水产品保鲜材料和杀菌技术研究进展

励建荣，仪淑敏，李婷婷，邓尚贵

(1. 渤海大学食品科学与工程学院，生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心，辽宁 锦州121013；2. 大连民族大学生命科学学院，辽宁 大连 116600;3. 浙江海洋学院食品学院，浙江 丹山 316022)

水产品保鲜材料和杀菌技术研究进展

励建荣1*，仪淑敏1，李婷婷2，邓尚贵3

(1. 渤海大学食品科学与工程学院，生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心，辽宁 锦州121013；2. 大连民族大学生命科学学院，辽宁 大连 116600;3. 浙江海洋学院食品学院，浙江 丹山 316022)

随着社会发展和人们生活方式的改变，鲜活水产品的销售比例逐渐下降，保鲜和加工水产品的消费比例逐渐上升，从而使水产品保鲜和杀菌技术的重要性愈发凸显。本文从水产品中的腐败和致病微生物种类及特点，化学、生物和复合保鲜剂，保鲜包装材料，超高压、臭氧、辐照、欧姆加热、电解水杀菌技术等入手，综述了近年来这几个方面国内外的研究成果及发展趋势，并提出了几点建议，旨在为提高水产品安全和保持水产品品质方面的研究和技术开发提供一些借鉴。[中国渔业质量与标准，2016,6(1):1-11]

水产品；微生物；保鲜；杀菌

水产品是人类所需的优质蛋白质之一，每年所提供的蛋白质已经占动物蛋白总量的30%以上，是优质蛋白质的重要来源，也是中国粮食安全最重要的保障之一。中国是水产品生产和消费大国，2013年总产量达 6 172万t，水产品加工企业近万家[1]，已连续24年位居世界第一。由于水产品富含营养物质和水分，且肌肉组织脆弱，可溶性蛋白质含量高，因此捕获后如未有效地保鲜处理则很容易出现腐败变质。引起水产品腐败变质的主要原因是微生物和酶的活动及其脂肪氧化等作用的结果。

近些年中国水产品消费特点有所变化，其中水产加工品的消费比例大幅度提高，冰鲜水产品需求量还在上升，鲜活水产品的消费比例下降。但在贮藏过程中极易滋长微生物而发生腐败变质，尤其是加工水产品和冰鲜水产品在加工和贮运过程中均需控制其中的微生物。本文综述了水产品抑菌剂、抑菌材料和杀菌技术，对其发展趋势进行了展望，并提出了一些建议，旨在为提高水产品质量安全和保持水产品营养提供借鉴。

1 水产品中的微生物

1.1 腐败微生物

水产品是极易腐败变质的食品，受各种生化和微生物等因素的影响，鲜度下降明显，主要表现在微生物生长、代谢以及产生胺、硫化物、醛、酮、酯和有机酸等，产生不良气味和味道，使产品变得在感官上不可接受。水产品的腐败变质在贮藏前期取决于贮藏的温度和气体成分组成，但是随着贮藏时间的延长，在冻结温度以上微生物活动是影响水产品品质的最主要因素。

国内外学者对水产品腐败微生物进行了长期研究，发现尽管水产品的品质下降主要是由微生物活动引起的，然而只由少部分菌群生长繁殖引起的腐败过程，这些菌群称作特定腐败菌或优势腐败菌(SSO)[2-3]。水产品中的腐败菌不仅因水产品品种不同而有所差异，而且还会受到温度和贮藏过程中的其他环境因素的影响[4-5]。

目前国外已经鉴定了一系列水产品中的优势腐败菌。弧菌科等发酵型革兰氏阴性细菌是冷藏鲜鱼的SSO；如果水产品是在受污染的水中捕获，主要腐败菌是肠细菌；而在冷藏过程中，耐冷的革兰氏阴性细菌假单胞菌是特定腐败菌[6]，这对于所有鱼、贝类和甲壳类都是适用的，无论是温带水域、亚热带水域和热带水域。真空或气调包装可抑制好氧菌，冷藏真空或气调包装水产品的SSO为明亮发光杆菌、乳酸菌、酵母菌[7-8]。不同贮藏条件下和加工过程中的水产品腐败菌是不同的，冷冻海水鱼中的腐败菌为腐败希瓦氏菌，淡水鱼中的腐败菌为假单胞菌属，而二氧化碳充气包装的冷冻鱼中的SSO则为明亮发光杆菌[9-10]。

国内已经开展SSO的研究工作，杨宪时等[11]建立了假单胞菌在0～15 ℃范围的生长动力学模型，用于罗非鱼冷却链鲜品流通品质监控和货架期预测体系。郭全友等[12]从冷藏罗非鱼货架期终点分离出优势菌群，通过菌落形态、细胞形态和生理生化等特征进行归类，在表型特征的基础上将各菌株系统化，测定其脂肪酸组成和核糖体特征并进行数值分类，利用Herlock MIS和Rihoprinter系统分析SSO，且发现低温贮藏条件下养殖大黄鱼中的SSO为腐败希瓦氏菌和假单胞菌，室温贮藏条件下为弧菌和肠杆菌。蓝蔚青等[13]研究发现冷藏带鱼的SSO为腐败希瓦氏菌。郭红等[14]发现冰温对南美白对虾菌相变化有很大的影响，优势腐败菌由最初的气单胞菌、色杆菌和发光杆菌衍变为最终的希瓦氏菌、黄杆菌和不动杆菌。利用16S rRNA克隆文库及限制性内切酶片段长度多态性技术，分析表明冷藏腐败的真空包装脆肉鲩中有12种不同分型的细菌种类，通过序列比对分析及构建系统发育树表明真空包装脆肉鲩冷藏的特定腐败菌是气单胞菌，而脆肉鲩在冷藏条件下的特定腐败菌是假单孢菌[15-16]。

1.2 致病微生物

水产品中的致病微生物一般分为两类，一类是水产品肠道、鳃、表皮等部位原有的细菌，广泛分布在水体中，如副溶血性弧菌、单增李斯特菌、霍乱弧菌等；另一类是由于加工贮运过程中受到污染的微生物，如志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和大肠杆菌等。

副溶血性弧菌是一种革兰氏阴性嗜盐菌，是海水和江河口环境中的固有微生物，能通过食物和水引起人类疾病，同时也对生长在海水和江河口环境中的动物有致病性[17]。副溶血性弧菌广泛存在于各种水产品中[18-20]，尤其是在一些甲壳类水产品中[21]，同时也是水产品最容易受到污染的一种微生物。

单增李斯特菌是一种食源性致病菌，对老年人、婴幼儿以及免疫功能下降者可易导致李斯特菌病(死亡率为24%)，占总体食源性致病菌导致人死亡案例的28%[22]。美国食品药品监督管理局规定即食水产品中不得检出单增李斯特菌，但是中国新国标对水产品中的单增李斯特菌没有规定限量。

沙门氏菌引发的食物中毒在细菌性食物中毒占据首位，沙门氏菌具有复杂的抗原结构,一般可分为菌体(O)抗原、鞭毛(H)抗原和表面(Vi)抗原3种，但其耐热性差，60 ℃条件下维持15 min便可杀灭。

金黄色葡萄球菌在自然界中无处不在，且其对营养要求低，耐热性强，具有高度的耐盐性，其毒素金黄色葡萄球菌肠毒素是个世界性卫生问题。

中国地方标准DB11/ 519—2008《生食水产品卫生要求》规定沙门氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、副溶血弧菌和志贺氏菌等致病菌不得检出。目前中国2014年7月1日开始实施的GB29921—2013《食品安全国家标准 食品中致病菌限量》对水产品中的致病菌限量有所改变，具体见表1。

表1 水产品中致病菌限量

Tab.1 The limits of pathogenic bacteria in aquatic products

种类Category致病菌指标Pathogenicbacte-ria采样方案 Samplingscheme限量值* LimitncmM熟制水产品沙门氏菌500—即食生制水产品副溶血弧菌51100MPN·g-11000MPN·g-1即食藻类制品金黄色葡萄球菌51100CFU·g-11000CFU·g-1水产调味品沙门氏菌500—金黄色葡萄球菌52100CFU·g-1(mL-1)1000CFU·g-1(mL-1)副溶血弧菌51100MPN·g-1(mL-1)1000MPN·g-1(mL-1)

注：n为同一批次产品应采集的样品件数；c为最大可允许超出m值的样品数；m为致病菌可接受水平的限量值；M为致病菌指标的最高安全限量值。*示以25 g或25 mL表示。—示无。

2 水产品保鲜材料

2.1 水产品保鲜剂

水产品保鲜剂包括化学保鲜剂、生物保鲜剂和复合保鲜剂。

2.1.1 水产品化学保鲜剂

目前在水产品中应用较多的是化学保鲜剂，常用的化学保鲜剂主要包括有机酸、亚硝酸盐和硝酸盐、糖和食盐等几大类，种类繁多，主要有亚硝酸钠、亚硫酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、山梨酸钠、乙酸、尼泊金酯、双乙酸钠和苯甲酸钠等。长期以来化学保鲜剂由于其价格低、使用简单、使用量少等优势在全世界水产品加工和贮运过程中发挥着重要作用，可以说没有化学保鲜剂就没有现代食品工业。但近些年人们普遍对化学保鲜剂存在疑虑，究其原因主要包括：人们对自身健康的重视逐步加强，超量食用化学保鲜剂对人体有一定毒副、致癌作用；新闻媒体的不当宣传，公众对化学保鲜剂相关知识的不清晰，食品安全事件的频发造成老百姓对化学保鲜剂的恐慌心理；某些水产加工从业人员滥用化学保鲜剂；生物保鲜剂对化学防腐剂的冲击等。

2.1.2 水产品生物保鲜剂

生物保鲜剂直接来源于生物体自身组成成分或其代谢产物，一般具有无味、无毒、安全等特点，此外生物保鲜剂一般都可被生物降解，不会造成二次污染，有些生物保鲜剂还具有营养价值。生物保鲜剂的一般作用机理为隔离食品与空气的接触、延缓氧化作用，或是生物保鲜物质本身具有良好的抑菌作用，从而达到保鲜的效果。生物保鲜剂的种类繁多，按其来源可分为植物源生物保鲜剂(包括大蒜素、植酸、丁香、迷迭香和茶多酚等)、动物源生物保鲜剂和微生物源生物保鲜剂。由于多数生物保鲜剂的抑菌作用不如化学保鲜剂强，通常基于栅栏作用将多种生物保鲜剂复配形成复合生物保鲜剂而用于水产品的保鲜。

茶多酚：又称茶单宁、茶鞣质，大多属于缩合单宁，是茶叶提取物的主要成分，是分子量不同、结构与极性差异大、组成复杂的多酚类衍生物的混合体[23-24]。是决定茶叶色、香、味及功能的主要成分，占茶叶干物质重量的15%～30%。茶多酚可以延缓冷藏鲜鱼如黄尾鲜鱼、鲢、鲫、大黄鱼、黑鲷等的腐败变质速度，有效抑制腐败微生物繁殖，减缓脂肪氧化，并以细菌总数、三甲胺(TMA)值、pH、挥发性盐基氮(TVB-N)含量、硫代巴比妥酸值、K值等作为品质评价指标，研究结果表明茶多酚可以有效延长鲜鱼的保质期，且可以延缓冷藏鱼肉肌原纤维蛋白变性降解速度[25-31]。将茶多酚应用到鱼糜及鱼糜制品中可以抑制冷藏鱼糜中细菌生长繁殖，pH、乳酸、不饱和脂肪酸、酸价、过氧化值、TVB-N含量的上升速度延缓，冷藏鱼糜制品凝胶强度的降低，而对冷冻鱼糜凝胶强度的影响不明显，添加量一般为0.20～0.30 g/kg[32-34]。茶多酚复合柠檬酸和氯化钙在25 ℃贮藏过程中可抑制秘鲁鱿鱼丝乳糖分解和氧化三甲胺降解，延缓脂肪氧化和TVB-N积累，对改善鱿鱼丝贮藏过程中的品质效果良好[35]。

迷迭香提取物：是从迷迭香中提取的具有一定抗氧化活性的混合物，主要成分为酚、酸、黄酮类等物质，具有明显的抗氧化特性。0.2%的迷迭香提取物能够有效抑制水产品中微生物的生长繁殖，有效减缓蛋白质的降解及脂肪的氧化，有效延长大黄鱼、鲫的货架期，并且0.2%与0.3%浓度的迷迭香提取物处理的大黄鱼细菌总数之间无显著性差异[36-37]。迷迭香提取物还可以抑制鱼油氧化酸败[38]，减缓自由基的链反应，延迟因氧化而引起的品质劣变，同时还能够改善口感，延长货架期。Gao等[39]通过测定细菌总数、感官指标、pH、K值、TVB-N含量、氧化三甲胺值、质构特性和色泽等品质指标，发现迷迭香提取物和Nisin 结合可以将鲳参鱼的冷藏保质期延长6 d。

植物香精油：具有“液体黄金”的美誉，一般从中草药和香辛料中提取得到，由多种生物活性物质组成，主要包括酚类、萜烯、醇类、烃类、醛类等物质。主要应用在化妆品、制药及食品行业，作为一种食品中的生物保鲜剂目前已有商品化的产品。研究发现了香精油处理过的鲤鱼片、养殖和野生海鲷，通过测定细菌总数、TVB-N含量、过氧化物值、硫代巴比妥酸值、氧化三甲胺含量、游离氨基酸、保水性、肌原纤维蛋白的降解和pH等品质指标，发现香精油可以有效延长冷藏鲤鱼片、养殖和野生海鲷的货架期[40-41]。

壳聚糖：为甲壳素脱乙酰化的天然产物，是由氨基葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接起来的直链多糖，化学名为(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖，分子式为(C6H13NO5)n。近年来，壳聚糖在水产品保鲜中的应用受到普遍关注，其具有很强的抑制细菌和真菌的能力[42-43]，具有无毒、抑菌、通透、保湿等优点。主要用于鱼、虾、牡蛎等食品的保鲜。不同浓度的壳聚糖对虾仁、虾、牡蛎均有显著保鲜作用，可使得贮藏过程中的细菌总数、TVB-N含量以及感官评定等品质指标都显著低于对照组[44-45]。1%壳聚糖结合2%醋酸处理即食基围虾后，可使其在冷藏条件的货架期有效延长[46]。冷藏条件下，经壳聚糖处理的大黄鱼、河豚鱼、美国红鱼、鲈、银鲤，在冷藏条件下，可以显著延长其货架期，除蜡样芽孢杆菌外，对抑制细菌的繁殖都具有很好的效果，延缓肌原纤维蛋白的降解速度[36, 47-50]。由于壳聚糖本身可以作为一种食品原料，可直接添加到鱼糜制品中，脱乙酰度高的壳聚糖可以抑制鱼糜制品中微生物的生长，但是脱乙酰度低的壳聚糖由于溶解性较差对鱼肉饼中微生物的生长却没有影响；壳聚糖的保鲜功能取决于其分子量大小，与高分子量的壳聚糖相比，低分子量的壳聚糖具有更强的抗氧化能力，且30万分子量与1万分子量壳聚糖的混合物具有更强的抗菌能力[51-53]。壳聚糖涂膜结合气调包装或真空包装则保鲜效果更佳[54-55]。另外喂食纳米粒子化的壳聚糖可以显著改善罗非鱼的生长特性和鱼肉肉质[56]。

鱼精蛋白：鱼精蛋白相对分子质量约为6 000～10 000 Da，由约30个氨基酸残基组成，其中2/3是精氨酸[57]，是从鱼白中提取的一种碱性蛋白质，是一种与DNA结合的核精蛋白，在精子的成熟过程中逐渐表达并代替组蛋白与核精结合在一起，可有效地抑制多种微生物(单核增生李斯特菌、肉毒梭菌、气单胞菌、热杀索丝菌)的生长繁殖[58-59]。李来好等[60]在研究鱼精蛋白对延长鱼糕制品的保存期时发现，随着鱼精蛋白添加量的增加，鱼糕的保存期也相应延长。鱼精蛋白在中性和碱性介质中有良好的抑菌活性，在对鱼糜制品的保鲜过程中可与酸性防腐剂协同作用[61]。但近些年有关鱼精蛋白对水产品的保鲜作用研究较少。

Nisin：是从链球菌属的乳酸链球菌发酵产物中提取制备的一类多肽类化合物，是一种抗菌肽[62-63]，是由英国的阿波林·巴雷特公司于20世纪50年代首次研制成功的，早在1969年FAO和WHO已经允许用于食品中。Nisin分子由34个氨基酸组成，分子量较低[64]。用表面含有Nisin塑料膜真空包装烟熏的大马哈鱼，在冷藏条件下(4和10 ℃)能有抑制单增李斯特菌的生长[65]。在冷藏条件下可以延缓草鱼中微生物的生长繁殖、减缓TVB-N含量及过氧化物值的升高，使得草鱼中不饱和脂肪酸氧化的速度降低，将Nisin和乙酸相结合效果更佳[66]。裘帅波等[67]研究发现经0.5 g/L Nisin保鲜液处理过的青占鱼在冷藏过程中细菌总数、pH、TVB-N含量等鲜度指标显著降低，可延长货架期4～5 d。将乳酸链球菌素添加到鸡汁鲍鱼罐头中，当乳酸链球菌素浓度为300 mg/kg，在118 ℃下维持10～15 min，可提高其感官评分，并降低失水率，改善鲍鱼罐头口感[68]。

其他：另外还有一些植物提取物也在水产品保鲜中有应用，如紫菜多酚、竹醋液延长南美白对虾、中国对虾的货架期[71]。葡萄糖氧化酶可阻止虾仁颜色的改变和防止酸败[71]。Li等[47]研究了葡萄籽提取物结合壳聚糖对冷藏温度下的美国红鱼进行涂膜保鲜，结果表明葡萄籽提取物与壳聚糖复合膜将美国红鱼的保质期延长了6～8 d。冷藏条件下用乳清蛋白包装大鳞大麻哈鱼，可以延缓其中的油脂氧化[72]。用一些经济价值较低的鱼肉为蛋白，制成可食性、可降解性的膜，加入40%壳聚糖和25%的棕榈油可以增强其机械性能，但同时降低了其隔水性[73]。一些益生菌(如双歧杆菌、乳酸菌)与水产品中腐败菌的拮抗作用或者其产生的抑菌物质也可以用于水产品保鲜中[74-75]。

2.1.3 复合保鲜剂

复合保鲜剂的种类繁多，可将各种生物保鲜剂根据栅栏原理设计合理配比；也可以将化学保鲜剂和生物保鲜剂相结合应用于水产品保鲜中，这样可以避免因过量添加化学保鲜剂而对人体健康产生危害。Li等人[47]将壳聚糖分别与茶多酚及葡萄籽提取物复合用于美国红鱼鱼片冷藏保鲜。Feng等[76]人将茶多酚与臭氧水相结合处理鲷也起到较好保鲜效果。Gómez等[77]将壳聚糖和丁香精油复合保鲜液涂覆在鳕表面，可形成保护膜，既可达到延缓微生物生长繁殖，又能使得鱼体具有鲜艳的外观。将EDTA与溶菌酶复合用于新鲜鳕鱼块的涂层保鲜，有效抑制了李斯特菌的菌落数量和体表黏液的形成[78]。

2.2 水产品保鲜材料

由于各种包装材料的水分、气体的通透性不同，对微生物的生长及生物体内酶活性的大小都有一定的影响，从而影响水产品保鲜的货架期。目前水产品包装材料一般都为塑料制品，如聚偏二氯乙烯、聚丙烯、流延聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二酯等，由于其在自然界中降解慢，造成环境污染严重，且对水产品中的微生物没有抑制作用。近些年开发了一些降解性能好、可食用，且对水产品中微生物生长繁殖有一定抑制作用的保鲜材料，主要是以壳聚糖、琼脂等为主要材料，并添加一些抑菌物质。

壳聚糖基可食用膜，壳聚糖大分子中含有大量游离氨基(-NH2)和羟基(-OH)，易溶于酸性水溶液形成高黏度的胶体溶液，将其涂抹于食品表面可以形成透明的壳聚糖薄膜。Gómez-estaca等[77]发现壳聚糖和香精油复合形成的可降解膜可以有效抑制鳕中的细菌总数、产硫化氢细菌、假单胞菌、乳酸菌和肠杆菌的生长，也可以减少总TVB-N含量的生成，同时还可以控制pH的升高。Duan等[79]研究表明壳聚糖可与一些功能性物质形成很好的膜，具有广谱的抑菌作用，壳聚糖和鱼油形成的膜在冷冻和冷藏条件下都能显著降低似花鲫鱼饼的硫代巴比妥酸值，提高脂质和Ω-3脂肪酸的含量，同时不会影响似花鲫鱼饼的色泽，可以有效延长花鲫的大鱼饼的货架期。Jeon等[80]研究用壳聚糖作为包装材料包装大西洋鳕和青鱼，可以有效减少水分蒸发和油脂氧化。Mohan等[81]采用高脱乙酰度壳聚糖制备的可食用涂膜处理长头小沙丁鱼，在冷冻条件下贮藏，抑制了其优势腐败菌的生长，并显著降低了挥发性物质和氧化产物的形成，使食品的可食用品质提高，延长了货架期。Fan等[82]采用壳聚糖涂膜处理银鲤，使其在冷冻条件下的贮藏期延长。Soares等[83]采用壳聚糖做成的可食用膜结合冰衣在-5 ℃条件下可使得三文鱼贮藏14周后，其细菌总数低于5 × 105CFU/g ，TVB-N含量低于 35 mg N/100 g，并已经将此技术应用于中试生产。在冷藏条件下，经明胶和壳聚糖形成的双重膜包裹的虹鳟鱼其细菌总数、嗜冷菌、游离脂肪酸、TVB-N含量、硫代巴比妥算值、过氧化物值均显著低于对照组[84]。

Lin等[85-86]将鱼丸用含有EDTA/Nisin或BHA、BHT和PG等抗氧化物质的玉米醇溶蛋白膜包被后可以显著延长冷藏鱼丸的贮藏期。López de Lacey等[87]将含有绿茶提取物及2种益生菌(副干酪乳酸菌L26和乳酸双歧杆菌B94)的琼脂可食用膜在4 ℃冷藏条件下可以使得狗鳕的三甲胺值、pH、细菌总数、产硫化氢细菌数、TVB-N含量、色泽等评价指标显著优于对照组。

3 水产品杀菌技术

目前食品工业中应用较多的传统热杀菌技术，但是由于其高温可损害食品中营养物质，故目前对一些冷杀菌技术研究较多，主要包括超高压、臭氧、微波、电解水、辐照、欧姆加热、交变电流、超声波、电磁场、紫外、电离放射和等离子体等杀菌技术。水产品加工过程中用到的杀菌技术也较多，主要有以下几种。

3.1 超高压杀菌技术

超高压食品加工技术始于19世纪末，美国物理学家Bridgman[88]于1914年提出蛋白质在超高压下发生凝固变成硬凝胶状态，可导致微生物细胞形态的改变，破坏其细胞膜，并对其生化反应和遗传机理产生一定的影响，从而导致微生物的死亡[89-90]。在400 MPa压力条件下处理5 min鱼肉肠，可使得其中的细菌总数减少97.25%，大肠菌群、霉菌和酵母菌致死率可达100%，且超高压处理还可以提高鱼糜制品的凝胶特性[91-92]。生章鱼肉在450和 600 MPa压力下处理6 min后，在4 ℃冷藏条件下贮藏16 d后其中的嗜冷菌较对照组分别降低1.3和 2.8 CFU/g，贮藏12 d时，其中的三甲胺和二甲胺值分别降低42.5%和62.2%，生物胺含量分别降低23.1%和25.8%[93]。在-2或1 ℃的条件下，250 Mpa压力下处理4 min牡蛎肉，可使其中的创伤弧菌的数量能够降低5个数量级[94]。

3.2 臭氧杀菌技术

臭氧杀菌的作用机理主要是增加细菌细胞膜的通透性，使得其中的酶失活，破坏细胞内的遗传物质，导致细菌死亡[95]。具有无毒、无残留、无污染等优点，且杀菌速度快，可直接用于水产品的消毒、杀菌。Salmon等[96]最早将臭氧杀菌技术应用于鱼类保鲜中其货架期可延长5 d，而将新鲜鱼放置在臭氧处理过的冰中，其货架期是对照组的2倍，将臭氧水用于贝类消毒净化可使其净化速度加快。将竹荚鱼用低浓度(0.27×10-3g/L)臭氧气体处理后，在冷藏条件下可以改善其感官品质，并延缓微生物的生长繁殖[97]。用臭氧处理溢蛏在贮藏初期可显著降低其中的细菌总数，延缓pH、TVB-N含量等指标的变化，且臭氧浓度越高，保鲜效果越明显，然而贮藏后期效果不显著，若将臭氧处理与气调包装及生物保鲜剂相结合，则可以使货架期在0 ℃冷藏条件下达到16 d[98]。臭氧处理龙虾后，可显著降低其中副溶血性弧菌的存活率及生长速率[99]。

3.3 微波杀菌技术

微波杀菌是利用电磁场的热效应和非热生物效应共同作用的结果，一方面热使得细菌体内的蛋白质变性，另一方面微波电场可改变细胞膜通透性，使细菌代谢紊乱，从而起到杀菌的作用[100]。微波杀菌具有使得水产品内外受热均匀，且处理时间短、杀菌效果好、能耗低等优点。Binsi等[101]研究微波处理过的泰国鲶(Pangasianodonhypophthalmus)鱼片，真空包装并于低温贮藏，通过分析其生化特性、质构特性和感官特性发现其货架期可达21 d，而对照组的货架期为12 d，且蒸煮损失率较对照组显著降低。金声琅等[102]采用微波加热处理鳙鱼丸，发现微波强度越大，杀菌效果越好，杀菌时间越长，杀菌效果越好，当微波功率850 W，时间130 s，可完全杀死其中的大肠杆菌，且与常规加热灭菌处理鳙鱼丸的感官质量、蛋白质以及水分含量的影响不显著。

3.4 辐照杀菌技术

辐照杀菌是采用放射性同位素发出的γ射线，或电子加速器产生的电子束，或X射线对食品进行辐照，杀灭水产品中的微生物，并抑制其中酶的活性。但是，人们对辐照保鲜技术的安全性存在争议。国际原子能机构2000年出版的水产品辐照技术报告表明，淡水虾经1 145～213 kGy 辐照后，细菌的数量减少1～2 个数量级，保藏期28 d；经215 kGy 辐照的龙虾，在冰块中的保藏期延长了7 d[103]。3 kGy的γ射线处理烟熏三文鱼鱼片可以杀死其中单增李斯特菌、副溶血性弧菌及肠杆菌科细菌，并可有效抑制生物胺的产生，而对水分含量、盐含量、pH、TVB-N含量、三甲胺值及感官等品质指标没有显著影响[104]。

3.5 欧姆加热技术

欧姆加热技术是一种把食品作为电路中的导体，利用食品本身的电导特性把电能转化为热能的技术，采用低频交流电(50～60 Hz)配合特殊的惰性电极来提供电流，具有加热均匀、能耗低、处理时间短等优点[105]。目前欧姆加热技术已在猪肉、牛肉、山羊肉以及多种水果中有应用[106-107]。在水产品方面的应用，目前仅在鱼糜凝胶特性的改善方面有研究，欧姆加热处理过的鱼糜其凝胶特性和质构特性显著优于传统水浴加热处理[108-109]。

3.6 电解水杀菌技术

电解水是指稀盐酸溶液或稀盐溶液经电解装置电解后，产生的具有杀菌特性的碱性电解水和酸性电解水的总称。具有操作简便、成本低、无毒、无污染等特点[110]。将三文鱼在含有100 mg/kg氯的电解水中浸泡2 h，可将产气肠杆菌和摩根氏菌分别降低1.3 log (CFU/cm2)、2.2 log (CFU/cm2)，而用电解冰(electrolyzed oxidizing ice)[111]处理24 h则可以将金枪鱼表面的气肠杆菌和摩根氏菌分别降低2.4 log(CFU/cm2)、3.5 log (CFU/cm2)。经酸性电解水镀冰衣处理的鲣，在冻藏320 d后，其细菌总数、TVB-N含量显著低于对照组，且感官品质及质构特性显著优于对照组[112]。用电解水处理5 min可以使得鱼体表面上的单增李斯特菌和摩根氏菌降低1～2.5 log (CFU/cm2)，电解水也可用于水产品加工设备的杀菌处理，可以除去微生物形成的部分生物膜，且可以避免食品原料间的交叉污染，进而降低了加工过程中微生物对水产原料污染率[113-114]。

4 展望

目前制约水产品生物保鲜剂在水产品保鲜中应用的主要有两个方面：一是生物保鲜剂的保鲜机理还不是很清楚；二是生产成本太高，比如说鱼精蛋白虽然有较好的保鲜效果，但是如果单独使用其成本太高。可以从降低生物保鲜剂的生产成本和复合保鲜剂保鲜两个方面来解决这个问题。但是应该看到在崇尚食用天然食品的当今社会，生物保鲜剂在水产品保鲜中的应用将会是越来越广泛。

水产品的化学保鲜剂虽然存在其本身固有的缺点，如过量食用对人体健康有一定的危害，但是现阶段世界范围内，不可能在短时间完全被生物保鲜剂取代。将化学保鲜剂和生物保鲜剂混合使用，以降低化学保鲜剂的使用量是水产品保鲜行业的发展趋势。在新型水产品保鲜材料方面主要是由于其生产成本较高，而拉伸强度不如现有的塑料制品，从而影响了其在水产品中的推广应用。

虽然新型的水产品杀菌技术的运行成本低、杀菌效果好，但是由于其设备的一次性投入太高，以及某些技术不能实现连续化生产以致未能广泛应用。新型水产杀菌技术不仅克服了传统热杀菌的不足，还能最大限度地保持食品原有的品质以满足消费者需求，在水产品贮藏与加工中展现出良好的应用前景。

随着人们生活水平的提高，对水产品质量的要求也越来越高，水产品的保鲜技术研究将会得到更快的发展。未来水产品的保鲜将朝着以开发天然、无毒无害的保鲜剂为主，结合新型包装及杀菌技术的综合方向发展。

5 对未来水产品保鲜和杀菌技术方向的建议

加强新型保鲜剂、保鲜材料、新型杀菌技术的基础理论研究；在杀菌技术理论研究基础上，研发、改善杀菌技术相应的机械设备，降低设备成本以满足生产需要；充分利用栅栏原理，复合多种保鲜剂、保鲜材料和杀菌技术，以提高水产品的保鲜及杀菌效果。

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Research progress on preservation and sterilization technologies ofaquatic products

LI Jianrong1*, YI Shumin1, LI Tingting2, DENG Shanggui3

(1. College of Food Science and Technology, Bohai University, National & Local Joint Engineering Research Center of Storage,Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products, Jinzhou, 121013, China;2. College of Life Science, Dalian Nationality of University, Dalian 116600, China;3. College of Food Science, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China)

With the social development and the change of living style, the sale quantities of live aquatic products were gradually decreased, and yet the processed products had a generally increasing consumption demand. Thus, the research on preservation and sterilization technologies in aquatic products is becoming more and more important. This paper summarized the research achievements concerning spoilage and pathogenic microorganisms, various preservatives and packing materials, as well as sterilization technologies (e.g. super high pressure, ozone, irradiation, ohmic heating, electrolyzed water). Moreover, the development trend in this field was prospected, and some suggestions were also put forward. The review provided some references for improving the levels of research and technology in the safety and quality of aquatic products. [Chinese Fishery Quality and Standards, 2016, 6(1):1-11]Key words:aquatic product; microorganism; preservation; sterilizationCorresponding author:LI Jianrong, lijr6491@163.com

2015-08-23；接收日期：2015-09-06

国家自然科学基金(31471639，31301572，31301418，31301569)；“十二五”国家支撑计划项目课题(2012BAD29B06)

励建荣(1964-)，男，博士，教授，博导，研究方向为水产品和果蔬贮藏加工、食品安全，lijr6491@163.com

S98

A

2095-1833(2016)01-0001-11