鲈鱼保鲜获突破,储藏12天新鲜如初!

海鲈鱼因其高蛋白、低脂肪、理想的脂肪酸组成大受消费者的喜爱。由于内源酶和微生物的存在,海鲈鱼保质期很短、极易腐烂,虽然在4℃下可以延长一点储存期,但稍有不慎也难逃变质的厄运。延长海鲈鱼的货架期,对于美食爱好者来说具有重要意义。

鲜美的海鲈鱼

海鲈鱼因其高蛋白、低脂肪、理想的脂肪酸组成(高ω-3和ω-6脂肪酸)大受消费者的喜爱。由于内源酶和微生物的存在,海鲈鱼保质期很短、极易腐烂,虽然在4℃下可以延长一点储存期,但稍有不慎也难逃变质的厄运。延长海鲈鱼的货架期,对于美食爱好者来说具有重要意义。

成果介绍

新加坡国立大学(苏州)研究院Hongshun Yang教授团队通过真空浸渍工艺将鱼明胶(FG)和葡萄籽提取物(GSE)涂覆在海鲈鱼鱼片表面,研究了它们对海鲈鱼储存过程中水分变化、细菌繁殖的影响。发现FG能很好锁住鱼片中的水分,GSE可以减少鱼片中细菌的生长和生物胺(尤其是腐胺)的积累:加入GSE后,鱼片在4℃下储存12天,细菌数量依然低于7 log CFU/g的标准值,与未加入GSE相比,鱼片中腐胺含量至少减少了50%,极大延长了海鲈鱼的保质期。

在无菌水中制作生鱼片

研究者在无菌水中将FG和GSE溶解,制备了浓度分别为4%和0.5%的溶液。将500±50克的活海鲈鱼去掉头、鱼骨和鱼皮,用无菌水清洗后切成1厘米厚的薄片。将海鲈鱼片以1: 3的质量比完全浸入制备好的溶液中,在5 kPa的真空压力下处理15分钟,随后在10秒内将压力内恢复到大气压,在生物安全柜中晾10分钟后保存在无菌袋中,在4℃下储存12天,仅用无菌水处理的鱼片作为对照组。

给生鱼片做个磁共振,发现FG锁水的秘密

图1. (A)鱼片在4℃下储存过程中的低频核磁共振弛豫分析及(B)各弛豫成分的百分比;(C)鱼片核磁共振成像图片;(D)鱼片离心损失率曲线。

研究者采用低频核磁共振分析仪(LF-NMR)分析了横向弛豫时间T2,研究了不同处理方式下鱼片中的水分分布,T2b和T21为结合水(0 < T2b< 1 < T21< 10 ms),T22为固定水(10 < T22< 100 ms),T23为自由水(100 < T23< 1000 ms)。发现在冷藏期间,不同处理方式的T2b和T21均在0.12~0.40和1.06~2.03 ms之间波动,差别不大;T22和T23则随着储存时间的延长不断增加,T23在储存12天后,对照组、FG组(仅用FG处理)、GSE组(仅用GSE处理)和FGG组(FG+GSE处理)分别达到最大值748.81、541.59、636.82和499.45 ms,T23越低越有利于延长储存期,FGG处理可以明显提高鱼片的货架期。从图1(C)的磁共振图像也可以看到,红色代表水分多、蓝色表示水分少,很明显FGG可以最大化的保持鱼片水分含量。

他们认为FG可以牢牢锁住水分,将FG和GSE联手后,还能有效延缓鱼片肌原纤维的降解,进一步保持结合水的比例,抑制其向自由水的转变。

给生鱼片做个基因测序,了解菌群变化

图3. 鱼片在4℃的储存过程中各种细菌的数量变化。

研究者分析了鱼片储存过程中总活菌数、假单胞菌、气单胞菌和产H2S菌数量的变化。发现随着储存时间的延长,各种方式处理的鱼片细菌数量均会增加,但FGG处理的数量增长最少。对于总活菌数来说,对照组和FG组在第9天分别达到了7.24和7.05 log CFU/g,超过了7.0的食用标准,GSE和FGG组在储存12天依然低于标准值,说明加入GSE可以显著抑制细菌的生长。

鱼片变质的罪魁祸首是革兰氏阴性菌,如假单胞菌、气单胞菌和产H2S菌,研究者发现对照和FG组中假单胞菌的增长速度最猛,储存12天就超过了8 log CFU/g,而另外两种细菌储存结束后才刚刚达到7 log CFU/g,GSE和FGG组中这三种细菌在储存结束后都小于标准值,表现出很好的抑菌作用。

为了更深入地了解冷藏过程中海鲈鱼片上的微生物菌群的变化,研究者还给鱼片做了rRNA基因测序,发现在贮藏过程中,鱼片微生物群落的组成发生了显著的变化,腐败菌参与了变质过程,加入GSE后,对假单胞菌的增长起到了很好的抑制作用。

研究者还发现FGG处理后,由于鱼片变质而产生的腐胺和尸胺含量也显著降低,仅从最初的0.96和1.58 mg/kg增加到6.74和2.39 mg/kg,而且颜色也没有变化。

FG和GSE联手,延长鱼片储存期

图4. FG和GSE联手延长鱼片储存期的示意图。

根据以上研究结果,研究者揭示了FG和GSE联合处理提高鱼片货架期的秘密:GSE中总酚类化合物为0.45 mg当量没食子酸/ml,这些酚类成分可以破坏细胞膜或者抑制细菌代谢,有效延缓了腐败菌的滋生,进一步降低了腐胺、尸胺的产生;FG则抑制了鱼片肌原纤维蛋白中固定水向自由水的转化,起到了很好的锁水功效。

小结:研究者采用真空浸渍工艺将FG和GSE涂覆在了鱼片表面,利用FG的锁水和GSE的抑菌功效,显著提高了海鲈鱼的储存期。通过核磁共振发现,加入FG后有效降低了T23的增长、保持了结合水的比例、抑制了其向自由水的转变。通过菌落数和rRNA基因测序发现GSE可以有效抑制假单胞菌、气单胞菌和产H2S菌的繁殖,储存12天后各种细菌总数依然低于7 log CFU/g的食用标准值。这一研究成果为满足全世界美食爱好者的大快朵颐做出了切实贡献。

原文链接:

https://phys.org/news/2021-06-edible-coating-seabass.html

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814621005872?via%3Dihub

原文刊载于【高分子科学前沿】公众号

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