魚糜腐敗過(guò)程及保鮮機(jī)制的研究綜述

◎ 王昊忱，王洪浩，付榮暉

（哈爾濱理工大學(xué)（威海），山東 威海 264300）

魚糜制品屬于魚類產(chǎn)品中的一種，是指將新鮮魚肉進(jìn)行擂潰，加以調(diào)味料進(jìn)行處理得到的凝膠狀產(chǎn)品，如魚丸、魚腸等[1]。由于魚糜制品營(yíng)養(yǎng)豐富、味道鮮美，廣受消費(fèi)者喜愛(ài)。其加工條件溫和，在儲(chǔ)存、運(yùn)輸過(guò)程中易腐敗變質(zhì)[2]。魚糜制品腐敗是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，微生物是導(dǎo)致腐敗的主要因素。有研究認(rèn)為，針對(duì)某一特定產(chǎn)品，在不同時(shí)期的菌相組成也不盡相同，并不是全部微生物都參與產(chǎn)品腐敗過(guò)程，只有其中對(duì)腐敗發(fā)揮作用的微生物才是特定腐敗微生物[3]。特定腐敗微生物是指在產(chǎn)品腐敗過(guò)程中起主導(dǎo)作用的微生物類群[4]。

1 魚糜制品中優(yōu)勢(shì)腐敗菌概述

魚糜制品的腐敗特性很大程度上受原料的影響。魚類死后會(huì)經(jīng)歷僵直、自溶、腐敗3個(gè)主要階段，期間隨著微生物活動(dòng)的加劇，魚體內(nèi)的蛋白質(zhì)、酶等含氮物質(zhì)逐漸被分解，魚體開(kāi)始變軟，并生成組胺、三甲胺等物質(zhì)，產(chǎn)生具有明顯腐敗特性的氣味及有害毒素[5]。由于魚類品種、生活環(huán)境、加工處理的方式和儲(chǔ)存條件不同，魚類產(chǎn)品中的腐敗微生物的組成存在較大差異。淡水魚制品的主要腐敗微生物為假單胞菌（Pseudomonads）、變形桿菌（Proteobacteria）、芽孢桿菌（Bacillus）和乳桿菌屬（Lactobacillus）等；海水魚制品的主要腐敗微生物為假單胞菌、芽孢桿菌、沙雷氏菌和腸桿菌（Enterobacter）等[6]；冷凍魚制品中的主要腐敗微生物為希瓦氏菌屬（S.putrefaciens）、假單胞菌（Pseudomonads）和乳桿菌屬（Lactobacillus）等[7-8]；有氧低溫儲(chǔ)藏魚制品的主要腐敗微生物是希瓦氏菌（Shewanella sp.）與熒光假單胞菌（Pseudomonas fluorescens）[9]。真空包裝中兼性厭氧菌為優(yōu)勢(shì)菌群；氣調(diào)包裝中的主要優(yōu)勢(shì)腐敗菌為發(fā)光磷桿菌（Photobacterium phosphoreum）[10]；干制品中的優(yōu)勢(shì)微生物為絲狀真菌；經(jīng)熱處理后的魚類制品中的腐敗微生物主要是耐熱菌，如芽孢桿菌等[11]。

魚糜制品的腐敗菌菌相變化與魚類腐敗過(guò)程相似。儀淑敏等[12]研究發(fā)現(xiàn)，新鮮魚糜和在常規(guī)冷藏條件下的魚糜中主要的腐敗微生物群是微球菌/葡萄球菌屬、乳酸菌屬和假單胞菌屬，儲(chǔ)藏末期的主要腐敗菌是腸桿菌屬。微球菌/葡萄球菌、明亮發(fā)光桿菌和乳酸菌是真空保藏下的魚丸的主要腐敗菌，乳酸菌屬、微球菌/葡萄球菌和明亮發(fā)光桿菌是氣調(diào)保藏魚丸的主要腐敗菌[13]。

2 主要腐敗微生物及腐敗原理

2.1 假單胞菌

假單胞菌是需氧性革蘭氏陰性菌，有鞭毛，不產(chǎn)芽孢，廣泛存在于海水中，常附著于新鮮海水魚表面。假單胞菌對(duì)低氧環(huán)境敏感，是魚產(chǎn)品腐敗前期的優(yōu)勢(shì)腐敗菌，隨著儲(chǔ)存條件的改變，在腐敗后期失去競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[14]。假單胞菌最適生長(zhǎng)溫度為-15～20 ℃，屬嗜冷菌，在超過(guò)20 ℃的環(huán)境中，其生長(zhǎng)受到抑制[15]。在假單胞菌屬中，草莓假單胞桿菌（Pseudomonas fragi）對(duì)魚類威脅性最強(qiáng)，能夠水解蛋白質(zhì)產(chǎn)生腐敗特征的氣味[2]。

2.2 希瓦氏菌

希瓦氏菌是革蘭氏陰性菌，同假單胞菌屬一樣，一開(kāi)始便存在于新鮮海水魚表面。在有氧和無(wú)氧的環(huán)境中都能生存，屬嗜冷菌，由于其特殊的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞液的組成成分，在低溫環(huán)境中可保持較高活性，是低溫儲(chǔ)存條件下的主要腐敗微生物[16]。蔣倩倩等[8]的研究表明，在魚產(chǎn)品腐敗過(guò)程中，希瓦氏菌的生長(zhǎng)特性曲線同假單胞菌相似，但生長(zhǎng)速率比假單胞菌慢。希瓦氏菌具有極強(qiáng)的腐敗能力和致病性，會(huì)對(duì)魚制品的品質(zhì)造成極大的影響[17]。

2.3 微球菌/葡萄球菌屬

微球菌屬于好氧菌，葡萄球菌多為需氧菌和兼性厭氧菌。多數(shù)葡萄球菌為非致病菌，能夠分解糖類、脂肪和氨基酸。微球菌/葡萄球菌屬是革蘭氏陽(yáng)性菌，在產(chǎn)品腐敗中期開(kāi)始成為優(yōu)勢(shì)微生物。薛靜[15]的研究表明，隨著魚制品儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)，革蘭氏陽(yáng)性菌會(huì)逐漸代替革蘭氏陰性菌成為優(yōu)勢(shì)菌群，特別在常溫保藏下，革蘭氏陽(yáng)性菌占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

2.4 乳酸菌

乳酸菌為厭氧菌，是真空保藏和氣調(diào)保藏中主要的腐敗微生物菌群[18]。該菌屬在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中能產(chǎn)生有機(jī)酸、細(xì)菌素等代謝產(chǎn)物，可抑制和阻遏其他菌群的生長(zhǎng)。桂萌[14]的研究表明，乳酸菌作為革蘭氏陽(yáng)性菌，與革蘭氏陰性菌相比，前者整體數(shù)量上比后者少。

2.5 腸桿菌

腸桿菌屬于兼性厭氧菌，是造成真空包裝下魚糜制品腐敗的主要微生物，常在產(chǎn)品儲(chǔ)藏中期出現(xiàn)。生活水域受到污染的原料加工或加工處理方式不當(dāng)?shù)聂~糜制品中常出現(xiàn)腸桿菌。

3 防治

3.1 保鮮機(jī)制

3.1.1 低溫保鮮

防止魚糜以及其產(chǎn)品腐敗，做好其保鮮工作是短期保藏過(guò)程中十分重要的環(huán)節(jié)。在各種保鮮機(jī)制中，低溫保藏是使用最廣泛且有效的方法之一。低溫保藏的機(jī)理是通過(guò)低溫抑制魚糜內(nèi)微生物的生長(zhǎng)速率，同時(shí)抑制魚糜內(nèi)各種酶的活性，延長(zhǎng)魚糜的保質(zhì)期限[19]。依據(jù)保藏溫度的不同，可將低溫保鮮技術(shù)劃分為4個(gè)溫度區(qū)間，分別為冷藏保鮮（0～4 ℃），使魚體溫度下降接近冰點(diǎn)，可分為干冰法和濕冰法兩種方法；冰溫保鮮（-2～0 ℃），適用于魚體成熟度高且冰點(diǎn)較低的魚體；微凍保鮮（-2～-4 ℃），采用略低于魚體凍結(jié)點(diǎn)的溫度對(duì)魚體進(jìn)行保鮮；冷凍保鮮（-18～-40 ℃），使用冰庫(kù)對(duì)魚體進(jìn)行低溫長(zhǎng)期保鮮。根據(jù)傳熱介質(zhì)及手段又可分為冷海水（冷鹽水）保鮮、超冷保鮮及無(wú)冰保鮮等[20-21]。

3.1.2 化學(xué)保鮮

化學(xué)保藏是使用抗氧化劑、殺菌劑、防腐劑等化學(xué)試劑延長(zhǎng)魚糜及水產(chǎn)品的保質(zhì)期限。主要有臭氧保鮮和化學(xué)保鮮技術(shù)等方法。在魚糜制品中，常添加亞硝酸鈉、山梨酸及其鉀鹽?；瘜W(xué)保鮮是保鮮方法中成本最低廉、操作最容易、保鮮效果最顯著的方法。但化學(xué)試劑在一定程度上對(duì)人體有毒害作用，某些生產(chǎn)商為延長(zhǎng)其產(chǎn)品保質(zhì)時(shí)間，濫用防腐劑等化學(xué)試劑，導(dǎo)致人食用后產(chǎn)生不良反應(yīng)等情況。至20世紀(jì)90年代，化學(xué)保鮮劑已逐漸向安全無(wú)毒的生物活性制劑方向發(fā)展[21]。

3.1.3 氣調(diào)保鮮

氣調(diào)保鮮是指通過(guò)改變食品包裝內(nèi)氣體的成分或濃度，創(chuàng)造出不利于微生物生長(zhǎng)的環(huán)境，從而抑制微生物的繁殖，減緩食品腐敗的一種食品保鮮技術(shù)[22]。主要的氣體有CO2、N2、O2等，其中CO2在氣調(diào)保鮮中起到最關(guān)鍵的作用。25%以上的CO2才可以起到有效的抑菌效果，但過(guò)高濃度的CO2使得食品變色，因此尋找CO2的最佳濃度在氣調(diào)保鮮中十分關(guān)鍵[13]。同時(shí)，氣體比例控制在V（CO2氣體體積）/W（食品質(zhì)量）＞1/2，并配合4 ℃的低溫保藏，會(huì)使同種氣體濃度的氣調(diào)保鮮達(dá)到最佳效果[23]。

3.1.4 生物保鮮

生物保鮮可分為動(dòng)物源保鮮劑、植物源保鮮劑、酶類保鮮劑與微生物保鮮劑。通過(guò)從動(dòng)物、植物及微生物中提取制作得到的化合物，或在提取后用生物技術(shù)提取物進(jìn)行處理所得到的化合物就叫作生物保鮮劑[24]。動(dòng)物源保鮮劑如殼聚糖、抗菌肽都有良好的抑菌保鮮效果。吳春華[25]經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出，殼聚糖可延長(zhǎng)魚糜制品3～6 d的保質(zhì)期限。吳燕燕等[26]經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出，抗菌肽可延長(zhǎng)魚糜制品3 d的儲(chǔ)藏期。植物源保鮮劑有迷迭香提取物、茶多酚提取物等；酶類保鮮劑有溶菌酶、葡萄糖氧化酶等；微生物源保鮮劑有乳酸鏈球菌素（Nisin）、ε-聚賴氨酸（ε-PL）等。

3.2 貯藏設(shè)計(jì)

蔡一芥等[23]經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出魚糜貯藏最佳設(shè)計(jì)方案，在魚糜中添加8%的淀粉，可提升魚糜凝膠強(qiáng)度，填充其凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；添加3%的大豆油，能改善魚糜凝膠白度；添加4%的山梨糖醇、0.5%結(jié)冷膠、4%海藻糖，則可將魚糜膠體中的水分和其自身的多羥基等官能團(tuán)結(jié)合，提高持水能力的同時(shí)降低水分活度，在一定程度上起到抑菌效果；水分含量控制在76%～80%，在25 ℃下，通過(guò)最佳設(shè)計(jì)方案制作的魚糜制品貯藏期可達(dá)到6個(gè)月。

4 結(jié)語(yǔ)

魚糜制品是目前深受消費(fèi)者喜愛(ài)的食品之一。由于魚體本身性質(zhì)、品種、生活環(huán)境、加工方式和儲(chǔ)存方式的不同，其優(yōu)勢(shì)腐敗菌也不盡相同。魚糜的腐敗變質(zhì)成為困擾魚糜制品生產(chǎn)企業(yè)的難題之一。因此，要了解魚糜制品腐敗過(guò)程中起主導(dǎo)作用的微生物類群十分關(guān)鍵。本文綜述了假單胞菌、希瓦氏菌、微球菌、葡萄球菌屬、乳酸菌和腸桿菌這些主要腐敗微生物在魚體腐敗中的原理，并對(duì)保鮮機(jī)制與貯藏設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，可利用低溫保鮮、化學(xué)保鮮、氣調(diào)保鮮和生物保鮮等方法抑制主要腐敗微生物，保證魚體、魚糜質(zhì)量；在貯藏魚糜方面，可添加8%的淀粉、3%的大豆油、4%的山梨糖醇、0.5%結(jié)冷膠和4%海藻糖，并將水分含量控制在76%～80%，從而達(dá)到最佳貯藏時(shí)間，保證魚糜質(zhì)量。