百里香(Thymus vulgaris)和迷迭香(Rosmarinus officinalis)提取物对冷藏虹鳟(Oncorhynchus mykiss)鱼片保护作用的感官与组织病理学评估
《JOURNAL OF FOOD QUALITY》:Sensory and Histopathological Assessment of the Protective Effects of Thyme (Thymus vulgaris) and Rosemary (Rosmarinus officinalis) Extracts on Refrigerated Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) Fillets
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鱼类在冷藏储存期间,由于微生物活动和肌肉组织降解导致的快速品质劣化,对水产养殖业构成了重大挑战。本研究调查了百里香(Thymus vulgaris)和迷迭香(Rosmarinus officinalis)提取物对在2±1°C储存12天的虹鳟(Oncorhync
鱼类在冷藏储存期间,由于微生物活动和肌肉组织降解导致的快速品质劣化,对水产养殖业构成了重大挑战。本研究调查了百里香(Thymus vulgaris)和迷迭香(Rosmarinus officinalis)提取物对在2±1°C储存12天的虹鳟(Oncorhynchus mykiss)鱼片感官品质和肌肉组织病理学的保护作用。新鲜鱼片采用植物提取物处理,并通过双重评估方案进行评估,包括针对生样品的质量指数法(QIM,Quality Index Method)、针对熟样品的享乐量表(hedonic scale),以及肌肉组织完整性的半定量组织病理学评分。结果表明,与提取物处理的样品相比,对照组在气味、风味和质地方面的感官劣化显著更早发生(p < 0.05)。到第12天,对照组样品表现出严重的肌原纤维断裂、空泡化和肌间间隙扩大,而百里香和迷迭香提取物处理的鱼片表现出延迟且明显更轻微的结构损伤。百里香提取物显示出最有效的保护作用,在整个储存期间维持更高的感官可接受性并更好地保存肌原纤维结构。这些发现表明,百里香和迷迭香提取物可作为有效的天然抗氧化剂和防腐剂,能够在冷藏期间维持虹鳟鱼片的感官属性和细胞水平的完整性。
**论文解读文章**
**研究背景与问题**
鱼类产品因高水分含量、中性pH值及富含不饱和脂肪酸,在冷藏期间极易发生微生物腐败和氧化劣变,导致品质快速下降,这对水产养殖业构成严峻挑战。虹鳟(Oncorhynchus mykiss)作为广泛养殖的冷水鱼类,虽风味细腻、营养丰富,但其货架期短,严重制约了采后处理与储存。传统合成防腐剂虽有效,但消费者对清洁标签(clean-label)和天然产品的需求日益增长。百里香(Thymus vulgaris)和迷迭香(Rosmarinus officinalis)提取物富含酚类活性成分,如百里香酚、香芹酚、迷迭香酸和鼠尾草酸,已在多种海产品中展现出抗氧化和抗菌潜力,能延缓脂质氧化与微生物生长。然而,现有研究多集中于化学或微生物指标,缺乏对冷藏过程中感官品质劣化与肌肉组织病理学改变的综合评价。为此,研究人员开展了本研究,旨在通过整合感官评估与组织病理学分析,系统评估百里香和迷迭香提取物对冷藏虹鳟鱼片保护效果。
**研究内容与结论**
研究人员将新鲜虹鳟鱼片分为三组(对照组、百里香提取物处理组、迷迭香提取物处理组),在2±1°C下冷藏12天,定期(第0、3、6、8、10、12天)进行感官评估(生鱼片采用质量指数法(QIM),熟鱼片采用享乐量表)和肌肉组织病理学检查(半定量评分)。结果显示:与对照组相比,提取物处理组的气味、风味、质地和总体可接受性下降显著延迟(p < 0.05),百里香提取物组在第12天仍保持较高感官得分;组织病理学方面,对照组在第12天出现严重肌原纤维断裂、空泡化和肌间间隙扩大,而提取物处理组结构损伤明显较轻,百里香提取物组肌原纤维完整性保持最佳。结论表明,百里香和迷迭香提取物能有效延缓感官劣化和肌肉组织降解,可作为天然抗氧化剂和防腐剂用于虹鳟鱼片冷藏保鲜,其中百里香提取物效果更优。该研究发表于《JOURNAL OF FOOD QUALITY》。
**主要技术方法**
研究人员采用的关键技术方法包括:(1)植物提取物处理:将虹鳟鱼片分别浸入含10 g/L百里香或迷迭香提取物的无菌蒸馏水中10分钟(对照组浸入纯水),确保表面均匀接触;(2)感官评价:生鱼片采用修改版质量指数法(QIM),评估皮肤亮度、黏液、质地、气味和肉色;熟鱼片采用享乐量表(9分制),由5名训练有素的评审员独立评估气味、风味、质地和总体可接受性,每个样品重复三次;(3)组织病理学检查:取鱼片肌肉组织固定于10%缓冲福尔马林,经自动组织处理、石蜡包埋、切片5微米,进行苏木精-伊红(H&E)染色,光镜下观察肌肉空泡化、肌原纤维断裂、肌原纤维分裂和肌间间隙扩大,并按半定量标准(0=正常,1=轻度,2=中度,3=重度)评分;(4)统计方法:使用SPSS 25.0软件,进行单因素方差分析(ANOVA)和Duncan多重比较检验(p < 0.05)。样本来源:虹鳟鱼片购自当地鱼市,冷链运输至实验室。
**研究结果**
**3.1. 生鱼片感官评价(QIM)**
通过修改版QIM评估生鱼片感官品质,结果显示:从第6天起,对照组出现明显感官退化(黏液黄变、酸味产生、质地软化),而百里香和迷迭香提取物处理组保持更长时间的新鲜特征。定量评分表明,提取物处理组感官劣化显著延迟(p < 0.05),百里香提取物组整体保存效果最佳。
**3.2. 熟鱼片感官评价(享乐量表)**
熟鱼片感官评价涵盖颜色、气味、风味、质地和总体可接受性。颜色:第12天对照组得分降至2.43±0.78,而百里香和迷迭香处理组均保持3.14±0.38。气味:对照组从第6天起显著下降,第12天得分2.29±0.76(低于可接受阈值≥3.00),百里香处理组(3.29±0.49)和迷迭香处理组(3.14±0.38)保持可接受水平。风味:对照组第12天得分2.14±0.69,而处理组均为3.14±0.69(百里香)和3.14±0.38(迷迭香)。质地:对照组第12天得分2.00±0.82,处理组均为3.14±0.69和3.14±0.38。总体可接受性:对照组第8天已低于可接受阈值(4.71±0.76),而处理组至第12天仍可接受(百里香3.14±0.38,迷迭香3.29±0.49)。该结果表明,提取物处理显著延缓了所有感官指标的劣化,百里香效果略优。
**3.3. 组织病理学发现**
组织病理学评估基于肌肉空泡化、肌原纤维碎裂、肌原纤维断裂和肌间间隙扩大四项标准。第0天,所有组均显示轻微变化。随着储存进行,对照组在第12天出现严重空泡化、广泛的肌原纤维崩解和肌间间隙扩大,评分达2.92±0.05。迷迭香处理组变化较轻,肌纤维完整性部分保存,第12天评分为2.79±0.08。百里香处理组保存最佳,组织架构基本完整,仅出现轻度改变,第12天评分2.38±0.11。单因素方差分析和Duncan事后检验表明,处理组与对照组差异显著(p < 0.05),百里香组与对照组差异显著,且与迷迭香组相比也表现出更优的保护效果。组织病理学结果与感官评价高度一致,证实了提取物对肌肉组织完整性的保护作用。
**讨论与结论**
讨论部分指出,百里香和迷迭香提取物的保护作用主要归因于其酚类成分(如百里香酚、香芹酚、迷迭香酸)的抗氧化和抗菌活性,这些成分能抑制脂质氧化和微生物腐败,从而延缓气味、风味和质地劣化。百里香提取物效果更优可能与其更高的生物活性酚含量有关。组织病理学评估提供了一个细胞层面的视角,补充并强化了感官发现,揭示了肌肉结构降解与感官劣化之间的关联。研究强调,与仅依赖化学或微生物指标的传统方法不同,本研究采用的组织病理学方法为评估保鲜效果提供了新视角。未来研究应整合化学、微生物和组织学指标,以获得更全面的评价。
研究结论部分翻译如下:
本研究证明,百里香(Thymus vulgaris)和迷迭香(Rosmarinus officinalis)提取物在冷藏期间有效保留了熟虹鳟(Oncorhynchus mykiss)鱼片的感官品质。与未经处理的对照组相比,这些天然植物提取物的应用显著延迟了气味、风味、质地和总体可接受性的劣化。在两种处理中,百里香提取物显示出略强的保护效果,可能源于其更高的生物活性酚类化合物含量。这些提取物维持感官属性的能力与其抗氧化和抗菌特性密切相关,这些特性抑制了脂质氧化和微生物腐败——鱼类产品品质损失的两个主要原因。这些发现支持将百里香和迷迭香作为天然防腐剂用于海产品工业,提供合成添加剂的清洁标签替代方案。尽管本研究未包括化学和微生物参数,但组织病理学分析的整合代表了评估储存期间组织层面劣化的新方法。未来研究应旨在用传统腐败指标补充该方法,以进行更全面的评估。鉴于消费者对最小加工和天然保存食品的需求日益增长,将这些植物提取物纳入采后处理和储存实践有助于改善产品货架期、安全性和市场竞争力。未来研究应在分子水平探究作用机制,并评估这些提取物在不同鱼类品种和加工条件下的感官影响。