符鋒,范會平,黃忠民,潘治利,侯冰潔
(1.河南省糧油飼料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,河南鄭州 450009)
(2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,河南鄭州 450002)
自熱食品是一種依靠發(fā)熱包進(jìn)行加熱的食品,具有食用方便快捷、耐貯藏等優(yōu)點(diǎn),能很好地適應(yīng)目前快節(jié)奏生活以及大眾消費(fèi)的發(fā)展趨勢,自熱食品能滿足軍用、旅游、交通運(yùn)輸?shù)忍厥鈭龊系男枨?,尤其在人們不方便進(jìn)行餐食的制作時,自熱食品便很好地體現(xiàn)了它便捷的優(yōu)勢[1,2]。自熱食品的包裝材料具有良好的阻隔性,因此自熱食品的貨架期較普通食品相比更長,通常認(rèn)為其貨架期終結(jié)的主要原因是理化性質(zhì)及感官品質(zhì)的改變,而非微生物因素,因此對于自熱食品貨架期標(biāo)志性指標(biāo)和預(yù)測模型的探索研究便顯得尤為重要[3,4]。在食品儲藏或保存的整個時間段內(nèi),通常把食品的所有主要特性可以被消費(fèi)者接受且滿足其質(zhì)量要求的時間長度稱為貨架期。相關(guān)指標(biāo)的確定可以有感官評價、微生物評價、理化分析,評價標(biāo)準(zhǔn)可以品質(zhì)衰退的不可接受程度來進(jìn)行確定[3]。目前,國內(nèi)外關(guān)于自熱菜肴方面的研究還較少,高振洪[5]比較了不同包裝材料對自熱菜肴包品質(zhì)變化的影響,篩選出自熱菜肴的最適包裝材料,同時利用加速試驗(yàn)對其常溫下的貨架期進(jìn)行了預(yù)測。高悅等[6]研究了超高壓和熱處理對酸辣藕丁菜肴包品質(zhì)變化的影響,發(fā)現(xiàn)經(jīng)超高壓處理酸辣藕丁在殺菌前后和貯藏過程中的色澤和質(zhì)構(gòu)均優(yōu)于熱處理藕丁。
本研究以自熱菜肴竹筍雞肉為研究對象,利用加速貨架期實(shí)驗(yàn)的方法,測定自熱菜肴竹筍雞肉的相關(guān)指標(biāo),考察溫度對其貯藏品質(zhì)的影響,探究貯藏過程中自熱菜肴竹筍雞肉品質(zhì)的變化,以達(dá)到預(yù)測自熱菜肴竹筍雞肉貨架期的目的,為自熱食品領(lǐng)域的研究提供參考和經(jīng)驗(yàn),從而進(jìn)一步推動對自熱食品產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展和工業(yè)化生產(chǎn)。
主要材料:竹筍(月和仙境水煮系列),購于鄭州丹尼斯超市;雞胸肉,購于鄭州雙匯連鎖店;金龍魚大豆油、“海天”醬油草菇老抽、雞精、味精、食鹽、生粉、橄欖油、小蘇打、蔥、小米椒,購于鄭州丹尼斯超市;奈特蘭淡味黃油,購于鄭州百樂烘焙經(jīng)七店。
DigiEye電子眼,上海韻鼎公司;M-LM3B沃布剪切力儀,東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院;TA-XT2i物性分析儀,英國SMS公司;臺式pH計(jì),上海雷磁有限公司;電熱恒溫干燥培養(yǎng)箱,上海新苗醫(yī)療器械有限公司;CJ28WOK301不粘鍋,廣東美的生活電器制造有限公司;C21-SDHC9E15電磁爐,浙江蘇泊爾股份有限公司。
1.3.1 自熱竹筍雞肉菜肴包制備
將雞胸肉用清水沖洗干凈,切成約1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm的小塊,雞肉100 g,小蘇打0.6 g,食鹽1 g,生粉1 g、橄欖油2 g、老抽1.5 g,混合均勻,放冰箱4 ℃腌制2 h后用油炸鍋155 ℃炸制30 s,備用。將生粉1 g 、味精1 g、鹽1 g、雞精1 g加入到25 g水中,混合均勻,備用。將竹筍清洗干凈后,從中間切開,再切成小段,沖洗5~6次;浸泡4 h(每0.5 h換水一次),瀝干備用。炒鍋中放5 g大豆油用電磁爐2 100 W 240 ℃加熱20~30 s,加入4 g蔥花繼續(xù)翻炒20 s左右,加入混合湯水,再加入黃油4 g一直攪拌直至湯汁沸騰,備用。
用鋁箔袋每袋裝67 g雞胸肉和31 g竹筍、2 g小米椒后,加入35 g湯汁,于真空包裝機(jī)內(nèi)抽真空并熱封,用滅菌鍋121 ℃滅菌15 min,滅菌后將菜肴包置于37 ℃保溫箱中進(jìn)行保溫實(shí)驗(yàn),無漲袋現(xiàn)象發(fā)生。
1.3.2 竹筍質(zhì)構(gòu)分析
參照張甫生等[7]的方法,取自熱菜肴竹筍雞肉中相同部位的竹筍尖和竹筍根部并加以修剪大小均勻(1 cm×1.5 cm),用吸油紙吸去表面的油脂,進(jìn)行測試,每組10個平行。探頭型號為P50,測試前速度為5.0 mm/s,測試中速度為1.0 mm/s,測試后速度為5.0 mm/s,壓縮比例為70%,兩次壓縮間隔為5 s,觸發(fā)力10 g。
1.3.3 雞胸肉剪切力測定
采用數(shù)顯肌肉嫩度儀測定雞胸肉剪切力。參照焦陽陽等[8]的方法,稍做修改,將加熱冷卻至室溫的雞胸肉切成約1 cm×1 cm×1 cm肉丁,置于剪切刀口正下方,測定剪切力值,各時間點(diǎn)平行測定10次取平均值。
1.3.4 酸價(Acid Value,AV)、過氧化值(Peroxide Value,POV)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的測定
參考GB 5009.229-2016、GB 5009.227-2016、GB 5009.181-2016進(jìn)行測定。
1.3.5 pH的測定
參考GB 5009.237-2016方法并適當(dāng)修改。將自熱菜肴竹筍雞肉樣品均質(zhì),準(zhǔn)確稱取均質(zhì)后樣品5 g,加入配制好的50 g氯化鉀(KCl)溶液中,二次均質(zhì),取二次均質(zhì)后溶液,用pH計(jì)測定其pH值。
1.3.6 色澤
采用DigiEye電子眼測定竹筍色度值,從自熱菜肴竹筍雞肉中取出部位相同、大小形狀相近的竹筍、雞胸肉、小米椒,用吸油紙擦干凈表面分別放置相機(jī)柜中進(jìn)行拍照,測定其L*、a*、b*值。
1.3.7 感官評定
自熱菜肴竹筍雞肉感官評分表見表1,隨機(jī)選取10名感官評定人員,按表1所列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行感官評定。貨架期終點(diǎn)以60分為界限,若總分達(dá)到60分或者總分略微高于60分,但下次得分低于60分,則認(rèn)為該自熱菜肴竹筍雞肉不可接受,到達(dá)貨架期終點(diǎn)。
表1 自熱菜肴竹筍雞肉感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory scoring standard for self-heating food bamboo chicken dishes
1.3.8 自熱竹筍雞肉菜肴包貨架期的測定
根據(jù)食品保質(zhì)期加速試驗(yàn)(Accelerated Shelf Life Testing,ASLT)原理,參照遲恩忠[9]的方法并略作修改,將自熱菜肴竹筍雞肉分別放置在溫度為52 ℃和62 ℃的培養(yǎng)箱中貯藏,52 ℃每14 d測1次樣品,62 ℃每7 d測1次樣品,根據(jù)ASLT法中的Q10模型預(yù)測出自熱菜肴竹筍雞肉的貨架期。Q10采用公式(1)進(jìn)行計(jì)算。
式中:
FT——在溫度T ℃時的貨架期;
FT+10——溫度為(T+10) ℃時的貨架期期。
貨架期的測定采用公式(2)
式中:
F2——在T2℃下的貨架期;
F1——T1℃下的貨架期;
Δt——T1與T2的差值。
1.3.9 竹筍雞肉菜肴品質(zhì)變化動力學(xué)模型建立
將與竹筍雞肉菜肴品質(zhì)變化有關(guān)的特征指標(biāo),構(gòu)建化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)模型。
式中:
C——品質(zhì)指標(biāo)測定值;
t——貯藏時間,d;
C0——品質(zhì)指標(biāo)初始測定值;
k——化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)。
1.3.10 數(shù)據(jù)處理
利用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和Origin進(jìn)行圖表繪制,結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,并用SPSS進(jìn)行單因素方差(ANOVA)檢驗(yàn),p<0.05表示差異性顯著。
竹筍的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)如表2所示,在兩種貯藏溫度下竹筍的根部和尖部硬度差異性顯著且均隨著貯藏時間的增加呈逐漸下降趨勢;在貯藏溫度62 ℃下,竹筍硬度值下降較52 ℃下降更快且下降幅度較大,在貯藏第84 d時,竹筍根部硬度值下降了6 443.80,竹筍尖部硬度值下降了3 987.86,降幅分別為74.50%和70.31%;在貯藏溫度為52 ℃下,竹筍質(zhì)構(gòu)硬度下降較慢,在貯藏112 d時,竹筍根部和尖部硬度值分別為2 866.80和2 219.20,降幅分別為67.37%和60.87%;在52 ℃ 42 d竹筍尖部硬度值較28 d上升了1 046.92,62 ℃竹筍尖部硬度值在貯藏前期硬度值不穩(wěn)定,28 d較35 d低了324.87,但整體均呈現(xiàn)下降趨勢,可能是由于樣本不均一或者是樣品在培養(yǎng)箱中的擺放位置不同實(shí)際溫度略有差異導(dǎo)致;在同一貯藏周期下,62 ℃竹筍硬度值比52 ℃低。在兩種溫度貯藏下,竹筍的尖部和根部的咀嚼值整體上也是呈下降趨勢,貯藏溫度越高,下降幅度越大,同樣貯藏84 d條件下,62 ℃下降至65.96,52 ℃下降至97.71,可能是由于竹筍組織在高溫下受到破壞,竹筍硬度變差,同時咀嚼度也會變差;另外可以看出在高溫下貯藏下,竹筍尖部的內(nèi)聚性在62 ℃下降了0.2,52 ℃下降至0.14,都低于0 d,同樣竹筍根部內(nèi)聚性也均在貯藏終點(diǎn)低于0 d;竹筍尖部和根部的回復(fù)性數(shù)值也低于0 d,說明高溫貯藏過程中菜肴中竹筍品質(zhì)更易發(fā)生變化,最后至軟爛,口感差,無法食用。由此可知,貯藏溫度對竹筍品質(zhì)影響較大;貯藏溫度越高,竹筍品質(zhì)劣變越快,這與高悅等[6]對酸辣藕丁菜肴品質(zhì)變化中藕丁質(zhì)構(gòu)變化相符。
表2 兩種貯藏溫度下竹筍尖部、根部的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)隨貯藏時間的變化Table 2 Changes of texture quality of bamboo tip and root with storage time at two storage temperatures
圖1 兩種貯藏溫度下雞胸肉剪切力隨貯藏時間的變化Fig.1 Changes of texture quality of bamboo tip and root with storage time at two storage temperatures
剪切力值能直觀反映雞胸肉的組織狀態(tài),剪切力降低說明雞胸肉的組織結(jié)構(gòu)變差[10];由圖1可知,52 ℃貯藏條件下剪切力呈下降趨勢,在貯藏前期剪切力值由18.41 N開始逐漸下降,當(dāng)?shù)竭_(dá)貯藏后期時,剪切力下降較前期緩慢,在112 d下降至9.85 N;62 ℃貯藏條件下剪切力在84 d下降至8.79 N,同時貯藏后期下降相對前期緩慢;總體上來說,兩種貯藏溫度下雞胸肉的剪切力整體上都是隨著貯藏時間的延長而下降,但是在較高溫度貯藏下,隨著貯藏時間的增加,雞胸肉品質(zhì)下降更快,這與丁捷等[11]對糊辣牛肉貯藏特性研究中結(jié)論相符合。
表3 兩種溫度下自熱菜肴竹筍雞肉酸價、過氧化值、丙二醛變化Table 3 Changes of acid value, peroxide value and malondialdehyde in self-heating bamboo chicken dishes at two temperatures
AV是指中和1 g油脂中游離脂肪酸所需的氫氧化鉀(KOH)的毫克數(shù)。它是對化合物(例如脂肪酸)或混合物中游離羧酸基團(tuán)數(shù)量的一個計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),可作為油脂變質(zhì)程度的指標(biāo)[12],AV越小說明油脂質(zhì)量越好,如果AV過高,則會導(dǎo)致人體腸胃不適等;含油食品的A V國家標(biāo)準(zhǔn)限值一般在1.8~5.0 mg KOH/g[13]。由表3可知,兩種溫度貯藏條件下AV都是逐漸升高的,62 ℃樣品AV升高較52 ℃幅度大,在相同貯藏時間下,溫度越高AV升高越快,62 ℃下在84 d達(dá)到了最大值8.10 mg KOH/g,52 ℃下在98 d達(dá)到4.26 mg KOH/g。POV表示油脂和脂肪酸等被氧化程度的一種指標(biāo),是1 kg樣品中的活性氧含量,以過氧化物的毫摩爾數(shù)表示。POV用于說明樣品是否因已被氧化而變質(zhì),一般來說POV越高其酸敗就越厲害[14];T/CGCC 8-2017《自熱方便菜肴制品》中規(guī)定調(diào)味料和蔬菜制品的POV不得大于0.25 g/100 g,自熱菜肴竹筍雞肉在兩種溫度貯藏期間的POV呈無規(guī)率變化但均未超標(biāo);可能因?yàn)闅溥^氧化物的性質(zhì)不穩(wěn)定,隨著貯藏時間延長,容易進(jìn)一步反應(yīng)生產(chǎn)次級代謝產(chǎn)物,如一些低級脂肪酸、醛、酮等物質(zhì)。硫代巴比妥酸值(TBARS)法是一種測定MDA含量的最常見的方法[15]。MDA在食品基質(zhì)中通常與脂肪氧化有關(guān),其含量變化與貯藏過程中異味產(chǎn)生密切相關(guān)。通常情況下,脂肪氧化速率受溫度影響較大,因此樣品在貯藏過程中溫度越高氧化反應(yīng)速率加快,脂肪氧化更為劇烈[16]。但是由于樣品不均一且貯藏時在烘箱中所放位置差異,加之兩個貯藏溫度下,整個貯藏期間菜肴中MDA含量均相對較低,在檢測結(jié)果較低(方法檢出限0.03 mg/kg)的情況下,實(shí)驗(yàn)誤差相對較大,這可能是導(dǎo)致在52 ℃ 貯藏70 d時丙二醛含量達(dá)到0.27 mg/kg,略高于62 ℃ 70 d達(dá)到0.20 mg/kg的原因。
如圖2所示,pH值隨時間的變化呈現(xiàn)一定波動性,溫度越高波動越明顯,在整個存儲周期中,兩種不同的溫度條件下,樣品的pH值總體上隨著貯藏時間的增加均呈現(xiàn)下降趨勢;可能是由于時間往后推移,自熱菜肴竹筍雞肉中的糖類、蛋白質(zhì)和脂肪等首先發(fā)生降解反應(yīng),生成酸類物質(zhì),隨著反應(yīng)進(jìn)行,酸類物質(zhì)逐漸被后續(xù)生成的其他降解物質(zhì)中和,因此pH值隨時間呈現(xiàn)上下波動狀態(tài)[17]。在52 ℃貯藏70 d和112 d出現(xiàn)了兩次輕微上升,前后差值均小于0.05,分析其可能是因?yàn)樵谳^低溫度下各類化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率緩慢,而在62 ℃貯藏35 d和77 d出現(xiàn)了兩次上升,上升幅度較52 ℃大,前后差值均大于0.1;同時pH由初始值6.69開始下降,在第70 d時pH值達(dá)到6.14,這可能是因?yàn)樵谳^高溫度下各類化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率較快,反應(yīng)程度相較52 ℃快導(dǎo)致;在52 ℃條件下最低pH值出現(xiàn)在第98 d,為6.39。由于pH在用于測定包括肉制品在內(nèi)的食品品質(zhì)變化較為普遍,所以食品體系的pH值變化對預(yù)測食品品質(zhì)有重要意義[18]。但是食品體系復(fù)雜,自熱菜肴竹筍雞肉pH值隨時間變化的具體原因還需更進(jìn)一步深入研究。
圖2 兩種溫度下自熱菜肴竹筍雞肉pH值隨貯藏時間的變化Fig.2 Changes of pH of bamboo chicken dish package with storage time at two temperatures
表4 兩種溫度下雞胸肉、竹筍、小米椒色度值變化Table 4 Changes of chromaticity values of chicken breast, bamboo shoots and millet pepper at two temperatures
續(xù)表4
L*代表黑色-白色視覺感覺值,a*代表紅色-綠色視覺感覺值,b*代表黃色-藍(lán)色視覺感覺值。由表4可以看出,自熱菜肴竹筍雞肉中雞胸肉、竹筍、小米椒在52 ℃、62 ℃貯藏條件下亮度L*值在整個貯藏期間整體來看是呈現(xiàn)下降趨勢。在兩種溫度貯藏條件下,雞胸肉L*初始值為64.72,貯藏溫度52 ℃在70 d達(dá)到最低44.85,之后有稍微上升;貯藏溫度62 ℃在77 d達(dá)到最低42.27;a*在兩種貯藏溫度下是整體呈現(xiàn)升高趨勢;可能是由于貯藏期間樣品脂肪氧化引起的差異,沈旺旺等[19]以土豆牛肉菜肴包為對象研究溫度對其品質(zhì)的影響中發(fā)現(xiàn)貯藏期間牛肉的a*也呈升高趨勢;竹筍L*在兩種貯藏溫度下,在貯藏終點(diǎn)都低于初始值72.69,可能由于貯藏時間加長竹筍內(nèi)部滲入一些湯汁,竹筍組織不緊實(shí),顏色發(fā)暗。小米椒在貯藏期間L*也呈現(xiàn)整體下降趨勢,但是在貯藏溫度為52 ℃時的L*變化明顯比62 ℃慢;同等貯藏時間相比,雞胸肉、竹筍、小米椒在52 ℃下L*值較大,可能是由于溫度越高各類反應(yīng)越劇烈導(dǎo)致食品中脂肪氧化、蛋白質(zhì)水解、多酚類物質(zhì)氧化、色素降解等[6];在貯藏期間,雞胸肉、竹筍的a*在貯藏終點(diǎn)均高于0 d,表明在貯藏期間樣品顏色加深;b*無明顯變化??傮w來說色度值變化趨勢基本相同,溫度越高,顏色變化越快,越暗淡。高振洪[5]在溫度對自熱食品貯藏品質(zhì)變化中研究表明,溫度升高能促進(jìn)食品氧化、水解等反應(yīng)的發(fā)生,從而加快了色度值變化。
圖3 兩種溫度下自熱菜肴竹筍雞肉感官總分隨貯藏時間的變化Fig.3 Changes of total sensory scores of bamboo chicken dishes with storage time at two temperatures
選定60分作為感官評定限值,得到自熱菜肴竹筍雞肉貯藏溫度為52 ℃下,在112 d達(dá)到62.6分,貯藏溫度為62 ℃在56 d時為63.4分。由圖3可知,溫度越高貨架期越短,感官評分在貯藏前期的下降速度較之臨近貨架終點(diǎn)下降稍微快,在臨近貨架期終點(diǎn)時感官評分下降速度逐漸放緩。自熱菜肴竹筍雞肉在貨架期終點(diǎn)表現(xiàn)為竹筍色澤很差,硬度較低;整體來看無光澤、質(zhì)地較軟爛,考慮其成分組成,主要原因是發(fā)生脂質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)水解等反應(yīng),生成了醛、酮、酸等物質(zhì)[19]。
2.7.1 自熱竹筍雞肉菜肴包品質(zhì)指標(biāo)與感官評價相關(guān)性分析
表5為自熱菜肴竹筍雞肉貯藏期間部分指標(biāo)與感官評分之間的相關(guān)關(guān)系,由表中結(jié)果可知,自熱菜肴竹筍雞肉中一些主要理化指標(biāo)的變化與感官評定之間呈現(xiàn)出顯著相關(guān)性;竹筍L*和雞胸肉L*在52 ℃和62 ℃相關(guān)系數(shù)分別為0.718、0.674、0.922和0.769;在兩種貯藏溫度下自熱菜肴竹筍雞肉的pH值、雞胸肉剪切力值、竹筍根部硬度值與感官評定均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān),AV與感官評定呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān),根據(jù)感官評定分和貯藏過程中竹筍硬度值、雞胸肉剪切力等的變化。
表5 兩種溫度下自熱菜肴竹筍雞肉指標(biāo)與感官評定變化的相關(guān)系數(shù)Table 5 Correlation coefficients between indexes and sensory evaluation of bamboo shoot-chicken at two temperatures
表6 竹筍雞肉在不同貯藏條件下指標(biāo)變化動力學(xué)模型Table 6 Dynamic model of index change of bamboo shoot chicken under different storage conditions
2.7.2 自熱竹筍雞肉菜肴中雞胸肉品質(zhì)變化動力學(xué)模型分析
分別對不同溫度條件下雞胸肉剪切力和雞胸肉L*值、雞胸肉感官分值按照零級和一級動力學(xué)模型進(jìn)行擬合,得到各試驗(yàn)指標(biāo)在相應(yīng)溫度條件下的反應(yīng)速率常數(shù)k和回歸方程的判定系數(shù)R2,結(jié)果見表6。由表中可以看出,雞胸肉剪切力和雞胸肉感官分值A(chǔ)V隨時間變化符合零級和一級動力學(xué)模型,模型的判定系數(shù)R2分別為;因此可作為貨架期預(yù)測模型中的標(biāo)志性指標(biāo)。
結(jié)合貯藏過程中AV均不超過5 mg·KOH/g,最終確定自熱菜肴竹筍雞肉在52 ℃、62 ℃兩種溫度下最終貨架期分別為112 d、56 d。根據(jù)Q10=溫度為T時的儲存期/溫度為(T+10)時的儲存期得出Q10(52~62)=2;結(jié)合公式(1)和公式(2)可計(jì)算出自熱菜肴竹筍雞肉在25 ℃的貨架期約為714 d。
通過對自熱菜肴竹筍雞肉進(jìn)行加速貨架期實(shí)驗(yàn)得出,在貯藏期間溫度越高,自熱菜肴竹筍雞肉品質(zhì)劣變越快,貯藏前期各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)變化較快,臨近貯藏終點(diǎn)指標(biāo)變化緩慢;在52 ℃、62 ℃兩個溫度下貯藏下自熱菜肴竹筍雞肉中雞胸肉的剪切隨著貯藏時間的延長而變小,竹筍的質(zhì)構(gòu)硬度和咀嚼性隨著貯藏時間的延長而降低,竹筍、雞肉、小米椒的色澤隨著貯藏時間延長亮度值總體都是降低的;自熱菜肴竹筍雞肉的酸價隨著貯藏時間延長升高,通過貨架期預(yù)測得出Q10=2,可以根據(jù)文中描述計(jì)算出常溫25 ℃下自熱菜肴竹筍雞肉貨架期為714 d。本研究結(jié)果對于自熱菜肴竹筍雞肉生產(chǎn)流通中的貯藏條件及貨架期預(yù)測具有一定的指導(dǎo)意義。