张根生，岳晓霞，张红蕾，丁 健
（哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江 哈尔滨 150076）
摘 要：以奥尔良鸡腿排为研究对象，每30 d对奥尔良鸡腿排的色泽、质构特性、剪切力、解冻损失率、蒸煮损失率、pH值、总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值进行测定，并结合低场核磁共振（low field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）技术对其水分状态进行测定，研究奥尔良鸡腿排在240 d冻藏期间的品质变化。结果表明：奥尔良鸡腿排的理化指标受冻藏时间影响显著（P＜0.05），随着冻藏时间的延长，奥尔良鸡腿排的pH值不断增加，TBARs值呈上升趋势，TVB-N含量不断上升，菌落总数的变化趋势为先下降后上升；色泽指标中的亮度值及红度值呈降低趋势，而黄度值呈升高趋势；质构指标中的硬度、咀嚼性、黏结性和剪切力呈上升趋势，而弹性逐渐下降；蒸煮损失率和解冻损失率逐渐增大；横向弛豫时间T23峰面积（自由水含量）减小，T21峰面积（结合水含量）几乎不变，T22峰面积（不易流动水含量）略有减小；磁共振成像结果表明，肉质表面氢质子发生明显迁移，与水分变化分析结果一致。
关键词：鸡腿排；冻藏；品质变化
速冻食品深受消费者的欢迎，主要是由于速冻食品新鲜、便捷、营养价值丰富，且低温冻藏可以延长食品保质期，为企业的生产、运输和销售提供巨大的便捷[1-2]。调理肉制品在冻藏食品中增长最快，市场份额每年提高10%以上，因其具有易保存、加工方便、食用简单、滋味丰富的特点，深受广大消费者的喜爱，但产品如何在冻藏过程中保持良好的品质成为大家关注的焦点。
冻藏禽肉的品质特性变化与冻藏条件有密切关系[3]，肉的状态、冻结方法、冻结速率及冻藏时间等因素均会对冷冻肉的品质产生很大影响[4]。冻藏过程中的温度较低，这很大程度上抑制了微生物的生长和肉制品本身的化学反应，对肉的品质和感官特性影响较小，在解冻过程中水溶性营养素流失较少，肉中的营养成分不会被破坏[5]。余小领等[6]研究冻藏时间和反复冻融对牛肉品质的影响，结果表明，牛肉的理化性质和微观结构会随着长时间的冻藏和反复冻融发生改变，从而导致品质下降。牛力等[7]研究不同冻结速率、冻藏温度以及冻藏时间对鸡胸肉食用品质的影响，结果表明，冻结速率越大，鸡胸肉的品质越好。罗永康等[8]研究发现，在－10～－20 ℃冻藏条件下，鲢鱼肉冻藏初期溶解度下降较快，冻藏2 个月时其溶解度下降缓慢。孙金辉等[9]研究冻藏条件对土鸡肉品质的影响，结果表明，冻藏温度、时间对pH值、总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值及肉色均有显著影响。大量研究表明，在猪肉冷冻贮藏过程中，铁离子大量存在，从而使参与有氧代谢的肌肉羰基化易感性更高[10]。程伟伟等[11]对不同冷冻方式对调理猪肉贮藏期间品质的影响进行对比研究，结果表明，－18 ℃冷冻组肉样的色差、TVB-N含量和TBARs值显著低于－5 ℃组（P＜0.05），且其菌落总数显著低于其他实验组。由于调理肉制品中添加了食盐与磷酸盐复配的腌制剂，Lawrie等[12]指出，随着肉中离子强度增加，离子与蛋白质结合紧密，形成了盐溶性蛋白复合物，其具有很强的持水能力。Sikorsk等[13]认为，腌制可以使肌原纤维膨胀，肌原纤维加热后通过肌原纤维胶原的交互作用使肉品的保水性得以提高。刘琳等[14]的研究表明，生鲜调理肉制品在贮藏温度未达0～4 ℃时，贮藏时间超过2 d后，其品质严重下降，不宜再继续贮藏；对其进行2 ℃的气调包装后，货架期也在14 d以内。
奥尔良鸡腿排为鸡肉的调理肉制品，一般以低温冻藏的方式运输和贮藏，但冻藏过程也会对生肉产品的品质带来影响，如在冻藏期间肉制品产生干耗现象，其感官及理化性质也会受到不同程度的影响。本研究对奥尔良鸡腿排冻藏期间的品质变化进行研究，测定其品质指标，分析速冻奥尔良鸡腿排在240 d冻藏期间的品质变化规律。
奥尔良鸡腿排 山东隆达众成农产品有限公司；甲基红、溴甲酚绿、三氯乙酸、硼酸、甲醛、盐酸、磷酸盐 天津市天力化学试剂有限公司；蛋白胨、酵母膏、牛肉膏、琼脂 杭州微生物试剂有限公司；无水乙醇、柠檬酸二铵 天津市光复精细化工研究所；磷酸二氢钾、无水乙酸钠、七水硫酸镁、硫酸锰 天津市新精细化工开发中心。
TA-XT2i质构仪 英国SMS公司；NM-120核磁共振分析仪 上海纽迈电子科技有限公司；CS-800色差分析仪 杭州彩谱科技有限公司；SH-02A加压蒸汽灭菌锅 上海申盛生物仪器有限公司；KDY-9820凯氏定氮仪 湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；PHs-25 pH计 德国赛多利斯股份有限公司。
1.3.1 样品处理
为保证实验的准确性和代表性，选用的速冻奥尔良鸡腿排为同一批生产的产品，所取样品为混合后均匀取样，并随机分成9 份。本研究的贮藏温度为－18 ℃，贮藏周期为240 d，每30 d进行1 次指标测定，共测定9 次。
1.3.2 样品指标测定
1.3.2.1 色泽
采用杭州彩谱科技公司的CS-800型色差分析仪直接测定样品的亮度值（L*）、红度值（a*，正值表示颜色接近红色，负值表示颜色接近绿色）和黄度值（b*，正值表示颜色接近黄色，负值表示颜色接近蓝色）[15]。测试前将缓化完全的待测肉在空气中曝光15 min，待测肉放置在光源上方，平行测定3 次。
1.3.2.2 质构特性
参照廖彩虎[16]的方法，并稍作改动。采用TA-XT2i型质构仪平行测定10 次，主要测定4 种质构特性参数，分别为硬度、弹性、黏结性和咀嚼性。将速冻奥尔良鸡腿排在冰箱中解冻至中心无硬心后，修切成规格为4.0 cm×4.0 cm×1.5 cm的肉样待测。
测定参数：探头型号P35；测前速率8.0 mm/s；测试速率8.0 mm/s；测后速率8.0 mm/s；压缩变形率40%；探头2 次测定间隔时间5.0 s；触发类型：自动。
1.3.2.3 剪切力
参照NY/T 1180—2006《肉嫩度的测定 剪切力测定法》[17]，采用TA-XT2i型质构仪，BSK探头进行测定。
1.3.2.4 解冻损失率
称量样品解冻前的质量，记为m1，解冻后的质量记为m2。按照公式（1）计算解冻损失率（X1）。
1.3.2.5 蒸煮损失率
将速冻奥尔良鸡腿排修切成4 cm×4 cm×1 cm的肉块，称质量，记为m3；将肉块装入蒸煮袋中，在85 ℃水浴锅中蒸煮20 min，蒸煮结束后冷却至室温，擦干表面水分，称其质量，记为m4。按照公式（2）计算蒸煮损失率（X2）。
1.3.2.6 pH值
参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》[18]。
1.3.2.7 TBARs值
参照GB/T 5009.181—2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》[19]中的方法二，结果用mg/100 g表示。
1.3.2.8 TVB-N含量
参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》[20]。
1.3.2.9 菌落总数
参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》[21]。
1.3.2.10 低场核磁共振（low field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）
提前12 h打开主电源开关，自动连接温控单元，温度严格稳定在（32.0±0.1） ℃。实验时，依次打开电脑主机、显示器及射频开关，由于SF（MHz）和O1（kHz）共同表示中心频率，其中O1每次检测均需重新调节，在FID序列下，进行标准油样校正，校正参数为：谱宽（采样频率）200 kHz、射频信号频率主值18 MHz、TW=4 000、DRG=3、共振频率微调（O1）429 568.1 kHz、软件放大倍数20、累加采集次数8、P1=14，90°脉冲宽度对于同一类样品保持不变。
调整后，进入CPMG序列。硬脉冲CPMG序列各项参数：射频信号频率主值18 MHz、O1=429 568.1 kHz、软件放大倍数20、P1=14、P2=28、TW=4000、DRG=3、谱宽200、DFW=30、累加采集次数8。将鸡腿排切成0.5 cm×0.5 cm×2.5 cm的标准立方体放入采样管，进入低磁场开始测定，采样完成后进行T2拟合，保存实验结果，进行T2反演，经核磁分析软件反演出实验结果，每组样品重复测定3～5 次，数据间无显著差异即可应用。
1.3.2.11 磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）
在核磁反演结束后，点击MRI核磁成像图标，进入核磁成像界面，将O1=429 568.1 kHz复制到参数O1设置栏内，同时调整X、Y、Z轴，设置成像间隔距离，模型设定完成后，进行MRI核磁成像。
由图1可知，奥尔良鸡腿排冻藏期间，随着冻藏时间的延长，其L*及a*呈降低趋势，而b*呈升高趋势。肉制品的颜色主要是由肌肉中的肌红蛋白和血红蛋白等色素决定的，肌红蛋白约占肉中色素的80%～90%，奥尔良鸡腿排主要由富含肌红蛋白的肌红纤维组成，肌肉呈鲜红色，这是由于肌红蛋白通过与氧气结合产生了氧合肌红蛋白。马鸿胜等[22]研究发现，鸡腿肉主要由颜色较深的肌红纤维组成。在冻藏过程中，由于肉制品的温度较低，肌肉色泽的变化受到抑制，但随着冻藏时间的不断增加，鸡腿排中各种生化反应以及耐冷微生物分泌的水溶性或脂溶性色素会对鸡腿排的颜色产生影响，从而使a*减小，b*增大。综上所述，肉制品色泽会随着冻藏时间的增加逐渐变深，L*及a*随着贮藏时间的增加而降低。同时，由于干耗现象，表层水分散失，L*同样会降低。
图1 鸡腿排冻藏期间的色泽变化
Fig. 1 Changes in color parameters during frozen storage of chicken leg steak
表1 鸡腿排冻藏期间的质构特性变化
Table 1 Changes in TPA parameters during frozen storage of chicken leg steak
由表1可知，在0～240 d的冻藏期间，奥尔良鸡腿排的弹性呈下降趋势，硬度、黏结性及咀嚼性呈上升趋势。其中，硬度、弹性及黏结性在0～180 d内变化具有显著性（P＜0.05），咀嚼性在0～150 d内变化具有显著性（P＜0.05）。鸡腿排质构的变化主要与其在冻藏过程中发生干耗有关，奥尔良鸡腿排冻藏时间越长，干耗越严重，对产品的质地影响也越大。郑锐等[23]研究不同冻藏方法和温度对草鱼质构的影响，结果表明，随着冻藏时间的增加，质构指标均呈下降趋势，且冻藏温度越高幅度越大，说明质构特性与肉质本身特性有关。徐亚丹[24]基于质地及动力学特性对牛肉新鲜度进行检测，发现牛肉在贮藏过程中，弹性呈下降趋势。贾丽娜[25]在对速冻调理回锅肉加工工艺及冻藏期间品质变化进行研究时发现，在冻藏的1～6 个月内，产品的硬度、黏结性和咀嚼性明显增加（P＜0.05），弹性明显下降（P＜0.05），与本研究结果一致。
图2 鸡腿排冻藏期间的剪切力变化
Fig. 2 Changes in shear force during frozen storage of chicken leg steak
由图2可知，在0～240 d冻藏过程中，奥尔良鸡腿排剪切力大体呈上升趋势，在0～180 d内变化具有显著性（P＜0.05）。但在180 d后，剪切力维持在3.8 kg左右，无显著变化。肉制品的剪切力与嫩度之间存在明显的相关性，通过测定鸡腿排的剪切力变化可以代替感官评价了解肉质的嫩度变化。速冻奥尔良鸡腿排冻藏期间肉质内部的水分会被冻结成冰晶，冰晶刚开始形成时体积迅速膨胀，破坏鸡腿排内部结构，导致解冻时失水严重，肌肉的收缩能力受到破坏，导致剪切力增大；而随着冻藏时间的延长，尽管冰晶逐渐增大，对肉质的结构破坏也变严重，但与开始阶段相比变化幅度变小；且在冻藏过程中肌肉蛋白质也会发生一定程度的变性，因此速冻奥尔良鸡腿排冻藏过程中的剪切力随时间的延长逐渐增大，变化幅度逐渐减小[26]。Benjakul等[27]研究发现，随着冻藏时间的延长，鳕鱼的剪切力一开始有所下降，但冻藏的后几个月缓慢上升，这是由于其中的蛋白质发生了变性和降解以及肌纤维受到破坏，从而导致肌肉的完整性受到破坏。
2.4.1 解冻损失率
图3 鸡腿排冻藏期间的解冻损失率变化
Fig. 3 Changes in thawing loss during frozen storage of chicken leg steak
由图3可知，在冻藏0～210 d期间，随着冻藏时间的延长，奥尔良鸡腿排的解冻损失率显著增加，冻藏时间越长，增加速率越快，且差异显著（P＜0.05）。冻藏210～240 d的解冻损失率变化不显著，这主要是由于在冻藏过程中水分子结晶破坏肉质结构，且为不可逆性破坏，水分不能控制在肉质内部，当温度升高时，肉质结构不能将水分束缚在其内部，水分从内部流出，造成肉质的汁液损失。同时，蛋白质变性程度的增加也是奥尔良鸡腿排解冻损失率显著增加的原因之一。
2.4.2 蒸煮损失率
图4 鸡腿排冻藏期间的蒸煮损失率变化
Fig. 4 Changes of cooking loss during frozen storage of chicken leg steak
由图4可知，在冻藏0～210 d期间，随着冻藏时间的延长，奥尔良鸡腿排的蒸煮失水率显著增加，冻藏时间越长，增加速率越快，且差异显著（P＜0.05）。冻藏210～240 d的蒸煮失水率变化不显著（P＞0.05），这可能是由于蒸煮损失主要来源于脂肪氧化和蛋白质变性导致的不易流动水的损失[26]，而随着冻藏时间的延长，脂肪氧化及蛋白质变性程度增大，从而引起奥尔良鸡腿排的蒸煮失水率显著增加。
图5 鸡腿排冻藏期间的pH值变化
Fig. 5 Changes in pH value during frozen storage of chicken leg steak
由图5可知，在冻藏0～210 d期间，奥尔良鸡腿排pH值呈显著上升趋势（P＜0.05）。宋华静等[28]的研究表明，冻藏过程中，肉中蛋白质被分解为胺类化合物，从而使肉样的pH值升高。在肉类、鱼类等富含蛋白质的食品贮藏过程中，腐败菌的繁殖导致食品中蛋白质分解，产生胺类等碱性腐败产物，从而导致样品pH值升高，此结论与本研究结果相符。
由图6可知，在冻藏0～210 d期间，奥尔良鸡腿排的TBARs值呈显著上升趋势（P＜0.05），说明鸡腿排中的脂肪发生了氧化酸败，这主要是由于冻藏期间肉中的水分受温度作用变成形态、大小各异的冰晶，使得肉中的脂质失去了液态水的保护，随着冻藏时间的不断增加，肉中的水分蒸发、升华，留下的空间被空气所填充，使脂肪与氧的接触面积大大增加，从而引起脂肪氧化反应的发生。牛力等[7]研究发现，冻藏时间越长，氧化反应越严重；冻藏温度越高，TBARs值上升的幅度越大，这是由于酶的活性和微生物的繁殖受冻藏时间和温度的双重影响。Subramanian[29]的研究表明，蟹肉在－41 ℃条件下冻藏120 d后，其游离脂肪酸含量和TBARs值均显著升高。
图6 鸡腿排冻藏期间的TBARs值变化
Fig. 6 Changes in TBARs value during frozen storage of chicken leg steak
图7 鸡腿排冻藏期间的TVB-N含量变化
Fig. 7 Changes in TVB-N content during frozen storage of chicken leg steak
由图7可知，在冻藏0～210 d期间，奥尔良鸡腿排的TVB-N含量呈显著上升趋势（P＜0.05）。TVB-N含量在冻藏期间逐渐增加主要是由于微生物的生长繁殖，且在蛋白酶的作用下，鸡腿排中的蛋白质分解为小肽等物质，这些物质的积累也导致肉的TVB-N类物质处于逐渐增加的动态平衡状态。当冻藏温度较低时，酶的活性受到抑制，微生物的生长繁殖变缓，同一时间段内TVB-N含量增加的趋势较小。
由图8可知，在冻藏0～210 d内，奥尔良鸡腿排的菌落总数呈显著变化（P＜0.05）。在冻藏0～30 d内，菌落总数呈明显下降趋势（P＜0.05），在冻藏30～240 d内，菌落总数呈上升趋势。当速冻奥尔良鸡腿排进入冻藏阶段时，鸡腿排整体温度降低，附着在鸡腿排表面及内部的微生物的生存环境受到破坏，生长繁殖受到抑制，部分微生物进入休眠状态，还有一部分被低温环境杀死。因此开始阶段鸡腿排中的菌落总数迅速下降，而随着冻藏时间的增加，耐寒微生物开始生长繁殖，菌落总数呈上升趋势。冻藏期间，鸡腿排的品质发生变化，蛋白质、脂肪溶出以及一些微生物的分解物质成为微生物繁殖的天然培养基，促使菌落总数指标进一步增长[28]。
图8 鸡腿排冻藏期间的菌落总数变化
Fig. 8 Changes in total bacterial count during frozen storage of chicken leg steak
横向驰豫时间（T2）分别对应结合水、不易流动水和自由水3 种形态水。其中T21（0～10 ms）表示蛋白质分子表面的极性基团与水分子紧密结合的水分子层，T22（10～100 ms）表示存在于肌纤丝、肌原纤维及膜之间的不易流动水，T23（100～1000 ms）表示存在于细胞外的间隙中能自由流动的水，T2横向弛豫时间可以表明水分的自由度。T2越小，水分越不易流动，T2越大，水分的流动性越高，T2峰面积越小，水分含量越小，T2峰面积越大，水分含量越大。
由图9可知，奥尔良鸡腿排冻藏期间，自由水含量减小，结合水含量几乎不变，不易流动水含量略有减小。
图9 不同贮藏时间奥尔良鸡腿排的LF-NMR反演图
Fig. 9 LF-NMR inversion of chicken leg steak after different storage time
图12 贮藏第0、120、240天奥尔良鸡腿排的MRI核磁成像
Fig. 12 Magnetic resonance images of chicken leg steak after 0,120 and 240 d of storage
由图10可知，对奥尔良鸡腿排样品进行X、Y、Z 3 轴共振扫描，结果表明：贮藏0 d时，样品内部及表层氢质子分布均匀，轮廓清晰，无明显氢质子堆积；贮藏120 d时，样品内部有轻度氢质子堆积现象，表层氢质子分布不均，轮廓呈向外侧辐射状，可判断此时氢质子已发生迁移；贮藏240 d时，样品内部氢质子堆积现象相对明显，表层氢质子分布不均，轮廓呈向外侧放射状，样品内部出现空洞，可判断此时氢质子已发生大量迁移，表层氢质子活跃。这与Ghosha等[30]报道的用MRI技术研究麦粒干燥过程中的氢质子密度图像变化趋势一致。上述变化主要由于在冻藏过程中，鸡腿排发生干耗与冻结烧现象。食品在冷却、冻结、冻藏的过程中均会发生不同程度的干耗，随着冻藏时间的延长，干耗问题越来越严重。
对速冻奥尔良鸡腿排冻藏期间的品质变化进行研究，得出速冻奥尔良鸡腿排冻藏期间的品质变化规律如下：理化指标受冻藏时间影响显著（P＜0.05），随着冻藏时间的延长，pH值不断增加，脂肪氧化度呈上升趋势，TVB-N含量不断上升，但未超过国标规定的20 mg/100 g，L*及a*呈降低趋势，而b*呈升高趋势；质构指标中的硬度、咀嚼性、黏结性和剪切力呈上升趋势，而弹性逐渐下降；由LF-NMR指标分析中的横向弛豫时间发现，奥尔良鸡腿排冻藏期间的自由水含量减小，结合水含量几乎不变，不易流动水含量略有减小；MRI分析结果表明，肉质表面氢质子发生明显迁移，与水分变化分析结果一致。在0～120 d的冻藏时间内，奥尔良鸡腿排仍保持着较高的品质，当冻藏时间超过210 d后，奥尔良鸡腿排的品质严重下降，不宜再继续贮藏。
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Quality Changes of Orleans Chicken Leg Steak during Frozen Storage
ZHANG Gensheng, YUE Xiaoxia, ZHANG Honglei, DING Jian
(College of Food Engineering, Harbin University of Commerce, Harbin 150076, China)
Abstract:Changes in the quality of Orleans chicken leg steak were determined during 240 days of frozen storage. Color,textural properties, shear force, thawing loss, cooking loss, pH value, thiobarbituric acid reactive substance (TBARs)and total volatile basic nitrogen (TVB-N) values were measured every 30 days and moisture states were investigated by low-field nuclear magnetic resonance (NMR). The results obtained showed that the physicochemical properties of chicken steak were significantly affected by storage time (P ＜ 0.05). The pH value, TBARs and TVB-N values decreased progressively decreased with storage time, and the total bacterial count rose initially and then fell. In addition, the brightness value and redness value dropped, whereas the yellowness value increased. The texture parameters such as hardness,chewiness, cohesiveness and shear force increased, while elasticity declined. Cooking loss and thawing loss ascended. The peak area of transverse relaxation time T23(free water content) fell, while the peak area of T21(bound water content) almost remained unchanged, and the peak area of T22(immobile water content) slightly dropped. Magnetic resonance imaging showed marked hydrogen proton migration on the meat surface, which was consistent with the changes in moisture state.
Keywords:chicken leg steak; frozen storage; quality changes
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201805008
收稿日期：2018-03-16
基金项目：黑龙江省应用技术研究与开发计划重大项目（GA15B302）
第一作者简介：张根生（1964—），男，教授，硕士，研究方向为畜产品加工。E-mail：zhanggsh@163.com
中图分类号：TS251.55
文献标志码：A
文章编号：1001-8123（2018）05-0045-07
引文格式：张根生, 岳晓霞, 张红蕾, 等. 奥尔良鸡腿排冻藏期间的品质变化[J]. 肉类研究, 2018, 32(5): 45-51.
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201805008. http://www.rlyj.pub
ZHANG Gensheng, YUE Xiaoxia, ZHANG Honglei, et al. Quality changes of Orleans chicken leg steak during frozen storage[J]. Meat Research, 2018, 32(5): 45-51. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201805008. http://www.rlyj.pub