陳 雪,趙嘉越,董鵬程,羅 欣,2,張一敏*,朱立賢
(1 山東農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院 山東泰安 271018 2 江蘇省肉類生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心 南京 210095)
烤鴨是我國熏燒烤肉制品的典型代表,具有皮脆酥香、色澤誘人、肥而不膩、香氣濃郁等特點。目前市售烤鴨多采用散裝、托盤和真空包裝方式。散裝及托盤包裝雖然簡單便捷,但是不利于產(chǎn)品保藏,極易導致產(chǎn)品的腐敗變質(zhì);真空包裝雖然能夠?qū)崿F(xiàn)較長的產(chǎn)品貨架期,但是該包裝方式下的二次高壓滅菌工藝會顯著降低烤鴨的感官品質(zhì)及營養(yǎng)價值[1-2]。開發(fā)一種既能延長烤鴨貨架期又能維持其獨特風味的包裝方式極為重要。
微生物過度增殖是導致肉制品腐敗的重要因素[3]。相較于化學類抑菌劑,天然生物保鮮劑因安全、抑菌譜廣等優(yōu)點,近年來被廣泛應(yīng)用于肉品保鮮[4]。其中,牛至精油因含有酚酸類、萜烯類等物質(zhì),而具有良好的抑菌和抗氧化作用[5]。ünal 等[6]發(fā)現(xiàn)在碎牛肉中分別添加牛至、鼠尾草和迷迭香精油(2%)均可有效減緩樣品的脂質(zhì)氧化,相比較而言,牛至精油的抗氧化活性最高。另外,茶樹精油也具有較強的抑菌和抗氧化活性,主要歸因于所含有的4-萜烯醇物質(zhì)等活性成分[7]。其中,大部分腐敗菌對0.1%茶樹精油具有一定的敏感性[8]。此外,該生物活性物質(zhì)還能抑制大腸桿菌、沙門氏菌、單增李斯特菌等致病菌的增殖[9-11],有效降低即食肉制品的安全風險。
眾多研究發(fā)現(xiàn)將天然生物保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝(Modified atmosphere packaging,MAP)可起到協(xié)同保鮮的效果。Tsigarida 等[12]指出MAP(40%CO2/30%N2/30%O2)結(jié)合牛至精油(0.8%)可有效降低肉品的初始微生物菌落數(shù)。Petrou 等[13]將MAP(30%CO2/70%NO2)+0.25%牛至精油用于雞肉保鮮,發(fā)現(xiàn)相較于單一MAP,該組合包裝方式可延長貨架期5~6 d。同樣,Chouliara 等[14]研究發(fā)現(xiàn)添加0.1%牛至精油的雞肉,采用氣調(diào)包裝(30%CO2/70%N2和70%CO2/30%N2),其菌落總數(shù)、假單胞菌和乳酸菌等腐敗菌的增殖速率顯著低于對照組。然而,當前基于生物保鮮劑(牛至、茶樹精油)協(xié)同氣調(diào)包裝對烤鴨品質(zhì)的影響研究鮮有報道。
本試驗以烤鴨為研究對象,探究生物保鮮劑(牛至、茶樹)結(jié)合氣調(diào)包裝(30%CO2/70%N2)對烤鴨冷藏期間理化指標及微生物菌群結(jié)構(gòu)的影響,以期優(yōu)選出適合烤鴨保鮮的最佳包裝方式,在保持其良好風味的同時延長貨架期。
烤鴨,泰安市某大型超市。
TQBC-0775 托盤包裝盒(透氧率:10 cm3/m2/24 h,水蒸氣透過率:15 g/m2/24 h)、Lid 1050/550密封阻隔膜(透氧率:25 cm3/m2/24 h,水蒸氣透過率:10 g/m2/24 h),希悅爾包裝上海有限公司;QM/0125 保鮮膜【透氧率:16 654 cm3/(m2·24 h·atm);水蒸氣透過率:23.5 g/(m2·24 h),CO2透過率:64 637 cm3/(m2·24 h·atm)】,浙江清清美家居用品有限公司。
平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基、MRS 培養(yǎng)基、結(jié)晶紫中性紅膽鹽葡萄糖瓊脂,北京陸橋技術(shù)股份有限公司;無水乙醇、異丙醇、硫代巴比妥酸,國藥集團化學試劑有限公司;三氯乙酸,天津凱通化學試劑有限公司;牛至精油、茶樹精油,多特瑞(上海)商貿(mào)有限公司;DNA 提取試劑盒,天津迦美惠眾科技有限公司。
DT-6D 氣調(diào)保鮮包裝機,大江機械設(shè)備有限公司;T18ULTRA-TURRAX 高速分散機,德國IKA 公司;SPX 型生化培養(yǎng)箱,寧波江南儀器廠;SP62 便攜式色差計,美國X-Rite 公司;1400 生物安全柜,美國Thermofisher 公司;T6 紫外可見分光光度計,北京普析通用儀器有限責任公司。
1.3.1 原材料處理 精油溶液制備:采用體積分數(shù)60%的乙醇分別將牛至和茶樹精油配成體積分數(shù)0.3%的溶液備用。
樣品預處理:參照Contini 等[15]的方法稍作修改,將烤鴨樣品隨機分成4 組(n=6),置于預噴涂體積分數(shù)0.3%牛至精油(2 mL)或茶樹精油(2 mL)的PP 托盤中,隨后立即進行氣調(diào)包裝(30%CO2/70%N2)。并設(shè)置對照組1(不添加任何物質(zhì)的MAP)和對照組2(只噴涂60%乙醇的MAP)。將各處理組樣品避光冷藏(0~4 ℃),并在貯藏0,4,7,11,14 d 后取未接觸抑菌劑部分樣品進行檢測。測定肉色、脂肪氧化(Thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值及微生物菌落數(shù)(菌落總數(shù)、乳酸菌和腸桿菌科),同時在貯藏0,7,14 d 后進行感官評定和微生物多樣性分析。
1.3.2 肉色測定 使用SP62 便攜式色度計(測量孔徑為4 mm,光源A,標準視角10°)測定烤鴨表面的L*值(亮度值)、a*值(紅度值)、b*值(黃度值)。每個樣品隨機選取6 個位點進行測定,并取平均值。
1.3.3 脂肪氧化值的測定 參照GB 5009.181-2016 《食品安全國家標準 食品中丙二醛的測定》中的分光光度法進行測定。
1.3.4 感官指標的測定 感官品評參照Santos等[16]和宋蓮軍等[17]的方法并稍作修改。品評小組由10 名長期從事肉品研究的專業(yè)人員組成,分別從色澤、氣味和整體可接受度3 個方面對不同包裝方式下的烤鴨樣品(打開包裝前/打開包裝后)進行評定,標準如表1所示。當任何一項感官指標低于5 分時,則視為樣品不可接受。
表1 不同包裝方式烤鴨感官品評評分表Table 1 Rating of sensory evaluation of roast duck in different packaging
1.3.5 微生物的測定 于無菌環(huán)境下取25 g 烤鴨樣品,剪碎后置于含有225 mL 無菌蛋白胨生理鹽水(0.85%NaCl 和0.1%蛋白胨)的均質(zhì)袋中(BagPageR,法國Interscience 有限公司)。采用拍打器拍打2 min 后,將混合菌液梯度稀釋至合適稀釋度。菌落總數(shù)、乳酸菌數(shù)和腸桿菌科數(shù)的測定分別參照GB 4789.2-2016 《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》、GB 4789.35-2016 《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 乳酸菌檢驗》和GB 4789.41-2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 腸桿菌科檢驗》。
1.3.6 樣品中細菌總DNA 的提取、PCR 擴增及高通量測序 參照Yang 等[18]的方法提取烤鴨樣品中的細菌總DNA,并分別用0.8%瓊脂糖凝膠電泳和紫外分光光度計進行檢測和定量。對16S rDNA序列的V3-V4 可變區(qū)進行擴增,PCR 擴增體系及條件參照Chen 等[3]的方法,PCR 擴增產(chǎn)物分別用Agencourt AMPure Beads 和PicoGreen dsDNA Assay Kit 回收及純化定量,并由上海派森諾公司進行Illumina MiSeq 高通量測序。
1.3.7 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS 18.0 一般線性模型中的單變量進行雙因素方差分析,包裝方式和貯藏時間為固定因子,使用LSD 法對2 個因素的主效應(yīng)進行多重比較,以F檢驗判斷兩因素間交互作用的顯著性(P<0.05)。
微生物多樣性數(shù)據(jù)處理方法參照Chen 等[3]。首先采用滑動窗口法對FASTQ 格式的雙端序列逐一進行質(zhì)量篩查,隨后利用FLASH(V1.2.7)軟件對通過質(zhì)量初篩的序列根據(jù)重疊堿基進行配對連接,獲得有效序列。之后,通過QIIME(V1.8.0)和Mothur(V 1.31.2)識別并去除嵌合體等疑問序列,得到高質(zhì)量序列。再通過QIIME 軟件,調(diào)用UCLUST 這一序列比對工具,對前述所獲得的高質(zhì)量序列按照97%相似度進行歸并和OUT 劃分。通過比對SILVA 數(shù)據(jù)庫對OTUs 代表序列進行物種分類學注釋。Alpha 多樣性(主要包括:Chao1、ACE、Shannon 及Simpson 指數(shù))和Beta 多樣性(主成分分析)均通過QIIME(V1.8.0)和R(V3.2.0)軟件進行處理分析。
消費者往往基于肉色來評價熟肉制品的品質(zhì)[19],尤其對于烤鴨而言,色澤棗紅是其典型表觀特征。不同包裝方式對于烤鴨肉色的影響如表2所示,貯藏時間和包裝方式的交互作用對烤鴨的L*、a*和b*值影響均不顯著(P>0.05),僅貯藏時間這一主效應(yīng)顯著影響烤鴨的L*值(P<0.05)。其中,烤鴨的初始L*值相對較高(50.76),貯藏4 d后,L*顯著降低(48.41),隨后趨于相對穩(wěn)定(48.07~48.54)。此外,各處理組的a*和b*值在貯藏期間也均保持相對穩(wěn)定(a*值:18.11~20.34;b*值:28.42~32.24)。以上結(jié)果表明這4 種包裝方式均可以有效維持烤鴨的肉色穩(wěn)定性,推測其原因可能是低溫厭氧條件下抑制了色素氧化[20]。這與Guo 等[19]的結(jié)果一致,該學者同樣發(fā)現(xiàn)MAP(N2/CO2)可以維持烤雞冷藏期間(12 d)表觀肉色的相對穩(wěn)定。
×間時藏貯式方裝包0.104 0.993 0.248的醇乙60%涂噴化變的色肉鴨烤間期藏貯下式方裝包同不2表Changes in meat color of roast duck under different packaging during chilled storage Table 2 值P式方裝包誤準標±值均平式方裝包間時藏貯組油精樹茶組油精至牛2組照對1組照對0.835 0.011 a 50.76±0.60 50.76±1.20 50.76±1.20 50.76±1.20 50.76±1.20 b 48.41±0.60 50.98±1.20 49.05±1.20 48.30±1.20 45.33±1.20 b 48.15±0.60 48.56±1.20 48.97±1.20 47.06±1.20 48.02±1.20 b 48.54±0.60 47.40±1.20 48.27±1.20 49.20±1.20 49.30±1.20 b 48.07±0.60 46.90±1.20 46.63±1.20 50.09±1.20 48.67±1.20 x 48.92±0.53 x 48.73±0.53 49.08±0.53x 48.42±0.53x 0.892 0.341 a 19.24±0.41 19.24±0.82 19.24±0.82 19.24±0.82 19.24±0.82 a 19.90±0.41 19.70±0.82 19.61±0.82 20.09±0.82 20.18±0.82 a 19.19±0.41 18.11±0.82 19.38±0.82 19.54±0.82 19.74±0.82 a 19.05±0.41 19.43±0.82 19.01±0.82 18.68±0.82 19.10±0.82 a 20.00±0.41 20.23±0.82 19.87±0.82 19.57±0.82 20.34±0.82 x 19.34±0.37 x 19.42±0.37 x 19.42±0.37 x 19.72±0.37 0.662 0.953 a 30.28±0.49 30.28±0.98 30.28±0.98 30.28±0.98 30.28±0.98 a 30.41±0.49 31.46±0.98 30.85±0.98 30.36±0.98 28.96±0.98 a 30.12±0.49 28.42±0.98 31.25±0.98 29.72±0.98 31.09±0.98 a 29.95±0.49 29.85±0.98 29.83±0.98 30.05±0.98 30.07±0.98 a 30.43±0.49 28.91±0.98 29.31±0.98 32.24±0.98 31.25±0.98 x 29.78±0.44 x 30.30±0.44 x 30.53±0.44 x 30.33±0.44(只2組照);對MAP的質(zhì)物何任加添(不1組照)。對(P<0.05性著顯的異差間組式方裝包同不示表x-y標);肩(P<0.05性著顯的異差間/d間時藏貯標指0*L 4 7 1 1 14誤準± 標值均平0*a 4 7 1 1 14誤準標±值均平0*b 4 7 1 1 14誤準± 標值均平組間時藏貯同不示表a-b標:肩注。同)。下MAP
脂質(zhì)氧化也是導致肉制品品質(zhì)劣變的重要原因之一。如表3所示,貯藏時間和包裝方式對于烤鴨TBARS 值的交互作用影響不顯著,而貯藏時間和包裝方式分別對其影響顯著(P<0.05)??绝喌某跏糡BARS 值較低(0.11 mg MDA/kg),貯藏4 d后顯著增加(P<0.05),隨后保持相對穩(wěn)定(0.33~0.36 mg MDA/kg)。值得注意的是,貯藏期間雖然各處理組的TBARS 值均有所增加,但都維持在較低水平(0.11~0.60 mg MDA/kg),表明氣調(diào)包裝烤鴨幾乎未發(fā)生氧化酸敗。同樣,Guo 等[19]也發(fā)現(xiàn)MAP(CO2/N2)可有效降低烤雞冷藏期間的脂質(zhì)氧化程度。其中,牛至精油和茶樹精油處理組的TBARS 值顯著低于2 個對照組(P<0.05)。這可能與牛至精油中含有酚酸類和萜烯類物質(zhì)以及茶樹精油中的萜烴類物質(zhì)有關(guān),這些活性物質(zhì)可通過清除自由基及螯合金屬離子等實現(xiàn)抗氧化的效果[5]。與本研究結(jié)果相似,Viuda-Martos 等[21]和劉婷等[22]也研究發(fā)現(xiàn)厭氧包裝條件協(xié)同牛至精油處理有助于減緩肉品中的脂質(zhì)氧化速率。
值P×間時藏貯式方裝包式方裝包0.184 0.001化變的TBARS 值間期藏貯鴨烤下式方裝包同不3表Changes in TBARS values of roast duck under different packaging during chilled storage Table 3 式方裝包誤準標±值均平間時藏貯組油精樹茶組油精至牛2組照對1組照對< 0.001 b 0.11±0.04 0.11±0.08 0.11±0.08 0.11±0.08 0.11±0.08 a 0.34±0.04 0.17±0.08 0.28±0.08 0.30±0.08 0.60±0.08 a 0.33±0.04 0.19±0.08 0.19±0.08 0.52±0.08 0.40±0.08 a 0.34±0.04 0.36±0.08 0.20±0.08 0.42±0.08 0.40±0.08 a 0.36±0.04 0.28±0.08 0.26±0.08 0.46±0.08 0.42±0.08 y 0.22±0.04 y 0.21±0.04 x 0.36±0.04 x 0.39±0.04/d間時藏貯0 4 7 1 1 14誤準標±值均平
感官品質(zhì)直接影響消費者對肉制品的接受程度。不同包裝方式對于烤鴨色澤、氣味和總體可接受度的影響如表4所示??傮w來看,各處理組感官評分均隨貯藏時間的延長逐漸降低(P<0.05)。貯藏期間,4 種包裝方式均能保持烤鴨良好的肉色(>5 分)。氣味方面,貯藏14 d 后,精油處理與對照組2 之間無顯著差異,表明添加植物精油未對氣調(diào)包裝烤鴨的特有氣味產(chǎn)生不利影響。對于總體可接受度而言,貯藏期間各處理組均能維持較高的感官評分(≥5 分)。而Karabagias[23]研究發(fā)現(xiàn)采用體積分數(shù)0.3%的牛至精油保藏羊肉,在其熟制后感官品質(zhì)難以接受。因此,在應(yīng)用植物精油時應(yīng)注意添加用量及方式,在延長肉品貨架期的同時,盡量避免其對感官特性造成的負面影響。
值P×間時藏貯式方裝包式方裝包0.931 0.659 0.005<0.001 0.087 0.003化變的質(zhì)品官感間期藏貯鴨烤下式方裝包同不4表Changes in sensory attributes of roast duck under different packaging during chilled storage Table 4 式方裝包誤準標±值均平/d間時藏貯間時藏貯組油精樹茶組油精至牛2組照對1組照對<0.001 a 8.56 ± 0.10 8.56 ± 0.20 8.56 ± 0.20 8.56 ± 0.20 8.56 ± 0.20 0 b 6.99 ± 0.10 6.89 ± 0.20 6.94 ± 0.20 7.11 ± 0.20 7.00 ± 0.20 7 c 5.72 ± 0.10 5.72 ± 0.20 5.44 ± 0.20 5.83 ± 0.20 5.89 ± 0.20 14 x 7.06 ± 0.20 x 6.98 ± 0.20 x 7.17 ± 0.20 x 7.15 ± 0.20誤準標±值均<0.001 8.44 ± 0.10 ax 8.44 ± 0.29 ax 8.44 ± 0.29 ax 8.44 ± 0.29 ax 8.44 ± 0.29 0 6.78 ± 0.10 by 6.67 ± 0.29 bz 5.83 ± 0.29 bxy 7.06 ± 0.29 bx 7.56 ± 0.29 7 5.13 ± 0.10 cxy 5.11 ± 0.29 cy 4.78 ± 0.29 cxy 5.17 ± 0.29 cx 5.44 ± 0.29 14 6.74 ± 0.12 6.35 ± 0.12 6.89 ± 0.12 7.15 ± 0.12誤準標±值均<0.001 a 8.61 ± 0.09 8.61 ± 0.19 8.61 ± 0.19 8.61 ± 0.19 8.61 ± 0.19 0 b 7.04 ± 0.09 6.94 ± 0.19 6.44 ± 0.19 7.50 ± 0.19 7.28 ± 0.19 7 c 5.38 ± 0.09 5.39 ± 0.19 5.00 ± 0.19 5.39 ± 0.19 5.72 ± 0.19 14 xy 6.98 ± 0.11 y 6.69 ± 0.11 x 7.17 ± 0.11 x 7.20 ± 0.11誤準標±值均平平平標指澤色味氣度受接可體總
不同包裝方式對烤鴨微生物菌落數(shù)的影響如表5所示。各處理組樣品的初始菌落總數(shù)為2.84 g(CFU/g),后隨貯藏時間的延長均逐漸增加。貯藏11 d 后,對照組1 和對照組2 中的菌落總數(shù)就已分別達到4.56,4.48 lg(CFU/g),超出GB 2726-2016 安全限量標準【4 lg(CFU/g)】,而牛至精油組在貯藏14 d 后,菌落總數(shù)才達到同等水平。值得注意的是,茶樹精油處理后的烤鴨樣品貯藏期間其菌落總數(shù)始終低于4 lg(CFU/g),其抑制微生物增殖的效果最好。因此,基于菌落總數(shù)結(jié)果,相較于對照組1,牛至精油和茶樹精油處理可分別延長氣調(diào)包裝烤鴨的貨架期至11 d 和14 d。精油中所含有的酚類、萜烯類等活性成分可通過對菌體細胞壁/細胞膜結(jié)構(gòu)的破壞及其代謝等生命活動的干擾,實現(xiàn)其良好的抑菌效果[5]。同樣,Petrou 等[13]也發(fā)現(xiàn)0.25%的牛至精油協(xié)同MAP(30%CO2/70%NO2)相較于單一氣調(diào)包裝方式可延長雞肉的貨架期5~6 d。
值P×間時藏貯式方裝包式方裝包0.487<0.001 0.074<0.001 0.438 0.001化變的數(shù)落菌物生微間期藏貯鴨烤下式方裝包同不5表Changes in microbial counts of roast duck under different packaging during chilled storage Table 5 式方裝包誤準標±值均平間時藏貯組油精樹茶組油精至牛2組照對1組照對<0.001 c 2.84±0.15 2.84±0.30 2.84±0.30 2.84±0.30 2.84±0.30 c 3.05±0.15 2.86±0.30 2.60±0.30 3.28±0.30 3.47±0.30 c 3.25±0.15 2.99±0.30 3.12±0.30 3.19±0.30 3.69±0.30 b 3.94±0.15 3.27±0.30 3.45±0.30 4.48±0.30 4.56±0.30 a 4.45±0.15 3.83±0.30 4.26±0.30 4.95±0.30 4.78±0.30 y 3.16±0.13 y 3.25±0.13 x 3.75±0.13 x 3.87±0.13<0.001 d 1.51±0.18 1.51±0.37 1.51±0.37 1.51±0.37 1.51±0.37 d 1.88±0.18 1.79±0.37 1.51±0.37 1.97±0.37 2.26±0.37 c 2.58±0.18 2.13±0.37 2.78±0.37 2.48±0.37 2.94±0.37 b 3.24±0.18 2.29±0.37 2.18±0.37 4.08±0.37 4.40±0.37 a 4.19±0.18 3.56±0.37 3.91±0.37 4.60±0.37 4.68±0.37 y 2.26±0.17 y 2.38±0.17 x 2.93±0.17 x 3.16±0.17<0.001 c 0.62±0.19 0.62±0.38 0.62±0.38 0.62±0.38 0.62±0.38 c 0.91±0.19 0.62±0.38 0.51±0.38 1.04±0.38 1.44±0.38 b 2.58±0.19 2.13±0.38 2.78±0.38 2.48±0.38 2.94±0.38 a 3.32±0.19 2.31±0.38 2.78±0.38 4.01±0.38 4.17±0.38 a 3.83±0.19 3.14±0.38 3.44±0.38 4.20±0.38 4.53±0.38 z 1.77±0.17 yz 2.03±0.17 xy 2.47±0.17 x 2.74±0.17/d誤準誤準誤準間時藏貯0 4 7 1 1 14± 標值均0 4 7 1 1 14± 標值均0 4 7 1 1 14± 標值均平平平/數(shù)落菌-1)·g(CFU lg數(shù)總落菌菌酸乳科菌桿腸
不同包裝方式下乳酸菌數(shù)也隨貯藏時間的延長而逐漸增加,其中,兩對照組中乳酸菌的增長速率最快,在貯藏第11 天時,就已超過4 lg(CFU/g),而牛至精油和茶樹精油處理組仍處于較低水平【<2.2 lg(CFU/g)】,且貯藏期間始終控制在4 lg(CFU/g)以內(nèi)。Menezesa 等[24]同樣發(fā)現(xiàn)添加牛至精油會通過延長熟制火腿中乳酸菌的遲滯期,進而抑制其增殖速率。
腸桿菌科也呈現(xiàn)出類似的增長趨勢,貯藏11 d 后,牛至精油和茶樹精油組的腸桿菌科數(shù)分別為2.78 lg(CFU/g)和2.31 lg(CFU/g)。而兩對照組在同一貯藏期內(nèi)均已超出4 lg(CFU/g)。此外,還發(fā)現(xiàn)貯藏后期(7~14 d),茶樹精油組中的腸桿菌科數(shù)最低,表明其更優(yōu)的抑制腸桿菌的效果。與本研究結(jié)果相似,Chouliara 等[14]也發(fā)現(xiàn)氣調(diào)包裝(40%CO2/30%N2/30%O2)雞肉中添加牛至精油可有效抑制腸桿菌科的生長。以上結(jié)果表明,牛至精油或茶樹精油協(xié)同30%CO2-MAP 均為理想的提高烤鴨微生物安全性的包裝方式。
依據(jù)高通量測序結(jié)果(表6),貯藏期間各烤鴨樣品的測序覆蓋度均超過99%,表明測序結(jié)果可有效反映大部分微生物群落信息,測序準確度較高。此外,不同包裝烤鴨貯藏期間共獲得1 563 010 個有效序列(表6),對照組1,對照組2,牛至精油組及茶樹精油組的平均序列標簽分別為36 029,36 693,36 180,35 795。OUT 可用于反映烤鴨樣品中微生物的種類。貯藏14 d 后,各處理組OUT 數(shù)值(306~440)明顯低于初始樣品(539),表明微生物種類隨貯藏時間的延長逐漸降低。Chao1 指數(shù)和Shannon 指數(shù)分別代表樣品中微生物群落的豐富度和多樣性。與OUT 變化趨勢相符,各處理組中Chao1 指數(shù)和Shannon 指數(shù)均隨時間延長整體呈降低趨勢,表明烤鴨樣品貯藏期間微生物多樣性降低。這與許多學者的研究相一致,肉制品的初始微生物多樣性較高,貯藏后期微生物競爭加劇,部分菌群在生長中占據(jù)優(yōu)勢,成為優(yōu)勢菌群[25-27]。
表6 不同包裝方式下烤鴨中菌群豐度和多樣性Table 6 Species richness and diversity of roast duck under different packaging conditions
如圖1a 所示,不同包裝方式下烤鴨貯藏期間共鑒定出17 個細菌門,主要包括變形菌門(Proteobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、棲熱菌門A(Deinococcus-Thermus)、放線菌門(Actinobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)等。其中,變形菌門(36.89%~86.39%)和厚壁菌門(13.53%~62.12%)為最主要的優(yōu)勢菌門。與本研究結(jié)果相似,眾多相關(guān)學者也發(fā)現(xiàn)變形菌門和厚壁菌門在肉及肉制品中占據(jù)絕對優(yōu)勢[25-27]。
基于屬水平,相對豐度排前20 的細菌屬如圖1b 所示。初始優(yōu)勢微生物包括乳桿菌屬(Lactobacillusspp.,18.99%)、發(fā)光桿菌屬(Photobacteriumspp.,13.37%)、棲熱菌屬(Thermusspp.,9.83%)、嗜冷單胞菌屬(Psychromonasspp.,9.67%)及假交替單胞菌屬(Pseudoalteromonasspp.,8.18%)等。隨后,4 種包裝方式下的烤鴨樣品貯藏期間呈不同的菌群演替規(guī)律。兩對照組中貯藏第7 天均以發(fā)光桿菌屬(36.72%~51.11%)、弧菌屬(Vibriospp.,17.06%~31.86%)、索絲菌屬(Brochothrixspp.,13.52%~13.80%)為主。貯藏14 d后,弧菌屬迅速增殖,相對豐度達48.61%~76.19%,占據(jù)絕對優(yōu)勢,其次為索絲菌屬(16.45%~17.15%)。此外,對照組2 中還檢出相對較高比例的沙雷氏菌屬(Serratiaspp.,13.90%)和明串珠菌屬(Leuconostocspp.,8.58%)。牛至精油組中,貯藏第7 天,索絲菌屬(51.64%)、弧菌屬(20.38%)為主要的優(yōu)勢菌屬;隨后發(fā)光桿菌屬快速增加成為貯藏末期的優(yōu)勢菌屬之一。對于茶樹精油組,貯藏期間弧菌屬、發(fā)光桿菌屬和索絲菌屬為主要的優(yōu)勢菌。此外,貯藏第7 天時,乳桿菌屬(Lactobacillusspp.)也占有較高比例(7.24%)。
圖1 不同包裝方式的烤鴨在門(a)和屬(b)水平上的微生物群落組成Fig.1 Relative abundance(%)of the bacteria of roast duck under different packaging at the phylum level(a)and genus level(b)
整體而言,貯藏期間4 種包裝方式下烤鴨的優(yōu)勢菌群較為相似,均以弧菌屬、發(fā)光桿菌屬及索絲菌屬為主。貯藏前期(7 d),發(fā)光桿菌屬在兩對照組中占據(jù)絕對優(yōu)勢,說明這兩組樣品中較高的菌落總數(shù)可能與該菌屬的大量增殖有關(guān)。近年來,相關(guān)學者也分別從牛肉、豬肉、禽肉等肉品中檢測到發(fā)光桿菌屬[28-31]。該菌屬可耐受低溫、高濃度CO2環(huán)境[32],推測可能是導致其在MAP 烤鴨中獲得競爭優(yōu)勢的原因。貯藏后期(14 d),弧菌屬在4種包裝方式中均占據(jù)絕對優(yōu)勢,表明相對于氣體成分而言,精油處理對菌群結(jié)構(gòu)影響較小,而對于優(yōu)勢菌的生長有一定的抑制作用。作為一種耐鹽、嗜冷微生物,弧菌屬在加工肉制品中較為常見,而且已經(jīng)被證實與禽肉制品的腐敗存在重要聯(lián)系[33]。占利等[34]發(fā)現(xiàn)弧菌屬為醬鹵熟肉制品中的優(yōu)勢腐敗菌。本課題組前期的研究也發(fā)現(xiàn)弧菌屬為厭氧包裝烤鴨貯藏后期的優(yōu)勢菌[1]。此外,索絲菌屬在各處理組中所占比例相對較高(11.86%~18.64%),也是目前已知的導致肉制品腐敗的關(guān)鍵微生物。該菌屬可產(chǎn)生乙偶姻、2,3-丁二醇和辛酸乙酯等揮發(fā)性物質(zhì)[35],對肉品風味造成不利影響。有報道稱,體積分數(shù)0.2%以上的牛至精油處理即可有效抑制肉品中熱殺索絲菌的增殖[5]。以上結(jié)果表明,相較于對照組,精油處理可能是通過抑制發(fā)光桿菌屬、弧菌屬及索絲菌屬等多種優(yōu)勢腐敗菌的增殖,進而實現(xiàn)延長烤鴨貨架期的目的。
采用主成分(Principal component analysis,PCA)分析(圖2)可進一步揭示不同包裝方式下烤鴨貯藏期間微生物菌群的分布特征。不同樣本間距離越近表明相互之間微生物群落結(jié)構(gòu)差異越小。其中,第一、二主成分(PC1、PC2)的累計貢獻率為81.94%。整體來看,貯藏期間不同處理組各自存在特有的微生物群落結(jié)構(gòu)。其中,貯藏7 d后,4 種包裝方式下的樣品在PC2 方向分離明顯,表明各處理組菌群結(jié)構(gòu)差異較大;貯藏末期(14 d),在PC2 水平上的差異逐漸縮小,意味著不同包裝方式下的菌群結(jié)構(gòu)逐漸趨于一致。以上結(jié)果也進一步說明精油處理對于貯藏后期烤鴨中微生物群落的結(jié)構(gòu)影響較小。
圖2 不同包裝烤鴨的微生物群落結(jié)構(gòu)比較Fig.2 Comparison of microbial community structure of roast duck under different packaging conditions
4 種包裝方式均可有效維持烤鴨貯藏期間的肉色穩(wěn)定性,減緩脂質(zhì)氧化進程(0.11~0.60 MDA mg/kg)。相較于對照組,牛至和茶樹精油處理對氣調(diào)包裝烤鴨中微生物腐敗的抑制效果更顯著,可分別延長貨架期4 d 和7 d。微生物多樣性分析結(jié)果顯示,各處理組貯藏期間存在不同的菌群演替規(guī)律,而均以弧菌屬、發(fā)光桿菌屬和索絲菌為主,表明生物保鮮劑對微生物群落結(jié)構(gòu)的變化影響較小,可能是通過抑制以上多種優(yōu)勢腐敗菌的生長來延長烤鴨貨架期。綜合考慮,添加體積分數(shù)0.3%的牛至或茶樹精油可提高氣調(diào)包裝條件下烤鴨品質(zhì)的穩(wěn)定性,適用于烤鴨的貯藏保鮮。