论文部分内容阅读
三文鱼是一种富含蛋白质、脂质及其他营养成分的水产品,深受广大消费者的喜爱。低温是抑制微生物生长以及抑制脂质氧化并影响三文鱼保质期的最重要的环境因素,但在实际的冷链物流过程中,尤其是在装卸货物时,要保持温度恒定非常困难,发生温度波动难以避免。因此,冷链物流过程中温度波动如何影响三文鱼品质,以及如何开发保鲜技术来控制其品质劣变是亟待解决的问题。为探究三文鱼的腐败原因及保鲜技术的研发,本研究首先对比研究了三文鱼和同科不同属的虹鳟鱼的营养成分及其贮藏特性,分析三文鱼的贮藏稳定性;其次通过测定硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid,TBA）值、脂肪酸和挥发性有机化合物（VOCs）的变化,研究了三文鱼在冷链物流过程中脂质氧化和VOCs的变化及其与水分迁移的相关性;在前期研究基础上,采用高通量测序与低场核磁共振（low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR）和核磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）技术,探究超高压和真空包装处理对模拟冷链物流过程中三文鱼微生物菌群多样性和水分迁移的影响;进一步研究冷链物流过程中姜黄素结合胡椒碱对三文鱼微生物生长的影响及其保鲜效果,获得较佳保鲜剂配方;最后利用食品栅栏技术原理,将真空处理与复合保鲜剂结合,进一步降低冷链物流过程中温度波动对三文鱼品质的不利影响。论文具体研究内容及所得的结论如下:1.研究在冷藏条件下的三文鱼与虹鳟鱼的营养成分以及贮藏特性。测定两种鱼的基本营养成分以及生物化学指标,并结合LF-NMR技术和光学显微镜分析水分迁移和肌纤维间隙的微观结构。结果表明,三文鱼与虹鳟鱼的营养成分基本相似,虹鳟鱼的水分含量略高而脂质含量略低。三文鱼和虹鳟鱼的感官评分、红度值、持水力（WHC）、总氨基酸含量以及硬度和弹性逐渐降低,而挥发性盐基氮（TVB-N）值、TBA值、黏性和微生物计数逐渐增加。另外,LF-NMR还显示虹鳟鱼相较于三文鱼有更多的不易流动水(T22)转化为自由水(T23),从肌肉组织微观结构也可以看出,虹鳟鱼在4℃贮藏时肌纤维间隙比三文鱼更大,在4℃贮藏时比三文鱼更容易腐败变质。2.探究三文鱼在冷链物流过程中脂质氧化和VOCs的变化及其与水分迁移的相关性。在冷链物流过程中,以恒定0℃与4℃作为对照,不同程度的温度变化作为温度波动组,测定TBA值、脂肪酸和VOCs的变化,并且测定了红度值、微生物、TVB-N和WHC等品质指标。结果表明,在温度波动组中,有较对照组更多的不易流动水(T22)转化为自由水(T23),水分迁移更为明显。同时,温度波动组的脂肪酸含量在贮藏过程中明显下降,具有气味的1-戊烯-3-醇、正己醛、2,3-丁二酮等挥发性有机物含量增加,导致三文鱼产生异味。此外,根据TBA值、脂肪酸、VOCs与水分迁移的相关性分析结果表明,在贮藏过程中,温度波动加速了三文鱼的水分迁移和脂肪酸氧化,产生了难闻的气味。因此,为了延长三文鱼的货架期,应避免冷链物流过程中的温度波动,而脂质氧化及其与水分迁移的相关性为三文鱼冷链过程中品质变化的监测提供了一种方法。3.为探究超高压和真空包装处理对冷链物流过程中三文鱼微生物菌群多样性和水分迁移的影响及其保鲜效果,以恒定0℃作为对照组,0℃和4℃温度变化作为温度波动组,真空与超高压处理作为处理组,利用激光共聚焦显微镜（CLSM）与高通量测序技术分析了贮藏过程中不同处方式下三文鱼的微生物菌群分布变化,并测定感官评分、TVB-N值、WHC等一系列品质指标进行分析。结果表明,超高压处理延缓了TVB-N值、菌落总数、嗜冷菌总数和产H2S菌总数的上升,样品的总体品质较高,并且超高压处理组的微生物生长受到了抑制。高通量测序的结果表明,发光杆菌是对照组与温度波动组的优势腐败菌,而超高压处理降低了发光杆菌的相对丰度,这有助于延缓三文鱼的品质劣变。综上所述,在温度波动不可避免的冷链物流过程中,超高压结合真空包装可以作为延长三文鱼保质期的一种方法,单独使用真空包装也能在一定程度上延长三文鱼的货架期。4.为探究冷链过程中姜黄素结合胡椒碱对三文鱼微生物生长的影响及其保鲜效果,测定了理化指标、微生物指标,对三文鱼的品质进行分析,并利用CLSM和LF-NMR分别观察微生物分布和水分迁移情况。结果表明,随着时间的延长,不同处理组的硬度、弹性以及WHC均有不同程度的下降,而TVB-N、TBA、游离氨基酸以及菌落总数、嗜冷菌总数、产H2S菌数、假单胞菌数和乳酸菌数均有不同程度的上升,但都显示出保鲜剂处理组的保鲜效果优于对照组,复合保鲜剂处理组可以较好的抑制微生物的生长繁殖。不易流动水T22在贮藏过程中逐渐降低,而自由水T23逐渐上升,其中对照组的变化最为明显,而复合保鲜剂处理组变化相对较小。因此,0.5 mg/m L姜黄素+0.5 mg/m L胡椒碱的复合保鲜剂可以较好的保证三文鱼的品质,延缓三文鱼的品质劣变。5.通过分析三文鱼的理化指标、微生物指标变化,并结合近红外光谱和LF-NMR技术分析肌肉组织中水分结合状态和迁移规律,探究冷链物流过程中复合保鲜剂结合真空包装处理对三文鱼微生物生长及其品质的影响。结果表明,经过冷链物流过程的贮藏之后,不同处理组的质量明显下降,硬度、弹性以及WHC均有不同程度的降低,而菌落总数、嗜冷菌总数、产H2S菌数以及TVB-N值均有一定程度的上升,而TBA值与游离氨基酸含量呈现先上升后下降的趋势,但也显示出处理组要明显低于对照组,尤其是复合保鲜剂结合真空处理组。根据近红外光谱以及LF-NMR横向弛豫时间T2和MRI图可以明显看出,复合保鲜剂结合真空处理组水分流失最少,具有最好的保持水分的效果。综上所述,姜黄素与胡椒碱复合保鲜剂结合真空处理可以较好的保证三文鱼的品质,并延长其货架期。