盐曲腌制结合超高压处理对阿根廷滑柔鱼（Illex argentinus）胴体品质属性、挥发性有机物及冷藏稳定性的协同效应

《Food Chemistry: X》：Combined effects of high-pressure processing and shio-koji marination on the quality attributes, volatile organic compounds, and refrigerated storage stability of Argentine squid ( Illex argentinus) mantle

　　

本研究旨在评估超高压处理（HP，600 MPa，5 min）与盐曲（SK）腌制相结合对阿根廷滑柔鱼（Illex argentinus）胴体在30天冷藏期间（4 °C）微生物及理化品质变化的影响，并利用气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）同步分析挥发性有机物（VOCs）的变化。将样品分为四组：对照组（未处理）、HP组、SK组及SK+HP组。结果表明，单独HP处理显著（p < 0.05）增加了肌肉硬度并引起变色，而SK腌制有效缓解了这些不良变化。在冷藏第30天，SK+HP组的嗜氧菌平板计数（APC）和嗜冷菌计数（PBC）分别仅为3.89和3.82 log CFU/g，显著（p < 0.05）低于其他组，表明其抑菌效果最强。此外，SK+HP处理延缓了总挥发性盐基氮（TVBN）的积累，并将微生物可接受水平维持至至少30天。GC-IMS分析显示，不同处理组在冷藏末期（第30天）的VOC图谱存在明显差异，其中SK腌制样品中检测到较高丰度的酯类和醇类化合物。综上所述，SK腌制与HP联合应用能够有效减轻HP引起的质地硬化与色泽劣变，抑制微生物生长并延长冷藏货架期，同时改善风味特征，因此是一种提升阿根廷滑柔鱼胴体品质与贮藏稳定性的可行加工策略。

论文解读文章

1. 研究背景与目的

阿根廷滑柔鱼（Illex argentinus）是全球远洋渔业中经济价值最高的头足类资源之一，年产量超过百万吨。然而，其肌肉富含氧化三甲胺（TMAO），在采后冷藏、冷冻及加工过程中极易在微生物和内源酶作用下降解为二甲胺和三甲胺等挥发性胺类物质，导致品质劣变和腐败。传统的冷冻贮藏虽可延长保存期，但会引起肌原纤维蛋白结构和功能改变，影响肉质和持水力。

超高压处理（HP）作为一种非热杀菌技术，能有效灭活腐败微生物并最大程度保留营养成分和感官品质。然而，HP会导致鱼肉质地硬化和色泽劣变，限制了其在水产品加工中的广泛应用。前期研究表明，盐曲（SK）腌制——一种源自日本的传统调味品，由米曲霉（Aspergillus oryzae）发酵制成——能通过蛋白酶水解作用软化肌纤维、增强持水力并改善风味。研究人员的前期工作已证实SK腌制结合HP能改善旗鱼肉的质地、色泽和冷藏稳定性，但这种协同处理对鱿鱼这类头足类动物胴体的品质特性和挥发性化合物谱的影响尚不清楚。因此，本研究旨在系统评价SK腌制与HP（600 MPa，5 min）联用对阿根廷滑柔鱼胴体在30天冷藏期间的微生物学、理化品质及VOCs变化的影响。

2. 关键技术方法

1. 1.
   样品制备与分组：从台湾高雄A-Gain企业有限公司采购84尾同一批次的冷冻阿根廷滑柔鱼（平均体重400 ± 10 g），解冻后手工去除触腕、内壳、内脏、皮肤和头部，获得胴体。将样品分为四组：对照组（未处理）、HP组（600 MPa，5 min）、SK组（SK腌制24 h）及SK+HP组（SK腌制后立即进行HP处理）。每组在每个采样时间点设三个生物学重复。
2. 2.
   SK腌料制备：将市售米曲（含Aspergillus oryzae，无额外NaCl）与12%盐水按1:5（w/w）混合，于37 °C孵育3天制得SK腌料（APC约3.64 log CFU/g，盐度约9.48%，pH约4.8，蛋白酶活性约200 U/mL）。将腌料均匀涂抹于鱿鱼胴体表面（胴体:腌料 = 3:1，w/w），真空包装后于4 °C腌制24 h。
3. 3.
   HP处理：采用超高压系统（包头科发高压技术有限公司），以水为传压介质，在600 MPa下保压5 min。加压过程中介质温度每增加100 MPa平均升高2.5 ± 0.5 °C。
4. 4.
   微生物与理化分析：微生物指标包括APC、PBC、产H₂S菌计数（HBC）、乳酸菌计数（LAB）及多种食源性致病菌定量。理化参数涵盖色差值（L、a、b*、白度W值、色差ΔE）、质构剖面分析（TPA：硬度、内聚性、弹性、咀嚼性、回复性）、pH、盐度、持水力（WHC）、蒸煮损失（CL）及TVBN。
5. 5.
   VOCs分析：采用GC-IMS获取第0天对照组及第30天所有四组的VOC指纹图谱。

3. 研究结果

3.1 微生物分析

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  APC与PBC：单独HP处理使初始APC和PBC降至检测限以下（<1.0 log CFU/g）。冷藏期间，对照组和SK组的APC和PBC迅速上升，而HP组和SK+HP组的增长被显著抑制（p < 0.05）。在第30天，SK+HP组的APC（3.89 log CFU/g）和PBC（3.82 log CFU/g）均显著低于HP组（APC: 5.58 log CFU/g；PBC: 5.72 log CFU/g），表明SK腌制增强了HP的抑菌效果。
• •
  HBC与LAB：HBC和LAB在各处理组中的变化趋势与APC相似。SK+HP组在整个冷藏期内HBC和LAB均维持在较低水平。
• •
  食源性致病菌：在所有样品中均未检出Salmonella spp.、Staphylococcus aureus、Listeria monocytogenes、Vibrio parahaemolyticus、Escherichia coli、大肠菌群及肠杆菌科细菌。

3.2 外观与色泽

• •
  视觉外观：对照组在冷藏后期出现明显的褐变和汁液流失。单独HP处理导致鱿鱼胴体呈现不透明的灰白色，质地变硬。SK腌制（SK组和SK+HP组）有效减轻了HP引起的颜色劣变，使胴体保持更自然的色泽。
• •
  色度值：HP处理显著提高了L值（亮度）和W值（白度），但降低了a值（红度）和b值（黄度）（p* < 0.05）。SK腌制显著降低了HP引起的L和W值升高，并提高了a和b值（p* < 0.05），表明SK能有效缓解HP导致的褪色现象。冷藏期间，SK+HP组的色差ΔE值始终低于HP组。

3.3 质构特性

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  硬度与咀嚼性：单独HP处理使鱿鱼胴体的硬度和咀嚼性显著增加（p < 0.05）。SK腌制（SK组和SK+HP组）显著降低了这些参数（p < 0.05），表明SK可通过蛋白酶水解作用软化肌肉组织，补偿HP诱导的硬化效应。
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  弹性、内聚性与回复性：HP处理对弹性和内聚性的影响相对较小，但SK腌制略微降低了这些参数，可能与蛋白质的部分水解有关。

3.4 理化性质

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  pH与TVBN：SK腌制样品的初始pH较低（约5.8），这归因于SK腌料的酸性（pH ~4.8）。冷藏期间，所有组的pH均逐渐上升，但SK+HP组的上升幅度最小。TVBN作为重要的腐败指标，在对照组和SK组中快速积累，而HP和SK+HP处理显著延缓了这一过程。在第30天，SK+HP组的TVBN含量最低。
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  WHC与CL：SK腌制显著提高了WHC并降低了CL（p < 0.05），这可能与SK促进蛋白网络形成有关。HP处理对WHC和CL的影响相对较小。
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  盐度：SK腌制使样品盐度从约0.3%升至约2.5%，并在冷藏期间保持稳定。

3.5 VOCs分析（GC-IMS）

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  GC-IMS图谱显示，不同处理组在第30天的VOC轮廓存在显著差异。SK腌制样品中检测到更高丰度的酯类（如乙酸乙酯）和醇类（如乙醇），这些化合物通常赋予食品果香和甜味，有助于改善风味。相比之下，对照组和HP组中醛类和酮类等典型腥味或氧化产物更为突出。

4. 讨论与结论

讨论：本研究表明，SK腌制与HP联用对阿根廷滑柔鱼胴体具有多重协同增效作用。首先，SK中的蛋白酶（如淀粉酶和蛋白酶）能水解肌原纤维蛋白，从而有效抵消HP引起的肌肉硬化，这与先前在鲭鱼和牛奶鱼中的发现一致。其次，SK腌料的低pH环境（~4.8）及其所含的有机酸、抗菌肽等代谢物可能增强了HP的杀菌效果，使得SK+HP组在30天冷藏后仍能将APC和PBC维持在低于4 log CFU/g的水平，符合生食级水产品的微生物标准。第三，SK腌制改善了产品的色泽和持水力，并通过提供丰富的风味前体物促进了酯类和醇类等愉悦风味化合物的生成，掩盖了HP可能产生的异味。然而，需要注意的是，SK腌制引入的盐分（约2.5%）可能会对某些低钠饮食需求构成限制。

结论：SK腌制与HP（600 MPa，5 min）联合处理是一种有效的加工策略，能够：

1. 1.
   缓解HP引起的肌肉硬化和色泽劣变；
2. 2.
   抑制微生物生长并延缓TVBN积累，将冷藏货架期延长至至少30天；
3. 3.
   改善挥发性风味特征，增加酯类和醇类等有益风味物质的丰度。

该组合技术在提升阿根廷滑柔鱼胴体的食用品质、延长保质期及改善风味方面展现出巨大潜力，为高品质鱿鱼产品的开发提供了可行的技术方案。