多靶栅栏技术在草鱼贮藏过程中对微生物腐败的控制研究

摘要

我国淡水鱼资源丰富,其中草鱼作为我国“四大家鱼”之一,不仅食用品质很好,而且销售价格适中,深受消费者欢迎。因此,草鱼养殖产量、消费量和产值均居淡水鱼首位,2010年其总产量为422.22万吨,约占全国淡水产品总量的20.45%。然而,淡水鱼肉由于水分含量高、pH接近中性,肌肉组织细嫩,组织蛋白酶作用旺盛、体表粘液多等特点,且鱼体内(头、鳃、内脏)携带有大量微生物,在贮藏、运输、加工及鲜销过程中极易腐败;加之我国淡水鱼加工率低下(不足30%)。目前市场上草鱼仍以鲜销为主,鲜销过程中腐败率达30%以上,造成了极大的资源浪费。因此,研究和开发草鱼的防腐保鲜新技术、提高鱼肉质量和货架期研究不仅意义重大,而且非常迫切。
　　 本文以草鱼为研究对象,分析了草鱼肉在常温和低温贮藏过程中的腐败进程,并对其低温贮藏过程中的优势腐败菌进行了鉴定;通过低温、原料减菌化、酸化、添加生物保鲜剂等栅栏因子的优化和集成应用,有效控制了草鱼贮藏过程中的微生物腐败,将冷鲜分割草鱼的货架期(二级鲜度)延长至12d以上。主要创新的研究内容如下:
　　 对草鱼常温和低温贮藏过程中的微生物菌落总数、硫代巴比妥酸值(TBA值)、挥发性盐基氮含量(TVB-N值)、pH值、蛋白质降解情况进行了分析,发现微生物菌落总数的增长与TBA值、TVB-N值的增加和蛋白质降解有一定的相关性,而微生物菌落总数最能反映草鱼贮藏过程中的腐败进程,说明微生物是导致草鱼腐败的主要因素。草鱼肉在25℃贮藏时,1d内微生物菌落总数就达到2.46×107CFU/g,发生明显腐败;而在4℃贮藏4d后,鱼肉微生物菌落总数达到1.03×106CFU/g,超过国标GB2733-2005要求的临界鲜度(＜106CFU/g),开始逐渐腐败。
　　 对草鱼低温贮藏过程中的优势腐败菌进行了分离和鉴定,发现其优势腐败菌主要为乡间布丘氏菌(Buttiauxellagaviniae)、草莓假单胞菌(Pseudomonasfragi)、热杀索丝菌(Brochothrixthermosphacta)、静止嗜冷杆菌(Psychrobacterimmobilis);在整个冷藏过程中,除静止嗜冷杆菌随着贮藏时间延长一直增长外,其余三种优势腐败菌都需要一定的适应期,然后才呈现缓慢的增长趋势。
　　 研究了单个栅栏因子对草鱼贮藏过程中微生物腐败的控制,并对相应因子进行了优化:(1)研究了草鱼肉减菌预处理工艺,显著降低了鱼肉的初始菌数,通过响应曲面法获得的最佳减菌工艺为:鱼肉经质量浓度157mg/L的ClO2和质量浓度1.1g/L的H2O2的杀菌液中浸泡处理6.4min后,减菌率达90.51%;(2)在单因素实验基础上,通过正交试验获得了酸化处理鱼肉的最优条件,即以0.4mol/L、pH3.0的乳酸/乳酸钠缓冲液浸泡鱼块6min,低温贮藏6d后,其微生物菌落平均总数为5.85×104CFU/g,远低于新鲜草鱼二级品的微生物指标要求(＜1.0×106);(3)在单因素实验基础上,通过Box-Behnken试验设计,用响应曲面法分析实验结果,得出了生物保鲜剂处理鱼肉的最优条件,即Nisin浓度0.11%、溶菌酶浓度0.42%、浸泡时间5.9min,此条件下贮藏6d,微生物菌落总数为6.485×104CFU/g。而在此优化条件下进行3次验证实验,测得的微生物菌落总数的均值为6.61×104CFU/g,与理论预测值6.485×104CFU/g的相对误差较小;(4)研究了壳聚糖溶液对鱼肉微生物的影响,发现用壳聚糖浓度为1.5%、酒精浓度为75%的涂膜液喷涂于鱼肉表面后,对鱼肉微生物有很好的控制作用。
　　 利用栅栏技术理论,通过用已筛选和优化的栅栏因子如原料低温预处理、减菌剂减菌处理、酸化、添加生物保鲜等对鱼肉进行集成保鲜,获得集成了多个栅栏效应的草鱼鱼肉的保鲜工艺,很好地发挥了多靶栅栏对鱼肉微生物的控制效应,使冷鲜草鱼肉的货架期(二级鲜度)延长至12d以上。
　　 本文的研究成果具有一定的理论意义和应用价值,为淡水鱼的保鲜研究和冷鲜鱼相关产品生产奠定了基础。