低温低气流冷却对冷鲜鸡品质的影响

马朋　黄茵　郑华　孔晓慧　江伟烽　吴绍忠　郭宗林　林捷

摘 要：为研究低温低气流对冷鲜鸡肉品质的影响，将日龄90 d笼养肉鸡宰后立即置于不同温度（－10、－15、－20 ℃）进行冷却，并控制空气流速为0.1 m/s。以4 ℃冰水浴冷却为对照，测定肉鸡胴体冷却速率，分析胴体冷却后及4 ℃冷藏24 h后的胴体质量变化、色泽、保水性、可溶性蛋白含量、肌原纤维小片化指数（myofibril fragmentation index，MFI）及剪切力等品质指标。结果表明：气冷组可以在60 min内将肉鸡胴体中心温度降低到4 ℃，蒸煮损失率、离心损失率和MFI等指标显著优于冰水组（P＜0.05）；不同气冷组间，－15 ℃气冷组胴体质量损失、蒸煮损失率、离心损失率和剪切力等指标显著优于－10 ℃气冷组（P＜0.05），红度值、蒸煮损失率、离心损失率等指标显著优于－20 ℃气冷组（P＜0.05）。综上，在温度为－15 ℃、气流为0.1 m/s条件下将肉鸡胴体冷却60 min，可以满足胴体快速冷却要求，并且能够改善肉鸡在冷却及贮藏过程中的品质劣变，使鸡肉具有较好的品质。

关键词：低温；低气流；冷却；冷鲜鸡；鸡肉品质

Effect of Low-Temperature and Low-Airflow Cooling on Quality of Chilled Chicken

MA Peng1， HUANG Yin2， ZHENG Hua1，3，*， KONG Xiaohui1， JIANG Weifeng4， WU Shaozhong1，3， GUO Zonglin1， LIN Jie1，3

（1.College of Food Science， South China Agricultural University， Guangzhou 510642， China;

2.School of Big Date and Computing， Guangdong Baiyun University， Guangzhou 510450， China;

3.Local Joint Engineering Research Center for Precision Processing and Safety of Livestock and Poultry Products， Guangzhou 510642， China;

4.Guangzhou Jiangfeng Industrial Wengyuan Co. Ltd.， Guangzhou 512600， China）

Abstract： In order to study the effect of low-temperature and low-airflow cooling on the quality of chilled chicken， carcasses from cage-reared broilers were cooled at different temperatures （?10， ?15 and ?20 ℃） at a controlled airflow rate of 0.1 m/s

immediately after being slaughtered at the age of 90 d， and those cooled in iced water at 4 ℃ were used as control. The cooling rate was determined and changes in carcass mass， color， water-holding capacity （WHC）， soluble protein content， myofibril fragmentation index （MFI） and shear force were analyzed after cooling and storage at 4 ℃ for 24 h. The results showed that low-temperature air cooling reduced the central temperature of broiler carcass to 4 ℃ in 60 min. The cooking loss， centrifugal loss and MFI in the air-cooled group were significantly better than those in the iced water-cooled group （P < 0.05）. The carcass mass loss， cooking loss， centrifugal loss and shear force of the ?15 ℃ air-cooled group were significantly better than those of the ?10 ℃ air-cooled group （P < 0.05）， and the a* value， cooking loss and centrifugal loss were significantly better than those of the ?20 ℃ air-cooled group （P < 0.05）. In conclusion， cooling the carcass for 60 min at ?15 ℃ and an airflow rate of 0.1 m/s can meet the requirements of fast cooling of the carcass， and improve the quality deterioration of broiler meat during cooling and storage.

Keywords： low temperature; low airflow; cooling; chilled chicken meat; chicken meat quality

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20230220-017

中图分类号：TS251.55                                    文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2023）07-0022-06

引文格式：

马朋， 黄茵， 郑华， 等. 低温低气流冷却对冷鲜鸡品质的影响[J]. 肉类研究， 2023， 37（7）： 22-27. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20230220-017.    http：//www.rlyj.net.cn

MA Peng， HUANG Yin， ZHENG Hua， et al. Effect of low temperature and low airflow cooling on quality of chilled chicken[J]. Meat Research， 2023， 37（7）： 22-27. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20230220-017.

http：//www.rlyj.net.cn

鸡肉具有低脂肪、低胆固醇、高蛋白质和易消化等优点，因此受到广大消费者的青睐。根据《中国畜牧市场分析周报》统计，2021年我国肉鸡出栏量已经达到125 亿只，是我国第二大消费肉类。

为减少环境污染和疾病传播，从2014年开始，我国推动“集中屠宰、冷鲜上市、冷链运输”的肉鸡初加工模式[1]。冷鲜鸡指活鸡屠宰后，胴体在1～2 h内中心温度降低至4 ℃，并且在后续的加工、运输及销售环节始终保持0～4 ℃的温度，保质期不超过7 d的整鸡或分割鸡[2]。屠宰工艺包括挂鸡、致晕、宰杀、沥血、烫毛、脱毛、去内脏、冲洗、冷却、分级、包装、入冷库等环节[3]。其中冷却是影响鸡肉品质的重要环节之一，由于冲洗后肉鸡胴体温度较高，需要进行快速冷却降温处理，防止微生物快速繁殖和品质下降[4]；水浸式冷却由于耗时短、冷却效率高，在我国肉鸡屠宰企业广泛应用，但该方式耗水量较大，每只鸡大约需要1.5 L水，冷却过程中产生的大量废水给企业带来较大负担[5]，并且水冷过程中造成鸡肉中可溶性物质的流失，影响鸡肉风味和滋味[6]。为此，国内外学者开展了肉鸡空气冷却技术的研究，冯宪超等[7]采用－13 ℃（0.2 m/s）的空气冷却鸡肉，发现风冷会导致胴体质量降低（1.21%），并且胴体的颜色、脂肪含量及感官评分等品质下降；Skarovsky等[8]发现鸡肉在1 ℃、0.75 m/s条件下冷却2 h后，胴体质量降低1.9%。以上研究表明，较高的冷却温度和空气流速会带走胴体表面的大量水分，导致鸡肉质量损失及品质下降，因此，本实验研究低气流和低温条件下对冷鲜鸡品质的影响，以期降低胴体质量损失，改善鸡肉品质，为肉鸡屠宰企业空气冷却技术提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

日龄90 d、活体质量（1.80±0.20） kg（宰后胴体质量（1.60±0.20） kg）、JH-3型雌性黄羽肉鸡，由广州市江丰实业翁源有限公司提供。

氢氧化钠、氯化钠、氯化钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、乙二胺四乙酸、氯化镁、无水硫酸铜、酒石酸钾钠 广州化学试剂厂；叠氮化钠（NaN3） 上海信裕生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

BCD-520WKM冰箱 美的集团；JK-8U多路温度测试仪 常州金艾联电子科技有限公司；TA.XT Plus质构分析仪 英国Stable Micro Systems公司；NR20XE色差计 深圳三恩驰科技有限公司；Testo106精密食品温度计、Testo 205便携式pH计 德图仪器国际贸易有限公司；Avanti J-E落地式高速大容量离心机 美国贝克曼-库尔特公司；VersaMax光栅型酶标仪 美国Molecular Devices公司；Uvmini-1240紫外分光光度计 日本岛津公司。

1.3 方法

1.3.1 实验设计

36 只日龄90 d活鸡，按照GB/T 19478—2018《畜禽屠宰操作规程 鸡》进行宰前禁食、挂鸡、致晕、宰杀、沥血、烫毛、脱毛、去内脏等处理，冲洗后的胴体擦干水分，将36 只胴体称质量后随机取9 只进行水冷（冰水组），胴体放置在0～4 ℃冰水池中冷卻，隔20 min添加适量冰块，控制冰水池的温度为0～4 ℃；其余27 只随机分为3 组，分别置于相对湿度90%、空气流速0.1 m/s、温度分别为－10、－15、－20 ℃的气冷冰箱中进行冷却。测定胴体各个部位的降温速率；待冷却结束后称质量，测定并分析肉鸡冷却后0 h和保鲜袋封装后4 ℃冷藏24 h后的色泽、保水性、剪切力等指标。

1.3.2 鸡肉降温过程中降温曲线的测定

测定0～60 min鸡皮内测，左、右鸡胸中心，左、右大腿中心5 个部位的降温曲线。

1.3.3 pH值的测定

参考付倩等[9]的方法，为了更好地表示pH值的变化，采用差值的方式表示，见式（1）～（2）。

1.3.4 肉色的测定

参考Silva-Buzanello等[10]的方法。测定肉鸡冷却后和冷藏24 h后（大腿外侧肌肉）的亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*），为了避免样本差异带来影响，更好地表征肌肉冷却前后及贮藏后色泽的变化，采用差值的方式表示，见式（3）～（4）。

?a*和?b*计算同上。

1.3.5 蒸煮损失率的测定

参考张靖铭等[11]的方法并略作修改。分别取冷却后0 h和贮藏24 h后的鸡胸肉，剔除表面脂肪和筋膜，切成2 cm×2 cm×2 cm肉块，称质量（m1）。将肉块装入蒸煮袋，放入75 ℃水浴加热，待中心温度达到70 ℃后取出，冷却至室温后称质量（m2），蒸煮损失率按式（5）计算。

式中：m1为蒸煮前鸡胸肉质量/g；m2为蒸煮后鸡胸肉质量/g。

1.3.6 滴水损失率的测定

参考孔晓慧等[12]的方法。分别选取冷却后0 h、4 ℃贮藏24 h后的鸡胸肉，剔除表面脂肪和筋膜，切成1 cm×1 cm×1 cm肉块，称质量（m3）。用牙签将肉块悬挂在塑料杯中，避免肉块和塑料杯接触，在4 ℃冰箱中悬挂24 h，取出后称质量（m4），滴水损失率按式（6）计算。

式中：m3表示鸡胸肉滴水前质量/g；m4表示鸡胸肉滴水后质量/g。

1.3.7 离心损失率的测定

参考Lü Ying等[13]的方法。分别选取冷却后0 h、4 ℃贮藏24 h后的鸡胸肉，剔除表面脂肪和筋膜，切成1 cm×1 cm×1 cm肉块，称质量（m5）。用滤纸包裹并放入离心管中，在4 ℃、5 000 r/min条件下离心10 min，取出称质量，鸡胸肉质量为m6，离心损失率按式（7）计算。

式中：m5为离心前鸡胸肉质量/g；m6为离心后鸡胸肉质量/g。

1.3.8 鸡肉可溶性蛋白含量的测定

参考Joo等[14]方法，水冷和气冷结束后立即各取1 g鸡胸肉和鸡腿肉，加入30 mL预冷的0.025 mol/L磷酸钾缓冲溶液（pH 7.2），将样品浸提30 min，然后在4 ℃、4 000 r/min条件下离心10 min，取上清液，采用双缩脲方法测定其中蛋白质含量。

1.3.9 肌原纤维小片化指数（myofibril fragmentation index，MFI）的测定

参考Muniz等[15]的方法。采用双缩脲法测定处理后样品的蛋白含量，再用MFI缓冲溶液调整蛋白溶液质量浓度至0.5 mg/mL，在540 nm波长处测定吸光度（A）。MFI按式（8）计算。

1.3.10 剪切力的测定

参照Sujiwo[16]、陈玉芳[17]等的方法。取蒸煮后的鸡胸肉，从平行于肌纤维的中心部分分割出1 cm×

1 cm×1 cm的肉样。采用HDP/BSW探头垂直于肌纤维的方向剪切，测试速率10 mm/s，形变量30%，距离45 mm。

1.4 数据处理

采用Excel 2019软件处理数据（计算平均值及标准差），SPSS Statistics 22软件进行单因素方差分析、Duncans检验及成对样本t检验，进行差异显著性分析（P＜0.05），Origin 2021软件作图，实验重复进行3 次。

2 结果与分析

2.1 冷却方式对鸡胴体降温速率的影响

由图1可知，3 个气冷组的变化趋势一致，胴体各部位降温速率接近，其中－15、－20 ℃气冷组的鸡胴体中心温度在60 min内均从常温下降到4 ℃，这表明在

0.1 m/s风速下，－15、－20 ℃气冷组能满足冷鲜鸡生产快速冷却的需求。冰水组在0～20 min下降速率较快，随后趋于平缓，在42 min时皮内温度下降到4 ℃，这是因为冰的导热系数为2.24 W/（m·K），水的导热系数为0.59 W/（m·K），而空气的导热系数仅为0.023 W/（m·K），因此气冷组冷却效率低于冰水组。Huezo等[18]采用风冷（－1.1 ℃、3.5 m/s）和冰水（0.6 ℃）对鸡肉进行预冷处理，结果表明，在冰水浴冷卻条件下，肉鸡从32.8 ℃下降到5 ℃左右需要40 min，而在空气冷却条件下需要90 min；Singh等[19]比较鸡肉在风冷（－20 ℃、2 m/s）和冰水条件下的冷却降温效果，发现冷却到相同的终点温度（4 ℃），风冷需要25 min，而冰水浴需要55 min。这说明胴体冷却速率与空气温度和气流速率密切相关。

2.2 冷却方式对冷鲜鸡肉理化品质的影响

由表1可知：冰水组的肉鸡胴体质量在冷却后显著上升（P＜0.05），这表明胴体浸没在冰水中吸收了大量水分；－10 ℃气冷组胴体质量显著下降（－2.84%），而－15、－20 ℃处理组质量下降不显著，这表明－10 ℃处理组胴体降温速率慢，更多水分蒸发流失。本研究中胴体质量增加比Young等[20]所观察的少（11.7%），是因为本实验采用静态浸没冷却；Mielnik等[21]将鸡肉置于0.3 ℃、0.2 m/s的空气中冷却50 min，胴体质量损失率为2%，与本实验中的－10 ℃气冷组相近，这说明冷却速率和风速是影响肉鸡胴体质量损失的重要原因。

水冷组和气冷组在冷却前后pH值的差异均不显著，这说明低温处理对鸡肉pH值的下降有明显的抑制效果。在4 ℃冰箱中贮藏24 h后，－15、－20 ℃气冷组和冰水组pH值显著上升（P＜0.05），因为这3 个冷却组的组织内水分含量相对较高，高水分含量会增强微生物及酶的作用，从而促进pH值的变化。而－10 ℃处理组胴体质量显著下降（－2.84%），水分的损失抑制了内源酶活性和微生物活动[22]，pH值变化不显著。

冰水组胴体冷却后L*上升，这是因为在对照组中，肌肉组织吸水，表面组织自由水增多，光反射增强所致[23]。

贮藏24 h后，由于微生物、肌肉中的生化反应等，导致水分的流失，4 个冷却组L*均显著下降（P＜0.05）。4 个冷却组的a*和b*在冷却后无显著变化，但在贮藏过程中，蛋白氧化和脂质氧化都在持续进行[24]，导致4 个冷却组的a*和b*均显著增加（P＜0.05）。

2.3 冷却方式对鸡胸肉蒸煮损失率、滴水损失率和离心损失率的影响

大写字母不同，表示同一处理组、不同贮藏时间差异显著（P＜0.05）；小写字母不同，表示同一贮藏时间、不同处理组差异显著（P＜0.05）。图4同。

蒸煮损失率、滴水损失率、离心损失率分别表示肉在加热过程中、自然状态下及外力作用下的水分变化情况[25-26]。由图2可知，冷却后0 h时，冰水组的蒸煮损失率、滴水损失率和离心损失率均显著高于气冷组（P＜0.05），因为冰水组肌肉胴体内组织水分未流失，冷却时吸收的水分只能以水分子的形式分散在肌纤维间隙中，极不稳定，在施加外力的作用下极易流失。

Singh等[19]也发现，鸡肉冰水冷却后的蒸煮损失率（24.33%）高于气冷组的蒸煮损失率（19.14%）。3 个气冷组的蒸煮损失率、滴水损失率、离心损失率差异均不显著，且水分损失率较低，这是因为低温有助于提高肉品保水性。Stoier等[27]也发现，胴体宰后45 min置于较低温度，对肉品保水性有积极作用。

贮藏24 h后，－15 ℃气冷组的蒸煮损失率、离心损失率显著低于冰水组和－10 ℃气冷组（P＜0.05），这可能是因为－15 ℃气冷组有更好的持水性。－10 ℃气冷组的滴水损失率显著低于其余3 组（P＜0.05），这说明－10 ℃气冷组降温速率慢，导致水分流失较多，组织结构中水分减少，并且MFI较低，肌原纤维破坏程度低[28]，所以滴水损失率相对较低。3 个气冷组的蒸煮、滴水、离心损失率在贮藏后均显著上升（P＜0.05），因为在肌肉内生化反应以及微生物和内源酶的作用下，肌肉组织结构被破坏，所以蒸煮损失率、滴水损失率和离心损失率均升高[29]。在蒸煮损失率、滴水损失率和离心损失率3 个指标方面，－15 ℃气冷处理可以较好保持鸡肉的保水性。

2.4 冷却方式对鸡肉不同部位可溶性蛋白含量的影响

大写字母不同，表示同一处理组的鸡胸肉与鸡腿肉间差异显著（P＜0.05）；小写字母不同，表示相同样品、不同处理组显著（P＜0.05）。

测定不同冷却处理后0 h鸡腿肉和鸡胸肉的可溶性蛋白含量。由图3可知：鸡胸肉中的可溶性蛋白含量显著高于鸡腿肉（P＜0.05）；气冷组鸡胸肉与鸡腿肉中可溶性蛋白含量均显著高于冰水组（P＜0.05）；并且3 个气冷组2 个部位的可溶性蛋白含量差异不显著。这说明冰水冷却会造成鸡肉中可溶性蛋白的损失，而可溶性蛋白中含有的小分子物质对产品的风味和滋味有重要影响[30]。

郑华等[6]研究表明，水冷会导致冷鲜鸡肉中的可溶性蛋白损失。

2.5 冷却方式对鸡胸肉MFI及剪切力的影响

MFI在一定程度上可以表示肌肉纤维蛋白完整性[31]，与感官评价的相关系数为0.75[32]。由图4可知，冷却后0 h，气冷组的MFI显著低于冰水组（P＜0.05），这是由于对照组在冷却过程中吸收水分，肌原纤维产生收缩的张力作用变大，MFI上升。贮藏24 h后，－15、－20 ℃气冷组和冰水组MFI显著高于－10 ℃气冷组（P＜0.05），可能是因为这3 个冷却组的水分含量相对较高，Ca2＋从肌质网内释放之后，活动性更强，对肌原纤维蛋白中的Z线蛋白作用更强[33]，MFI更大。贮藏24 h后，4 个冷却组的MFI比刚冷却后高，这是由于贮藏过程中，肌肉在酶和微生物的作用下，肌原纤维中Z线断裂[34]，使得MFI增加。

剪切力与感官评价的相关系数在0.85以上[32]。由表2可知，冷却后0 h，冰水组剪切力显著小于气冷组（P＜0.05），因为冰水组的组织吸水，水分含量增加，肌肉剪切力降低。冯宪超等[7]也发现，风冷鸡胸肉剪切力显著大于水冷（P＜0.05）。贮藏24 h后，－10 ℃气冷组剪切力显著高于其余3 个冷却组，这与MFI结果一致，剪切力与MFI呈反比，相关系数为－0.72[32]。结合MFI和剪切力2 个指标，15、－20 ℃气冷组优于－10 ℃气冷组。

3 结 论

日龄90 d整鸡胴體在空气流速为0.1 m/s、温度为－10、－15、－20 ℃条件下冷却60 min后，胴体中心温度均下降至4 ℃，但整体冷却速率均低于冰水冷却组。鸡肉胴体质量在冰水组中显著增加（2.08%），－10 ℃气冷组胴体质量显著下降（2.84%），－15、－20 ℃气冷组胴体质量下降不显著，气冷组的蒸煮损失率、离心损失率和MFI等指标显著优于冰水组（P＜0.05），并且冰水组鸡胸肉和鸡腿肉的可溶性蛋白含量均显著降低

（P＜0.05）。气冷组中，－15 ℃气冷组胴体各个部位的降温速率均匀且较快，并且－15 ℃气冷组胴体质量损失、蒸煮损失率、离心损失率、剪切力等指标显著优于－10 ℃气冷组（P＜0.05），?a*、蒸煮损失率、离心损失率等指标显著优于－20 ℃气冷组（P＜0.05）。综上所述，在0.1 m/s风速下，－15 ℃气冷组肉鸡胴体降温速率达到冷鲜鸡生产企业的要求，并且胴体质量损失小，鸡肉品质好，适宜在实际生产过程中推广应用。

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收稿日期：2023-02-20

基金项目：2022年广东省现代农业产业技术体系创新团队建设项目（2022KJ128）；

麻黄肉鸡屠宰加工技术研究与规范制定项目（2023440002000203）

第一作者简介：马朋（1998—）（ORCID： 0009-0002-4968-4813），男，硕士研究生，研究方向为畜禽产品加工与控制。

E-mail： 2452953532@qq.com

*通信作者简介：郑华（1966—）（ORCID： 0000-0001-8613-0639），男，副教授，硕士，研究方向为畜禽屠宰、加工及产品开发。

E-mail： 951524011@qq.com