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鱼类和水产品极易腐烂,是微生物繁殖和腐败的良好介质,可能导致食源性疾病和质量恶化。在供应链中持续评估和实施适当的处理、保存和储存技术,对于产品的高效和安全供应是必要的。清洗是鱼类加工过程中减少微生物和除污的重要步骤,通过使用含氯化学品、有机酸、电解和臭氧将水功能化,以确保鱼类的安全和质量。然而,形成的卤代消毒副产品中与健康相关的诱变问题、不良质量的影响和监管问题限制了其应用。低温等离子体消毒液是将水、水雾、有机酸溶液和缓冲液等暴露在等离子体放电中而得到的,是传统化学消毒液的替代品。等离子体功能化液体(PFL)表现出独特的共混反应化学的抗菌作用,通过降低p H值、蚀刻和离子轰击带电电子和紫外光子产生的强氧化可用于改性和修饰生物材料。由于PFL具有广阔的应用前景,因此研究PFL与鱼类特性之间的相互作用对成功开发用于海产品去污的广谱杀菌剂具有重要意义。(1)采用介质阻挡放电(DBD)等离子体系统,分别以水和柠檬酸-磷酸盐缓冲液(CBS)为介质制备了等离子体功能化水(PFW)和等离子体功能化缓冲液(PFB)。研究了不同电压(0-70 V)、处理时间(0-10 min)和浸泡时间(3-10 min)条件下鲩鱼的抗菌活性。随着处理电压和处理时间的增加,PFW和PFB中活性氮氧粒子(RONS)的含量增加,与PFW相比,缓冲液中柠檬酸的存在加速了活性粒子潜在的酸化反应、电导率和氧化还原电位。去污效率取决于处理电压、处理时间和浸泡时间,PFW和PFB分别降低了单核细胞增生李斯特菌(L.monocytogenes)1.21 log CFU/g和1.52 log CFU/g、鼠伤寒沙门氏菌(S.Typhimurium)1.44 log CFU/g和1.75log CFU/g。PFW降低了鲩鱼的p H值,提高了鲩鱼的总酸度,但PFB与PFW的差异不显著,而PFB对鱼片的颜色变化有较大影响。(2)探究了一种结合超声处理(US)和PFL(UPFL)降低NO3-和NO2-水平的新方法,以确保降低产品中NO2-残留水平增加的风险。PFL和US在降低鲩鱼上大肠杆菌(Escherichia coli)和腐败希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens)的数量方面存在潜在的协同作用。单独使用PFW或PFB下降了0.31-1.18 log CFU/g,而UPFW和UPFB联合处理显示出0.05-0.65 log CFU/g的进一步下降。联合处理对鲩鱼硬度下降的延缓效果较好,但随着白度的增加,对鲩鱼的颜色变化有显著影响。结果还表明,在可接受的新鲜度范围内,脂肪酸和脂类的生化指标和营养价值有所提高,蛋白质的结构展开、脂质氧化和蛋白质降解有所增加。(3)评估了线性(一阶)和非线性(威布尔、双相和对数逻辑)模型在预测UPFB处理期间鲩鱼上大肠杆菌和单核增生李斯特菌失活动态的适用性。与单独使用US或PFB相比,UPFB对大肠杆菌和单核增生李斯特菌的灭活效果更好,分别降低了3.92 log CFU/g和3.70 log CFU/g。与线性模型相比,三种非线性模型的更具有代表性,更适合描述失活动力学,具有较高的adj-R~2(0.962-0.999)、精度(0.970-1.006)和偏置因子(0.995-1.031),通过对模型的证据强度、证据权重和证据比进行评估,确定双相模型为最优拟合模型。(4)采用Box-Behnken设计(BBD),以等离子体产生电压(PV)、超声处理时间(UT)和温度(TP)为处理变量,评估超声辅助PFB对鲩鱼的去污效果。研究表明,预测模型是显著的(p<0.05),与实验数据有足够的拟合性,决定系数值(R~2≥0.97)。腐败希瓦氏菌和鼠伤寒沙门氏菌的最佳去污条件为:PV为66 V,UT为14.90min,TP为60℃,去除率分别为4.40 log CFU/g和3.97 log CFU/g,理想去除率为0.998。在最优条件下,在保持鲩鱼鲜度范围内温度对灭菌、挥发性盐基氮和脂质过氧化的产生影响比较显著。PFB和优化后的热超声辅助的PFB去污效果对鱼肉微观结构的影响比较温和,只引起了肌原纤维结构轻微破裂和松散。(5)评价了UPFL处理对真空包装银鲳在4℃下贮藏15天的品质影响。结果表明,肌原纤维蛋白的构象改变,脂肪酸和脂质值提高,p H值降至5.70,K值、TBARS和TVB-N分别增加至12.05%、0.576 mg MDA/kg和9.15 mg N/100 g,且腐败微生物明显减少为1.99 log。与单独使用US或PFL相比,UPFL具有更好的品质保持效果,且真空包装具有品质提高效果,如肌原纤维断裂稳定性、抑制物理化学品质降解以及控制微生物生长。此外,明确了经UPFL处理的真空包装银鲳在冷藏期间主要的可培养腐败微生物群。(6)研究了UPFW处理对三种不同酶产生的小黄鱼蛋白水解物(SYPHs)的功能性和生物活性的影响。荧光和紫外-可见光谱表明,在PFW和UPFW处理下,SYPHs随着强度的增加而展开,并在波长上向更灵活的构象移动。粒径分布和微观结构分析表明,处理可以破坏蛋白质分子的聚集,从而增加水解过程中肽的粗糙度和比表面积,并减小肽的粒径。通过处理诱导的SYPHs的部分结构变性增加了鱼蛋白质对外源酶的敏感性,从而加速了水解过程,产生了具有高溶解性、低乳化性和起泡性及高酶特异抗氧化性能的肽。结果表明,SYPHs的功能化与处理方法及酶的类型有关。(7)采用Plackett-Burman设计对六个关键变量进行参数筛选,评价了PFW和US预处理对小黄鱼酶解(HPUEH)的影响,并且采用Box-Behnken设计对三个最重要的变量(等离子体电压(PV)、超声处理时间(UT)和酶浓度(EC)进行了优化。用于预测水解度(Do H)、蛋白质回收率(PVY)和可溶性蛋白质含量(SPC)的模型与实验数据(R~2≥0.966)充分吻合,并且用于确定最佳条件,PV为70 V,UT为15 min,EC为1.787%,且Do H、PVY和SPC的预测值分别为27.74%、85.62%和3.28mg/m L。与传统酶水解相比,HPUEH的水解产物具有较小的肽尺寸和分子量,增强了Do H、PVY、SPC、氨基酸和抗氧化活性,但降低了乳化性和起泡性。总之,在鱼类加工用广谱杀菌剂的发展过程中,应考虑的重要方面包括微生物安全性、营养价值、脂质成分、氧化稳定性和感官特性。在这项研究中,证明了DBD大气低温等离子体处理可使水和柠檬酸盐-磷酸盐缓冲溶液功能化,富含RONS,从而提高氧化水平,表现出抗菌性能。首次对两种PFL的理化性质进行了比较评价,为低温等离子体诱导液体相互作用降低鱼类微生物污染提供了科学依据。还首次证明了超声、热超声和PFL在安全和品质维持等方面的积极相互作用,以减少微生物、延长保质期、改善生物学指数和脂肪酸及脂质的营养价值及减少鱼类中挥发性化合物的形成。此外,发现这些相互作用可以诱导鱼类蛋白质分子的构象变化和结构去折叠,从而获得具有更好生物活性的蛋白质水解物。此外,研究的模型可作为鱼类加工过程中卫生管理系统性能评估和优化的基本背景,以确保安全供应,满足工业要求。