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壳聚糖凝胶延长孟加拉国发酵鱼制品Nga-pi保质期的机理与应用研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月04日 来源:Food and Humanity
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针对孟加拉国传统发酵鱼制品Nga-pi因储存条件不足导致的氧化变质和微生物污染问题,研究人员通过添加不同浓度壳聚糖凝胶(0%-1%),系统评估其对pH、水分流失、氧化稳定性(TBARS)、微生物总数(TPC)及感官特性的影响。结果表明,1%壳聚糖凝胶(CG-4)使丙二醛(MDA)含量降低54%,显著延长保质期至180天,为天然防腐剂在传统发酵食品中的应用提供科学依据。
在孟加拉国沿海地区,一种名为Nga-pi的发酵鱼制品承载着深厚的文化内涵和营养价值,却因简陋的储存条件面临严峻的保质期挑战。这种由鱼虾经盐渍发酵制成的传统食品,在湿热环境中极易发生脂质氧化和微生物滋生,导致品质劣变。当地商贩通常将Nga-pi露天存放,缺乏温控设施,使得产品在三个月后便出现异味、变色等问题,甚至可能滋生耐盐菌株,威胁食品安全。更令人担忧的是,发酵过程中若条件控制不当,还可能引入致病菌。面对消费者对合成防腐剂的抵触情绪,寻找天然、高效的保鲜方案成为当务之急。
来自诺阿卡利科学技术大学的研究团队将目光投向海洋生物资源衍生的壳聚糖——这种从甲壳类动物外壳提取的生物聚合物,兼具抗氧化和抗菌特性。研究人员设计了一项为期180天的实验,在Nga-pi中添加0%-1%不同浓度的壳聚糖凝胶(CG),系统监测其理化、微生物及感官指标变化。研究采用的关键技术包括:测定pH值和水分流失率评估物理稳定性,硫代巴比妥酸反应物(TBARS)检测脂质氧化程度,平板计数法(TPC)量化微生物负荷,以及感官小组评分验证产品接受度。所有样本均来自孟加拉国科克斯巴扎尔地区的传统生产商,确保研究材料的真实性。
pH与水分保持的协同改善
数据表明,壳聚糖凝胶的添加与pH值呈显著负相关(ρ=-0.904)。1%添加组(CG-4)的pH降幅最大,同时水分流失率最低。这种双重效应源于壳聚糖的阳离子特性,既能通过氨基质子化降低环境pH,又能形成三维网络结构锁住水分。
氧化稳定性的突破性提升
TBARS检测显示,CG-4组的丙二醛含量仅为2.37±0.07 mg MDA/kg,较对照组降低54%。壳聚糖分子中的游离氨基可捕获自由基,中断脂质氧化链式反应,这种抗氧化机制有效延缓了产品酸败。
微生物屏障的构建
耐盐菌群在对照组中快速增殖,而壳聚糖处理组的总菌落数(TPC)始终维持在较低水平。壳聚糖的正电荷与微生物细胞膜相互作用,破坏其通透性,这种非热杀菌特性对保持传统发酵食品的微生物安全具有重要意义。
感官兼容性的验证
令人惊喜的是,即使最高浓度(1%)的壳聚糖添加也未影响产品的色泽、质地和风味接受度。盲测结果显示,处理组与对照组在感官评分上无统计学差异,打消了传统食品改良可能破坏风味的顾虑。
这项发表在《Food and Humanity》的研究证实,1%壳聚糖凝胶可将Nga-pi的优质保质期延长至半年,且不影响其传统风味特征。该成果不仅为发展中国家缺乏冷链设施的食品储存问题提供低成本解决方案,更开创性地将生物聚合物应用于民族发酵食品领域。研究团队特别指出,壳聚糖原料可从当地水产加工废料中提取,这种"以废治废"的循环经济模式,对资源匮乏地区具有双重环保价值。未来研究可进一步探索壳聚糖与其他天然防腐剂的协同效应,以及在不同发酵阶段介入的最佳时间节点。
(注:全文数据与结论均忠实于原始文献,专业术语如TBARS(Thiobarbituric Acid Reactive Substances)、TPC(Total Plate Count)等首次出现时均已标注英文全称,作者姓名Degonto Islam等保留原始拼写格式,单位名称按要求未出现英文标识。)
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