辐照对无骨柠檬凤爪贮藏品质的影响

（1.广州辐锐高能技术有限公司，广东省工业钴-60伽玛射线应用工程技术研究中心，广东广州 511458；2.仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东广州 510225）

摘要：通过测定不同辐照剂量（0、3、6、9、12 kGy）处理无骨柠檬凤爪的菌落总数、pH值、色泽、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值、过氧化值、游离氨基酸含量、挥发性风味物质组成与含量，分析辐照剂量对无骨柠檬凤爪贮藏品质的影响。结果表明，辐照可有效抑制柠檬凤爪中的微生物繁殖；可显著影响柠檬凤爪的pH值与色泽（P＜0.05）；可加速脂肪氧化，进而促进贮藏期内柠檬凤爪过氧化值和TBARS值升高。辐照剂量为6 kGy时，总游离氨基酸含量和鲜味氨基酸含量显著高于其他辐照剂量组（P＜0.05）。气相色谱-质谱结果显示，辐照处理显著影响柠檬凤爪的挥发性风味物质含量，酯类含量随着辐照强度的升高而减少。综上，采用6 kGy辐照的柠檬凤爪品质更佳。

第一作者简介：蓝碧锋（1977—）（ORCID: 0009-0000-3133-3869），男，高级工程师，硕士，研究方向为辐照加工。E-mail: 2969312179@qq.com

*通信作者简介：李湘銮（1991—）（ORCID: 0000-0001-7528-9417），女，研究员，硕士，研究方向为食品加工与安全。E-mail: 378041564@qq.com

Effect of Irradiation on the Storage Quality of Lemon-Flavored Boneless Chicken Feet

LAN Bifeng1, SHEN Yongshan2, WU Junshi1, LI Xiangluan2,*, MIAO Chengdu1, ZHAO Wenhong2
(1.Guangdong Industrial Co-60 Gamma Ray Application Engineering Technology Research Center, Guangzhou Furui High Energy Technology Co.Ltd., Guangzhou 511458, China; 2.College of Food Science and Technology, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China)

Abstract: This study investigated the effects of irradiation on the storage quality of lemon-flavored boneless chicken feet.The changes in total bacterial count, pH value, color parameters, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) value,peroxide value, free amino acid content and volatile flavor composition and content were analyzed in samples treated with different irradiation doses (0, 3, 6, 9, and 12 kGy).Results showed that irradiation effectively inhibited microbial growth in lemon-flavored chicken feet.The pH value and color were significantly affected by irradiation (P ＜ 0.05).Moreover,irradiation accelerated lipid oxidation, resulting in a more pronounced increase in peroxide value and TBARS value during storage.At an irradiation dose of 6 kGy, the total free amino acid content and umami amino acid content were significantly higher than those at other irradiation doses (P ＜ 0.05).The results of gas chromatography-mass spectrometry indicated that irradiation greatly affected the volatile flavor content of lemon-flavored chicken feet.The ester content was decreased with increasing irradiation dose.Overall, lemon-flavored chicken feet treated with a 6 kGy irradiation dose exhibited superior quality.

蓝碧锋, 沈泳珊, 吴俊师, 等.辐照对无骨柠檬凤爪贮藏品质的影响[J].肉类研究, 2025, 39(4): 56-64.DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20241016-267.http://www.rlyj.net.cn

LAN Bifeng, SHEN Yongshan, WU Junshi, et al.Effect of irradiation on the storage quality of lemon-flavored boneless chicken feet[J].Meat Research, 2025, 39(4): 56-64.(in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20241016-267.http://www.rlyj.net.cn

凤爪具有高蛋白、低脂肪的特点，其可食用部分由富含胶原蛋白的结缔组织组成，与普通的肉制品相比具有特别的质地和口感[1]。凤爪中的胶原蛋白、钙以及软骨中的软骨素、氨基葡萄糖易被人体吸收，对滋养并保护皮肤具有积极作用[2]。同时，凤爪还富含多不饱和脂肪酸，可以增强免疫力、保护内脏器官[3]。无骨柠檬凤爪作为结合我国传统烹饪技艺和现代创新理念的美食，柠檬的清新酸甜与凤爪的鲜嫩口感完美融合，深受广大消费者的喜爱。但凤爪营养丰富、水分活度较高，如贮藏条件控制不当，微生物会快速生长繁殖，易出现腐败、褪色、褐变等现象，因此必须严格把控产品加工过程。如何安全地防腐保质、延长柠檬凤爪货架期是产业急需解决的问题[4]。

辐照技术是利用高能射线（如γ射线、电子束等）的电离和激发作用破坏微生物DNA，从而实现杀（灭）菌、杀虫等目的的新技术，其核心原理是基于高能射线与物质相互作用时产生的电离和激发效应，这些效应会导致物质分子中的电子被激发或电离，进而生成自由基并引发分子结构改变[5]。但是，辐照处理可能对食品品质产生负面影响，主要体现在可能改变风味、影响营养成分，如产生辐照味和破坏某些维生素结构等，过度照射还会产生如自由基、过氧化物等有害物质，对人体健康产生威胁[6]。食品辐照技术是一种在常温环境下对食品实施物理灭菌的高效、节能、环保且安全的现代化加工手段，其能够在完美保留食品原有色泽、香气与风味的同时，显著降低食品中营养成分的流失，进而提升食品的食用品质[7]。更为关键的是，食品辐照技术能够有效控制食品中绝大部分有害微生物，确保食品安全性与新鲜度，大幅延长食品货架期[8]。黄业传等[9]研究辐照杀菌技术对腊肉风味及理化性质的影响，结果表明，3 kGy为最佳辐照剂量，在此剂量下，腊肉感官评分较高，且能够保留多种风味物质。Otoo等[10]研究辐照对冷藏珍珠鸡货架期的影响，发现辐照极显著影响样品微生物数量，但对烟熏珍珠鸡的香气、色泽、嫩度和口感等无显著影响，辐照结合冷藏能够有效延长烟熏珍珠鸡的货架期。Huang Xiaoxia等[11]研究辐照处理对烟熏鸡胸肉微观结构、水分流动性、风味、感官特性的影响，发现辐照剂量对烟熏鸡胸肉的品质和风味特征有显著影响，低剂量辐照可有效提高鲜味氨基酸和甜味氨基酸含量，而且具有较好的杀菌作用。

尽管辐照技术在肉类和其他高水分含量食品的保鲜与品质保持方面已被证实具有显著的效果，但其在凤爪加工中的应用效果及潜在影响尚缺乏系统研究。本研究采用不同剂量60Co-γ射线辐照柠檬凤爪，通过测定菌落总数、pH值、色泽、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值、过氧化值、氨基酸含量和挥发性风味物质组成，分析辐照对柠檬凤爪贮藏品质的影响，以期促进辐照技术在即食肉制品保鲜领域的应用，为柠檬凤爪辐照应用技术改进提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

无骨柠檬凤爪市购。

硫代硫酸钠标准滴定液（分析纯）广州和为医药科技有限公司；硫代巴比妥酸（分析纯）国药集团化学试剂有限公司；三氯乙酸（分析纯）、2,4,6-三甲基吡啶（分析纯）上海麦克林生化科技有限公司；乙二胺四乙酸二钠（分析纯）西陇科学股份有限公司；磺基水杨酸（分析纯）福晨（天津）化学试剂有限公司；冰乙酸（分析纯）广东普惠化工科技有限公司；石油醚（分析纯）天津百世化工有限公司；浓盐酸、三氯甲烷（均为分析纯）广州化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

PRACTUM224-1CN电子天平（精度0.000 1 g）赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；HWS-12电热恒温水浴锅、DNG-9023A电热恒温鼓风干燥箱上海一恒科学仪器有限公司；LA8080高速氨基酸分析仪日立科学仪器（北京）有限公司；DB-WAX毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）、7890A-5975C气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrography，GC-MS）联用仪美国Agilent公司；57328-U 50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头美国Supelco公司；Q（H）60Co-γ射线辐照装置广州辐锐高能技术有限公司；FE-20 pH计梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；CR-400色差仪日本柯尼卡美能达公司。

1.3 方法

分别采用3、6、9、12 kGy的60Co-γ射线照射柠檬凤爪后，于常温贮藏，分别在0、15、30、45 d取样，进行品质指标测定。

1.3.2 菌落总数测定

将柠檬凤爪切成小于1 cm3的小块，准确称取10 g样品置于无菌均质袋中，加入90 mL无菌生理盐水，用高速均质器均质5 min，制成1∶10的样品稀释液。从稀释液中取1 mL，加入9 mL无菌生理盐水进行梯度稀释，制成1∶100的样品稀释液。以此类推，根据需要选择合适的稀释梯度，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》进行样品菌落总数测定。

将柠檬凤爪切成小于1 cm3的小块，准确称取10 g样品，加入去离子水100 mL，搅匀后静置30 min。过滤，取滤液50 mL，采用pH计测定样品的pH值[12]。

使用色差仪测定凤爪掌心中间部位亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*），每个样品重复测定5 次。

1.3.5 TBARS值测定

参照GB 5009.181—2016《食品安全国家标准食品中丙二醛的测定》第二法测定样品TBARS值。

1.3.6 过氧化值测定

参照GB 5009.227—2023《食品安全国家标准食品中过氧化值的测定》第一法测定样品过氧化值。

1.3.7 游离氨基酸含量测定

将柠檬凤爪切成小于1 cm3的小块，准确称取2.50 g样品，加入50 mL超纯水，涡旋混合2 min，常温下提取30 min，取定容后的样品溶液5 mL，加入15 g/100 mL磺基水杨酸1 mL，混合均匀，置于2～4 ℃冰箱中冷藏静置60 min以上。然后，10 000 r/min离心10 min，取下层水相过0.22 μm滤膜后转移至氨基酸进样瓶中用于后续分析，通过氨基酸分析仪测定样品游离氨基酸含量[13]。

1.3.8 挥发性风味物质测定

参照王莉等[14]的方法并稍作修改。顶空固相微萃取条件：将柠檬凤爪切成小于1 cm3的小块，准确称取2 g样品于顶空瓶中，加入10 μL 7.50 mol/mL 2,4,6-三甲基吡啶，50 ℃下平衡20 min。采用57328-U 50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头在60 ℃下萃取50 min后，将萃取头插入GC-MS进样口，于250 ℃解吸5 min。GC条件：采用DB-WAX毛细管柱（30 mm×0.25 mm，0.25 μm）。以氦气为载气，流速0.8 mL/min。40 ℃保持3 min，以3 ℃/min的速率升至70 ℃，保持3 min，以6 ℃/min的速率升至140 ℃，以8 ℃/min的速率升至230 ℃并保持2 min。MS条件：接口温度250 ℃，离子源温度230 ℃，电子电离离子源，电子能量70 eV，扫描范围m/z 30～400。

经NIST 2008质谱库检索，选择匹配度大于80%的挥发性风味物质；通过挥发性物质的峰面积与内标物的峰面积计算各挥发性风味物质的含量。

1.4 数据处理

采用SPSS 19软件和Microsoft Office Excel 2010软件对数据进行处理，结果取3 次实验的平均值，采用Origin 2018软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 辐照剂量对无骨柠檬凤爪菌落总数的影响

菌落总数可反映柠檬凤爪的微生物污染程度与新鲜度，辐照通过高能射线作用于微生物DNA，干扰其自我修复机制，从而有效抑制其生长并减缓其繁殖速率[15-16]。一般情况下，辐照剂量越高，杀菌效果越好[17]。由表1可知，0 kGy组前期菌落总数增长较为缓慢，贮藏15 d后增长速率加快。贮藏30 d时菌落总数为6.03（lg（CFU/g）），已经超过GB 2726—2016《食品安全国家标准熟肉制品》中菌落总数限量标准（5（g（CFU/g））），说明未经辐照的柠檬凤爪菌落总数会在15～30 d之间达到国家标准规定的临界值，产品变质[18]。随着贮藏时间的延长，各辐照剂量组菌落总数均呈增加趋势，但始终低于0 kGy组，杀菌效果与辐照剂量呈正相关，辐照剂量越大，杀菌效果越好。6 kGy辐照柠檬凤爪菌落总数在整个贮藏期未超过限量标准，说明6 kGy辐照能够有效灭菌，有效延长柠檬凤爪的货架期。

2.2 辐照剂量对无骨柠檬凤爪pH值的影响

由图1可知，辐照剂量对无骨柠檬凤爪pH值存在显著影响（P＜0.05）。贮藏0 d，各辐照剂量组pH值均低于0 kGy组，这可能是由于辐照后蛋白质分子的二硫键断裂，含硫氨基酸被氧化分解形成酸性物质，导致pH值降低[19]。贮藏30 d，0 kGy组pH值急速下降，这是由贮藏过程中微生物繁殖发酵产酸造成的[20-21]。值得注意的是，随贮藏时间的延长，各辐照剂量组pH值未出现明显变化。这表明辐照能够有效抑制腐败菌的生长与繁殖，延缓无骨柠檬凤爪在贮藏期的腐败变质。

2.3 辐照剂量对无骨柠檬凤爪色泽的影响

色泽是无骨柠檬凤爪的重要品质指标之一[22-23]，直接影响消费者的接受度和购买欲望。由表2可知，辐照剂量对L*、a*与b*存在显著影响（P＜0.05）。随着辐照剂量的增加，L*呈现下降趋势，可能是因为辐照能够降低无骨柠檬凤爪的保水性，肌肉水分流失导致表面折射率降低，L*降低[24]。随着贮藏时间延长，L*呈现先增大后减小的变化趋势。a*随着辐照剂量的增加和贮藏时间的延长而下降，可能是辐照使包装内水分辐解产生的羟自由基和H2O2等活性配体[25]与肌红蛋白相互作用导致其氧化或变性，从而导致a*降低[26-27]。

2.4 辐照剂量对无骨柠檬凤爪TBARS值的影响

TBARS值常用于反映肉类氧化程度。在肉类脂质氧化过程中，会产生以丙二醛为代表的次级氧化产物，TBARS值可以丙二醛含量表示[28]。由图2可知，TBARS值随着贮藏时间的延长和辐照剂量的增加而增加，这可能与无骨柠檬凤爪含有水分有关，辐照引发水分子辐解产生具有高反应活性的羟自由基，羟自由基作为强氧化剂，可催化自由基产生，进而引发脂质氧化与羰基化合物的形成等，导致食品品质劣变。贮藏30 d时，6、9 kGy组TBARS值增加幅度较大，表明辐照促进了脂质氧化。但贮藏45 d时，TBARS值增加变缓，这可能是因为丙二醛降解为分子质量更小的物质的速率大于丙二醛产生速率[29]。

2.5 辐照剂量对无骨柠檬凤爪过氧化值的影响

过氧化值代表油脂和脂肪酸氧化酸败程度，过氧化值越低，表明油脂氧化酸败程度越低[30]，由图3可知，随着贮藏时间的延长，过氧化值逐渐增加，随着辐照剂量的增加，过氧化值显著增加（P＜0.05）。辐照可导致游离脂肪酸增加，这将提高氧化反应底物含量，从而加速游离脂肪酸氧化，生成氢过氧化物，进而导致过氧化值上升；脂肪酸分解产生氢过氧化物，而氢过氧化物进一步氧化生成更多过氧化物[31]。此外，过氧化值的增加与辐照剂量呈正相关关系。

2.6 辐照剂量对无骨柠檬凤爪游离氨基酸含量的影响

无骨柠檬凤爪中的风味物质与游离氨基酸组成与含量密切相关，根据氨基酸本身的呈味特性不同，可将其分为鲜味、甜味、苦味和无味4 类，天冬氨酸和谷氨酸提供鲜味[32]，而丝氨酸、脯氨酸、甘氨酸、苏氨酸和丙氨酸提供甜味，缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、亮氨酸、精氨酸、组氨酸和酪氨酸与苦味有关，而半胱氨酸被认为是一种没有味道的氨基酸[33]。由表3～6可知，从无骨柠檬凤爪样品中共检出16 种游离氨基酸。无骨柠檬凤爪的总游离氨基酸含量随辐照剂量的增加呈先增加后降低的变化趋势，6 kGy组的总游离氨基酸含量最高。贮藏期间，各辐照剂量组苦味游离氨基酸含量均显著增高于0 kGy组（P＜0.05），这将导致柠檬凤爪产生令人不愉快的滋味[34]。0 kGy组总游离氨基酸含量在贮藏30、45 d大幅降低，因为随着贮藏时间的延长，微生物大量增殖，游离氨基酸被微生物降解[35]。值得注意的是，随着贮藏时间延长，0 kGy组部分甜味和鲜味游离氨基酸含量降低，甚至消失。

2.7 辐照剂量对无骨柠檬凤爪挥发性风味物质的影响

从不同辐照剂量处理的无骨柠檬凤爪中共检出42 种挥发性物质，其中醛类12 种、酮类2 种、醇8 种、酯类5 种、烃类11 种、呋喃类1 种、其他类3 种。在辐照过程中，自由基链式反应加速脂质氧化产生大量自由基，对挥发性风味物质的组成与含量存在影响[36]。由图4、5可知，各辐照剂量组挥发性风味物质含量存在差异。辐照后，酯类物质含量减少，这可能是由于辐照促进了脂肪氧化过程，氧化产物（如醛、酮、酸）改变了脂肪酸结构，还可能通过进一步反应降低酯类物质含量[37]。辐照过程中，2-正戊基呋喃可能被氧化，转化为其他化合物，其含量降低。2-正戊基呋喃是肉类中常见的挥发性有机化合物，通常与加热或烹饪过程中的香气生成相关[38]，其表现出青草和辛辣的香气，在水中阈值较低，对风味贡献较大[39]。随着贮藏时间的延长，未经辐照的凤爪醇类物质含量明显增加，醇类物质的增加可能与脂氧合酶对部分脂肪酸的氧化作用有关，这表明醇类物质的生成与脂质氧化过程密切相关，烯烃类、炔烃类可能会进一步发生脂质氧化，生成醛类和酮类风味物质。芳樟醇作为潜在的构成风味的主要前体物质，是柠檬贡献的一种独特的芳香物质[40]。随着贮藏时间的延长，醛类物质含量减少，可能是凤爪中微生物数量增加，某些微生物可能通过代谢作用消耗醛类物质[41]。大部分烃类物质香气较弱或无气味，感官阈值较高，对凤爪整体风味贡献较小[42]。贮藏15 d后，0 kGy组乙酸含量明显增加，可能是肉中的糖类、脂肪、蛋白质等成分在贮藏时发生复杂化学反应，其产物进一步转化生成乙酸。某些微生物可通过分解氨基酸和脂肪酸产生乙酸，通常伴随有异味产生、质构与色泽劣变[43]。

3 结论

本研究通过分析不同辐照剂量（0、3、6、9、12 kGy）下无骨柠檬凤爪的菌落总数、pH值、色泽、过氧化值、TBARS值、游离氨基酸含量及挥发性风味物质组成探究辐照对无骨柠檬凤爪贮藏品质的影响。结果表明，辐照能够有效降低无骨柠檬凤爪中的微生物数量，且辐照剂量越大，抑菌效果越好。辐照后的TBARS值和过氧化值随着贮藏时间的延长和辐照剂量的增加而增加，说明辐照剂量越大，氧化程度越严重，辐照能够加速无骨柠檬凤爪的脂质氧化。辐照对无骨柠檬凤爪色泽影响较大。游离氨基酸含量分析表明，6 kGy组总游离氨基酸含量和鲜味氨基酸含量最高。GC-MS分析发现，辐照后，无骨柠檬凤爪挥发性风味物质含量普遍降低。综上，辐照能够有效抑制微生物生长与繁殖，延长无骨柠檬凤爪的货架期，也能在一定程度上促进甜味和鲜味氨基酸的释放，促进脂质氧化，进而使之保持良好风味，但是过高剂量的辐照会导致色泽劣变、脂质过度氧化和部分风味物质流失，导致品质下降。

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