摘要：相對于熱鮮雞肉和冷凍雞肉，冰鮮雞肉在口感、風味、新鮮度以及營養(yǎng)等方面具有很大優(yōu)勢，具有很好的市場發(fā)展前景。但冰鮮雞肉的品質(zhì)在生產(chǎn)加工和流通過程中容易發(fā)生腐敗變質(zhì)。隨著消費者食品安全意識的日益提高，冰鮮雞肉的品質(zhì)及其貨架期受到越來越多的關(guān)注。本文總結(jié)了冰鮮雞肉的品質(zhì)表征指標；闡述了微生物因素、物理因素以及化學因素對冰鮮雞肉品質(zhì)的影響；比較了化學、超高壓和輻照等6種保鮮技術(shù)對冰鮮雞肉保鮮的效果及特點；結(jié)合食品貨架期預測模型，梳理了已有預測冰鮮雞肉貨架期的相關(guān)研究；最后分析了冰鮮雞肉品質(zhì)及其貨架期的研究現(xiàn)狀，并對其未來的研究趨勢進行了展望，指出隨著研究技術(shù)、手段和保鮮技術(shù)的不斷發(fā)展，冰鮮雞肉貨架期的研究也將不斷向?qū)嵱煤椭悄芑姆较虬l(fā)展。
關(guān)鍵詞：冰鮮雞肉；品質(zhì)；貨架期；研究進展
相對于豬肉、牛肉和羊肉其他肉類產(chǎn)品而言，雞肉具有高蛋白、低脂肪的優(yōu)點，含較高的不飽和脂肪酸、礦物質(zhì)和維生素多種營養(yǎng)物質(zhì)，且生產(chǎn)成本低。目前市場上初加工雞肉產(chǎn)品主要有熱鮮雞肉、冰鮮雞肉和冷凍雞肉三種。冰鮮雞肉是指經(jīng)檢疫檢驗合格的活雞經(jīng)屠宰加工后，1 h內(nèi)經(jīng)冷卻但未經(jīng)速凍處理使中心溫度降至8℃，12 h內(nèi)降至4℃，并在0～4℃條件下包裝、貯藏、運輸和銷售的雞和分割雞肉。與冷凍雞肉和熱鮮雞肉相比，冰鮮雞肉不僅在口感、風味、新鮮度以及營養(yǎng)成分等方面都具有優(yōu)勢，而且在衛(wèi)生安全上也更加方便管理。
然而，冰鮮雞肉具有高度易腐的特點，在生產(chǎn)加工、包裝、運輸、貯藏與銷售過程中易受到微生物的侵染。其腐敗變質(zhì)不僅危害消費者的健康和人身安全，也給生產(chǎn)者造成經(jīng)濟損失。隨著消費者食品安全意識的日益提高，冰鮮雞肉的品質(zhì)及其貨架期受到越來越多的關(guān)注。
國內(nèi)外學者圍繞冰鮮雞肉品質(zhì)做了大量研究，目前主要集中于分析冰鮮雞肉的感官指標、理化指標、微生物指標等品質(zhì)表征指標；總結(jié)微生物因素、物理因素和化學因素對冰鮮雞肉品質(zhì)的影響；研究冰鮮雞肉保鮮技術(shù)以及冰鮮雞肉貨架期預測等方面。本文擬從上述四個方面就目前國內(nèi)外有關(guān)冰鮮雞肉的研究進行梳理，并對冰鮮雞肉品質(zhì)及貨架期未來的研究方向進行分析。
1 冰鮮雞肉品質(zhì)表征指標
冰鮮雞肉的品質(zhì)表征指標較多，主要分為感官指標、理化指標和微生物指標三大類別。
1.1 感官指標
食品的感官指標是指針對食品的感官特性進行描述、定義而制定的指標。冰鮮雞肉的感官指標主要包括粘度、彈性、肉色、氣味和加熱后肉湯性狀等。粘度由手指觸摸冰鮮雞肉表面粘手程度判斷，變質(zhì)后的冰鮮雞肉表面有粘性且潮濕；彈性由指壓冰鮮雞肉凹陷恢復速度判斷，變質(zhì)導致冰鮮雞肉彈性下降；肉色指雞肉的顏色與光澤，隨著貯藏時間的延長，冰鮮雞肉逐漸由正常顏色變?yōu)樯铧S色，且失去光澤；冰鮮雞肉帶有正常的腥味和金屬味，變質(zhì)后會產(chǎn)生令人不愉快的腐敗氣味；新鮮冰鮮雞肉加熱后肉湯澄清且脂肪團聚于液面，變質(zhì)后的加熱后肉湯呈渾濁狀態(tài)。很多研究根據(jù)上述各指標的變化特性進行等級評分來建立冰鮮雞肉的感官指標品質(zhì)評價體系。感官指標在一定程度上能夠反映冰鮮雞肉的品質(zhì)，并受評價人員的飲食習慣和愛好不同而存在差異。
1.2 理化指標
冰鮮雞肉的理化指標是以冰鮮雞肉腐敗變質(zhì)的特性改變、產(chǎn)物變化為基礎(chǔ)的冰鮮雞肉品質(zhì)定量分析指標。主要包括pH值、TVB-N含量、TBARS含量等。
pH值在一定程度上可以反映冰鮮雞肉的品質(zhì)。冰鮮雞肉的pH值隨著貯藏時間的增加會先降低后升高。當雞肉pH值等于6.0或小于6.0時，品質(zhì)良好。當在4℃條件下貯藏7～8 d 時，冰鮮雞肉腐敗，pH值約為6.8。多項研究表明冰鮮雞肉pH值變化是由雞肉中細菌生長繁殖、蛋白質(zhì)分解等因素造成。
TVB-N含量是蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨及胺類物質(zhì)與有機酸結(jié)合而形成的鹽基態(tài)氮含量。TVB-N含量隨著冰鮮雞肉腐敗的加深逐漸增加，國內(nèi)外多個研究都選取揮發(fā)性鹽基氮含量作為衡量冰鮮雞肉品質(zhì)的指標。Balamatsia等研究表明隨著貯藏時間的延長，TVB-N含量在15d內(nèi)增加了一倍。Rukchon等選擇TVB-N含量以及CO2含量作為表征冰鮮雞肉品質(zhì)的指標研發(fā)了一種時間溫度指示器，用于實時監(jiān)測冰鮮雞肉的新鮮度。Patsias等通過測定發(fā)現(xiàn),存儲在4℃下的雞肉TVB-N含量9d后從初始值12mg/100g變?yōu)?9mg/100g。
TBARS 值的高低表明脂肪二級氧化產(chǎn)物的多少，從而判斷脂肪氧化的程度。TBARS值越高，脂質(zhì)氧化程度越高，冰鮮雞肉腐敗越嚴重。研究發(fā)現(xiàn)冰鮮雞肉在4±1℃條件下貯藏，第8d時TABRS超過0.5mg/kg，表明冰鮮雞肉已經(jīng)腐敗變質(zhì)。
1.3 微生物指標
冰鮮雞肉的微生物指標主要是菌落總數(shù)，是判斷冰鮮雞肉品質(zhì)的重要依據(jù)。王勛等研究發(fā)現(xiàn)初始菌落總數(shù)介于1×103.5～1×104cfu/g的冰鮮雞肉，隨著貯藏時間的延長呈遞增趨勢，第8d菌落總數(shù)為1×106.5cfu/g，冰鮮雞肉已腐敗變質(zhì)。
表1總結(jié)了冰鮮雞肉的主要品質(zhì)表征指標及其評價標準。除了上述常用品質(zhì)表征指標外，尸胺含量、蒸煮損失率和質(zhì)構(gòu)等也可用于評價冰鮮雞肉的品質(zhì)。
表 1 冰鮮雞肉的品質(zhì)表征指標
| 類別 | 表征指標 | 評價標準 |
| 感官指標 | 粘度 | 粘度 |
| 彈性 | 指壓凹陷恢復速度 | |
| 肉色 | 肉色是否正常,表面光澤 | |
| 氣味 | 正常雞肉氣味/腐敗氣味 | |
| 加熱后肉湯性狀 | 肉湯清亮程度，脂肪團性狀 | |
| 理化指標 | pH 值 | 新鮮≤6.0，不新鮮＞6.5，腐?。?.7 |
| 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N）含量 | 鮮肉≤15，次鮮肉15-30，腐敗肉＞30 | |
| 硫代巴比妥酸產(chǎn)物含量(TBARS 值) | ＞0.5mg/kg時有異味 | |
| 微生物指標 | 菌落總數(shù) | ＞1×106cfu/g 腐敗變質(zhì) |
2 影響冰鮮雞肉品質(zhì)的主要因素
影響冰鮮雞肉品質(zhì)的因素很多，主要分為微生物因素、物理因素和化學因素三個方面。
2.1 微生物因素
冰鮮雞肉營養(yǎng)成分高、水分活度高，易受到微生物污染而腐敗。影響冰鮮雞肉品質(zhì)的微生物主要分為致病微生物和腐敗微生物兩大類。其中，致病微生物包括沙門氏菌、彎曲桿菌、單核細胞增生李斯特氏菌和大腸桿菌O157:H7等；腐敗微生物主要包括假單胞菌、熱死環(huán)絲菌、乳酸菌和腐敗希瓦氏菌等。冰鮮雞肉受微生物污染的主要來源有兩種：一是內(nèi)源性污染，即動物本身攜帶微生物而造成肉品受污染；二是外源性污染，指肉品在屠宰、加工、運輸、銷售和貯藏過程中受到的污染。影響冰鮮雞肉品質(zhì)的微生物因素主要來自于外源性污染，加工設(shè)備、加工車間、運輸和貯藏環(huán)境以及相關(guān)從業(yè)人員等都可能造成冰鮮雞肉受到微生物污染而發(fā)生腐敗變質(zhì)。在冷鏈條件下多數(shù)細菌的繁殖會受到抑制，從而保證冰鮮雞肉的品質(zhì)。
2.2 物理因素
影響冰鮮雞肉品質(zhì)的物理因素主要包括溫度、光照、水分、氣體和包裝材料等，這些物理因素會誘發(fā)和促進一系列變化的發(fā)生。其中，溫度是影響冰鮮雞肉品質(zhì)最重要的環(huán)境因素，主要表現(xiàn)為對冰鮮雞肉的化學反應的反應速率和微生物繁殖速度的影響。根據(jù)范特霍夫規(guī)則（Q10），在一定溫度條件下，溫度對冰鮮雞肉化學反應速率的影響可以用Q10來表示，溫度每升高10℃，反應速率增加2～4倍。溫度對酶促反應的影響比其它化學反應更復雜，溫度升高會使酶促反應的速率加快，而溫度過高使酶的活性被鈍化，又會抑制或停止酶促反應。研究表明，低溫條件可以抑制酶的活性從而減緩冰鮮雞肉內(nèi)酶促反應速率。溫度對微生物生長的影響如表2所示。其中，主要的腐敗菌如假單胞菌是嗜冷菌，正常情況下冰鮮雞肉在冷鏈條件下加工、運輸和銷售，嗜冷菌的繁殖速率受到很大限制，但溫度一旦升高，會導致細菌迅速繁殖，菌落總數(shù)上升，加快冰鮮雞肉腐敗變質(zhì)。研究表明，一定范圍內(nèi)，貯藏溫度越低，冰鮮雞肉腐敗速率越低，品質(zhì)變化越慢，貨架期越長。
表2 細菌菌群生長的最低、最佳和最高溫度區(qū)
| 最低溫度/℃ | 最佳溫度/℃ | 最高溫度/℃ | |
| 嗜冷菌 | -15～5 | 5～30 | 20～40 |
| 嗜溫菌 | -5～8 | 20～30 | 30～43 |
| 嗜熱菌 | 5～8 | 25～43 | 40～50 |
2.3 化學因素
影響冰鮮雞肉品質(zhì)的化學因素主要是冰鮮雞肉中酶的作用、脂質(zhì)氧化作用。冰鮮雞肉含有豐富的有機物和水分，且包含著多種具有催化作用的酶。冰鮮雞肉生產(chǎn)、加工、運輸和貯藏過程中，在酶的催化作用下發(fā)生各種酶促反應，雞肉的品質(zhì)特性也會因為這些反應而發(fā)生改變。雞肉中含有的脂肪氧合酶會催化不飽和脂肪酸的氧化，導致異味的產(chǎn)生；蛋白酶會催化蛋白質(zhì)水解，導致組織產(chǎn)生肽而呈苦味。脂質(zhì)氧化作用除了導致雞肉的感官特性變差，形成的氫過氧化物進一步氧化或分解為二級反應產(chǎn)物如醛類、酮類等化合物，還會影響雞肉的整體品質(zhì)。
3 冰鮮雞肉保鮮方法
為了降低冰鮮雞肉品質(zhì)變質(zhì)的風險，學術(shù)和實踐上都采取了多種保鮮技術(shù)來避免冰鮮雞肉品質(zhì)變化，延長其貨架期。根據(jù)采用技術(shù)手段不同，冰鮮雞肉保鮮技術(shù)可分為化學保鮮技術(shù)、超高壓保鮮技術(shù)、輻照保鮮技術(shù)、生物保鮮技術(shù)、氣調(diào)包裝技術(shù)和柵欄技術(shù)六種。
3.1 化學保鮮技術(shù)
化學保鮮技術(shù)是將抑菌效果高和安全的化學保鮮劑來抑制冰鮮雞肉中微生物的生長從而延長貨架期的保鮮技術(shù)。目前，用于冰鮮雞肉保鮮的化學保鮮劑主要包括乳酸、乳酸鈉、山梨酸鉀和檸檬酸等。González-Fandos 等在4℃條件下用山梨酸鉀溶液對雞腿進行抑菌處理發(fā)現(xiàn)，濃度為5%的山梨酸鉀溶液能夠有效抑制雞腿中的細菌繁殖且不影響其感官品質(zhì)。李虹敏等研究表明，在4±1℃條件下，磷酸鈉、酸化亞氯酸鈉、檸檬酸和乳酸四種化學保鮮劑中濃度為2.5%的乳酸溶液和2.5%的檸檬酸溶液對冰鮮雞肉的減菌效果較明顯。
3.2 超高壓保鮮技術(shù)
超高壓保鮮技術(shù)是指利用壓媒（通常為液體介質(zhì)）使冰鮮雞肉在極高的壓力下發(fā)生酶失活、蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化和微生物滅活等物理、化學及生物效應，進而達到滅菌和改性的保鮮技術(shù)。李楠等研究了150、250、350 和450 Mpa 處理壓力，保壓時間為5、10和15min 條件下對冰鮮雞肉的保鮮效果，結(jié)果表明250Mpa、保壓時間10min為保鮮效果最佳，將冰鮮雞肉貨架期延長至8d。Rodríguez-Calleja 等利用(30%CO2+70%N2)的氣調(diào)包裝、300Mpa的超高壓處理和商用抗菌涂料Articoat-DLP 三種保鮮技術(shù)，將冰鮮雞肉貨架期延長至28d。
3.3 輻照保鮮技術(shù)
輻照保鮮技術(shù)是利用物理射線(γ射線)破壞微生物DNA 和細胞膜來阻止微生物繁殖和新陳代謝，從而達到殺菌保鮮的效果的技術(shù)。Balamatsia等研究發(fā)現(xiàn)輻照保鮮技術(shù)能夠降低細菌數(shù)，經(jīng)輻照處理后的冰鮮雞肉在冷藏期內(nèi)TBARS 含量較低，TVB-N含量顯著下降。Kanatt等采用3kGy的輻照劑量對冰鮮雞肉進行保鮮，在0～3℃的條件下將貨架期延長至14d。輻照保鮮技術(shù)具有滅菌徹底、無殘留物和節(jié)約能源的優(yōu)點，但是在殺菌劑量輻照下，酶不能被完全鈍化。
3.4 生物保鮮技術(shù)
生物保鮮技術(shù)是指從動、植物或微生物的新陳代謝產(chǎn)物中提取具有保鮮作用的物質(zhì)對冰鮮雞肉進行保鮮的技術(shù)，具有天然安全無毒的優(yōu)點。主要的生物保鮮劑包括牛至精油、乳酸鏈球菌素(Nisin)、殼聚糖、乳酸菌發(fā)酵液等。Latou 等采用1g/100mL殼聚糖溶液和(70%CO2+30%O2)氣調(diào)保鮮來延長冰鮮雞肉的貨架期，實驗得出有氧包裝的冰鮮雞肉貨架期為5d，單獨采用上述兩種方法，貨架期為6～7d，組合使用貨架期為9d。Khanjari等采用1g/100 mL的殼聚糖溶液和1%的牛至精油對冰鮮雞肉保鮮處理延長6d貨架期。殼聚糖涂膜技術(shù)是將具有良好的抑菌活性和生物降解性等多個優(yōu)點的殼聚糖應用于延長冰鮮雞肉貨架期。殼聚糖涂膜技術(shù)簡單方便且成本低廉，但保鮮效果不及其他保鮮方法。
Economou 等利用Nisin和EDTA進行了9組實驗，對比得到(500IU/g～50mM EDTA)與氣調(diào)包裝技術(shù)協(xié)同作用，冰鮮雞肉貨架期最長達到13～14d。Nisin是一種能夠有效抑制革蘭氏陽性球菌活性的乳酸鏈球菌素，但Nisin不能有效抑制革蘭氏陰性菌、酵母菌等代謝。通過與化學保鮮劑—乙烯二胺四乙酸(EDTA)協(xié)同作用，能夠發(fā)揮各自的優(yōu)勢對冰鮮雞肉進行保鮮。
趙婷等采用不同濃度的乳酸菌發(fā)酵液對冷卻雞肉進行保鮮，研究表明不同濃度的乳酸菌發(fā)酵液能夠抑制冷卻雞肉中微生物的繁殖，其中濃度為107CFU/mL 的乳酸菌發(fā)酵液保鮮效果優(yōu)于乳酸和Nisin。Stiles等指出當冷卻肉在真空或氣調(diào)包裝下，菌群中乳酸菌占主導地位，在這種包裝條件下應用乳酸菌等競爭性微生物，能夠抑制肉品中致病菌和腐敗菌的生長，并且在正常冷藏條件下不會影響肉品的品質(zhì)。這種保鮮技術(shù)既延長了冰鮮雞肉的貨架期，又提高了冰鮮雞肉的微生物安全性。
3.5 氣調(diào)保鮮技術(shù)
氣調(diào)保鮮技術(shù)是指通過將CO2、N2和O2等氣體按一定比例混合，在真空狀態(tài)下充入食品包裝容器中，抑制細菌繁殖從而實現(xiàn)保鮮的一種技術(shù)。氣調(diào)包裝中高濃度的CO2有益于延長冰鮮雞肉的貨架期；O2使肉色鮮艷，并能抑制厭氧細菌的繁殖；N2是一種惰性填充氣體。Meredith等研究表明氣調(diào)包裝（20%CO2+20% O2+20% N2）下，能夠較好地抑制彎曲桿菌生長，該比例氣調(diào)包裝下的冰鮮雞肉貨架期超過了14d。Chouliara等采用0.11%牛至精油分別與兩種不同氣體配比氣調(diào)包裝（30%CO2+70% N2）和（70%CO2+30%N2）協(xié)同作用，均將冰鮮雞肉貨架期延長了5～6d。
3.6 柵欄技術(shù)
由于冰鮮雞肉的品質(zhì)受多個因素影響，單一的保鮮技術(shù)都存在一定的不足。因此，對冰鮮雞肉的保鮮從采用單一的保鮮技術(shù)逐步發(fā)展到了采用綜合保鮮技術(shù)，即柵欄技術(shù)。
柵欄技術(shù)最早由德國Kulmbach 肉類研究中心的Leistner和Roble 教授于1976年提出，將食其作用機制是通過控制可以阻止殘留腐敗菌和病原菌生長繁殖的因子（柵欄因子）及其協(xié)同作用來抑制微生物的繁殖，從而延緩食品的腐敗變質(zhì)。柵欄技術(shù)應用于冰鮮雞肉保鮮的相關(guān)研究見表3。
表3 冰鮮雞肉保鮮柵欄技術(shù)的相關(guān)研
| 柵欄技術(shù) | 各保鮮技術(shù)組合 | 貨架期 |
| articoat-DLP、超高壓、氣調(diào)包裝 | articoat-DLP按1:4 稀釋浸蘸10s、300 MPa、30% CO2+70% N2 | 28d |
| 金銀花提取物、Nisin、氣調(diào)包裝 | 0.25g/L金銀花提取物、30% CO2+70%N2；0.05g/LNisin、30% CO2+70%N2 | 8d |
| Nisin-EDTA、氣調(diào)包裝 | 500IU/g、50mM、65% CO2+30%N2+5%O2 | 13～14d |
| 殼聚糖涂膜、牛至精油 | 1g/100 mL、1% | 14d |
3.7 各種保鮮技術(shù)的對照分析
結(jié)合上述相關(guān)研究，分析得出：化學保鮮技術(shù)保鮮效果明顯，但是必須控制化學保鮮劑用量以確保食品安全；超高壓保鮮技術(shù)具有耗能低、環(huán)保的優(yōu)點，但壓力會促使脂肪發(fā)生氧化；輻照保鮮技術(shù)具有滅菌徹底、無殘留物和節(jié)約能源的優(yōu)點，但是在殺菌劑量輻照下，酶不能被完全鈍化；生物保鮮技術(shù)具有天然安全無毒、簡單方便的優(yōu)點，但保鮮效果相對較差；氣調(diào)保鮮技術(shù)具有安全衛(wèi)生和副作用小等優(yōu)點，但對包裝材料要求嚴格；柵欄技術(shù)能夠突破單因素保鮮控制措施的限制，能夠有效地抑制腐敗，保鮮效果明顯，但需要優(yōu)化各保鮮技術(shù)組合才能最大限度的延長冰鮮雞肉的貨架期。表4將六種保鮮技術(shù)優(yōu)缺點進行了對照。
表4 冰鮮雞肉保鮮技術(shù)對照
| 保鮮技術(shù) | 優(yōu)點 | 缺點 |
| 化學保鮮技術(shù) | 簡便，經(jīng)濟 | 需嚴格控制用量以確保食品的安全性 |
| 超高壓保鮮技術(shù) | 滅菌效果均勻、瞬時、高效、環(huán)保 | 壓力會促使脂肪發(fā)生氧化 |
| 輻照保鮮技術(shù) | 滅菌徹底、無殘留物和節(jié)約能源 | 在殺菌劑量輻照下，酶不能被完全鈍化；還需考慮消費者接受程度 |
| 生物保鮮技術(shù) | 天然安全無毒、簡單方便、 | 保鮮效果較差 |
| 成本低廉 | ||
| 氣調(diào)保鮮技術(shù) | 安全衛(wèi)生、肉色鮮美、副作用小 | 對包裝材料要求嚴格 |
| 柵欄技術(shù) | 保鮮效果更加明顯 | 需優(yōu)化保鮮技術(shù)組合 |
4 冰鮮雞肉貨架期預測研究
冰鮮雞肉品質(zhì)和保鮮技術(shù)等的研究，旨在保證消費者的飲食健康和有效控制損失，延長冰鮮雞肉的貨架期。隨著生活質(zhì)量的提高，人們對冰鮮雞肉品質(zhì)和貨架期的關(guān)注日益增加，對冰鮮雞肉貨架期預測的研究已經(jīng)成為研究熱點。
4.1 冰鮮雞肉貨架期概念
食品貨架期是指在建議貯藏條件下，食品安全并保持著消費者所需的感官、化學、物理及微生物特征，所含營養(yǎng)成分與標簽一致的時間長度。食品貨架期不僅是消費者購買和食用食品的重要依據(jù)，同時也是食品生產(chǎn)企業(yè)確保產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品銷售等方面的重要根據(jù)。
冰鮮雞肉貨架期是指冰鮮雞肉經(jīng)屠宰、加工、包裝后在0～4℃的貯藏條件下運輸、銷售所能滿足消費者所需的感官、化學、物理及微生物特性和食品安全，且所含營養(yǎng)成分與標簽一致的時間長度。目前，國內(nèi)（外）對冰鮮雞肉的貨架期并沒有統(tǒng)一的規(guī)定，上海市2014 年出臺的《食品安全地方標準 冷鮮雞生產(chǎn)經(jīng)營衛(wèi)生規(guī)范》中規(guī)定冰鮮雞肉貨架期最長不超過6d；廣東省《食品安全地方標準 生鮮家禽加工經(jīng)營衛(wèi)生規(guī)范》和浙江省《食品安全地方標準 冷鮮禽加工經(jīng)營衛(wèi)生規(guī)范》中均規(guī)定企業(yè)應在開展科學試驗的基礎(chǔ)上提出保質(zhì)期。
4.2 貨架期預測模型
4.2.1 食品貨架期預測方法
食品從生產(chǎn)、加工、運輸和貯藏到最終消費者手中，受微生物、物理和化學等因素的影響，品質(zhì)逐漸發(fā)生變化。貨架期預測是通過對食品品質(zhì)腐敗機制的系統(tǒng)研究來實現(xiàn)的。食品貨架期預測方法主要分為兩種，一是不考慮食品品質(zhì)變化過程中所發(fā)生的內(nèi)在原因，只通過數(shù)據(jù)相關(guān)性分析來研究食品品質(zhì)變化與環(huán)境歷程的關(guān)系，以此來預測貨架期；二是選擇關(guān)鍵的食品品質(zhì)表征指標，基于化學動力學、微生物動力學等相關(guān)原理來研究品質(zhì)表征指標的變化規(guī)律，進而實現(xiàn)貨架期的預測。
4.2.2 食品貨架期的預測模型
根據(jù)原理不同，食品貨架期預測模型主要分為基于化學動力學的貨架期預測模型、基于預測微生物學的貨架期預測模型、基于溫度的預測模型以及其他預測模型。
基于化學動力學的貨架期預測模型主要是結(jié)合零級或一級反應方程和Arrhenius方程實現(xiàn)貨架期預測，其中Arrhenius方程用于描述溫度對品質(zhì)的影響。基于預測微生物學的貨架期預測模型主要是通過描述食品中特定腐敗菌的生長規(guī)律，預測其生長狀況，從而實現(xiàn)貨架期預測，常用于預測肉類的貨架期。Whiting 等將食品預測微生物模型分為一、二和三級模型。其中描述微生物數(shù)量隨時間變化的關(guān)系的一級模型，主要包括指數(shù)函Gompert模型、對數(shù)方程以及Logistic函數(shù)等；描述溫度對微生物影響的二級模型，主要包Belehrdake模型、Arrhenius方程；建立在一級模型和二級模型基礎(chǔ)上的應用軟件程序的三級模型?；跍囟鹊呢浖芷陬A測模型通常是結(jié)合Q10模型和Arrhenius方程獲得貨架期預測模型。其他預測模型包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和威布爾危險值分析法。Siripatrawan運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的MLP（Multilayer Perceptrons多層感知器）運算法則，結(jié)合食品屬性，包裝因素以及貯藏環(huán)境等多種因素，根據(jù)衰退系數(shù)和均方差計算出各因素的權(quán)重，得出貨架期預測模型。威布爾危險值分析法通過分析感官評價數(shù)據(jù)來預測食品貨架期，同時獲得對應威布爾模型的相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)貨架期預測。表5 對食品貨架期預測相關(guān)研究進行了總結(jié)和對比。
表5 食品貨架期預測方法和模型研究
| 原理 | 研究對象 | 模型 | 品質(zhì)指標 | 溫度/℃ | 模型驗證方法 |
| 化學動力學 | 醬鹵雞肉 | 一級反應模型，Arrhenius 方程 | TVB-N | 0,5, 10 | 相對誤差 |
| 重組蝦肉 | 一級反應模型，Arrhenius 方程 | TVB-N | 30,35 ,40 | 相對誤差 | |
| 預測微生物學 | 冷卻豬肉 | 一級：修正的Gompertz 模型；二級：Belehrdake 模型 | 特定腐敗菌 | 0,4,7,10,14,20 | 偏差度、準確度 |
| 冷卻牛肉 | 修正的Gompertz 模型 | 菌落總數(shù) | 0,4,7,10,15,20,波動溫度 | 均方誤差、回歸系數(shù)、準確度、偏差度 | |
| 生鮮、調(diào)理雞肉 | 一級：修正的 Gompertz；二級：Belehrdake 模型 | 特定腐敗菌 | 5,10,15,20,25 | 殘差平方和、赤池信息量準則、均方誤差 | |
| 溫度 | 冷卻豬肉 | Q10 模型 | 理化因子 | 0,5,10,15,20 | 相對誤差 |
| 其他 | 鮮雞蛋 | BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 | 哈夫單位、蛋黃系數(shù) | 5,25,35 | 相對誤差 |
4.2.3 冰鮮雞肉貨架期的預測模型
國內(nèi)外學者對于冰鮮雞肉貨架期的研究主要分為兩方面：一是在傳統(tǒng)的感官評價、理化分析和微生物分析的基礎(chǔ)上判斷冰鮮雞肉品質(zhì)特性，判斷貨架期；二是通過構(gòu)建冰鮮雞肉貨架期預測模型和貨架期智能預測裝置，預測貨架期。
冰鮮雞肉的腐敗速度與特定腐敗菌的生長密切相關(guān)，其品質(zhì)變化與特定腐敗菌數(shù)量的動態(tài)變化具有良好的相關(guān)性。因此，在貨架期預測模型的構(gòu)建過程中，需要詳細掌握冰鮮雞肉特定腐敗菌的生長狀況。圖1是基于特定腐敗菌生長動力學原理構(gòu)建貨架期預測模型的基本流程。
圖1 基于特定腐敗菌生長動力學構(gòu)建貨架期預測模型的基本流程
從已有研究來看，假單胞菌是最常用于冰鮮雞肉貨架期預測模型構(gòu)建的特定腐敗菌，一級模型主要采用修正的Compertz方程，二級模型主要采用Arrhenius方程或Belehradek 模型。在利用修正的Compertz方程構(gòu)建一級模型描述不同溫度條件下微生物的生長動態(tài)的基礎(chǔ)上，采用Arrhenius方程或Belehradek模型建立二級模型，描述的溫度與微生物生長動力學參數(shù)的關(guān)系。
修正的Compertz 方程基本公式如下：
N(t) = N+(N?N) ×Exp｛ ?Exp(μ×2.718/(Nmax ?N0) ×(λ?t) +1)｝ (1)
其中，N(t)是t時的微生物數(shù)量log10(cfu/g)；N0是t=0時的初始微生物數(shù)量lg(cfu/g)；Nmax 是增加到穩(wěn)定期時最大的微生物數(shù)量lg(cfu/g)；μmax是微生物生長的最大比生長速率(h-1)；λ是微生物生長的延滯時間；t是時間。
Arrhenius 方程基本公式如下：
其中，k 是化學反應速率常數(shù)；A 是阿倫尼烏斯常數(shù)；Eα是反應活化能；R是氣體常數(shù)(kJ/mol)；T是絕對溫度kJ/(mol·K)。
Belehradek模型能很好的描述微生物生長速率和生長溫度之間的關(guān)系，是Ratkowsky 等根據(jù)微生物在不同溫度條件下的生長速率或延滯期倒數(shù)的平方根與溫度之間存在的線性關(guān)系提出的經(jīng)驗模型。Belehradek模型的基本公式如下：
其中，T是攝氏溫度，℃；Tmin 指的是假設(shè)微生物沒有代謝活動時的溫度，即在此溫度時最大比生長速率為零；b 是方程的常數(shù)。
將一級模型求得的μmax和對應的溫度變量代入公式(3)，擬和出b和Tmin值。將所得參數(shù)代回公式(3)，即可得到在某特定溫度下的最大比生長速率(μmax)。
構(gòu)建二級模型計算得出最大比生長速率與延滯時間后，根據(jù)一級模型實現(xiàn)肉品的剩余貨架期預測。
李忠輝等對冷鮮雞胸肉初始菌相中的主要腐敗菌進行分離研究，采用Compertz方程對主要腐敗菌的生長曲線進行擬合，得出在2、4、8 和10℃下冷鮮雞胸肉的貨架期分別為14，10，5和3d。李媛惠通過綜合評價Gompertz﹑Baranyi和Huang三種模型擬合雞肉中假單胞菌的生長情況，發(fā)現(xiàn)以Gompertz模型擬合的生長速率和遲滯期建立生鮮雞肉假單胞菌的二級模型效果最佳。Bruckner等以假單胞菌為特定腐敗菌，以實驗采集到的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，采用修正的Compertz方程為一級模型，Arrhenius方程為二級模型構(gòu)建了對鮮禽肉通用的貨架期預測模型，觀測值與預測值的平均差為11.1%，并指出要利用模型作為一個有效的管理工具來提高供應鏈的品質(zhì)管理水平。
4.3 貨架期預測系統(tǒng)
國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)微生物生長預測數(shù)據(jù)庫和預測系統(tǒng)?，F(xiàn)有的預測系統(tǒng)基于特定腐敗菌生長動力學的原理，考慮的環(huán)境因子以溫度、pH 值和水分活度為主，構(gòu)建了相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)貨架期預測?，F(xiàn)有系統(tǒng)針對的地區(qū)、產(chǎn)品及其使用方式各自特點，如表6所示。
表6 國內(nèi)外常見的微生物生長數(shù)據(jù)庫和貨架期預測系統(tǒng)
| 貨架期預測系統(tǒng) | 研究對象 | 特點 | 環(huán)境因子 | 網(wǎng)址 |
| ComBase | 全球最大的免費預測微生物學數(shù)據(jù)庫，有在線數(shù)據(jù)庫和預測軟件兩種形式 | 開放性、多種食品微生物預測模型 | 溫度、pH 值、NaCl濃度以及CO2或有機酸 | http://browser.combase.cc/Search.aspx |
| Sym’Prev-ius | 可以對模型輸出結(jié)果進行分析的專家系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)庫、模型系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析工具 三個單元組成 |
不開放、具有分析功能 | 培養(yǎng)條件、pH 值、生產(chǎn)過程、水分活度及保存條件 | http://symprevius.eu/en/ |
| GroPIN | 包含367種模型，針對29種病原體和43種腐敗菌的生長規(guī)律 | 簡單實用 | 溫度、水分活度、CO2 | http://www.aua.gr/psomas/gropin/ |
| SMAS | 基于TTI技術(shù)的肉類供應鏈質(zhì)量安全保障系統(tǒng)，在建 | 全程監(jiān)測貨架期和質(zhì)量風險評估 | 溫度、pH 值、水分活度 | http://smas.chemeng.ntua.gr |
除了上述預測系統(tǒng)外，楊憲時等以Visual Basic為程序編寫工具，設(shè)計并實現(xiàn)了養(yǎng)殖魚類貨架期預測系統(tǒng)，實現(xiàn)了羅非魚新鮮度和剩余貨架期的實時和可靠預測；菅宗昌等Visual Basic和SQL Server為開發(fā)工具，設(shè)計并實現(xiàn)了食品防潮包裝貨架期系統(tǒng)，實現(xiàn)了貨架期的快速預測；Qi等基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)設(shè)計并實現(xiàn)了食品冷鏈運輸中的貨架期預測決策支持系統(tǒng)，系統(tǒng)測試和評估結(jié)果表明該系統(tǒng)能準確預測食品貨架期，滿足消費者的需求；Koutsoumanis 等研究以微生物生產(chǎn)動力學模型為貨架期預測模型，設(shè)計并實現(xiàn)海產(chǎn)魚的貨架期決策系統(tǒng)。
4.4 貨架期智能監(jiān)測
時間-溫度指示器（TTI）作為一種貨架期智能監(jiān)測手段對肉品整個貨架期中的一些關(guān)鍵參數(shù)進行監(jiān)控和記錄，通過時間溫度積累效應指示食品的溫度變化歷程和剩余貨架期。目前商業(yè)化TTI主要有擴散型、酶型和微生物型三種類型：3M公司的MonitorMark指示器和Fresheness Check指示器；Vitsab公司的CheckPoint指示器；法國Cryolog公司開發(fā)的Traceo，Traceo restauration 和eO 和瑞士Ciba 公司的OnVu 指示器 。國外已有將TTI應用于冰鮮雞肉的品質(zhì)監(jiān)測的研究。Brizio等將OnVuTM TTI B1應用于實時監(jiān)測冰鮮雞胸肉的儲藏溫度歷史和貨架期，得出上述TTI能夠很好的指示肉品的品質(zhì)變化，適用性很強，為冰鮮雞胸肉供應鏈的監(jiān)控提供了一個可靠的工具。
5 主要研究結(jié)論與展望
文獻分析表明，目前國內(nèi)外圍繞冰鮮雞肉品質(zhì)、表征指標、貨架期的影響因素、保鮮技術(shù)以及預測等方面已經(jīng)進行了大量、深入及細致的研究，許多延長冰鮮雞肉貨架期的技術(shù)措施已經(jīng)付諸實際，隨著研究技術(shù)、手段和保鮮技術(shù)的不斷發(fā)展，冰鮮雞肉貨架期的研究也將不斷向?qū)嵱煤椭悄芑较虬l(fā)展。
5.1 柵欄技術(shù)在冰鮮雞肉保鮮中的應用研究。從已有的研究可以看出，冰鮮雞肉品質(zhì)受多種因素影響，單一的保鮮技術(shù)通常都存在一定的不足，柵欄技術(shù)用于冰鮮雞肉的保鮮效果已經(jīng)比較明顯。但是，目前這方面的研究存在不足，因此加強柵欄技術(shù)的研究對于保證冰鮮雞肉品質(zhì)具有重要意義。
5.2 冰鮮雞肉貨架期預測系統(tǒng)研究。隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，如何實現(xiàn)冰鮮雞肉貨架期的高效預測、智能化管理應是冰鮮雞肉的品質(zhì)管理的研究熱點。在所構(gòu)建模型的基礎(chǔ)上開發(fā)成相應的應用系統(tǒng)，能夠使用戶簡單快捷的進行貨架期預測。雖然在國內(nèi)外已有一部分微生物生長數(shù)據(jù)庫、食品貨架期預測系統(tǒng)，但目前還沒有冰鮮雞肉貨架期預測系統(tǒng)的研究。因此，開展冰鮮雞肉貨架期預測系統(tǒng)的研究，實現(xiàn)冰鮮雞肉貨架期的高效預測、智能化管理應是未來冰鮮雞肉品質(zhì)管理的研究熱點之一。
5.3 冰鮮雞肉品質(zhì)和貨架期智能監(jiān)測研究。目前針對冰鮮雞肉品質(zhì)監(jiān)測主要是通過傳統(tǒng)的感官評價、理化分析和微生物分析來判斷其品質(zhì)特性，耗時較長。隨著智能監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備的日益發(fā)展，冰鮮雞肉全程溫度監(jiān)測成為可能。國外TTI應用和商業(yè)化程度較高，而國內(nèi)關(guān)于TTI的研究尚處于初步探討和研究階段，未來加強TTI在冰鮮雞肉物流過程全程智能監(jiān)測的研究和應用將是必然。
5.4 冰鮮雞肉貨架期相關(guān)國家標準的研究和制定。在開展上述研究的同時，迫切需要綜合相關(guān)的研究成果和國外的有效做法，展開冰鮮雞肉貨架期相關(guān)標準的研究和制定工作，為消費者食用冰鮮雞肉提供安全保障，為國家制定冰鮮雞肉品質(zhì)管理提供決策參考。
