热鲜和冷鲜处理对白切鸡食用品质、微观结构以及体外消化率的影响

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(南京农业大学食品科技学院,肉品加工与质量控制教育部重点实验室,江苏南京 210095)

据美国农业部统计显示,在过去十年中,世界鸡肉产量从7310万吨增长到了9044万吨[1]。同时中国、韩国等许多亚洲国家的鸡肉消费显著增加,其中,中国作为世界上第二大鸡肉消费国[2],2017年消费的鸡肉量占世界总量的14.13%[1]。黄羽肉鸡作为亚洲特殊的鸡种,因其营养价值丰富、风味独特、肉质特殊，备受消费者青睐[3-6],2016年屠宰的黄羽肉鸡数量已占中国总屠宰肉鸡数量的46.55%。

黄羽肉鸡销售的形式主要是整鸡销售,用于制作鸡汤、白切鸡等传统菜肴。但是近年来,禽流感(H7N9)频发,为了抑制流感病毒的传播,绝大多数城市中开始禁止活禽交易[7-8],这就导致一些以热鲜鸡为原料的传统菜肴的制作受到影响,热鲜鸡消费明显减少,而冷鲜鸡消费占比明显增加[7-9]。白切鸡是典型的整鸡菜肴,深受消费者的喜爱,具有爽滑弹嫩、鲜嫩多汁、骨中带血的特点[10-12]。消费者通常会使用现杀的热鲜鸡制作白切鸡,认为用热鲜鸡制作的白切鸡嫩、有弹性,而很少有人使用冷鲜鸡,认为用冷鲜鸡做的白切鸡“口感”差,并且“不新鲜”,失去了鸡的原味。但是目前,尚未见相关研究证明此观点,所以用冷鲜鸡制作白切鸡的研究值得重视。

有一些学者研究了热鲜肉与冷鲜肉之间品质及风味的差异[13-16],但是对于热鲜、冷鲜黄羽肉鸡及其产品食用品质、微观结构及消化率的研究较少。因此,本文研究用热鲜鸡和冷鲜鸡制作的白切鸡在食用品质、微观结构和消化率等方面的差异,探讨能否用冷鲜鸡替代热鲜鸡制作白切鸡,并为白切鸡的工业化生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

黄羽肉鸡胴体 日龄约115 d的雪山黄母鸡35只,屠宰净膛,购自于江苏立华食品有限公司;苏木素染液、伊红染液 武汉谷歌生物科技有限公司;氢氧化钠、盐酸、无水乙醇、二甲苯、中性树胶 国药集团化学试剂有限公司;磷酸氢二钠(Na2HPO4)、磷酸二氢钠(NaH2PO4)、十二烷基硫酸钠(SDS)、BCA试剂盒 南京瑞翼特生物科技有限公司;胃蛋白酶、胰蛋白酶 美国Sigma公司。

TA.XT2i plus物性测试仪 英国Stable Micro Systems公司;电子天平 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;M2e多功能酶标仪 美国MD公司;BX41明场显微镜 日本Olympus公司;CM1850冷冻切片机 美国Leica公司;CR-400便携式色差仪(D65)光源 日本Minolta公司;C-LM3B数显式肌肉嫩度仪 东北农业大学工程学院;YYW-2型应变控制式无侧限压力仪 江苏南京土壤仪器有限公司;台式高速冷冻离心机 美国Beckman-Coulter公司;鼓风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理 鸡胴体分为两个处理组:热鲜组:15只鸡胴体净膛后直接取出,每5只一组,在室温(约15 ℃)下分别贮藏处理1、2和4 h;冷鲜组:20只鸡胴体经过预冷池(0～4 ℃)冷却后,每5只一组,在4 ℃下分别贮藏处理24、36、48和60 h。

1.2.2 白切鸡的制作以及取样方法 采用传统工艺进行白切鸡产品的制作,将清洗干净的鸡胴体放入沸水中焯水3次,每次2～3 s(目的是使鸡皮蛋白质部分变性收缩,变得紧致美观);之后将鸡胴体放入沸水中,待微沸呈现菊花形的水泡后,计时蒸煮20 min;将煮熟的白切鸡放入事先准备好的冰水中(约0 ℃)冷却15 min。

取样方法:完整地取出左右鸡胸以及鸡腿,去除表皮、表面可见脂肪以及结缔组织,胸肉与腿肉以质量比1.5∶1混合,用绞肉机搅碎,用于消化率的测定。剩下的鸡肉样品不搅碎,用于感官评价、质构(TPA)、剪切力、加压损失以及微观结构等指标测定。

1.2.3 色差测定 采用便携式色差仪(D65光源),用校正板标准化后,分别测定白切鸡鸡胸部、鸡腿部以及鸡背部的表皮的L*值(亮度)和b*值(黄度),每个部位测量3次,取平均值反映白切鸡样品外观颜色。选择表皮颜色代表白切鸡产品整体颜色,是因为白切鸡的表皮具有明显光亮的色泽,且白切鸡在制作完成,斩切上菜时,消费者会首先对鸡皮的颜色产生第一印象。消费者通常更喜欢表皮亮一些、黄一些的白切鸡,本文在色差测量时,以亮度值和黄度值为主要测量指标。

1.2.4 保水性测定

1.2.4.1 蒸煮损失率测定 在制作白切鸡产品前,记录鸡胴体质量(W1)。煮制结束后,用挂钩将产品从冷却水中取出,待去除表面水分及溢出的脂肪并冷却至室温后,记录产品质量(W2)。蒸煮损失率(cooking loss)表示为:

蒸煮损失率(%)=(W1-W2)/W1×100

1.2.4.2 加压损失率测定 根据行业标准《NY/T 2793-2015 肉的食用品质客观评价方法》测定[17],并根据实际情况稍作修改。沿肌纤维垂直方向取厚1.0 cm、直径1 cm的圆形肉柱,称重(Wa);用双层纱布包裹,再用上、下各16层普通吸水纸或定性滤纸包裹;用应变控制式无侧限压力仪加压35 kg,并保持5 min;去除纱布、吸水纸或滤纸后,再次称重(Wb)。加压损失率(pressure loss)表示为:

加压损失率(%)=(Wa-Wb)/Wa×100

1.2.5 剪切力测定 根据行业标准《NY/T 2793-2015肉的食用品质客观评价方法》测定[17],并根据实际情况稍作修改。沿肌纤维垂直的方向切取1 cm×1 cm×3 cm 的肉柱,采用嫩度仪测定剪切力值,每个重复测量3次平行,取平均值,单位(N)。

1.2.6 TPA测定 采用贾小翠[18]的方法并稍作修改,取1 cm×1 cm×1 cm的肉柱,使用物性测试仪进行TPA测定。参数设置为:测试前速度为3 mm·s-1,测试速度为 2 mm·s-1,测试后速度为3 mm·s-1,形变量50%,两次下压时间间隔为5 s,触发力为5 g,探头类型为P50。

1.2.7 肌纤维微观结构测定 参考戚军等[19]的方法并稍作修改,顺肌纤维方向取1 cm×0.5 cm×0.5 cm的肉块,放入液氮中冷冻1～2 h,沿肌纤维垂直方向冻冰切片,厚度10 μm。染色步骤:晾片5～10 min→蒸馏水浸泡15 s→苏木素3 min→温水返蓝30 s→蒸馏水漂洗→75%酒精脱水2 min→80%酒精脱水2 min→伊红染1 min→80%酒精脱水2 min→95%酒精脱水2 min→100%酒精脱水2 min→二甲苯通透4 min→中性树脂封片。

拍照及肌纤维直径的测定:使用明场显微镜BX41对切片进行拍摄,每个处理拍摄10次。每张图片中随机选择10个肌纤维,使用Image J(National Institutes of Health,USA)软件测定其直径,最后以100个测定值的平均值作为该处理下肌纤维的直径。

1.2.8 感官评价 产品的嫩度(门牙、后牙)、弹性、多汁性以及颜色的感官评定,由8名(4男、4女)经过培训的评价员(22～28岁)完成。评价员通过感官评价标准内容,对产品进行打分,感官评价标准采取9分制。感官评价标准如表1所示。

表1 感官评价标准表Table 1 Standards of sensory evaluation

1.2.9 体外消化率测定 蛋白提取液制备方法:取3.12 g NaH2PO4溶于蒸馏水,定容至2 L;取7.16 g Na2HPO4溶于蒸馏水,定容至2 L;两者按一定比例混合,调至成pH=7.0的磷酸盐缓冲液(PBS);取1 L PBS溶液,加入20 g SDS,完全溶解后即为蛋白提取液。胃蛋白酶预混液配制方法:取0.64 g胃蛋白酶溶于20 mL 0.1 mol/L HCl,现配现用,混匀即为胃蛋白酶预混液。胰蛋白酶预混液配制方法:取0.24 g胰蛋白酶溶于10 mL PBS溶液,现配现用,混匀即为胰蛋白酶预混液。

参考温斯颖[20]的方法并稍作修改,取4 g搅碎样品于80 mL离心管内(记录离心管重量),加入16 mL 蛋白提取液;在4 ℃条件下9600 r/min匀浆两次,每次30 s,再以13400 r/min匀浆两次,每次30 s,消化备用;用1 mol/L HCl调节pH至2.0±0.1,加4 mL 胃蛋白酶预混液,37 ℃水浴反应2 h;加1 mol/L NaOH,混匀,终止反应,调节pH至7.5±0.1,加4 mL 胰蛋白酶预混液,37 ℃水浴反应2 h,95 ℃煮5 min灭酶;在4 ℃条件下加入3倍体积的乙醇,沉淀蛋白质12 h;4 ℃、9100 r/min离心20 min,去上清;将残留物进行烘干,烘干的温度设置在60 ℃以下,记录干燥后离心管总质量;精确称量0.05 g干燥后的干物质,涡旋溶于2 mL蛋白提取液,5800 r/min、2 min,上清用BCA试剂盒测定蛋白浓度,计算不溶物中蛋白含量(Wi)。

全蛋白测定:将1 g未消化肉样绞碎,加入15 mL蛋白提取液匀浆4次(9600 r/min两次,13400 r/min两次,每次30 s),离心(5800 r/min,15 min),除去少量不溶成分,离心后的上清液即为全蛋白溶液,上清用BCA试剂盒测定蛋白总浓度,计算全蛋白含量(Wt)。体外消化率(gastrointestinal digestion)表示为:

体外消化率(%)=(Wt-Wi)/Wt×100

1.3 数据处理

2 结果与分析

2.1 色差测定结果

由表2可以得出,热鲜1 h组的亮度值显著高于其他各组(p<0.05),其余各组间亮度值无显著差异(p>0.05),且热鲜组组内亮度值随贮藏时间的延长而下降。同时,所有处理组的黄度值均无显著差异(p>0.05)。

表2 热鲜、冷鲜处理后白切鸡表皮色差Table 2 Skin color of chicken that was soft-boiled after hot fresh and chilled tkeutments

本文测定了鸡胸部、鸡腿部以及鸡背部表皮的亮度值和黄度值,并取其平均值来代表白切鸡产品的外观颜色,从亮度值和黄度值的标准差可以看出,三个部位的平均值之间,差异不大,所以三者平均值可以代表整个产品的颜色。热鲜1 h组亮度值显著高于冷鲜组(p<0.05),在外观颜色方面较冷鲜组更佳;热鲜2、4 h组亮度值和黄度值与热鲜组均无显著差异(p>0.05),在外观颜色方面相当。有研究表明,脂肪氧化和储藏过程中,水分流失会导致亮度值下降,这可能就是热鲜组组内亮度值随贮藏时间延长而下降的原因[21-22]。本试验中各处理组黄度值无显著差异,这与一些研究结果即黄度值随贮藏时间延长而降低不同[23-24],这可能是因为所选原料种类、设置的处理时间点以及热加工条件不同。

2.2 保水性测定结果

由图1可得,各处理组的加压损失率无显著差异(p>0.05),同时热鲜组组内和冷鲜组组内的蒸煮损失率也无显著差异(p>0.05),但热鲜1 h组的蒸煮损失率要显著高于冷鲜处理组(p<0.05),且热鲜3个处理组的蒸煮损失率均高于冷鲜4个处理组。

图1 热鲜、冷鲜处理后白切鸡的保水性Fig.1 Water holding capacity of chicken that was soft-boiled after hot fresh and chilled treatments注:同指标不同字母者表示差异显著(p<0.05)。图2、图4同。

蒸煮损失是由于蛋白的热变性所引起的[25],热鲜组在贮藏时的温度要高于冷鲜组,这导致蛋白酶的活性较高,从而煮制前骨架蛋白分解速率高于冷鲜组,使蒸煮损失率较高。热鲜组内、冷鲜组组内蒸煮损失无显著差异(p>0.05),与Monika等[26]、Franco等[27]和Oillic等[28]的研究结果一致。冷鲜组保水性较好,肌原纤维的粗肌丝与细肌丝之间的水分就越多[29],咀嚼时产生的肉汁越多,白切鸡产品的口感就越好。另外,冷鲜组的蒸煮损失率要普遍低于热鲜组,在工业生产中可以有效降低生产成本,带来更多的经济效益。

2.3 剪切力测定结果

嫩度是肉制品主要的食用品质之一,反映了肉的质地,由肉中各种蛋白质的结构特点决定。从图2中可以看出,热鲜组与冷鲜组组内剪切力无显著差异(p>0.05),但热鲜2、4 h组的剪切力数值要显著高于冷鲜24、36和48 h组(p<0.05),且3个热鲜处理组剪切力在数值上均高于4个冷鲜处理组。

图2 热鲜、冷鲜处理后白切鸡的剪切力Fig.2 Shear force of chicken that was soft-boiled after hot fresh and chilled treatments

热鲜组剪切力高于冷鲜组,是因为宰后胴体温度较高,使得肌球蛋白的滑动收缩更为剧烈,导致肌肉纤维较粗,剪切力较冷鲜组大[30-33]。而冷鲜组由于其在低温下经历的较长的成熟过程,肌原纤维明带上的Z线(Z-disk)降解,结缔组织松散,肌细胞骨架蛋白水解,导致肉的剪切力下降,嫩度升高[29]。本试验结果与Berry等[34]和White等[35]的研究结果相一致,热鲜组剪切力要高于冷鲜组。

2.4 TPA测定结果

肉的质构特性是决定肉的质量与消费者可接受性的重要指标之一[32]。从表3可以得出,热鲜和冷鲜组在硬度、弹性、粘聚性和回复力方面均无显著差异(p>0.05),热鲜1、2 h组与热鲜4 h组在咀嚼性方面差异显著(p<0.05),冷鲜组中,冷鲜60 h组的咀嚼性显著高于冷鲜36、48 h组(p<0.05)。同时,冷鲜组TPA数值要高于热鲜1、2 h组,除热鲜4 h组咀嚼性显著高于冷鲜36 h外,热鲜4 h组与冷鲜4个处理组无显著差异(p>0.05)。

表3 热鲜、冷鲜处理后白切鸡质构指标Table 3 TPA of chicken that was soft-boiled after hot fresh and chilled treatments

白切鸡的特点之一是肉质“爽滑弹嫩”,这是评价白切鸡产品最关键的指标之一。热鲜处理组内,TPA数值随贮藏时间的延长而增加,这可能是由于胴体温度较高,在贮藏期间导致蛋白质氧化程度加剧,后经过沸水蒸煮使蛋白质产生了交联[36],使得TPA数值上升。冷鲜组具有较高的质构指标,这可能也是因为在低温成熟过程中,经过较长时间的贮藏,蛋白质交联引起的。

2.5 肌纤维微观结构观察结果

图3为热鲜和冷鲜处理组白切鸡样品的明场显微镜照片,表4为各处理的肌纤维直径,其中,热鲜组组内肌纤维直径随贮藏时间延长先增加后下降,冷鲜组组内肌纤维直径随贮藏时间延长而降低,热鲜2 h组的肌纤维直径显著高于热鲜1 h、冷鲜48 h和冷鲜60 h组(p<0.05)。

图3 热鲜、冷鲜处理后白切鸡微观结构(100×)Fig.3 Microstructure of chicken that was soft-boiled after hot fresh and chilled treatments(100×)

表4 热鲜、冷鲜处理后白切鸡肌纤维直径Table 4 Fiber diameter of chicken that was soft-boiled after various treatments of the raw chicken

从明场显微镜照片可以看出,热鲜1 h组肌束间的沟壑尚不明显,可能是因为仍处于僵直前的状态,而热鲜2、4 h组肌束间沟壑逐渐变大、增多;冷鲜组因为经过解僵成熟阶段,蛋白骨架部分分解,较之热鲜组肌束间沟壑增多、变大[19]。许多研究表明[37-43],肌肉嫩度与肌纤维直径密切相关,肌纤维越细,肉质越嫩;肌纤维越粗,肉质越硬。热鲜2 h组肌纤维直径最大,是因为宰后2 h,胴体处于僵直状态,肌纤维收缩,与前文热鲜2 h组剪切力最大相一致。冷鲜组经历低温排酸成熟过程,肌纤维收缩有所缓解,肌纤维较细。冷鲜60 h组肌纤维直径显著小于热鲜3个处理组(p<0.05),此结果与热鲜3个处理组嫩度小于(剪切力大于)冷鲜60 h组相一致;冷鲜48 h组肌纤维直径显著小于热鲜2 h组(p<0.05),此结果也与热鲜2 h组的剪切力大于冷鲜48 h组相一致。

2.6 感官评价结果

感官评价是反映消费者对产品喜好最直观的指标,本试验采用的感官评价方法是针对白切鸡食用品质所制定的,与前文中TPA、剪切力、色差等指标相对应。其中嫩度(后牙)、弹性对应TPA测定,嫩度(门牙)对应剪切力测定,多汁性对应保水性测定,颜色对应色差测定。

由表5可知,感官评价各指标在各处理之间无显著差异(p>0.05)。TPA测定中,各处理组硬度和弹性均无显著差异(p>0.05);剪切力测定中,冷鲜组剪切力要小于热鲜组,虽然感官评价中,嫩度(门牙)无显著差异(p>0.05),但在数值上冷鲜组的嫩度(门牙)要普遍高于热鲜组;保水性测定中,冷鲜60 h组蒸煮损失显著小于热鲜3个处理组(p<0.05),且蒸煮损失最小,而在多汁性评价中,冷鲜60 h组的得分最高,与蒸煮损失的结果相对应;色差测定中,热鲜1 h组的亮度值显著高于其他各组(p<0.05),而各处理组黄度值无显著差异(p>0.05),与感官评价中颜色得分相一致:热鲜1 h组得分最高,所有处理组得分均处于较高水平(8分以上)。

表5 热鲜、冷鲜处理后白切鸡感官评价Table 5 Sensory evaluation of chicken that was soft-boiled after hot fresh and chilled treatments

2.7 体外消化率测定结果

各处理白切鸡样品的蛋白质消化率结果如图4所示。热鲜组组内消化率无显著差异(p>0.05),冷鲜60 h组消化率显著高于热鲜3个处理组和冷鲜24、36 h组,冷鲜48 h组消化率也显著高于热鲜3个处理组(p<0.05),冷鲜组消化率随贮藏时间延长而增加且高于热鲜组。

图4 热鲜、冷鲜处理后白切鸡消化率Fig.4 Digestibility of chicken that was soft-boiled after hot fresh and chilled treatments

样品(鸡胴体)在贮藏过程中,鸡肉中的蛋白质会在内源酶的作用下发生氧化。随着储藏时间的延长,蛋白质氧化程度加剧,可能发生羰基化等反应,使得酶切位点数量发生变化[44-45]。在体外消化实验中,胃蛋白酶是一种天冬氨酸蛋白酶,它会优先催化分解联结在疏水残基上的苯丙氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸和色氨酸的羧基端,而胰蛋白酶则会水解蛋白质上酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸和赖氨酸的羧基端[44],所以在贮藏过程中蛋白质发生氧化,可能暴露出更多的胃蛋白酶和胰蛋白酶能够作用的位点,从而消化率也会越高。这与Ve′ronique等[46]的研究结果相一致,该研究中,在冷藏条件下,随着贮藏时间的增加,蛋白质的消化率显著升高(p<0.05)。

3 结论

用冷鲜鸡制作的白切鸡在保水性和感官评价方面与用热鲜鸡制作的白切鸡无显著差异(p>0.05);冷鲜组白切鸡的外观颜色略差于热鲜1 h组(p<0.05),与热鲜2 h和4 h无显著性差异(p>0.05);冷鲜组与热鲜组样品在硬度、弹性、粘聚性以及回复力方面无显著差异(p>0.05),且冷鲜组咀嚼性与热鲜组相当,甚至更佳;冷鲜60 h处理组肌纤维直径小于热鲜处理组,嫩度更佳(剪切力小)；冷鲜处理组消化率均比热鲜组高。本研究结果表明,冷鲜鸡总体上可以替代热鲜鸡制作白切鸡,为使用冷鲜鸡制作白切鸡提供了理论依据,也为白切鸡的工业化生产提供了理论基础。