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UVC-GA抑菌液对罗非鱼皮在0 ℃贮藏下微生物区系及品质的影响

2021-09-02吕敏甘晖何金钊冯鹏霏付玉春陈秀荔赵永贞覃良举马华威

现代食品科技 2021年8期
关键词:鱼皮区系罗非鱼

吕敏,甘晖,何金钊,冯鹏霏,付玉春,陈秀荔,赵永贞,覃良举,马华威

(1.广西壮族自治区水产科学研究院,广西南宁 530036)(2.广西水产畜牧学校水产系,广西南宁 530035)(3.广西壮族自治区水产引育种中心,广西南宁 530031)(4.广西农业职业技术学院食品工程系,广西南宁 530073)(5.广西鲜之益投资有限公司,广西南宁 530044)

罗非鱼(Tilapia mossambica),是世界及我国重要经济淡水鱼类,随着罗非鱼养殖和加工出口量与日俱增,对其进行鱼片加工或鱼糜加工时需要剥离的鱼皮也随之逐年增多[1,2]。鱼皮是渔业加工的副产品,蛋白质含量很高,较鱼肌肉中蛋白质还要高,其中胶原蛋白的含量占其蛋白质总量的80%以上[3]。然而,具有健脾止痢、润肺止咳、补肾益肝、补胃催乳、营养滋补、去湿等功能的罗非鱼皮,往往被作为水产品加工业的下脚料不被人们重视[4]。近几年鱼皮的价值逐渐被许多国家认识,鱼皮是食品工业、医药及化工生产的重要原料,充分利用鱼皮资源,开发鱼皮制品,已经成为淡水鱼下脚料综合利用的重要方面[5]。在食品加工领域,鱼皮常常被开发成即食食品、调理食品、水发预制品等,鱼皮食品加工产业前景十分广阔。

水产品由于保鲜不当会导致其在加工、贮藏、销售和流通过程中极易引起微生物繁殖,造成腐败变质,产生异味和肉质恶化[6,7]。微生物主要在水产品体表面和肠道繁殖,其生长和代谢是水产加工过程中造成腐败变质的主要原因[8]。致腐微生物区系的改变能引起水产品腐败形态和化学性质变化,特别是优势腐败菌繁殖所产生的代谢物能造成水产品体内大分子破坏和肌肉自溶,导致组织失去弹性和产生异味[9]。当前,利用传统培养方法培养的食品腐败菌占总菌群的比例小,不足以揭示导致食品腐败的总菌群,而新一代高通量测序技术不断应用为深入研究水产品贮藏过程的微生物区系提供了技术支撑[10]。16S rRNA高通量测序技术是当前研究食品腐败或食品发酵的常用方法,可获得易于分析的数千个序列,能快速、可靠地识别数量较多的食品微生物[11,12]。不同的鱼皮由于脂肪、水份、蛋白质、多糖等组成组分差异,导致微生物丰度和多样性也不同,分析微生物区系在时间轴演变规律是研究鱼皮食品加工与保鲜的首要任务,为研究与罗非鱼皮贮存条件相关的腐败菌群及抑制鱼皮腐败变质提供有价值信息[13-15]。因此,研究罗非鱼皮贮藏过程中微生物区系,分析其腐败菌群演变规律,有针对性实施有效保鲜技术,对品质控制具有重要研究价值。

没食子酸(GA,3,4,5-三羟基苯甲酸),又称五倍子酸,是从各种植物、水果和蔬菜中提取的一种天然多羟基苯酚化合物,对人体安全无害[16,17]。紫外线(以下简称 UV)能抑制多种浮游细菌、生物膜和真菌,这与它产生活性氧(ROS)和分解细菌膜的能力有关[18-20]。然而,GA 对大肠杆菌(Escherichia coli)O157:H7等食品常见菌的抑制作用较弱,因为需要GA浓度高、处理时间长,并且无法灭活高密度稳定期菌群。据研究称,稳定期E.coliCETE 434在15 mM GA暴露60 min后,仅减少1 log(CFU/mL)[21]。另有研究表明,GA抑制稳定期的Staphylococcus aureus和E.coliO157:H7的最小抑制浓度均为2500 mg/L[22]。因此,单独使用GA保鲜食品有局限性,为了提高酚类物天然抑菌活性物的抑菌杀菌效力,目前,常采用多种保鲜方式相结合的协同抑菌杀菌方法[23]。基于光动力增强生物活性保鲜剂抗菌活性是一种新型非热杀菌方法,包括紫外线、蓝光及其它光谱动力辐照增强天然生物活性保鲜剂[24]。Nakamura等人采用不同类型光辐照多种酚类溶液,获得高杀菌抑菌的新型抗菌液,如咖啡酸、GA和花青素均与蓝光结合能有效抑制革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌[25]。Cossu等人建立了 GA和紫外线长波UV-A协同杀菌技术,能破坏菠菜表面的E.coliO157:H7生物膜[26]。苯甲酸或姜黄素被UV-A或可见光辐射24 h后,抑制菠菜表面细菌总菌群数显著高于未经任何辐射的苯甲酸或姜黄素[27,28]。然而,鱼皮的组成成分与果蔬、肉质差异很大,微生物区系和腐败变质情况不相同,基于光谱学的杀菌技术是否有效抑制鱼皮表面腐败菌并保持其新鲜尚未知。

本研究在光谱学非热杀菌方法与GA相结合的杀菌技术基础上,采用UV-C辐照GA生成UVC-GA抗菌液,处理罗非鱼皮后0 ℃冷藏8 d,采用16S rRNA llumina-MiSeq高通量测序方法研究冷藏过程中罗非鱼皮微生物区系在时间轴演变规律,分析指示鱼皮品质的化学指标,如感官指标、总挥发性盐基氮(Total volatile base nitrogen,TVB-N)含量、ATP复合物、K值、pH、生物胺和菌落总数(Total viable colony,TVC)变化,为UVC-GA抗菌液应用于0 ℃冷藏罗非鱼皮的品质控制奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大小均一的新鲜罗非鱼皮由广西小研人生物有限公司提供,每张鱼皮平均重量为20.14±3.32 g。GA(食品级),北京博奥拓达科技有限公司;EX1800琼脂糖凝胶(纯度 99%),北京金克隆生物技术有限公司;ATP复合物,美国Sigma公司;AxyPrep DNA凝胶提取试剂盒,美国 Axygen生物科学公司;QuantiFluor™-ST微型荧光剂,美国Promega公司;高氯酸溶液,上海紫一试剂厂;PCA溶液,青岛海博生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

1100 高效液相色谱仪,美国 AGILENT公司;Mastercycler X50梯度聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)仪,Eppendorf中国有限公司;Illumina-MiSeq测序仪,美国Illumina公司;2500XP数显pH计,上海生工生物工程公司;凯氏定氮仪,山东盛泰仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 制备UVC-GA抗菌液

实验采用台式UV-C间歇式光源,波长为254 nm,平均强度为4540 µW/cm2,最大液体穿透力为17 cm。将GA用去离子水(DI)稀释至0.15 mol/L的标准浓度,转移至灭菌晶体培养皿,在UV室中以 4 J/cm2强度持续辐照12 h。采用0.25 µm孔径的无菌过滤器过滤辐照后的GA,获得UVC-GA抗菌液并黑暗处室温储存,为保证UVC-GA抗菌活性的稳定性,储存不超过4周[25]。

1.3.2 鱼皮样品处理

新鲜罗非鱼皮清洗去污,随机均匀分为3组,每组28张鱼皮,即去离子无菌水(DI)、GA、UVC-GA三个处理组。每组鱼皮样品分别在对应处理组和对照组按2:1(m/V)的比例浸泡10 min,随后将3组样品从溶液中取出,分别用聚氯乙烯袋包装后冰箱0 ℃冷藏,随机在0、2、4、5、6、7、8 d选取样品进行指标测定。

1.3.3 指标测定

1.3.3.1 Illumina-MiSeq技术分析微生物区系组成

参考Liu等的方法[12]提取细菌DNA,取5 g鱼皮样品,用PCR方法扩增了16S rRNA基因的V3~V4区,PCR条件:95 ℃变性3 min;95 ℃退火30 s,55 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s循环27 次;72 ℃延伸 10 min。引物为 338F(5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCA-3′)和 806R(5′-GGACTACHVGGGTWTCTAA-3′)。用质量分数2%琼脂糖凝胶提取扩增产物后,AxyPrep DNA凝胶提取试剂盒进行纯化,QuantiFluor™-ST微型荧光剂定量分析DNA含量。然后,等摩尔量样品利用Illumina-MiSeq配对测序(2×300 bp),初始读数导入NCBI序列读取存档(SRA)数据库,利用 QIIME(version 1.17)对初始fastq文件进行多路分解和质量过滤。随后用 UPARSE(version 7.1)(http://drive5.com/uparse/)以97%的相似性进行聚类分析可操作分类单位(英文全称,OTUs),再采用UCHIME识别和删除嵌合序列,基于Silva(SSU115),置信阈值设为 70%,用 RDP分类器(http://rdp.cme.msu.edu/)对每个16S rRNA基因序列进行分类。最后采用 Unifrac距离加权法进行主坐标分析(Principal coordinate analysis,PCoA),研究菌群差异。

1.3.3.2 TVB-N、TVC和pH值测定

用半微量水蒸气蒸馏法测定TVB-N含量[29],将5 g鱼皮和50 mL蒸馏水倒入匀浆机,匀浆破碎30 min获得混合液体,混合液在1600 r/min离心3 min后收集上清液,以凯氏定氮仪测定其中的氮含量,并以此表示TVB-N含量,单位为mg/100 g。

采用Hong Hui等[30]的方法测定TVC,取5 g鱼皮样品,加入50 mL无菌0.90% NaCl溶液,匀质器均化30 s,0.9 g/100 mL NaCl(1:10)稀释一次,取100 μL稀释样品均匀涂抹平板计数琼脂上,30 ℃下孵化72 h后计数,以lg(CFU/g)表示。

取5 g鱼皮经匀浆破碎后放入锥形瓶中,加入45 mL无菌蒸馏水,静置30 min过滤,测定pH值。

1.3.3.3 感官评价

本实验由9名有经验的感官评定人员组成感官评定小组,评估冷藏过程鱼皮颜色、气味、质地、可接受性。本实验采用Amerine等感官保质期9分制评分标准[31],4种指标满分均是9分,每组样品采样后,按照颜色、气味、质地、可接受性进行单项评分,得分为 9表示品质优,4.0~6.9表示品质良好,1.0~3.9表示腐败。

1.3.3.4 ATP复合物和K值测定

采用Huang等[32]的方法提取ATP(三磷酸腺苷)、ADP(二磷酸腺苷)、AMP(磷酸腺苷)、IMP(次黄嘌呤核苷酸)、HxR(肌苷)、Hx(次黄嘌呤),取鱼皮1 g,加入2 mL 10%高氯酸溶液(Perchloric acid solution,PCA,浓度0.6 mmol/L和pH 6.4)在匀浆机进行匀浆,4 ℃下5 000 r/min离心3 min后收集上清液,沉淀物再重复上述操作。所有上清液pH值用1、10 mol/L氢氧化钾溶液调整至6.5,4 ℃下5000 r/min离心3 min,随后上清液用PCA定容至10 mL,-20 ℃保存。采用高效液相色谱仪(内置SPD-10A检测器和COSMOSIL 5C18-PAQ柱)(4.6 mm I.D.×250 mm),以硼酸缓冲液为pH调节剂,以邻苯二甲醛(OPA)和9-芴甲基氯甲酸酯(FMOC)为柱前衍生化试剂,磷酸氢二钠、甲醇、乙腈和水为流动相,柱温40 ℃条件下分离目标化合物,分析含量ATP、ADP、AMP、IMP、HxR、Hx,K值按下式计算。

K/%=[(HxR+Hx)/(ATP+ADP+AMP+IMP+HxR+Hx)]×100

式中:ATP、ADP、AMP、IMP、HxR、Hx表示相应物质的含量/(μmol/g)。

1.3.3.5 生物胺含量测定

按照采用HPLC分析冷藏过程中生物胺变化。取5 g鱼皮,与50 mL蒸馏水匀浆混合,加入10 mL PCA(0.6 mmol/L,pH 6.4),10 000 r/min离心10 min,重复两次离心,收集所有上清液,用PCA溶液(0.6 mmol/L,pH 6.4)定容至25 mL,按照Jia Shiliang等[33]的高效液相色谱法测定生物胺含量。

1.4 数据处理与统计分析

所有实验平行3次,数据以平均值±标准差表示,利用采用Origin 9.0软件进行实验数据分析和作图,采用单因素方差分析(ANOVA)和Duncan’s多组极差法检验差异性,p<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 微生物区系分析

本实验基于主坐标分析(PCoA)的β-多样性分析,利用加权unifrac距离法描述所有样品的PCoA相似性分析,距离越大表示相似性差。如图1a菌群相对丰富度所示,DI组(5 d)、GA组(7 d)、UVC-GA组(8 d)主要受到13类细菌属污染。DI0、GA0和UVC-GA0的主要优势菌属按从多到少排列顺序是Vibrio、Photobacterium和Candidatus-Bacilloplama,DI0组主要优势菌属分别占比为 34.81%、28.72%和20.90%,GA0组分别占比为36.11%、26.61%和18.22%,UVC-GA0组分别占比31.51%、17.70%和12.40%。在保质期,DI5组的主要优势菌属按从多到少排列顺序是Pseudoalteromonas、C.Bacilloplama和Litorimicrobium,占总菌群分别为31.31%、21.50%和17.11%,GA7的主要优势菌属按从多到少排列顺序是Aliivibrio、Pseudoalteromonas和Psychrobater,分别占比为42.40%、20.51%、10.32%。UVC-GA8的主要优势菌属按从多到少排列顺序是Aliivibrio、C.Bacilloplama和Moritella,分别占比为 29.81%、20.90%、17.62%。货架期后Vibrio和Photobacterium占比显著降低,DI5分别为 1.11%和 0.92%,GA7分别为 2.40%和 1.50%,UVC-GA8分别为3.20%和0.80%。UVC-GA8和GA7的C.Bacilloplama分别占比1.51%和0.92%。图1b所示为微生物区系组成相似性和差异性。

图1 冷藏中罗非鱼皮菌群相对丰度(a)和主坐标分析(b)Fig.1 Relative abundance of the bacteria (a) and principal co-ordinates analysis (PCoA) (b) of microbiota from tilapia skin during refrigerated storage

本研究发现,罗非鱼皮在0 ℃冷藏下,UVC-GA组、DI组和GA组在初始贮藏(0 d)的微生物区系组成变化不大,且相似性相对高。而货架期DI5、GA7和UVC-GA 8组的微生物区系组成发生明显改变。微生物在食品表面生长繁殖是导致食品腐败的主要原因,不同食品表面的微生物区系变化能导致食品变质模式与化学性质发生变化[11]。Photobacterium是气调包装鱼片的优势腐败菌,在冷鲜鲑鱼Salmo salar和挪威龙虾Nephrops norvegicus的Photobacterium繁殖生长最快,是冷藏期产生腐败胺类和异味的主要诱发菌[33]。Photobacterium也是鱼类产品形成腐胺和尸胺的主要因素,在鱼类消化腺内繁殖引起腐败,所产生的挥发性物质和胺类扩散至体表[34,35]。本研究 0 d时Photobacterium为第二大优势菌,但到货架期该菌未形成优势菌。C.Bacilloplama也是水产品中重要致腐菌,在0 ℃条件下的生存能力较强,生存pH值范围较广[11,36]。本研究结果发现,所有样品组在冷藏期间均发现C.Bacilloplama存在,在GA组受到抑制,而UVC-GA组不能抑制该菌生长繁殖,类似结果也在0 ℃冷藏的P.vannamei[11]、七鳃鳗(Lampetra morii)[36]和中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)[37]发现。GA和UVC-GA均能抑制罗非鱼皮表面C.Bacilloplama生长,但是 UVC-GA比 GA效果好,可能是该菌对UVC-GA中生成的醌和活性氧的敏感性比GA较强。UVC-GA组比其它组抑制Pseudoalteromonas和C.Bacilloplama显著强。说明 UVC-GA 抑制Pseudoalteromonas繁殖生长效果最强。本研究结果显示,Pseudoalteromonas是DI5的第一优势腐败菌,在UVC-GA8中受到抑制,在GA5成为了第二优势腐败菌,说明该菌在罗非鱼皮腐败变质起到主要角色,对UVC-GA敏感而对GA几乎不敏感。

2.2 TVC变化

TVC变化检测比较相同处理天数不同处理条件下的显著性差异,如图2所示,DI、GA和UVC-GA组的初始TVC分别为1.38、1.38、1.37 log(CFU/g),随着冷藏时间延长,TVC不断增加。ICMSF[38]提出水产品的 TVC变质阈值是 7 log(CFU/g)。第 2 d,UVC-GA组的TVC显著低于DI组、GA组(p<0.05),GA组显著低于DI组(p<0.05)。第8 d,UVC-GA组3.16 log(CFU/g)比DI组6.74 log(CFU/g)和GA 组4.52 log(CFU/g)分别显著减少 3.58、1.36 log(CFU/g)(p<0.05)。DI组的TVC在第5 d为5.37 log(CFU/g),与Jia等人[29]0 ℃和5 d,5.66 log(CFU/g)和WYSOKA等人[39]0 ℃和5 d,5.24 log(CFU/g)研究结果相似。DI组、GA组和UVC-GA组的感官评价货架期分别为5 d、7 d和8 d,在第8 d,UVC-GA组的TVC比DI组和GA组显著减少3.58、1.36 log(CFU/g)(p<0.05)。Cai等人[6]研究发现 UVC-GA抗菌液能使鲈鱼Lateolabrax japonicas的TVC减少1.47 log(CFU/g)。Liu等采用 UVC-GA抗菌液处理鳙鱼Aristichthys nobilis,使TVC减少1.33 log (CFU/g)[7]。这些结果表明UVC-GA具有显著抑菌保鲜效果。

图2 冷藏中罗非鱼皮TVC进程变化Fig.2 Progress in TVC of tilapia skin during refrigerated storage

2.3 TVB-N值变化

TVB-N值变化检测比较相同处理天数不同处理条件下的显著性差异,图3所示,所有样品组的TVB-N值在冷藏期间不断增加,DI组、GA组和UVC-GA组的初始TVB-N值分别为8.10、8.09和8.11 mg N/100 g,自第2 d起,TVB-N值一直是UVC-GA组

图3 冷藏中罗非鱼皮TVB-N进程变化Fig.3 Progress in TVB-N of tilapia skin during refrigerated storage

2.4 pH值变化

pH值变化检测比较相同处理天数不同处理条件下的显著性差异,如图4所示,DI组、GA组和UVC-GA组的初始pH值无显著差异,分别是6.81、6.81和6.80。DI组第5 d出现最低pH值,随后显著上升。GA组第7 d出现最低pH值,随后显著上升。两组的pH值变化呈V字形,而UVC-GA组的pH值变化呈线性下降趋势(6.74~6.88),UVC-GA组的pH先高于GA组和DI组,分别自第5 d和第7 d始低于DI组和GA组。实验结束后,DI组、GA组和UVC-GA组的pH值分别为8.02、7.81和6.74。相关文献称,pH值大小与冷藏过程中肉质表面上微生物增长多少有关[29]。水产品在贮藏过程中pH值的增加主要是由于蛋白质和其他含氮物质在微生物和内源酶的作用下分解成挥发性碱,如胺和三甲胺[40,41]。研究称,一般食品中pH变化多呈V字形改变,在腐败开始是略微降低,随后升高,水产品保持良好品质的pH值不超过7.7,新鲜水产品的pH值范围为6.6~7.8[42],这与本研究结果相似。说明UVC-GA能改变罗非鱼皮腐败变质,能保持鱼皮pH稳定在新鲜范围,而GA和DI效果不佳,可能是 UVC-GA 通过抑制Pseudoalteromonas和C.Bacilloplama等腐败菌显著影响罗非鱼皮的pH,使pH值保持在新鲜范围。

图4 冷藏中罗非鱼皮pH进程变化Fig.4 Progress in pH value of tilapia skin during refrigerated storage

2.5 感官评价结果

食品腐败主要是腐败菌滋生造成食品品质下降,主要是颜色、气味、质地、可接受性下降。U细菌在肉质品表面大量繁殖生长过程中产生大量代谢产物,这些代谢产物导致食品腐败,引起肉质变色、理化性质劣变,结构破坏、异味产生,造成感官指标下降[29],如表1所示,随贮藏时间的延长,所有样品感官评分均显著下降(p<0.05)。第2 d,与DI组相比,GA组和UVC-GA组在颜色、气味、组织、可接受性评分显著高(p<0.05),GA组与UVC-GA组在颜色、组织、可接受性评分差异显著(p<0.05),而在气味上无显著差异(p<0.05)。总的来说,DI组和GA组分别自第5、7 d起均处于 1.0~3.9范围,说明鱼皮发生腐败,DI组和 GA组的感官评价货架期分别是 5 d和 7 d。UVC-GA组在第8 d各项评分均大于6,说明鱼皮一直处在新鲜状态,UVC-GA组的感官评价货架期超过8 d。Pseudoalteromonas是肉质的腐败核心菌属,能产生大量的硫化物和丙酮,可水解蛋白质,导致质地劣化,严重影响肉质感官[43]。本研究中,这可能是由于UV-C辐射 GA后产生了醌和活性氧,对Pseudoalteromonas有较好抑制效果。使得 UVC-GA组的气味、颜色和质地评分显著高于DI组和GA组(p<0.05)。

表1 冷藏中罗非鱼皮感官评分Table 1 Sensory scores of tilapia skin during refrigerated storage

2.6 ATP化合物降解变化

图5为ATP复合物(IMP、HxR、Hx)和K值变化。如图所示所有样品组随着冷藏时间延长,IMP和HxR含量先增加后减少,K值和Hx含量不断增加。各样品组的HxR含量在实验初期第0 d没有显著差异,DI组和GA组的HxR含量在第4 d达到最大值(分别是3.63和2.55 μmol/g),而UVC-GA组在第5 d达到最大值,为0.88 μmol/g。DI组、GA组和UVC-GA组的IMP最大值分别为3.05、4.11和5.43 μmol/g,UVC-GA组的IMP含量显著高于其它组(p<0.05),说明UVC-GA组能有效抑制IMP降解。此外,自第2 d起,Hx含量随着贮藏时间延长而逐渐增加,但UVC-GA组的 Hx含量显著低于 GA组和 DI组(p<0.05),而UVC-GA组的K值从第2 d起显著低于其它组(p<0.05)。DI组和GA组的K值分别在自第5 d、第7 d起均大于40%,UVC-GA组第8 d才接近 20%。有研究表明肉质的 ATP降解通过“ATP→ADP→AMP→IMP→HxR→Hx”复杂转化途径实现,并且转化至中间物IMP的途径为完全自溶过程[29]。本研究中,可能UVC-GA内的醌和活性氧阻断了“IMP→HxR”转化途径,UVC-GA 组较另两组更能显著抑制罗非鱼皮的IMP进一步降解,避免鱼皮口感质量下降,新鲜度得以维持。Hx的形成与腐败菌产生的核苷磷酸化酶有关[44]。研究称,IMP在自溶酶和细菌酶作用下转化为HxR,HxR再转化为Hx,过多的Hx积累使水产品产生苦味[29]。本研究发现,自第2 d起,UVC-GA组的Hx显著低于GA组和HxR,但HxR高于两组,可能是UVC-GA能显著抑制腐败菌群繁殖生长,减少细菌酶作用于HxR所产生的其降解作用。K值指ATP分解的低级产物HxR和Hx占ATP系列分解产物的百分比,主要适用于鱼类早期腐败的鉴定,若K≤20%说明鱼体绝对新鲜,K≥40%说明鱼体开始有腐败迹象[29]。本研究发现,UVC-GA的K值在第8 d才接近20%,而GA组和DI组分别在第7 d和第5 d均大于40%,进一步证实了UVC-GA抑制ATP降解效果好。此外,鱼皮含有大量胶原蛋白,胶原蛋白是具有稳定三螺旋结构的生物大分子,比肌肉中其它蛋白抗降解能力高[45],因此鱼皮中ATP降解转化慢可能与鱼皮胶原蛋白含量高有关。

图5 冷藏中罗非鱼皮IMP(a)、 HxR(b)、Hx(c)和 K-值(d)变化Fig.5 Progress in IMP (a), HxR (b), Hx (c), K-value (d) of tilapia skin during refrigerated storage

2.7 腐胺和尸胺含量变化

水产品腐败产生的生物胺主要是腐胺和尸胺,是一类非挥发性的低分子量含氮化合物,主要由细菌脱羧酶作用于游离氨基酸脱羧而形成,均是指示水产品在不同温度贮藏下的降解指标[46]。如表2所示,第0 d时腐胺含量样品组中未检测,但其含量随着贮藏时间增加而增加,DI组、GA组、UVC-GA组在第8 d达到最大值,分别高达23.15、10.86和4.96 mg/kg。自第2 d起,UVC-GA组的腐胺其含量显著低于DI组和UVC-GA组(p<0.05)。第0 d时尸胺同样的在所有样品未检出,但其含量随着贮藏时间增加而增加,尸胺在第8 d DI组、GA组、UVC-GA组的分别达到18.27、6.46和3.06 mg/kg。UVC-GA组含量均显著低于GA组和DI组(p<0.05)。表明冷藏过程中鱼皮产生腐胺和尸胺被UVC-GA抑制效果最好,可能因为细菌脱羧酶活性或冷藏起始腐败菌Pseudoalteromonas被UVC-GA内的高抗菌物醌和活性氧抑制,增强单用GA的抑菌效果。有研究表明,醌和活性氧能引起细菌的核酸损伤、蛋白质氧化、多糖结构破坏,抑制细菌生长繁殖[46]。生物胺是氨基酸被多种氨基酸脱羧酶脱羧产生,筛选脱羧酶抑制剂对于抑制由水产品腐败所产生的生物胺具有重要意义[47]。

表2 冷藏中罗非鱼皮生物胺变化Table 2 Changes in biogenic amines content of tilapia skin during refrigerated storage

3 结论

通过对 0 ℃冷藏的罗非鱼皮的微生物区系、感官指标、TVB-N、ATP复合物、K值、生物胺、TVC研究发现,在初始贮藏(0 d)时,鱼皮DI组、GA组和UVC-GA组的微生物区系、TVB-N、ATP复合物、K值、生物胺、TVC组成变化不大,且相似性极高。而随着时间推移,DI组、GA组和UVC-GA组的感官保质期发生改变,综合评价分别为5 d、7 d、8 d。货架期DI5、GA7和UVC-GA 8组的微生物区系组成发生明显改变。UVC-GA对Photobacterium和Pseudoalteromonas有较好的抑制作用。UVC-GA组的TVB-N、TVC、腐胺、尸胺、次黄嘌呤核苷(HxR)和次黄嘌呤(Hx)的含量均比较低DI组和GA组低,但5′-单磷酸肌苷(IMP)含量高于其它组;UVC-GA8的K值显著低于DI 5和GA 7,随着贮藏时间延长UVC-GA组的PH值呈下降线性趋势,而DI组和GA组则呈“V”形。而通过对各样品组的罗非鱼皮样品对比分析结果发现,与DI组相比,UVC-GA组和GA组的罗非鱼皮品质较好,其中UVC-GA组的品质最佳,感官保质期最长。罗非鱼皮在 0 ℃冷藏过程中的优势腐败菌引起品质变化的潜在机制和UVC-GA抑菌机理需进一步深入研究。

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