殺菌技術和保藏溫度對河鲀發酵魚醬保藏期品質的影響

王 蓓，于俊娟

（江蘇旅游職業學院烹飪科技學院，江蘇揚州 225000）

河鲀為鲀形目鲀科鲀魚（Spheroides ocellatus（Osbeck）），在我國主要分布于東海、黃海和渤海等水域，其肉質鮮美、營養豐富，在我國水產養殖中占有一定的地位[1]。河鲀魚富含蛋白質，經發酵可以分解為更易被人體吸收利用的氨基酸，因此河鲀發酵魚醬富含多種氨基酸，包括丙氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、谷氨酸、甘氨酸等[2]。此外，在發酵過程中，魚醬總活菌數逐漸增加，微生物群落組成逐漸豐富[3]。但是，由于河鲀發酵魚醬的不飽和脂肪酸含量[4]和水分活度較高，其在保藏過程中易發生脂肪氧化酸敗，給產品帶來不良氣味[5]。為了延長河鲀類食品的保藏期，應選用合適的殺菌技術。

在目前的工藝流程中，魚醬制品可以通過輻照殺菌[6]、等離子體殺菌[7]和高溫高壓殺菌[8]等技術延長保藏期，但單一技術的處理不能充分保證產品的品質穩定，所以有必要將各項技術有效結合起來，形成復合技術體系來更好地延長產品貨架期。

目前，針對殺菌技術對河鲀發酵魚醬保藏期品質影響的研究較少，本研究使用不同的殺菌技術和保藏溫度處理河鲀發酵魚醬，觀察其在保藏過程中氨基酸態氮（AAN）、揮發性鹽基氮（TVB-N）、pH、水分活度（Aw）、硫代巴比妥酸（TBA）和菌落總數的變化規律，以期找到更好的延長河鲀發酵魚醬保藏期的技術體系，為后續河鲀發酵魚醬的商業化保藏提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

植物乳桿菌L003（Lactobacillus plantarumL003）、木糖葡萄球菌C07（Staphylococcus xylosusC07）、釀酒酵母Y04（Saccharomyces cerevisiaeY04） 均由本實驗室保存；河鲀魚肉、食鹽、植物油、香辛料 揚州市邗江區永輝超市；硫代巴比妥酸、乙二胺四乙酸、三氯乙酸、三氯甲烷、H2BO3、MgO、HCl、NaOH分析純，國藥集團化學試劑有限公司；平板計數瓊脂（PCA）培養基、MRS 培養基、MSA 培養基、YPD培養基 青島海博生物技術有限公司；納他霉素、茶多酚 河南萬邦實業有限公司。

HSX 型控溫控濕培養箱 上海?，斣O備有限公司；SW-CJ-1F 型超凈工作臺 蘇州凈化設備有限公司；pHS-3C 型精度pH 計 上海精密科學儀器有限公司；HYG-2 型回轉式恒溫調速搖瓶柜 上海欣蕊自動化設備有限公司；YXO.SGH280 型高壓蒸汽滅菌鍋 上海醫用核子儀器廠；低溫高速冷凍離心機德國Eppendorf 有限公司；HD-3A 型智能水分活度測量儀 無錫華科儀器有限公司；755S 紫外可見分光光度計 上海凌光儀器有限公司；半微量凱氏定氮蒸餾裝置 上海暉弘精密玻璃機械有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備 備選菌株在液體培養基中30 ℃培養12 h，離心（4 ℃，4000 r/min）10 min，去掉上清液，并用適當體積的無菌生理鹽水稀釋菌體，將菌體濃度調整為107CFU/mL，并按照乳酸菌L003:葡萄球菌C07:酵母菌Y04=1:4:1 的比例接種[9]。

基本配方：河鲀魚肉200 g、食鹽16 g、植物油10 g、香辛料1 g、水100 g。

制備流程[10]：原料肉預處理→絞碎→拌料接種→發酵→調配→蒸制→成品，具體如下：

碎魚肉的前處理：河鲀碎魚肉用斬拌機斬斷，置于-20 ℃備用。

發酵劑制備：發酵菌采用3 種菌株混合發酵，將植物乳桿菌置于MRS 培養基，木糖葡萄球菌置于MSA 培養基，將釀酒酵母置于YPD 培養基培養，重復兩次，將培養液離心（4 ℃，8000 r/min，5 min）取菌體，使用生理鹽水將菌體濃度調整為107CFU/mL，置于4 ℃，24 h 內使用。

發酵魚醬的制備：將碎魚肉置于玻璃發酵瓶中，加入15%食鹽，將發酵劑按照L003:C07:Y04=1:4:1 的比例加入至發酵瓶中，在30 ℃下發酵47 h。

蒸制：將發酵好的魚醬進行蒸制20 min，即得發酵魚醬。

分組方法：共分10 組，具體操作見表1，各組于保藏0、15、30、45、60、75、90 d 時，測定其pH、水分活度（Aw）、總酸、氨基酸態氮（AAN）、揮發性鹽基氮（TVB-N）、硫代巴比妥酸（TBA）和菌落總數。

表1 河鲀發酵魚醬的殺菌和保藏方式Table 1 Sterilization and storage methods of fermented puffer fish sauce

1.2.2 pH 測定 按照GB 5009.237-2016[11]的方法測定。

1.2.3 水分活度（Aw）測定 按照GB 5009.238-2016[12]的方法使用全自動水分活度儀測定。

1.2.4 總酸含量分析 參照GB 12456-2021[13]的方法測定。

1.2.5 氨基酸態氮（AAN）含量分析 參照GB 5009.235-2016[14]的方法測定。

1.2.6 揮發性鹽基氮（TVB-N）測定 參照GB 5009.228-2016[15]，使用半微量凱氏定氮法測定。

1.2.7 硫代巴比妥酸（TBA）測定 按照GB/T 35252-2017[16]直接法測定。

1.2.8 菌落總數測定 按照GB 4789.2-2022[17]的方法測定。

1.3 數據處理

每組實驗均進行三次平行測定。利用Excel 2019 對實驗數據統計分析，圖形采用Origin 2022 進行繪制。

2 結果與分析

2.1 河鲀發酵魚醬保藏過程中pH 的變化

由圖1A 可以看出，在保藏前期和中期，pH 較為恒定，在75 d 后降幅較大，其中真空處理組的降幅最大，而復合處理組的降幅最小。整個保藏過程中各組魚醬的pH 均在5.50～6.72 之間，有研究發現四種魚醬的pH 均在6.00～7.00 之間[10]，與本研究一致。pH的下降與微生物群落的構成有關，產酸細菌一般可以在較低溫度下產酸對產品進行后發酵，而通過產酸也可以抑制其他不耐酸微生物的生長[18]，這可能是75 d 后pH 下降明顯的原因。由圖1B 可以看出，隨著保藏時間的延長，各處理組的pH 均呈現下降的趨勢，其中15～30 d 內，真空處理組出現了較為明顯的降幅，而防腐劑組在45～60 d 出現較大降幅。在保藏期結束時，真空處理組的pH 下降幅度最大，而高壓處理組和復合處理組降幅最小，最終pH 均為6.35，說明這兩種處理方式對微生物代謝抑制效果更好。

2.2 河鲀發酵魚醬保藏過程中水分活度的變化

水分活度通常反映食品中水分的可利用程度，水分活度越大表明食品中可利用的水越多，這些水易使食品變質，同時與其口感密切相關[19]。由圖2A 可以看出，高壓處理組和復合處理組的初始水分活度最高，其他三組初始水分活度則較低，隨著保藏時間的延長，各處理組的水分活度均呈現逐步下降的趨勢，在保藏前期（0～15 d）各組降幅較大；保藏中后期各組水分活度的變化趨勢較為平緩，在保藏結束時，各組的水分活度無明顯差異，說明4 ℃保藏條件下各組處理方式對水分活度沒有明顯影響。由圖2B 可以看出，隨著保藏時間的延長，各處理組的水分活度呈現逐步下降的趨勢，保藏前期降幅較大，15 d 之后下降幅度則較小，保藏結束時，輻照處理組和復合處理組的水分活度較低，分別為0.890 和0.885。水分活度的降低可以有效抑制微生物的生長，已有研究報道了多種食品體系中水分活度對微生物菌落構成的影響[20]，輻照組在25 ℃保藏條件下始終保持較低的水分活度，相比其他處理組顯現出一定的保藏優勢。

圖2 河鲀發酵魚醬保藏過程中水分活度的變化Fig.2 Changes of Aw during storage of fermented puffer fish sauce

2.3 河鲀發酵魚醬保藏過程中總酸的變化

總酸影響魚醬制品的香、味和穩定性[21]，是其需要檢測的重要特征指標[22]。由圖3A 可知，除真空處理組外，在4 ℃保藏過程中總酸的變化整體較為平緩，在保藏60 d 后，部分處理組有上升趨勢，其中真空處理組、輻照殺菌組和防腐劑處理組的上升趨勢較其他組別更為明顯，在實驗結束時，真空處理組的總酸最高，達到0.15 g/100 g，而復合殺菌組和高壓處理組的總酸較小，分別為0.115 g/100 g、0.10 g/100 g?？偹嵩诤笃诘纳呖赡苡捎诋a品中產酸細菌的增殖所導致，復合殺菌組和高壓處理組在4 ℃保藏過程中顯示出優勢。由圖3B 可知，在保藏過程中真空處理組的總酸含量不斷增高，其他處理組在前期的總酸含量變化較為平緩，且數值低于真空處理組。在60 d后，除復合處理組外，其他處理組的總酸含量均呈現出明顯的上升趨勢，在保藏結束時，復合處理組的總酸含量最低，僅0.17 g/100 g，而真空處理組的總酸含量最高，達到0.39 g/100 g。在25 ℃保藏時的總酸度高于4 ℃保藏可能是因為25 ℃保藏條件下氨基酸和有機酸產生更多導致的，與不同保藏溫度下微生物代謝活性差異密切相關[23]。綜上所述，復合處理組在兩種保藏條件下總酸變化均較小，展現出較好的殺菌效果。

圖3 河鲀發酵魚醬保藏過程中總酸的變化Fig.3 Changes of total acid during storage of fermented puffer fish sauce

2.4 河鲀發酵魚醬保藏過程中氨基酸態氮的變化

氨基酸態氮指以氨基酸形式存在的氮，一般情況下發酵程度越深，氨基酸態氮的含量越高[24]。由圖4A 可以看出，在4 ℃保藏條件下，各處理組氨基酸態氮的含量在保藏期均呈現上升趨勢。在保藏期結束后，真空處理組的氨基酸態氮的含量最高，為0.175 g/100 g，高壓處理組和復合處理組的含量則最少，分別為0.134 g/100 g、0.132 g/100 g，顯示出更好的保藏效果。由圖4B 可以看出，在25 ℃的保藏情況下，各處理組的氨基酸態氮呈現逐步上升的趨勢，在保藏后期，真空處理組相對于其他幾組上升的幅度比較大。在保藏期結束時，真空處理組、輻照處理組和防腐劑處理組的氨基酸態氮含量較高，分別達到0.260 g/100 g、0.210 g/100 g、0.200 g/100 g；而高壓滅菌組和復合殺菌處理組的含量較少，僅0.158 g/100 g、0.148 g/100 g，與4 ℃保藏條件下結果一致。另外，保藏期結束時各組氨基酸態氮的含量在0.148 g/100 g～0.26 g/100 g 之間，說明在25 ℃下的氨基酸態氮最高濃度高于4 ℃，保藏期內的氨基酸態氮的波動推測與微生物的生長繁殖、酶活力的變化和美拉德反應等因素有關[25]，因此可能是較高的溫度提高了微生物的生長繁殖速度和酶的活性所致。值得注意的是，輻照處理組在兩種保藏溫度下均呈現較高的氨基酸態氮含量，在25 ℃下僅次于真空處理組。蔣慧亮等[26]用不同劑量的電子束處理蚌肉進行冰藏實驗，發現經電子束輻照后蚌肉中各類氨基酸的質量分數都出現了不同程度的損失，表明過量的電子束輻照會引起水產品中氨基酸的損失和脂質氧化的加劇，這可能是輻照處理組氨基酸態氮含量較高的原因。

圖4 河鲀發酵魚醬保藏過程中氨基酸態氮的變化Fig.4 Changes of amino acid nitrogen during storage of fermented puffer fish sauce

2.5 河鲀發酵魚醬保藏過程中TVB-N 的變化

揮發性鹽基氮（TVB-N）是動物性食品在儲藏過程中由于酶和微生物的作用，導致蛋白質分解產生的氨及胺類物質，是反映動物型產品鮮度的主要指標之一[27]。由圖5A 可以看出，在4 ℃保藏前期，60 d 之前各處理組的揮發性鹽基氮變化不大，在60 d 后，各組的TVB-N 均大幅度增加，其中防腐劑處理組和真空處理組的上升幅度最大，而復合處理組的上升幅度最小，最終各組的TVB-N 的含量分布在17.03 mg/100 g～26.00 mg/100 g 之間。鄭志穎等[10]研究發現4 種不同處理魚醬的揮發性鹽基態氮的含量分別為37.8 mg/100 g、30.1 mg/100 g、23.45 mg/100 g、24.2 mg/100 g，并推測可能是某些細菌利用游離氨基酸等含氮物質產生了揮發性鹽基氮物質，因此在4 ℃保藏條件下，高壓處理組和復合處理組顯示出更好的保藏效果，最終TVB-N 含量僅21.07 mg/100 g、17.03 mg/100 g。由圖5B 可以看出，在25 ℃保藏過程中，各處理組在保藏期內均呈現逐步上升趨勢，上升幅度較為不同，其中真空處理組在保藏結束時高于其他各處理組，而高壓處理組和復合處理組的TVB-N 含量則最少，最終各組的TVB-N 含量分布在23.50 mg/100 g～33.80 mg/100 g 之間。TVB-N 的含量與食品中的內源酶和微生物的生長繁殖有關，根據現行標準規定，水產品及其制品中的TVB-N 含量不應高于30 mg/100 g[28]。結果表明，90 d 保藏期結束后，除真空處理組以外，其余處理組均符合標準要求，但高壓處理組和復合處理組的TVB-N 含量均較低，分別為23.50 mg/100 g、26.20 mg/100 g，顯示出更好的保藏效果。另外，在25 ℃保藏溫度下，各處理組TVBN 的增長速度及最大值均高于4 ℃時，這表明4 ℃條件下微生物的生長受到抑制，代謝活性減弱。戚文元等[29]研究也發現，鮮活宰殺的羅非魚片初始帶菌量和TVB-N 的質量分數較高，經過電子束輻照后羅非魚片中的微生物質量分數會顯著降低。各處理組對河鲀發酵魚醬中微生物的殺滅效果存在差異，而保藏溫度對產品微生物的繁殖進一步產生了重要影響。

圖5 河鲀發酵魚醬保藏過程中TVB-N 的變化Fig.5 Changes of TVB-N during storage of fermented puffer fish sauce

2.6 河鲀發酵魚醬保藏過程中TBA 的變化

TBA 是油脂酸敗后產生的代謝產物，其含量越高，表明食品中的油脂酸敗的越嚴重[30]。由圖6A 可以看出，隨著貯藏時間的延長，各處理組的TBA 呈現遞升的趨勢，高壓處理組在60 d 前的上升趨勢較為平緩，而在60 d 后出現了較為明顯的增幅。實驗結束時真空處理組的TBA 最高，達到0.18 mg/100 g；輻照處理組次之，為0.17 mg/100 g；而高壓處理組和復合處理組的TBA 最低，均為0.15 mg/100 g。張海燕[31]研究發現鱸魚片在保藏過程中TBA 值隨著保藏時間的延長而升高，與本文研究一致。Sakpetch 等[32]研究發現發酵魚露發酵過程中過氧化值和硫代巴比妥酸持續下降，可能與微生物的代謝活動密切相關，說明發酵過程中的有益菌有利于不良代謝產物的分解，然而隨著發酵期結束，保藏期的延長，油脂酸敗代謝產物又再次增加，本研究結果顯示高壓處理組和復合處理組在保藏過程中體現了優勢。由圖6B 可以看出，隨著保藏時間的延長，各處理組的TBA 呈現平穩上升的趨勢，尤其真空處理組與輻照處理組在后期上升的幅度較大，而復合處理組僅在最后15 d 出現較大幅度的上升，最終的TBA 值與高壓處理組一致，為0.16 mg/100 g?？傮w而言，不同保藏溫度處理下，TBA 的含量的差異不明顯。

圖6 河鲀發酵魚醬保藏過程中TBA 的變化Fig.6 Changes of TBA during storage of fermented puffer fish sauce

2.7 河鲀發酵魚醬保藏過程中菌落總數的變化

菌落總數反映出食品被微生物污染的程度，由圖7A 可以看出，各處理組的菌落總數均呈現上升趨勢，但在中后期迅速增加，其中真空處理組的菌落總數變化最大，90 d 后達到最高，為3.30 lg CFU/g。在整個保藏過程中，高壓處理組的菌落總數較低，最終菌落總數為2.70 lg CFU/g，說明該處理方式的保藏效果較優。由圖7B 可以看出，各處理組的菌落總數在保藏中期迅速增加，而在保藏后期趨于平緩，高壓處理組和復合處理組的菌落總數增長均小于真空處理組、防腐劑處理組以及輻照組，最終為2.80 lg CFU/g 和2.70 lg CFU/g。在不同溫度處理下，保藏期結束時的菌落總數接近，但增長速度最快的時間段存在差異，可能是由于微生物在低溫下生長較慢導致的。在兩種保藏溫度下，高壓處理組和復合處理組的菌落總數均較低，說明這兩種處理方式的殺菌效果較優，在整個保藏期間均表現出更好的保藏效果。

圖7 河鲀發酵魚醬保藏過程中菌落總數的變化Fig.7 Changes of total bacterial count during storage of fermented puffer fish sauce

3 結論

本研究通過觀察氨基酸態氮、總酸、TVB-N 等指標探究了不同殺菌技術和保藏溫度對河鲀發酵魚醬保藏期品質的影響。研究表明，在4 ℃保藏溫度下，各組氨基酸態氮、總酸、TVB-N 等指標比在25 ℃保藏的同處理組的樣品更好，其中復合殺菌組的氨基酸態氮、總酸、TVB-N 分別為0.132 g/100 g、0.115 g/100 g 和17.03 mg/100 g，均低于25 ℃保藏溫度下的0.148 g/100 g、0.17 g/100 g 和26.20 mg/100 g，因此河鲀發酵魚醬在4 ℃保藏優于25 ℃保藏；而在相同溫度下，復合處理組指標的綜合情況優于其他處理組，其中氨基酸態氮、總酸、TVB-N、pH 和TBA 等指標的變化量均最??；而高壓處理也有其特有的優勢，在TVB-N、pH、TBA 等指標中，具有與復合處理組相似的結果。此外，許多品質指標會隨著時間的推移而產生較為明顯的變化，其變化趨勢與處理方式密切相關，綜合而言，復合殺菌處理和高壓滅菌處理對河鲀發酵魚醬的保藏具有更好的效果。研究為不同保藏條件下河鲀發酵魚醬保藏期品質的變化提供了具體依據，對河鲀魚醬的商業化保藏具有實際指導意義。

? The Author(s) 2024.This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).