南京农业大学学报  2020, Vol. 43 Issue (1): 164-171   PDF    
http://dx.doi.org/10.7685/jnau.201903006
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文章信息

丁珊珊, 蔡淑珍, 韩衍青, 徐幸莲
DING Shanshan, CAI Shuzhen, HAN Yanqing, XU Xinglian
绿色魏斯氏菌对真空包装低温火腿的致腐效应研究
Study on the spoilage effect of Weissella viridescens on vacuum-packed low-temperature ham
南京农业大学学报, 2020, 43(1): 164-171
Journal of Nanjing Agricultural University, 2020, 43(1): 164-171.
http://dx.doi.org/10.7685/jnau.201903006

文章历史

收稿日期: 2019-03-06
绿色魏斯氏菌对真空包装低温火腿的致腐效应研究
丁珊珊1 , 蔡淑珍2 , 韩衍青3 , 徐幸莲1     
1. 南京农业大学肉品加工与质量控制教育部重点实验室, 江苏 南京 210095;
2. 广东省微生物研究所, 广东 广州 510070;
3. 江苏省理化测试中心, 江苏 南京 210042
摘要[目的]本文旨在揭示绿色魏斯氏菌对真空包装低温火腿的致腐效应,深入挖掘该腐败菌的致腐特性,为低温火腿货架期预测提供理论依据。[方法]以1×104CFU·g-1的接种量将绿色魏斯氏菌接种到低温火腿上后进行真空包装,在4℃条件下储藏21 d,间隔一定时间取样,对低温火腿中菌落数、pH值、挥发性盐基氮含量(TVB-N)、感官、生物胺含量以及挥发性物质进行测定分析。[结果]将绿色魏斯氏菌接种到低温火腿上后,菌落数由初始接种(0 d)的4.38 lg(CFU·g-1)显著增加至储藏6 d的9.06 lg(CFU·g-1)(P < 0.05);pH值由初始6.35(0 d)显著下降至6 d的6.07,在14 d下降至最低(5.52);感官审评结果表明,接种绿色魏斯氏菌火腿的气味在9 d发生显著变化,色泽和质地在14 d发生显著变化,直至21 d完全腐败。接种绿色魏斯氏菌火腿中的酪胺含量在14 d显著升高,其他生物胺含量未见显著变化。随着储藏期的延长,接种绿色魏斯氏菌火腿中的酸类物质、酯类物质、酮类物质和其他物质的相对含量呈增加趋势,萜类物质的相对含量减少;进一步分析发现,引起上述物质增加或降低贡献最大的化合物分别为酸类物质中的乙酸、酯类物质中的乳酸乙酯、酮类物质中的2-乙基-3-羟基-4-吡喃酮、其他物质中的二氧化碳以及萜类物质中的茴香脑。[结论]绿色魏斯氏菌可以利用低温火腿中的营养成分产生乙酸等物质,导致低温火腿快速腐败,且其对低温火腿的气味影响最为显著。
关键词绿色魏斯氏菌   低温火腿   腐败   生物胺   挥发性物质   
Study on the spoilage effect of Weissella viridescens on vacuum-packed low-temperature ham
DING Shanshan1, CAI Shuzhen2, HAN Yanqing3, XU Xinglian1    
1. Key Laboratory of Meat Processing and Quality Control, Ministry of Education, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China;
2. Guangdong Institute of Microbiology, Guangzhou 510070, China;
3. Physical and Chemical Testing Center of Jiangsu Province, Nanjing 210042, China
Abstract: [Objectives] In order to reveal the spoilage effect of Weissella viridescens on vacuum-packed low-temperature ham, the spoilage characteristics of the bacterium were further explored, which provided theoretical guidance for the prediction of shelf life of low-temperature ham. [Methods] W.viridescens was connected to low-temperature ham at a concentration of 1×104 CFU·g-1, vacuum packed, and stored at 4℃ for 21 days. Sampling at regular intervals, the colony number, pH value, total volatile basic nitrogen(TVB-N) content, sensory, biogenic amine content and volatile compound in low-temperature ham were measured and analyzed. [Results] After inoculation of W.viridescens to low-temperature ham, the number of colonies increased significantly from 4.38 lg(CFU·g-1) of initial inoculation(0 d) to 9.06 lg(CFU·g-1) on 6 days of storage(P < 0.05), and the pH value of low-temperature ham decreased rapidly, from the initial 6.35(0 d) to 6.07 on 6 days(P < 0.05), and decreased to the lowest 5.52 on 14 days. Sensory evaluation found that the odor of ham inoculated with W.viridescens changed significantly on 9 days, and the color and texture changed significantly on 14 days, and the ham was completely spoiled on 21 days. The content of tyramine in ham inoculated with W.viridescens increased significantly on 14 days. There was no significant change in other biogenic amines. With the prolongation of storage period, the relative content of acids, esters, ketones and other substances in ham inoculated with W.viridescens increased, and the relative content of terpenoids decreased. Further analysis revealed that the compounds that contributed the most to the increase or decrease of the above substances were acetic acid in the acids, ethyl lactate in the esters, 2-ethyl-3-hydroxy-4-pyrone in ketones, carbon dioxide in other substances and cis-anethol in terpenoids. [Conclusions] W.viridescens can use nutrients in low-temperature ham to produce acetic acid and other substances, causing rapid spoilage of low-temperature ham, and its effect on the odor of low-temperature ham is most significant.
Keywords: Weissella viridescens    low-temperature ham    spoilage    biogenic amine    volatile compound   

低温肉制品是一类采用较低温度进行热加工, 在严格的低温车间生产, 在全程低温冷链下进行运输和销售的熟肉制品[1]。自20世纪90年代由欧美国家引进并在国内产业化生产以来, 低温肉制品广受消费者青睐, 消费量逐年攀升, 代表着肉制品未来的发展方向之一。然而由于热加工温度低, 导致产品中真菌孢子、细菌芽胞和部分耐热细菌残存[2], 使得该类产品很容易腐败变质, 严重制约其市场流通及发展。

绿色魏斯氏菌(Weissella viridescens)是低温肉制品(低温火腿)中的特定腐败菌之一, 其具备较强的抵御外界不利条件的特性。除发现其具备较强的耐压特性外[3], 它还可以耐受热处理, 对乳酸链球菌素还有一定抗性, 是导致低温火腿货架期缩短的严重威胁因子[4]。尽管目前国外一些研究表明绿色魏斯氏菌具有抑制李斯特氏菌[5]和肉毒杆菌[6]等的积极作用, 然而更多的研究将其与肉制品中的腐败过程相关联, 例如它能产生H2O2, 对肉制品中的色素(亚硝基肌色原)进行氧化, 从而引起肉制品表面出现绿点[4, 7]。此外, 绿色魏斯氏菌还会导致肉制品表面产生黏液[4, 8], 产生令人不快的气味, 真空缺失, pH值降低等[9-10]。Diez等[10]研究发现, 绿色魏斯氏菌更容易引起产品的真空缺失, 产生更多的醇与酮类挥发性物质。Comi等[11]研究发现, 绿色魏斯氏菌是引起熟火腿产生真空缺失的主要原因。2014年翁善钢[4]提出绿色魏斯氏菌可能会对国内肉品行业造成较为严重的经济损失。截至目前, 国内尚未见针对绿色魏斯氏菌的专门报道, 仅有研究发现绿色魏斯氏菌在低温火腿[3]、酱牛肉[12]、麻竹笋[13]这3种产品中作为优势腐败菌存在。

本试验在前期发现绿色魏斯氏菌具有耐压耐热特性的基础上, 对其腐败潜能力和致腐效应进行了深入研究。以低温火腿为试验材料, 测定分析了与火腿腐败紧密相关的菌落数、pH值、挥发性盐基氮含量等指标的变化情况。通过感官审评对储藏期内火腿各腐败阶段进行分析, 并在此基础上深入研究了绿色魏斯氏菌代谢火腿中营养物质引起生物胺含量和挥发性物质的变化情况, 旨在揭示绿色魏斯氏菌对真空包装低温火腿的致腐效应, 深入挖掘该菌的致腐特性, 为低温火腿货架期的预测提供理论依据。

1 材料与方法 1.1 材料与试剂

低温火腿(烟熏切片火腿)来自江苏雨润肉类产业集团。随机取256包当天生产的新鲜低温火腿样品(每包约40 g, 3片), 用放有干冰的白色泡沫箱迅速运回实验室(3 h内)。经传统生理生化鉴定和16S rDNA基因序列测序确认, 从产品中分离得到了绿色魏斯氏菌。

MRS(de Man Rogosa Sharpe agar)琼脂、肉汤培养基均购于青岛高科园海博生物技术有限公司; 精胺、亚精胺、酪胺、尸胺、腐胺、组胺、色胺、2-苯乙胺、丹磺酰氯均购于Sigma公司; 乙腈、丙酮(色谱纯)均购于德国Merck默克公司; 其他试剂均为分析纯。有机系微孔滤膜(0.45 μm, 25 mm)购于江苏汉邦科技有限公司。

1.2 仪器与设备

BCM-1600超净工作台购于中国苏州安泰AIRTECH公司; B1-150A生化培养箱购于施都凯仪器设备(上海)有限公司; T-25数字匀浆机购于德国IKA公司; FE20台式pH计购于瑞士Mettler Toledo公司; Kjeltec 8400全自动凯氏定氮仪购于丹麦FOSS公司; SCION SQ 456气相色谱质谱联用仪购于德国Bruker公司; Waters Alliance 2695高效液相色谱仪、Waters 2487 UV检测器、XOB-C18柱(4.6 mm×250 mm, 5 μm)均购于美国Waters公司。

1.3 试验方法 1.3.1 菌种活化与菌悬液制备

将在-80 ℃冻存的绿色魏斯氏菌取出, 划线于无菌MRS平板进行一次活化(30 ℃, 24 h), 然后挑取典型单菌落在无菌MRS肉汤中进行二次活化(30 ℃, 12~14 h)。将培养到对数期末期的绿色魏斯氏菌MRS培养液在4 ℃条件下8 000 g离心10 min, 沉淀用无菌生理盐水重悬, 离心洗涤2次, 最后用无菌生理盐水重悬稀释菌体, 使其菌体浓度达到1×106 CFU·mL-1, 冷藏备用。

1.3.2 接种与储藏

将运回实验室的样品在85 ℃水浴中杀菌处理15 min后, 随机分为2组, 每组128份。取其中1组样品作为试验组, 在超净台内拆开包装, 转移至无菌真空包装袋中, 取300 μL 1×106 CFU·mL-1的菌悬液均匀涂布在火腿(40 g左右)的一面, 并静置几分钟等待细胞附着后, 对火腿的另一面重复相同的步骤, 使初始接种量为1×104CFU·g-1; 另外1组样品采用相同的步骤接种等量的灭活菌液, 作为对照组。试验组与对照组均进行无菌真空包装, 4 ℃储藏。分别在储藏0、3、6、9、14、21 d进行菌落数、pH值、挥发性盐基氮(TVB-N)含量的测定以及感官审评, 并在0、9、14、21 d进行生物胺含量和挥发性物质成分的测定。

1.3.3 菌落数测定

称取10 g样品, 参考文献[14]的方法测定菌落数。

1.3.4 pH值测定

称取10 g样品与90 mL蒸馏水在均质机中均质1 min, 静置几分钟后使用pH计测量pH值。

1.3.5 TVB-N含量测定

称取10 g样品, 采用半微量定氮法[15]测定TVB-N含量。

1.3.6 感官审评

采用Kotzekidou等[16]和Vermeiren等[17]的方法并略有修改。评定小组一共6人, 均为本实验室研究人员, 评分等级为1~5分, 分值越高, 说明样品腐败程度越高。评定时间为每天09:00, 评定室内温度为20 ℃左右。将在4 ℃冷藏的样品提前取出, 当其温度与室温接近并达到平衡时, 在自然灯光下首先开袋对样品的气味进行评定, 接着对样品的色泽进行评定, 再用手触摸按压感受样品的质地, 最后对整体综合评分。当有3个人对样品腐败等级打分达到3分时, 样品被认为是腐败变质的。

1.3.7 生物胺含量测定

采用胡萍[18]和曾立威等[19]的方法, 通过HPLC和紫外分光光度法检测生物胺含量。

1.3.8 挥发性物质成分测定

采用Jaffrès等[20]的方法, 并略有修改。将5 g样品放入20 mL小瓶中并压盖使其密封。将老化后的50/30 μm固相微萃取头在60 ℃条件下置于样品瓶顶空部分萃取30 min, 吸附完成后将萃取头取出, 以不分流的模式(设定为250 ℃)插入气相色谱进样口30 min, 以解析挥发性物质。用安捷伦DB-WAX毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)分析解析成分。载气(氦气)恒定流速:0.8 mL·min-1。程序升温条件为:40 ℃保持3 min; 以5 ℃·min-1升温到90 ℃; 以10 ℃·min-1升温到230 ℃, 保持6 min。质谱仪以电子碰撞模式操作, 电子能量设定在70 eV, 离子源温度为200 ℃, 接口温度为250 ℃, 扫描范围为50~500 m/z。使用NIST库, 并与标准品的光谱和保留时间进行比较来鉴定挥发性物质。气体成分采用峰面积进行定量, 采用归一化法计算其相对含量。

1.4 数据处理与统计分析

每个试验4个重复, 数据以平均值±标准差表示。数据处理采用Excel 2010软件, 统计分析使用SPSS 22.0软件进行, 采用Duncan ’ s检验法进行差异显著性分析。

2 结果与分析 2.1 绿色魏斯氏菌对低温火腿菌落数、pH值、TVB-N含量和感官品质的影响

图 1-A可见:试验组初始菌落数为4.30 lg(CFU·g-1), 与预估计一致。绿色魏斯氏菌接种到低温火腿上后迅速生长, 在6 d时其数量达到了9.06 lg(CFU·g-1), 之后保持稳定。对照组初始菌落数未检出, 且在整个储藏期内未发现菌落生长。试验组菌落数在整个储藏期显著高于对照(P < 0.05), 因此可以忽略火腿中残留杂菌对绿色魏斯氏菌致腐能力的影响。

图 1 储藏期间低温火腿菌落数(A)、pH值(B)、TVB-N含量(C)以及感官品质(D)的变化 Fig. 1 Changes of colonies number(A), pH value(B), TVB-N content(C)and sensory quality(D)in low-temperature ham during storage period 1)SW:试验组Experimental group; CK:对照组Control group; 2)同一组别中具有不同小写字母者差异显著(P < 0.05);同一时间, 试验组与对照组具有不同大写字母者差异显著(P < 0.05)。Different lowercase letters indicate significant difference at 0.05 level in the same group; at the same time, different uppercase letters indicate significant difference at 0.05 level between the experimental group and the control group.下同。The same as follows.

图 1-B可见:低温火腿的初始pH值均为6.35, 试验组的pH值从3 d的6.30显著下降至14 d的5.52。但在21 d时试验组pH值又有所上升。在整个储藏期内对照组pH值无显著变化。

图 1-C可见:试验组TVB-N含量在前14 d基本无变化, 在21 d显著增加至17.40 mg·100 g-1, 但整体数值变化幅度非常小。对照组TVB-N含量在整个储藏期间无显著变化。

图 1-D可见:从9 d开始, 试验组感官品质发生显著变化, 被判定为腐败。9 d时, 试验组的气味发生显著变化, 烟熏味、香味变淡, 且有轻微醋腥味; 14 d时, 试验组质地和色泽(主要是光泽度)发生显著变化, 有较明显出水现象, 并且随着储藏期的延长, 出水现象加重, 光泽度下降, 同时肌肉组织出现局部松散现象, 但是试验组的颜色没有发生显著变化; 21 d时, 试验组香味寡淡, 有明显异味、醋腥味, 光泽度下降, 肌肉组织松散, 弹性较差, 样品完全腐败。与0 d相比, 对照组感官品质在整个储藏期内均无显著变化, 品质正常。

2.2 绿色魏斯氏菌对低温火腿生物胺含量的影响

表 1可见:前14 d火腿中生物胺含量基本无变化, 14 d时, 试验组酪胺含量显著增加, 此时试验组生物胺总量也最多。与0 d相比, 在整个储藏期内对照组中生物胺总量无显著差异。

表 1 储藏期间低温火腿中生物胺含量的变化 Table 1 Changes of biogenic amine content in low-temperature ham during storage period mg·kg-1
生物胺种类
Biogenic amine kinds
组别Group 储藏时间/d Storage time
0 9 14 21
酪胺Tyr SW 24.21±0.43bA 24.39±0.69bA 28.22±0.85aA 25.25±0.90bA
CK 24.17±0.33aA 24.31±0.70aA 24.34±0.44aB 24.33±0.76aA
色胺Try SW 1.65±0.06aA 1.64±0.08aA 1.65±0.04aA 1.62±0.02aA
CK 1.67±0.13aA 1.66±0.03aA 1.66±0.04aA 1.65±0.05aA
2-苯乙胺2-Phe SW 5.15±0.19aA 5.29±0.03aA 5.26±0.16aA 5.10±0.17aA
CK 4.97±0.28aA 5.19±0.31aA 5.07±0.26aA 5.14±0.29aA
腐胺Put SW 2.66±0.19aA 2.63±0.27aA 2.78±0.19aA 2.49±0.09aB
CK 2.65±0.19bA 2.79±0.11abA 2.95±0.13aA 2.89±0.19aA
尸胺Cad SW 4.57±0.29aA 4.57±0.26aA 4.78±0.11aA 4.80±0.22aA
CK 4.45±0.06aA 4.63±0.09aA 4.75±0.26aA 4.49±0.34aA
组胺His SW 1.68±0.13aA 1.55±0.01aA 1.54±0.10aA 1.60±0.12aA
CK 1.60±0.06aA 1.70±0.08aA 1.68±0.06aA 1.61±0.11aA
亚精胺Spd SW 4.29±0.34aA 4.19±0.32aA 4.17±0.36aA 4.01±0.03aA
CK 4.21±0.31aA 4.05±0.41aA 4.16±0.47aA 4.26±0.38aA
精胺Spm SW 29.85±0.29aA 29.76±0.36aA 29.82±0.43aA 29.78±0.50aA
CK 28.13±0.41aA 29.42±0.37aA 28.13±0.28aA 28.27±0.38aA
总胺Total amine SW 74.06±1.62bA 74.02±1.07bA 78.22±1.34aA 74.65±0.93bA
CK 71.85±1.45aA 73.75±0.91aA 72.74±1.51aB 72.64±1.19aA
2.3 绿色魏斯氏菌对低温火腿挥发性物质成分相对含量的影响

在火腿样品中共检测出84种物质, 将其分为8类, 包括13种醇类、11种醛类、9种酮类、3种酸类、5种酯类、20种萜类化合物、11种碳氢化合物、12种其他类, 其中其他类中包含二氧化碳, 还有少量呋喃、苯酚、醚类等物质。

表 2可知:绿色魏斯氏菌能够显著增加火腿中酸类、酯类、酮类以及其他物质相对含量, 萜类化合物相对含量显著降低, 而对醇类、醛类、碳氢化合物相对含量没有影响。8类挥发性化合物中相对含量在10%以上的为主要挥发性化合物(表 3)。9 d时试验组中酸类物质相对含量显著增加, 主要是乙酸, 并且其相对含量随腐败程度的增加而增加, 在21 d时试验组中还生成了丁酸。14 d时试验组中酯类物质相对含量显著增加, 主要是乳酸乙酯, 并且其相对含量随腐败程度的增加而增加。21 d时试验组中酮类与其他物质相对含量显著增加, 主要是2-乙基-3-羟基-4-吡喃酮和二氧化碳。同时试验组萜类化合物相对含量显著降低, 主要是茴香脑。

表 2 储藏期间低温火腿中挥发性化合物相对含量的变化 Table 2 Change of volatile compounds in low-temperature ham during storage period %
挥发性化合物
Volatile compounds
组别Group 储藏时间/d Storage time
0 9 14 21
酸类Acids SW 0.42±0.07cA 0.77±0.06bA 0.79±0.15bA 1.67±0.12aA
CK 0.33±0.02aB 0.38±0.09aB 0.35±0.04aB 0.34±0.07aB
酯类Esters SW 11.30±0.37cA 10.61±0.25cB 13.82±0.27bA 22.58±1.55aA
CK 10.96±0.64bA 11.18±0.17abA 11.00±0.11abB 11.65±0.12aB
酮类Ketones SW 0.70±0.11bA 0.49±0.11bA 0.49±0.12bB 6.40±0.67aA
CK 0.70±0.07aA 0.72±0.18aA 0.80±0.06aA 0.65±0.03aB
萜类Terpenoids SW 62.25±1.51aA 63.09±0.54aA 59.49±0.27bB 51.54±1.02cB
CK 62.73±2.20bA 61.56±0.75bB 62.45±0.30bA 71.46±1.49aA
醇类Alcohols SW 14.98±1.08aA 15.45±0.51aA 15.44±0.45aA 5.54±0.10bA
CK 15.83±0.83aA 16.43±0.49aA 16.23±0.11aA 6.33±0.83bA
醛类Aldehydes SW 5.62±0.34aA 4.53±0.65bA 5.61±0.72aA 4.50±0.20bA
CK 4.88±0.42aA 4.80±0.43aA 4.68±0.17aA 4.64±0.22aA
碳氢化合物Hydrocarbons SW 3.54±0.31cA 4.33±0.09aA 3.66±0.05bcA 3.89±0.08bA
CK 4.07±0.38aA 4.24±0.68aA 3.80±0.16aA 4.00±0.29aA
其他Others SW 0.71±0.16bA 0.72±0.14bA 0.69±0.10bA 3.87±0.05aA
CK 0.70±0.03aA 0.69±0.18aA 0.68±0.07aA 0.93±0.16aB
表 3 储藏期间低温火腿中主要挥发性物质相对含量的变化 Table 3 Changes of the main volatile compounds content in low-temperature ham during storage period %
挥发性化合物
Volatile compounds
组别Group 储藏时间/d Storage time
0 9 14 21
乙酸Acetic acid SW 0.32±0.07cA 0.77±0.06bA 0.79±0.15bA 1.18±0.13aA
CK 0.33±0.02bA 0.38±0.09aB 0.35±0.04abB 0.34±0.07abB
正丁酸Butyric acid SW 0.17±0.01
CK
乳酸乙酯Ethyl lactate SW 3.45±0.15b 12.28±0.24aA
CK 0.16±0.14aB
乙酸丁酯Butyl acetate SW 1.19±0.15bA 1.24±0.18bA 1.49±0.09bA 5.89±0.42aA
CK 1.01±0.09bA 1.52±0.34aA 1.05±0.09bB 1.20±0.02abB
乙酸丙酯Propyl acetate SW 1.07±0.20bA 1.10±0.25bA 1.12±0.02bA 3.86±0.52aA
CK 1.02±0.00bA 1.39±0.25bA 1.00±0.04bB 1.13±0.10aB
2-乙基-3-羟基-4-吡喃酮 SW 2.85±0.53
2-ethyl-3-hydroxy-4-pyrone CK
2-甲基-5-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-酮 SW 0.07±0.03bA 0.05±0.02bA 0.04±0.00bA 1.89±0.09aA
2-methyl-5-(1-methylvinyl)-2-cyclohexen-1-one CK 0.05±0.01aA 0.02±0.03abA 0.01±0.01bA 0.01±0.01bB
茴香脑Anethole SW 27.14±1.03aA 28.53±1.36aA 23.94±0.51bA 0.23±0.21cB
CK 25.80±2.17bA 26.74±1.46bA 25.52±1.00aA 34.24±1.49aA
草蒿脑4-allylanisole SW 4.93±0.31bA 4.97±0.33bA 4.57±0.22bB 12.20±1.27aA
CK 5.19±0.02aA 4.59±0.02bA 5.30±0.06aA 5.32±0.33aB
柠檬烯Limonene SW 11.81±0.40bB 11.84±0.61bB 12.07±0.26bB 14.18±0.51aA
CK 13.17±0.09aA 13.54±0.29aA 13.52±0.63aA 13.30±0.2aB
3, 7-二甲基-1, 6-辛二烯-3-醇 SW 8.87±0.58bA 9.06±0.17aB 8.92±0.50abA 0.91±0.02cA
3, 7-dimethyl-1, 6-octadien-3-ol CK 8.94±0.61aA 10.13±0.32aA 9.55±0.06aA 0.07±0.06aB
1-壬醇1-nonanol SW 0.50±0.02
CK
壬醛Nonanal SW 1.87±0.35abA 1.47±0.27bB 2.31±0.68aA 2.27±0.05abA
CK 1.94±0.28aA 1.97±0.02aA 1.43±0.07bA 1.66±0.00bB
正辛醛Octanal SW 0.56±0.03bA 0.54±0.06bA 0.81±0.20aA 0.90±0.11aA
CK 0.40±0.07bB 0.61±0.05aA 0.39±0.07bB 0.49±0.13abB
苯甲醛Benzaldehyde SW 1.22±0.05aA 0.92±0.07bA 0.97±0.10bB 0.44±0.01cB
CK 1.03±0.12bA 1.07±0.11bA 1.25±0.01abA 1.12±0.04aA
3-亚甲基-6-(1-甲基乙基)环己烯 SW 0.91±0.25aA 1.02±0.11aA 1.15±0.08aA 0.95±0.03aA
3-methylene-6-(1-methylethyl)cyclohexene CK 1.17±0.07aA 1.18±0.13aA 1.09±0.12aA 1.10±0.17aA
2-甲基-3-(甲硫基)呋喃 SW 0.04±0.03bA 0.04±0.00b 0.56±0.03aA
2-methyl-3-(methylthio)furan CK 0.05±0.01bA 0.10±0.01aB
2-甲氧基-苯酚2-methoxy-phenol SW 0.29±0.02bA 0.25±0.06bA 0.25±0.06bA 0.77±0.06aA
CK 0.21±0.00aA 0.19±0.08aB 0.23±0.05aA 0.27±0.08aB
二氧化碳Carbon dioxide SW 0.61±0.01
CK
3 讨论

虽然仅用细菌的数量来衡量产品是否腐败是不完全科学的, 如当细菌菌落数达到1×107~1×108 CFU·g-1时会导致低温肉制品开始发生腐败, 但细菌的生长速度与产品的腐败程度紧密相关[21]。因此为了观察绿色魏斯氏菌在低温火腿上的生长速度, 同时为了加速整个腐败过程, 我们最终选用1×104 CFU·g-1的接种量。本研究发现, 将绿色魏斯氏菌以1×104 CFU·g-1的接种量接种低温火腿后, 其对新环境适应能力很强, 菌落数增长迅速, 并且快速产酸, 导致低温火腿的pH值快速下降。说明绿色魏斯氏菌在真空包装以及4 ℃低温条件下仍能快速利用低温火腿中的营养物质进行生长繁殖。绿色魏斯氏菌的生长速度是决定低温火腿快速腐败的关键因素。

挥发性盐基氮是由肉及肉制品本身内源酶或者污染的外来微生物所分泌的胞外蛋白酶对其蛋白质降解而产生的胺等碱性、挥发性含氮化合物。在本研究中, 在21 d时绿色魏斯氏菌引起火腿中TVB-N含量和pH值显著增加, 但在整个储藏期间, TVB-N含量增长趋势不明显, 说明绿色魏斯氏菌可能优先对低温火腿中的糖类进行分解代谢, 而对蛋白质降解能力相对较弱[18, 22]

在本研究中, 绿色魏斯氏菌对低温火腿的气味影响最为显著。9 d时, 绿色魏斯氏菌引起火腿气味发生显著恶化, 这可能与绿色魏斯氏菌分解低温火腿中营养物质产生的挥发性物质有关, 并且随储藏期的延长, 火腿的腐败程度持续加重。本试验与Comi等[11]的研究结果相同, 在整个储藏期内都没有通过视觉观察到样品的绿化与黏液的产生。

生物胺是由肌肉内源酶或者污染的外来微生物产生的脱羧酶催化相应的氨基酸脱羧产生的胺及氨类等盐基氮类物质, 其与肉类新鲜度密切相关, 可用来指示肉类新鲜度[23]。本试验中, 14 d时绿色魏斯氏菌引起火腿中酪胺含量显著增加, 这与Takebe等[24]的研究结果一致。有研究表明肉及肉制品本身含有的生物胺有酪胺、尸胺、腐胺与亚精胺等[25]。0 d的样品中检测出尸胺、腐胺与少量的组胺, 与胡萍[18]的研究结果一致。这可能是由于采集低温火腿时间为盛夏, 腐败菌活性较强, 从而在生产低温火腿的过程中产生尸胺、腐胺。

近年来, 许多研究都阐述了在肉品腐败过程中的挥发性化合物与特定的腐败微生物之间的关系[26-27]。在本研究中, 9 d时绿色魏斯氏菌引起火腿中酸类物质(主要是乙酸)相对含量显著增加, 与感官审评时达到感官拒绝的时间一致。这可能是由于低温火腿生产时添加了蔗糖和葡萄糖, 当低温火腿中糖源充足时, 绿色魏斯氏菌优先对低温火腿中葡萄糖等糖类物质进行降解, 产生乳酸、乙酸等。14 d时, 绿色魏斯氏菌引起火腿中酯类物质(主要是乳酸乙酯)相对含量显著增加。21 d时, 绿色魏斯氏菌引起火腿中酮类物质(主要是2-乙基-3-羟基-4-吡喃酮)和二氧化碳相对含量显著增加, 萜类化合物(主要是茴香脑)相对含量显著降低。酮类可能来自脂肪酸和绿色魏斯氏菌的活性氧化[28]。萜类化合物主要来自低温火腿加工中加入的香料[10], 21 d时其相对含量显著下降, 可能是由于绿色魏斯氏菌将其代谢转化为其他化合物导致的。醇来自细菌发酵或氨基酸的分解代谢[11]。与Diez等[10]的研究结果不同, 本研究中试验组与对照组醇类相对含量无显著差异, 同时醛类、碳氢化合物的相对含量也无显著差异。因此, 我们推测绿色魏斯氏菌对低温火腿中醇类物质、醛类物质和碳氢化合物均无作用。

通过对以上所有指标的分析可知, 绿色魏斯氏菌可以快速利用低温火腿中营养物质产生乙酸等物质, 导致低温火腿快速腐败, 并且其对低温火腿的气味影响最为显著。结合生物胺和挥发性物质指标分析结果, 这种特征性腐败可能是由于低温火腿中乙酸、乳酸乙酯、2-乙基-3-羟基-4-吡喃酮、二氧化碳等含量增加导致的。因此, 乙酸、乳酸乙酯、2-乙基-3-羟基-4-吡喃酮、二氧化碳等物质可能是指示该菌特征性腐败的潜在标志物。

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