不同储藏温度对气调包装酱卤鸭翅品质及风味劣变的影响

郭德斌1,刘成梅1,李军2,王辉1*,邓莉萍1*

1(南昌大学 食品学院,食品科学与资源挖掘全国重点实验室,江西 南昌,330047)

2(江西煌上煌集团食品股份有限公司,江西 南昌,330052)

摘 要 为明确不同储藏温度对气调包装酱卤鸭翅品质及风味劣变的影响,该研究以65% N2+35% CO2气调包装的酱卤鸭翅为对象,系统比较了其在4 ℃(模拟冷链冷藏流通)和25 ℃(模拟常温流通)条件下储藏15 d内的品质变化及风味演变规律。通过测定水分、pH、色差、挥发性盐基总氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值等理化指标评价其保鲜效果,结合电子鼻、气相色谱-离子迁移谱及游离氨基酸组成分析风味演变规律。结果表明,4 ℃储藏能显著维持酱卤鸭翅的品质稳定,水分、pH、色泽等指标波动小,TVB-N值始终低于15 mg/100 g的限量值,TBARS值低于0.9 mg MDA/kg,且挥发性风味轮廓与新鲜样品高度相似,游离氨基酸组成保持稳定。相比之下,25 ℃储藏组在9 d后TVB-N值超过安全限,TBARS值显著上升,色泽劣变明显,电子鼻与气相色谱-离子迁移谱分析显示硫化物、醛酮类等腐败特征物质大量生成,同时鲜味氨基酸显著下降。综上所述,气调包装在4 ℃冷藏条件下能有效协同抑制微生物生长与脂肪氧化,延缓品质与风味劣变;而在25 ℃常温下其保鲜效果显著下降,产品在9 d后出现品质下降迹象。该研究为酱卤鸭制品的储藏方式及其变化规律提供了理论依据。

关键词 酱卤鸭翅;气调包装;储藏温度;品质变化;风味劣变

酱卤鸭副产品(如鸭翅、鸭脖、鸭胗等)是深受消费者喜爱的传统中式酱卤肉制品,具有酱香风味浓郁、口感独特的特点。然而,该类酱卤产品通常水分活度较高,且富含蛋白质和脂肪,在储藏、运输及销售过程中极易因微生物污染和内源酶作用发生腐败变质,主要表现为色泽暗淡、质地改变及不良挥发性气味的产生,这严重制约了产品的货架期和商业价值[1]。因此,选择有效的保鲜技术,对保障酱卤鸭副产品的品质安全、扩大销售半径具有重要意义。

气调包装是一种通过置换并调节包装内气体成分来抑制食品腐败变质的物理保鲜技术[2]。其中,CO2对革兰氏阴性菌等腐败菌有显著的抑菌效果[3],而N2作为惰性填充气体,可防止包装塌陷并隔绝O2,从而延缓脂肪氧化和好氧微生物的生长[4]。对于已熟制、色泽稳定的酱卤肉制品,通常采用高CO2与高N2组合的无氧或低氧的气调方案进行保鲜,如刘灵芝等[5]研究发现不同体积比例N2和CO2的气调包装对酱卤鸭翅的各种理化性质影响显著,其高含量CO2包装方式内酱卤鸭翅的pH、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)、挥发性盐基总氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)值和菌落总数增长幅度比其他包装方式缓慢。但过量CO2会促进肌红蛋白氧化,使红肉褐变,可能导致肉品渗水、色泽暗淡、出现酸味[6]。党亚丽等[7]研究不同含氧气调包装方式对调理鸭肉制品进行保鲜处理(0~4 ℃),结果表明,与非气调包装组相比,不同气调包装方式均能有效抑制调理鸭肉中微生物生长,减少TVB-N产生。目前,适用于市场上的熟食制品、加工肉的气调包装为CO2体积分数:20%~40%,N2体积分数:60%~80%(通常无O2,防止氧化)[8],且储藏温度是影响肉制品化学反应速率和微生物生长活性的最关键因素之一[9],需明确气调包装在不同温度下的保鲜效能和品质风味演变规律,对于制定产品冷链冷藏流通或常温流通策略至关重要,且不同温度下酱卤肉制品的风味演变规律未进行深入探究。

基于此,本研究以江西煌上煌集团食品股份有限公司生产的酱卤鸭翅为对象,综合行业标准,抑菌需求与感官保全的平衡并确保无氧环境,采用65% N2+35% CO2的气调包装方案。同时可避免过高含量的CO2可能引起的色泽劣变与酸味,同时体积分数65%的N2还可用于维持包装完整性并隔绝O2。本文系统考察其在4 ℃(模拟冷链冷藏流通)和25 ℃(模拟常温流通)条件下储藏15 d内的品质指标包括:水分、pH、色差、TVB-N、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值,挥发性风味轮廓如电子鼻、气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)联用仪及游离氨基酸组成的变化。设置4 ℃ 和25 ℃这2个贮藏温度点,旨在系统评估气调包装在不同流通场景下的保鲜效能,其必要性体现在:第一,模拟真实的供应链温度条件。4 ℃是冷链冷藏的标准温度,模拟产品在现代化冷链物流、冷藏货架等理想条件下的贮藏状态;而25 ℃则模拟了我国许多地区尤其是非冷链流通环节(如传统市场、常温货架、短途运输及家庭储存)常见的环境温度,这对于评估产品在非理想条件下的安全性及货架期至关重要。因此,本文旨在阐明不同储藏温度下气调包装酱卤鸭副产品的保鲜效果差异,并从风味前体代谢角度揭示其延缓风味劣变的潜在机制,以期为该类产品的精准保鲜包装与质量控制提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

酱卤鸭翅(每盒质量约200 g),江西煌上煌集团食品股份有限公司;气调包装的气体为食品级N2(纯度≥99.9%)和CO2(纯度≥99.9%)。

TBA,上海麦克林生化科技股份有限公司;三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA),广州市西陇化工有限公司;氨基酸标准品,上海源叶生物科技有限公司;5-磺基水杨酸(分析纯),北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

L-8900全自动氨基酸分析仪,日本Hitachi公司;PEN3便携气味指纹分析系统,北京盈盛恒泰科技有限公司;FlavourSpec®风味分析仪,德国G.A.S.公司;CM-23d便携式分光测色仪,中国柯尼卡美能达公司;HH-4数显恒温水浴锅,常州爱华仪器制造有限公司;GA2100型GC-IMS,美国安捷伦科技有限公司;Prepash全自动多样品水分含量分析仪,瑞士Precisa公司;K9840型自动凯氏定氮仪,济南海能仪器有限公司;R245气调包装机,MULTIVAC Sepp Haggenmüller GmbH &Co.KG。

1.3 实验方法

1.3.1 产品处理与实验设计

实验设置2个储藏温度:4 ℃(冷藏)和25 ℃(常温)。每个温度点下,以当天生产(储藏0 d)的酱卤鸭翅作为初始对照(0 d组)。实验组采用江西煌上煌集团食品股份有限公司生产制作的酱卤鸭翅,并进行气调包装(全部充入体积分数为65% N2+35% CO2,下同)。所有包装产品分别置于4 ℃冰箱和25 ℃恒温培养箱中储藏。于储藏第0、3、6、9、12、15天分别取样进行各项指标测定,每个时间点设置3个以上平行。

1.3.2 水分的测定

利用全自动多样品水分含量分析仪测定酱卤鸭翅中的水分含量。

1.3.3 pH值测定

参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》进行测定。

1.3.4 色差测定

通过分光测色仪测定酱卤鸭翅的色差[10]:使用白板校正色差仪,用色差仪紧贴肉的表面,测定酱卤鸭翅肉的L*(亮度)、a*(红度)、b*(黄度),对于每一块肉,平行测定5次,取其平均值为该肉块的色度值。

1.3.5 TVB-N值的测定

参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中的自动凯氏定氮仪法,对每批次产品取平行测定3次,结果以mg/100 g表示。

1.3.6 TBARS值的测定

采用吴晓龙[11]的方法,准确称取搅碎的鸭翅样品5 g于100 mL离心管中,加入25 mL质量分数7.5%的TCA溶液,10 000 r/min匀浆1 min后,于4 ℃环境5 500 r/min离心15 min后取上清液。吸取5.00 mL滤液于25 mL比色管中,再加入5 mL 0.02 mol/L 的TBA溶液,沸水浴35 min,结束后冷却至室温,同时以2 mL TCA/H2O(1∶1,体积比)+2 mL TBA为空白,于532 nm和600 nm下测定,并记录吸光值。每个样品3个平行,结果取平均值。TBARS值按照公式(1)计算:

TBARS值

(1)

式中:A532nm,532 nm处吸光度;A600nm,600 nm处吸光度;m,产品质量;155,丙二醛(malondialdehyde,MDA)的毫摩尔吸光系数;72.6,MDA的相对分子质量。

1.3.7 电子鼻的测定

采用李思懿等[12]的方法,并稍作修改,称取5.00 g搅碎的酱卤鸭翅于10 mL离心管中,并立即用4层封口膜密封,在60 ℃下水浴加热20 min,冷却到室温后用便携气味指纹分析系统对产品进行检测,每组测定3个平行。具体参数如下:预采样时间5 s,清洗时间100 s,测试时间120 s,进样流速和内部流速均为300 mL/min,数据采集时间为100~110 s。其中,电子鼻中10个分析不同气味物质的传感器性能如表1所示。

表1 电子鼻传感器性能及其对应的敏感物质类型

Table 1 Electronic nose chemical sensors and their corresponding sensitive substance types

传感器名称性能描述W1C对芳香成分灵敏(苯类)W5S灵敏度大,对氮氧化合物很灵敏W3C氨水,对芳香成分灵敏(胺类)W6S主要对氢气有选择性(氢化物)W5C对烷烃和芳香成分灵敏(短链烷烃)W1S对甲烷灵敏(甲基化合物)W1W对硫化物灵敏(无机硫化物)W2S对醇类灵敏(醇类)W2W对芳香成分和有机硫化物灵敏W3S对烷烃灵敏(长链烷烃)

1.3.8 GC-IMS分析

采用GC-IMS进一步分析酱卤鸭翅中的挥发性化合物的特征指纹图谱。准确称取0.5 g酱卤鸭翅样品转移到20 mL顶空瓶中,迅速压盖封口。分析时间30 min,色谱柱类型:MXT-WAX(15 m×0.53 mm,1 μm),柱温60 ℃,采用自动顶空进样,进样体积500 μL,孵育时间15 min,孵育温度65 ℃,进样针温度85 ℃,孵化转速500 r/min,载气/漂移气为N2。流速:初始2 mL/min,保持2 min后在10 min内线性增至15 mL/min,在20 min内增至100 mL/min,之后在30 min内增至150 mL/min[13]

1.3.9 游离氨基酸测定

参考王霏霏[14]的研究方法,采用全自动氨基酸分析仪分析样品的游离氨基酸含量。取搅碎的鸭翅样品3 g与20 mL质量分数3%的5-磺基水杨酸溶液混合静置2 h,去除沉淀的大分子蛋白。样品溶液在4 ℃ 下800 r/min离心15 min。取上清液加入10 mL正己烷进行脱脂,用涡旋仪(3 000 r/min,60 s)混匀静置1 h以去除样品中的脂肪。取下层溶液经0.22 μm 滤膜过滤后,得到的滤液用柠檬酸钠缓冲液(pH 2.2)稀释5倍。取1 mL最终稀释后的样品加至进样瓶在570 nm处检测。根据标准氨基酸的峰面积和保留时间分析游离氨基酸含量。

1.4 数据处理

所有实验均重复3次以上,结果以“平均值±标准偏差”表示。统计分析采用SPSS 27,样品组间的显著性通过方差分析,当P<0.05时认为有显著差异。使用Origin 2022绘制相关的数据图。

2 结果与讨论

2.1 不同储藏条件下品质指标的变化

2.1.1 水分含量变化

在不同温度下储藏15 d内的水分含量变化如表2所示。4 ℃冷藏条件下,酱卤鸭翅的水分含量在37.29%~39.61%小幅度波动,在15 d内整体保持稳定,而在市场上,4 ℃冷藏且非气调包装酱卤鸭翅的货架期仅有7 d,表明低温与气调包装的协同作用能有效抑制微生物生长和理化反应,较好地维持了产品的持水能力和原始品质。与之形成鲜明对比的是,25 ℃常温储藏组的水分含量在0~12 d进行小范围的变化,但在储藏末期(第15天)却出现异常显著升高至42.30%(P<0.05),这表明25 ℃常温储藏组品质发生了劣变。水分含量增加是典型的腐败变质征兆,源于常温下微生物大量繁殖并分解蛋白质,导致组织持水结构崩溃、汁液渗出[15]。因此,尽管所采用的气调包装具有一定保鲜效力,但其效果在非冷藏条件下会被高温慢慢抵消,导致产品迅速劣变并存在安全风险。

表2 不同储藏温度下气调包装对酱卤鸭翅的水分含量影响

Table 2 Effect of modified atmosphere packaging on the moisture content of braised duck wings at different storage temperatures

储藏时间/d水分含量/%4 ℃25 ℃038.82±0.17b38.38±0.27C337.29±0.19e39.57±0.19B637.53±0.19de36.59±0.19D939.61±0.20a38.09±0.20C1237.99±0.20cd38.55±0.20C1538.19±0.20c42.30±0.20A

注:表中不同小写字母表示4 ℃储藏组差异显著,不同大写字母表示25 ℃储藏组差异显著(P<0.05)(下同)。

2.1.2 pH值变化

如图1所示,4 ℃储藏条件下,酱卤鸭翅的pH值在整个实验期内变化相对平缓,始终维持在6.25~6.68。这主要是由于低温极大地抑制了微生物的生长代谢,从而减少了胺类、氨等碱性腐败产物的生成,进而延缓pH上升速率[16]。相比之下,25 ℃储藏样品的pH值呈现出显著的阶段性变化:初期(0~3 d)pH值略有下降,可能与残留酶活性或乳酸菌发酵产生乳酸有关;中期(3~6 d)pH值迅速持续上升,这种急剧上升与常温下微生物(尤其是腐败菌)大量繁殖,分解蛋白质产生大量碱性含氮物质(如氨、三甲胺等)密切相关;直至储藏末期(6~15 d),pH值持续下降至5.61(P<0.05),这与嗜温菌的增殖相关,酱卤鸭翅在常温下储藏时间延长,腐败变酸,pH值下降[17-18]。根据亨利定律,气体在液体中的溶解度随温度降低而升高,在4 ℃下,35% CO2在鸭翅内部水分中的溶解度增强,通过降低细胞膜通透性抑制微生物活性,而25 ℃时CO2降低膜通透性效果不显著,酱卤鸭翅更快腐败导致pH值迅速降低[19]

图1 不同储藏温度下气调包装对酱卤鸭翅的pH影响

Fig.1 Effect of modified atmosphere packaging on the pH of braised duck wings at different storage temperatures

注:不同小写字母表示4 ℃储藏组差异显著,不同大写字母表示25 ℃储藏组差异显著(P<0.05)(下同)。

2.1.3 色泽的变化

色泽是消费者评判酱卤肉制品品质最直观的指标,L*值反映样品表面的明暗程度(亮度),其值越大肉色越白;a*值表示红度,其较高的值代表鲜红的氧合肌红蛋白占主导,外观新鲜;b*值表示黄度,其较高的值代表肉制品中的不饱和脂肪酸氧化会产生醛、酮等次级产物,导致颜色偏黄[20]。由表3可知,基于对3个关键色差指标(L*a*b*值)的动态分析,在4 ℃下储藏的酱卤鸭翅,其色泽品质和新鲜度显著优于25 ℃储藏样品(P<0.05)。具体表现为:4 ℃条件下,样品的a*值在整个15 d储藏期内始终稳定在15.18~16.44,波动平缓,这表明其肉色鲜红,肌红蛋白氧化变性程度低;同时,其L*值与b*值虽有上升,但在后期呈现稳定或回落趋势,说明由水分迁移和脂肪氧化引起的劣变得到了有效遏制。而在25 ℃储藏条件下,酱卤鸭翅的a*值从初始的18.76持续显著下降至14.55,红度明显损失,这直观反映了肉质腐败、肌红蛋白向褐色高铁肌红蛋白转化的过程;其L*值在储藏末期大幅上升至47.03,这通常与微生物大量繁殖引发的肌肉组织分解、汁液渗出及表面结构破坏密切相关,是产品品质急剧劣变的标志。因此,色差分析结果表明,4 ℃低温与气调包装协同作用,能显著延缓由微生物和氧化反应导致的色泽劣变,是维持酱卤鸭翅新鲜外观、保障货架期品质的关键。

表3 不同储藏温度下气调包装对酱卤鸭翅的色差影响

Table 3 Effect of modified atmosphere packaging on color difference of braised duck wings at different storage temperatures

色度储藏时间/d4 ℃25 ℃L∗040.28±1.25c43.79±1.26B341.48±1.06bc44.35±0.80B642.76±2.38b42.82±1.02B945.05±1.41a43.00±2.07B1245.21±2.01a47.03±1.17A1541.70±0.56bc44.21±1.30Ba∗015.18±1.57a18.76±1.20A316.44±0.73a14.99±1.65B616.17±0.69a15.28±2.28B915.37±1.64a14.47±1.27B1215.57±1.34a14.73±1.43B1515.98±0.60a14.55±1.01Bb∗025.13±2.40a27.11±3.18A326.49±1.20abc24.80±1.98A627.39±1.16ab24.66±1.79A928.40±0.77a24.35±2.13A1228.50±1.35a27.01±0.83A1525.77±1.49bc24.61±0.52A

2.1.4 TVB-N值

由图2可知,储藏温度是影响气调包装酱卤鸭翅新鲜度的决定性因素,4 ℃冷藏样品的品质显著优于25 ℃常温储藏样品。在15 d的储藏期内,4 ℃酱卤鸭翅的TVB-N值在10.44~14.82 mg/100 g波动,始终低于GB 2707—2016《食品安全国家标准 鲜(冻)畜、禽产品》中15 mg/100 g的参考限值,且无持续上升趋势,说明低温与气调包装有效协同抑制了微生物生长和蛋白质分解,保持了产品较高的新鲜度。相比之下,25 ℃酱卤鸭翅的TVB-N值呈现典型的腐败加速现象:从第3天(14.29 mg/100 g)起便超过4 ℃组,并在第9天(16.20 mg/100 g)开始超过15 mg/100 g的参考限值,并在第15天跃升到18.54 mg/100 g。其上升的趋势表明,在25 ℃条件下,气调包装对微生物代谢的抑制能力下降,从而促进了腐败菌的活跃与蛋白质分解。综上所述,4 ℃冷藏是保障酱卤鸭翅食用安全、延长其货架期的关键,而25 ℃常温储藏下,产品在储藏9 d左右便出现了明显的品质劣变。

图2 不同储藏温度下气调包装对酱卤鸭翅的TVB-N值影响

Fig.2 Effect of modified atmosphere packaging on TVB-N values of braised duck wings at different storage temperatures

2.1.5 TBARS值

由图3可知,在4 ℃冷藏条件下储藏的酱卤鸭翅,其脂肪氧化程度更轻,新鲜度显著高于25 ℃常温储藏样品。4 ℃样品的TBARS值在整个储藏期内于0.60~0.88 mg MDA/100 g幅动,表明低温与气调包装有效协同极大地抑制了脂肪氧化进程。而在25 ℃储藏样品,其TBARS值呈现明显的上升趋势:从第6天(0.85 mg MDA/100 g)起便持续高于同期4 ℃组水平,并在第9天达到峰值0.97 mg MDA/100 g,储藏末期(15 d)仍维持在0.96 mg MDA/100 g,接近肉制品中TBARS值的安全限值≤1.0 mg MDA/100 g[21]。同时,4 ℃和25 ℃储藏的酱卤鸭翅在第9天后有所下降,这是因为MDA本身化学性质活泼,可继续与蛋白质、氨基酸或其他醛类反应生成新的化合物,从而从测定体系中“消失”,导致测值下降[22-23]。25 ℃常温环境储藏加速了脂肪氧化,这与高温促进自由基生成、加速不饱和脂肪酸链式反应的机理完全吻合。因此,TBARS数据进一步确证温度是主导品质劣变的关键:4 ℃冷链能有效延缓脂肪氧化,保持产品风味稳定性;而25 ℃储藏虽未导致严重酸败,但已持续推动氧化劣变进程。

图3 不同储藏温度下气调包装对酱卤鸭翅的TBARS值影响

Fig.3 Effect of modified atmosphere packaging on TBARS values of braised duck wings at different storage temperatures

2.2 不同储藏条件下风味轮廓的变化

2.2.1 电子鼻分析

综合电子鼻传感器阵列响应与主成分分析结果(图4),在4 ℃下气调储藏的酱卤鸭翅,其整体风味品质与气味新鲜度显著优于25 ℃储藏样品。电子鼻气味雷达图分析表明,4 ℃酱卤鸭翅在整个15 d储藏期内,各传感器(尤其是对含氮氧化物、硫化物、醇类、醛酮类及烷烃敏感的传感器)的响应信号强度变化平缓,雷达图轮廓重叠度高,说明其挥发性气味物质组成保持稳定,电子鼻传感器整体响应值变化幅度较小,与0 d样品高度重合。主成分分析图进一步提供了直观证据:4 ℃条件下,不同储藏时间(0~15 d)的样品点在二维得分图上高度聚集,且与第0天新鲜样品的空间位置相近,累计方差贡献率(PC1+PC2)达到91.6%,这证实其整体气味特征高度相似且接近于初始状态。而25 ℃储藏组,其电子鼻雷达图轮廓随储藏时间显著扩张变形,特别是对硫化物、有机胺等腐败特征组分敏感的传感器响应值明显增强,表明该储藏条件下产生了含硫腐败臭(如臭鸡蛋味)、胺类腥臭味等不良气味[24-25]。其主成分得分图呈现明显的沿主成分轴(PC1)发散的时间轨迹,各储藏产品点依次远离新鲜样品簇,清晰勾勒出气味随腐败进程而发生的定向、剧烈劣变。该结果与TVB-N、TBARS值升高,特定氨基酸被消耗,腐败菌增殖等结果相互印证:25 ℃高温导致蛋白质降解与脂肪氧化加剧,从而产生大量具有腐败特征的不愉快挥发性物质,引发了整体气味特征的不可逆劣变;而4 ℃低温则通过与气调包装的协同作用,可有效抑制上述生化反应的发生,从而最大限度维持了酱卤鸭翅原始、纯正的风味轮廓。

a-电子鼻气味雷达图(4 ℃);b-主成分分析图(4 ℃);c-电子鼻气味雷达图(25 ℃);d-主成分分析图(25 ℃)

图4 不同储藏温度下气调包装对酱卤鸭翅的电子鼻结果分析和主成分分析

Fig.4 Analysis of electronic nose results and principal component analysis of vacuum modified atmosphere packaging of braised duck wings at different storage temperatures

2.2.2 基于GC-IMS的指纹图谱分析

GC-IMS的指纹图谱能更精确地展示挥发性物质的差异,图5展示了4 ℃和25 ℃下酱卤鸭翅储藏过程中的GC-IMS指纹图谱变化(以第0天为参比)。4 ℃气调储藏能显著优于25 ℃条件,更好地维持酱卤鸭翅的原始酱卤风味并抑制腐败异味的产生。在15 d的储藏期内,4 ℃酱卤鸭翅的指纹图谱整体信号强度和复杂度与0 d对照组更为接近,挥发性有机物谱系保持相对稳定,表明低温与65% N2+35% CO2气调的协同作用有效延缓了风味劣变。同时,4 ℃酱卤鸭翅关键风味物质(如2-甲基-3-呋喃硫醇[26]、3-甲基丁醛-M[27])含量较25 ℃组高,维持了典型的肉香味。相比之下,25 ℃酱卤鸭翅的指纹图谱出现明显变化,腐败相关的醛类与硫化物信号强度显著增强,反映出挥发性风味物质的快速劣变。这些与腐败相关的特征性不良风味物质主要包括:醛类(如己醛、壬醛),产生令人不悦的“脂肪哈败味”和“酸臭味”;醇类与酮类(如1-辛烯-3-醇),带来“霉味”与“土腥味”;以及由含硫氨基酸降解产生的硫化物(如二甲基二硫醚等),散发“腐败蔬菜味”与“硫磺味”[28]。这些异味物质的积累,是25 ℃常温环境下嗜温腐败菌代谢活动极度活跃的直接结果,不仅加速了脂肪的自动氧化(产生醛酮类),更促进了微生物对蛋白质的分解利用。

a-4 ℃;b-25 ℃

图5 不同储藏温度下气调包装对酱卤鸭翅的GC-IMS的挥发性化合物分析

Fig.5 Analysis of volatile compounds in vacuum-modified atmosphere packaged smoked and braised duck wings at different storage temperatures by GC-IMS

注:a图:Area 28,区域28;1-methoxy-2-propyl acetate,1-甲氧基-2-丙基乙酸酯;acrolein,丙烯醛;2-butanol-M,2-丁醇-M;Ethyl 2-hydroxypropanoate-M,2-羟基丙酸乙酯-M;2-Butanone,2-丁酮;Butanoic acid, methyl ester-M,丁酸甲酯-M;2-methyl-2-propenal-D,2-甲基-2-丙烯醛-D;1-Propanethiol,1-丙硫醇;Isobornyl acetate,乙酸异冰片酯;Tetrahydrofuran,四氢呋喃;3-Methyl butanal-M,3-甲基丁醛-M;1-nonanal-D,1-壬醛-D;1-nonanal-M,1-壬醛-M;1-Pentanol-M,1-戊醇-M;Area 30,区域30;Dimethyl trisulfide,二甲基三硫醚;Ethyl 2-hydroxypropanoate-D,2-羟基丙酸乙酯-D;Acetic acid propyl ester,乙酸丙酯;Area 103,区域103;1-Propanol-D,1-丙醇-D;Area 111,区域111;Area 124,区域124;1-Hydroxy-2-propanone,1-羟基-2-丙酮;5-methyl-2-furancarboxaldehyde,5-甲基-2-呋喃甲醛;Acetic acid,乙酸;Heptaldehyde-M,庚醛-M;Hexanetrile,己腈;3-Methyl butanal-D,3-甲基丁醛-D;Valeraldehyde-D,戊醛-D;Area 95,区域95;Heptanal-D,庚醛-D;Area 106,区域106;2-Methyl-3-furanthiol,2-甲基-3-呋喃硫醇;2-Methyl-3-furanthiol,2-甲基-3-呋喃硫醇(二聚体);2-methyl-2-propenal,2-甲基-2-丙烯醛;Area 67,区域67;1,1-diethoxy ethane,1,1-二乙氧基乙烷;Area 91,区域91;Dimethylformamide,二甲基甲酰胺;3-methyl-2-pentanone,3-甲基-2-戊酮;N-nitroso-methylethylamine-M,N-亚硝基甲基乙胺-M;2-Methyl-1-propanol-M,2-甲基-1-丙醇-M;Area 17,区域17;Acetic acid butylester-M,乙酸丁酯-M;Benzene, butyl-,丁基苯;Acetic acid ethyl ester,乙酸乙酯;Butyl propionate,丙酸丁酯;N-nitroso-morpholine,N-亚硝基吗啉;Ethyl hexanoate-M,己酸乙酯-M;2-Ethylfuran,2-乙基呋喃;2-Methyl-2-propanol-M,2-甲基-2-丙醇-M;2,2,4,6,6-Pentamethyl-heptane,2,2,4,6,6-五甲基庚烷;Ethyl hexanoate-D,己酸乙酯-D。

b图:Heptaldehyde-M,庚醛-M;2,2,4,6,6-Pentaethylheptane,2,2,4,6,6-五乙基庚烷;Area 95,区域95;Area 103,区域103;Heptanal-D,庚醛-D;2-Ethylfuran,2-乙基呋喃;1-nonanal-D,1-壬醛-D;Benzene, butyl-,丁基苯;1-nonanal-M,1-壬醛-M;Ethyl 2-hydroxypropanoate-D,2-羟基丙酸乙酯-D;Ethyl 2-hydroxypropanoate-M,2-羟基丙酸乙酯-M;2-butanol-M,2-丁醇-M;Acetic acid propyl ester,乙酸丙酯;3-Methyl butanal-M,3-甲基丁醛-M;Ethyl hexanoate-M,己酸乙酯-M;Area 30,区域30;1-Pentanol-M,1-戊醇-M;Area 48,区域48;Area 67,区域67;alpha-Pinene-M,α-蒎烯-M;Valeraldehyde-D,戊醛-D;1-Hydroxy-2-propanone,1-羟基-2-丙酮;1-Octen-3-one,1-辛烯-3-酮;N-nitroso-methylethylamine-M,N-亚硝基甲基乙胺-M;2-Pentylfuran,2-戊基呋喃;3-Pentanone-D,3-戊酮-D;2-Methyl-2-propenal-D,2-甲基-2-丙烯醛-D;3-Methyl butanal-D,3-甲基丁醛-D;2-Methyl-2-propanol-M,2-甲基-2-丙醇-M;1-Pentanol-D,1-戊醇-D;1-Propanol, 2-methyl-D,2-甲基-1-丙醇-D;1-Propanethiol,1-丙硫醇;Dimethyl trisulfide,二甲基三硫醚;Hexanenitrile,己腈;1-Propanol-M,1-丙醇-M;2-butanol-D,2-丁醇-D;1-Propanol-D,1-丙醇-D;N-nitroso-morpholine,N-亚硝基吗啉;2-Methyl-1-propanol-M,2-甲基-1-丙醇-M;2-Furanmethanol, 5-methyl-,5-甲基-2-呋喃甲醇;2-methyl-2-propenal,2-甲基-2-丙烯醛;3-methyl-2-pentanone,3-甲基-2-戊酮;Dimethylformamide,二甲基甲酰胺;1,1-diethoxy ethane,1,1-二乙氧基乙烷;Ethyl propanoate-D,丙酸乙酯-D;4-Methyl pentanol-M,4-甲基-1-戊醇-M;Butyl propionate,丙酸丁酯;Acetic acid butylester-M,乙酸丁酯-M;1,8-Cineol-D,1,8-桉叶素-D;1-methoxy-2-propyl acetate,1-甲氧基-2-丙基乙酸酯;Acetic acid ethyl ester,乙酸乙酯;Ethyl hexanoate-D,己酸乙酯-D;Isobornyl acetate,乙酸异冰片酯;Butanoic acid, methyl ester-M,丁酸甲酯-M;Area 28,区域28;2-Butanone,2-丁酮。

2.3 不同储藏条件下游离氨基酸组成的变化

由游离氨基酸组成(电子版增强出版附表1,https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.045749)分析可知,2种储藏条件下氨基酸的代谢轨迹截然不同。在4 ℃条件下,以谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸为代表的鲜味氨基酸含量在整个15 d储藏期内保持高度稳定,从而有效保障了产品核心的鲜甜滋味的持久留存。与此同时,绝大多数其他游离氨基酸仅呈现正常波动,未见系统性耗竭。相比之下,25 ℃储藏引发了剧烈的氨基酸代谢失衡:一方面,关键鲜味氨基酸的稳定性被破坏(如谷氨酸波动加剧);另一方面,多种氨基酸储藏6~9 d起被显著降解消耗,其中丝氨酸、苏氨酸、赖氨酸和精氨酸至第15天的降幅最为突出。究其原因,这些氨基酸是嗜温腐败菌增殖过程中优先利用的优质氮源,其含量减少直接印证了微生物代谢的旺盛程度[29],这与TVB-N值快速上升、pH值异常波动所揭示的蛋白质分解过程相符;其次,赖氨酸、精氨酸等富含活性氨基的氨基酸,正是与脂肪氧化终产物MDA发生非酶褐变反应的主要底物,它们的消耗也与TBARS值的动态变化相关联。因此,游离氨基酸谱的动态变化从分子层面清晰表明,25 ℃常温环境会彻底削弱气调包装的抑菌效果,引发以微生物主导的蛋白质分解、氨基酸利用及一系列次级化学反应,共同导致风味流失与品质劣变;而4 ℃冷链与气调包装的协同作用,显著降低了蛋白质降解与脂肪氧化反应的速率,从而有效维持酱卤鸭翅的综合品质。

3 结论

本研究系统探讨了不同储藏温度下气调包装(65% N2+35% CO2)对酱卤鸭翅品质与风味变化的影响。结果表明,储藏温度是决定气调包装保鲜效果的关键因素。在4 ℃冷藏条件下,气调包装能有效维持酱卤鸭翅的水分稳定性、pH值与色泽,TVB-N值始终低于15 mg/100 g的安全阈值,TBARS值保持较低水平,说明其能协同抑制微生物增殖与脂肪氧化进程。电子鼻与GC-IMS分析进一步证实,4 ℃储藏样品的挥发性风味轮廓与新鲜样品高度一致,未出现明显的腐败特征气味,游离氨基酸组成也保持稳定,尤其是谷氨酸、天冬氨酸等鲜味氨基酸未发生显著降解,从而保持了产品原有的风味品质。而在25 ℃常温储藏条件下,气调包装的保鲜效果被显著削弱。样品在储藏9 d后TVB-N值即超出安全限,TBARS值持续上升,表明蛋白质分解与脂肪氧化反应加剧。色泽指标显示红度显著下降、亮度异常升高,表明肌红蛋白变性与组织劣变。风味分析结果表明,常温储藏促进了含硫化合物、醛类、酮类等腐败特征挥发物的生成,同时丝氨酸、苏氨酸、赖氨酸等氨基酸被微生物大量消耗,导致风味前体流失与异味形成。综上,气调包装在冷藏(4 ℃)条件下可显著延长酱卤鸭翅的货架期并维持其风味品质,而在常温(25 ℃)环境下其保鲜效果有限,产品在9 d后即出现明显劣变。因此,在实际生产中,建议将气调包装与低温冷链结合使用,以实现酱卤鸭制品的高品质保鲜与安全流通。未来研究可进一步优化气调组分与包装材料性能,提升其在非冷链流通条件下的适用性与保鲜效果。

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Effect of different storage temperatures on quality deterioration and flavor changes of braised duck wings with modified atmosphere packaging

GUO Debin1, LIU Chengmei1, LI Jun2, WANG Hui1*, DENG Liping1*

1(School of Food Science and Technology, State Key Laboratory of Food Science and Resources, Nanchang University, Nanchang 330047, China)

2(Jiangxi Huangshanghuang Group Food Co.Ltd., Nanchang 330052, China)

ABSTRACT To elucidate the effects of different storage temperatures on the quality and flavor deterioration of modified atmosphere-packaged spiced duck wings, this study systematically investigated the quality variations and flavor evolution of modified atmosphere packaging-treated braised duck wings (packaged in 65% N2+35% CO2) during 15 days of storage at 4 ℃ (simulating cold-chain storage) and 25 ℃ (simulating ambient distribution).The preservation effect was assessed by measuring physicochemical indicators including moisture content, pH, color difference, total volatile basic nitrogen (TVB-N), and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS).Flavor changes were analyzed using an electronic nose, gas chromatography-ion mobility spectrometry, and free amino acid composition.The results indicated that storage at 4 ℃ significantly maintained product quality stability, with minor fluctuations in moisture, pH, and color.The TVB-N value remained below the limit of 15 mg/100 g, and TBARS values stayed under 0.9 mg MDA/kg.Moreover, the volatile flavor profile closely resembled that of fresh samples, and the free amino acid composition remained stable.In contrast, in the 25 ℃ storage group, TVB-N exceeded the safety limit after 9 days, TBARS increased markedly, and obvious color deterioration occurred.Electronic nose and gas chromatography-ion mobility spectrometry analyses revealed substantial accumulation of spoilage-related compounds such as sulfides, aldehydes, and ketones, along with a notable decrease in umami amino acids.In conclusion, modified atmosphere packaging combined with storage at 4 ℃ effectively synergized to inhibit microbial growth and lipid oxidation, thereby delaying quality and flavor deterioration.However, its preservation effect was significantly reduced at 25 ℃, with signs of quality decline appearing after 9 days.This study provides a theoretical basis for the storage methods and underlying change mechanisms of braised duck products.

Key words braised duck wings;modified atmosphere packaging;storage temperature;quality change;flavor deterioration

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.045749

引用格式:郭德斌,刘成梅,李军,等.不同储藏温度对气调包装酱卤鸭翅品质及风味劣变的影响[J].食品与发酵工业,2026,52(9):247-255.GUO Debin, LIU Chengmei, LI Jun, et al.Effect of different storage temperatures on quality deterioration and flavor changes of braised duck wings with modified atmosphere packaging[J].Food and Fermentation Industries,2026,52(9):247-255.

第一作者:博士研究生,正高级工程师(王辉研究员和邓莉萍教授为共同通信作者,E-mail:wanghui00072@aliyun.com;943165474@qq.com)

基金项目:江西省重大科技研发专项“揭榜挂帅”项目(20213AAF02024)

收稿日期:2026-01-06,改回日期:2026-01-20