鱼糜腐败过程及保鲜机制的研究综述

◎ 王昊忱，王洪浩，付荣晖

（哈尔滨理工大学（威海），山东 威海 264300）

鱼糜制品属于鱼类产品中的一种，是指将新鲜鱼肉进行擂溃，加以调味料进行处理得到的凝胶状产品，如鱼丸、鱼肠等[1]。由于鱼糜制品营养丰富、味道鲜美，广受消费者喜爱。其加工条件温和，在储存、运输过程中易腐败变质[2]。鱼糜制品腐败是一个十分复杂的过程，微生物是导致腐败的主要因素。有研究认为，针对某一特定产品，在不同时期的菌相组成也不尽相同，并不是全部微生物都参与产品腐败过程，只有其中对腐败发挥作用的微生物才是特定腐败微生物[3]。特定腐败微生物是指在产品腐败过程中起主导作用的微生物类群[4]。

1 鱼糜制品中优势腐败菌概述

鱼糜制品的腐败特性很大程度上受原料的影响。鱼类死后会经历僵直、自溶、腐败3个主要阶段，期间随着微生物活动的加剧，鱼体内的蛋白质、酶等含氮物质逐渐被分解，鱼体开始变软，并生成组胺、三甲胺等物质，产生具有明显腐败特性的气味及有害毒素[5]。由于鱼类品种、生活环境、加工处理的方式和储存条件不同，鱼类产品中的腐败微生物的组成存在较大差异。淡水鱼制品的主要腐败微生物为假单胞菌（Pseudomonads）、变形杆菌（Proteobacteria）、芽孢杆菌（Bacillus）和乳杆菌属（Lactobacillus）等；海水鱼制品的主要腐败微生物为假单胞菌、芽孢杆菌、沙雷氏菌和肠杆菌（Enterobacter）等[6]；冷冻鱼制品中的主要腐败微生物为希瓦氏菌属（S.putrefaciens）、假单胞菌（Pseudomonads）和乳杆菌属（Lactobacillus）等[7-8]；有氧低温储藏鱼制品的主要腐败微生物是希瓦氏菌（Shewanella sp.）与荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）[9]。真空包装中兼性厌氧菌为优势菌群；气调包装中的主要优势腐败菌为发光磷杆菌（Photobacterium phosphoreum）[10]；干制品中的优势微生物为丝状真菌；经热处理后的鱼类制品中的腐败微生物主要是耐热菌，如芽孢杆菌等[11]。

鱼糜制品的腐败菌菌相变化与鱼类腐败过程相似。仪淑敏等[12]研究发现，新鲜鱼糜和在常规冷藏条件下的鱼糜中主要的腐败微生物群是微球菌/葡萄球菌属、乳酸菌属和假单胞菌属，储藏末期的主要腐败菌是肠杆菌属。微球菌/葡萄球菌、明亮发光杆菌和乳酸菌是真空保藏下的鱼丸的主要腐败菌，乳酸菌属、微球菌/葡萄球菌和明亮发光杆菌是气调保藏鱼丸的主要腐败菌[13]。

2 主要腐败微生物及腐败原理

2.1 假单胞菌

假单胞菌是需氧性革兰氏阴性菌，有鞭毛，不产芽孢，广泛存在于海水中，常附着于新鲜海水鱼表面。假单胞菌对低氧环境敏感，是鱼产品腐败前期的优势腐败菌，随着储存条件的改变，在腐败后期失去竞争优势[14]。假单胞菌最适生长温度为-15～20 ℃，属嗜冷菌，在超过20 ℃的环境中，其生长受到抑制[15]。在假单胞菌属中，草莓假单胞杆菌（Pseudomonas fragi）对鱼类威胁性最强，能够水解蛋白质产生腐败特征的气味[2]。

2.2 希瓦氏菌

希瓦氏菌是革兰氏阴性菌，同假单胞菌属一样，一开始便存在于新鲜海水鱼表面。在有氧和无氧的环境中都能生存，属嗜冷菌，由于其特殊的细胞结构和细胞液的组成成分，在低温环境中可保持较高活性，是低温储存条件下的主要腐败微生物[16]。蒋倩倩等[8]的研究表明，在鱼产品腐败过程中，希瓦氏菌的生长特性曲线同假单胞菌相似，但生长速率比假单胞菌慢。希瓦氏菌具有极强的腐败能力和致病性，会对鱼制品的品质造成极大的影响[17]。

2.3 微球菌/葡萄球菌属

微球菌属于好氧菌，葡萄球菌多为需氧菌和兼性厌氧菌。多数葡萄球菌为非致病菌，能够分解糖类、脂肪和氨基酸。微球菌/葡萄球菌属是革兰氏阳性菌，在产品腐败中期开始成为优势微生物。薛静[15]的研究表明，随着鱼制品储存时间的延长，革兰氏阳性菌会逐渐代替革兰氏阴性菌成为优势菌群，特别在常温保藏下，革兰氏阳性菌占据绝对优势。

2.4 乳酸菌

乳酸菌为厌氧菌，是真空保藏和气调保藏中主要的腐败微生物菌群[18]。该菌属在生长繁殖过程中能产生有机酸、细菌素等代谢产物，可抑制和阻遏其他菌群的生长。桂萌[14]的研究表明，乳酸菌作为革兰氏阳性菌，与革兰氏阴性菌相比，前者整体数量上比后者少。

2.5 肠杆菌

肠杆菌属于兼性厌氧菌，是造成真空包装下鱼糜制品腐败的主要微生物，常在产品储藏中期出现。生活水域受到污染的原料加工或加工处理方式不当的鱼糜制品中常出现肠杆菌。

3 防治

3.1 保鲜机制

3.1.1 低温保鲜

防止鱼糜以及其产品腐败，做好其保鲜工作是短期保藏过程中十分重要的环节。在各种保鲜机制中，低温保藏是使用最广泛且有效的方法之一。低温保藏的机理是通过低温抑制鱼糜内微生物的生长速率，同时抑制鱼糜内各种酶的活性，延长鱼糜的保质期限[19]。依据保藏温度的不同，可将低温保鲜技术划分为4个温度区间，分别为冷藏保鲜（0～4 ℃），使鱼体温度下降接近冰点，可分为干冰法和湿冰法两种方法；冰温保鲜（-2～0 ℃），适用于鱼体成熟度高且冰点较低的鱼体；微冻保鲜（-2～-4 ℃），采用略低于鱼体冻结点的温度对鱼体进行保鲜；冷冻保鲜（-18～-40 ℃），使用冰库对鱼体进行低温长期保鲜。根据传热介质及手段又可分为冷海水（冷盐水）保鲜、超冷保鲜及无冰保鲜等[20-21]。

3.1.2 化学保鲜

化学保藏是使用抗氧化剂、杀菌剂、防腐剂等化学试剂延长鱼糜及水产品的保质期限。主要有臭氧保鲜和化学保鲜技术等方法。在鱼糜制品中，常添加亚硝酸钠、山梨酸及其钾盐。化学保鲜是保鲜方法中成本最低廉、操作最容易、保鲜效果最显著的方法。但化学试剂在一定程度上对人体有毒害作用，某些生产商为延长其产品保质时间，滥用防腐剂等化学试剂，导致人食用后产生不良反应等情况。至20世纪90年代，化学保鲜剂已逐渐向安全无毒的生物活性制剂方向发展[21]。

3.1.3 气调保鲜

气调保鲜是指通过改变食品包装内气体的成分或浓度，创造出不利于微生物生长的环境，从而抑制微生物的繁殖，减缓食品腐败的一种食品保鲜技术[22]。主要的气体有CO2、N2、O2等，其中CO2在气调保鲜中起到最关键的作用。25%以上的CO2才可以起到有效的抑菌效果，但过高浓度的CO2使得食品变色，因此寻找CO2的最佳浓度在气调保鲜中十分关键[13]。同时，气体比例控制在V（CO2气体体积）/W（食品质量）＞1/2，并配合4 ℃的低温保藏，会使同种气体浓度的气调保鲜达到最佳效果[23]。

3.1.4 生物保鲜

生物保鲜可分为动物源保鲜剂、植物源保鲜剂、酶类保鲜剂与微生物保鲜剂。通过从动物、植物及微生物中提取制作得到的化合物，或在提取后用生物技术提取物进行处理所得到的化合物就叫作生物保鲜剂[24]。动物源保鲜剂如壳聚糖、抗菌肽都有良好的抑菌保鲜效果。吴春华[25]经实验得出，壳聚糖可延长鱼糜制品3～6 d的保质期限。吴燕燕等[26]经实验得出，抗菌肽可延长鱼糜制品3 d的储藏期。植物源保鲜剂有迷迭香提取物、茶多酚提取物等；酶类保鲜剂有溶菌酶、葡萄糖氧化酶等；微生物源保鲜剂有乳酸链球菌素（Nisin）、ε-聚赖氨酸（ε-PL）等。

3.2 贮藏设计

蔡一芥等[23]经实验得出鱼糜贮藏最佳设计方案，在鱼糜中添加8%的淀粉，可提升鱼糜凝胶强度，填充其凝胶网状结构；添加3%的大豆油，能改善鱼糜凝胶白度；添加4%的山梨糖醇、0.5%结冷胶、4%海藻糖，则可将鱼糜胶体中的水分和其自身的多羟基等官能团结合，提高持水能力的同时降低水分活度，在一定程度上起到抑菌效果；水分含量控制在76%～80%，在25 ℃下，通过最佳设计方案制作的鱼糜制品贮藏期可达到6个月。

4 结语

鱼糜制品是目前深受消费者喜爱的食品之一。由于鱼体本身性质、品种、生活环境、加工方式和储存方式的不同，其优势腐败菌也不尽相同。鱼糜的腐败变质成为困扰鱼糜制品生产企业的难题之一。因此，要了解鱼糜制品腐败过程中起主导作用的微生物类群十分关键。本文综述了假单胞菌、希瓦氏菌、微球菌、葡萄球菌属、乳酸菌和肠杆菌这些主要腐败微生物在鱼体腐败中的原理，并对保鲜机制与贮藏设计进行分析，可利用低温保鲜、化学保鲜、气调保鲜和生物保鲜等方法抑制主要腐败微生物，保证鱼体、鱼糜质量；在贮藏鱼糜方面，可添加8%的淀粉、3%的大豆油、4%的山梨糖醇、0.5%结冷胶和4%海藻糖，并将水分含量控制在76%～80%，从而达到最佳贮藏时间，保证鱼糜质量。