邱春强，张坤生，任云霞，吴 方

（天津市食品生物技术重点实验室，天津商业大学食品工程系，天津 300134）

酱卤鸡肉货架期预测的研究

邱春强，张坤生*，任云霞，吴 方

（天津市食品生物技术重点实验室，天津商业大学食品工程系，天津 300134）

利用Arrhenius方程，以国标中用于评价肉质鲜度的唯一理化指标TVB-N为指示指标，建立预测酱卤鸡肉货架期的动力学模型。根据TVB-N值和贮藏时间的关系，得出活化能Ea和指前因子k0分别为16.254kJ/mol、31.125，推导出TVB-N变化速率常数k与贮藏温度（T）之间的Arrhenius方程。根据方程A=A0exp（kt），A终点TVB-N值为20mg/100g，能够预测一定贮藏温度下酱卤鸡肉的货架期。分别取4、10、16℃作为验证温度，结果表明：误差分别为3.71%、3.25%、5.45%，预测值与真实值之间能较好地符合。另外检测了贮藏期间样品的水分含量、pH、色泽和微生物的变化情况，水分含量、pH和色泽三者均呈现总的下降趋势，微生物数量随贮藏时间的延长而增加。

Arrhenius方程，TVB-N，动力学模型，货架期，酱卤鸡肉

食品货架期（shelf-life），又称保质期、有效期等，指当食品被贮藏在推荐的条件下，能够保持食用安全，确保理想的感官、理化和微生物特性，保留标签声明的任何营养值的时间长度[1]。食品货架期受产品内部因素（包括微生物数量、酶类和生化反应等）、外部环境因素（包括温度、相对湿度、pH、压力和辐射等）以及包装材料与包装形式的影响[2]。多数情况下，温度是影响食品货架期的主要因素，且唯一不受食品包装类型的影响[3]，因此研究特定温度下的食品货架期具有重要的意义。对食品货架期的预测，利用最广泛的为Arrhenius方程[4]，目前已有的研究涉及到蔬菜[5]、水果（果汁）[6]、肉制品[7]等食品。酱卤制品一般属于低温肉制品，它保持了肉制品中的营养成分，且嫩度适中，风味和口感俱佳，备受消费者的欢迎。酱卤肉制品作为传统的加工产品，卫生安全品质难以很好保证。酱卤鸡肉品质变化的主要因素为pH、微生物数量、挥发性盐基氮（TVB-N）、色泽等。本实验研究酱卤鸡肉在一定温度下贮藏的上述各项指标随时间变化而变化的规律。挥发性盐基氮（TVB-N）值是国标中用于评价肉质鲜度的唯一理化指标。因此实验选取TVB-N作为关键品质因子建立一定温度范围TVB-N与贮藏时间之间的一级动力学方程，推导出符合该条件的A rrhenius方程[8]，最终能够预测一定温度下酱卤鸡肉产品的货架期。目前针对酱卤鸡肉动力学模型预测货架期的研究在国内尚未见报道，因此，建立合理的预测酱卤鸡肉货架期的动力学模型是必要与可行的。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鸡胸肉 购于家乐福超市；1%氧化镁混悬液、2%硼酸、0.01mol/L标准盐酸溶液、0.2%甲基红乙醇液、0.1%亚甲蓝水溶液 天津市凯通化学试剂有限公司；平板计数琼脂（p late count agar，PCA）培养基；所用试剂 均为分析纯。

UltraScan PRO色度仪 美国Hunter Lab公司；FLUKO均质机 上海FLUKO流体机械制造有限公司；梅特勒-托利多pH计 梅特勒-托利多（中国）有限公司；KDN-102C型凯式定氮仪 上海纤检仪器有限公司；HJ-3数显恒温磁力搅拌器 巩义市予华仪器有限责任公司；SW-CJ-1F单人双面净化工作台 苏州净化设备有限公司；SPX-160B生化培养箱 上海福玛实验设备有限公司；CLIN-生化培养箱 天津市华北实验仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 酱卤鸡肉制作 原料：鸡胸肉1000g、葱20g、姜10g、盐15g、白糖15g、料酒15g、酱油40g、香辛料10g、桂皮5g等，饮用水适量。

制作工艺源自赵君哲等[9]，并进行简化与改善。

工艺：选料→修整（去除可见脂肪、结缔组织）→切块（2cm×2cm×2cm）→腌制→酱卤（去除浮沫等杂质）→冷却→真空包装→贮藏（温度分别为0、5、10℃）

1.2.2 pH的测定 GB/T 9695.5-2008/ISO 2917∶1999肉与肉制品pH测定。

1.2.3 微生物数量的测定 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。

1.2.4 水分含量的影响 GB/T 9695.15-2008肉与肉制品水分含量测定。

1.2.5 色泽的测定 采用色差计，每个试样至少平行3次，最后取大小集中的3组数据，取平均值作为结果（L*，a*，b*）。

1.2.6 TVB-N的测定 GB/T 5009.44-2003肉与肉制品卫生标准的分析方法，半微量定氮法。

1.2.7 感官评价 对产品总体质量进行感观评定，参照GBT 22210-2008肉与肉制品感官评定规范、GB 2726-2005熟肉制品卫生标准。采用10分制评分实验法，根据感官和品尝得出各样品总分值，分数越高总体品质越好。评定小组由6人组成，弃去最大和最小值后取其平均值作为感观评价结果。

1.2.8 Arrhenius方程货架期预测 挥发性盐基氮是指动物性食品由于酶和细菌的作用，在腐败过程中，使蛋白质分解而产生氨以及胺类等碱性含氮物质。以TVB-N作为关键品质因子，求得一级动力学方程[8]

式中：A为TVB-N值（mg/100g）；A0为样品保藏初始时的TVB-N值（mg/100g）；k为TVB-N值变化速率常数；t为贮藏时间（d）。

TVB-N值变化速率常数k与贮藏温度T的关系符合Arrhenius方程[10]：

式中：k0为方程指前因子；Ea为活化能（kJ/mol）；R为气体常数8.314J/mol·K；贮藏温度T取绝对温度（K）。k0和Ea都是与反应系统物质本性有关的经验常数。对方程（2）两边取对数后得到：

从式（3）中看出，lnk与贮藏温度的倒数1/T成线性关系，直线斜率为-Ea/R，在Y轴上截距为lnk0。在求得三个不同贮藏温度下的速率常数k后，可计算Ea和k0。

1.2.9 数据分析 数据分析利用软件SPSS 17.0。

2 结果与分析

2.1 酱卤鸡肉贮藏期间品质变化

酱卤鸡肉在0、5、10℃三个温度下贮藏，期间水分含量、pH及微生物总的数量等品质变化如表1～表3所示。

表1～表3具有相似的数据变化规律，均显示随着贮藏时间的延长，水分含量呈下降趋势，温度高的样品降幅相对更大，但总的降低量都比较小，仅为2%以内，在可接受范围内，对产品的品质不会产生较大影响。因为是真空包装，水分蒸发极其缓慢，所以很好地保持了水分。pH先增大后降低，增大的时间和数值都很小，这段升高的原因是水分含量的降低，之后由于脂肪的氧化，使pH转而下降，因为脂肪含量很低，且在真空状态下，氧化程度较弱，pH降低幅度不大。微生物总的数量在贮藏初期增量很小，随着时间的延长，逐渐变大，贮藏温度越高的样品，其增长越明显，10℃条件下的样品在90d时微生物总量已经超标（GB 2726-2005熟肉制品卫生标准）。

表1 0℃下酱卤鸡肉品质变化规律Table 1 Change rule of sauce chicken quality at0℃

表2 5℃下酱卤鸡肉品质变化规律Table 2 Change rule of sauce chicken quality at5℃

表3 10℃下酱卤鸡肉品质变化规律Table 3 Change rule of sauce chicken quality at10℃

表4 0℃下酱卤鸡肉色泽、TVB-N变化规律与感官评定Table 4 Change rule of sauce chicken color，TVB-N and sensory evaluation at0℃

表5 5℃下酱卤鸡肉色泽、TVB-N变化规律与感官评定Table 5 Change rule of sauce chicken color，TVB-N and sensory evaluation at5℃

表6 10℃下酱卤鸡肉色泽、TVB-N变化规律与感官评定Table 6 Change rule of sauce chicken color，TVB-N and sensory evaluation at10℃

2.2 酱卤鸡肉贮藏期间色泽、TVB-N变化与感官评定

表4～表6为色泽、TVB-N、感官评定随贮藏时间和贮藏温度的变化规律。酱卤鸡肉的色泽指标L*、a*、b*在贮藏过程中均随时间的延长而降低，但降幅较小，这与贮藏温度较低和真空包装有关，在低温和隔绝空气状态下，脂肪氧化和微生物的增殖受抑制，肉品的腐败速率降到很低，有利于其色泽的稳定和货架期延长。TVB-N值和感官评定分数更直观地显示了肉品的好坏程度，采用10分制的感官评定法，分数在5以上时为可接受范围，当其值低于5时，表明样品的感官品评已经难以达到需求。

表7 TVB-N与感官评定值的皮尔逊相关分析Table 7 Pearson correlation coefficientbetween TVB-N and sensory evaluation

由表7结果，感官评定与TVB-N值之间达到了极显著的相关性（p＜0.01），说明TVB-N值可以作为衡量及预测酱卤鸡肉品质变化的质量指标。样品品质达到感官评定终点时对应的TVB-N值为20mg/100g左右，因此将该值作为预测货架期的终点，这与肉制品国标中规定的TVB-N值相符合。

2.3 酱卤鸡肉贮藏期间品质变化动力学模型的建立

图1～图3为三个温度下贮藏的酱卤鸡肉TVB-N值随时间变化规律。为便于做线性回归分析，以ln TVB-N的值为纵坐标。TVB-N值随贮藏时间的延长和温度的升高均表现为增长趋势，由一元线性回归方程的系数可见，较高温度下贮藏的样品TVB-N值增幅明显，10℃下的样品贮藏90d时已超出新鲜度标准。

图1 0℃下贮藏TVB-N值变化规律Fig.1 Change rule of TVB-N stored at 0℃

图2 5℃下贮藏TVB-N值变化规律Fig.2 Change rule of TVB-N stored at 5℃

图3 10℃下贮藏TVB-N值变化规律Fig.3 Change rule of TVB-N stored at10℃

图4 酱卤鸡肉挥发性盐基氮变化的阿伦尼乌斯曲线Fig.4 Arrhenius curve of TVB-N change in sauce chicken products

图1～图3的回归方程R2值均超过了0.99，根据方程lnk=（-Ea/RT）+lnk0，以lnk和1/T为坐标作图4，得线性方程：y=-1.955x+3.438（R2=0.974）。由直线斜率为-Ea/R，得到Ea为16.254k J/mol，方程在Y轴上截距为lnk0=3.438，所以指前因子k0为31.125。结合Ea、k0和方程2，构建酱卤鸡肉贮藏期间TVB-N变化速率与贮藏温度（T）间的Arrhenius方程[11]：

2.4 酱卤鸡肉贮藏期间品质变化动力学模型的应用

建立动力学模型的目的在于其应用，在一定温度范围内验证并合理预测产品的货架期。实测4、10和16℃下贮藏样品的实际货架期，同时利用2.3中建立的动力学模型预测理论货架期，对比结果见表8。

表8 酱卤鸡肉的预测和实际货架期Table 8 Predicted and observed shelf-life of sauce chicken

由货架期预测值和实测值对比来看，相对误差均小于10%，该动力学预测模型具有较好的准确性和实际应用价值。

3 结论

食品为人们提供能量和营养需满足不对人体产生危害，食品的货架期就是衡量和约束食品安全无害的一个保障。作为中式肉制品中的一大类，酱卤肉具有色香味俱佳的特点，但同时受限于生产加工和贮藏等，这些因素制约了其发展。本文进行实验研究，以国标中用于评价肉质鲜度的唯一理化指标TVB-N为指示指标，建立动力学模型。研究中根据TVB-N和贮藏时间的关系，得到活化能Ea为16.254kJ/mol和指前因子k0为31.125，推导出TVB-N变化速率常数k与贮藏温度（T）之间的A rrhenius方程，根据式（1）：A= A0exp（kt），A终点TVB-N值为20mg/100g，能够预测某一贮藏温度下酱卤鸡肉的货架期，预测值与真实值之间能较好地符合。

[1]David Kilcast，Persis Subramaniam.The stability and shelflife of food[M].England：Wood head publishing limited，2000：6-13.

[2]王晓兰．UHT乳货架期加速实验方法的研究与应用[D]．呼和浩特：内蒙古农业大学，2006：2-6.

[3]王璋，许时婴，江波，等译．食品化学[M]．第3版.北京：中国轻工业出版社，2003：849-850.

[4]LABUZA T P．Temperature，enthalpy，entropy compensation in food reactions[J]．Food Technol，1980，34（2）：67.

[5]NOURIANF，AMASWAMYH S，KUSHALAPPA AC.Kinetics of quality change associated with potatoes stored at different temperatures[J].Lebensm-Wiss u-Technol，2003，36（1）：49-65.

[6]SUH H J，OH D O，ANG C S，et al.Thermal kinetics of color degradation ofmulberry fruit extract[J].Nahrung/Food，2003，47（2）：132-135.

[7]张丽平，徐晓琴，童华荣.动力学模型预测板鸭货架寿命[J].食品科学，2007，28（11）：584-586.

[8]FENNEMA O R.王璋，许时婴，等译.食品化学[M].第3版.北京：中国轻工业出版社，2003：849-875.

[9]赵君哲，于连富.酱卤类肉制品的制作[J].肉类研究，2004（1）：39-43.

[10]LABUZA TP，SCHMIDLM K.Accelerated shelf-life testing of foods[J].Food Technology，1985，39（9）：57-62；64.

[11]林进，杨瑞金，张文斌，等.动力学模型预测即食南美白对虾货架寿命[J].食品科学，2009，30（22）：362-364.

Research of the prediction of sauce chicken shelf life

QIU Chun-qiang，ZHANG Kun-sheng*，REN Yun-xia，WU Fang
（Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology，Departmentof Food Engineering，Tianjin University of Commerce，Tianjin 300134，China）

Used Arrhenius equation and estab lish a kinetic model to p redic t the sauce chicken shelf life through the only physical and chem ical indexes of TVB-N evaluating meat fresh deg ree in Chinese standard. Accord ing to the relationship of TVB-N and storage time，the Ea was 16.254kJ/mol and k0was 31.125，the Arrhenius equation between TVB-N value and storage time（T）was deduced.Through the equation A=A0exp（kt），the endpointof TVB-N was 20mg/100g，and the shelf life of sauce chicken in a certain storage tem perature could be p red icted.The validation temperature were 4，10 and 16℃，the result showed that the relative errors were 3.71%，3.25%and 5.45%，respectively，which had small d ifferences between p red icted value and true value.In add ition，we measured the change rule of the water content，pH，color and m icroorganism of the p roducts，the first three criterion p resented general downturn，the m icroorganism quantity inc reased as the time extension during storage.

Arrhenius equation；TVB-N；kinetic model；shelf life；sauce chicken

TS205.7

A

1002-0306（2012）22-0351-04

2012－08－20 *通讯联系人

邱春强（1988-），男，硕士研究生，研究方向：食品加工与贮藏。

国家科技支撑计划项目（2012BAD37B06-06）。