三文鱼生物保鲜技术应用研究进展

三文鱼是一种口感好、营养价值高且备受消费者喜爱的水产品。然而,在贮藏、加工和运输过程中,三文鱼易受到微生物、内源酶及自身氧化作用的影响,导致品质降低甚至引发安全问题,严重影响了产品的市场流通和经济价值。因此,如何保持其品质成为当前亟需解决的问题。与传统保鲜剂相比,生物保鲜剂因其安全、绿色、无毒无害、易降解等优点,已成为水产品保鲜领域研究的热点。本文从绿色安全的角度综述了不同来源的生物保鲜剂在三文鱼保鲜中的应用研究进展,提出其存在问题及解决方案。从保鲜剂的施加形式入手,展示了多方式联用技术在三文鱼中的应用,并基于生物保鲜技术的研究状况,展示了多方式联用技术在三文鱼中的应用。同时全方位多角度展望三文鱼生物保鲜技术的未来发展前景,以期为三文鱼等水产品产业链发展提供理论参考。

黄土高原养上“三文鱼”、白对虾、大闸蟹

作为中部省份的山西,是典型的被黄土广泛覆盖的山地高原,干旱、缺水是外界对这里的第一印象。如今,在以黄土高原为主要地貌的三晋大地,“三文鱼”、大闸蟹、南美对虾等特色水产养殖正在讲述乡村全面振兴的新故事。因地制宜,太行山中游出“三文鱼”位于太行山深处的晋城市沁水县郑庄镇张峰村。

基于区块链的三文鱼冷链多链协同监管模型研究

在冷链行业集群式发展的背景下,为解决在三文鱼冷链多链协同过程中由于监管数据持续性与碎片化所带来的跨链签名数据传输且真实性验证效率缓慢的问题,设计了基于区块链的三文鱼冷链多链协同监管模型,该模型包括基于聚合签名算法的数据验证与冷链模式监管的方法,该方法在提升跨链监管数据真实性验证效率的同时保证了三文鱼冷链监管的细粒度与完整性。最后,基于以太坊平台实现了三文鱼冷链多链协同监管模型的原型系统。经系统性能测试,在监管性能方面,多链架构监管性能相较于单链架构平均提高17.98%,且随着区块链交易增多,多链架构监管性能优势将更加明显;在真实性验证效率方面,根据验证时间曲线的趋势线斜率分析,传统验证算法的斜率为57.448,而聚合签名算法的斜率为0.553。这表明随着签名数量的增加,聚合签名算法在验证效率方面具有明显的优势;在通信消耗方面,传统签名算法所需要的签名通信量在理论极限值下最多可达到4 875 B,而聚合签名算法所需的签名通信量即使在未压缩的情况下也一直保持在96 B。测试结果表明,在三文鱼冷链场景中,聚合签名与验证的方法在数据批量传输批量验证的条件下具有良好的效率优势,为可信冷链监管、集群式冷链发展提供借鉴与参考。

低温等离子体耦合微酸性电解水对三文鱼的保鲜作用

采用单因素和Box-Behnken响应面试验优化低温等离子耦合微酸性电解水对三文鱼杀菌的工艺条件,通过菌落总数、pH值、挥发性盐基氮(TVB-N)、硫代巴比妥酸反应产物(TBARS)值、羰基含量和色差等指标比较等离子体活化水、微酸性电解水及低温等离子体耦合微酸性电解水对三文鱼4℃贮藏的保鲜效果。结果显示,当低温等离子体活化时间5 min,功率320 W,浸泡时间20 min,有效氯质量浓度50 mg/mL,料液比1∶6时杀菌效果最优,均可延长三文鱼贮藏期,而低温等离子体耦合微酸性电解水更有利于缓解脂肪和蛋白氧化。本研究为水产品保鲜提供了新思路。

不同加工方式的三文鱼货架期预测模型建立与应用

为建立简单实用的三文鱼货架期模型,以冰鲜三文鱼、冷冻三文鱼、烟熏三文鱼和炙烤三文鱼为研究对象,分析了其在0、4、10℃3种贮藏温度条件下的菌落总数、pH、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen, TVB-N)含量、感官评价和组胺含量的变化情况,并采用一级动力学模型和Arrhenius方程模拟产品的货架期,建立了预测模型。结果表明,TVB-N含量、菌落总数和组胺含量在0~10℃的品质变化规律可以为建立货架期预测模型提供直接参考,以之为基础建立的货架期预测模型准确度较高,对监测、改善三文鱼在生产流通环节易腐败变质的问题具有良好的应用价值。

萘酚-苯并噻唑衍生物的合成及其琼脂糖凝胶对三文鱼新鲜度双通道无损检测

为了弥补单一比色法颜色区分不明显导致对鱼肉新鲜度的误判,本研究以萘酚为荧光团,通过与苯并噻唑盐缩合,合成萘酚-苯并噻唑衍生物(naphthol-benzothiazole derivative,HBO),其能够对有机胺比色和荧光双响应识别,并应用于三文鱼肉新鲜度的无损检测。HBO在EtOH/H2O(1∶9,V/V)体系中对12种胺都能产生明显响应,具有较低的检测限(精胺:0.4μmol/L),并可在活细胞中对精胺荧光成像。以琼脂糖为基质,将探针负载后制备传感凝胶HBO琼脂糖凝胶(HBO agarose gel,HBOAL),当凝胶与三文鱼鱼肉共同贮藏时,HBOAL日光下为浅红色,紫外光照射为黄色荧光时表明鱼肉已腐败。该凝胶对三文鱼鱼肉的3种等级颜色区分明显,评价结果准确,可用于实时监测三文鱼鱼肉的新鲜度。

三文鱼燃气烤制过程单增李斯特菌失活数值模拟

旨在构建三文鱼扒燃气烤制过程的热量传递模型,并结合微生物热失活动力学评估不同烤制条件下单增李斯特菌的失活行为。通过构建一维非稳态传热模型,基于有限差分法和最小二乘优化算法求解模型参数,获得三文鱼扒烤制过程中的温度分布;再结合“一般法”计算单增李斯特菌的致死量。结果表明,三文鱼扒的热扩散系数、火焰侧对流换热系数、空气侧对流换热系数分别为1.83×10^(-7)m/s^(2),15.18 W/(m^(2)·℃)和16.36 W/(m^(2)·℃)。验证试验显示,模型可用于描述三文鱼扒燃气烤制过程中的热量传递,中心温度预测值与实测值之间的RMSE介于1.48~3.33℃。此外,场景模拟计算表明,如果三文鱼扒烤制过程中翻转不均匀,即使加热至中心温度为71℃,则单增李斯特菌仍可能存活。在三文鱼扒烤制过程中,以2,3,4 min或5 min间隔翻转,当中心温度达到71℃时,各位置的单增李斯特菌累积致死量均大于5.21 lg(CFU/g)。本研究结果可为三文鱼安全烹饪提供科学指导。

负载荧光探针的指示标签对三文鱼新鲜度的实时可视化监测

实时可视化监测鱼肉新鲜度,对于保障食品质量和消费者安全至关重要。以二甲氨基肉桂醛和异弗尔酮丙二腈为原料,合成一种具有供体(D)-π-受体(A)结构的荧光探针CDI,用来实时监测三文鱼肉的新鲜度。此探针对13种胺类物质响应明显,且对水产品腐败过程中产生的尸胺的荧光检测限低至9.91μmol/L。采用物理沉降法将探针CDI负载到纤维滤纸上,再加入盐酸使其质子化,得到负载探针CDI+H~+的指示标签。将指示标签置于三文鱼肉上空时,随着三文鱼肉新鲜度的下降,指示标签从白色变为浅黄色直至黄色,荧光逐渐开启,从紫粉色变为橙红色。通过对照总挥发性盐基氮值,验证了负载探针CDI+H^(+)的指示标签可以通过比色荧光双响应信号很好地区分三文鱼肉的3个新鲜度等级。

高体鰤、三文鱼和金枪鱼背腹部营养成分分析

为探究高体鰤肌肉的营养品质,对其背腹部肌肉基本成分、矿物质、脂肪酸、氨基酸及核苷酸进行了检测分析,并与三文鱼和金枪鱼进行比较。结果显示,3种鱼中粗蛋白质量分数均在21%以上,是优质蛋白来源。高体鰤和金枪鱼背部肌肉脂肪含量较低。高体鰤背部肌肉赖氨酸含量最高,为(24.19±3.30)mg/100 g,腹部必需氨基酸所占比例优于金枪鱼和三文鱼。高体鰤背腹部肌肉K和Ca的含量高于金枪鱼和三文鱼。3种鱼背腹部肌肉中脂肪酸共32种,多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值高于推荐值,均符合理想脂肪酸的标准。3种鱼均检测出7种核苷酸,高体鰤的肌苷酸和三磷酸腺苷显著高于三文鱼和金枪鱼(P<0.05)。高体鰤背腹部肌肉含有丰富的脂肪酸和氨基酸等营养物质,是人类营养食物的极好来源。

蒲公英-银纳米颗粒对三文鱼源哈夫尼亚菌AHL型群体感应系统的抑制作用

群体感应(QS)是细菌间的一种通讯机制,抑制细菌QS系统可作为控制腐败菌的一种新策略,且可避免细菌耐药性的产生。本研究以AgNO3为银源,蒲公英植物提取物为还原剂,制备蒲公英-银纳米颗粒(D-AgNPs)。采用紫外可见吸收光谱、动态光散射、Zeta电位、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和X射线能谱对其结构进行表征。结果表明:所合成的D-AgNPs为球形、平均粒径13.9 nm、Zeta电位值(-14.07±0.25)mV,主要含Ag(68.96%)和Cl(15.27%)两种元素。测定D-AgNPs对两株哈夫尼亚菌生长和受QS系统调控的生物被膜、N-酰基-L-高丝氨酸内酯(AHLs)、蛋白酶、胞外多糖、群集和泳动等毒力因子的影响,结果表明D-AgNPs对哈夫尼亚菌最小抑菌质量浓度(MIC)为128μg/mL,在1/16~1/2 MIC(8~64μg/mL)时可抑制哈夫尼亚菌生物被膜的形成,在1/128~1/32 MIC(1~4μg/mL)时促进其生物被膜形成。对AHLs、蛋白酶产生、群集和泳动均显示不同程度的抑制,而对胞外多糖的产生有一定促进作用。本研究证实D-AgNPs可作为一种QS抑制剂。

超高压解冻对三文鱼水分迁移及肌原纤维蛋白变性的影响

目的探讨不同解冻方式对冷冻三文鱼的水分迁移与蛋白变性的影响。方法分别采用静水、空气、超高压等方式对冷冻三文鱼进行解冻,分析解冻期间水分损失、水分迁移、肌原纤维蛋白空间结构及热稳定性的变化规律。结果与其他解冻方式相比,采用超高压解冻方式的完成时间明显较短,比采用水解冻方式缩短了24.15%~57.20%;总水分损失随着压力的升高明显降低,相较于常规解冻方式最大降幅为11%;超高压解冻组样品的不易流动水更加趋于稳定。同时,当压力升至150MPa时,其不易流动水的含量较高,自由水的含量较低;在150MPa下,三文鱼的表面疏水性较低(32.36%)、总巯基含量较高(56.66%)、羰基含量较低(34.1%);超高压解冻组三文鱼的蛋白质热稳定性更好,且200、300MPa分别为肌凝蛋白和肌动蛋白发生明显变性的压力阈值。结论采用超高压解冻技术,对于三文鱼的解冻品质有所提升,研究结果可为冷冻三文鱼产业及超高压加工技术的工业生产提供理论依据。

响应面法优化三文鱼骨排酶解工艺的研究

采用双酶复合酶解法处理三文鱼骨排,以水解度、TCA-可溶性肽含量、电子舌关键味觉响应值为指标,筛选出最适蛋白酶组合。以酶解温度、液固比、酶解pH、酶解时间、酶添加量5个因素进行单因素试验,通过Plackett-Burman试验筛选关键因素并进行响应面试验优化酶解工艺。结果表明,三文鱼骨排复合酶解的最适蛋白酶组合为复合蛋白酶∶风味蛋白酶2∶1,最佳工艺条件为酶解温度49℃、液固比3.9∶1、酶添加量0.85%、酶解pH 8.0、酶解时间3 h,在此条件下得到酶解液的水解度和TCA-可溶性肽含量分别为18.11%和9.45 mg/mL,与预测值无显著性差异(P>0.05)。该研究为三文鱼骨排的深加工和高值化利用提供了一定的参考。

国内首座近海海水三文鱼养殖网箱顺利交付

近日,由中国船级社(CCS)检验的全潜式近海海水三文鱼养殖集群式网箱——山东财金“财金海上粮仓壹号-1”网箱顺利交付,并到达指定海域。作为山东财金万泽丰海洋科技有限公司倾力打造的三文鱼产业链的重要一环,“财金海上粮仓系列”网箱共规划建设6座,总投资达3亿元,预计2025年全部下水使用。项目建成后,将成为国内三文鱼海水养殖规模最大、技术最先进、产量最高的三文鱼海水养殖项目。

广受好评!新疆三文鱼拿到出口欧盟“通行证”!

2023年,经乌鲁木齐海关审核推荐,新疆鳟贵鲜食科技有限公司获得了欧盟官方注册。这是首家获得出口欧盟“通行证”的新疆三文鱼生产企业。新疆鳟贵鲜食科技有限公司具备年加工鱼品3000吨的生产能力。“正在准备第一批出口欧盟的产品,期待与大西洋的水产品一较高下。”

冰鲜贮存条件下三文鱼蛋白质组变化差异的分析

为探究三文鱼肌肉蛋白与新鲜度之间的联系,提供更多与新鲜度相关的检测指标,采用非标记定量(label free guantitation)技术对冰鲜4℃条件下不同贮存时间的三文鱼肌肉蛋白的变化情况进行评价。以冰鲜三文鱼到达实验室当日样品为对照组(贮存0 d),分别与贮存1、3、5、7、9和15 d的三文鱼进行比较,对差异蛋白进行生物信息学分析后,发现变化浮动较大的蛋白质主要集中在糖酵解/糖异生、碳代谢以及氨基酸的生物合成代谢途径。对不同时间比较组的差异蛋白进行综合分析,筛选出24个可能与三文鱼贮藏期间新鲜度品质变化相关的蛋白质,显著变化的蛋白质与糖代谢、肌肉收缩、蛋白骨架和能量代谢过程密切相关。通过生物胺指数(biogenic amine index,BAI)来对比腐败程度,发现其中6个蛋白质在贮存期间发生上调,18个蛋白发生下调,其中变化幅度较大的7个主要蛋白可作为新鲜度评价指标蛋白,分别为L-乳酸脱氢酶、肌钙蛋白T型、LDB3蛋白X-2亚型、LDB3蛋白、LDB3蛋白X-1亚型、肌联蛋白亚型和肌原调节蛋白。结果表明,这些差异蛋白可能与三文鱼新鲜度变化存在潜在联系,未来可以通过建立差异蛋白的定量色谱-质谱检测(LC-MS)方法辅助判断三文鱼新鲜度的变化。

微波场非热效应对巴氏杀菌三文鱼脂质品质的影响

为探究三文鱼微波巴氏杀菌过程中非热效应是否存在,采用无线温度传感器记录微波处理过程中三文鱼冷热点的时间温度-曲线后,用水浴加热方式分别对微波冷点和热点进行升温曲线的模拟,从上边界和下边界逼近微波冷热点的时间-温度曲线,即采用双向逼近法研究微波场非热效应。同时研究了微波场非热效应对三文鱼总脂、过氧化值(Peroxide Value,POV)、硫代巴比妥酸值(Thiobarbituric Acid Reactive Substances,TBARs)、酸价(AcidValue,AV)以及脂肪酸组分的影响。结果显示,微波处理组总脂肪酸含量显著高于两个水浴处理组,在测得的27种脂肪酸组分中有17种脂肪酸组分的提取系数显著高于两个水浴处理组(P<0.05)。研究结果表明,微波加热过程中存在非热效应,使得脂质成分更容易被提取,脂肪酸提取系数增加。本研究可为微波加热过程中非热效应对食品品质的影响提供理论参考和数据支持。

响应面优化TG酶-三文鱼鱼糜凝胶工艺及香气分析

以三文鱼鱼糜为原料,通过添加谷氨酰胺转氨酶(TG酶)制作三文鱼鱼糜凝胶,采用响应面法对凝胶工艺进行优化,并对三文鱼鱼糜凝胶香气和品质进行评价。结果表明:三文鱼鱼糜凝胶最佳工艺条件为TG酶添加量1.65%(以三文鱼鱼糜质量为基准)、凝胶时间30 min、凝胶温度39℃。在此条件下,三文鱼鱼糜凝胶的凝胶强度为0.415 kgf,嫩度为60.56 N,持水率为97.32%,蒸煮损失率为11.37%,冻融损失率为3.65%。三文鱼鱼糜凝胶含有丰富的醛类物质和碳氢化合物,对其香味有突出贡献,且该三文鱼鱼糜凝胶有浓郁的鱼香味,没有任何异味。

蓝光对三文鱼的杀菌作用及品质影响研究

目的探究蓝光对三文鱼的杀菌作用及品质影响。方法利用30 W蓝光进行30、60、120 min 3种辐照时间处理三文鱼肉,对菌落总数(total viable count,TVC)、pH、剪切力、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)值、色差值及质构进行测定,结合感官评价分析不同辐照时间对三文鱼肉杀菌效果及品质的影响。结果结果显示蓝光处理对三文鱼肉的感官和剪切力影响不大,除了在30 min条件下使三文鱼肉的亮度略有下降外,其他各项色泽指标均无显著差异。虽对质构略有影响,但感官评定总分、嫩度检测结果无显著差异,则在可接受范围内。pH略有下降。并且蓝光可有效降低三文鱼肉的TVC,延缓三文鱼肉在冷藏期内脂肪氧化速率,且在120 min时最显著。结论综合考虑,对三文鱼肉采取30 W‒120 min蓝光处理较为合适,该结果可为蓝光辐照应用于三文鱼杀菌保鲜提供参考。

三明治型魔芋葡聚糖/海藻酸钠/魔芋葡聚糖复合保鲜涂膜对三文鱼鱼片蛋白氧化的影响

为拓展多糖保鲜涂膜在水产品中的应用,本实验以魔芋葡聚糖(konjac glucan,KGM)和海藻酸钠(sodium alginate,SA)为成膜基质,以百里香酚(thymol,Thy)和ε-聚赖氨酸盐酸盐(ε-poly-L-lysine hydrochloride,ε-PL)为保鲜剂,制备了三明治型KGM/SA/KGM复合保鲜涂膜。以生鲜三文鱼鱼片为对象,研究4℃贮藏条件下复合涂膜对三文鱼鱼片蛋白氧化的影响。结果表明,与同期无菌水处理的三文鱼鱼片相比,复合涂膜处理后鱼片肌原纤维蛋白的溶解度、巯基含量及Ca^(2+)-ATPase活力增加,羰基含量和表面疏水性明显降低,荧光光谱和红外光谱显示,蛋白质三级和二级结构较为完整。经KGM/SA+ε-PL/KGM+Thy复合涂膜处理的鱼片在贮藏后期各项蛋白氧化指标均优于同期KGM/SA+ε-PL/KGM和KGM/SA+Thy/KGM复合涂膜处理样品。即三明治型KGM/SA/KGM复合涂膜中的ε-PL和Thy具有协同增效作用,可以更好地延缓蛋白质氧化变性。本研究可为可食性保鲜涂膜的应用提供理论指导和技术支持。

三文鱼(Salmo salar)鱼皮胶原的制备及表征

该研究以三文鱼(Salmo salar)加工副产物鱼皮为原料开发了一种海洋源胶原。利用酸法提取,盐析透析纯化制备胶原,通过SDS-PAGE和光谱鉴定其结构,在此基础上分析其理化性质、流变特性、功能特性以及细胞相容性。结果表明,三文鱼鱼皮胶原为典型Ⅰ型胶原,且保留了完整的三螺旋结构。鱼皮胶原热变性温度为22.3℃;鱼皮胶原乳化性为65.91~755.97 m^(2)/g,高于牛皮胶原(28.4~56.2 m^(2)/g)和鲵肌浆蛋白(0.6~3.38 m^(2)/g);乳化稳定性为3.50 min,高于蒙古牛骨胶原(0.8 min)和军曹鱼鱼皮胶原(0.2 min),可作为乳化剂用于面包生产;起泡性为16.56%~77.79%,高于酪蛋白(3.95%~10.15%)和米糠浓缩蛋白(5.2%~10.03%);泡沫稳定性(13%)高于大鲵肌浆蛋白(5%)和牛皮胶原(10%),可用于啤酒、乳制品生产。MC3T3-E1细胞在0.4 mg/mL的胶原溶液中相对增殖率为111.6%,优于罗非鱼鱼皮胶原。研究表明,三文鱼鱼皮胶原具有替代市场主流胶原产品的开发潜力。