紫外線殺菌結合氣調包裝技術對帶魚品質的影響

賀 瑩

（呂梁學院生命科學系，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，盛產于東海岸，深受我國人民喜愛。帶魚肉質細嫩可口，魚刺分布均勻，大多集中在魚體腹部。通常采用冷凍條件進行帶魚的運輸和貯藏。魚體脂肪集中于體表，當貯藏方式不當或貯藏時間過久時，脂肪轉化成黃色物質，使得帶魚體表原有的銀灰色顏色發生改變。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 種氣體組合對食品進行充氣包裝，其中CO2可以阻礙需氧菌與霉菌的生長，從而有效延長細菌的潛伏期，推遲指數生長期；O2可以有效阻礙厭氧菌的生長；N2難以發生化學反應，只作為載氣存在。目前，在食品的包裝及貯藏技術中，紫外線滅菌技術與MAP技術具有較大的發展空間和市場前景。李影球等[3]曾研究紫外線非熱殺菌技術對肉類的影響作用，結果表明，該常溫殺菌技術能夠有效避免高溫處理條件對營養成分的破壞，并對紫外線非熱殺菌技術做出肯定。湯秋冶[4]、尹茂文[5]、馮敘橋[6]等對MAP保藏對蝦類海產品品質的影響進行研究，結果表明，MAP能夠在較大程度上降低多酚氧化酶的活性，防止海產品表層顏色的改變，從而延長蝦類海產品的貯藏期。本研究將前期實驗篩選得到的紫外線結合MAP用于冷鮮帶魚保鮮，并以菌落總數、總揮發性鹽基氮（total volatile base nitrogen，TVB-N）含量、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值等指標評價其保鮮效果，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；平板計數瓊脂培養基、氧化鎂、氯化鈉、TBA、三氯乙酸（均為分析純）及丙二醛標準溶液 山西航科試劑公司。

1.2 儀器與設備

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

1.3 方法

1.3.1 帶魚的預處理

將去除頭尾的新鮮帶魚經去骨、去內臟處理后用無菌水進行清洗，并在無菌條件下晾干，切塊（5 cm見方），置于經過殺菌處理的包裝袋中進行真空抽氣，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，最后進行各實驗組樣品的充氣處理，并與空白對照組樣品同時置于4 ℃條件下貯藏，實驗分組如表1所示。

表 1 紫外線殺菌結合MAP處理實驗分組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進行指標測定，樣品隨機抽取。未進行紫外線照射處理的真空包裝作為基礎組，與各實驗組比較。

1.3.2 帶魚貯藏期間的指標測定

1.3.2.1 感官評價

參考GB/T 18108－2008《鮮海水魚》[10]和Durana等[11]的方法進行測評，主要針對帶魚的色澤、氣味、組織形態和組織彈性4 個方面進行測評。隨機選取10 個感官評測人員進行主觀評價并給出相應分數，新鮮5 分，2 分以下表示帶魚腐敗。帶魚感官評價標準如表2所示。

表 2 帶魚感官評價標準Table 2 Criteria for sensory evaluation of hairtail

1.3.2.2 TVB-N含量測定

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

1.3.2.3 TBA值測定

標準曲線制作：分別吸取丙二醛標準溶液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；經混勻、靜置后測定吸光度，制得標準曲線為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，之后步驟按標準曲線制作方法操作。根據標準曲線，計算樣品的TBA值[15-17]。

1.3.2.4 菌落總數測定

參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》[18]和盧行安[19]、蔣強[20]等的方法，采用平板傾注法操作；培養基選用牛肉膏蛋白胨培養基，經過48 h、36 ℃培養，計算菌落總數[21-23]。

1.3.2.5 菌種鑒定

采用rDNA的保守區域進行菌種鑒定[24-26]是一個基本的分子生物學指標，通過鑒定結果可以了解未知菌種與NCBI公布序列的哪個種屬比較相近，從而初步判斷帶魚貯藏過程中優勢菌種所屬的種屬。具體方法如下：1）設計特異性引物并合成引物；2）擴增16S rDNA全序列；3）通過膠回收方法進行聚合酶鏈式反應（polymerase chain reaction，PCR）產物純化[27-28]；4）將純化后的PCR產物采用ABI 3730XL測序儀進行測序；5）將測序結果與GenBank數據庫進行BLAST分析，并保存比對結果[29-30]。

1.4 數據處理

實驗中每組數據均進行3 次重復測定，數據用Excel 2016軟件處理，數據間的差異顯著性通過SPSS 17.0統計軟件進行分析[31]。

2 結果與分析

2.1 帶魚貯藏期間的感官評分

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

由表3可知，空白對照組帶魚的感官評分在貯藏第2天與實驗組出現顯著性差異（P＜0.05），第6天出現嚴重腐敗變質，體表附著黃色物質，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。各實驗組在第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，手指按壓后恢復時間較長；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，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，手指按壓后恢復時間較長，貯藏至第10天徹底腐敗。MAP3與MAP4組在貯藏后期感官評分差異不大（P＞0.05），分別在12、14 d出現魚脂脫落，光澤度高，魚體腐敗。從感官評分的角度看，各實驗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，各實驗組的TVB-N含量隨貯藏時間的增加不斷提高，變化趨勢與帶魚在各個貯藏階段所得的感官評分趨勢大致相同。空白對照組帶魚的TVB-N含量上升速率最大，于貯藏第6天超過合格標準；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實驗組帶魚的貯藏效果最好，相比空白對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，各實驗組與空白對照組帶魚的TBA值隨貯藏時間的延長呈不斷升高的趨勢，且4 個實驗組的TBA值均高于空白對照組，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，同時也說明MAP中CO2的占比對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

根據我國水產品行業推薦標準，帶魚菌落總數＞6 （lg（CFU/g））為不可食用范圍，經檢測，本研究帶魚樣品的初始菌落總數為2.9 （lg（CFU/g））。由圖3可知，各組帶魚樣品的菌落總數隨貯藏時間的延長而增長，其中空白對照組的細菌繁殖最快，與實驗組相比于第4天出現顯著性差異，在第6天菌落總數高達6.5 （lg（CFU/g）），超出海產品可食用的菌落總數限制，因此判斷該組帶魚樣品已腐敗變質，失去食用價值。MAP1組帶魚貯藏第14天時的菌落總數為5.47 （lg（CFU/g）），相較于第12天出現快速明顯增長，貯藏第16天時的菌落總數為6.25 （lg（CFU/g）），超出國家標準限制。MAP2組帶魚貯藏第8天時的菌落總數為4.33 （lg（CFU/g）），出現明顯快速增長，貯藏至第14天時，菌落總數為6.32 （lg（CFU/g）），超出可食用范圍。MAP3、MAP4組帶魚貯藏16 d時的菌落總數分別為5.96、5.92 （lg（CFU/g）），相比MAP1、MAP2組細菌生長較為緩慢，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勢菌種鑒定

對于真空包裝腐敗帶魚，通過菌種的擴增培養，篩選出1 株優勢菌為菌株DY032，通過采用rDNA的保守區域在GenBank數據庫中進行BLAST比對，進行菌種鑒定，初步得出細菌所屬種屬[29-31]。菌株的瓊脂糖凝膠電泳檢測結果如圖4所示，擴增的片段為單一譜帶，大小約為1.5 kb，無明顯特異擴增現象。

表 4 真空包裝腐敗帶魚優勢菌株的16S rDNA序列比對結果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的序列比對結果可知，優勢菌株與Bacillus cereus 16S rDNA的相似度達100%，說明該菌株為蠟樣芽胞桿菌。

3 結 論

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