瑞香素的抑菌机理及其延长冷藏大菱鲆货架期的研究

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大菱鲆(Scophthalmus maximus)是一种优质的比目鱼,富含蛋白质和多不饱和脂肪酸,深受消费者的喜爱。然而,新鲜的大菱鲆容易受到内源酶和微生物的威胁引起品质恶化,影响大菱鲆风味以及产品销售。因此,找到一种有效的保鲜方法来改善大菱鲆的鱼肉品质、延长大菱鲆的货架期变得尤为重要。本文主要研究内容有:(1)通过筛选得到瑞香素对冷藏大菱鲆特定腐败菌荧光假单胞菌和腐败希瓦氏菌的抑菌效果较强,研究了瑞香素对细胞膜通透性、细胞壁结构和细胞内大分子泄露的影响;(2)使用瑞香素结合刺槐豆胶以及海藻酸钠制成活性保鲜膜,分析活性膜的物化特性;(3)将瑞香素结合刺槐豆胶以及海藻酸钠制成的活性保鲜涂膜应用于大菱鲆的冷藏保鲜(4℃),在冷藏期间研究该活性保鲜涂膜对大菱鲆冷藏保鲜期品质的影响;(4)在活性保鲜涂膜的基础上结合弱酸性电解水减菌处理后对大菱鲆进行冷藏保鲜,研究大菱鲆在冷藏保鲜期间的理化性质及微生物变化趋势;(5)在活性保鲜涂膜的基础上,结合气调包装保鲜技术,研究冷藏保鲜下对大菱鲆蛋白质和脂肪的影响,以及水分分布及其迁移。主要研究内容及结论如下:1.研究瑞香素的抑菌活性及其抑菌机理。以荧光假单胞菌和腐败希瓦氏菌为研究对象,通过梯度浓度抑菌实验,得到两种菌的最低抑制浓度(MIC)。将1×MIC、2×MIC、4×MIC的瑞香素作用于荧光假单胞菌和腐败希瓦氏菌,研究其抑菌机理。结果表明:瑞香素处理后细胞外OD260和OD595的吸光度值和碱性磷酸酶(AKP)的含量上升、细胞内三磷酸腺苷酶(ATPase)活性下降,从扫描电镜和透射电镜图像可看出完整光滑的菌体出现凹陷、褶皱现象,细胞内容物流出形成透明腔,红外光谱结果呈现出代表核酸、蛋白质等分子成分官能团的改变,瑞香素破坏了细胞壁,并使细胞膜通透性增大、细胞内容物流出,导致细胞死亡。2.研究瑞香素-刺槐豆胶-海藻酸钠活性保鲜膜的制备及性能。将0.5×MIC、1×MIC、2×MIC的瑞香素制成乳液,以刺槐豆胶和海藻酸钠为成膜基材,采用直接成膜和吸附成膜两种方式制得复合薄膜。结果表明:随着瑞香素添加量的增加,复合膜的透光度呈下降趋势,抗拉伸强度和断裂伸长率先上升后下降,复合膜的水溶性下降,水蒸气透过率上升而氧气透过率下降,抗氧化和抑菌性能得到提升,可以很好地抑制水产品中常见腐败菌。吸附成膜的抗菌、抗氧化性能优于直接成膜。3.评价瑞香素-刺槐豆胶-海藻酸钠活性保鲜涂膜对冷藏大菱鲆的保鲜效果。将1×MIC、2×MIC、4×MIC的瑞香素制成乳液,以刺槐豆胶和海藻酸钠为成膜基材,制得活性保鲜涂膜液浸渍大菱鲆后低温风干冷藏保鲜,研究大菱鲆冷藏保鲜期间微生物、理化性质、挥发性风味化合物、肌原纤维蛋白的变化等。结果表明:与对照组相比,瑞香素-刺槐豆胶-海藻酸钠活性保鲜涂膜处理大菱鲆可以抑制微生物和异味风味化合物的增长。同时,活性保鲜涂膜处理也能有效抑制鱼肉蛋白质和肌原纤维的降解。扫描电镜观察的结果显示活性保鲜涂膜处理的样品在冷藏保鲜后期依然保持较完整的肌原纤维结构。其中,以添加浓度为0.32 mg·m L-1瑞香素的活性保鲜涂膜保鲜效果最佳,货架期可达18天,相比于对照组的样品货架期延长了6天。4.评价瑞香素-刺槐豆胶-海藻酸钠活性保鲜涂膜结合弱酸性电解水减菌处理对冷藏大菱鲆的保鲜效果。将1×MIC、2×MIC、4×MIC的瑞香素制成乳液,以刺槐豆胶和海藻酸钠为成膜基材,制得活性保鲜涂膜液。利用弱酸性电解水漂洗大菱鲆减菌处理后,将活性保鲜涂膜液浸渍大菱鲆后低温风干冷藏保鲜,研究大菱鲆冷藏保鲜期间微生物、理化性质、感官等指标的变化。结果表明:随着冷藏保鲜时间的延长,活性保鲜涂膜处理的大菱鲆中微生物、TVB-N、三甲胺和丙二醛等增长速度减缓,同时减缓了谷氨酸和丙氨酸等鲜味氨基酸的降解,抑制了组氨酸的增长,延缓了不易流动水到自由水的迁移速率。结合感官评价结果可以得出,弱酸性电解水减菌处理后结合0.32 mg·m L-1瑞香素活性保鲜涂膜处理可延长冷藏保鲜大菱鲆货架期至28天。5.评价瑞香素-刺槐豆胶-海藻酸钠活性保鲜涂膜结合高浓度CO2气调包装(60%CO2/35%N2/5%O2)对冷藏大菱鲆的保鲜效果。将1×MIC、2×MIC、4×MIC的瑞香素制成乳液,以刺槐豆胶和海藻酸钠为成膜基材,制得活性保鲜涂膜液。将活性保鲜涂膜液浸渍大菱鲆后低温风干后置于高浓度CO2气调包装内进行冷藏保鲜,研究大菱鲆冷藏保鲜期间微生物、理化性质、感官等指标的变化。结果表明:活性保鲜涂膜结合高浓度CO2气调包装可以显著抑制微生物的增长延缓肌原纤维的降解以及控制脂质的氧化,从而延缓冷藏保鲜大菱鲆的腐败变质,延长货架期。结合感官评价结果可以得出,当活性保鲜涂膜液中的瑞香素浓度为0.32 mg·m L-1时,结合高浓度CO2气调包装可延长冷藏保鲜大菱鲆货架期至32天。
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