酸性电解水冰,是近年来发展的一种新型非热杀菌保鲜技术。该技术不仅具有普通冰的低温优势,而且结合了电解水快速、广谱杀灭微生物与较好的保鲜能力的特性,并且具有作用后的电解水冰可完全还原成无毒、无残留的普通水,排放后对环境无任何污染等优点。随着电解水消毒技术在食品行业的广泛应用和相关研究的不断深入,电解水冰的研究也逐渐受到关注。目前,已有一些科研人员从表观的鲜度指标研究酸性电解水冰保鲜食品的效果,其结果表明酸性电解水冰能够很大程度地保障食品品质安全,从而满足现代消费者的消费需求。目前,针对于酸性电解水冰的研究仅停留在杀菌和保鲜效果评价层面,其保鲜机理仍不清楚。因此,本文选择在我国消费广泛的水产品---南美白对虾为研究对象,以传统自来水冰作为对照,⑴通过感官、物理、化学以及微生物等方面,探究酸性电解水冰对南美白对虾的保鲜效果;⑵通过傅里叶变换红外光谱技术,探究南美白对虾在酸性电解水冰保鲜过程中其肌肉蛋白二级结构的变化;⑶通过蛋白质组学技术,探究南美白对虾肌肉蛋白在保鲜过程中的变化,期望寻找到鲜度指示蛋白以及酸性电解水冰作用靶点蛋白。以此为基础,探究酸性电解水冰保鲜南美白对虾的机理,为未来酸性电解水冰在食品工业中应用于保障其它水产品、农产品等品质安全方面,提供理论研究基础。本研究主要研究内容和研究结果如下:1.酸性电解水冰贮藏对南美白对虾品质的影响酸性电解水冰(AEW ice)是近年来食品工业中发展起来的一种新型非热杀菌保鲜技术。本研究以传统自来水冰(TW ice)为对照,通过感官、物理、化学及微生物等方面,系统全面地分析了酸性电解水冰在贮藏南美白对虾8天中,对其品质的保障情况。结果表明,在南美白对虾冰藏过程中酸性电解水冰能够显著降低色差值的变化(p<0.05),并且对感官评分未产生不利影响;可以有效减缓冰藏过程中pH值的变化,尤其贮藏至第8天,pH值受到明显抑制(p<0.05);能在在一定程度上抑制硫代巴比妥酸(TBA)的生成。此外,传统涂布法和PCR-DGGE分析显示,酸性电解水冰处理组DGGE图谱条带数和微生物菌落多样性指数(H′)低于TW ice处理组,表明酸性电解水冰可有抑制南美白对虾中微生物的增殖。基于以上分析,酸性电解水冰作为一种新型高效杀菌保鲜技术,具有潜在的应用前景,可替代传统自来水冰应用于水产品贮藏保鲜,以保证其食用品质并延长货架期。2.基于傅里叶变换红外光谱分析酸性电解水冰贮藏对南美白对虾肌肉蛋白二级结构的影响为了从更为基础的层面揭示酸性电解水冰(aewice)贮藏对南美白对虾品质的机理,本研究首次采用傅里叶变换红外光谱技术分析了酸性电解水冰和自来水冰(twice)贮藏8天条件下,对南美白对虾肌肉蛋白二级结构的变化情况。结果显示,所有的样品的红外光谱图均具有较好的稳定性,表现出了类似的变化趋势;在1745cm-1左右处均表现出了极微弱的峰信号,表明南美白对虾样品的脂肪含量较低。在两种贮藏方式下虾样品的红外谱图存在明显的差异,主要表现在蛋白酰胺i和ii峰(1655cm-1,1544cm-1)。二阶导数红外谱图(酰胺i带1700~1600cm-1)(sd-ir)显示,在1612cm-1、1618cm-1、1630cm-1以及1649cm-1处,峰信号随着贮藏时间的延长有明显的增强,并且酸性电解水冰贮藏下,峰信号低于在自来水冰贮藏情况;然而,在1667cm-1、1674cm-1、1682cm-1、1688cm-1以及1693cm-1处,峰信号随着贮藏时间的延长有明显的减弱,而相比于自来水冰处理,酸性电解水冰处理组的峰信号更弱一些。高斯曲线(gaussformula)拟合后比较总无规则卷曲和总α-螺旋的比值发现,酸性电解水冰贮藏组的值基本上低于自来水冰贮藏组;而比较总β-折叠和总β-转角的比值发现,酸性电解水冰贮藏组的值基本上均高于自来水冰贮藏组。基于以上分析,酸性电解水冰贮藏可能抑制/延缓了南美白对虾肌肉蛋白质二级结构发生破坏,从而利于保鲜南美白对虾鲜度品质。3.蛋白质组学分析酸性电解水冰贮藏对南美白对虾肌肉蛋白质品质的影响本次实验首次运用蛋白质组深入揭示了酸性电解水冰(aewice)保鲜南美白对虾品质的作用机理。实验通过双向电泳共鉴定出182个差异蛋白,并选取了60个具有统计意义的蛋白点做以质谱分析,共有52个蛋白点被成功鉴定。通过比较自来水冰(twice)贮藏组和空白对照组发现,有4种蛋白会随着贮藏时间的推移而发生梯度变化,其中有3种被成功鉴定,分别为凸出蛋白,果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(ec4.1.2.13)以及肌球蛋白重链2型三种蛋白有望成为冰鲜条件下南美白对虾的新鲜度指示蛋白。生物信息学分析表明,酸性电解水冰贮藏可能是通过抑制一些参与能量代谢的酶,尤其是果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(ec4.1.2.13)和磷酸丙糖异构酶(Ec 5.3.1.1)该2种酶的表达量,以及原肌球蛋白和包括β-肌动蛋白在内的相关细胞结构蛋白,从而有效保持了南美白对虾的新鲜度。而这两种途径之间则是通过烯醇酶(Ec 4.2.1.11)与β-肌动蛋白间的相互作用进行联系的。基于以上分析,本实验提供了有力的证据从而揭示了酸性电解水冰保鲜南美白对虾的机理。