樊 文,傅潤澤,沈 建,李國威,徐文其

(1.中國水產(chǎn)科學研究院漁業(yè)機械儀器研究所,上海 200092；2.上海海洋大學食品學院,上海 201306；3.廣東海洋大學食品科技學院,廣東湛江 524088)

活品蝦夷扇貝在凈化過程中菌相及營養(yǎng)成分的變化

樊 文1,2,,傅潤澤1,2,,沈 建1,*,李國威3,徐文其1

(1.中國水產(chǎn)科學研究院漁業(yè)機械儀器研究所,上海 200092；2.上海海洋大學食品學院,上海 201306；3.廣東海洋大學食品科技學院,廣東湛江 524088)

在實驗室條件下模擬蝦夷扇貝的工廠化凈化工藝流程,檢測分析現(xiàn)有工藝條件下蝦夷扇貝細菌總數(shù)、大腸菌群、菌相特征、白度及營養(yǎng)成分隨凈化時間的變化規(guī)律。結(jié)果表明:凈化前蝦夷扇貝全組織勻漿液中共鑒定出17種不同屬細菌,革蘭氏陰性菌占明顯優(yōu)勢,凈化后共鑒定出9種不同屬細菌,其中假單胞菌、腸桿菌、動性球菌、鹽球菌、希瓦氏菌、黃桿菌、埃希氏菌芽孢乳桿菌等細菌在凈化后期不再檢出；細菌總數(shù)和大腸菌群隨著凈化時間延長而逐漸下降；白度、水分含量隨著凈化時間的延長而逐漸增加；而糖原、粗脂肪隨凈化時間的延長而逐漸減少；粗蛋白含量隨凈化時間有少量的上升。通過無菌海水凈化,蝦夷扇貝的菌相種類趨于簡單且營養(yǎng)品質(zhì)有所降低。

蝦夷扇貝,凈化,菌相,營養(yǎng)成分

蝦夷扇貝在消費市場上,主要以鮮消為主,所以它在食用安全性和營養(yǎng)保鮮方面就顯得十分的重要。凈化是貝類?；盍魍ǖ那疤?只有各項指標達到食用安全標準保活流通才有意義。早在19世紀末[1],歐洲一些國家就已經(jīng)對貝類進行凈化,將貝類放在清潔的水環(huán)境中,去除致病微生物和泥沙。然而由于人類的無限制活動對生態(tài)環(huán)境造成的破壞,貝類已經(jīng)生活在一個各種致病菌大量繁殖、化學生物污染物肆意排放的環(huán)境中,貝類凈化已是當務之急。

貝類凈化研究首先從國外開始,1900年法國人首次用紫外光消毒自來水,而日本首先將紫外光用于消毒貝類凈化所用的海水[2]。荷蘭[3]最初于七十年代完成貝類凈化實驗,主要設備是立式凈化箱,向凈化箱中加入無菌、接近飽和度溶氧和無懸浮物的潔凈海水,水質(zhì)主要是用懸浮物濃度和細菌含量衡量。最近幾年國外對貝類凈化有了新的發(fā)展,從衡量指標上看更廣泛,Patrícia[4]等人研究了凈化和運輸對蛤的存活率、ATP分解產(chǎn)物等生理反應的影響。Patrícia[5]、R. Freitas[6]等人從金屬元素的變化來探究凈化對貝類的影響。從凈化工藝上看更多元,Andrea[7]等人使用高鹽度凈化工藝對東岸牡蠣的海洋弧菌含量的影響。國內(nèi)在貝類凈化方面的研究起步較晚,1997年東海水產(chǎn)研究所在國內(nèi)率先開展了貝類凈化技術研究。王艷等[8]利用臭氧-紫外組合法對毛蚶進行了凈化研究,30 h后達到較高的殺菌率。徐根峰等[9]采用二氧化氯對青蛤進行凈化,處理12 h內(nèi)可使青蛤體內(nèi)的細菌總數(shù)降低97.3%。夏武強[10]采用二氧化氯對縊蟶進行凈化,發(fā)現(xiàn)對大腸菌群有一定的殺滅效果。本實驗以蝦夷扇貝為研究對象,通過檢測菌相、營養(yǎng)成分等指標分析國內(nèi)現(xiàn)有凈化工藝對蝦夷扇貝的影響,為進一步優(yōu)化凈化工藝提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

蝦夷扇貝 大連海域浮筏養(yǎng)殖蝦夷扇貝,選取剛捕撈到港的活體扇貝。采集后迅速運送至實驗室,置于低溫凈化系統(tǒng)。

MA150型水分測定儀 賽多利斯科學儀器有限公司；WSB-2型白度計 上海昕瑞儀器儀表有限公司；756PC型紫外可見分光光度計 上海光譜儀器有限公司；DHG-9140A電熱恒溫鼓風干燥箱 上海齊欣科學儀器有限公司；UDK152型全自動凱氏定氮儀、DK-20型消化系統(tǒng)、SER148型全自動索氏浸提系統(tǒng) 意大利VELP公司；LS-B50L立式壓力蒸汽滅菌器 上海華巖儀器設備有限公司；LRH-70生化培養(yǎng)箱 上海齊欣科學儀器有限公司；ZCM-700型檢測顯微鏡 上海宙山精密光學儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 扇貝海水保活凈化流程

1.2.2 扇貝海水?；顑艋に?海水溫度保持在6～8 ℃,使用紫外燈照射海水進行殺菌,調(diào)節(jié)充氣泵的進氣量使溶解氧在6～9 mg/L,其工藝參考大連獐子島集團金貝廣場凈化車間。

1.2.3 取樣 每隔12 h取一次樣,總共取6次,每次隨機挑取20個扇貝,每個扇貝總質(zhì)量在60～70 g之間,在無菌實驗臺上去殼后的重量在20～30 g之間,其中10個扇貝取全部組織,混合后勻漿,用于微生物分析,另外10個取扇貝貝柱,洗凈,濾紙吸干,混合后勻漿,用于白度以及營養(yǎng)成分分析。

1.2.4 細菌總數(shù)的測定 參考GB 4789.2-2010中的有氧平板計數(shù)法測定扇貝細菌總數(shù),稱取1 g扇貝全組織勻漿,加入無菌生理鹽水分別制成10-2、10-3、10-43個梯度的稀釋液,各取100 μL稀釋液涂布于營養(yǎng)瓊脂平板,置于30 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),48 h后觀察各稀釋度平板上菌落數(shù),參考國標中菌落總數(shù)計算方法確定菌落總數(shù)。

1.2.5 大腸菌群總數(shù)的測定 參考國標GB 4789.3-2010大腸菌群MPN計數(shù)法測定大腸菌群總數(shù)。

1.2.6 細菌菌相分析 選取1.3.4中稀釋度合適的計數(shù)平板,每個取樣點挑取平板上30個菌落,將挑取的菌落劃線分離純化。將分離純化后所有的菌株做革蘭氏染色實驗,觀察各平板的菌落形態(tài),通過光學顯微鏡觀察細菌染片,參照伯杰氏細菌鑒定手冊及相關文獻[11],分別對革蘭氏陰、陽性菌進行鑒定。

1.2.7 白度和水分含量的測定 白度以及水分含量分別由WSB-2型白度計以及MA150型水分測定儀測得。

1.2.8 葡萄糖標準液的檢測 參考蒽酮比色法[12],精確稱取0.2 g蒽酮溶于100 mL濃 H2SO4中,配制蒽酮試劑,葡萄糖標準液:100 μg/mL,準確吸取葡萄糖標準液0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.6、0.8 mL于7支試管中,在分別吸取超凈水1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.4、0.2 mL于對應的試管中,在每支試管中立即加入蒽酮試劑4.0 mL,迅速浸于冷水浴中冷卻,各管加完后一起浸于沸水浴中,管口加蓋,以防蒸發(fā)。自水浴沸騰起計時,準確煮沸10 min,取出,用冷水浴冷卻至室溫,在620 nm波長下以第1管為空白,迅速測其余各管吸光值。

1.2.9 糖原含量的測定 稱取1 g扇貝貝柱勻漿放入試管中,再加入30% KOH溶液至5 mL,放入沸水浴中30 min,快速冷卻。取上述溶液0.5 mL于干凈試管,再加入9.5 mL超純水震蕩均勻,從中取1 mL放入另一干凈試管,加入4 mL蒽酮試劑,放入沸水浴中浸泡10 min后,立即用冷水冷卻。將之放入分光光度計620 nm波長處測量,再查看葡萄糖標準曲線,計算出此次所檢測糖原含量為H。

其中，H-在標準曲線上查出的糖含量(μg);D-稀釋倍數(shù)(102)；W-樣品質(zhì)量(g)。

1.2.10 蛋白質(zhì)和脂肪含量的測定 蛋白質(zhì)和脂肪含量的測定分別采用凱氏定氮法和索氏抽提法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0分析軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,運用單因素方差分析(analysis of variance,ANOVA)進行顯著性分析,p<0.05為差異顯著,p<0.01為差異極顯著。

1,2,

表1 蝦夷扇貝在凈化過程中的菌相變化(%)Table 1 The changes of Patinopecten yessoensis Microbial Ecology in the process of depuration(%)

注:N.D表示未檢出。

2 結(jié)果與分析

2.1 葡萄糖標準曲線的繪制

參照1.2.8方法進行測定,以標準葡萄糖含量(μg)為橫坐標,以吸光值為縱坐標,繪出標準曲線如圖1所示。

圖1 葡萄糖標準曲線Fig.1 The standard curve of the glucose

由圖1所示,所獲得的標準曲線方程為:y=0.0145x+0.109,相關系數(shù)為:R2=0.9989,說明在620 nm處一定濃度范圍內(nèi)所測得的吸光值與葡萄糖含量有很好的線性相關性。

2.2 凈化過程中菌落總數(shù)及大腸菌群的變化

由圖2所示,大腸菌群整體上呈現(xiàn)減少,在凈化前24 h,大腸菌群的總量為920 MPN/100 g,基本上變化不大；而在凈化第36 h,大腸菌群有了顯著的減少(p<0.05),此時扇貝處于較好的生理狀態(tài),在此后的凈化過程中,大腸菌群并沒有較大的減少,大體維持在300 MPN/100 g,而依據(jù)國家海水貝衛(wèi)生標準NY/T 1329-2007,大于鮮活貝類大腸菌群不高于230 MPN/100 g的衛(wèi)生標準,故而凈化后期大腸菌群在總體上依然偏高。

圖2 大腸菌群在凈化過程中隨時間的變化Fig.2 Changes of coli forms level in the process of depuration

由圖3可以看出,剛從水產(chǎn)市場運回來的蝦夷扇貝在第12 h時的細菌總數(shù)上升極顯著,方差分析顯示p<0.01。此時細菌總數(shù)由6.2×104增加到2.9×105cfu/g,說明在運輸和轉(zhuǎn)移到實驗室時受到污染。然而隨著凈化時間的推移,細菌總數(shù)有所下降,在第48 h時下降顯著(p<0.05),而在第60 h時間略有回升,但差異并不顯著。由此可以看出,活體蝦夷扇貝在凈化過程中細菌總數(shù)整體上呈下降趨勢。由于活體扇貝在凈化過程中嗜冷菌大量繁殖,以及一些強勢的常溫菌在適應低溫環(huán)境后也開始繁殖,隨著?；顣r間的延長,扇貝的肉部分被細菌分解,為細菌的繁殖提供營養(yǎng)所需。在這個前提下,扇貝在?；顥l件下細菌總數(shù)難以大量減少。

圖3 細菌總數(shù)在凈化過程中的變化Fig.3 Changes of total bacteria in the process of depuration

2.3 凈化過程中蝦夷扇貝菌相的變化

如表1所示,初始菌相構(gòu)成比較復雜,共鑒定出17種不同屬細菌,革蘭氏陰性菌有12種:假單胞菌、弧菌、氣單胞菌、莫拉氏菌、腸桿菌、產(chǎn)堿菌、動性球菌、鹽球菌、希瓦氏菌、不動桿菌、黃桿菌、埃希氏菌,革蘭氏陽性菌有5種:鏈球菌、微球菌、葡萄球菌、芽孢乳桿菌、乳桿菌,其中革蘭氏陰性菌占優(yōu)勢為72.41%,陽性菌占27.59%。共有17種不同屬細菌被檢出,這些細菌在扇貝捕撈前的生長環(huán)境和其自身生理狀態(tài)起著調(diào)節(jié)作用。凈化12 h時,可能由于實驗室凈化水0～12 h未充分滅菌,故陰性菌有所上升達到90%。凈化24 h時,產(chǎn)堿菌、動性球菌、鹽球菌、希瓦氏菌、黃桿菌、芽孢乳桿菌不再檢出。凈化60 h時,弧菌、氣單胞菌、莫拉氏菌、產(chǎn)堿菌、不動桿菌、鏈球菌、微球菌、葡萄球菌、乳桿菌被檢測出,且這些菌相對比例較為均衡,其中革蘭氏陰性菌比例有所下降達到63.16%,相對的革蘭氏陽性菌有所上升。由以上可以看出,在凈化作用下蝦夷扇貝菌相組成趨于簡單,與扇貝所處的無菌環(huán)境有較大關聯(lián),這與劉世永等人[13]研究分析蝦夷扇貝在流通鏈中腸道菌群十分相似。凈化后的海水不斷流進凈化池,而原有的海水不斷被排出,使扇貝不斷排出與自身生理狀態(tài)不相符合的細菌,剩下的細菌與扇貝處于共生狀態(tài),這些細菌屬于固有細菌,發(fā)揮著幫助扇貝營養(yǎng)和代謝、促進提高免疫能力等作用[14]。凈化終點時,在革蘭氏陰性菌中,弧菌、氣單胞菌作為水產(chǎn)品中常見菌[15],其比例在活體扇貝中有少量的上升,而假單胞菌、希瓦氏菌作為常見優(yōu)勢菌[16-17]在凈化后期不再檢出。

2.4 蝦夷扇貝在凈化過程中的白度以及營養(yǎng)成分的變化

色澤是食品重要的品質(zhì)指標之一,不僅在一定程度上反應食品品質(zhì),也影響食品的生產(chǎn)銷售。白度是色澤之一,蝦夷扇貝貝柱(即閉殼肌)在凈化終點時由于排凈泥土,其顏色通常十分鮮白,而在凈化過程中,白度會隨著時間呈現(xiàn)一定的變化,如圖4所示,,白度值隨凈化時間變化上升顯著(p<0.05)?？蓪艋譃閮蓚€階段,第一階段0～36 h,白度上升趨勢更明顯,可能是凈化的重要階段,而到36 h出現(xiàn)了拐點,白度值變化比較平穩(wěn),上升緩慢,說明到達了凈化后期,扇貝經(jīng)過吐沙,將體內(nèi)的大部分泥土清理了,而扇貝貝柱在潔凈滅菌的海水中也得到凈化。

圖4 蝦夷扇貝在凈化過程中的白度變化Fig.4 Changes of Patinopecten yessoensis whiteness in the process of depuration

水分含量是保持食品的外觀、質(zhì)地十分重要的因素之一。如圖5所示,活品蝦夷扇貝在凈化過程中水分有了少量的增加,水分含量在第0 h與第24 h之后各時間點差異顯著(p<0.05),而凈化過程中各時間點與前一時間點水分含量變化并不顯著。在凈化前,扇貝是放在低溫的冰袋周圍,水分含量有了一定的損失。在凈化的0～24 h,扇貝的水分含量是在慢慢恢復在正常的水平,如圖中24 h之前,水分含量遞增較快,而24 h之后水分含量則上升的較慢,基本處于平衡的狀態(tài),說明此時蝦夷扇貝生命體征較為穩(wěn)定。

圖5 蝦夷扇貝在凈化過程中的水分含量變化Fig.5 Changes of Patinopecten yessoensis water content in the process of depuration

糖原作為扇貝生長和發(fā)育的主要能源物質(zhì),其在體內(nèi)含量的多少,不僅影響生理狀態(tài),還對風味和質(zhì)地有顯著影響。扇貝在凈化過程中,由于沒有食物的持續(xù)供給,為了維持其吐沙排毒等活動,需要消耗大量的糖原。由單因素方差分析,活品蝦夷扇貝糖原含量隨凈化時間變化差異顯著(p<0.05),且第0、12、24h與凈化終點的糖原含量差異極顯著(p<0.01)。如圖6所示,在凈化前24 h,糖原消耗的較快,消耗率達到將近32%,之后消耗變慢。以此推測,前24 h是扇貝凈化的較為關鍵時間,排沙排毒活動更大更多,而后期還在不間斷的排沙排毒。

圖6 蝦夷扇貝在凈化過程中糖原含量變化Fig.6 Changes of Patinopecten yessoensis glycogen content in the process of depuration

扇貝在凈化過程中除了糖原在消耗,脂肪作為主要的能源物質(zhì),也有一定程度的消耗。由單因素方差分析,活品蝦夷扇貝粗脂肪含量隨凈化時間變化差異顯著(p<0.05),且第24 h、第36 h脂肪含量下降顯著(p<0.05)。如圖7所示,蝦夷扇貝在凈化前0～12 h,脂肪的消耗很少,甚至不消耗,但是在12 h后,才開始有了較大的消耗,可能是由于糖原的在前12 h作為主要的能源消耗來源,而在12～24 h糖原和脂肪同時作為扇貝能源消耗的物質(zhì),24 h后扇貝能量消耗慢慢向脂肪消耗方向轉(zhuǎn)移。脂肪是影響肉制品口感和風味的因素之一,也是主要的營養(yǎng)物質(zhì),特別是含有較多多不飽和脂肪酸,營養(yǎng)價值較高。因此,在如何保持和減少脂肪的消耗,且不影響凈化效果,需要研究人員做更多相關研究分析優(yōu)化。

圖7 蝦夷扇貝在凈化過程中粗脂肪含量變化Fig.7 Changes of Patinopecten yessoensis crude fatin the process of depuration

如圖8所示,隨著凈化時間的推移,粗蛋白所占的百分比有了略微的上升。蛋白質(zhì)含量在第12 h上升顯著(p<0.05),但在隨后凈化的各時間點與前一時間點上升不顯著(p>0.05)。盡管蛋白質(zhì)含量有較少的上升,這是由于作為能源物質(zhì)的糖原和脂肪有了較大的消耗,但是在百分比上則是相對的上升。從圖上即可看出,在凈化過程中蛋白質(zhì)不消耗或消耗很少,由此可以推測蛋白質(zhì)不是凈化過程中主要的功能物質(zhì)。粗蛋白含量較高,作為較高價值的食品,不僅反應在營養(yǎng)價值上,還在其質(zhì)地和風味上。

圖8 蝦夷扇貝在凈化過程中粗蛋白的變化Fig.8 The changes of patinopecten yessoensis crude protein in the process of depuration

3 結(jié)論

模擬現(xiàn)有工業(yè)化的蝦夷扇貝凈化過程,檢測分析后得到了蝦夷扇貝在凈化過程中的微生物及營養(yǎng)成分的變化規(guī)律。在現(xiàn)有凈化工藝條件下,蝦夷扇貝的細菌總數(shù)、大腸菌群隨著凈化時間延長而降低,在凈化前檢出的17種不同屬細菌中,革蘭氏陰性菌占優(yōu)勢。在凈化終點,菌相組成趨于簡單,假單胞菌、腸桿菌、動性球菌、鹽球菌、希瓦氏菌、黃桿菌、埃希氏菌以及芽孢乳桿菌不再檢出,而優(yōu)勢腐敗菌中弧菌、氣單胞菌仍被檢出,是影響扇貝的主要菌種；然而蝦夷扇貝的糖原和粗脂肪隨凈化時間的延長而逐漸消耗。蝦夷扇貝的菌相特征及營養(yǎng)成分等指標在一定程度上客觀反映蝦夷扇貝的品質(zhì)特征,其變化規(guī)律可以為將來流通鏈中進一步優(yōu)化凈化工藝、建立品質(zhì)評價體系提供依據(jù)。

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Changes ofPatinopectenyessoensismicrobial ecology and nutrition components during the process of depuration

FAN Wen1,2,,FU Run-ze1,2,,SHEN Jian1,*,LI Guo-wei3,XU Wen-qi1

(1.Fishery Machinery and Instrument Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Shanghai 200092,China;2.College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China;3.College of Food Science and Technology,Guangdong Ocean University,Zhanjiang 524088,China)

Simulating the process ofPatinopectenyessoensisdepuration under laboratory condition,the changes of total count of bacteria colonies,coli forms level,microbial ecology,whiteness and nutrition components was detected with the extension of depuration time. The results indicated that 17 kinds of different genera of bacteria were identified before the depuration process and gram negative bacteria accounted for obvious advantages,after the depuration process,9 kinds of different genera of bacteria were identified,andPseudomonas,Enterobacteriaceae,Planococcus,Halococcus,Shewanella,Flavobacterium,Escherichia,Sporolactobacillusin the late of depurating were not checked out. Total bacterial count and coliform bacteria with depuration extending were gradually decreased. The Whiteness and water content were increased with extension of depuration,while the glycogen and crude fat with the extension of depuration time were gradually decreased. The content of crude protein were increased in a small amount during the depuration process. Through the sterile seawater depuration,the bacteria phase ofPatinopectenyessoensistended to be simpler and nutritional quality got worse.

Patinopectenyessoensis;depuration;microbial ecology;nutrition components

2014-10-23

樊文(1988-)，男，碩士研究生，研究方向：食品科學，E-mail：fanwen_fe@163.com。

*通訊作者:沈建(1971-)，男，本科，研究員，主要從事水產(chǎn)品加工裝備技術研究，E-mail：shenjian@fmiri.ac.cn。

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系-貝類體系建設專項(CARS-48-08B)。

TS254.1

A

1002-0306(2015)19-0078-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.19.007