郭依萍，李 冉，葉可萍，張園園，王雪艷，高倩妮

（南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院國家肉品質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心; 江蘇省肉類生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇南京 210095）

我國是畜禽生產(chǎn)和消費大國。自2004 年開始，高致病性禽流感在國內(nèi)外大范圍爆發(fā)，各地方政府出臺強制性規(guī)定，禁止活禽宰殺交易，實行定點屠宰方式[1]，冷鏈運輸逐漸成為禽類生產(chǎn)銷售不可缺少的環(huán)節(jié)。近兩年在非洲豬瘟、新冠疫情的影響下，與2018 年相比，2019 年畜肉產(chǎn)量下降21.3%，禽肉產(chǎn)量上升12.3%[2]，冷鮮雞在生鮮肉市場中具有較大的發(fā)展空間。冷鮮雞肉雖然在宰殺后迅速冷卻并始終處于低溫環(huán)境，但由于流通過程中溫度波動、人為接觸等因素，仍極易受到嗜冷微生物等腐敗菌的污染，大大縮短冷鮮雞肉的貨架期。鮮肉在貯藏過程中會產(chǎn)生一些揮發(fā)性有機化合物（VOCs），如酮、醛、醇、有機酸、揮發(fā)性脂肪酸、乙酯、含硫化合物等[3]，當這些物質(zhì)含量超過嗅覺閾值以及揮發(fā)物之間發(fā)生掩蔽和協(xié)同效應(yīng)時會產(chǎn)生異味，使肉變質(zhì)[4]。Ercolini 等[5]在研究中發(fā)現(xiàn)檢測到的醇類、酮類、酯類等揮發(fā)性物質(zhì)來源于微生物對脂類、碳水化合物和氨基酸的分解代謝，這些物質(zhì)與異味有關(guān)，可能會導(dǎo)致感官上的劣變。

氣調(diào)包裝是指在一定溫度條件下，通過改變?nèi)馄分車臍怏w環(huán)境來抑制肉品的腐敗變質(zhì)，從而延長肉品貨架期的包裝手段[6?7]，與普通托盤包裝相比，氣調(diào)包裝可以顯著延長產(chǎn)品貨架期[8?9]；與真空包裝相比，氣調(diào)包裝雖然保藏時間較短，但對減少汁液流失有積極作用，可以保持肉品新鮮品質(zhì)[10]。目前國內(nèi)外對氣調(diào)包裝的研究十分廣泛，歐洲和北美等地區(qū)具有較大的氣調(diào)包裝應(yīng)用市場，其中北美約有一半的新鮮禽肉采用氣調(diào)包裝形式進行配送供應(yīng)[11]。氣調(diào)包裝技術(shù)可以抑制腐敗菌、致病菌的生長繁殖，姚堯等[12]通過比較不同的包裝方式發(fā)現(xiàn)氣調(diào)包裝可有效抑制腐敗微生物的生長，保鮮效果優(yōu)于真空包裝和托盤包裝。還有研究發(fā)現(xiàn)氣調(diào)包裝減少產(chǎn)品貯藏過程中揮發(fā)性胺類物質(zhì)的生成，對產(chǎn)品風味或其他揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生有一定影響。Balamatsia 等[13]研究發(fā)現(xiàn)氣調(diào)包裝雞胸肉切片中揮發(fā)性胺類物質(zhì)含量在儲藏期間低于真空包裝和托盤包裝。湯璐瑤等[14]通過氣相色譜法發(fā)現(xiàn)40%CO2+60%N2氣調(diào)包裝條件下的熟制蟹肉蟹黃中醛類化合物和芳香類化合物含量減少，醇類化合物和酮類化合物增加，酯類化合物基本保持不變，這可能是維持蟹肉蟹黃風味品質(zhì)的重要原因。秦安瀾等[15]采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC?MS）分析發(fā)現(xiàn)氣調(diào)包裝的鹵雞在冷藏期間的揮發(fā)性成分數(shù)量不斷減少，草蒿腦和茴香腦可能是導(dǎo)致樣品風味差異的主要成分。

氣調(diào)包裝在肉及肉制品中應(yīng)用效果各不相同，對特定產(chǎn)品的包裝需要進行深入研究[16]。消費者主要從感官角度判斷肉品的新鮮程度，雞肉本身顏色較淺，貯藏過程中氣味的變化更加顯著，但目前對生鮮雞翅在氣調(diào)包裝中氣味的研究仍在感官水平，不同二氧化碳濃度對生鮮雞翅揮發(fā)性成分生成的影響還有待探究。GC?IMS 是一種將氣相色譜技術(shù)與離子遷移譜技術(shù)兩者相結(jié)合的聯(lián)用檢測技術(shù)，可以充分發(fā)揮氣相色譜與離子遷移譜各自的優(yōu)勢，具有快速、靈敏、簡單方便的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于食品分析。因此本試驗以生鮮雞翅為實驗對象，采用GC?IMS 技術(shù)探究不同CO2比例氣調(diào)包裝下雞翅揮發(fā)性有機物的變化，結(jié)合感官、菌落總數(shù)、pH 及色澤指標，比較不同氣調(diào)包裝條件對雞翅品質(zhì)的影響，為生鮮雞翅的保鮮技術(shù)發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

雞翅 購于廣東某公司；氣調(diào)包裝盒（尺寸180 mm×13 mm×4 mm，材質(zhì): pp）；塑封包裝膜（材質(zhì)：PA+PP）成都市羅迪波爾機械設(shè)備有限公司；無菌均質(zhì)袋青島海博公司；平板計數(shù)瓊脂（PCA） 北京路橋；氯化鈉 國藥集團化學試劑有限公司；實驗試劑均為分析純。

DM?350B 氣調(diào)包裝機、氣體成分分析儀 江蘇大江智能裝備有限公司；Flavourspec 氣相-離子遷移譜 德國GAS 公司；S2?Food Kit 便攜式pH 計

上海梅特勒-托利多儀器有限公司；色差儀CR400

日本Konica?Minolta。

1.2 氣調(diào)包裝及貯藏實驗

隨機采集生鮮雞翅置于加冰泡沫箱中，30 min內(nèi)運至包裝地點進行分組包裝。試驗共設(shè)置5 組，A 組：對照組，普通保鮮袋包裝；B 組：20%CO2+80%N2； C 組： 30%CO2+70%N2； D 組： 40%CO2+60%N2；E 組：100%N2組。將包裝后的樣品放置于4 ℃冷藏庫中貯藏，定期隨機取樣測定菌落總數(shù)、pH、顏色、揮發(fā)性有機物質(zhì)等指標，各組樣品氣味出現(xiàn)明顯劣變時停止試驗。每組樣品設(shè)置3 個重復(fù)。

1.3 指標測定

1.3.1 氣體比例 每組樣品去除包裝之前，使用氣體成分分析儀測定包裝盒內(nèi)CO2氣體比例。

1.3.2 感官評定 參照曹雪慧、劉永吉等[17?18]的方法，制定雞翅中的新鮮度感官評分標準，如表1 所示，分色澤、氣味、組織結(jié)構(gòu)、包裝塌陷程度和整體接受性5 項指標，組建受過專業(yè)感官評價培訓的實驗小組（共8 人）進行感官評分，各項指標滿分為10 分，分數(shù)越高表明品質(zhì)越好。

表1 感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standard

1.3.3 揮發(fā)性物質(zhì)測定 參考巨曉軍等[19]的研究方法并加以修改，將生鮮雞翅中去皮剔骨后攪碎，稱取肉樣（1.00±0.01）g 置于20 mL 頂空瓶中，磁帽密閉封口后放置在儀器進樣區(qū)等待測定，每個處理組重復(fù)數(shù)3 次。儀器采用振蕩加熱方式；孵育溫度80 ℃；孵育轉(zhuǎn)速500 r/min；孵育時間20 min；頂空進樣針溫度85 ℃；進樣量0.5 mL。

1.3.3.1 GC 條件 色譜柱溫度：60 ℃；運行時間：26 min；載氣：N2；流速：2.0 mL/min；保持2 min 后在10 min內(nèi)線性增至10 mL/min 之后在20 min 內(nèi)線性增至100 mL/min，接著在25 min 內(nèi)線性增至150 mL/min；壓力6.933 kPa。

1.3.3.2 IMS 條件 漂移管溫度：45 ℃；漂移氣：N2；流速：150 mL/min；壓力1.381 kPa；IMS 探測器溫度：45 ℃。

1.3.4 菌落總數(shù) 菌落總數(shù)按GB 4789.2?2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》進行計數(shù)。

1.3.5 pH 使用便攜式pH 計插入肉中測定pH，每個處理組重復(fù)測定3 次，取3 次的平均值作為其pH。

1.3.6 顏色 用色差儀測定雞翅表面的L*、a*和b*，對每個處理組同一部位顏色重復(fù)測定3 次，取其平均值作為雞翅色度值。色差儀在使用之前需用白板進行校正。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用SAS 8.0 for Windows 軟件進行統(tǒng)計，其中差異顯著性分析使用Duncan’s Multiple Range Test 模式，P<0.05 為差異顯著，P>0.05 為差異不顯著；采用Graph-pad prism 軟件作圖；揮發(fā)性物質(zhì)使用儀器配套的軟件LAV（Laboratory Analytical Viewer）、GC×IMS Library Search 進行定性分析，以峰面積表示揮發(fā)性有機物相對含量。每組指標重復(fù)測定3 次，數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氣體比例氣調(diào)包裝對貯藏期間雞翅CO2 的影響

由圖1 可知，隨著貯藏時間的延長，B、C、D 三組氣調(diào)包裝頂空的CO2含量逐漸減少，7 d 后CO2的減少趨勢減緩。貯藏12 d 時，C、D 組包裝頂空的CO2含量下降5%～6%，可能是由于部分CO2在貯藏過程中被肉吸收以及包裝材料的阻隔性問題[20]。E 組包裝頂空的CO2含量在貯藏過程中隨著貯藏時間的延長略微增加，可能與貯藏過程中微生物的代謝作用有關(guān)。

圖1 不同氣調(diào)包裝生鮮雞翅貯藏過程中CO2 含量的變化Fig.1 Changes of CO2 contents of modified atmosphere packages during storage

2.2 不同氣體比例氣調(diào)包裝對貯藏期間雞翅感官品質(zhì)的影響

由圖2 可知，貯藏0 d 時，各組雞翅都具有清新肉香氣，肉色均勻，D 組處理組的包裝略扁平，但是對整體可接受度沒有影響。貯藏6 d 時，A 組雞翅產(chǎn)生腐敗氣味，氣調(diào)處理組雖然氣味上沒有明顯不良變化，但隨著包裝中CO2濃度的降低，雞翅的整體被接受程度也在不斷降低。貯藏7～8 d，A 組在感官上已無法被人接受，但B、C、D 三組的雞翅感官仍在可接受范圍，可以發(fā)現(xiàn)CO2對抑制生鮮雞翅腐敗氣味的產(chǎn)生具有明顯作用。

圖2 不同氣調(diào)包裝生鮮雞翅貯藏過程中感官評分的變化Fig.2 Changes in sensory scores of modified atmosphere packages during storage

2.3 不同氣體比例氣調(diào)包裝對貯藏期間雞翅揮發(fā)性有機物的影響

根據(jù)感官評定中氣味的差異，進一步探究貯藏過程中雞翅揮發(fā)性有機物的變化，通過GC?IMS 技術(shù)對雞翅進行揮發(fā)性有機物測定分析，由表2 可知，0 d 中定性出的14 種主成分物質(zhì)含量之間無顯著差異（P>0.05）。當雞翅貯藏時間達到4 d 的時候，各組間部分醇類、醛類、酮類等物質(zhì)含量已存在顯著性差異（P<0.05），但在感官評價中并沒有發(fā)現(xiàn)明顯的氣味差別，可能是由于這些物質(zhì)在總揮發(fā)性物質(zhì)中占比較低；隨著貯藏時間的變化，雞翅中的揮發(fā)性有機物種類和含量在不斷變化。貯藏時間達到6 d 時，感官結(jié)果表示A 組樣品已出現(xiàn)腐敗氣味，GC?IMS 結(jié)果表明A 組樣品中己醛、吲哚含量明顯高于0 d 和4 d，且己醛、2?甲基丙酸、吲哚、2?癸酮、丁酸等揮發(fā)性有機物顯著高于其他處理組（P<0.05），這些物質(zhì)可能是雞翅腐敗氣味的主要組成成分。隨著貯藏環(huán)境CO2濃度的增加，丁酸、己醛、2?甲基丙酸、5?甲基呋喃醛、吲哚、2?甲氧基-3-異丁基吡嗪等物質(zhì)含量減少，氣味劣變程度減小，與感官評分結(jié)果一致，說明較高濃度的CO2可以有效抑制生鮮雞翅不良氣味的產(chǎn)生。

表2 不同氣調(diào)包裝生鮮雞翅貯藏過程中揮發(fā)性有機物的變化Table 2 Changes in volatile organic compoundsof modified atmosphere packages during storage

2.4 不同氣體比例氣調(diào)包裝對貯藏期間雞翅菌落總數(shù)的影響

由圖3 可知，貯藏前4 d 四個氣調(diào)處理組雞翅的菌落總數(shù)與對照組之間無顯著性差異（P>0.05）。貯藏6 d，C 組和D 組的菌落總數(shù)顯著低于其他三組（P<0.05），A 組和E 組的菌落總數(shù)均高于國標值6 lg CFU/g[21]。在第8 d 時，B、C、D 三個處理組的菌落總數(shù)均超過6 lg CFU/g。貯藏第10 d，C、D 處理組的菌落總數(shù)顯著低于B 組（P<0.05）。結(jié)果表明CO2氣調(diào)包裝可以抑制生鮮雞翅貯藏過程微生物的生長繁殖，D 組在貯藏后期抑菌效果優(yōu)于C 組。

圖3 不同氣調(diào)包裝生鮮雞翅貯藏過程中菌落總數(shù)的變化Fig.3 Changes in the total aerobic count（TAC）of modified atmosphere packages during storage

2.5 不同氣體比例氣調(diào)包裝對貯藏期間雞翅pH 的影響

由圖4 可知，雞翅的pH 隨著貯藏時間的增加而增加。貯藏2 d 后，C 處理組的pH 始終較低。貯藏6 d 后，C 組pH 顯著低于A 組（P<0.05）。氣調(diào)包裝雞翅在貯藏7、8 d 時，A 組樣品pH 達到6.5 以上，顯著高于其他氣調(diào)處理組（P<0.05）。貯藏7 d 后，四個氣調(diào)包裝處理組的雞翅pH 之間沒有顯著性差異（P>0.05）。

圖4 不同氣調(diào)包裝生鮮雞翅貯藏過程中pH 的變化Fig.4 Changes in the pH value of modified atmosphere packages during storage

2.6 不同氣體比例氣調(diào)包裝貯藏期間雞翅顏色的影響

由表3 可知，貯藏初期，B、C 和E 處理組的亮度值L*顯著高于A 組（P<0.05），a*和b*值與其他四個氣調(diào)處理組相比沒有顯著差異（P>0.05）。在貯藏第7 d 時，A 組相對于其他處理組，雞翅表面無光澤，整體呈現(xiàn)灰白狀。貯藏過程中，各組L*、a*和b*值波動變化，雞翅表面出現(xiàn)顏色不均現(xiàn)象。

表3 不同氣調(diào)包裝生鮮雞翅貯藏過程中顏色的變化Table 3 Changes in color of modified atmosphere packages during storage

3 討論

氣調(diào)包裝技術(shù)主要通過改變食品貯藏的氣體環(huán)境，達到保持產(chǎn)品新鮮度和延長貨架期的目的。已有研究表明二氧化碳可以有效抑制包裝中腐敗微生物的生長[22]，延長產(chǎn)品貨架期。雞肉在發(fā)生腐敗時，會出現(xiàn)顯著的氣味變化，但目前大多研究對生鮮雞肉在氣調(diào)貯藏過程中的氣味變化僅通過感官指標進行描述，不同二氧化碳濃度對生鮮雞翅揮發(fā)性成分的影響還有待研究。因此，本試驗選取二氧化碳和氮氣作為生鮮雞翅氣調(diào)包裝的氣體類型，探究其不同濃度比例對生鮮雞翅風味及貨架期的影響，確證二氧化碳對生鮮雞產(chǎn)品保鮮的作用效果，為氣調(diào)包裝技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用效果提供理論依據(jù)。

本試驗中，結(jié)合菌落總數(shù)與感官指標結(jié)果發(fā)現(xiàn)對照組的生鮮雞翅在第6 d 即達到腐敗程度，同時出現(xiàn)明顯的不良氣味，而B、C、D 包裝組的生鮮雞翅尚未出現(xiàn)腐敗氣味及其他變質(zhì)現(xiàn)象。肉品腐敗氣味主要由肉中某些特定腐敗菌代謝所產(chǎn)生的醇類、醛類、酮類、酯類和有機酸等揮發(fā)性有機物組成[23]。根據(jù)第6 d 的GC?IMS 分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A 組雞翅中己醛、2?甲基丙酸、吲哚、2?癸酮、丁酸等揮發(fā)性有機物顯著高于其他處理組（P>0.05），其中己醛、吲哚的含量明顯高于第4 d。Ercolini[5]、Hernandez-Macedo[24]、Nychas 等[25]在腐敗肉的揮發(fā)性有機物中檢測出乳酸菌代謝產(chǎn)生的丁酸、肉桿菌屬代謝產(chǎn)生的己醛和沙雷氏菌（S. liquefaciens）代謝產(chǎn)生的2?甲基丙醛，與本研究發(fā)現(xiàn)的腐敗肉中揮發(fā)性有機物一致。因此，己醛、2?甲基丙酸、吲哚、2?癸酮、丁酸可能是組成雞翅腐敗氣味的主要成分，這些物質(zhì)的產(chǎn)生可能與二氧化碳調(diào)控某些腐敗菌生長有關(guān)。

本試驗氣調(diào)包裝組中，隨著貯藏環(huán)境CO2濃度的增加，雞翅中丁酸、己醛、2?甲基丙酸、5?甲基呋喃醛、吲哚、2?甲氧基?3?異丁基吡嗪等揮發(fā)性物質(zhì)含量減少，這可能與雞翅的菌群活動有關(guān)。不同氣體成分會影響冷鮮肉中的菌群演替過程，細菌發(fā)生不同類型的代謝活動，造成肉品腐敗所釋放的揮發(fā)性有機物（VOCs）種類和含量差異[26]。梁慧[27]的研究中鑒定出冷鮮三黃雞胸肉中腐敗微生物主要有腸桿菌、葡萄球菌、乳酸菌及假單胞菌。本試驗菌落總數(shù)和GC?IMS 結(jié)果表明，C、D 兩個氣調(diào)包裝處理組均能有效控制雞翅細菌的生長和異味的產(chǎn)生，這與張新笑等[28]研究發(fā)現(xiàn)的20%～40% CO2氣調(diào)包裝對雞胸肉腐敗菌生長有抑制作用的結(jié)果相一致。除此之外，細菌生長繁殖還與肉的pH 有直接關(guān)系[29]，雞肉中細菌生長繁殖會促進蛋白質(zhì)分解生成氨及胺類堿性物質(zhì)，使肉的pH 升高，本試驗貯藏后期D 組中的pH 低于其他處理組，可能是由于較高濃度CO2減緩了蛋白質(zhì)分解或一部分CO2被肉吸收。隨著貯藏時間的延長，雞肉的色澤會變暗，本試驗中的L*、a*和b*值一直處于波動變化，雞翅表面顏色變化不均勻，這與茹志瑩等[30]的研究結(jié)果相一致。

4 結(jié)論

本文研究了不同二氧化碳濃度氣調(diào)包裝對生鮮雞翅揮發(fā)性物質(zhì)及貨架期的影響，發(fā)現(xiàn)二氧化碳氣調(diào)包裝對產(chǎn)品氣味具有較大影響，高濃度二氧化碳氣調(diào)包裝產(chǎn)品中己醛、2?甲基丙酸、吲哚、2?癸酮、丁酸含量較低，且高濃度二氧化碳對產(chǎn)品中細菌生長有一定抑制效果，這可能是減少產(chǎn)品腐敗氣味產(chǎn)生的主要原因，其中40%CO2+60%N2條件保持生鮮雞翅品質(zhì)和抑制異味產(chǎn)生的效果較好。