2.4.1 硬度
如圖5所示,隨著物流時間的延長,麻辣雞塊的硬度整體呈下降趨勢。
圖5 間歇微波處理對麻辣雞塊硬度的影響
Fig.5 Effects of intermittent microwave treatment on
hardness of spicy chicken
第5天,微波殺菌處理后,與CK組相比,CM和IM組雞塊硬度有所升高,分別為1 749.33 g和1 734.33 g,組間差異顯著(P<0.05),與第4天相比,IM組變化不大,可能與間歇微波處理所引起的雞塊水分含量變化較小有關(guān),微波處理使肉品中自由水含量下降,水分狀態(tài)變化引起質(zhì)構(gòu)變化,且加熱溫度越高,肉品硬度越高[14]。第7天,CM組硬度明顯下降,IM組則變化不大,此后,IM組雞塊硬度一直大于CM組,且在第25、35天差異極顯著(P<0.01),說明常溫運輸后間歇微波處理對麻辣雞塊硬度影響較小,并在貨架期能夠更好地保持雞塊組織狀態(tài)。
2.4.2 咀嚼性
咀嚼性的變化是肉品硬度、彈性、內(nèi)聚性共同作用的結(jié)果[15],是質(zhì)地的綜合參數(shù)。如圖6所示,各組麻辣雞塊咀嚼性整體呈下降趨勢,感官評價結(jié)果中組織狀態(tài)項的評分也不斷下降。第5天,常溫運輸后進(jìn)行微波處理,CM和IM組雞塊咀嚼性均升高,且與CK組差異顯著(P<0.05),和硬度的變化(圖5)相似,這與微波熱效應(yīng)引起的雞肉水分散失,蛋白質(zhì)變性凝聚有關(guān)[16]。有研究顯示,肉品硬度與咀嚼性具有很高的相關(guān)性[17]。IM組變化幅度較小,與CM組差異顯著(P<0.05),可能是間歇微波過程中間歇降溫的操作使雞塊溫升較小,蛋白質(zhì)變性程度較低。貨架期間,各組雞塊咀嚼性持續(xù)下降,在第7、15、25天兩組差異不顯著(P>0.05)。第35天,IM組咀嚼性顯著高于CM組,這與第25~35天內(nèi)2組雞塊微生物數(shù)量的增長有關(guān),微生物大量繁殖的過程中不斷分解雞肉蛋白質(zhì),肌肉結(jié)構(gòu)被破壞,咀嚼性下降。由此可知,常溫運輸后間歇微波對麻辣雞塊咀嚼性影響小,連續(xù)微波不利于雞塊咀嚼性的維持,在貨架后期表現(xiàn)較明顯。
圖6 間歇微波處理對麻辣雞塊咀嚼性的影響
Fig.6 Effects of intermittent microwave treatment on
chewiness of spicy chicken
麻辣雞塊在煮制過程中,大多數(shù)內(nèi)源酶被鈍化和失活,揮發(fā)性鹽基氮主要是由細(xì)菌及其分泌的酶作用的結(jié)果[21]。如圖7所示,隨著物流時間的延長,各組麻辣雞塊的TVB-N值不斷增加,CK組上升速度最快。第5天,CM組和IM組雞塊TVB-N值分別為11.36、11.19 mg/100 g,均低于CK組且組間差異顯著(P<0.05),可能與兩組不同微波處理的殺菌效果差別有關(guān),也可能部分含氮物質(zhì)隨水分流失有關(guān)[22]。第6~25天,兩組雞塊TVB-N值的變化趨勢相近,但I(xiàn)M組的TVB-N值一直低于CM組,可能與貨架期初始微生物數(shù)量不同有關(guān),微生物生長繁殖過程中蛋白酶不斷水解雞塊中的蛋白質(zhì),同時加劇雞塊蛋白質(zhì)的氧化,生成小分子肽、羰基、胺類等含氮物質(zhì),導(dǎo)致TVB-N值升高[23]。到第35天,CM組在感官評價中氣味項得分較低,有評價者認(rèn)為有異味產(chǎn)生,兩組麻辣雞塊TVB-N值分別為16.315 0、16.038 9 mg/100 g,差異顯著(P<0.05),說明常溫運輸后間歇微波處理對延緩麻辣雞塊貨架期TVB-N值的增加有效。
圖7 間歇微波處理對麻辣雞塊揮發(fā)性鹽基氮含量的
影響
Fig.7 Effects of intermittent microwave treatment on
TVB-N of spicy chicken
非蛋白氮(nonprotein nitrogen,NPN)是表示蛋白質(zhì)降解的重要指標(biāo)[24]。由圖8可知,第5天,兩組雞塊非蛋白氮含量均出現(xiàn)較明顯的增加趨勢,與第4天比,分別增加28.7、22.7 mgN/100 g,組間差異顯著(P<0.05)。這與微波殺菌對蛋白質(zhì)的分解作用有關(guān),也可能是微波過程中溫度升高,引起蛋白質(zhì)氧化,生成羰基、組胺等含氮物質(zhì),同時導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子間形成共價交聯(lián),蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化,持水力下降,非蛋白氮含量升高[25]。
圖8 間歇微波處理對麻辣雞塊非蛋白氮含量的影響
Fig.8 Effects of intermittent microwave treatment on NPN
of spicy chicken
第6~15天,CK組持續(xù)升高,而CM組和IM組雞塊非蛋白氮含量上升速度均減緩,CM組>IM組,但相差不大,可能與兩組菌落總數(shù)的變化趨勢有關(guān)(圖3)。第25天后,微波處理組非蛋白氮含量均迅速增加,但I(xiàn)M組始終低于CM組,表明間歇微波處理對蛋白質(zhì)降解有較好的延緩作用。
如圖9所示,整個物流期間,麻辣雞塊的pH值均不斷上升。第0~4天,麻辣雞塊pH呈上升趨勢,但速度較緩慢,變溫物流形成的溫度波動加速雞塊中蛋白質(zhì)的分解,生成堿性物質(zhì)[27],pH值上升;另一方面,真空包裝的雞塊中微生物生長代謝以無氧呼吸為主,優(yōu)先消耗雞塊中糖類等物質(zhì),生成乳酸等酸性物質(zhì),導(dǎo)致pH值下降[28],物流前期和貨架初期pH值上升速度的差異可能是以上兩種作用的綜合結(jié)果。第5天,各組雞塊pH值均升高,CM和IM組均低于CK組,且組間差異不顯著(P>0.05)。第7~35天,CM組pH值一直高于IM組,并在第15、25、35天兩組差異顯著(P<0.05),可能是IM組的間歇降溫過程避免了雞塊溫度過高,對蛋白質(zhì)的影響較弱??偟膩碚f,常溫運輸后間歇微波處理對雞塊pH值的上升有一定延緩作用。
圖9 間歇微波處理對麻辣雞塊pH值的影響
Fig.9 Effects of intermittent microwave treatment on pH
of spicy chicken
硫代巴比妥酸值用于衡量肉制品油脂氧化酸敗程度,且氧化酸敗程度越深,TBA值越高[29]。如圖10所示,CM組和IM組麻辣雞塊的TBA值均隨物流時間的延長呈上升趨勢。第5天,常溫運輸后進(jìn)行微波處理,CM組與IM組TBA值分別為1.095、1.055 mg MDA/kg,均高于CK組,與第4天相比,分別增長0.154、0.092 mg MDA/kg,CM組的變化量較大,但二者差異不顯著(P>0.05),這可能是連續(xù)微波過程中麻辣雞塊溫度升高較快,對脂質(zhì)氧化的促進(jìn)作用較強(qiáng),而間歇微波過程中,微波能作用于蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等極性分子,加速氧化[30],非熱效應(yīng)的影響較大。第15天后,各組TBA值均出現(xiàn)大幅度升高趨勢,可能與貨架后期菌落總數(shù)的增長有關(guān),貨架后期微生物生長繁殖過程中消耗脂肪,TBA值升高。貨架期間(第6~35天),IM組與CM組雞塊TBA值在第7、15、25、35天均無明顯差異(P>0.05)。間歇微波處理的麻辣雞塊在貨架前期TBA值較低,但總體來看,間歇微波與連續(xù)微波處理對麻辣雞塊脂肪氧化方面的影響不顯著。
圖10 間歇微波處理對麻辣雞塊硫代巴比妥酸值的影響
Fig.10 Effects of intermittent microwave treatment on TBA
of spicy chicken
研究表明,與對照組相比,常溫運輸后(第5天)對麻辣雞塊進(jìn)行微波處理使菌落總數(shù)顯著下降(P<0.05),其中間歇微波處理表現(xiàn)出更好的殺菌效果,并能有效避免麻辣雞塊溫升過高,減少連續(xù)微波處理引起的水分散失、蛋白質(zhì)受熱變性等,更好地保持雞塊品質(zhì)。貨架期間(第6~35天),對照組雞塊的pH值、TVB-N值、TBA值、非蛋白氮含量均明顯升高,且在第15天超出可接受范圍,而間歇微波組雞塊的上述指標(biāo)均低于連續(xù)微波組,質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì)保持更好。常溫運輸后間歇微波處理對品質(zhì)劣變的控制效果優(yōu)于連續(xù)微波處理組,到第35天其感官評分仍可達(dá)7.2分(9分制),而連續(xù)微波組則失去可食用性,但這兩種處理在控制脂肪氧化方面差異不大。
因此,當(dāng)不能及時食用或銷售時,消費者或門店可以通過微波爐對麻辣雞塊進(jìn)行間歇微波處理,適當(dāng)控制品質(zhì)劣變,延長其可食用期限,此處理方式對控溫包裝運輸?shù)钠渌愃迫庵破菲焚|(zhì)控制也有一定的借鑒意義。