气调包装(MAP)对0?°C贮藏期间卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)鱼片保鲜品质及微生物群落的影响

《Food Chemistry: X》:Effect of modified atmosphere packaging on preservation property and microbial communities of golden pompano (Trachinotus ovatus) fillets during 0?°C storage

【字体: 时间:2026年06月13日 来源:Food Chemistry: X 6.5

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  研究人员研究了空气包装(AP)及三种气调包装——MAP1(50% CO2/50% N2)、MAP2(70% CO2/30% N2)、MAP3(90% CO2/10% N2)——对0?°C贮藏卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)鱼片保鲜特性的影响。结

  
研究人员研究了空气包装(AP)及三种气调包装——MAP1(50% CO2/50% N2)、MAP2(70% CO2/30% N2)、MAP3(90% CO2/10% N2)——对0?°C贮藏卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)鱼片保鲜特性的影响。结果表明,MAP较AP具有更好的保鲜效果:基于感官评分,AP组货架期为10?d,MAP组为16?d,其中MAP2处理效果最优(P?
研究背景与意义
卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)因肉质细嫩、富含蛋白质和ω-3多不饱和脂肪酸(PUFAs)而在亚太市场具有重要经济价值,但宰后冷藏期间易受微生物增殖和内源酶解导致质地软化、色泽劣变及汁液流失,现行冰鲜或冻藏方式货架稳定性有限,制约其商品价值。改良大气包装(Modified Atmosphere Packaging, MAP)通过充填高浓度CO2与惰性N2抑制嗜冷好氧腐败菌、减缓酶促反应及脂质氧化,已在多种水产品中应用,但此前针对卵形鲳鲹的研究多集中于?3?°C超冷贮藏,0?°C(实际冷链与零售典型温度)下的品质演变与微生物演替规律尚不明晰。本研究由Huang Yisheng等人发表于《Food Chemistry: X》,旨在明确不同CO2/N2配比MAP对0?°C贮藏卵形鲳鲹鱼片的保鲜效果及微生物群落驱动机制,为水产冷链保鲜提供理论与技术依据。
主要实验方法概述
研究人员以购自潮州水产市场的鲜活卵形鲳鲹为原料,经宰杀、去头鳞内脏取片、无菌冰水清洗沥干后,随机分为4组进行包装:空气包装(AP,100%空气)及MAP1(50% CO2/50% N2)、MAP2(70% CO2/30% N2)、MAP3(90% CO2/10% N2),使用高阻隔膜密封后于0?±?0.5?°C、相对湿度90?±?5%恒温恒湿箱中贮藏,于第0、2、4、6、8、10、12、14、16天取样(n=3)。检测指标包括顶空气体分析、训练员感官评价(总分≤20为不可接受)、硫代巴比妥酸值(TBARS,按GB5009.181–2016)、挥发性盐基氮(TVB-N,按GB 5009.228–2016)、菌落总数(Total Viable Count, TVC,平板计数法)、K值(HPLC测定ATP降解产物计算)、质构(硬度与弹性,Texture Analyzer穿刺压缩法)、HE染色组织显微观察;采用选择性培养基分离纯化特定腐败菌(SSO)并做16S rDNA Sanger测序鉴定;对贮藏末期样品提取总DNA,扩增16S rRNA基因V3–V4区进行Illumina高通量测序分析α/β多样性及群落组成;所有数据以均值±标准差表示,采用单因素方差分析及Duncan多重比较(P?
研究结果
3.1. Sensory analysis(感官分析)
各组感官评分随贮藏持续下降(P?2/30% N2在抑菌与维持组织结构完整性间达到最佳平衡——过低CO2抑菌不足,过高CO2可致鱼肉轻微酸化影响质地,故MAP2保鲜效果最优。
3.2. TBARS(硫代巴比妥酸反应物)
TBARS值随时间显著上升(P?2抑制微生物脂酶分泌及直接抗氧化协同作用。
3.3. TVB-n(挥发性盐基氮)
TVB-N随贮藏递增,AP组第2天起即显著高于MAP组(P?2/N2配比通过抑制产三甲胺(TMA)等腐败菌减缓蛋白分解产氨及胺类。
3.4. TVC(菌落总数)
初始TVC为2.35 log CFU/g,AP组第10天达6.65 log CFU/g,MAP组同期显著更低,至第16天MAP1、MAP2、MAP3分别为7.20、6.59、6.71 log CFU/g(ICMSF鲜鱼安全上限参考7 log CFU/g),证实CO2诱导细菌代谢休眠、抑制酶活性,有效延缓微生物生长曲线。
3.5. K-value
初始K值8.64%;AP组第6天超40%(尚可接受上限),第10天达86.96%;MAP组K值上升被显著延缓,MAP2第10天仅44.59%、第16天75.30%,低于其余MAP组(P?
3.6. Texture(质构特性)
初始硬度715.21?g,贮藏中硬度与弹性均下降(P?
3.7. Principal component analysis of quality indicators of golden pompano fillets(卵形鲳鲹鱼片品质指标的主成分分析)
  • 3.7.1. Pearson correlation analysis of quality indicators(品质指标Pearson相关性分析):TVC与TBARS(r=0.87)、TVB-N(r=0.81)、K值(r=0.89,P?0.95(P?
  • 3.7.2. Principal component analysis of quality indicators(品质指标主成分分析):提取的第一主成分特征值6.123,解释总方差87.467%,K值载荷最高(0.985),其次为TBARS(0.977)、TVB-N(0.946)、TVC(0.924),负载荷为感官评分(?0.974)、硬度(?0.946)、弹性(?0.779),可综合代表鱼肉新鲜度衰退程度,提示实际质控可选用K值或TBARS等高载荷指标替代全项检测。
3.8. Histological microstructures(组织显微结构)
第0天肌纤维排列紧密、间隙小;贮藏中AP与MAP组肌纤维间隙均扩大、结构松散,AP第10天出现明显腔隙与肌节分离,同期MAP组肌纤维间隙较小、破裂少、排列较规整,至第16天MAP组才出现类似AP第10天的松散程度,组织学观察与质构及微生物结果相互印证MAP抑微保织作用。
3.9. Isolation and identification of SSO(特定腐败菌的分离与鉴定)
从第3、5、15天样品中共分离获得Vibrio anguillarum(鳗弧菌)、Aeromonasspp.、Shewanellasp.、Citrobacter freundii等;其中V. anguillarum贯穿各时期且在腐败阶段相对丰度突出,被确定为卵形鲳鲹鱼片在此贮藏条件下的特定腐败菌(Specific Spoilage Organisms, SSO)。
3.10. 16S rRNA sequencing and bacterial composition analysis(16S rRNA测序与菌群组成分析)
贮藏末期AP组变形菌门(Proteobacteria)占99.67%,优势属为Vibrio(43.91%)、Photobacterium(41.97%)、Shewanella(10.02%);MAP组中变形菌门占比45.14%–98.81%,厚壁菌门(Firmicutes)在MAP1、MAP3中较高,MAP2中仅1.12%。属水平MAP末期的流行菌群为Exiguobacterium(平均34.9%)、Vibrio(16.2%)和Citrobacter(12.5%),其中MAP2因70% CO2形成酸化选择压使耐酸兼性厌氧Vibrio相对丰度升至75.17%,MAP1和MAP3中高渗/极端CO2条件则利于耐渗透Exiguobacterium占优。说明CO2浓度对菌群具非线性筛选效应,MAP2处于抑菌与特异菌群存活的平衡点。
讨论与结论翻译总结
研究表明MAP较AP能更有效抑制卵形鲳鲹鱼片0?°C贮藏期间的微生物增殖、蛋白质降解(TVB-N、K值升高)、脂质氧化(TBARS升高)及质构劣变(硬度弹性降低),其中MAP2(70% CO2/30% N2)效果最优,将货架期由AP的10?d延长至16?d。变形菌门为整个贮藏期优势门,MAP末端富集ExiguobacteriumVibrioCitrobacter,分离鉴定确认Vibrio anguillarum为主要特定腐败菌。结论如下:
MAP相较于AP在保鲜效能上具有比较优势,能维持显著更高的感官评分。MAP2和MAP3将卵形鲹鲳鱼片货架期显著延长至16?d,MAP2表现最佳;相比之下MAP1在第16?d超出微生物安全限值。值得注意的是,MAP2效果最理想,使货架期较空气包装(AP,10?d)延长6?d,更好地维持了0?°C冷藏期间消费者的可接受性。MAP处理有效抑制细菌增殖并延缓TVB-N、TBARS、K值、TVC及硬度与弹性等关键品质标志物的劣变,证实MAP通过减慢蛋白质降解、脂质氧化及微生物生长而延缓腐败进程。变形菌门(Proteobacteria)在整个贮藏期各处理组中持续为细菌群落优势门,而MAP在贮藏结束时特异性富集ExiguobacteriumVibrioCitrobacter为优势类群。分离与鉴定进一步揭示V. anguillarum是本研究条件下卵形鲳鲹的主要特定腐败菌,凸显其在驱动品质劣变中的关键作用。综上所述,本研究支持将MAP作为在测试的特定0?°C贮藏条件下保持卵形鲳鲹鱼片品质的有效保鲜技术,MAP2被确定为所测方案中最适于延长货架期的气体配比,研究成果为水产工业提供实用参考,未来可结合多组学进一步解析MAP抑菌机理及微生物—品质互作关系。
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