罗非鱼特定腐败菌生长动力学模型和货架期预测

以有氧冷藏养殖罗非鱼为研究对象,建立和验证了用于预测冷藏罗非鱼微生物学质量和剩余货架期的特定腐败菌生长动力学模型。感官、总挥发性盐基氮(TVBN)评价和微生物生长动态分析表明,罗非鱼在0～15℃贮藏中的特定腐败菌为假单胞菌,在0、5、10、15℃,感官货架期终点的假单胞菌数平均值为7.70±0.11log10cfu·g-1。假单胞菌在0、5、10、15℃的生长实验值用于建立生长动力学模型表明,Gompertz方程能很好地描述假单胞菌在0～15℃温度区域的生长动态。Nmax(最大菌数)受贮藏温度的影响不大,在4种温度下平均值在8.85±0.18log10cfu·g-1。温度对μmax(最大比生长速率)和Lag(延滞时间)的影响,采用Belehradek方程描述呈现良好线性关系。用贮藏在3、8℃假单胞菌的生长实验值,验证建立的模型,偏差度为0.97～1.01,准确度为1.02～1.04,货架期预测值和实测值的相对误差分别为3.47%和-7.91%,显示建立的模型可以快速可靠地实时预测0～15℃贮藏罗非鱼的微生物学质量和剩余货架期。     

水产食品特定腐败菌与货架期的预测和延长

Fresh fish and lightly preserved fish products are welcome by the global market, however, they are also among the most perishable food products. The research on specific spoilage organisms (SSO) reveals the spoilage process of aquatic product. This paper reviews the current knowledge (past ten years) on SSO of fresh fish and lightly preserved fish products with particular emphasis on characteristics of SSO and how to apply this concept to determine, predict and extend the shelf life of aquatic product. During storage, the microflora changes owing to different abilities of the microorganisms to tolerate the preservation conditions. SSO is defined as special microorganisms which can increase rapidly during preservation and has the ability to produce off- odours and off- flavours associated with spoilage, and spoilage metabolites. Identification of an SSO relies on comparison of the sensory and chemical characteristics of spoiled product with those of isolates from the spoilage microflora. Generally, the SSO of fresh fish may be a single species or genus, but the ones of lightly preserved fish products will be more complex. One exciting area for use of SSO aims to obtain quantitative knowledge about probable behavior of SSO and their function during the progression of spoilage. Thus mathematical models on the growth of SSO are established to evaluate the quality lost degree of product, which provide a sound information for the rational development of devices to monitor loss of products shelf life. Models for the growth of Pseudomonas spp, S. putrefaciens, P. phosphoreum have been established, and validated for shelf life prediction of seafood successfully. Another application field of SSO intends to develop the techniques to prolong the shelf life of food products by inhibiting SSO targetedly. Targeted inhibition of spoilage bacteria during preservation reduces their growth and results in a significant extension of shelf life in despite of the activity of non - spoilage organisms has not been influenced. Such techniques have been applied in perversion field of fresh fish and lightly preserved fish.     

冷藏罗非鱼特定腐败菌的鉴定和生长动力学

对0、5和10℃冷藏养殖罗非鱼货架期终点的特定腐败菌进行定性和定量研究,并建立特定腐败菌的生长动力学模型。实验结果表明,0、5和10℃冷藏养殖罗非鱼货架期终点时,假单胞菌占总茵数比例分别为80．7％、68．1％和57．5％。该类菌在营养琼脂和胰酶解大豆胨琼脂培养基上茵落圆状隆起,边缘整齐,透明,无色;菌体为革兰氏阴性杆菌,极生单鞭毛,具有运动性,大小为（0．5～0．7）μm×（1．6～3．2）μm;氧化酶反应为阳性,不能利用海藻糖、棉子醇和甘露醇等;直链、支链、环丙基和羟基脂肪酸等被检出,富含单不饱和脂肪酸（50．18％）,主要脂肪酸有16：10J7c、iso-15：0、16：0和17：Ic08c,比例分别为26．16％、14．83％、7．96％和3．94％;Riboprinter测试其核糖体型为56-S-7。采用修正的Gompertz方程拟合假单胞菌生长模型表明,0、5和10℃冷藏过程延滞时间分别为（59．63±61．88）、（7．25±24．06）和（3．95±9．83）h;最大比生长速率分别为（0．02±0．00）、（0．04±0．00）和（0．08±0．01）／h。     

鱼类腐败菌不同生长动力学温度模型的可靠性评价和比较

探讨和比较了Arrhenius方程和Belehradek方程两种腐败菌生长动力学温度模型预测鱼鲜度和货架期的可靠性。结果表明，两种温度模型都能很好地预测罗非鱼中假单胞菌的生长动态和预报货架期，通过假单胞菌生长动力学模型的预测值，与罗非鱼中假单胞菌生长的实测值比较，偏差度在0．95～1．01之间，准确度在1．02～1．06之间，两种温度模型相比，Belehradek温度模型的可靠性更好。罗非鱼在3和8℃贮藏中货架期实测值与利用Arrhenius方程和Belehradek方程建立的假单胞菌生长动力学温度模型求得的预测值的比较，Arrhenius温度模型预测值和实测值的相对误差分别为11．8％和8．00％，Belehradek温度模型预测值和实测值的相对误差分别为3．47％和一7．91％，两种温度模型相比，Belehradek温度模型的结果更为理想。     

冷藏大黄鱼货架期预测模型的建立和评价

建立和验证了用于预测冷藏养殖大黄鱼(Pseudosciaena crocea)鲜度和剩余货架期的特定腐败菌生长动力学模型。感官、VBN评价和微生物生长动态分析表明,大黄鱼在0℃、5℃、10℃时有氧贮藏的特定腐败菌假单胞菌(Pseudomonasspp.)在感官货架期终点菌数NS(CFU.g-1)的对数(lgNS)平均值为6.48±0.14。将获得的假单胞菌在0℃、5℃、10℃的生长实验值用于建立生长动力学模型,结果显示,最大菌数Nmax(CFU.g-1)受贮藏温度的影响不大,在3种温度下lgNmax为7.18±0.031。温度对最大比生长速率(μmax)和延滞时间(Lag)的影响,采用Belehradek方程描述,呈现良好线性关系,R2分别为0.991和0.996。获得0~10℃有氧贮藏大黄鱼的剩余货架期(SL)预测模型为:SL=1/(0.093 8T+0.086)2-(7.18-lgN0)/[2.718×(0.009 6T+0.082 8)2]×ln-ln(6.48-lgN0)/(7.18-lgN0)-1(T为贮藏温度,N0为初始假单胞菌数)。用大黄鱼贮藏在3℃和8℃的货架期实测值验证建立的模型,预测值和实测值的相对误差分别为-8.89%和-6.59%,显示建立的模型可以快速可靠地实时预测0~10℃有氧贮藏大黄鱼的鲜度和剩余货架期。     

大菱鲆0、25℃贮藏的鲜度变化和货架期

以感官、化学和微生物为指标,对大菱鲆在冰藏(0℃)、室温(25℃)贮藏过程中的鲜度变化和货架期进行了研究,并探讨了菌落总数(TVC)、挥发性盐基氮(TVBN)、三甲胺氮(TMA)与感官评价的一致性程度。结果表明,0℃和25℃贮藏大菱鲆,高品质期分别为526 h和26 h,货架期分别为763 h和49 h;TVC在高品质期终点分别为6.88、6.38 lg(cfu/g),在货架期终点分别为7.67、7.90 lg(cfu/g);TVBN在高品质期终点分别为15.97、16.46 mg/100g,在货架期终点分别为33.1、28.58 mg/100 g;TMA在高品质期终点分别为1.29、0.74 mg/100 g,在货架期终点分别为12.89、11.37 mg/100g。各指标间均无显著性差异(P>0.05),表明TVC、TVBN值、TMA值作为大菱鲆贮藏中的品质指标保持较好的一致性。大菱鲆0℃和25℃贮藏的主要腐败菌均为假单胞菌属(Pseudomonas spp.),其次为腐败希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens)。     

预报微生物学及其在食品货架期预测领域的研究进展

预报微生物学研究食品腐败的过程和腐败优势细菌的消长变化情况 ,该领域获得的数值信息为食品货架期监测预报系统的开发打下了坚实的基础。为了准确预报产品的货架期 ,必须考虑整个食品微生态系统。本文略述了与食品腐败相关的微生物学研究 ,并引入了特定腐败菌的概念。在此基础上 ,讨论了预报微生物学在食品货架期预测领域面临的挑战和研究进展 ,并以腐败假单胞菌为例 ,简要介绍了预报模型的建立步骤和货架期预报系统的开发过程。     

基于C-R模型比较大菱鲆快速生长品系和普通养殖群体的生长特征

大规模家系选育技术也称为现代育种技术,具有选择效率高、可抑制遗传衰退等优点,是进行分子辅助育种技术的基础。基于此,采用这项技术开展了大菱鲆快速生长性状遗传改良研究。为了系统评估大菱鲆快速生长选育的育种成效,运用C-R模型分别对选育出的大菱鲆快速生长品系和普通养殖群体的非线性生长曲线进行了拟合和比较分析,深入揭示选育出的大菱鲆快速生长品系和普通养殖群体的生长差异。研究结果显示,快速生长品系和普通养殖群体C-R模型的拟合度、拐点月龄、拐点体质量、最大月增体质量分别为0.999和0.997、15.228和16.858月龄、716.712和619.862 g、111.711和78.061 g;快速生长品系的瞬时生长率、瞬时生长加速率、相对生长率分别在4.5~25月龄、3~13.8月龄、3~15月龄,高于普通养殖群体,在其他相应阶段,快速生长品系的瞬时生长率和瞬时生长加速率低于普通养殖群体,而相对生长率无显著差异;快速生长品系的始速点、拐点和终速点均比普通养殖群体提前,并且快速生长期时间区间长度(12.35月龄)小于普通养殖群体(15.28月龄),其对应的体质量区间长度(1 187.680 g)大于普通养殖群体(1 027.120 g),即基于家系选育技术获得的大菱鲆快速生长品系在较短的快速生长时间区间范围内,获得了更大的净增体质量,取得了更大的遗传进展。     

不同贮藏温度下大菱鲆品质变化及货架期预测模型的建立

为探究大菱鲆(Scophthalmus maximus)在不同贮藏温度下品质特性与货架期的关系,将大菱鲆贮藏在-3℃、0℃、4℃、10℃和15℃温度下,测定其感官品质、挥发性盐基总氮(TVB-N)、菌落总数、硫代巴比妥酸值(TBA)、电导率的变化,并且观测肌肉的微观结构;采用低场核磁共振技术(Low-field nuclear magnetic resonance, LF-NMR)分析鱼肉中水分迁移状况,并且建立了TVB-N及菌落总数与贮藏时间和温度的动力学模型。研究发现,随着贮藏时间的延长,5种不同贮藏温度下鱼肉中不易流动水均减少,货架期终点各贮藏温度下的样品相对于新鲜鱼肉,其肌纤维结构均由紧密变得疏松;TVB-N和菌落总数变化预测模型中的活化能和指前因子分别为79.50、75.07 kJ/mol和1.3×10^14、7.62×10^12。选用10℃进行验证性试验,结果显示实测值与预测值相对误差在10%以内。因此,可根据TVB-N值及菌落总数对大菱鲆贮藏在-3℃~15℃的货架期进行实时预测。     

大菱鲆生长和耐高温性状的遗传参数估计

对来自40个家系的753尾大菱鲆个体进行耐高温实验,测定其生长和耐高温性状.基于是否考虑全同胞家系效应,建立了两种动物模型,用于估算大菱鲆生长和耐高温性状的遗传参数.利用WOMBAT程序采用平均信息约束极大似然法估计各模型中性状的方差组分,用似然比检验法进行不同模型的差异检验.方差组分分析结果显示,估计体质量遗传参数时,采用模型Ⅰ效果较好,相应遗传力为(0.22±0.09);估计肥满度时,两模型间差异不显著,其遗传力范围为(0.21±0.18)～(0.39±0.11);估计耐热性时,采用模型Ⅰ比较理想,遗传力为(0.026±0.034).表型和遗传相关分析结果表明,体质量与肥满度、耐热性的表型相关系数分别为0.13和0.04,肥满度与耐热性的表型相关系数为0.13;体质量与肥满度、耐热性遗传相关系数分别为0.01和-1.00,肥满度与耐热性的遗传相关系数为0.05.研究结果表明,没有考虑全同胞家系效应的模型Ⅰ是估计大菱鲆生长和耐高温性状遗传参数的较好模型.     

工厂化养殖的大菱鲆生长特性

对工厂化养殖的大菱鲆生长特性进行了研究,结果表明:其生长旺盛期在2龄,日生长最快达13.52g·d-1,平均为6.84g·d-1,养殖250d以上其平均体重可达500g左右,1周年达1000g,2周年达3000g。其体长和体重的关系为W=0.0314SL3.0972,全长和体长的关系为TL=1.1839SL+0.5012,体高与全长的关系为BD=0.8512TL-1.0358。von-Bertalanffy生长方程分别是Lt=49.2294(1-e-0.7106(t+0.2211)),Wt=6186.2350(1-e-0.7106(t+0.2211))3.1609,体重生长拐点年龄1.3984,参照生物学指标,大菱鲆应该在拐点后上市,它符合经济原则及人们的消费习惯。     

不同饲料配方中浒苔添加量对大菱鲆生长的影响

以体质量(150.1±21.7)g的大菱鲆为试验对象,在半径100cm、高110cm的圆柱形流水鱼池中,深井海水与自然海水混合养殖条件下,采用摄食率法,研究在几种蛋白、脂肪等主要营养成分含量不同的饲料中添加不同量(0%、5%、10%、15%)的浒苔对大菱鲆生长性能的影响。试验结果表明,在试验设计范围内,经35d,蛋白质和灰分含量较高的市售饲料B组和A组饲喂效果显著优于蛋白质和灰分含量较低的自配饲料组(P0.05);在3种基础饲料中添加5%的浒苔粉显著提高了大菱鲆的摄食率(P0.05),提高了自配饲料组的质量增加率,降低了市售饲料A组和B组的饲料系数,3组大菱鲆的特定生长率均有提高,即大菱鲆饲料中浒苔添加量5%时饲喂效果较好。     

恩诺沙星在养殖大菱鲆体内的残留及消除规律

在11～12 ℃水温条件下,对大菱鲆Scophthalmus maximus连续口服恩诺沙星7 d后肌肉、血清和肝脏组织中该药物及其代谢产物环丙沙星的残留及消除规律进行了研究.大菱鲆肌肉、血清和肝脏中残留的恩诺沙星药物用二氯甲烷提取,在不同的时间点利用反相高效液相色谱荧光检测法检测药物浓度,最低检测限为0.01 μg/ml,平均回收率为75%～87%.研究结果表明,恩诺沙星按一级动力学过程从体内消除,在3种组织中消除速率不同,在肌肉、血清和肝脏中的消除曲线方程分别为C=1.560e-0.0310 t、C=1.147e-0.018 9 t和C=0.920e-0.027 1 t;恩诺沙星在3种组织中的消除半衰期较长,分别为22.53、36.67和25.57 d.在给药后的第94天,肌肉组织中的恩诺沙星浓度持续保持0.168 μg/g,尽管NY5070-2002无公害水产食品中恩诺沙星和环丙沙星的残留限量MRL(Maximum residue limit)要求为0.05 μg/g,但本试验数据提示,大菱鲆肌肉组织中残留的恩诺沙星和环丙沙星超过了标准,建议合理的休药期应不少于120 d.     

红鱼粉饲料中添加海洋红酵母对大菱鲆生长性能的影响

为研究用红鱼粉替代白鱼粉,并在替代饲料中添加两个不同梯度海洋红酵母对大菱鲆生长性能、体成分以及形体指标的影响。试验用白鱼粉、红鱼粉、海洋红酵母1 g／kg＋红鱼粉、海洋红酵母2 g／kg＋红鱼粉4种等氮等能的试验饲料分别饲喂初始体质量（213．48±0．23） g的大菱鲆,480尾试验鱼随机分为4组,每组设3个重复,每个重复40尾,试验期为6周。试验结果表明,与红鱼粉组相比,海洋红酵母1 g／kg＋红鱼粉组可显著提高大菱鲆的摄食率、相对质量增加率、特定生长率及蛋白质效率（P＜0．05）,效果与白鱼粉组相当,高于海洋红酵母2 g／kg＋红鱼粉组,但差异不显著（P＞0．05）。各试验组大菱鲆的体成分和形体指标差异不显著（ P＞0．05）。据此,添加海洋红酵母1 g／kg即能显著提高大菱鲆对红鱼粉替代白鱼粉饲料的摄食率、蛋白效率和生长性能,使得红鱼粉替代组的饲料性能达到了白鱼粉组的生长水平。