紫外線殺菌結(jié)合氣調(diào)包裝技術(shù)對(duì)帶魚品質(zhì)的影響

賀 瑩

（呂梁學(xué)院生命科學(xué)系，山西 呂梁 033000）

帶魚（hairtail）又名刀魚，是我國目前最主要的海鮮之一，盛產(chǎn)于東海岸，深受我國人民喜愛。帶魚肉質(zhì)細(xì)嫩可口，魚刺分布均勻，大多集中在魚體腹部。通常采用冷凍條件進(jìn)行帶魚的運(yùn)輸和貯藏。魚體脂肪集中于體表，當(dāng)貯藏方式不當(dāng)或貯藏時(shí)間過久時(shí)，脂肪轉(zhuǎn)化成黃色物質(zhì)，使得帶魚體表原有的銀灰色顏色發(fā)生改變。帶魚中含有豐富的微量元素、VA等多種維生素及不飽和脂肪酸，可有效避免高血壓、腦血栓等心血管疾病，同時(shí)還可作為各年齡階段人群的理想食品。

紫外線（波長253.7～410.0 nm）作為一種常見的殺菌手段，可有效殺滅食品中的各種微生物，從而抑制肉制品中微生物的繁殖，延長肉制品的貯藏期。氣調(diào)包裝（modified atmosphere package，MAP）[1-2]是利用不同比例的O2、N2、CO23 種氣體組合對(duì)食品進(jìn)行充氣包裝，其中CO2可以阻礙需氧菌與霉菌的生長，從而有效延長細(xì)菌的潛伏期，推遲指數(shù)生長期；O2可以有效阻礙厭氧菌的生長；N2難以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只作為載氣存在。目前，在食品的包裝及貯藏技術(shù)中，紫外線滅菌技術(shù)與MAP技術(shù)具有較大的發(fā)展空間和市場前景。李影球等[3]曾研究紫外線非熱殺菌技術(shù)對(duì)肉類的影響作用，結(jié)果表明，該常溫殺菌技術(shù)能夠有效避免高溫處理?xiàng)l件對(duì)營養(yǎng)成分的破壞，并對(duì)紫外線非熱殺菌技術(shù)做出肯定。湯秋冶[4]、尹茂文[5]、馮敘橋[6]等對(duì)MAP保藏對(duì)蝦類海產(chǎn)品品質(zhì)的影響進(jìn)行研究，結(jié)果表明，MAP能夠在較大程度上降低多酚氧化酶的活性，防止海產(chǎn)品表層顏色的改變，從而延長蝦類海產(chǎn)品的貯藏期。本研究將前期實(shí)驗(yàn)篩選得到的紫外線結(jié)合MAP用于冷鮮帶魚保鮮，并以菌落總數(shù)、總揮發(fā)性鹽基氮（total volatile base nitrogen，TVB-N）含量、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值等指標(biāo)評(píng)價(jià)其保鮮效果，旨在延長帶魚的保鮮期。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮帶魚 市售；平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基、氧化鎂、氯化鈉、TBA、三氯乙酸（均為分析純）及丙二醛標(biāo)準(zhǔn)溶液 山西航科試劑公司。

1.2 儀器與設(shè)備

YZ-500/2S氣調(diào)包裝機(jī) 上海鈞望科技發(fā)展有限公司；JY2002電子分析天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；YXQ-LS-50A壓力蒸汽滅菌鍋 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；SW-CJ-1D超凈工作臺(tái) 蘇州凈化設(shè)備有限公司；UV-1601紫外分光光度計(jì) 北京北分瑞利分析儀器（集團(tuán)）有限責(zé)任公司。

1.3 方法

1.3.1 帶魚的預(yù)處理

將去除頭尾的新鮮帶魚經(jīng)去骨、去內(nèi)臟處理后用無菌水進(jìn)行清洗，并在無菌條件下晾干，切塊（5 cm見方），置于經(jīng)過殺菌處理的包裝袋中進(jìn)行真空抽氣，將真空包裝的帶魚樣品置于波長253.7 nm紫外線[7-9]殺菌燈下15 min，最后進(jìn)行各實(shí)驗(yàn)組樣品的充氣處理，并與空白對(duì)照組樣品同時(shí)置于4 ℃條件下貯藏，實(shí)驗(yàn)分組如表1所示。

表 1 紫外線殺菌結(jié)合MAP處理實(shí)驗(yàn)分組Table 1 Experimental groups of ultraviolet sterilization combined with MAP

分別于貯藏0、2、4、6、8、10、12、14、16 d進(jìn)行指標(biāo)測定，樣品隨機(jī)抽取。未進(jìn)行紫外線照射處理的真空包裝作為基礎(chǔ)組，與各實(shí)驗(yàn)組比較。

1.3.2 帶魚貯藏期間的指標(biāo)測定

1.3.2.1 感官評(píng)價(jià)

參考GB/T 18108－2008《鮮海水魚》[10]和Durana等[11]的方法進(jìn)行測評(píng)，主要針對(duì)帶魚的色澤、氣味、組織形態(tài)和組織彈性4 個(gè)方面進(jìn)行測評(píng)。隨機(jī)選取10 個(gè)感官評(píng)測人員進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)并給出相應(yīng)分?jǐn)?shù)，新鮮5 分，2 分以下表示帶魚腐敗。帶魚感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表 2 帶魚感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of hairtail

1.3.2.2 TVB-N含量測定

參照GB 5009.228—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》[12]中的自動(dòng)凱氏定氦法和王旸[13]、岳曉華[14]等的方法。

1.3.2.3 TBA值測定

標(biāo)準(zhǔn)曲線制作：分別吸取丙二醛標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL置于納氏比色管中，加蒸餾水至5 mL，加入5 mL TBA溶液，混勻加蓋，在90 ℃水浴鍋中加熱并保溫，取出冷卻后，5 000 r/min離心5 min；經(jīng)混勻、靜置后測定吸光度，制得標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=1.259x+0.003（R2=0.999）。

樣品測定：稱取5 g碎魚肉，加入25 mL三氯乙酸、乙二胺四乙酸混合溶液，振搖后除去油脂；量取濾液5 mL，加入5 mL TBA溶液，之后步驟按標(biāo)準(zhǔn)曲線制作方法操作。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算樣品的TBA值[15-17]。

1.3.2.4 菌落總數(shù)測定

參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》[18]和盧行安[19]、蔣強(qiáng)[20]等的方法，采用平板傾注法操作；培養(yǎng)基選用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，經(jīng)過48 h、36 ℃培養(yǎng)，計(jì)算菌落總數(shù)[21-23]。

1.3.2.5 菌種鑒定

采用rDNA的保守區(qū)域進(jìn)行菌種鑒定[24-26]是一個(gè)基本的分子生物學(xué)指標(biāo)，通過鑒定結(jié)果可以了解未知菌種與NCBI公布序列的哪個(gè)種屬比較相近，從而初步判斷帶魚貯藏過程中優(yōu)勢(shì)菌種所屬的種屬。具體方法如下：1）設(shè)計(jì)特異性引物并合成引物；2）擴(kuò)增16S rDNA全序列；3）通過膠回收方法進(jìn)行聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerase chain reaction，PCR）產(chǎn)物純化[27-28]；4）將純化后的PCR產(chǎn)物采用ABI 3730XL測序儀進(jìn)行測序；5）將測序結(jié)果與GenBank數(shù)據(jù)庫進(jìn)行BLAST分析，并保存比對(duì)結(jié)果[29-30]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)中每組數(shù)據(jù)均進(jìn)行3 次重復(fù)測定，數(shù)據(jù)用Excel 2016軟件處理，數(shù)據(jù)間的差異顯著性通過SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析[31]。

2 結(jié)果與分析

2.1 帶魚貯藏期間的感官評(píng)分

表 3 各組帶魚貯藏期間的感官評(píng)分Table 3 Sensory evaluation of hairtail during chilled storage

由表3可知，空白對(duì)照組帶魚的感官評(píng)分在貯藏第2天與實(shí)驗(yàn)組出現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05），第6天出現(xiàn)嚴(yán)重腐敗變質(zhì)，體表附著黃色物質(zhì)，色澤暗淡，氨臭味顯著，纖維不清晰、不致密，手指按壓魚體表面后難以恢復(fù)。各實(shí)驗(yàn)組在第4天仍保持新鮮帶魚的特征，體表呈銀灰色，魚腥味明顯，肌纖維清晰、致密完整，彈性好。MAP1組在貯藏第10天沒有光澤，無魚腥味，氨臭味明顯，纖維不清晰、不致密，手指按壓后恢復(fù)時(shí)間較長；貯藏第12天，色澤暗淡，氨臭味明顯，手指按壓魚體表面后緩慢恢復(fù)，體表黃色附著物多，判斷該組樣品開始腐敗。MAP2組在貯藏第8天，光澤度低，體表呈色暗淡，魚腥味較弱，氨臭味明顯，手指按壓后恢復(fù)時(shí)間較長，貯藏至第10天徹底腐敗。MAP3與MAP4組在貯藏后期感官評(píng)分差異不大（P＞0.05），分別在12、14 d出現(xiàn)魚脂脫落，光澤度高，魚體腐敗。從感官評(píng)分的角度看，各實(shí)驗(yàn)組處理可以明顯延長帶魚貯藏期。

2.2 帶魚貯藏期間的TVB-N含量

由圖1可知，帶魚的TVB-N含量初始值為9.20 mg/100 g，各實(shí)驗(yàn)組的TVB-N含量隨貯藏時(shí)間的增加不斷提高，變化趨勢(shì)與帶魚在各個(gè)貯藏階段所得的感官評(píng)分趨勢(shì)大致相同?？瞻讓?duì)照組帶魚的TVB-N含量上升速率最大，于貯藏第6天超過合格標(biāo)準(zhǔn)；MAP4組帶魚的TVB-N含量增加最為緩慢，MAP2組最快，這可能是由于受到MAP氣體比例的影響；MAP1、MAP2組的TVB-N含量增加速率相差較小，MAP3、MAP4組在貯藏第8天之前相差較小，隨后出現(xiàn)明顯差異。因此，從TVB-N含量的角度來看，MAP1、MAP2、MAP3、MAP4組處理分別延長帶魚貯藏期至12、10、14、16 d，MAP4實(shí)驗(yàn)組帶魚的貯藏效果最好，相比空白對(duì)照組可以在一定程度上起到延長貯藏期的作用。

2.3 帶魚貯藏期間的TBA值

由圖2可知，各實(shí)驗(yàn)組與空白對(duì)照組帶魚的TBA值隨貯藏時(shí)間的延長呈不斷升高的趨勢(shì)，且4 個(gè)實(shí)驗(yàn)組的TBA值均高于空白對(duì)照組，說明MAP中的O2能夠加速帶魚的脂肪氧化，而真空包裝能夠有效減緩脂肪氧化。MAP1組與MAP2組的O2占比相同，因此在各貯藏階段TBA值相差不大，同時(shí)也說明MAP中CO2的占比對(duì)帶魚脂肪氧化過程的影響較小。MAP3、MAP4組貯藏期間的TBA值增加較緩慢，與空白對(duì)照組接近，這可能是由于MAP中O2的占比較小。

2.4 帶魚貯藏期間的菌落總數(shù)

根據(jù)我國水產(chǎn)品行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)，帶魚菌落總數(shù)＞6 （lg（CFU/g））為不可食用范圍，經(jīng)檢測，本研究帶魚樣品的初始菌落總數(shù)為2.9 （lg（CFU/g））。由圖3可知，各組帶魚樣品的菌落總數(shù)隨貯藏時(shí)間的延長而增長，其中空白對(duì)照組的細(xì)菌繁殖最快，與實(shí)驗(yàn)組相比于第4天出現(xiàn)顯著性差異，在第6天菌落總數(shù)高達(dá)6.5 （lg（CFU/g）），超出海產(chǎn)品可食用的菌落總數(shù)限制，因此判斷該組帶魚樣品已腐敗變質(zhì)，失去食用價(jià)值。MAP1組帶魚貯藏第14天時(shí)的菌落總數(shù)為5.47 （lg（CFU/g）），相較于第12天出現(xiàn)快速明顯增長，貯藏第16天時(shí)的菌落總數(shù)為6.25 （lg（CFU/g）），超出國家標(biāo)準(zhǔn)限制。MAP2組帶魚貯藏第8天時(shí)的菌落總數(shù)為4.33 （lg（CFU/g）），出現(xiàn)明顯快速增長，貯藏至第14天時(shí)，菌落總數(shù)為6.32 （lg（CFU/g）），超出可食用范圍。MAP3、MAP4組帶魚貯藏16 d時(shí)的菌落總數(shù)分別為5.96、5.92 （lg（CFU/g）），相比MAP1、MAP2組細(xì)菌生長較為緩慢，說明MAP中CO2的氣體比例越高，抑菌效果越明顯。

2.5 真空包裝腐敗帶魚的優(yōu)勢(shì)菌種鑒定

對(duì)于真空包裝腐敗帶魚，通過菌種的擴(kuò)增培養(yǎng)，篩選出1 株優(yōu)勢(shì)菌為菌株DY032，通過采用rDNA的保守區(qū)域在GenBank數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行BLAST比對(duì)，進(jìn)行菌種鑒定，初步得出細(xì)菌所屬種屬[29-31]。菌株的瓊脂糖凝膠電泳檢測結(jié)果如圖4所示，擴(kuò)增的片段為單一譜帶，大小約為1.5 kb，無明顯特異擴(kuò)增現(xiàn)象。

表 4 真空包裝腐敗帶魚優(yōu)勢(shì)菌株的16S rDNA序列比對(duì)結(jié)果Table 4 Results of 16S rDNA sequence alignment of the dominant spoilage strain

膠回收16S rDNA序列，由金斯瑞生物科技有限公司測序。菌株DY032序列長度為1 312 bp。由表4的序列比對(duì)結(jié)果可知，優(yōu)勢(shì)菌株與Bacillus cereus 16S rDNA的相似度達(dá)100%，說明該菌株為蠟樣芽胞桿菌。

3 結(jié) 論

紫外線殺菌技術(shù)結(jié)合MAP處理帶魚冷藏期間的感官評(píng)分明顯高于空白對(duì)照組，同時(shí)紫外線殺菌技術(shù)結(jié)合MAP處理能夠減緩帶魚冷藏過程中菌落總數(shù)的增長，其菌落總數(shù)、TVB-N含量均明顯低于空白對(duì)照組，TBA值則高于空白對(duì)照組。氣體比例為60% CO2+40% N2+7% O2的實(shí)驗(yàn)組MAP4在抑菌方面的效果較為明顯，能夠有效抑制帶魚體內(nèi)的細(xì)菌繁殖，減緩細(xì)菌對(duì)帶魚的腐敗作用，并在一定程度上減緩脂肪氧化，相比于未經(jīng)紫外線處理的基礎(chǔ)組，延長帶魚貯藏期至15 d。同時(shí)，分離和鑒定了真空包裝腐敗帶魚的優(yōu)勢(shì)菌株。上述結(jié)果表明，紫外線結(jié)合MAP可以延長帶魚的貯藏期，本研究可以為帶魚的保鮮技術(shù)提供理論依據(jù)。