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4 ℃、20 ℃贮藏下鲍鱼品质变化

2017-07-31郝若伊张公亮王佳莹侯红漫

食品与发酵工业 2017年6期
关键词:腐胺鲍鱼单胞菌

郝若伊,张公亮,王佳莹,侯红漫

(大连工业大学 食品学院,辽宁省水产品质量安全与控制重点实验室,辽宁 大连,116034)

4 ℃、20 ℃贮藏下鲍鱼品质变化

郝若伊,张公亮,王佳莹,侯红漫*

(大连工业大学 食品学院,辽宁省水产品质量安全与控制重点实验室,辽宁 大连,116034)

以新鲜鲍鱼为原料,应用选择培养基、高效液相色谱技术等对贮藏期间的微生物、生物胺及相关理化指标(感官评价、挥发性盐基氮(Total volatile basic nitrogen,TVB-N)、pH值)进行测定,研究4 ℃、20 ℃贮藏下鲍鱼品质劣变的优势菌以及危害因子生物胺的产生情况。2种贮藏温度下,假单胞菌和腐败希瓦氏菌均为优势腐败菌,腐胺、尸胺含量和TVB-N值、总菌落数、假单胞菌、腐败希瓦氏菌数量有良好的相关性(R2=0.983~0.914),尸胺、腐胺可以作为鲍鱼品质评价的参考指标,4 ℃可以有效抑制鲍鱼的腐败进程,延长鲍鱼保质期。

鲍鱼;腐败菌;生物胺;挥发性盐基氮

生物胺是一种低分子量的碱性含氮化合物,广泛存在于蛋白质及氨基酸含量丰富的水产品、肉品中,主要通过微生物产生的氨基酸脱羧酶分解游离氨基酸产生[1]。过量摄入生物胺可引发偏头痛、舌头麻木、破伤风、四肢痉挛[2]等一系列健康问题。基于生物胺的潜在毒性,有关水产品中生物胺的研究已成为热点问题。关于海水鱼等贮藏期间生物胺及品质变化的研究已多有报道[3-5],关于贝类生物胺的研究却鲜有见闻。目前已有少量涉及小型贝类如虾夷扇贝、牡蛎贮藏过程中生物胺及品质的变化的研究[6-8],但关于鲍鱼贮藏过程生物胺含量以及微生物、品质相关性研究很少见。

鲍鱼富含蛋白质,同时富含多种生理活性物质,且脂肪、胆固醇含量较低,具有很高的食用价值,被人们视为“海味珍品之冠”。鲍鱼贮藏流通期间在微生物作用下易发生腐败变质,并代谢产生生物胺等有害因子,导致品质下降。本文以pH值、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、感官评价、腐败微生物、生物胺为指标,对鲍鱼4 ℃、20 ℃贮藏过程中品质变化进行研究,探索贮藏温度对生物胺、微生物的影响以及生物胺作为鲍鱼品质监测指标的可行性。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

皱纹盘鲍(Haliotisdiscushannaiino)购于大连新长兴水产品批发市场,体重58.36±9.27 g,1 h内活体运至实验室。将鲜活鲍鱼去壳、去内脏,洗净后沥水,分装入聚乙烯自封袋中。样品分为2组,一组置于4 ℃冰箱贮存,贮藏时间15 d,每3 d对各指标进行检测;一组置于20 ℃恒温恒湿(湿度60%)环境培养箱中,贮藏时间72 h,每12 h对各指标进行检测。每个测试点取6只鲍鱼作为6个独立重复试验。

乙腈、丙酮为色谱纯,国药集团化学试剂有限公司;平板计数琼脂等培养基,青岛高科技园海博生物技术有限公司;生物胺标准品(腐胺、尸胺等),源叶生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

酸度计FE20,梅特勒-托利多仪器有限公司;恒温恒湿环境培养箱HPP260,德国memmert;高速冷冻离心机Z-323K,德国Hermle;液相色谱仪、SinoChrom ODS-BP色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),大连依利特分析仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 感官评价

参照GB 2733—2015《食品安全国家标准鲜、冻动物性水产品》以鲍鱼体表光泽、组织形态、弹性、气味4项为指标,由6名经过训练的评价员进行逐项评分,总分值以4项之和表示。具体评分标准见表1。

1.3.2 pH值测定

按照GB/T 5009.45—2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》中酸度计法测定。

1.3.3 TVB-N测定

按照GB/T 5009.45—2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》中第二法微量扩散法测定。

1.3.4 微生物计数

参照GB4789.2—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》方法,针对不同微生物对培养基和培养时间与温度进行调整。菌落计数单位log10CFU/g。微生物具体培养条件见表2[4-5,8-9]。

表1 鲍鱼感官评定评分标准

表2 微生物培养条件

1.3.5 生物胺检测

生物胺的提取和衍生参考李凯风[2]的方法。采用SinoChrom ODS-BP(4.6 mm×250 mm,5 μm)色谱柱,流动相A为乙酸铵溶液(浓度为0.1 mol/L),流动相B为乙腈,采用梯度洗脱方式:0 min,50%B;25 min,90%B;35 min,90%B;39 min,50%B。流速为0.8 mL/min,柱温30 ℃,进样量50 μg/mL,检测波长254 nm。

1.3.6 统计分析

采用Excel绘图,采用SPSS 20.0进行Ducan’s多重性检验,P<0.05代表差异性显著,P>0.05代表差异性不显著,数值以均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 20 ℃和4 ℃贮藏过程中鲍鱼感官品质的变化

2种温度贮藏过程中鲍鱼感官品质的变化如图1A和图1B所示。总分值20分代表极新鲜,12分以下代表感官上不可接受,4分表示彻底腐败。两种温度贮藏初期感官分值下降缓慢,贮藏24 h以及6 d后感官品质显著下降,20 ℃贮藏60 h鲍鱼感官分值为11.8,4 ℃贮藏12 d鲍鱼感官分值为10.3,均低于感官可接受限值12分。鲍鱼在贮藏期间其脂肪、蛋白质在内源酶和微生物的作用下发生氧化分解,导致自身结构崩解和不良气味挥发性物质产生,色泽和组织结构均变差[10],导致感官品质的下降。

图1 鲍鱼20 ℃(A)和4 ℃(B)贮藏过程中感官品质变化Fig.1 Change in sensory score of abalone stored at 20 ℃(A) and 4 ℃(B)

2.2 20 ℃和4 ℃贮藏过程中鲍鱼pH值的变化

2种温度贮藏过程中鲍鱼pH值的变化情况如图2A和图2B所示。新鲜鲍鱼的pH值为6.89±0.09,接近中性,符合新鲜肌肉组织特性。2种温度贮藏期间pH值均呈先下降后上升的趋势,48 h和9 d达到最小值,分别为6.01和6.05。贮藏初期pH值下降可能源于鲍鱼死后肌肉中糖原酵解形成乳酸以及三磷酸腺苷(ATP)和磷酸肌酸等分解产生磷酸[11]。微生物代谢产生CO2和外界CO2溶于组织生成碳酸,也可能是pH初期下降的原因[8]。随着贮藏时间的延长,2种贮藏温度鲍鱼pH值开始回升,72 h和15 d达到6.31和6.48。这可能由于贮藏后期微生物分解蛋白质形成氨和三甲胺等碱性物质[11]有关。

图2 鲍鱼20 ℃(A)和4 ℃(B)贮藏过程中pH值变化Fig.2 Change in pH value of abalone stored at 20 ℃(A) and 4 ℃(B)

2.3 20 ℃和4 ℃贮藏过程中鲍鱼TVB-N值的变化

TVB-N是指动物性食品在贮藏过程中,蛋白质、核苷酸以及游离氨基酸等含氮物质在内源酶和微生物的共同作用下,分解产生盐基氮类物质,如氨类、二甲胺、三甲胺等[9]。TVB-N的含量通常用来评价水产品贮藏过程中的品质劣变程度。2种温度贮藏过程中鲍鱼TVB-N值的变化情况如图3A和图3B所示。新鲜鲍鱼的初始TVB-N值为4.27 mg/100g,2种温度贮藏初期TVB-N值变化平缓,这可能因为贮藏初期微生物数量少,蛋白质分解程度低[9],也可能因为贮藏前期的酸性产物,如乳酸、磷酸等会与挥发性盐基氮发生中和反应[8],导致TVB-N值变化不显著。贮藏48 h和9 d后,TVB-N值显著增加(P<0.05),分别在60 h和12 d达到24.67 mg/100g和21.31 mg/100g,超过《GB 2733—2015 食品安全国家标准鲜、冻动物性水产品》中规定的贝类TVB-N阈值15 mg/100g。这一结果与感官评分结果相吻合。

图3 鲍鱼20 ℃(A)和4 ℃(B)贮藏过程中TVB-N值变化Fig.3 Change in TVB-N value of abalone stored at 20 ℃(A) and 4 ℃(B)

2.4 20 ℃和4 ℃贮藏过程中鲍鱼菌群变化

2种温度贮藏过程中鲍鱼菌群变化情况如图4A和图4B所示。菌落总数初始值2.43 log10CFU/g,菌落总数随着时间延长而显著增加(P<0.05)。48 h和12 d后,菌落总数分别达到6.11 log10CFU/g和6.80 log10CFU/g,超过为水产品二级鲜度6 log10CFU/g;72 h和15 d后,分别达到7.39 log10CFU/g和7.32 log10CFU/g,超过食品中微生物可接受上限7 log10CFU/g,此时鲍鱼已完全腐败,不可食用。

图4 鲍鱼20 ℃(A)和4 ℃(B)贮藏过程中微生物变化Fig.4 Change in microbial groups(log10 CFU/g) of abalone stored at 20 ℃(A) and 4℃(B)

假单胞菌和腐败希瓦氏菌被认为是有氧冷藏水产品的特定腐败菌[9],鲍鱼假单胞菌和腐败希瓦氏菌变化趋势始终与菌落总数相接近,72 h和15 d后分别达到7.31 log10CFU/g和7.12 log10CFU/g,7.26 log10CFU/g和7.10 log10CFU/g。结果表明,假单胞菌和腐败希瓦氏菌是鲍鱼贮藏过程中的优势腐败菌。这与曹荣[9],裘迪红[12]等对牡蛎和贻贝的研究结果相似。

水产品中肠杆菌数目反应该食品卫生和安全情况,鲍鱼肠杆菌初始菌落数为1.63 log10CFU/g,显著低于总菌落数。2种温度贮藏过程中肠杆菌数量变化缓慢,贮藏末期与总菌落数相差2个对数。气单胞菌整体变化趋势及细菌数量均与肠杆菌相近。鲍鱼乳酸菌初始菌落数较低,为1.76 log10CFU/g,贮藏72 h和15 d后分别达到6.39 log10CFU/g和6.31 log10CFU/g,比总菌落数低近1个对数。因此肠杆菌、气单胞菌和乳酸菌均不是鲍鱼20℃和4℃有氧贮藏条件下的优势腐败菌。

2.5 20 ℃和4 ℃贮藏过程中鲍鱼生物胺的变化

2种温度贮藏过程中生物胺含量的变化如表3所示。亚精胺、精胺含量在整个贮藏期间呈波动变化趋势,可能因为亚精胺和精胺是生物体内自然存在的生理多胺,因此微生物对其影响并不显著[6-7]。精胺含量在整个贮藏过程中始终高于亚精胺含量,这与BAKAR[3]以及ZHANG[13]等研究结果相似。

2-苯乙胺含量在20 ℃和4 ℃贮藏前期没有显著性变化,60 h和12 d后才出现明显上升,贮藏末期达到1.33 mg/kg和1.54 mg/kg,远低于报道的2-苯乙胺在食品中致毒剂量30 mg/kg[14]。酪胺含量在20 ℃和4 ℃贮藏过程中呈逐步增长趋势,贮藏末期含量远低于食品中推荐上限100 mg/kg[14-15]。

色胺和组胺在两种贮藏温度整个贮藏过程中均未检出。有研究表明,色胺前体色氨酸在鲍鱼中含量仅为0.29 mg/g[16],这可能是未检测到色胺的原因。组胺前体物质组氨酸以咪唑二肽的形式存在于水产品中,其在游泳能力强的鱼类中大量存在,贝类运动能力较弱,其肌肉中肌肽、鹅肌肽和鲸肌肽等咪唑二肽含量微乎其微[17],故组胺产生的可能性不大。这与齐凤生[6]等对海湾扇贝的研究结果相似。

腐胺、尸胺是引起水产品劣变的主要生物胺,可用作评价水产品鲜度和微生物腐败程度的指标[18]。新鲜鲍鱼腐胺和尸胺含量低,随贮藏时间延长,两者含量均显著增加(P<0.05),72 h和15 d后达到最大值31.10 mg/kg和13.08 mg/kg、35.11 mg/kg和13.42 mg/kg。2种温度贮藏过程中,腐胺含量一直高于尸胺含量,与HUGHES[19]的研究结果相同。腐胺和尸胺是鲍鱼20 ℃和4 ℃贮藏过程中的主要生物胺。

表3 20 ℃和4 ℃贮藏过程中鲍鱼生物胺质量浓度 单位:mg/kg

注:1 色胺、组胺在整个贮藏过程中均未检出;2 同一列上标相同字母代表没有显著性差异(P>0.05)。

2.6 20 ℃和4 ℃贮藏中腐胺、尸胺与品质指标及微生物的关系

2种温度贮藏过程中腐胺、尸胺与品质指标及微生物的相关系数如表4所示。腐胺、尸胺与TVB-N和菌落总数之间具有极显著相关性(P<0.01),相关系数R2=0.98~0.934。贮藏期间,微生物利用并分解蛋白质、氨基酸等物质大量繁殖,并产生盐基氮类物质,同时微生物产生的氨基酸脱羧酶会将游离氨基酸分解,产生生物胺。这可能是导致生物胺和挥发性盐基氮与细菌总数之间具有极显著相关性的原因。这与WANG等人[18]关于草鱼贮藏期间生物胺及TVB-N的研究结果相似。2种贮藏温度下,腐胺、尸胺与腐败希瓦氏菌和假单胞菌之间相关性极显著(P<0.01),相关系数R2=0.983~0.914。这可能因为腐败希瓦氏菌、假单胞菌能够产生特定的氨基酸脱羧酶-赖氨酸脱羧酶和鸟氨酸脱羧酶,而酪氨酸和鸟氨酸是尸胺和腐胺的前体物质,导致尸胺、腐胺与腐败希瓦氏菌、假单胞菌数间有着密切关系。REZAEI等人[4]研究发现在养殖虹鳟鱼冰温贮藏期间腐胺含量与假单胞菌有密切联系;CHYTIRI等人[5]发现虹鳟鱼中假单胞菌和腐败希瓦氏菌数量增长到106~107log10CFU/g时,尸胺和腐胺含量骤增。由此可见,腐胺、尸胺可以作为鲍鱼贮藏过程中潜在评价指标。

注:1 上下2列数值表示:皮尔逊相关系数、P-值;2*相关性显著,P<0.05,**相关性极显著,P<0.01。

3 结论

(1)20 ℃和4 ℃贮藏鲍鱼在60 h和12 d后感官分值分别降至11.8和10.3,低于感官可接受限值;挥发性盐基氮在60 h和12 d后分别达到24.67 mg/100g和21.31 mg/100g,超过可接受上限。

(2)20 ℃和4 ℃贮藏鲍鱼菌落总数分别在48 h和12 d达到6.11 log10CFU/g和6.80 log10CFU/g,假单胞菌和腐败希瓦氏菌在贮藏末期数量级最高。

(3)20 ℃贮藏72 h,腐胺、尸胺含量分别为31.10 mg/kg和13.08 mg/kg,4 ℃贮藏15 d,腐胺、尸胺含量分别为35.11 mg/kg和13.42 mg/kg。2种贮藏温度下,腐胺、尸胺含量和TVB-N值、总菌落数、假单胞菌和腐败希瓦氏菌数量有良好的相关性(R2=0.983~0.914)。

(4)综上所述,20 ℃和4 ℃贮藏鲍鱼的保质期分别为60 h和12 d,假单胞菌和腐败希瓦氏菌为优势腐败菌,腐胺和尸胺为鲍鱼中主要生物胺,二者与其它理化指标具有良好相关性,可作为鲍鱼品质变化的评价指标,4 ℃可以有效抑制鲍鱼的腐败进程,延长鲍鱼保质期。

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Quality change of abalone (Haliotisdiscushannai) during 4 ℃ and 20 ℃

HAO Ruo-yi, ZHANG Gong-liang, WANG Jia-ying, HOU Hong-man*

(Liaoning Province Key Lab for Aquatic Food Product Quality and Safety Control, School of Food Science and Technology, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China)

Abalone (Haliotisdiscushannai) was used as material and stored under 20 ℃ and 4 ℃. Selective culture methods were used to characterize the changes in spoilage microorganisms during storage. Biogenic amines were analyzed by high performance liquid chromatography. Quality indicators (sensory attributes, total volatile basic nitrogen (TVB-N), pH) were also analyzed. The results showed thatPseudomonas, producing H2S bacteria were dominant microbe in abalone stored at 4 ℃and 20 ℃. Both putrescine and cadaverine showed a well correlation with TVB-N value, total viable counts,Pseudomonasand bacteria producing H2S(R2=0.983-0.914). Putrescine and cadaverine could be used as potential indicators of freshness evaluation in abalone. Storage at 4 ℃ could inhibit the spoilage of abalone and extend shelf life.

Abalone;spoilage microorganisms;biogenic amines;TVB-N

硕士研究生(侯红漫教授为通讯作者,E-mail:houhongman@dlpu.edu.cn)。

辽宁省自然科学基金(201602049)

2016-10-25,改回日期:2016-12-25

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201706012

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