水分活度对轻腌大黄鱼源特定腐败菌碳源利用能力的影响

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大黄鱼(Larimichthys crocea)属石首鱼科、黄鱼属,居全国海水养殖鱼类之首。目前,其加工品形式丰富,具有低盐、风味良好、方便食用特征的轻腌大黄鱼备受消费者喜爱。蜂房哈弗尼菌(Hafnia alvei,H.alvei)和普通变形杆菌(Proteus vulgaris,P.vulgaris)为轻腌大黄鱼低温贮藏时的特定腐败菌(Specific spoilage organism,SSO),可利用和分解糖类、蛋白质、脂肪等能源物质,通过代谢途径产生小分子物质和难闻异味,缩短产品货架期和流通半径。微生物在温度、p H、水分活度和抑菌剂等调控因子作用下,会不断消耗能量来维持内部平衡,超出其耐受范围时可导致菌体死亡。因而,从能量代谢角度探究不同胁迫条件下轻腌大黄鱼SSO能源利用和生长动力学,对于优化产品保藏及品质控制技术具有重要意义。为探究水分活度(Water activity,Aw)对轻腌大黄鱼源SSO碳源代谢的影响,本文以轻腌大黄鱼源特定腐败菌蜂房哈弗尼菌和普通变形杆菌为研究对象,利用Biolog GENⅢ微孔板测定5℃、25℃下不同Aw(0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98)时两菌碳源利用情况,采用修正的Gompertz模型拟合代谢曲线,获取动力学参数,结合平均颜色变化率及利用面积,探究不同Aw下两株菌碳源利用效果及动力学特征。主要研究结果如下:1.水分活度对蜂房哈夫尼菌和普通变形杆菌(5℃)碳源利用能力的影响5℃下,H.alvei和P.vulgaris均主要在Aw为0.98、0.97下利用碳源,糖类、羧酸类、氨基酸类均利用较好,且利用糖类、羧酸类等物质的种类无显著差异;Aw为0.98时两株菌总体碳源利用能力和活性较Aw为0.97时强,Aw为0.97时,H.alvei主要利用单糖和部分二糖,P.vulgaris主要利用部分二糖和多糖。Aw为0.98时,H.alvei和P.vulgaris利用糖类、羧酸类、氨基酸类、胺/酰胺和脂肪酸/酯类、其他类的μmax均值显著大于Aw为0.97时,分别依次为0.00709、0.00874、0.00744、0.0105、0.00629 h-1和0.0100、0.0133、0.00911、0.0160、0.00686 h-1。Aw为0.98时,α-D-葡糖和L-鼠李糖、D-葡糖醛酸和D-半乳糖醛酸、L-组氨酸和D-丝氨酸、N-乙酰神经氨酸和N-乙酰-D-葡糖胺、D-葡糖-6-磷酸分别为H.alvei和P.vulgaris最容易利用的糖类、羧酸类、氨基酸类、胺/酰胺和脂肪酸/酯类、其他类,相较于Aw为0.97时种类和数量不同。2.水分活度对蜂房哈夫尼菌(25℃)碳源利用能力的影响25℃下,不同Aw(0.92~0.98)时H.alvei均能利用糖类、氨基酸类和羧酸类等碳源,羧酸类(37.3%)和氨基酸类(32.6%)利用率较高。Aw为0.98时最大比生长速率(μmax)最大,迟滞期(λ)最小,总体碳源利用能力和活性最强,0.96时次之,剩余组总体碳源代谢能力由强到弱依次为:0.95、0.92、0.93、0.94、0.97。Aw为0.98时糖类(L-鼠李糖、L-岩藻糖)、Aw(0.98、0.97)时羧酸类(D-葡糖醛酸、D-半乳糖醛酸、乙酸)、Aw(0.98、0.96)时氨基酸类(D-丝氨酸、L-精氨酸)、Aw(0.98、0.97)时胺/酰胺类和脂肪酸/酯类(N-乙酰-D-葡糖胺、N-乙酰-D-半乳糖胺、N-乙酰神经氨酸)、Aw为0.98时其他类(D-葡糖-6-磷酸、肌苷)利用程度较高。随着水分活度的增高,碳源代谢增强,且μmax和λ分别呈现增大和减小的趋势。水分活度对蜂房哈弗尼菌不同类别碳源的利用情况有较大影响,对各类碳源λ和μmax变化显著相关。3.水分活度对普通变形杆菌(25℃)碳源利用能力的影响25℃下,Aw为0.98时普通变形杆菌总体碳源利用能力和活性最强,Aw为0.96时次之,剩余组总体碳源代谢能力由强到弱依次为:0.95、0.94、0.93、0.97、0.92。Aw为0.97、0.98时,各类碳源μmax较高、λ较小,糖类、羧酸类、氨基酸类、其他类利用程度均较高,其中糖类、氨基酸类利用随Aw降低μmax值逐渐减小,羧酸类在Aw(0.92~0.96)时利用基本持平,在Aw为0.94时利用程度最低;胺/酰胺和脂肪酸/酯类在Aw为0.98时利用程度最高。糖类中,龙胆二糖、D-海藻糖和D-麦芽糖、D-纤维二糖分别在Aw为0.98和Aw为0.97下利用较好;羧酸类中,D-葡糖醛酸、D-半乳糖醛酸和糖质酸、柠檬酸分别在Aw为0.98和Aw为0.97下利用较好;氨基酸中,L-丝氨酸、D-丝氨酸和D-天冬氨酸、L-天冬氨酸分别在Aw为0.98和Aw为0.97下利用较好;胺/酰胺和脂肪酸/酯类中,N-乙酰神经氨酸、N-乙酰-D-半乳糖胺、丙酮酸甲酯、N-乙酰-D-葡糖胺在Aw为0.98下利用较好;其他类中,甘油、D-葡糖-6-磷酸和肌苷、肌醇、甘油分别在Aw为0.98和Aw为0.97下利用较好。
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