不同包装方式下清蒸大黄鱼贮藏过程中PH值、菌落总数、菌群等的变化情况(一)
摘要:探究不同包装方式对清蒸大黄鱼贮藏过程中品质及菌群的影响。基于理化性质及高通量测序技术测定不同包装方式下清蒸大黄鱼贮藏过程中的汁液流失率、pH值、总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、硫代巴比妥酸反应物值、挥发性成分、菌落总数和微生物群落的变化。结果表明:相比于普通包装,真空包装和气调包装均可有效抑制清蒸大黄鱼贮藏过程中TVB-N含量的上升,真空包装可以最大程度抑制贮藏过程中清蒸大黄鱼的脂质氧化,而气调包装可以最大程度抑制微生物的生长;清蒸大黄鱼贮藏后关键挥发性成分为己醛、辛醛、壬醛、癸醛、庚醇、2-十一酮,其中气调包装的清蒸大黄鱼风味优于普通包装和真空包装;清蒸大黄鱼贮藏后的菌群多样性下降,其中革兰氏阴性菌占据优势,优势菌门为变形菌门、蓝细菌门和拟杆菌门;在属水平上,普通包装组优势菌属为嗜冷杆菌和不动杆菌,气调包装组为不动杆菌与无色杆菌,真空包装组为不动杆菌、希瓦氏菌和假单胞菌。本研究可为大黄鱼加工贮藏中包装方式的选择提供参考。
大黄鱼(Larimichthys crocea)俗名黄花鱼、黄金龙等,与带鱼、小黄鱼、乌贼并列为我国传统四大海产。大黄鱼作为我国沿海特有的经济鱼类,海水养殖产量居全国第一,2022年全国养殖总产量达25.7万t,其中福建总产量达21.5万t。随着人们生活水平不断提高,生活节奏加快,方便、营养的水产食品越来越受到青睐,市场潜力巨大。清蒸大黄鱼可作为即食水产品进行产业化生产,其大致经过原料挑选、预处理、腌制调味、蒸制及冷却的工艺流程。然而,大黄鱼在清蒸后若未及时食用或妥善贮藏,极易因微生物活动和生理生化反应导致品质下降甚至腐败。因此,探索有效的贮藏方法以保持清蒸大黄鱼的品质和安全性至关重要。
包装方式是影响鱼类贮藏品质的关键因素,不同的包装技术如真空包装、气调包装等已被广泛应用于水产品保鲜。这些技术通过调整包装内的气体成分,控制氧气、二氧化碳和其他气体的比例,旨在减缓微生物生长速率,延缓腐败过程,延长保质期。目前市面上常见的包装方式有普通包装、真空包装和气调包装等,因作用机制不同,用于不同包装对象所展现出的效果有所差异。近年来,国内外有不少学者研究比较了不同包装方式对畜肉、禽肉、生鲜水产等肉类贮藏过程中品质的影响。另外,已有研究表明气调包装对大黄鱼鲜品贮藏品质有积极影响,但不同包装方式对清蒸大黄鱼品质及菌群的影响仍不清楚。
因此,本研究通过测定清蒸大黄鱼的汁液流失率、pH值、总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值、挥发性成分、菌落总数及菌群的变化情况,探究不同包装方式下清蒸大黄鱼贮藏过程中的理化性质与菌群变化规律,为清蒸大黄鱼运输及销售过程中的贮藏条件、包装方式的科学选择提供参考依据。
1材料与方法
1.1材料与试剂
冰鲜大黄鱼购于永辉超市。
聚乙烯(polyethylene,PE)自封袋(食品级)佛山市凡人包装有限公司;真空袋福州旺客包装材料有限公司;2-硫代巴比妥酸(2-thiobarbituric acid,TBA)(纯度98%)上海麦克林生化科技有限公司;氧化镁(纯度98%)、三氯乙酸(纯度98%)、乙二胺四乙酸(纯度≥99.5%)、氯化钠(纯度≥99.5%)国药集团化学试剂有限公司;KG203-03快速DNA提取检测试剂盒天根生化科技(北京)有限公司;AxyPrepDNA凝胶回收试剂盒美国Axygen公司。
1.2仪器与设备
电子分析天平;BS224S型手持pH计;T18型高速离散均质机;DQ320L-V型气调保鲜包装机;Kjeltec 8420型凯氏定氮仪;GR85DA型立式灭菌锅;GSP-9160MBE型隔水培养箱、SPX-250B-Z型生化培养箱;AWCJ-1B型标准净化工作台;TU-1810型紫外-可见分光光度计;QuantiFluor™-ST蓝色荧光定量系统;TQ8050型气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)仪;HP-5MS柱(30 m×0.25 mm,0.25μm);µCount3D微生物立体计数仪 丹麦BioSense公司。
1.3方法
1.3.1样品制备
将冰鲜大黄鱼去头尾、去内脏,洗净沥干,鱼肉在100℃沸水清蒸4 min,静置冷却后,分别进行普通包装(PE自封袋)、真空包装和气调包装(N2、CO2体积比6∶4),放入4℃冰箱中进行贮藏实验,0~24 d贮藏期间,每隔6 d将3种包装方式下的样品各随机取出3个,恢复至室温后,测定样品各项指标,以未经贮藏的清蒸大黄鱼作为对照组。
1.3.2汁液流失率测定
贮藏之初,称量包装袋的质量。贮藏期检测时,擦干恢复至室温的包装袋上的水渍后,称取包装袋、汁液和鱼肉的总质量,小心撕开包装袋,取出鱼肉,再称量包装袋和汁液的总质量,贮藏过程中的汁液流失率按式(1)计算:
式中:m0为包装袋质量/g;m1为包装袋、汁液和鱼肉的总质量/g;m2为包装袋与汁液的总质量/g。
1.3.3 TVB-N含量测定
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测定鱼肉的TVB-N含量。
1.3.4 pH值测定
称取10 g鱼肉放入烧杯中,加入50 mL蒸馏水,用均质机以5 000 r/min均质2 min后,在室温下静置30 min,离心后取上清液,测定pH值。
1.3.5 TBARS值测定
将鱼肉研碎后,称取10 g样品放入锥形瓶中,再加入50 mL含0.1 g/100 mL乙二胺四乙酸的7.5 g/100 mL三氯乙酸溶液,置于加热至70℃的振荡器中振荡30 min,取出静置冷却后过滤,取上清液5 mL加入0.02 mol/L TBA溶液,在90℃的水浴锅中加热45 min,取出静置冷却至室温后,加入5 mL氯仿,充分混匀,静置至溶液分层。分别在532 nm和600 nm波长处测定上清液吸光度。TBARS值按式(2)计算:
1.3.6挥发性成分测定
取2.0 g样品移入20 mL顶空瓶中,快速密封。将固相微萃取(solid-phase microextraction,SPME)纤维头在GC-MS进样口老化(250℃)至无杂峰。将样品瓶置于SPME装置,60℃水浴加热10 min;将SPME纤维头插入样品的顶空部分,推出纤维头,60℃水浴萃取30 min;抽回纤维头,从样品瓶中拔出,插入GC-MS仪进样口,进行GC-MS分析。
G C条件:H P-5 M S柱(3 0 m×0.2 5 m m,0.25μm),载气:氦气,流量1.30 mL/min;进样口温度250℃;升温程序:50℃保持2 min,以4℃/min升至160℃,以20℃/min升至280℃,保持2 min。MS条件:电子电离源,电子能量70 eV,质量扫描范围m/z 35~550,GC-MS接口温度280℃,离子源温度200℃。
定性与定量分析:与NIST 2008和Wiley质谱库中标准物质图谱比对,对挥发性成分进行定性,仅正反匹配度均大于800的物质才予以保留;根据色谱图保留峰面积计算各个挥发性成分的相对含量。
关键挥发性成分分析:采用相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)评价挥发性成分对样品总体风味的贡献。确定对样品总体风味贡献最大组分的ROAVstan=100,其他挥发性成分的ROAV按式(3)计算:
式中:Cstan为对整体风味贡献最大成分的相对含量/%;Tstan为对整体风味贡献最大成分的感觉阈值/(μg/kg);Ci为待测成分相对含量/%;Ti为待测成分的感觉阈值/(μg/kg)。
ROAV≥1,说明该成分对样品总体风味起关键性作用,ROAV值越大,对整体风味贡献越大;0.1≤ROAV<1,说明该成分对样品总体风味起重要修饰作用。
1.3.7菌落总数计算
参照GB 4789.2—2022《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》方法计算菌落总数。
1.3.8菌群的高通量测序
选择清蒸大黄鱼不同部位进行取样,混匀,采用十六烷基三甲基溴化铵法提取鱼肉样品DNA,用1%琼脂糖凝胶电泳检测抽提的基因组DNA的完整性。聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)的引物为338F(ACTCCTACGGGAGGCAGCAG)和806R(GGACTACHVGGGTWTCTAAT)。其中,PCR扩增体系选用ProTaq、20μL反应体系:2×ProTaq聚合酶10μL,前引物(5μmol/L)和后引物(5μmol/L)各0.8μL,10 ng/μL模板DNA 1μL,添加ddH2O至20μL。PCR扩增条件为:95℃预变性3 min;95℃变性30 s,53℃退火30 s,72℃延伸45 s,每个样品各循环29次;最后在72℃下终延伸10 min。扩增结束后取3μL扩增产物,用2%琼脂糖凝胶电泳检测,确保扩增产物目的条带大小正确、浓度合适。
使用凝胶回收试剂盒切胶回收PCR扩增产物,Tris-HCl缓冲液洗脱;再次用2%琼脂糖凝胶电泳检测。参照电泳初步定量结果,将PCR扩增产物用QuantiFluor™-ST蓝色荧光定量系统进行定量检测,之后按照每个样本的测序量要求,进行相应比例混合与Illumina测序。根据物种分类数据库https://www.arb-silva.de/,采用USEARCH11-uparse算法按相似度97%进行分类操作单元(operational taxonomic units,OTU)划分,分类置信度0.7。
1.4数据处理
每组实验重复3次,通过Excel 2019对数据进行录入,使用IBM SPSS Statistics 26对数据进行显著性分析,组间差异显著性水平设定为P<0.05,采用Origin 2021制图。
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