高压静电场对不同包装冷鲜鸡肉贮藏过程中产品特性的影响

李 鹏，王红提，孙玉凤，韩荣伟，孙京新,*

（1.青岛农业大学食品科学与工程学院，山东 青岛 266109；2.青岛农业大学机电工程学院，山东 青岛 266109）

鸡肉具有蛋白质含量高、脂肪含量低、热量低及胆固醇低的“一高三低”营养特点，深受广大消费者的喜爱[1]。鸡肉含有丰富的营养物质以及较高的水分，在贮藏和流通过程中很容易腐败变质，影响鸡肉的货架期，造成严重的经济损失，也给消费者带来安全隐患[2]。在保证鸡肉品质的同时延长其贮藏期对鸡肉产业的发展具有重要意义。目前，对鸡肉贮藏保鲜技术的研究主要集中在以下方面：低温保鲜[3]、气调保鲜[4]、生物保鲜[5]等，其中以低温保鲜应用最为广泛。冷藏（0～4 ℃）是最常用的低温保鲜方式，但鸡肉保质期短，一般在7 d左右，且在贮藏过程中鸡肉原有的保水性和质构等食用品质劣变严重[6]。目前也有大量研究报道表明，通过冷藏与气调包装的结合能够明显延长肉品的保质期，保持肉品较好的品质[7]。气调-冷藏保鲜技术虽然能够明显延长肉品的货架期，但生产成本较高，一定程度上限制了其广泛应用。因此近年来研究鸡肉贮藏保鲜技术，以期最大程度保持其品质和货架期，同时降低生产成本是肉品研究领域的一项重要工作。

高压静电场（high voltage electrostatic fi eld，HVEF）是一种安全性高、设备要求低、节能环保的物理保鲜技术，是近年来食品加工中一个新的研究领域。其保鲜机理是利用高电压静电使空气发生电离，产生离子雾和臭氧，降低酶的活性、抑制新陈代谢、减弱呼吸强度，从而对产品起到保鲜作用[8-9]。高压静电技术的研究和应用最早多集中在果蔬保鲜领域[10-12]，近期也有研究发现，HVEF对猪肉[13]、牛肉[14]、鱼肉[15]等的冻结、解冻及保鲜过程都有积极作用，能够缩短冻结、解冻时间，降低蛋白变性程度，减少解冻过程中的汁液损失，保持肉色泽新鲜。但目前对于生产和消费量持续快速增长、且对品质要求很高的冷鲜鸡肉来说，还未见HVEF在此领域的研究应用报道。

本研究以冷鲜鸡肉为原料，采用市场上常见的2 种销售形式：普通托盘包装和未进行任何包装，将鸡肉样品放置在装有HVEF发生装置的冷藏库中进行贮藏，通过测定贮藏过程中鸡肉的感官指标、pH值、颜色、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值和菌落总数指标变化，探究HVEF冷藏对冷鲜鸡肉产品特性的影响，从而为HVEF技术在肉品保鲜中的应用提供理论依据和参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜鸡胸肉购于青岛正大食品有限公司，屠宰分割后取样，置于冰盒内带回实验室。

托盘包装盒 烟台隆泰塑料包装有限公司；三氯乙酸 上海皋申化工有限公司；乙二胺四乙酸（elhylene diamine tetraacetic acid，EDTA） 石家庄杰克化工有限公司；2-硫代巴比妥酸（2-thiobarbituric acid，TBA）上海源叶生物科技有限公司；氯仿 淄博保荣化工有限公司；平板计数琼脂 青岛海博生物技术有限公司；试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

高压静电场发生装置（输出电压4 000 V）、普通冷库山东鲜道食品科技有限公司；HI9025 pH计 意大利Hanna公司；CR-400色差仪 日本柯尼卡美能达公司；TDL-40B离心机 上海安亭科学仪器厂；752紫外-可见分光光度计 上海光谱仪器有限公司；YXQDG02手提式电热压力蒸汽消毒器 山东新华安得医疗用品有限公司；DPX-9162恒温培养箱 上海福玛实验设备有限公司；医用洁净工作台 山东博科生物产业有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鸡肉加工及处理

新鲜鸡胸肉除去表面的脂肪、筋膜，分别进行托盘包装和不进行任何包装，再将这2 种不同包装形式的鸡胸肉各分为2 组，分别放置于装有HVEF发生装置的冷库（4 ℃，输出电压4 000 V）和没有静电发生装置的普通冷库（4 ℃）。分别得到4 个不同贮藏条件下的样品，即托盘包装结合HVEF冷库贮藏（托盘静电）、托盘包装-普通冷库贮藏（托盘对照）、未包装结合HVEF冷库贮藏（未包装静电）以及未包装-普通冷库贮藏（未包装对照）。每2 d进行取样测定，测定指标包括感官、色差、pH值、TBARs值及微生物菌落总数。

1.3.2 感官评定

参考刘雪[16]、赵菲[17]等的方法，并略作修改。感官评定小组由5 名经专业训练的人员组成，对不同处理条件下的鸡肉贮藏过程中的感官品质进行评价。感官评定标准如表1所示，对不同贮藏条件下、不同贮藏时间的鸡肉进行色泽、组织状态、黏度和气味四方面的评价，统计每个样品各项指标得分，求其平均值。

表1 感官评分标准Table 1 Criteria for sensory evaluation

1.3.3 pH值测定

参照王佳奕等[18]的方法，并略作修改。将待测样品进行切碎，取2 g切碎后的样品与20 mL蒸馏水混合，放置30 min之后，用滤纸过滤掉多余的筋肉组织，用pH计在室温下进行测量，测量之前pH计需要进行校准。

1.3.4 色差测定

将样品放在光源下，用色差仪测定鸡肉表面的亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*）。每份样品取10 个位点，结果取平均值。

1.3.5 TBARs值测定

参照陈鹏等[6]的方法。取10 g肉样用研钵研细，加入50 mL 7.5%三氯乙酸（含0.1% EDTA），混合均匀并振摇30 min，使用双层滤纸过滤2次；取上清液5 mL，加入5 mL 0.02 mol/L TBA溶液，沸水浴30 min；取出冷却1 h后，1 600 r/min离心5 min，取上清液加入5 mL氯仿摇匀，静置分层后取上清液，分别在532、600 nm波长处比色，记录吸光度（A），按照下式计算TBARs值。

1.3.6 菌落总数测定

参照GB 4789.2—2010《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》。每种形式包装样品各称取25 g，放入盛有225 mL磷酸盐缓冲液或生理盐水的无菌锥形瓶中混匀，制成质量浓度0.1 g/mL的样品匀液；选取3 个适宜的连续稀释度，每个稀释度接种3 个平行无菌平皿，每皿1 mL，对照组做同样处理；翻转平板，将其置于（36±1） ℃条件下培养48 h后计数。菌落总数评价标准：一级鲜肉≤4 （lg（CFU/g）），二级鲜肉4～6 （lg（CFU/g）），变质肉＞6 （lg（CFU/g））。

1.4 数据处理

每次测定均重复3 次，实验数据表示为平均值±标准差，用SPSS 19.0软件进行方差分析和差异显著性分析（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏条件下鸡肉的感官评分变化

图1 HVEF对冷鲜鸡肉贮藏过程中感官评分的影响Fig. 1 Effects of HVEF on sensory score of chicken during cold storage

感官指标是评价鲜肉必不可少的指标，其在消费者购买过程中起决定作用。由图1可知：贮藏第2天时，托盘静电组样品的感官评分略高于其他3 组样品，且差异显著（P＜0.05）；贮藏第6天时，鸡肉样品的感官评分下降明显，特别是未包装对照组样品组织变硬、弹性变差、色泽转暗、出现酸腥味，而HVEF下贮藏的2 组鸡肉样品均显著优于对照组（P＜0.05）；贮藏第8天时，未包装静电组及未包装对照组样品色泽、气味变化较为明显，黏度明显增大，出现明显的酸臭味，托盘静电组及托盘对照组样品也出现色泽转暗、鸡肉变黏，但质量尚可接受；所有样品在贮藏第10天均散发出刺鼻的酸臭味，肌肉无弹性且发黏，色泽变暗。

托盘静电组和托盘对照组样品的综合感官评分（包括色泽、气味、组织形态等）分别高于其对应的未包装静电组和未包装对照组样品，表明托盘包装结合静电贮藏能够延长冷鲜鸡肉的货架期。造成该差异的原因可能是一方面托盘包装能有效避免冷鲜肉的二次污染[19]；其次，高压静电电离空气产生的臭氧能延缓冷鲜鸡肉的腐败变质[20]，从而维持其良好的感官品质。

2.2 不同贮藏条件下鸡肉的pH值变化

图2 HVEF对冷鲜鸡肉贮藏过程中pH值的影响Fig. 2 Effects of HVEF on pH value of chicken during cold storage

pH值可以反映肉的新鲜程度[21]，一般认为符合一级鲜度肉的pH值在5.8～6.2之间，二级鲜肉pH值在6.3～6.6之间，变质肉pH值大于6.7[22]。由图2可知，在4 种不同贮藏条件下，冷鲜鸡肉pH值变化均为先下降后上升。在贮藏初期（0～2 d），4 种贮藏条件下冷鲜鸡肉的pH值均有所下降，但没有显著性差异（P＞0.05），此时pH值下降的原因主要是屠宰不久后的冷鲜鸡肉中仍有部分糖原存在，因此在贮藏前期，鸡肉在糖酵解酶的作用下会继续发生酵解产生乳酸；随着贮藏时间的延长，pH值开始上升，这主要是由于随着鸡肉的成熟，微生物开始大量繁殖，蛋白质被分解为氨基酸、生物胺和氨等碱性物质，从而使pH值上升[23]。贮藏第4天时，托盘包装和未包装2 种形式下，HVEF贮藏样品的pH值均低于普通贮藏，但差异不显著（P＞0.05）；而从贮藏第6天开始，HVEF贮藏样品的pH值显著低于普通贮藏（P＜0.05）。托盘静电组样品直到贮藏第6天时，其pH值仍处于一级鲜度范围内，贮藏第8天时仍符合二级鲜度的标准，贮藏第10天接近变质肉pH值；托盘对照组样品贮藏第6天就处于二级鲜度，贮藏第8天开始出现变质。同样，未包装的样品，HVEF贮藏也能降低pH值的上升速率，相对延长了鸡肉的贮藏时间。由此可知，2 种不同包装形式下的冷鲜鸡肉在HVEF下贮藏均能够延缓pH值的升高，保持肉的新鲜度，适当延长冷鲜鸡肉的货架期。

2.3 不同贮藏条件下鸡肉的色差分析

表2 HVEF对冷鲜鸡肉贮藏过程中色泽的影响Table 2 Effects of HVEF on color of chicken during cold storage

由表2可知，托盘包装形式下的冷鲜鸡肉在普通与HVEF贮藏条件下的L*变化均呈先上升后下降的趋势，而未包装的样品贮藏初期（0～2 d）的L*有一个显著下降（P＜0.05），这主要是未包装条件下，贮藏初期由于风机的作用导致肉表面水分蒸发所致。贮藏初期，鸡肉L*升高，这主要是由于鸡肉的保水性下降，肌肉内部水分逐渐渗出，使肉样表面自由水增多，导致肉样对光的反射能力增强，从而使L*升高[6,24]；但贮藏后期，HVEF贮藏条件下鸡肉L*的下降程度小于非静电贮藏，说明HVEF贮藏条件下鸡肉本身对自由水具有较好的保持作用，从而能够维持较好的亮度[25]，同时pH值开始升高，水分子与肌原纤维紧密结合，使更多的光被肌肉吸收，L*下降[26]。经过相同的贮藏时间，HVEF贮藏的鸡肉L*保持得更好，更加接近新鲜肉的状态；而托盘包装的鸡肉色泽比未包装时保持得更好。

不同贮藏条件下，鸡肉的a*随贮藏时间的延长发生显著变化（P＜0.05），呈先上升后下降的趋势。这主要是由于贮藏初期，鸡肉的肌红蛋白与氧气充分结合，形成氧合肌红蛋白，使得a*上升；随着贮藏时间的延长，鸡肉中肌红蛋白与氧气充分接触，被氧化为高铁肌红蛋白；此外，贮藏后期微生物大量繁殖，也加速了高铁肌红蛋白的产生，导致鸡肉a*下降[6]。从总体变化趋势可以看出，HVEF贮藏的鸡肉a*变化幅度较小，色泽更加稳定。

不同贮藏条件下，鸡肉的b*随贮藏时间的延长也发生显著变化（P＜0.05），先上升后下降，与a*变化趋势相一致。b*的变化与高铁肌红蛋白的含量相关，高铁肌红蛋白含量增加，b*升高[6,27]。贮藏第6天后，鸡肉的b*开始下降，这主要受肉的新鲜度影响，随着贮藏时间的延长，肉开始变质，微生物开始大量繁殖，产生较多的菌体蛋白，因此b*开始下降。

2.4 不同贮藏条件下鸡肉的TBARs值变化

TBARs值能够衡量样品中不饱和脂肪酸氧化产生丙二醛的程度，是反映肉脂质氧化程度的直观量化指标，与鸡肉食用品质和货架期有直接关系[28]。因此，TBARs值既可以作为鸡肉脂肪氧化的指标，也可以反映鸡肉新鲜程度的变化。

图3 HVEF对冷却鸡肉贮藏过程中TBARs值的影响Fig. 3 Effects of HVEF on TBARs value in chicken during cold storage

由图3可知，随着贮藏时间的延长，4 组鸡肉的TBARs值均显著增加（P＜0.05）。其中，未包装静电组样品的TBARs值上升较快，而托盘包装组样品上升相对较慢；相同贮藏时间时，2 种包装形式的样品在HVEF贮藏下的TBARs值均低于普通贮藏组（P＜0.05）。说明托盘包装结合HVEF贮藏能够较好地降低鸡肉脂质氧化速率，维持鸡肉的新鲜程度，这与陈建荣[29]通过HVEF贮藏鱼肉的结果相似。

2.5 不同贮藏条件下鸡肉的菌落总数变化

图4 HVEF对冷鲜鸡肉贮藏过程中菌落总数的影响Fig. 4 Effects of HVEF on total bacteria of chicken during storage

冷鲜肉的腐败主要是由于细菌的大量繁殖，导致蛋白质的分解，因此冷鲜肉的细菌生长情况是判断其新鲜度的依据之一[30]。由图4可知，随着贮藏时间的延长，4 组不同贮藏条件下鸡肉样品的菌落总数均呈上升趋势（P＜0.05），但相同包装形式下，HVEF贮藏鸡肉样品的菌落总数增长速率明显低于普通贮藏。贮藏第6天，除托盘静电组样品，其他样品的菌落总数均已接近或大于6 （lg（CFU/g）），达到变质肉的标准[31]；而托盘静电组样品贮藏第8天时的菌落总数大于6 （lg（CFU/g）），相当于其他组样品贮藏第6天时的数量，但仍显著低于相同贮藏时间的其他组样品。可见托盘包装与HVEF贮藏结合能够较好地抑制微生物的生长，相对延长冷鲜鸡肉的货架期。这与Hsieh等[32]的研究结论一致，他们认为HVEF改变了细胞膜内外电势，扰乱了细菌的正常生长代谢，从而达到抑制微生物生长繁殖或杀灭微生物的目的。

3 结 论

本研究主要测定了HVEF对不同包装形式冷鲜鸡肉贮藏期间品质指标变化的影响，结果表明，相同包装条件下，HVEF贮藏能够显著抑制鸡肉的腐败和不良气味的产生，减缓鸡肉肉质弹性、组织形态等感官品质的下降，并且HVEF贮藏能够较好地维持鸡肉色泽。HVEF对贮藏过程中鸡肉TBARs值的增加也起到了显著的延缓作用，在一定程度上延缓了脂肪氧化，抑制贮藏后期pH值的增长。HVEF贮藏对鸡肉中微生物的增殖也起到明显抑制作用，特别是HVEF结合托盘包装贮藏的冷鲜鸡肉，其货架期可达8 d，比其他条件可延长2 d，该保鲜方法具有明显的优势。因此，HVEF在冷鲜鸡肉贮藏保鲜上的应用是可行的，并且HVEF的保鲜效果和样品的包装形式也有一定关系，HVEF结合托盘包装对鸡肉的作用效果较好。本研究虽然研究了HVEF对鸡肉产品贮藏过程中特性的影响，但对产生这些变化的原因分析还不够深入细致，需要后续进一步从理论和实践角度揭示HVEF影响品质的作用机理。