常压冷等离子体对红虾鱼糜制品冷藏保鲜效果的微生物群落与风味调控机制研究

《International Journal of Gastronomy and Food Science》：Atmospheric cold plasma as a preservation strategy for red shrimp surimi-based products: Effects on bacterial communities, volatile compounds, and freshness during refrigerated storage

本研究针对海鲜制品易腐败变质问题，探讨了常压冷等离子体(ACP)处理对红虾鱼糜制品(RSSP)冷藏保鲜效果的影响。研究发现ACP处理可显著(p?

　　

海鲜美味却难以保存，这是困扰食品工业已久的难题。微生物腐败是导致水产品质量劣变的主要元凶，特别是在冷藏流通过程中，嗜冷菌的缓慢生长会逐渐引发蛋白质分解和异味物质产生，最终使产品失去商业价值。红虾鱼糜制品作为一种高蛋白海鲜加工品，其新鲜度维持更是面临严峻挑战。传统保鲜方法往往存在化学残留、热敏性成分破坏等局限，因此开发新型非热力保鲜技术成为行业迫切需求。

在此背景下，浙江海洋大学食品与药学学院的研究团队在《International Journal of Gastronomy and Food Science》上发表了一项创新研究，探讨了常压冷等离子体(Atmospheric Cold Plasma, ACP)作为一种物理保鲜技术对红虾鱼糜制品(Red Shrimp Surimi-based Product, RSSP)冷藏保鲜效果的影响。这项研究从微生物群落结构、挥发性化合物变化和产品新鲜度等多个维度，系统揭示了ACP处理的保鲜机制。

研究人员采用的主要技术方法包括：通过ACP处理系统对RSSP样品进行非热力处理；利用高通量测序技术分析细菌群落动态变化；运用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)检测挥发性化合物谱；采用标准微生物学方法测定总活菌数(TVC)和嗜冷菌数(PVC)；通过质构分析、色差测定和pH值测量评估产品理化品质。

效果

研究结果显示，ACP处理在贮藏初期(第0天)对RSSP的色泽、质构特性和pH值均无显著影响(p?>?0.05)，表明该技术不会立即改变产品的基本品质属性。然而在挥发性化合物方面，ACP处理引发了轻度氧化修饰，具体表现为2-丁酮-D(2-butanone-D)和1-戊醇(1-pentanol)含量增加，而乙酸乙酯-D(ethyl acetate-D)含量降低。

微生物分析

微生物分析显示，ACP处理显著(p?

细菌群落组装

进一步研究发现，ACP诱导的氧化应激影响了细菌群落的生态组装过程。在贮藏早期，细菌群落组装主要受随机性过程支配；而随着贮藏时间延长，ACP处理使群落组装转向更具确定性的轨迹。这种转变表明氧化应激对特定微生物种群产生了选择性压力。

相关性分析

相关性分析鉴定出Psychrobacter、Shewanella和Brochothrix是导致品质下降的关键贡献者，尽管其因果关系仍需进一步验证。

本研究系统论证了ACP处理作为RSSP冷藏保鲜技术的有效性。该技术不仅显著抑制了腐败微生物的生长繁殖，还通过调控细菌群落组装过程和代谢活性，延缓了腐败挥发性化合物的生成。特别值得注意的是，ACP处理引发的氧化应激虽然导致了轻度挥发性化合物变化，但并未对产品基本品质属性产生负面影响，这为其实际应用提供了重要依据。

从机制层面看，研究揭示了ACP保鲜的双重作用：一方面直接抑制微生物生长，另一方面通过改变微生物生态相互作用间接影响腐败进程。这种从生态学角度阐释保鲜机制的研究思路，为食品保鲜技术开发提供了新视角。

该研究的实际意义在于为水产品加工行业提供了一种绿色、非热力的保鲜替代方案，有望减少化学防腐剂的使用，同时保持产品的天然属性。未来研究可进一步优化ACP处理参数，探索其与其他保鲜技术的协同效应，并深入解析氧化应激与特定微生物代谢响应的分子机制。

总之，由胡佳杰(Jiajie Hu)、Alice Giusti、胡轶(Yi Hu)、张瑶(Yao Zhang)、Gabriele Spatola、Lara Tinacci、应晓国(Xiaoguo Ying)和Andrea Armani共同完成的这项研究，为水产品保鲜技术开发提供了重要理论依据和实践指导，推动了非热力加工技术在食品工业中的应用进程。