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黄鳝(Monopterus albus)作为一种营养丰富、肉嫩味美的特色淡水鱼类,深受消费者喜爱。黄鳝因其肉中高蛋白、高水分含量的特点,宰杀后极易在内源酶和外源微生物的作用下发生质构软化,并产生不良挥发性风味物质;同时,作为一种红肉鱼类,其肌肉组织中含有较高水平的血红蛋白(Hb)与肌红蛋白(Mb),在贮藏过程中易发生色泽劣变(褐变),这为品质维持带来了挑战。传统冷藏(4 ℃)虽能一定程度延缓腐败,但仍无法有效抑制内源酶及微生物活性,且色泽劣变问题突出,难以满足现代市场对生鲜黄鳝长距离运输、延长货架期和维持高品质方面的迫切需求。因此,开发安全、高效、绿色的保鲜技术对于保障黄鳝产业的健康发展至关重要。

气调包装(MAP)技术通过改变包装内气体组成(通常为降低O2浓度、提高CO2浓度或充入N2),能够有效抑制需氧微生物生长、减缓氧化反应和酶促反应,已被广泛应用于延长多种水产品的货架期。其中,高浓度CO2(≥30%,常与N2混合使用)的气调方式因其显著的抑菌效果在水产品保鲜中得到了广泛的应用。刘韩欣等探究了75%CO2+25% N2的气调包装对大黄鱼的保鲜效果,发现该气调包装样品中菌落总数(TVC)在第12天才超过限量标准(7(lg(CFU/g))),较空气组和真空组样品分别延长6 d和4 d,显著延缓了大黄鱼片的品质劣变(P<0.05);杨震等用不同浓度CO2(0%→100%)和N2(100%→0%)的混合气体气调包装秋刀鱼,发现40% CO2+60% N2处理组样品在贮藏9 d时TVC最低,仅为3.8(lg(CFU/g)),其他各组均超过4(lg(CFU/g))。另外,对于红肉鱼类,维持其鲜亮的肉色(主要依赖Mb的氧合状态)也是重要的商品属性,适量O2的存在对于形成氧合肌红蛋白(MbO2,呈现鲜红色)至关重要,含O2气调配方已被证明有助于红肉色泽的维持。王华安等采用不同比例O2(0%、50%、70%、80%)和恒定CO2比例(20%)的气调配方包装冷鲜鸭肉,发现20% CO2+50% O2+30% N2处理组样品TVC在8 d时仍未超安全限值(7(lg(CFU/g))),并且其a*值和L*值在8 d贮藏期中均显著高于空气对照组和无O2气调组(P<0.05),表明含O2气调在保持色泽方面的潜力。杨江等采用35% O2搭配高浓度水平CO2(≥35%)作为气调配方,探究其对恩施黑猪生鲜肉贮藏品质的影响,发现35% O2+65% CO2处理组样品在贮藏7 d时TVC仍低于7(lg(CFU/g)),且L*值显著高于空气组(P<0.05),展现出更佳的色泽维持能力。张福生等对猪肉进行高O2气调包装(72% O2+28% CO2、82% O2+18% CO2),发现高O2气调组样品货架期可以达到9 d,较空气对照组延长80%;在色泽方面,高O2气调包装组的L*值、a*值和b*值始终显著高于对照组(P<0.05),表明较高O2浓度对于猪肉色泽劣变存在抑制作用。目前,针对淡水鱼的相关研究多聚焦于单一高CO2或无O2气调对品质的影响和微生物抑制的效果,气调配方中引入O2对淡水鱼,特别是黄鳝等红肉鱼色泽品质的维持效果,及其在高CO2环境下对微生物群落结构的潜在影响还缺乏系统研究。

武汉轻工大学食品科学与工程学院的王双琳、赵程鹏、廖鄂*等采用30% CO2+70% N2和20% O2+30% CO2+50% N2两种气调配方处理生鲜黄鳝,以空气包装(CK)为对照,系统监测其在冷藏条件下(4 ℃)TVC、挥发性盐基氮(TVB-N)、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)值、色泽(a*值、Mb、高铁肌红蛋白(MetMb))等理化品质指标的变化;利用高通量测序技术解析微生物菌群组成、多样性及动态演替规律,识别特定腐败菌(SSOs);结合气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)技术追踪关键挥发性风味物质的动态变化,并通过Pearson相关性分析揭示其与菌落演替和感官品质(气味、色泽、整体可接受度)的相关性。本研究旨在全面评估O2结合CO2气调相较于传统无O2高CO2气调在协同维持生鲜黄鳝色泽和抑菌方面的效果,为开发兼顾高效抑菌与色泽保持的生鲜黄鳝气调保鲜新方案提供理论依据与技术支持。

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1 不同气调方式对生鲜黄鳝片冷藏过程pH值的影响

不同气调包装方式(CK、CA、CA-O2)对冷藏过程黄鳝片pH值的影响如图1所示。随着贮藏时间延长,各组黄鳝样品pH值均呈先下降后上升的趋势。贮藏初期(≤3 d),各组样品pH值均逐渐下降,主要是微生物活动及自身代谢产生酸性物质(乳酸、磷酸等)所致。贮藏3 d时,CK、CA、CA-O2组样品pH值较初始值分别下降了0.20、0.33和0.29,气调组(CA、CA-O2)降幅显著大于CK组(P<0.05),这可能是由于气调组中的高浓度CO2与黄鳝片中的水反应生成碳酸,加强了酸度的积累。贮藏3 d后,各组样品的pH值均逐渐上升,至贮藏结束时(12 d)分别增至6.60、6.53和6.57,显著高于初始值(P<0.05)。研究表明,贮藏后期SSOs(如Acinetobacter、Aeromonas等)大量繁殖,产生的酶系会分解肌肉中的蛋白质,产生氨、三甲胺、组胺等碱性物质,导致pH值的升高。其中,气调组样品(CA、 CA-O2)的pH值略低于对照组,表明气调处理具有延缓生鲜黄鳝腐败进程的潜力。

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2 不同气调方式对生鲜黄鳝片冷藏过程TVC的影响

如图2所示,随着贮藏时间延长,各组黄鳝样品TVC均呈持续上升的趋势,表明贮藏过程中微生物会不断利用黄鳝中的蛋白质、脂肪等营养成分进行生长繁殖,进而导致TVC逐步升高。贮藏初始时(0 d),CK、CA、CA-O2组样品的TVC均低于5(lg(CFU/g)),表明实验生鲜黄鳝片样品卫生状况良好。贮藏至6 d时,CK组TVC已达到7.46(lg(CFU/g)),超出国家安全限度标准 (7(lg(CFU/g)));而CA组和CA-O2组TVC分别为6.73(lg(CFU/g))和6.92(lg(CFU/g)),仍处于安全范围内,表明高CO2气调(无O2或含O2)对微生物均具有显著抑制效果(P<0.05)。贮藏至结束时(12 d),CK组TVC进一步增至9.17(lg(CFU/g)),CA组和CA-O2组则分别达到8.37(lg(CFU/g))和 8.58(lg(CFU/g)),均已超过国家安全限量。汪春玲等对罗非鱼片用60% CO2+30% N2+10% O2的比例气调处理,发现至12 d时TVC超过国家安全限量,而空气组9 d时就已超标;贾哲等对双斑东方鲀进行冷藏处理,发现7 d时TVC超过国家安全限量;杨丽凤等对黄鳝片进行4 ℃冷藏7 d并观察过程中菌群结构的变化,发现3 d时黄鳝片TVC已经超过国家安全限量。以上结果表明,尽管在整个贮藏期间CA-O2组的TVC略高于CA组,但两者均显著低于CK组,表明添加20% O2引起的微生物增殖仍在可控范围。

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3 不同气调方式对生鲜黄鳝片冷藏过程TVB-N值的影响

由图3可知,不同处理组黄鳝片的TVB-N值均随冷藏时间延长而持续上升,其变化趋势与TVC基本一致。TVB-N值的升高主要源于微生物代谢蛋白质所产生的氨、胺类等碱性含氮物质。尽管整体趋势相同,但各组间TVB-N值的增长幅度存在显著差异(P<0.05)。贮藏至第6天时,CK组的TVB-N值已上升至18.25 mg/100 g,较初始值增幅达252%;相比之下,CA组和CA-O2组的增幅仅为135%和208%,显著低于CK组(P<0.05)。贮藏至第9天,CK组TVB-N值迅速升至32.15 mg/100 g,已超过国家规定的安全限值(20 mg/100g);而CA组与CA-O2组分别为14.65 mg/100 g和19.13 mg/100 g,仍处于可接受范围内。蔡燕萍等采用含O2气调(85% CO2+5% O2+10% N2)处理南美白对虾,发现在第10天时TVB-N值较空气对照组低46.05%。贮藏结束时(12 d),CK组TVB-N值高达45.08 mg/100 g,样品已出现明显腐败气味,品质劣变严重;而CA组与CA-O2组分别为19.51 mg/100 g和25.90 mg/100 g,仍维持在相对较低水平。以上数据表明,高CO2气调处理组(含O2或不含O2)均能有效抑制腐败菌的增殖,从而减缓挥发性含氮物质的生成,使TVB-N值均远低于CK组。尽管CA-O2组的TVB-N值在整个贮藏过程中略高于CA组,但其增幅始终处于可控范围。

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4 不同气调方式对生鲜黄鳝片冷藏过程TBARS值的影响

不同气调包装对黄鳝片冷藏过程中脂肪氧化程度的影响如图4所示。在整个贮藏期间,各组样品的TBARS值总体呈持续上升趋势,但其在不同阶段的增长速率存在显著差异,该变化规律与施佩影等的研究结果一致。在贮藏前中期(0~6 d),各组TBARS值增长较为缓慢,至第6天时,各组的TBARS值分别较初始值增长30%~67%,表明此阶段脂肪氧化速率相对较低。进入贮藏后期(9~12 d),各组样品TBARS值上升速率明显加快,至第9天时分别升至1.00、0.94 mg/kg和1.20 mg/kg, 较第6天增幅达33%~50%;至贮藏结束(12 d),各组TBARS值进一步上升至1.24~1.62 mg/kg,较第9天整体增幅为32%~62%。这可能与贮藏后期微生物大量繁殖、内源酶(如脂肪氧化酶)活性增强有关,从而加速了脂肪的分解与氧化,促进MDA的积累。侯超苹等在研究牛肉冷藏时脂肪氧化情况时也发现,真空包装组样品在第9天时TBARS值已达2.7 mg/kg,而气调组均维持在约 1.0 mg/kg。CA-O2组的TBARS值高于CA组,并与CK组接近,这可能是由于其与CK组中的O2浓度水平相当。

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5 不同气调方式对生鲜黄鳝片冷藏过程感官品质的影响

色泽是评价生鲜黄鳝品质的关键指标。新鲜黄鳝肉因富含色素蛋白而呈现鲜艳的红色,其a*值可有效表征这一特征色泽。在贮藏过程中,由于Hb的流失以及Mb被氧化生成MetMb,鱼肉色泽会逐渐褐变、暗淡,a*值随之下降,从而影响消费者接受度。由表1可知,整个贮藏过程各组样品a*值均呈持续显著降低趋势 (P<0.05);贮藏结束时(12 d),CK组与气调组(CA与CA-O2组)的a*值分别下降39.7%、71.5%和53.2%,CA-O2组a*值达到4.30,显著高于CA组 (P<0.05);CK组与CA-O2组样品的a*值下降幅度远低于CA组样品(P<0.05),表明一定的O2浓度水平对延缓Mb氧化、维持黄鳝片色泽有积极作用。感官评价结果表明,在气味与整体接受度上,CA与CA-O2组得分均显著高于CK组(P<0.05),展现出更佳的品质特性;在色泽方面,CA-O2组因适量O2存在,其得分显著高于CA组(P<0.05),展现出更佳的色泽维持能力;该结果与a*值和图5中黄鳝片色泽情况一致。

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6 不同气调方式对生鲜黄鳝片Mb与MetMb含量的影响

Mb与MetMb的相对含量是反映肉类色泽稳定性的关键指标。如图6所示,在冷藏过程中,所有实验组样品的Mb含量均随贮藏时间的延长而持续下降,而MetMb占比则相应上升,表明黄鳝片的色泽品质逐步发生劣变。贮藏初期(0 d),各组样品的Mb含量为278.6~288.0 mg/10 g,MetMb占比范围为50.4%~57.5%,组间无显著差异(P>0.05),表明实验样品初始状态的一致性与良好的新鲜度。至贮藏结束时(12 d),所有组别的Mb含量均显著下降至30.8~82.1 mg/10 g(P<0.05),而MetMb占比则上升至58.4%~61.6%,反映各组样品贮藏过程色泽品质均出现不同程度的劣变;CA-O2组样品的Mb含量(55.3 mg/10 g)高出CA组(30.8 mg/10 g)79.6% (P<0.05),表明含O2气调能有效地延缓Mb的氧化速率。镡思怡等在对牦牛肉的研究中也发现,无O2气调的牛肉Mb含量要明显低于含O2气调。综上所述,CA-O2组在利用高浓度CO2有效抑制微生物腐败的同时,通过适量O2维持了Mb的稳定氧合状态,延缓了黄鳝片的色泽劣化。

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7 不同气调方式对冷藏过程中黄鳝生物菌群的影响

7.1 α多样性分析

不同气调包装对冷藏黄鳝片微生物群落丰富度和多样性的差异采用α多样性分析进行评估(表2)。鲜样中多样性指数处于较高水平,其Shannon指数、observed_features指数和Chao1指数分别达到6.68、1 103.10和1 155.53,表明初始样品中微生物群落的物种丰富度和多样性较高。在贮藏过程中,CA-O2组样品的物种丰富度呈现出先上升后下降的变化趋势,其observed_features指数与Chao1指数在贮藏末期(12 d)较中期(6 d)分别下降37.42%和36.65%,这可能是因为初期好氧菌凭借其竞争优势快速繁殖,导致丰富度上升;而随着O2逐渐消耗,好氧菌生长受到抑制,进而引起整体丰富度回落。其中CK组物种丰富度均显著低于CA组和CA-O2组 (P<0.05),可能是高CO2环境更有利于微生物整体生长,避免单一腐败菌过度生长。张乾坤在冷鲜猪肉气调包装研究中也发现了类似的菌相变化规律。此外,各组样品的Coverage指数均高于0.99,表明测序深度充分,能够可靠反映样本中绝大多数细菌物种信息。

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7.2 β多样性分析

基于主坐标分析(PCoA)对不同气调包装黄鳝样品微生物群落结构差异进行分析(图7)。其中PCo1和PCo2的贡献率分别为38.22%和24.36%,累计解释率达62.58%,能够较好地反映各组样本间菌群结构的差异。CK_0样品与其他所有样品距离较远,说明经过贮藏后,各组样品的菌群结构均较初始状态发生显著改变。此外,CK组样品在整个贮藏期间均与CA、CA-O2两组样品分布距离较远,表明气调处理对黄鳝菌群组成产生了显著影响。此外,CA-O2_6、CA-O2_12与CA_6样品在图中分布相对聚集,说明在贮藏中后期(6~12 d),CA-O2组与CA_6组菌群结构趋于相似,表明CA-O2组在贮藏后期的菌群结构与CA组中期较为接近,CA-O2组有效延缓了微生物的增殖。吴海虹等在对不同气调包装冷鲜青虾的菌群多样性分析中发现,气调包装(体积分数50% CO2+50% N2)能抑制优势腐败菌的生长,起到较好的保鲜作用。

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7.3 Venn图分析

基于OTUs的Venn图分析可直观展示不同样本组间微生物群落的共享与特有物种组成。如图8所示,CK组在不同贮藏阶段的OTUs数量分别为2 623(0 d)、963(6 d)和761(12 d),表明随着冷藏时间的延长,对照组黄鳝样品中微生物群落的物种丰富度逐步下降,群落结构趋于简化。比较贮藏中期(6 d)各组间的共有OTUs发现,CK_6与CA_6、CK_6与CA-O2_6之间分别共有636、625 个OTUs,而CA_6与CA-O2_6之间共有OTUs数量达到1 161 个;这表明气调处理组间菌群结构相似性更高,气调包装可能有助于引导微生物群落向特定结构演替,减缓因腐败进程导致的菌群剧烈变动。这与江杨阳等在小龙虾冷藏研究中观察到的菌群多样性“阶梯式下降”规律一致。

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7.4 菌群门水平分析

对不同气调包装条件下生鲜黄鳝样品菌群中相对丰度排名前17的菌门进行统计分析,结果如图9所示。贮藏初期(0 d),样品中的优势菌门主要为厚壁菌门(Firmicutes,6.33%)、变形菌门(Proteobacteria,70.69%)和拟杆菌门(Bacteroidota,15.23%)。至贮藏末期(12 d),CK_12与CA-O2_12样品的优势菌门种类明显减少,仅有Firmicutes和Proteobacteria。其中,CK_12中Proteobacteria的相对丰度增至92.68%,而Firmicutes基本保持稳定(7.07%);而CA-O2_12中Proteobacteria有所降低(65.55%),Firmicutes则升至32.69%。Firmicutes包含的细菌为典型的革兰氏阳性菌,已被证实普遍具有较强的蛋白质降解能力;而Proteobacteria包含的细菌为革兰氏阴性菌,多种常见的水产品SSOs属于该菌门,如假单胞菌属(Pseudomonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)等。CA-O2组在贮藏末期显著降低了Proteobacteria的相对丰度(P<0.05),表明该处理能有效抑制SSOs的增殖,间接延缓黄鳝的腐败进程。

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7.5 菌群属水平分析

不同气调包装条件下黄鳝片样品在贮藏过程中菌属水平的群落演替如图10所示。初始样品(0 d)中以Acinetobacter为绝对优势菌,其相对丰度为74.93%,其次是Soonwooa(8.45%)和链球菌属(Streptococcus,3.12%)。贮藏至第6天时,CK_6中Acinetobacter仍居主导(63.50%),而Streptococcus上升至23.43%,成为次要优势菌属;CA-O2_6中Streptococcus(31.78%)与Acinetobacter(28.39%)相对丰度接近,表明含O2气调抑制了Acinetobacter的增殖;CA_6中乳球菌属(Lactococcus,43.20%)取代Acinetobacter成为第一优势菌,说明在厌氧环境下Lactococcus迅速繁殖并成为第一优势菌属。至贮藏末期(12 d),CK_12中Acinetobacter仍保持极高比例(81.57%),显示其在生鲜黄鳝含O2冷藏条件下具有较强的竞争优势;CA-O2_12中Acinetobacter占比升至53.74%,Lactococcus也升至14.24%,而Streptococcus降至12.94%;CA_12中菌群结构最为多样,主要菌属包括Acinetobacter(23.00%)、Lactococcus(18.14%)、短稳杆菌(Empedobacter)(10.43%)、Soonwooa(8.92%)和Streptococcus(8.09%)。综上,随着贮藏时间延长,Acinetobacter、Lactococcus和Streptococcus逐渐成为主要优势菌属,且在厌氧条件(CA组)下Lactococcus迅速繁殖并成为关键腐败菌;丁兰等在对虾肠道菌群的研究中也报道了芽孢杆菌属(Bacillus)和弧菌属(Vibrio)是优势菌属。此外,CA-O2_12中Acinetobacter相对丰度为53.74%,显著低于CK_12中的81.57%(P<0.05),表明含O2气调处理在贮藏后期有效抑制了Acinetobacter的增殖;同时,CA-O2_12中Lactococcus相对丰度为14.24%,显著低于CA_6中的43.20%,表明含O2气调处理还有助于避免Lactococcus在厌氧条件下的爆发性增殖。

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7.6 物种组成热图

如图11所示,初始样品(CK_0)中,Acinetobacter、罗斯氏菌属(Rothia)与金黄杆菌属(Chryseobacterium)等聚集较为明显,表明贮藏初期菌群以Acinetobacter及部分放线菌门、拟杆菌门细菌为主,其他物种分布相对分散。贮藏至第6天,CA_6与CA-O2_6中Streptococcus、Lactococcus、Floricoccus等乳酸菌属显著聚集,同时Empedobacter、Soonwooa等Bacteroidota菌属也在CA_12中出现富集,说明气调环境可能促进了乳酸菌及相关厌氧或兼性厌氧菌的增殖。在CK_6、CK_12及CA-O2_12样品中,Acinetobacter仍保持较高的聚集程度,同时Pseudomonas、Psychrobacter、Shewanella等好氧或耐冷型腐败菌属也呈现一定程度的聚集,表明在有O2条件下这类菌属仍具备较强的生长竞争力。此外,CA_12中Empedobacter聚集尤为显著,表明在无O2(高N2)条件下该菌属可能因种间竞争减弱而大量繁殖。CA-O2处理在贮藏后期(CA-O2_12)虽仍见Acinetobacter与部分好氧菌的聚集,但其整体丰度低于CK组,且未出现如CA组中Empedobacter和Lactococcus异常增殖的情况,说明含O2气调处理在调控菌群结构均衡性方面更具优势。

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7.7 LEfSe差异显著性分析

本研究采用LEfSe,以线性判别分析(LDA)分数>4.0为阈值,识别不同气调包装下黄鳝样品中具有显著差异的微生物类群。如图12a、b所示,进化分支图以辐射状圆圈呈现,自内向外依次对应门、纲、目、科、属、种等分类层级,节点直径反映类群相对丰度,黄色节点表示组间无显著差异的物种,其余颜色代表在不同贮藏阶段显著富集的类群。进一步对LDA分数>4.0的类群进行分析,结果如图12c、d所示。与CK组相比,CA-O2组在菌门水平上显著富集的类群主要是Firmicutes和Bacteroidota;而Proteobacteria则是在CK组中显著富集;在属水平上,与CA-O2组相比,CK组中显著富集的属包括Acinetobacter;而在CA-O2组中显著富集的属包括Flavobacterium、Vagococcus、Comamonas、Soonwooa、Lactococcus、Corynebacterium、Kaistella、Empedobacter、Neisseria和Macrococcus等。其中,Acinetobacter与Psychrobacter被广泛认为是淡水鱼中常见的腐败相关菌属。张楠楠对冰藏大黄鱼的研究也发现,Psychrobacter与Vagococcus在贮藏中后期成为主要菌属。综合分析表明,在CK组中,有O2环境促进了Enterobacteriaceae、Aeromonas等需氧腐败菌的快速繁殖,从而加速黄鳝品质劣变。而在CA-O2处理组中,高浓度CO2有效抑制了这类好氧腐败菌的生长,转而促使耐CO2的菌属(如Lactococcus、Staphylococcus等)成为优势群体,整体上延缓了微生物腐败进程。

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8 气调包装对冷藏过程中黄鳝挥发性风味物质的影响

表3与图13展示了不同气调包装黄鳝片在冷藏过程中挥发性风味物质的组成与变化。本研究共检出35 种挥发性物质,涵盖萜类、酮类、含氮/硫化合物、酯类及醛类等。

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萜类物质共检出3 种,分别为玫瑰氧化醚、3-蒈烯和β-月桂烯。CK组与CA-O2组中萜类物质响应值相对较高,可能是因为O2浓度水平相似,易引发脂质氧化,促进萜类生成;而CA组(无O2)则显著抑制了相关反应路径,导致萜类响应值较低。

酮类物质多由美拉德反应或脂质氧化产生,因其阈值较高,对整体风味贡献有限。各组样品中共检出5 种,分别为3-辛酮、2-庚酮、4-己烯-3-酮、甲基异丁基酮和3-戊酮。CK组中酮类响应较强,可能与氧化产物积累及Pseudomonas、Psychrobacter等微生物菌属代谢有关,易产生刺激性气味;CA组则因缺氧抑制了多数酮类生成;CA-O2组在适量O2调控下,2-庚酮等具果香特征的酮类响应提升,有助于优化风味轮廓。

杂环化合物有4 种,分别为2-乙基呋喃、百里香酚、吡啶和2-乙基-3-甲基吡嗪,2-乙基-3-甲基吡嗪呈烘烤坚果香气,阈值极低,为优质风味贡献物;而吡啶带有鱼腥味,属不良气味物质。CK组中不良含氮物累积显著,风味品质下降;CA-O2组在适量O2与CO2协同作用下,2-乙基-3-甲基吡嗪响应值提升,不良风味物质生成受到抑制,有助于形成更丰富、协调的香气特征。

含氮、硫类化合物有4 种,分别为丙硫醇、2-丙基硫醇、异硫氰酸烯丙酯和三甲胺,其中丙硫醇与2-丙基硫醇具有强烈不良风味。CK组中二者响应值较高,严重影响产品可接受性;与CK组相比,CA组和CA-O2组中丙硫醇、2-丙基硫醇和三甲胺等不良风味物质积累明显减少,在减轻黄鳝异味方面显示出积极作用。

酯类物质有9 种,分别为丁酸异戊酯、乙酸糠酯、丁酸异丁酯、丁酸丙酯、异戊酸甲酯、乙酸仲丁酯、乙酸乙酯、甲酸乙酯和乙酸甲酯,其中甲酸乙酯因阈值较低且具水果香味,对遮蔽水产品腥味具有潜在作用。贮藏末期(12 d),CA_12与CA-O2_12中甲酸乙酯含量均高于CK_12,表明气调处理有助于维持酯类风味稳定性。

醛类物质有4 种,分别为反式-2-戊烯醛、2-甲基丁醛、乙醛和丙醛,醛类阈值普遍较低,其生成与脂质氧化程度密切相关。丙醛、乙醛及2-甲基丁醛在高浓度下易产生鱼腥、辛辣及腐败气味。CK组中不良醛类含量显著高于CA与CA-O2组,进一步说明气调处理可有效延缓脂质氧化,抑制异味醛的积累。

综上,CA-O2处理在维持黄鳝片风味品质方面展现出良好的平衡作用。适量O2的加入促进了2-庚酮、2-乙基-3-甲基吡嗪等有益风味物质的形成与保留,优化香气层次;同时,高CO2含量水平有效抑制了含硫、含氮异味物质及不良醛类的生成,有利于实现风味品质的综合稳定,进一步证明其在生鲜黄鳝气调保鲜中的应用潜力。

9 Pearson相关性分析

Pearson相关性分析揭示了微生物群落演替与品质指标间的内在关联(图14)。结果表明,TVC及以Pseudomonas、Lactococcus和Acinetobacter代表的SSOs,与感官评分(气味、色泽、整体可接受度)均呈极显著负相关(|r|>0.85,P<0.001),证实微生物增殖是导致生鲜黄鳝感官品质劣变核心因素。Acinetobacter作为初始优势菌,其相对丰度与色泽劣变呈强负相关(r=-0.92,P<0.05),说明其可能在蛋白质降解与异味生成中有关键作用。在CA-O2处理组中,色泽评分与气味及整体可接受度间存在极强的正相关性(r>0.93, P<0.001),凸显了含O2气调对提升产品整体感官接受度的积极作用。此外,挥发性风味物质分析表明,关键异味成分(如三甲胺、丙硫醇)的积累与SSOs(如Pseudomonas、Acinetobacter)的相对丰度呈显著正相关(P<0.05);而具有掩蔽腥味作用的甲酸乙酯等酯类物质在气调组(CA、CA-O2)中含量较高,能够有效改善整体风味品质。

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结论

本研究通过比较空气包装(CK)、无O2气调(CA,30% CO2+70% N2)与含O2气调(CA-O2,20% O2+30% CO2+50% N2)对冷藏生鲜黄鳝品质的影响,系统评估了含O2气调对生鲜黄鳝的保鲜潜力。结果发现,与CK组相比,CA组和CA-O2组的处理均能显著抑制TVC和TVB-N值的增长(P<0.05),并有效降低Pseudomonas和Acinetobacter等SSOs的相对丰度;同时,CA-O2组在贮藏末期(12 d)仍能维持较高的肉色稳定性,其a*值(4.30)和Mb含量均显著高于CA组(P<0.05);此外,GC-IMS分析结果表明CA-O2组不仅有效抑制了含硫、含氮异味物质及不良风味醛类(丙醛、乙醛及2-甲基丁醛)的生成,还促进了2-庚酮、2-乙基-3-甲基吡嗪等有益风味物质的形成与保留,优化香气层次。以上结果表明,含O2气调仍能有效抑制冷藏生鲜黄鳝的腐败进程,且较无O2气调在维持色泽和风味方面更具优势,可作为兼顾高效抑菌与色泽保持的生鲜黄鳝气调保鲜新方案。

第一作者:

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王双琳硕士研究生

武汉轻工大学食品科学与工程学院

通信作者:

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廖鄂 讲师/博士

武汉轻工大学食品科学与工程学院食品工程系 副主任

武汉轻工大学食品科学与工程学院讲师、博士,湖北仙桃黄鳝加工乡村振兴科技创新示范基地、湖北省科技特派员工作站(张沟镇)骨干成员,国家富硒农产品加工技术研发专业中心、武汉轻工大学畜禽水产制品加工与质量控制研究科技创新团队成员,湖北省优秀科技特派员。主要从事水产品加工及副产物高值化利用、水产品贮藏保鲜技术开发等方面的研究工作。主持/参与“十三五”国家重点研发计划项目子课题1 项,湖北省乡村振兴科技支撑项目1 项,湖北省重点研发计划项目1 项,湖北省重点实验室开放课题2 项,恩施州技术研发项目1 项,国家自然科学基金项目3 项;获湖北省教学成果奖二等奖1 项、中国商业联合会科学技术奖一等奖1 项、中国产学研合作促进会科技创新奖一等奖1 项;以第一作者或通信作者发表SCI/EI论文20余篇;参编学术专著1 部、教材2 部。长期担任《Food Chemistry》《Food Research International》《Food Chemistry: X》《Food Additives & Contaminants》《International Journal of Food Science & Technology》等期刊审稿人。

引文格式:

王双琳, 赵程鹏, 程倩茹, 等. O 2 -CO 2 联合气调保鲜对冷藏生鲜黄鳝品质及微生物群落结构的影响[J]. 食品科学, 2026, 47(11): 298-310. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251202-020.

WANG Shuanglin, ZHAO Chengpeng, CHENG Qianru, et al. Effect of modified atmosphere packaging with oxygen and carbon dioxide on the quality and microbial community of fresh Asian swamp eel (Monopterus albus) during refrigerated storage[J]. Food Science, 2026, 47(11): 298-310. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251202-020.

实习编辑:林安琪;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

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