凤爪富含对人体有益的胶原蛋白、谷氨酸和一些矿物质，具有较高的营养价值[1-3]。无骨泰式凤爪是以去骨鸡爪为主要原料，加入辣椒、大蒜、调味剂和香料等，经过腌制制成的预制菜，脆嫩爽口、味道独特[4]。
无骨泰式凤爪因其营养丰富，有利于微生物的生长繁殖[5]，同时我国市售的产品多数为小企业作坊式生产加工，加工环节杀菌不彻底，冷链运输系统不完善，从而导致产品质量不稳定，货架期短[6]。此外，无骨泰式凤爪水分含量高，使得配料中的大蒜极易受霉菌侵染并腐烂[7]，微生物的侵染也使凤爪肉质结构更加疏松，暴露更多蛋白质和脂质，从而加速氧化，导致样品发生腐败变质[8]。因此为保证产品在货架期内的品质，需要能够预测贮藏期间食品品质变化的工具[9]。建立货架期模型对食品质量的把控具有重要意义[10]。
化学反应动力学模型可以用于预测食品在贮藏期的品质变化，一般情况下，一级反应动力学模型适用于微生物、理化及感官等品质指标的变化[11]。He Rong等[12]利用不同贮藏温度下米糠氧化过程的数据拟合米糠的保质期预测模型；Eko Irianto等[13]采用加速保质期实验方法——Arrhenius方程模型确定鱼油保质期，该模型是一种利用加速温度估计产品保质期的方法，以便加速其对食品造成的损害，特别是在受化学变质的影响而导致质量下降的产品中[14]。通过利用数学模型和计算方法，研究人员在各种食品微生物生长和行为动态方面获得了有价值的见解，这些预测模型能够评估与微生物污染有关的潜在风险，有利于作出有关食品贮藏和运输的合理决策[15]。
不同生产厂家的鸡爪配方和生产流程均有差异，保质期也不尽相同。本实验以带有汤汁的真空包装无骨泰式凤爪为研究对象，从总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量、大肠杆菌菌群数、菌落总数和感官特性等方面分析无骨泰式凤爪在不同贮藏温度（4、10、15 ℃）下的品质变化，并利用一级动力学方程和Arrhenius方程构建无骨泰式鸡爪贮藏期间的动力学模型，对其在不同贮藏温度下的货架期进行预测。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
真空包装无骨泰式凤爪 浙江元集食品有限公司；产品的配料主要有香料、调味料、大蒜、辣椒等，其中不添加防腐剂。
平板计数琼脂培养基、煌绿乳糖胆盐、结晶紫中性红胆盐琼脂 杭州百思生物技术有限公司；三氯乙酸、2-硫代巴比妥酸、氯化钠 国药集团化学试剂有限公司；硼酸、氧化镁、甲基红、溴甲酚绿 西陇科学股份有限公司；盐酸标准溶液 浙江迪特西科技有限公司；1,1,3,3-四乙氧基丙烷 酷尔化学科技（北京）有限公司；以上试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
PR223ZH/E电子天平 奥豪斯仪器（常州）有限公司；KDN-1000凯氏定氮仪 上海昕瑞仪器仪表有限公司；HY-4A数显调速振荡器 金坛市杰瑞尔电器有限公司；DS-101S集热式磁力加热搅拌器 上海叶拓科技有限公司；752N紫外-可见分光光度计 上海仪电分析仪器有限公司；DSX-30L-I手提式高压蒸汽灭菌器上海申安医疗器械厂；LRH-250生化培养箱 上海一恒科学仪器有限公司；JJ-2组织捣碎机 常州市普瑞森自动化科技有限公司。
1.3 方法
1.3.1 无骨泰式凤爪贮藏方式
将真空包装的无骨泰式凤爪分别贮藏在4、10、15 ℃条件下，分别在0、3、6、8、10、12、14 d取样用于后续实验。
1.3.2 感官评定
感官评定小组由9 人组成，对不同实验组的无骨泰式凤爪进行感官评定，采用双盲法[16]。取相同质量的无骨泰式凤爪进行评分，每项指标最高分为5，评分≤2为不可接受，感官评定标准如表1所示。
表1 无骨泰式凤爪感官评定标准
Table 1 Sensory evaluation criteria for Thai-style boneless chicken feet
感官指标评价标准评分色泽色泽均匀一致且鲜艳5颜色较正常，色泽略微变浅或加深3～4颜色较深，无光泽1～2嫩度嫩度适中5稍微偏软或偏硬3～4过软或过硬1～2香味具有浓郁香味5具有一定风味但气味较差3～4气味不正常1～2咸味咸味适中5稍微偏咸或偏淡3～4咸味过轻或过重1～2酸味适中5稍微偏酸3～4非常酸1～2组织状态酸味表面有脆性，形状完整，表面光滑，组织状态良好5表面脆性较差，轻微破碎，组织状态较好3～4表面无脆性，碎渣多，组织状态差1～2总体可接受度容易接受5比较容易接受3～4不容易接受1～2
1.3.3 MDA含量测定
参照GB 5009.181—2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》中的第二法并稍作修改[17]。搅碎样品后，称取5 g样品于100 mL具塞锥形瓶中，准确加入50 mL 7.5 g/100 mL三氯乙酸溶液，摇匀，加塞密封，置于50 ℃的水浴锅中，每隔5 min手摇1 次，30 min后取出，冷却至室温，用滤纸过滤后，保留续滤液。准确移取上述续滤液和不同质量浓度（0.01、0.05、0.10、0.15、0.25 μg/mL）MDA标准溶液各5 mL分别置于25 mL具塞比色管内，另取5 mL三氯乙酸溶液作为空白对照，分别加入5 mL 0.02 mol/L 2-硫代巴比妥酸溶液，加塞，混匀，90 ℃水浴条件反应30 min，取出后冷却至室温。
以空白样品调节零点，于532 nm波长处测定样品溶液和不同质量浓度标准溶液的吸光度，以系列标准溶液的质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线。样品MDA含量按式（1）计算：
式中：ρ为通过标准曲线得到的样品溶液中MDA质量浓度/（μg/mL）；V为样品溶液定容体积/mL；m为最终样品溶液所代表的样品质量/g；1 000为换算系数。
1.3.4 TVB-N含量测定
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》中自动凯氏定氮仪法测定[18]。
1.3.5 菌落总数和大肠杆菌菌群数量测定
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 菌落总数计数》测定；大肠菌群菌群数量参照GB 4789.3—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》中的平板计数法测定。
1.3.6 货架期模型的建立
在贮藏期间，大多数与食品质量相关的品质变化都遵循零级或一级动力学方程，因此，分别将不同贮藏温度下无骨泰式凤爪菌落总数的数据由动力学方程进行拟合，零级动力学方程及一级动力学方程分别如式（2）、（3）所示[19-20]：
式中：A0、A分别为菌落总数的初始值和t时间后的菌落总数/（CFU/g）；k为反应速率常数/d-1；t为贮藏时间/d。
通过动力学方程得到数据后，将贮藏温度与Arrhenius方程进行组合，方程如式（4）所示[21]：
式（4）取对数得到式（5）：
式中：k0为指前因子；Ea为活化能/（kJ/mol）；T为绝对温度/K；R为气体常数（8.314 J/（mol·K））。
根据动力学和Arrhenius方程获得的参数，进一步建立货架期预测模型，见式（6）：
式中：SL为预测的货架期/d；At为货架期终点无骨泰式凤爪菌落总数的限量值/（CFU/g）；A0为无骨泰式凤爪菌落总数的初始值/（CFU/g）。
1.4 数据处理
样品被随机分为3 组进行测定，数据以平均值±标准偏差表示。采用SPSS 26统计软件进行数据处理和统计分析，采用邓肯检验进行显著性分析[22]，采用Origin Pro 2021软件进行方程拟合。
2 结果与分析
2.1 无骨泰式凤爪品质变化及分析
2.1.1 无骨泰式凤爪不同温度贮藏过程中的感官评定结果
如表2所示，在14 d内，随着贮藏时间的变化，3 种温度下色泽无明显变化，说明贮藏时间和温度的变化对该产品外观几乎不产生影响；在4 ℃条件下，各项指标的变化均不明显，说明低温条件能够在短期内抑制微生物活动和酶活性，且对肉的组织结构破坏最小[23]，能够极大程度保留肉类产品的营养和风味[24]，在10、15 ℃下，各项指标的变化均显著（P＜0.05），分别在第6天和第3天总体可接受度达到最低，即将失去食用和商用价值[9]，因为在贮藏温度较高的条件下，样品容易滋生微生物，而微生物是造成样品腐败变质的主要原因，当肉类腐败时，会产生酸败气味[25]，同时组织状态和嫩度都会受到影响。但感官评价容易受到主观因素的影响，因此还需要结合其他指标综合判定[26]。
表2 不同贮藏温度下无骨泰式凤爪的感官评定结果
Table 2 Sensory evaluation results of Thai-style boneless chicken feet at different storage temperatures
注：同行小写字母不同表示差异显著（P＜0.05）；—.未测定。
温度/℃项目贮藏时间/d 0368101214贮藏4色泽4.96±0.18a 4.82±0.01ab 4.75±0.04bc 4.70±0.01bc 4.65±0.01cd 4.61±0.01cd 4.50±0.12d嫩度4.68±0.06a 4.70±0.06a 4.62±0.03a 4.62±0.05a 4.56±0.04a 4.63±0.28a 4.55±0.09a香味4.43±0.05a 4.46±0.07ab 4.40±0.01abc 4.31±0.01bc 4.32±0.07bc 4.26±0.07cd 4.10±0.06d咸味4.97±0.05a 4.92±0.03bc 4.84±0.06cd 4.84±0.05cd 4.79±0.02de 4.72±0.03ef 4.63±0.06f酸味4.85±0.07a 4.80±0.09ab 4.75±0.05ab 4.70±0.08bc 4.68±0.08bcd 4.61±0.08cd 4.55±0.04d辣度4.59±0.14a 4.49±0.11a 4.50±0.02a 4.51±0.09a 4.50±0.07a 4.45±0.06a 4.39±0.10a组织状态4.96±0.05a 4.96±0.05a 4.90±0.05ab 4.87±0.05ab 4.83±0.05b 4.71±0.05c 4.64±0.05c总体可接受度 4.99±0.02a 4.95±0.04a 4.94±0.04a 4.93±0.04a 4.93±0.03a 4.84±0.05b 4.84±0.04b 10色泽4.96±0.18a 4.82±0.03ab 4.55±0.11bc 4.29±0.09cd 4.19±0.11d 3.15±0.19e 1.89±0.28f嫩度4.68±0.06a 4.27±0.10b 4.08±0.09c——香味4.43±0.05a 4.05±0.09b 3.29±0.20c 2.44±0.08d 1.97±0.06e 1.64±0.14f 0.74±0.19g咸味4.97±0.05a 4.74±0.06b 4.09±0.10c——酸味4.85±0.07a 4.78±0.10a 4.13±0.11b——辣度4.59±0.14a 4.27±0.09b 4.12±0.11b——组织状态4.96±0.05a 4.91±0.04a 4.10±0.10b 3.98±0.18b 3.59±0.15c 3.45±0.11c 3.16±0.22d总体可接受度 4.99±0.02a 4.87±0.08b 4.84±0.05b——15色泽4.96±0.18a 4.63±0.18b 4.26±0.11c 4.16±0.17c 3.71±0.15d 3.39±0.08e 3.10±0.12e嫩度4.68±0.06 4.14±0.14——香味4.43±0.05 4.09±0.09——咸味4.97±0.05 4.70±0.09——酸味4.85±0.07 4.55±0.09——辣度4.59±0.14 4.11±0.12——组织状态4.96±0.05a 4.79±0.10a 4.26±0.14b 4.12±0.09bc 3.91±0.11cd 3.90±0.10d 3.15±0.15e总体可接受度 4.99±0.02a 4.48±0.10b——
2.1.2 无骨泰式凤爪不同温度贮藏过程中的MDA含量变化
脂质氧化是肉类食品酸败和风味变差的主要原因，MDA是脂质氧化的主要二次产物，因此测定MDA含量可评估不同温度对无骨泰式凤爪脂质氧化的影响，MDA含量越高，说明样品的氧化程度越高[27]。如图1所示，在4 ℃下，MDA含量呈现上升趋势，但增长速率低于其他2 组样品；在温度为10、15 ℃条件下，MDA含量均显著上升（P＜0.05），这可能是由于微生物分泌出更多的脂肪酶加剧肌肉脂肪的水解，提高脂肪氧化程度[28]。从脂肪酸败角度来看，认为MDA含量大于1.00 mg/kg的肉制品是不新鲜的[19]，在8 d内，3 种贮藏温度下的样品仍处于新鲜状态，第10天时，贮藏于15 ℃下的样品已腐败变质，而贮藏于10 ℃下的样品于第14天发生腐败变质，可见贮藏温度对脂肪酸败具有重要影响。但MDA含量并非评价样品是否腐败变质的唯一指标，样品是否发生腐败变质还需结合其他指标进行判断。
图1 无骨泰式凤爪不同温度贮藏过程中的MDA含量变化
Fig.1 Changes in MDA content of Thai-style boneless chicken feet during storage at different temperatures
小写字母不同表示同一贮藏温度不同贮藏时间差异显著（P＜0.05）。图2、3同。
2.1.3 无骨泰式凤爪不同温度贮藏过程中的TVB-N含量变化
TVB-N含量是用来评价肉类新鲜度最常用的参考指标之一，是由蛋白质分解产生的一些碱性含氮物质总和，其含量与腐败程度呈正相关性[29]。如图2所示，不同温度下，随着贮藏时间的延长，TVB-N含量均显著上升（P＜0.05），这是由于样品内的蛋白质和脂肪在自身的蛋白酶和脂肪酶及不同细菌繁殖产生的蛋白酶和脂肪酶作用下分解，导致TVB-N含量增加，形成小分子的多肽、氨基酸、氨、酸和醛类化合物和其他游离物质[30]。贮藏温度越低，TVB-N含量上升越缓慢，可见温度低可以减缓微生物繁殖，降低蛋白质分解程度[31]，更有利于产品贮藏。与一些研究人员得到的结果相似的是：3 种贮藏温度下TVB-N含量均低于肉类标准（20 mg/100 g）[32]，但10 ℃贮藏6 d、15 ℃贮藏3 d后的样品在感官上已不属于新鲜肉，可见感官指标与国标规定的TVB-N含量之间存在差异，应适当缩小TVB-N含量的范围，以符合实际情况。
图2 无骨泰式凤爪不同温度贮藏过程中的TVB-N含量变化
Fig.2 Changes in TVB-N content of Thai-style boneless chicken feet during storage at different temperatures
2.1.4 无骨泰式凤爪不同温度贮藏过程中的微生物菌落数量变化
微生物污染会导致产品保质期缩短和食源性疾病风险增加，而肉类是一种极易腐烂的食品，这是由于其具有较高含量的营养成分，易于被微生物代谢，高水分含量和近中性的pH值使其成为微生物生长的理想基质，在生产的各个流程中都可能发生微生物菌落数量的增长[33]。微生物的污染程度可以直接用来预测食品的货架期。
如图3 所示， 样品的初始菌落总数为（1.16±0.15）（lg（CFU/g）），各个温度下样品的菌落总数均升高，但在4 ℃下增长速率最低，且升高幅度较小；贮藏温度10、15 ℃下微生物增长速率较高，菌落总数均显著增加（P＜0.05），这与徐宁[6]的研究结果一致，即一定温度范围内，随着贮藏温度的升高，微生物繁殖加快，而低温对微生物和酶有抑制作用，这也是其他指标变化的原因之一。不同温度贮藏过程中，无骨泰式凤爪中均未检测出大肠杆菌，说明本实验样品未受到大肠杆菌污染。
图3 无骨泰式凤爪不同温度贮藏过程中的菌落总数变化
Fig.3 Changes in TBC of Thai-style boneless chicken feet during storage at different temperatures
2.2 无骨泰式凤爪货架期模型的建立
通过上述对无骨泰式凤爪贮藏期间的品质变化研究可以发现，样品腐败变质的主要原因是微生物的侵染，因此，以菌落总数建立货架期模型。
将不同温度下无骨泰式凤爪的菌落总数进行零级和一级动力学方程拟合（式（2）、（3）），得到拟合方程和回归系数（R2）及变化速率常数（k），结果见表3。无骨泰式凤爪不同贮藏温度下菌落总数的一级动力学方程R2均大于0.821，这表明拟合方程更符合一级动力学方程。
表3 菌落总数变化动力学参数
Table 3 Kinetic parameters for changes in TBC
能级贮藏温度/K（℃）动力学方程R2零级277.15（4）y＝-79.646+44.7t0.897 283.15（10）y＝-18 800+6 267.4t0.792 288.15（15）y＝-37 767+11 841t0.625一级277.15（4）y＝18.77e0.271t0.963 283.15（10）y＝29.04e0.650t0.821 288.15（15）y＝42.09e0.670t0.930
根据式（4）、（5）得出，无骨泰式凤爪菌落总数变化速率k分别为0.271、0.650和0.670（表3），以贮藏温度的倒数1/T为自变量，lnk为因变量作图，如图4所示，回归直线的斜率为-6.77（R2＝0.826），因此Ea为56.286 kJ/mol，速率常数k0为1.23×1010。
图4 无骨泰式凤爪中菌落总数的Arrhenius曲线
Fig.4 Arrhenius curve of TBC in Thai-style boneless chicken feet
根据建立的货架期预测模型（式（6）），最终得到无骨泰式凤爪货架期预测公式，见式（7）：
2.3 无骨泰式凤爪货架期预测模型的验证
为了验证无骨泰式凤爪货架期预测模型，对4、10、15 ℃条件下贮藏20 d的样品进行菌落总数检测，并与预测值进行比较评估。
由表4可知，根据菌落总数所建立的货架期预测模型的预测值和实际检测值的相对误差均小于±15.52%，说明货架期预测模型可以相对准确地预测4～15 ℃条件下无骨泰式凤爪贮藏不同时间的菌落总数，也可用于4～15 ℃范围内不同温度下的货架期预测。GB 2726—2016《食品安全国家标准 熟肉制品》规定熟肉制品中菌落总数最高安全限量为105 CFU/g，根据式（7）可预测在冷藏条件（4 ℃）下无骨泰式凤爪货架期为29 d。
表4 无骨泰式凤爪4、10、15 ℃条件下贮藏20 d的菌落总数预测值和实测值
Table 4 Predicted and measured values of TBC in Thai-style boneless chicken feet after 20 d of storage at 4, 10, 15 ℃
贮藏温度/℃ 预测值/（CFU/g） 实测值/（CFU/g） 相对误差/%4 6 4105 500±14.20 10389 529450 000±15.52 1572 513 33879 000 000±8.95
3 结 论
本研究探究了无骨泰式凤爪在4、10、15 ℃温度下贮藏14 d内的感官评分、MDA、TVB-N含量、大肠杆菌菌群数和菌落总数的变化规律，并以菌落总数为指标建立相应的动力学模型预测无骨泰式凤爪的货架期。结果表明，感官评分随着贮藏时间的延长有所下降，大肠杆菌未检出，其余指标值均升高，低温贮藏可以有效抑制微生物生长和脂质氧化，从而防止食品腐败，延长产品货架期。根据不同温度下无骨泰式凤爪菌落总数的零级和一级方程进行拟合，发现更符合一级动力学模型，构建的Arrhenius曲线具有较高的相关性（R2＝0.826），对计算出的不同贮藏温度的货架期进行预测，发现与实测值之间的误差均小于±15.52%，说明以菌落总数为评价指标建立的货架期预测模型可以较好预测4～15 ℃贮藏期间无骨泰式凤爪的货架期，为无骨泰式凤爪和其他禽类熟制品货架期的进一步研究提供理论依据。
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