接种复合菌的干腌美国红鱼在加工过程中的品质变化.pdf
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1、现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2023,Vol.39,No.9 52 接种复合菌的干腌美国红鱼在加工过程中的品质变化 刘佳玥1,麦锐杰1,杨娟1,2,李湘銮1,2,赵文红1,2,白卫东1,2*,欧佰侨3(1.仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东省岭南特色食品科学与技术重点实验室,广东广州 510225)(2.农村农业部岭南特色食品绿色加工与智能制造重点实验室,广东广州 510225)(3.茂名市大渔水产品有限公司,广东茂名 525000)摘要:该文以植物乳杆菌和酵母菌作为复合发酵剂部分替代钠盐以制备低盐的干腌美国红鱼。通过测定其水分活度和水分
2、含量、色差、质构及 pH 值、蛋白质氧化性的指标,研究复合菌对美国红鱼在干腌过程中对其氧化现象的抑制作用。研究结果表明:同时加入植物乳杆菌和酵母菌外源微生物的样品水分活度和 pH 值与对照组无显著性差异(P0.05),对照组和混菌组水分含量分别是 35.21%(m/m)和35.35%(m/m),水分含量与对照组有显著性差异(P0.05),说明用复合菌替代部分钠盐不影响干腌红鱼的保藏性。复合菌使干腌红鱼分别在亮度(L*)低于对照组(P0.05)、黄度(b*)高于对照组(P0.05),though their water contents differed significantly(P0.05;
3、35.21%m/m and 35.35%m/m,respectively,for the control group and the composite bacteria group).These results indicated that replacing partially sodium salt with composite bacteria did not affect the preservation of dry-cured red fish.The composite bacteria made the dry-cured red fish having a lower br
4、ightness(L*)(P0.05)and a 引文格式:刘佳玥,麦锐杰,杨娟,等.接种复合菌的干腌美国红鱼在加工过程中的品质变化J.现代食品科技,2023,39(9):52-61 LIU Jiayue,MAI Ruijie,YANG Juan,et al.Analysis of quality changes of dry-cured american red fish induced by inoculating complex bacteria during processing J.Modern Food Science and Technology,2023,39(9):52-61
5、 收稿日期:2022-09-14 基金项目:国家自然科学基金面上项目(32272462);广东省岭南特色食品科学与技术重点实验室(2021B1212040013);广东省教育厅的特色创新项目(2021KTSCX046);仲恺农业工程学院研究生创新基金项目(KJCX2022012);广东茂名滨海新区海洋渔业产业园-现代渔业全产业链技术研究项目(0835-220FA8102621)作者简介:刘佳玥(1999-),女,研究生,研究方向:食品化学,E-mail: 通讯作者:白卫东(1967-),男,博士,教授,研究方向:食品化学,E-mail: 现代食品科技 Modern Food Science a
6、nd Technology 2023,Vol.39,No.9 53 higher yellowness(b*)compared with the control group(P0.05).These results showed that the composite bacteria helped maintain the stability of the color of dry-cured red fish.In addition,adding composite bacteria improved the texture characteristics of dry-cured red
7、fish.The results showed that the protein oxidation in dry-cured red fish caused the increase of carbonyl content and decrease in the content of sulfhydryl group.Thus,replacing partially the sodium salt with the composimte bacteria could significantly reduce protein oxidation during processing.Furthe
8、rmore,compared with the red fish added with yeast alone,the inhibitory effect of protein oxidation in the red fish induced by inoculating Lactobacillus plantarum alone was better.Key words:dry-cured redfish;exogenous microorganisms;quality;Lactobacillus plantarum;yeast 美国红鱼是一种富含蛋白质和 DHA、EPA 等多不饱和脂肪酸
9、的鱼类1,其味道鲜味、营养价值极高,因而备受消费者青睐。由于美国红鱼中组织蛋白酶和脂肪酶等酶活性较高且容易受到微生物污染而容易腐败2,因而在传统工艺上,常常选用干腌工艺来抑制微生物生长和组织酶活力,实现延长保质期的效果3。干腌作为一种传统的食品保藏方法,通过添加食盐对原料肉进行适度腌制后风干而成,此工艺不仅能够抑制肉品腐败变质,同时也在内源性酶或者少量微生物的适度发酵作用下,形成干腌鱼肉制品独特的风味和滋味4,受到部分消费者喜爱。传统的干腌工艺往往仅通过添加少量食盐来促进水分流失、降低水分活度而实现抑制鱼肉制品腐败、延长保质期。而近些年,一些学者在干腌过程中也会通过添加一些外源物来提高产品品质
10、,如添加抗氧化剂、微生物等5,6,已有研究尝试将单一菌种或复配菌种人工接入原料肉中进行适度发酵,以提高干腌肉制品品质7。植物乳杆菌和酵母菌等微生物常常被添加到干腌鱼肉制品中用来促进原料肉部分发酵产生风味物质、抑制腐败菌的生长8,9。此外,鱼肉中的蛋白质与脂质在乳杆菌和酵母菌的作用下被水解为风味与滋味物质,使得干腌鱼的腥味减少、香气增加10。如,植物乳杆菌被用在鱼肉腌制品中,可以通过发酵产生有机酸降低 pH 值,进而抑制病原菌和腐败菌的繁 殖11。接种植物乳杆菌可以提高发酵鱼抗氧化活性,延缓鱼肉腐败变质,提高腌鱼的货架期12-14的同时,较低的 pH 值还能促进纤维蛋白凝固,使其持水性下降,促进
11、风干,增加产品内聚性,改善口感15。An等16在研究从 Aji-narezushi(用盐腌制金枪鱼再用稻米发酵)和 Kaburazushi(用盐腌制芜菁并与黄鱼、麦芽发酵)中筛选可发酵乳糖、嗜酸、具有抗氧化活性的菌株时发现,筛选出的菌株为乳酸杆菌,其表现出很高的自由基清除活性。除了延长腌鱼制品贮藏期外,加入的植物乳杆菌和酵母菌还能改善腌鱼品质。酵母菌,作为一种发酵剂,使用的酵母菌促进发酵制品的干燥的同时,还有一定的抗氧化作用17。此外,酵母可以影响发酵产品的颜色和风味。尽管众多干腌鱼制品通过添加微生物来提高产品品质,但是目前尚未见干腌美国红鱼制品有相关报道。该文分别研究了加入酵母菌菌液、植物乳
12、杆菌菌液和混菌菌液对干腌美国红鱼品质的影响。本实验通过比较不同菌种对腌鱼水分活度和水分含量、pH 值、色差、质构和蛋白质氧化性质的影响,以期为干腌红鱼生产与开发提供理论依据。1 材料与方法 1.1 材料与试剂 1.1.1 细菌培养和培养基 植物乳杆菌植物亚种 24258(Lactobacillus plantarum,LAB-24258)购自中国植物乳酸杆菌工业化培养收集中心。蜂蜜结合酵母 LGL-1 来源于轻工业与食品科学研究所(仲恺农业工程学院)创新团队发酵实验室。LAB-24258 和 LGL-1 分别在 MRS 肉汤培养基(MRS Broth,MRS)和麦汁培养基中 25 传代两次,每
13、次培养 24 h。使用离心机离心,并用无菌水洗涤两次。细菌计数调整为 1108 CFU/mL。1.1.2 样品处理 新鲜红鱼购于广州海珠区蟠龙市场,样品经冷冻密封箱,运回实验室后,置于-40 低温冰箱保存。将红鱼切成重 100 g 的小块,大小为 15 cm5 cm 2 cm。参考 Wu 等18干腌过程如下:按占总红鱼样品质量的4%加入食盐,在 4 下腌制 5 h。随后,将鱼块用相应的菌液或无菌去离子水(占红鱼总质量的10%),在环境温度 25 下发酵 2 h,然后在 16 的人工气候箱中风干 5 d。最后,使用 FW-80 型均质机在 24 000 r/min 的转速下均质化后的样品。红鱼分
14、为以下四组:对照组、酵母菌组加蜂蜜接合酵母 LGL-1、植物乳杆菌组加植物乳杆菌植物亚种24258 和混菌组样品加菌液(植物乳杆菌植物亚种24258:蜂蜜接合酵母 LGL-1=1:2)。现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2023,Vol.39,No.9 54 1.2 实验试剂 食盐,购自广州家乐福超市;牛血清蛋白、三羟甲基氨基甲烷(Tris(hydroxymethyl)aminomethane,Tris-HCl)、乙二胺四乙酸(Ethylene DiamineTetraacetic Acid,EDTA)、尿素、甘氨酸、5,5-二硫代双(2-硝基
15、苯甲酸)(5,5-Dithiobis-(2-Nitrobenzoic Acid),DTNB)等均分析纯,麦克林试剂有限公司;其他实验所用常见试剂,广州东巨生物试剂有限公司。1.3 仪器设备 JP-300B-8D 高速多功能粉碎机,永康市久品工贸有限公司;HC103 水份测定仪和 FiveEasy Plus pH 计,梅特勒-托利多公司;Aw100 水分活度仪,深圳冠亚水分仪科技有限公司;CR-400 色差仪,日本 Konica Minolta 公司;TMS-PRO 质构仪,北京盈盛恒泰科技有限责任公司;HWS-12 电热恒温水浴锅,上海一恒科学仪器有限公司;FW-80 型均质机,北京盈盛恒泰科
16、技有限责任公司;5810R 多功能台式离心机,德国艾本德公司;TU-1901 双光束紫外分光光度计,北京普析通用仪器有限公司;PQX-350H 人工气候箱,中仪国科(北京)科技有限公司。1.4 实验方法 1.4.1 水分含量的测定方法 参考 GB 5009.3-2016食品中水分的测定19中直接干燥法进行测定。1.4.2 水分活度的测定方法 参考GB 5009.238-2016 食品水分活度的测定20中水分活度仪扩散法进行测定。1.4.3 pH 变化的测定方法 参考 GB 5009.237-2016食品 pH 值的测定21中测定肉制品 pH 值方法进行测定。1.4.4 色差的测定方法 参考张波
17、22的方法,并略有修改。按照 1.1.2 的工艺制备干腌美国红鱼产品,取位置和大小一致的完整鱼肉,用色差仪测定鱼肉的 a*(红度值)、b*(黄度值)和 L*(亮度值)。1.4.5 质构的测定方法 参考叶路漫23的方法,并略有修改。按照 1.1.2的工艺制备干腌美国红鱼产品,将样品切割成 3 cm 3 cm3 cm 的块状,采用质构仪进行多面剖析模式测试。具体参数:平底柱形探头P/5;测前速率30 mm/min;测定速率:60 mm/min;测后速率:60 mm/min;压缩程度:50%;探头两次测定间隔时间 5 s。每次测定之后清洗探头,每片鱼片重复平行测定 2 次,最终结果取其平均值。1.4
18、.6 蛋白质氧化性质的测定 1.4.6.1 肌浆蛋白与肌原纤维蛋白的提取 提取红鱼制品鱼肉肌浆蛋白和肌原纤维蛋白的方法参考 Toldr 等24的方法,并略有修改。取鱼肉 5 g于烧杯中,加入 50 mL Tris-HCl 缓冲液(0.1 mol/L,pH 值 7.4),用均质机均质 2 min,然后以 12 000 r/min的速率离心 8 min,上清液为肌浆蛋白提取液。上述肌浆蛋白提取的沉淀用50 mL的Tris-HCl缓冲液洗涤3 次,除去缓冲液后,加入 50 mL 含有 0.6 mL/L KCl的 Tris-HCl 缓冲液,抽提过滤,最后以 8 000 r/min 的速率离心10 mi
19、n,取上清液即为肌原纤维蛋白溶液。此过程均在 4 下进行。之后采用双缩脲法测定蛋白浓度。1.4.6.2 蛋白质总巯基与活性巯基的测定 测定干腌红鱼制品鱼肉肌浆蛋白和肌原纤维蛋白总巯基和活性巯基的方法参考 Koutina 等25的方法,并略有修改。(1)总巯基的测定方法:取 1.4.6.1 所制蛋白悬浮液 1 mL,加入 pH 值 8.0 的 Tris-Gly-8M 尿素缓冲液 5 mL 和 4 mg/mL 的 DTNB 40 L,5 涡旋振荡 30 min,在 412 nm 测定吸光值。74101.36 10ADXC=(1)式中:X总巯基,nmol/g;A为减去试剂空白后 412 nm 处肌浆
20、蛋白吸光值;D为肌浆蛋白稀释倍数;C为肌浆蛋白质量浓度,mg/mL。(2)活性巯基的测定方法:取 1.4.6.1 所制蛋白悬浮液 1 mL,加入 pH 值 8.0 的 Tris-Gly 缓冲液 5 mL和 4 mg/mL 的 DTNB 40 L,25 涡旋振荡 30 min,在 412 nm 处测定吸光值。1.4.6.3 蛋白质羰基含量的测定 参考 Rashidnejad 等26测定蛋白质羰基含量的方法测定肌原纤维蛋白和肌浆蛋白的羰基含量。羰基含量按式(2)计算。7102 1022 0.6AAY=(2)式中:Y羰基含量,nmol/mg;A0为空白对照组溶液体系的吸光度;A1为样品溶液体系的吸光
21、度;为肌原纤维蛋白溶液质量浓度,mg/L。现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2023,Vol.39,No.9 55 1.4.6.4 蛋白质表面疏水性的测定 参考 Chelh 等27测定蛋白质疏水性的方法测定肌原纤维蛋白和肌浆蛋白疏水性。蛋白表面疏水性以BPB 结合量表示。表面疏水性按式(3)计算。010200AAWA=(3)式中:W表面疏水性,g;A0为磷酸盐缓冲液吸光度;A1为样品溶液吸光度。1.5 数据分析 数据用 IBM SPSS Statistics 20 进行方差分析和Duncans 多重极差比较(P0.05)进行分析,采用SIMCA
22、 14.1 和 Origin 2022 作图。2 结果与讨论 2.1 复合菌在加工过程中对红鱼鱼片水分活度、水分含量和 pH 值的影响 水分活度是影响腌制品品质和衡量腌制品贮藏稳定性的重要因素之一。如表 1 所示,各组干腌红鱼在加工过程中水分活度呈下降趋势,鲜鱼肉的水分活度为 0.98,干腌 5 d 后,对照组、酵母菌组、植物乳杆菌组、混菌组样品水分活度最终分别为 0.78、0.75、0.79、0.78,均未超过 0.8,因此能够抑制大部分微生物生长,达到延长保质期的效果。对照组与植物乳杆菌组、混菌组之间未呈现出显著性差异(P0.05),较低的水分活度有利于延长红鱼的保藏28。实验结果表明风干
23、过程中,加入的复合菌可有效降低鱼肉水分活度,但其保藏性与对照组相比没有明显提升。该结果与吴永祥等29研究结果一致。表 1 加工过程中水分活度、水分含量和 pH 值 Table 1 Water activity,moisture content and pH 参数 水分活度 水分含量/(%,m/m)pH 值 鲜肉 0.980.06a 61.350.26a 6.550.04g 腌制后 0.970.07a 55.520.64a 6.490.03f 发酵 对照组 0.960.05fg 52.480.47b 6.450.01def 酵母菌组 0.970.07g 53.011.25c 6.430.02ac
24、def 植物乳杆菌组 0.970.08g 53.910.35d 6.410.04cde 混菌组 0.970.07g 52.140.28a 6.440.03def 风干 1 d 对照组 0.950.05e 45.610.59ab 6.450.02ef 酵母菌组 0.960.04f 47.010.16bc 6.400.02cde 植物乳杆菌组 0.970.04g 47.781.06c 6.380.02bcd 混菌组 0.960.04f 45.051.51a 6.420.05cdef 风干 3 d 对照组 0.880.08cd 41.010.26b 6.410.03cde 酵母菌组 0.880.05
25、cd 39.550.62ab 6.370.03abc 植物乳杆菌组 0.880.03d 39.130.94a 6.360.03bcd 混菌组 0.870.05c 40.870.59b 6.400.04cdef 风干 5 d 对照组 0.780.04b 35.210.49b 6.390.04cde 酵母菌组 0.750.06a 34.060.25ab 6.330.03ab 植物乳杆菌组 0.790.06b 33.470.45a 6.310.04a 混菌组 0.780.04b 35.350.37a 6.370.04bcd 注:同列右肩不同的小写字母表示具有显著差异(P0.05)。下表同。水分含量是
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