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罗非鱼片冰温气调保鲜工艺及其货架期预测模型研究

作　者: 彭城宇
导　师: 李来好；薛长湖
学　校: 中国海洋大学
专　业: 水产品加工及贮藏
关键词: 罗非鱼片保鲜冰温气调特定腐败菌货架期
分类号: TS255.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

鱼片是新鲜鱼类的一种新型消费形态,出口的罗非鱼主要以鱼片产品为主,然而在国内还未得到普及。随着生活水平的提高,将罗非鱼加工成鱼片等小包装产品将日渐成为一种重要的消费方式。因此,研究一种适宜的保鲜方法对罗非鱼片在国内的产业化发展具有重要的现实意义。本课题以罗非鱼片为对象,通过一系列物理化学指标(感官评定、菌落总数、TVB-N、pH、肉汁流失率等)确定了最优的气调包装工艺,进而分析鉴定冰温贮藏保鲜条件下罗非鱼片的特定腐败菌,通过反向接种研究特定腐败菌对罗非鱼片的致腐作用,并利用特定腐败菌生长数据建立数学模型达到预测货架期的目的。主要内容为以下几个方面：1、罗非鱼片冰点测定：通过传统冻结法测得罗非鱼片的冰点是-0.7℃,冰温贮藏区间为-0.7-0℃。2、最优气调包装工艺的确定：采用3种不同的充气体积(v)与鱼片质量(w)比率(v/w)包装罗非鱼片,比例分别为2/1、3/1、4/1。研究发现随着v/w值的增大产品品质保持较好,货架期也相应增长,但v/w=4的货架期相比v/w=3的产品货架期差异不大,由于充气体积过大不利于产品的贮运,因此确定v/w=3/1为最优条件；研究了4种不同气体比例对罗非鱼片保鲜效果的影响,采用预设比例分别为100%CO2、70%CO2/30%N2、50%CO2/50%N2和30%CO2/70%N2的气调产品组作为变量,通过测定最关键的三个理化指标(感官评分、菌落总数、TVB-N)分别评定各组样品的货架期,研究发现CO2浓度越高货架期越长,但高浓度的C02会加速鱼肉表面液汁渗出,因此,70%C02/30%N2的气体比例为本试验最优气调工艺之一。3、与传统贮藏方法的对比分析：研究比较了冰温气调技术与其他保鲜方法对罗非鱼片质量影响的差异。设计气调(70%CO2/30%N2)+冰温、气调+冷藏(4±2℃)、普通空气+冰温及普通空气+冷藏4组样品进行对比,研究了不同包装及温度下罗非鱼片贮藏过程中气味、肌肉弹性、色差、菌落总数及嗜冷菌总数、pH、TVB-N、液汁流失率等指标的变化情况。结果表明冰温气调贮藏对罗非鱼片保鲜作用明显,货架期可达21d左右,比单独采用冰温或气调保鲜方法分别延长了3d和6d,比传统空气冷藏保鲜方法延长了约4倍时间的货架期。4、菌相分析及优势腐败菌的鉴定：应用PCR-DGGE(PCR-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)技术系统地研究了冰温气调贮藏罗非鱼片腐败终点时的菌相组成及其优势腐败菌。分别选择3个不同批次的罗非鱼片样品,于腐败终点提取样品表面肌肉微生物总DNA进行分离鉴定。结果表明不同批次产品腐败终点微生物群落具有良好一致性,共获得6种不同属的细菌：肉食杆菌属(Carnobacterium)、乳杆菌属(Lactobacillus)、乳球菌属(Lactococcus)、链球菌属(Streptococcus)、梭菌属(Clostridium)以及假单胞菌属(Pseudomonas),其中经DGGE图谱半定量分析发现肉食杆菌(Carnobacterium)的优势度最为丰富,主要由肉食杆菌所组成的乳酸菌群(LAB)是冰温气调贮藏罗非鱼片腐败终点时的优势腐败菌。5、特定腐败菌(SSO)生理特性、致腐特性及其生长动力学模型与货架期模型的建立：探讨以肉食杆菌(Carnobacterium)为主的优势腐败菌生理特性,并反向接种至鱼片研究其致腐作用。结果表明,SSO在0-10%的盐浓度内均能生长,5%以下生长旺盛,8%以上受到明显抑制；最适pH为约8.0,4.0以下受到明显抑制；最适生长温度为28℃,冰温通过延长其延滞时间(约为10d)起到抑制SSO生长的作用。使用OD600分别为0.2、0.5及1.0三种不同接种量的SSO反向接种至无菌鱼片上并进行感官评定,结果发现对感官影响程度由大至小分别为：色泽、气味、肌肉弹性。采用D—MRS培养基定量分析冰温气调贮藏罗非鱼片乳酸菌群的生长数据,应用修正的Gompertz函数非线性回归求解相应的动力学参数,从而构建SSO的生长动力学模型,并以此推导出相应的货架期模型。应用经不同接种量的实验样品对模型进行验证,预测货架期与实际货架期的绝对误差在±3d之内,相对误差范围在-15.79-20%之间,说明建立的SSO生长动力学模型可以较好地实现冰温气调保鲜罗非鱼片货架期预测的目的。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-13
第1章前言  13-34
  1.1 罗非鱼简介  13-14
    1.1.1 罗非鱼的种属及生理特性  13
    1.1.2 罗非鱼的营养价值  13
    1.1.3 罗非鱼国内外产业发展现状  13-14
  1.2 水产品保鲜技术概述  14-20
    1.2.1 冰温保鲜技术  15-17
    1.2.2 气调包装保鲜技术  17-18
    1.2.3 其它常见保鲜技术  18-20
  1.3 冰温气调保鲜技术  20-21
  1.4 水产品微生物生态学  21-24
    1.4.1 水产品腐败及特定腐败菌(SSO)的概念  21
    1.4.2 不同原料、加工及贮藏条件下的SSO  21-23
    1.4.3 SSO的致腐能力及对水产品货架期的影响  23-24
  1.5 分子生物学技术在水产品微生物学研究中的应用  24-27
    1.5.1 DGGE技术原理  24-25
    1.5.2 PCR-DGGE技术在食品微生物鉴定研究中的应用  25-26
    1.5.3 PCR-DGGE技术的优点与局限  26-27
  1.6 预报微生物学及其在水产品货架期预测领域研究进展  27-28
    1.6.1 预报微生物学的概念  27
    1.6.2 微生物生长模型及货架期的预测  27-28
  1.7 研究目的及意义  28-30
  参考文献  30-34
第2章冰温气调包装保鲜技术工艺优化  34-47
  引言  34
  2.1 实验原料、试剂与仪器设备  34-35
    2.1.1 实验原料  34
    2.1.2 主要试剂  34-35
    2.1.3 主要仪器设备  35
  2.2 实验设计与方法  35-37
    2.2.1 贮藏试验  35-36
    2.2.2 指标测定方法  36-37
  2.3 结果与讨论  37-45
    2.3.1 罗非鱼片冰点测定结果  37-38
    2.3.2 包装材料对CO_2、O_2动态变化的影响  38-39
    2.3.3 充气体积(v)与鱼片质量(w)比率对罗非鱼片品质的影响  39-40
    2.3.4 气体比例对罗非鱼片货架期的影响  40-45
  2.4 结论  45-46
  参考文献  46-47
第3章不同保鲜方法下罗非鱼片的品质变化  47-58
  引言  47
  3.1 实验原料、试剂与仪器设备  47-48
    3.1.1 实验原料  47
    3.1.2 主要试剂  47
    3.1.3 主要仪器设备  47-48
  3.2 实验设计与方法  48-50
    3.2.1 实验设计与分组  48
    3.2.2 指标测定方法  48-50
  3.3 结果与讨论  50-55
    3.3.1 不同保鲜方法下罗非鱼片感官变化的对比  50-51
    3.3.2 不同保鲜方法下罗非鱼片微生物数量变化的对比  51-52
    3.3.3 不同保鲜方法下罗非鱼片TVB-N变化的对比  52-53
    3.3.4 不同保鲜方法下罗非鱼片pH变化的对比  53-54
    3.3.5 不同保鲜方法下罗非鱼片液渗变化的对比  54-55
  3.4 结论  55-57
  参考文献  57-58
第4章冰温气调保鲜罗非鱼片优势腐败菌菌相分析  58-75
  引言  58
  4.1 原料、试剂与仪器  58-61
    4.1.1 实验原料  58
    4.1.2 主要试剂  58-60
    4.1.3 主要仪器设备  60-61
  4.2 实验设计与方法  61-63
    4.2.1 样品腐败终点判定  61
    4.2.2 样品表面微生物总DNA提取  61
    4.2.3 PCR—DGGE反应程序  61-62
    4.2.4 DGGE条带的切割及重扩增  62
    4.2.5 目的基因与质粒载体的连接转化、克隆、鉴定及测序  62-63
  4.3 结果与讨论  63-71
    4.3.1 腐败样品生化指标结果  63
    4.3.2 细菌16s rDNA V6-V8区PCR扩增结果  63-64
    4.3.3 DGGE指纹图谱分析结果  64-66
    4.3.4 DGGE主要条带切割克隆及酶切PCR鉴定结果  66-67
    4.3.5 测序及序列比对结果分析  67-71
  4.4 结论  71-73
  参考文献  73-75
第5章冰温气调保鲜罗非鱼片特定腐败菌生长动力学模型及其货架期预测  75-89
  引言  75
  5.1 原料、试剂与仪器  75-76
    5.1.1 实验原料及主要试剂  75-76
    5.1.2 主要仪器设备  76
  5.2 实验设计与方法  76-79
    5.2.1 特定腐败菌生理特性及腐败特性分析  76-77
    5.2.2 指标测定方法  77-78
    5.2.3 特定腐败菌生长动力学模型及货架期数学模型的建立  78
    5.2.4 数据处理  78-79
  5.3 结果与讨论  79-86
    5.3.1 腐败菌生理特性及腐败特性  79-84
    5.3.2 鲜罗非鱼片冰温气调保鲜下微生物生长数据  84
    5.3.3 特定腐败菌生长动力学模型及货架期预测模型的确定  84-85
    5.3.4 货架期的预测和验证  85-86
  5.4 结论  86-88
  参考文献  88-89
全文结论  89-91
创新说明  91-92
工作展望  92-93
致谢  93-94
个人简历及发表的学术论文  94

罗非鱼片冰温气调保鲜工艺及其货架期预测模型研究

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