即食鲍产品加工过程品质与安全控制技术研究

论文摘要

高盐度、低含水率的传统即食鲍产品由于口味偏咸、偏硬,整体感官欠佳,不符合现代人的健康饮食要求;而高温高压杀菌容易导致即食鲍产品出现流汁、质地发绵,影响鲍鱼的整体口感及营养价值。因此,本文研究高含水率、低盐度、适口性强的即食鲍产品安全控制及品质保存技术。首先研究冻藏温度对鲜鲍鱼品质特性的影响。再应用T-RFLP技术研究即食鲍产品加工过程微生物变化趋势,揭示加工过程的易污染环节及残留的特定腐败菌。并通过GC-MS分析挥发性成分变化规律,进一步验证即食鲍产品的特定腐败菌及其气味成因。然后通过响应面法进一步优化即食鲍产品加工工艺。最后利用复合生物抑菌剂结合栅栏因子设置来延长即食鲍产品贮藏期限。主要内容及结果分述如下。1.冻藏温度对鲜鲍鱼品质特性的影响研究-20℃和-80℃两种冻藏温度下,鲍鱼的生化特性、物理特性、菌落指标、感官指标等的变化。结果表明:-80℃下冻藏鲍鱼的含水率、盐溶性蛋白、ATPase活性、解冻及水煮后的各项感官指标均要优于-20℃冻藏。而TBA值、pH值、TVB-N、菌落总数均低于-20℃冻藏。-80℃冻藏鲍鱼的硬度、凝聚性及咀嚼性均好于-20℃处理,色泽更接近新鲜鲍鱼的颜色。总之,-80℃冻藏条件可以更好地延缓鲍鱼的品质下降,减缓蛋白质分解变性,抑制微生物的生长,保证冻藏鲍鱼的感官品质和商品价值。因此,为保证即食鲍产品的原料品质,本研究在后续加工中所用鲍鱼原料均采用-80℃冻藏保鲜。2.即食鲍产品加工过程菌群变化规律研究应用T-RFLP技术分析即食鲍产品加工过程中微生物变化规律及残留的主要腐败菌。结果表明:常温腌制容易助长鲍鱼中腐败菌的生长;而流水清洗、低温腌制及高温烘烤有助于降低加工过程的微生物污染。高温烘烤可以杀死大部分非耐热菌,但仍残留一些耐热性强的细菌,如枯草芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、球形芽孢杆菌等。经过真空包装,抑制住好氧或需氧菌的生长。但对于厌氧菌而言,恰恰提供了一个比较适宜生长的环境,如梭菌、解糖肠球菌等。腐败鲍鱼中残留的主要菌群是梭菌属、芽孢杆菌属等,尤其是以梭菌属所占的比例最大。因此,对于真空包装即食鲍产品而言,梭菌是其最主要的腐败菌群,而芽孢杆菌也是其最重要的残留菌之一。有必要针对梭菌及芽孢杆菌采取后续杀菌或抑菌处理,以防止真空包装即食鲍产品的腐败变质。3.即食鲍产品挥发性成分变化及腐败菌生长特性研究根据GC-MS分析,不同处理的鲍鱼挥发性成分差异显著,主要成分有醇、醛、酮、烃、酸、酯、芳香族、含氮含硫化合物等物质。解冻鲍鱼主要的挥发性成分为苯甲醛及1-辛烯-3-醇。而高温烘烤鲍鱼的烤肉香味显著增强,醇类物质、含氮含硫和酯类化合物是其重要的特征风味物质。腐败鲍鱼出现极恶劣的粪臭及酸败气味,具有明显的黑变、流汁等现象,主要的挥发性特征成分为吲哚、苯酚和丁酸。生孢梭菌感染的鲍鱼出现类似于腐败鲍鱼的变质现象,也有强烈的粪臭及酸败味道,这也验证梭菌是真空包装即食鲍产品重要的微生物污染源之一。枯草芽孢杆菌感染的鲍鱼未出现明显的恶臭、黑变症状,但仍出现部分酸败、流汁现象,其分泌的酶类物质可能成为即食鲍产品变质的重要因素。生孢梭菌耐盐性和耐酸性较差,枯草芽孢杆菌耐盐性和耐酸性较强。虽在强酸（pH<4）、高盐分（NaCl>10%）的条件下,两株芽孢菌的生长均能被有效抑制。但是高盐、强酸会严重影响即食鲍产品的感官及食用品质,有必要寻找其它高效、安全的杀菌方式。4.即食鲍产品加工工艺响应面优化在前期研究的基础上,进一步优化即食鲍产品加工工艺,尽量减少加工过程的污染。选取影响即食鲍产品安全品质的关键因素:NaCl添加量（X1）,腌制时间（X2）,热泵干燥时间（X3）、烘烤时间（X4）为自变量,感官评价（Y）为因变量,进行响应面优化实验。最终获得即食鲍产品加工的动力学模型:Y=-21.38+1.59X1+0.08X2+0.13X3+2.26X4-X1X2—X1X3+0.03X1X4+X2X3—X2X4—X3X4—0.39X12—X22—X32—0.09X42。确定了即食鲍产品加工工艺的优化组合条件:0.80%NaCl,4℃腌制130min,40±3℃热泵干燥125min,上温、下温分别为150℃和180℃,烘烤11 min。在此条件下制得的即食鲍产品实际感官评价值达到4.90,感官品质达到最优状态。5.生物抑菌剂应用于即食鲍产品贮藏保存研究首先以ε-PL（A）、Nisin（B）和溶菌酶（C）等生物抑菌剂为自变量,以生孢梭菌抑制率（R1）、枯草芽孢杆菌抑制率（R2）为因变量,通过响应面优化实验,分别得到这两种菌的抑制率的动力学模型:R1 = 124.20-401.24A-670.90B+56.70(C-1470.59AB-2873.45AC-5959.75BC + 2225.62A2 + 795 8.20B2+ 15554.86C2;R2=195.43-1469.78A-953.10B-1604.30C-2027.86AB+5872.68AC+7797.99BC+5877.71A2+7721.36B2+7009.48C2。由动力学模型得出最佳复配参数为:0.20 g/L ε-PL,0.05 g/LNisin,0.05 g/L溶菌酶,测得该参数下生孢梭菌实际抑制率为99.34%、枯草芽孢杆菌实际抑制率为99.28%。然后将复合生物抑菌剂应用于即食鲍产品贮藏过程的研究,分析在4℃和25℃环境下,鲍鱼品质的变化。结果表明:25℃贮藏条件下,未添加主添加生物抑菌剂的即食鲍产品保质期只有3d和6d。而在4℃贮藏条件下,未添加及添加生物抑菌剂的即食鲍产品保质期分别达到30 d和90 d。说明在4℃贮藏条件下,添加生物抑菌剂更有利于保持即食鲍产品品质及安全性,延缓即食鲍产品腐败变质。

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摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1 鲍鱼概况

1.1 鲍鱼生物学特性

1.2 鲍鱼种类、分布及养殖概况

1.3 鲍鱼的营养及药用价值

2 鲍鱼养殖及加工现状

2.1 鲜活鲍鱼

2.2 生鲍鱼片

2.3 冷冻鲍鱼

2.4 干制鲍鱼

2.5 鲍鱼罐头

2.6 即食鲍产品

2.7 其它鲍鱼副产品开发

3 水产品中特定腐败菌（SSO）种类

3.1 水产鲜品SSO种类

3.2 冷藏水产品SSO种类

3.3 真空和气调包装水产品SSO种类

3.4 加工水产品SSO种类

4 T-RFLP技术应用的研究

4.1 T-RFLP基本原理与方法

4.2 T-RFLP在微生物多样性研究中的应用

4.3 T-RFLP的局限性及其解决方法

5 生物冷杀菌技术研究进展

5.1 动物源生物杀菌剂

5.2 植物源生物杀菌剂

5.3 微生物及其代谢产物源生物杀菌剂

5.4 酶法杀菌

6 栅栏技术在水产品加工中的应用

7 本课题的立题依据、意义和研究内容

7.1 立题依据、意义

7.2 研究内容

参考文献

第二章冻藏温度对鲜鲍鱼品质特性的影响

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.2 主要仪器设备

1.3 实验方法

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 鲜鲍鱼的基本成分

2.2 鲍鱼冻藏过程中的生化变化

2.3 鲍鱼冻藏过程中菌落总数的变化

2.4 鲍鱼冻藏过程中感官指标的变化

3 讨论

4 结论

参考文献

第三章即食鲍产品加工过程菌群变化规律研究

1 材料

2 试剂与仪器设备

2.1 主要试剂

2.2 仪器设备

3 实验方法

3.1 即食鲍产品加工基本工艺流程及取样方法

3.2 鲍鱼微生物总DNA的提取

3.3 鲍鱼细菌总DNA的纯化

3.4 PCR扩增

3.5 电泳检测

3.6 PCR产物的纯化

3.7 扩增产物的酶切

3.8 T-RFLP酶切条带的检测、比对及数据分析

3.9 鲍鱼微生物多样性分析

3.10 数据分析

4 结果与分析

4.1 鲍鱼中微生物总DNA的获得

4.2 鲍鱼样品中细菌16S rDNA扩增产物的获得

4.3 扩增PCR产物的酶切

4.4 鲍鱼不同加工阶段细菌的T-RFLP图谱分析

4.5 鲍鱼样品细菌T-RFs比对结果

4.6 不同加工阶段鲍鱼微生物多样性指数分析

4.7 不同加工阶段鲍鱼细菌间相似性分析

5 讨论

5.1 T-RFLP技术的研究

5.2 真空包装即食鲍产品加工过程微生物变化研究

6 结论

参考文献

第四章即食鲍产品挥发性成分变化及腐败菌生长特性研究

1 实验材料

1.1 实验原料

1.2 试剂与仪器设备

2 实验方法

2.1 菌悬液的制备及感染实验

2.2 两种菌株在不同条件下的生长特性研究

2.3 挥发性成分的测定

2.4 数据统计

3 结果与分析

3.1 不同处理的鲍鱼感官分析

3.2 不同处理鲍鱼挥发性成分总离子图谱

3.3 不同处理鲍鱼样品挥发性成分的分析结果

3.4 两种腐败菌生长特性研究

4 讨论

5 结论

参考文献

第五章即食鲍产品加工工艺响应面优化

1 材料与方法

1.1 材料与仪器设备

1.2 即食鲍产品加工基本工艺的调整

1.3 即食鲍产品加工过程单因素实验研究

1.4 即食鲍产品加工工艺响应面优化研究

1.5 实验方法

1.6 统计方法

2 结果与分析

2.1 NaCl添加量对即食鲍产品品质的影响

2.2 腌制条件对即食鲍产品品质的影响

2.3 热泵干燥条件对即食鲍产品品质的影响

2.4 烘烤温度对即食鲍产品品质的影响

2.5 烘烤时间对即食鲍产品各项指标变化的影响

2.6 响应面优化即食鲍产品加工工艺研究

3 讨论

4 结论

参考文献

第六章生物抑菌剂应用于即食鲍产品贮藏保存研究

1 材料与仪器

1.1 实验材料

1.2 主要仪器设备

2 实验方法

2.1 菌悬液的制备及菌种活化实验

2.2 生物制剂对两种芽孢菌株的抑菌研究

2.3 生物抑菌剂的响应面复合配方研究

2.4 优化的即食鲍产品加工工艺流程

2.5 即食鲍产品贮藏过程各指标检测方法

3 结果与分析

3.1 不同生物制剂对两种腐败菌的抑制效果研究

3.2 复合生物抑菌剂应用于即食鲍产品贮藏过程各指标的变化

4 讨论

5 结论

参考文献

第七章全文总结

本研究的创新点

读博士期间发表的相关学术论文

附录

致谢

即食鲍产品加工过程品质与安全控制技术研究

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