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冷鮮鵝胸肉微生物群落分析及其對揮發性風味的影響

2024-04-08 02:41吳利真廖志強史陽凱于立梅
食品科學 2024年6期
關鍵詞:菌門乙酯單胞菌

吳利真,廖志強,史陽凱,于立梅

(仲愷農業工程學院輕工食品學院,廣東省嶺南特色食品科學與技術重點實驗室,農業農村部嶺南特色食品綠色加工與智能制造重點實驗室,現代農業工程創新研究院,廣東 廣州 510225)

鵝是我國養殖規模十分龐大的一種家禽,鵝存欄量及屠宰量高居世界首位[1],廣東省具有全國最大的鵝養殖規模以及鵝肉食用量[2],由于鵝肉生產與消費具有地域性,相對于其他家禽,鵝肉的研究基礎相對薄弱。冷鮮肉具有營養成分損失少、肉質好、滋味鮮美等優點,但冷鮮肉相較于冷凍肉的貯藏溫度高,易滋生細菌,因此極易腐敗變質[3]。研究表明,微生物是造成冷鮮肉腐敗變質的主要原因,并且引起不同動物肉腐敗的微生物可能不同,如假單胞菌屬(Pseudomonasspp.)和腸桿菌科細菌等在腐敗的冷藏禽類中較常見[4]。麥栩滔等[5]發現冷鮮雞胸肉貯藏后期的優勢菌屬為假單胞菌屬、熱死環絲菌屬、不動桿菌屬和希瓦氏菌屬,而王輝等[6]研究發現冰鮮鴿中優勢腐敗菌為微小桿菌、不動桿菌、假單胞菌、金黃桿菌、腸桿菌、短食單胞菌、Joostei金桿菌。因此,抑制引起鵝肉冷藏期間腐敗變質的微生物菌群是保持鵝肉品質和延長貨架期的關鍵。

氣味是判斷肉類新鮮程度的有效手段,當肉類腐敗時,會產生令人不愉快的氣味,新鮮的肉類具有濃郁肉香味,這些香味成分通常由多種揮發性化合物組成,不同的肉其組成也不盡相同[7]。孟一等[8]研究表明丙酮、壬烷、2-戊酮、2,3-丁二酮、2-戊酮、3-甲基-1-丁醇和壬醛是新鮮牛肉的特征性成分;劉同等[9]對北京鴨的風味物質進行研究,結果表明主要風味物質為(E)-2,4-癸二烯醛、壬醛、2-辛烯醛、2-戊基呋喃、1-辛烯-3-酮。肉類在貯藏過程中,由于自身的酶和外界微生物等多重作用下,其揮發性成分組成發生變化,因此分析不同優勢腐敗菌對冷鮮鵝胸肉揮發性成分產生的影響對于鵝胸肉腐敗進程的研究具有重要意義。

基于此,本研究通過高通量測序技術分析鵝胸肉在冷藏前期、中期、后期的菌相演替變化規律,最終確定鵝胸肉在冷藏期間的優勢腐敗菌,利用氣相色譜-離子遷移譜(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)結合固相微萃取-氣相色譜-質譜(solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)技術表征3 種優勢腐敗菌對冷藏鵝胸肉揮發性風味物質的影響,進一步探究鵝肉優勢腐敗菌的致腐機制,以期為開發鵝肉的新型靶向保鮮技術提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選擇達到適齡宰殺期(2 a)、健康狀況良好的馬崗公鵝,購于廣州海珠區江灣市場。鵝新鮮宰殺后立即用無菌采樣袋裝到帶有冰袋的保溫箱中,1 h之內運至實驗室。

假單胞菌CFC選擇性培養基、LB肉湯培養基 青島高科園海博生物技術有限公司;TaqPlus DNA聚合酶、引物DNA、DNA抽提試劑盒 生工生物工程(上海)股份有限公司;正構酮校準液 國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

YXQ-100A型立式壓力蒸汽滅菌器 上海博迅實業有限公司;SPX型智能生化培養箱 寧波江南儀器廠;3H12RI型臺式高速冷凍離心機 湖南赫西儀器裝備有限公司;ETC811型聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction,PCR)儀 北京東勝創新生物科技有限公司;3730xl測序儀 美國Thermo Fisher Scientific公司;FlavourSpec?GC-IMS聯用儀 德國G.A.S.公司;57328-U 50/30μm(DVB/CAR/PDMS)固相微萃取針 美國Supelco公司;7890B GC-MS聯用儀 美國Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

在無菌工作臺中,無菌操作下將鵝胸肉修整分割,分割成大小一致的肉片(3 cm×3 cm×1 cm),裹上聚乙烯保鮮膜,置于4 ℃冰箱中貯存,于第0、3、6、9、12、15、18天取樣進行菌相分析,將采集的樣品依次命名為YP 1、YP 2、YP 3、YP 4、YP 5、YP 6、YP 7[10]。

1.3.2 DNA的提取

稱取200~500 mg的樣品,放入無菌的離心管中,加入1×磷酸鹽緩沖液(phosphate buffered saline,PBS)后振蕩混勻,在10 000 r/min(室溫)離心3 min,棄上層液體。將2 mL管倒置于吸水紙上1 min,待沒有液體流出后將樣品管放入55 ℃金屬浴10 min,使殘留酒精完全揮發,保證后續實驗操作[11]。

使用E.Z.N.A?Mag-Bind Soil DNA Kit試劑盒提取DNA,利用Qubit 3.0 DNA試劑盒對基因組DNA精確定量,確定PCR加入的DNA用量。

1.3.3 PCR擴增

16S V3~V4 引物Nobar_ 341F:CCTACGGGNGGCWGCAG,Nobar_805R:GACTACHVGGGTATCTAATCC。

1.3.3.1 第1輪擴增

反應體系:2×Hieff?Robust PCR Master Mix 15 μL、Bar-PCR Primer F 1 μL、Primer R 1 μL、PCR模板10~20 ng、H2O 9~12 μL,總體積30 μL。使用移液器輕輕吹打或振蕩混勻,短暫離心將反應液離心至管底。PCR管置于PCR儀中進行擴增,反應條件:94 ℃、3 min→(94 ℃、30 s→45℃、20 s→65 ℃、30 s)循環5 次→(94 ℃、20 s→55 ℃、20 s→72 ℃、30 s)循環20 次→72 ℃、5 min→10 ℃。

1.3.3.2 第2輪擴增

反應體系:2×Hieff?Robust PCR Master Mix 15 μL、Primer F 1 μL、Index-PCR Primer R 1 μL、PCR模板20~30 ng、H2O 9~12 μL、總體積30 μL。使用移液器輕輕吹打或振蕩混勻,并短暫離心將反應液離心至管底。將PCR管置于PCR儀中進行擴增,PCR條件:95 ℃預變性3 min→(94 ℃變性20 s→55 ℃退火20 s→72 ℃延伸30 s)循環5 次→72 ℃延伸5 min→10 ℃。

獲得的基因序列由RDP數據庫進行相似序列檢索和序列比對,選取同源性較高的相關菌株的基因序列作為參比對象,序列同源性大于97%歸為同一物種。

1.3.4 揮發性風味化合物分析

1.3.4.1 樣品制備

將課題組前期分離純化得到的3 株優勢腐敗菌(Pseudomonas helleri、莓實假單胞菌、加拿大假單胞菌,同源性大于9 9%),根據標準曲線配制6(lg(CFU/mL))左右的純菌液,在無菌環境中將分割后的鵝胸肉用體積分數為75%的乙醇溶液浸泡2 min,用無菌水沖洗一次,瀝干后使用酒精噴燈進行表面火焰噴射滅菌,再將鵝胸肉浸泡在提前調配好濃度的純菌液中10 min,空白組浸泡到相同體積的無菌水中10 min,晾干后4 ℃冰箱貯藏12 d,分別命名為A 8-12、A 9-12、A 13-12,新鮮鵝胸肉(KB-0)作為對照。

1.3.4.2 GC-IMS測定

參考孟新濤等[12]的方法并稍作修改,取新鮮鵝胸肉(KB-0)及接種優勢腐敗菌的鵝胸肉各2 g置于20 mL頂空瓶中,35 ℃孵育20 min后進樣,平行測3 次。測試條件如表1、2所示。

表1 GC-IMS分析條件Table 1 GC-IMS conditions

表2 GC條件Table 2 GC conditions

1.3.4.3 GC-MS分析

參考王加賓[13]的方法并稍作修改,取新鮮鵝胸肉(KB-0)及接種優勢腐敗菌的鵝胸肉各5 g置于20 mL萃取瓶中,加入25 μg苯乙酸異戊酯作為內標(0.5 mg/mL,50 μL),密封后置于60 ℃水浴中,500 r/min磁力攪拌平衡20 min,插入萃取針萃取30 min。萃取針使用前,在GC進樣口250 ℃活化20 min。GC分析條件:進樣口溫度250 ℃,接口溫度250 ℃,載氣流速1.5 mL/min,不分流進樣。升溫程序:初始50 ℃,保持3 min,以5 ℃/min升溫至100 ℃保持2 min;以4 ℃/min升溫至140 ℃保持1 min;以4 ℃/min升溫至180 ℃保持2 min;5 ℃/min升溫至250 ℃保持5 min。MS條件:離子源溫度230 ℃,四極桿溫度150 ℃,電子電離電壓70 eV,全掃描35~550 Da。

1.4 數據處理

使用SPSS 22.0軟件對各數據進行方差分析及顯著性分析,P<0.05表示顯著,P<0.01表示極顯著,使用Origin 2019軟件作圖。使用SICMA軟件進行正交偏最小二乘判別分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA),GC-MS、GC-IMS儀測定的相關數據采用其自帶軟件進行數據處理。

2 結果與分析

2.1 物種多樣性分析

2.1.1 豐度等級曲線分析

豐度等級曲線是分析物種多樣性的一種方式,物種的豐富程度由曲線在橫軸上的長度反映,曲線越寬表示物種的組成越豐富[14];而物種組成的均勻程度由曲線的平坦程度反映,曲線越平坦表示物種組成越均勻[15]。如圖1所示,YP 1、YP 2、YP 3、YP 7曲線橫軸長度達到300,說明貯藏早期和貯藏末期微生物組成豐富,YP 1、YP 2曲線相對平坦,說明貯藏早期物種組成相對均勻,優勢腐敗菌需要一定時間積累才能發揮優勢作用。

圖1 豐度等級曲線Fig.1 Rank-abundance curves

2.1.2 稀釋曲線分析

從樣本中隨機抽取一定數量的序列,抽到的序列數與它們所代表操作分類單元(operational taxonomic units,OTU)的數目構建曲線比較測序數據量不同的樣本中物種豐富度,并判斷樣本的測序數據量是否合理[14]。樣品的稀釋曲線如圖2所示,7 個樣品的曲線趨向平坦,說明測序數據量合理,可以進行下一步數據分析。

圖2 稀釋性曲線圖Fig.2 Rarefaction curves

2.1.3 多樣性指數分析

覆蓋率越高,樣品中含有沒被測出序列的概率越低,該指數實際反映了測序結果是否代表樣品的真實情況[16],7 個樣品的覆蓋率都是1.00,表明測序覆蓋了樣品中所有的序列,后續數據分析可靠[17]。Simpson指數越大,群落多樣性越低;Shannon指數越大,群落多樣性越高;Chao1指數和ACE指數越大則表示微生物群落的豐度越高。如表3所示,貯存第0天,Shannon指數、Chao1指數和ACE指數最大,Simpson指數最小,由此可以推斷冷鮮鵝胸肉在貯藏初期物種多樣性最豐富,貯藏過程中呈現先減少后增加趨勢,進而推斷生物多樣性隨著優勢腐敗菌的生長而減少,在貯藏后期特定優勢菌作用減弱,物種多樣性有所增加,這與Wang Taojun等[18]研究結果相似。

表3 樣品多樣性指數Table 3 Sample diversity indexes

2.1.4 UpSet圖分析

利用UpSet圖評估不同樣本之間的OTU分布與組成的相似性,由圖3可知,YP 7組獨有OTU數量最多,為290 個,其次依次是YP 1、YP 2、YP 3,分別為235、118、52;YP 1、YP 2、YP 3共有OTU數量最多,為142 個,YP 6組和YP 7組與另外幾個組共有的OTU數量相對較少,可見貯藏前期和中期群落相對豐富,但群落種類有較高的相似性,在貯藏后期,獨有OTU數量明顯增加,物種多樣性有所上升。

圖3 基于OTU的UpSet Fig.3 UpSet based on OTU

2.2 優勢物種結構分析

2.2.1 基于門水平優勢物種組成分析

冷鮮鵝胸肉在貯藏過程中在門水平優勢物種組成分析見圖4,在貯藏過程中優勢物種主要由變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、厚壁菌門(Firmicutes)組成。變形菌門廣泛存在于各個樣品中,并且占據優勢,是冷鮮鵝胸肉貯藏過程中的優勢菌門。在第9、12、15天變形菌門相對豐度達到90%以上,貯藏到第15天時變形菌門達到了峰值,變形菌門為優勢菌門,與茹志瑩等[19]的研究結果相似。其次是擬桿菌門,在第0天的相對豐度為17.89%;在貯藏前期,隨著貯藏期的延長其相對豐度逐漸減少;在貯藏后期隨著變形菌門的減少,擬桿菌門生長趨勢增強。厚壁菌門也表現出相似的趨勢,在變形菌門達到峰值時,厚壁菌門相對豐度為5.94%,變形菌門的大量增殖并不能完全抑制厚壁菌門的生長。除此之外,冷鮮鵝胸肉中還有浮霉菌門(Planctomycetes)、酸桿菌門(Acidobacteria)、綠彎菌門(Chloroflexi)等低豐度的菌門,說明其在貯藏過程中微生物種類豐富,但豐度相對集中。

圖4 門水平優勢物種組成Fig.4 Composition of dominant phyla

2.2.2 基于屬水平優勢物種組成分析

冷鮮鵝胸肉在貯藏過程中屬水平上總共分離出15 種優勢菌群。如圖5所示,在貯藏過程中微生物的種類存在較大差異,在貯藏前期和后期優勢菌群種類相對較多,優勢菌屬主要以假單胞菌屬(Pseudomonas)、乳桿菌屬(Lactobacillus)、擬桿菌屬(Bacteroides)以及其他未分類的菌屬為主,其中假單胞菌(Pseudomonas)相對豐度最大,在第6天達到43.22%,比第3天增長了28.82%,說明假單胞菌從第3天開始大量增長,加速冷鮮鵝胸肉的腐敗變質,在第9天達到峰值,為96.79%,是冷鮮鵝胸肉貯藏過程中主要優勢腐敗菌群,這與目前大多數冷鮮肉優勢腐敗菌研究結果[20-21]一致。其次是乳桿菌屬(Lactobacillus)和擬桿菌屬(Bacteroides),但其相對豐度不高,最高時分別為4.84%和2.73%。其他菌屬檢出較少甚至無法檢出,隨著貯藏時間的延長其他優勢物種多樣性和豐度降低,這可能是假單胞菌(Pseudomonas)的大量增長導致[22],Mohareb等[23]的研究表明假單胞菌在好氧冷藏條件下影響肉類變質的主要微生物,其他細菌物種如不動桿菌、冷桿菌和莫拉氏菌無法與之進行有效競爭;但隨著貯藏時間的延長,營養物質逐漸消耗,前期占優勢的物種生長受到抑制[24],第18天時,假單胞菌屬(Pseudomonas)、乳桿菌屬(Lactobacillus)、擬桿菌屬(Bacteroides)等優勢菌種相對豐度均小于0.1%,Lutibacter、Marinicella、Marivita、Thiothrix、Ignavibacterium、Muricauda、弧菌(Vibrio)等菌屬被檢出,說明貯藏后期優勢菌群的作用已經大幅度衰減。

圖5 屬水平優勢物種組成Fig.5 Composition of dominant genera

2.2.3 不同貯藏時間冷鮮鵝胸肉菌群多樣性的主成分分析(principal component analysis,PCA)

如圖6所示,PC1和PC2的貢獻率分別是40.97%和37.46%,各樣品能較好地分離,說明不同貯藏期微生物結構具有一定的差異性。PC1能將第0、3、18天與第6、9、12、15天區分為2 個區域,結合上文可以看出,第0、3、18天的冷鮮鵝胸肉物種多樣性較多,第6、9、12、15天物種多樣性較少,說明貯藏時間在PC1水平上對物種多樣性影響顯著;PC2也將貯藏第6天前后的樣品明顯區分成2 個區域,貯藏前期不同時間的樣品區分明顯,這說明不同貯藏時間在PC2水平上對樣品菌群結構的影響顯著。

圖6 菌群多樣性變化PCAFig.6 PCA plot showing variations in microfloral diversity

2.3 不同優勢腐敗菌組揮發性化合物GC-IMS分析

2.3.1 不同優勢腐敗菌組揮發性化合物GC-IMS譜圖對比分析

圖7對比了不同優勢腐敗菌組揮發性成分,但很難直觀地進行區分分析,為觀察方便,取圖7俯視圖進行差異對比,結果如圖8所示。不同樣品的揮發性有機物種類和含量不同,為明確對比樣品中具體的差異物質,使用軟件自帶的Gallery Plot插件作指紋圖譜。如圖9所示,KB-0與A 8-12組、A 9-12組、A 13-12組的揮發性物質差異明顯,A 8-12組、A 9-12組、A 13-12組之間也有明顯差別,不同腐敗菌組均具有各自的特征峰區域(1、2、3、4、5),其中新鮮鵝胸肉(KB-0組)的主要揮發性物質分布在1號區域,這些物質主要是戊醇、丁酸乙酯、2-羥基丙酸乙酯、戊酸乙酯、己醇、苯甲醛、2-戊基呋喃、壬醛和己酸乙酯等,接種腐敗菌組這些成分相對含量遠比KB-0組低,推測這些物質是新鮮鵝胸肉的特征揮發性成分,這與張惠朋等[2]對不同鵝肉風味物質的比較分析結果相似,醛類物質對新鮮鵝肉風味具有較大貢獻。A 8-12組的主要揮發性物質集中分布在2號區域,這些物質由3-甲基丁酸乙酯、2-甲基丙酸乙酯、2-乙酰噻唑、庚酮和(Z)-3-己烯-1-醇等組成,這些物質存在于A 9-12組、A 13-12組,但含量遠少于A 8-12組,推測這些物質是A 8-12組腐敗菌的特征揮發性物質;A 9-12組的濃度較高的揮發性物質主要分布在3號區域,主要有羥基丙酮、2,3-丁二醇和二甲基二硫醚等物質,其中二甲基二硫醚的濃度顯著比其他組高,推測二甲基二硫醚是A 9-12組的特征揮發性物質,食物系統中的甲硫氨酸可通過其側鏈間接分解形成甲硫醇和二甲基二硫醚[25],說明莓實假單胞菌加速了鵝胸肉中甲硫氨酸的降解;A 13-12組含量較高的揮發性物質主要分布在4號區域,包括3-甲基-3-丁烯-1-醇等物質,A 13-12組的含量明顯高于其他組,推測3-甲基-3-丁烯-1-醇是A 13-12組的特征揮發性物質。3 個腐敗菌在貯藏后期都出現5號區域的物質(戊酮等),3 組含量相近,但均遠高于KB-0組,推測其為鵝胸肉腐敗代謝產物。酮類物質可能通過脂肪氧化和美拉德反應產生[26],說明假單胞菌加速鵝胸肉的脂肪氧化,孟一等[8]研究表明2-戊酮、2,3-丁二酮是表征牛肉腐敗的特征性揮發物。綜上,3 個腐敗菌在貯藏過程中都能產生明顯差異的揮發性成分,這些揮發性成分對于判斷鵝胸肉的腐敗情況有一定的幫助。

圖7 不同優勢腐敗菌組揮發性化合物的3D GC-IMS對比Fig.7 Three-dimensional GC-IMS spectra of volatile compounds in goose meat samples contaminated with different dominant spoilage bacteria

圖8 GC-IMS譜圖(俯視圖)Fig.8 Top view of GC-IMS

如表4所示,共識別出29 種揮發性成分(含部分二聚體),主要包括醇類10 種,酯類8 種,酮類4 種,醛類4 種、呋喃類1 種,與劉雅娜等[27]對新疆鵝肉揮發性風味化合物分析結果相似。其中被檢測到的醇類物質有(Z)-3-已烯-1-醇、1-己醇、正己醇、戊醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、丙酮醇。酯類物質有2-羥基丙酸乙酯、2-甲基丙酸乙酯、3-甲基丙酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯。酮類物質主要有2,3-丁二酮、2-庚酮、2-戊酮。

表4 不同優勢腐敗菌組揮發性化合物的定性分析Table 4 Qualitative analysis of volatile compounds in goose meat contaminated with different dominant spoilage bacteria

2.3.2 不同優勢腐敗菌組揮發性化合物GC-IMS指紋圖譜PCA

為了更加直觀地分析不同腐敗菌揮發性成分的差異,使用自帶軟件中的Dynamic PCA插件對樣品進行聚類分析,結果如圖10所示。PC1的貢獻率為65%,KB-0組與添加腐敗菌的3 個組差異顯著,PC1能很好地分離,KB-0組分布在左側,3 個添加腐敗菌組分布在右側,且樣本聚集較為分散,說明3 組間也存在一定差異。

圖10 優勢腐敗菌組揮發性成分GC-IMS的PCAFig.10 PCA plot showing variations in volatile composition of goose meat contaminated with dominant spoilage bacteria analyzed by GC-IMS

2.4 不同優勢腐敗菌組揮發性化合物的GC-MS分析

在肉類腐敗過程中,假單胞菌代謝產生醇類、醛類、酮類、酯類等揮發性成分,當其濃度超過一定的閾值會產生令人不快的氣味[28]。如圖11所示,冷鮮鵝胸肉的揮發性化合物成分種類主要由醇類、酯類、酮類、醛類、烴類、酸類及其他物質組成。4 個組的揮發性物質組成存在一定的差異。與KB-0組相比,3 個添加腐敗菌的冷鮮鵝胸肉揮發性化合物中酯類物質種類明顯增加,醛類化合物的種類有所減少,與GC-IMS檢測結果一致。由于細菌酯酶的作用,酯類主要通過肉中醇和羧酸的酯化反應產生[29]。研究表明,新鮮鴨胸肉的醛類化合物含量最高,占總化合物含量的17.26%[30],與本研究結果相似。A 9-12組醇類、酯類、烴類化合物種類有所增加,醛類、酮類化合物種類有所減少,這可能是由于假單胞菌生長產生的醛類物質被快速酯化成醇[31],A 13-12組化合物種類最多,醇類、酯類、酮類、烴類化合物種類都明顯增加,醛類物質種類與KB-0組相近。

圖11 不同優勢腐敗菌組的揮發性化合物組成Fig.11 Composition of volatile compounds in goose meat contaminated with different dominant spoilage bacteria

如表5所示,從鵝胸肉中共檢出164 種揮發性成分,KB-0組共檢出95 種,其他3 組依次為85、101、113 種。KB-0組含量相對較高的揮發性物質有乙醇、三氯甲烷、己醛、1-辛烯-3-醇、己酸乙烯酯、辛酸乙酯、己酸乙酯、反-2-辛烯醛、壬醛、2-正戊基呋喃。其中KB-0組己醛、壬醛含量明顯比3 個腐敗菌組高。黃可等[32]研究表明嫩鵝和老鵝的揮發性物質也是以己醛、庚醛、辛醛和壬醛等成分為主,推測己醛、壬醛是新鮮鵝胸肉的特征揮發性成分。除此之外,3 個腐敗菌組中油酸乙酯含量均明顯增加,其中A 9-12組含量最高。油酸乙酯與脂肪酸氧化有關,推測油酸乙酯是腐敗鵝胸肉的特征揮發性成分。

表5 不同優勢腐敗菌組揮發性化合物定量分析Table 5 Quantitative analysis of the composition of volatile compounds in goose meat contaminated with different dominant spoilage bacteria

2.5 不同腐敗菌鵝胸肉的香氣成分差異分析

為了進一步分析不同香氣成分對3 種不同優勢腐敗菌鵝胸肉的貢獻率,對揮發性化合物的含量進行OPLSDA,并計算投影中的變量重要性(variable importance for the projection,VIP),根據VIP>1的標準,篩選出28 種差異香氣物質(表6),其中醇類2 種、醛類7 種、酮類1 種、酯類12 種、烴類3 種和其他3 種。己醛、壬醛、辛醛等是肉類和肉制品中的主要風味化合物,通常壬醛和辛醛具有肉質、綠色、新鮮或水果味,但接種腐敗菌的肉中己醛和壬醛含量較低,表明假單胞菌可能損害肉品的風味[33]。KB-0組鵝胸肉中未檢出3-羥基-2-丁酮,而A 8-12和A 13-12組均檢出3-羥基-2-丁酮,酮類物質通常是由氨基酸和脂質氧化形成[34],證明Pseudomonas helleri和加拿大假單胞菌促進了脂質和蛋白質的氧化。接種假單胞菌的肉中大部分酯類化合物含量比新鮮組高,如棕櫚油酸甲酯、棕櫚酸甲酯、油酸乙酯、亞油酸甲酯、亞油酸乙酯、棕櫚油酸乙酯、反式油酸甲酯、反式油酸乙酯。研究表明,酯類物質的積累會導致羅非魚產生腥味和刺鼻氣味[35],推測含量較高的酯類化合物是腐敗鵝胸肉的標志性風味。由于烷烴氣味閾值較高,對鵝胸肉整體風味貢獻不大[36]。

表6 差異香氣物質組成及含量Table 6 Contents and VIP scores of differential aroma substances

3 結論

本實驗以冷鮮鵝肉為研究對象,明確冷鏈條件下腐敗菌的菌系結構,分離優勢腐敗菌,研究腐敗菌對鵝肉風味的影響。研究結果揭示了新鮮鵝胸肉與腐敗鵝胸肉在微生物多樣性和揮發性風味物質之間的差異。結果表明冷鮮鵝胸肉貯藏前期和后期菌群多樣性更豐富;在門水平上,優勢菌門為變形菌門、擬桿菌門、厚壁菌門,其中變形菌門相對豐度最高;假單胞菌是冷鮮鵝胸肉貯藏過程中的主要優勢腐敗菌群。己醛、壬醛是新鮮鵝胸肉的特征揮發性成分,接種假單胞菌的腐敗鵝胸肉具有高比例的酯類化合物以及高濃度的3-羥基-2-丁酮、戊酮、二甲基二硫醚,這對預防和減少鵝胸肉的腐敗具有重要意義。然而,目前基于16S rRNA的高通量測序未能準確鑒定出主導鵝胸肉腐敗的微生物,因此在后續的研究中,可以使用基于第3代測序的宏基因組進一步在物種水平上表征這些微生物,并結合蛋白組學、代謝組學等多組學技術驗證它們與揮發性風味物質之間的關系。

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