Optimization of seasoned dried Pinctada fucata meat by hurdle technology
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摘要:
文章运用栅栏效应的理论，确定了高水分型即食调味珍珠贝肉食品的制作工艺，分析了各种常见栅栏因子对制品感官品质及微生物的影响，优化前处理、烘干工艺、杀菌工艺、pH、水分活度(activity water，Aw)和低温处理等多种栅栏因子，形成有效防止制品腐败变质的栅栏模式。试验结果表明，原料前处理需用3%的食盐进行了清洗；采用0.15%柠檬酸溶液调节pH为5.6~5.7；贝肉调味后需经烫煮；产品水分含量45%~50%，Aw为0.88~0.90；产品真空包装，低温处理24 h，再采用巴氏杀菌(80~85℃、30 min)，能较好地保持产品的品质和风味，延长保存期，保持珍珠贝肉特有的鲜味和营养价值，促进珍珠贝肉的开发利用。
Abstract:The study aimed to develop high-Aw seasoned dried Pinctada fucata meat through the application of hurdle technology. The effects of different hurdles on the sensory quality and microbial stability of the product during storage were investigated. Several moderate strength hurdles that pretreatment, drying process, sterilization process, pH, Aw and low temperature treatment were designed.Because of the mutual effects between the hurdle effects, a model of guarantee quality hurdle was formed. The result showed that pre-treatment condition was using 3% salt to clean the material, 0.15% citric acid added to adjust pH 5.6~5.7, boiling after seasoned, controlling the moisture content 45%~50%, Aw 0.88~0.90, vacuum packaging, 24 h of low temperature treatment before pasteurization at 80~85℃ for 30 min.By this technique, the high moisture seasoned dried P.fucata product was developed, which can still be stored long time, hold special taste and nutrition and has such advantages as feeling soft, delicious and good quality. It will promote the development and utilization of P.fucata meat.
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雪卡毒素是一种可引起人类中毒的珊瑚鱼毒素，毒性极强。近年来，由于海上捕捞及潜水猎鱼日益增多，有将近400种珊瑚鱼成了水产食谱和高档酒楼的海鲜美食，使原本多发生于渔船上的热带亚热带珊瑚鱼雪卡中毒事件转而发生于家庭或海鲜餐厅，造成对消费者健康的威胁。带有雪卡毒素的鱼类主要存在于太平洋、印度洋、大西洋等热带、亚热带海域。集中分布在南纬至北纬35°之间最常见含有雪卡毒素的鱼类，以聚居于珊瑚礁一带觅食的海鱼为主，主要有老虎斑、金钱龙趸、蓝瓜子斑、老鼠斑、苏眉、西星斑、豹星斑、燕尾星斑、杉斑及东星斑[1]。虽然因食用含雪卡毒素的珊瑚鱼而中毒的事件时常发生，然而很少有人知道雪卡毒素是一种什么物质，对它的分子结构和化学性质更是不了解。因此，本文不仅对雪卡毒素作一简单介绍，而且对它的研究进展也作一综述，这将为减少和防止雪卡中毒事件的发生具有重要的意义。
1. 雪卡毒素结构和化学性质
雪卡毒素(ciguatoxin，CTX)，又称西加毒素，分子内包含13个相连的环醚，醚环的大小包括有5、6、7、8、9元环，整个骨架具有反式或顺式的立体化学特征。化学结构式如下：
雪卡毒素是一种无色、耐热、非结晶体，能溶于极性有机溶剂如甲醇、乙醇、丙酮，但不溶于苯和水，也不易被胃酸破坏[2]，是一种脂溶性的有机化合物。雪卡毒素属神经毒素，按毒素毒性程度可分为4个等级：猛毒，如食入有毒鱼肉200 g即能致死；强毒，产生严重的运动神经麻痹，不可起立；轻毒，产生轻度知觉麻痹或运动麻痹；微毒，症状极轻或不显毒性。雪卡毒素对灵长类动物的半致死量为2.0 μg · kg-1[3]。
2. 雪卡毒素的药理作用与提取及合成
雪卡毒素主要存在于鱼肉、内脏、尤其是生殖腺的鱼卵中。雪卡毒素具有抑制钙离子作用，低浓度有强烈的和不可逆的胆碱酶抑制作用，能增强肌肉和神经细胞中钠离子通透性，使细胞膜去极化而引发神经系统的中毒症状。此外，由于雪卡毒素对脑外伤造成的昏迷有很好的疗效，对癌症等也有一定的抑制作用，所以雪卡毒素在国际市场上有贵黄金之称，其售价1.785亿美元· kg-1。为了获得纯的雪卡毒素，一方面采用从鱼中提取的方法。日本从1909年开始，花费49年才从珊瑚鱼的卵巢中提取分离出雪卡毒素，又用了近10年才完成其工业提取的研究。由于从珊瑚鱼提取雪卡毒素的工艺复杂，而且珊瑚鱼资源提取的量也少，世界上仅有少数国家能完成这项研究。1982年我国大连海洋渔业公司医师王维国先生，用他多年研究海洋药物的经验，独辟蹊径，带领有关人员仅用2年时间，在我国首次从河豚鱼肝脏中提取雪卡毒素，又用2年时间完成其工业提取的研究并转入商业性生产阶段，成为我国独家批量生产雪卡毒素的单位，并进入国际市场[4]。另一方面，用化学合成的方法可以获得雪卡毒素，化学合成雪卡毒素的研究工作主要集中在日本。据报道，日本科学家已能精确合成雪卡毒素的碳架结构，并将合成的雪卡毒素碳架结构用于雪卡毒素免疫分析抗体制备的人工抗原研究[5-7]。
3. 雪卡毒素的中毒症状及中毒现状
雪卡毒素主要来自于涡鞭藻——冈比尔盘藻(Cambierdisc toxicus)，是该藻产生的毒素。冈比尔盘藻通常生活在珊瑚礁周围，也附着在其它海藻上生长，在太平洋、大西洋中广泛分布。其它微藻如P.lima、Ostreopsis siamensis和O.ovata等也能产生雪卡毒素[1]。通过食物链，由小鱼吃冈比尔盘藻或附着冈比尔盘藻的海藻，大鱼吃小鱼层层积聚并累积。雪卡毒素不会被高温分解，故烹煮过程并不能除去毒素。雪卡毒素中毒有临界值，毒素进入血液后，需要很长时间才能将毒素排出，患者日后若再次接触到雪卡毒素，就算吃下很少的份量，超过临界值时也会产生中毒症状。中毒症状表现为在进食含雪卡毒素的珊瑚鱼数小时后，会出现肠胃或神经系统不适等现象，主要病征包括呕吐、腹泻、口角及四肢麻痹、冷热感觉颠倒、关节及肌肉疼痛等，病症可维持数天至数星期不等。
据报道全世界每年至少2万人不同程度的遭受雪卡毒素的伤害[8-9]。在香港，1997年发生16宗食用珊瑚鱼雪卡中毒的案例，103人中毒；1998年1月发生70多人被怀疑吃了在珊瑚礁附近觅食的含有珊瑚鱼毒素的深海大鱼而中毒；1999年3~5月爆发因食用“杉斑”等珊瑚鱼雪卡中毒的案例27宗，118人中毒[10]。特别是近年，因食用珊瑚鱼导致的雪卡中毒事件更是频繁发生，据香港卫生署统计2004年香港累计雪卡中毒人数超过255人，为2003年雪卡中毒27人的9倍(人民网香港2005年1月27日电，http://news.163.com/05/0127/11/1B3MBF860001124U.html)。雪卡中毒事件在沿海城市如上海、青岛、北海、广州、湛江、汕头和深圳多次发生，尤其自2004年以来，发生雪卡中毒事件更多，累计仅在广东雪卡中毒的人数已超过200人，如2004年11月中山市小榄镇发生一起婚宴80多人因食用珊瑚鱼而致雪卡中毒[羊城晚报，2004-11-24(A2)]，因此，雪卡中毒被评为2004年广东食品安全八大事件之一。2005年，雪卡中毒事件仍然时有发生，在广州、大连、深圳等地常有因食用珊瑚鱼而中毒的事件报道。2005年“十一”黄金周期间，香港报道了10人吃鱼中毒[新明日报，2005-10-6(A)]。截止到2005年10月，香港雪卡中毒的事件累计达到40余起[11]。为此，世界卫生组织和海洋渔业工作组多次召开会议商讨雪卡中毒的预防措施和分析方法，并鼓励发展雪卡毒素的现场快速检测方法。
4. 雪卡毒素的检测分析现状
现有对雪卡毒素的仪器分析如气相色谱、液相色谱和质谱等方法[12-14]，由于对于样品的前处理操作繁琐，不适应现场简单快速和大批量样品残留检测的要求。有学者采用生物标志物和细胞活性测定间接反应雪卡毒素的含量[15-16]，但测试过程时间长，灵敏度低，未广泛使用。另有学者通过制备雪卡毒素的多克隆和单克隆抗体，采用免疫方法测定雪卡毒素，但测试过程需要多次温育和洗涤，使用致癌性的邻苯二胺作为显色底物，步骤繁琐，也不适于现场测定[17-19]。目前，国内外对雪卡毒素的测定主要采用美国Oceanit Test Systems, Inc.(www.cigua.com)公司研制的免疫膜测定试剂盒[15]，国内多家单位和项目申请者购买该试剂盒进行雪卡毒素分析，测试1个样本需要成本100多元。可见，对雪卡毒素的分析尚缺乏快速准确并适应现场的检测方法。
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表 1 有机酸添加量对品质和微生物的影响
Table 1 Effect of adding organic acid on quality and total bacterial counts
有机酸种类
kind of organic acid用量/%
dosagepH 菌落总数/CFU·g-1
the total number of bacteria风味
flavour柠檬酸 citric acid 0.10 5.97 1.5×104 鲜美 0.15 5.67 1.2×104 鲜美 0.20 5.44 3.4×103 偏酸 醋酸 acetic acid 0.10 5.46 1.5×103 偏酸 0.20 5.12 6×102 偏酸 维生素 C ascorbic acid 0.10 5.94 5.5×104 不愉快酸味 0.20 5.42 300 不愉快酸味 0.50 5.27 300 不愉快酸味 
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表 2 烫煮对烘干时间和微生物的影响
Table 2 Effect of boiling on drying time and microbe
方式
mode烘干时间/h
drying time水分含量/%
the total number of bacteria水分活度
Aw菌落总数/CFU·g-1
the total number of bacteria不经烫煮直接烘干
direct drying1 80.38 0.980 80 000 2 75.26 0.974 20 000 3 69.01 0.962 16 000 4 64.30 0.892 3 000 烫煮后烘干
drying after boiling1 58.06 0.903 1 000 2 41.82 0.883 100
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表 3 不同水分活度对产品品质和微生物的影响
Table 3 Effect of different Aw on quality and microbe of product
烘干时间/h
drying time水分活度
Aw水分含量/%
moisture content菌落总数/CFU·g-1
the total number of bacteria感官综合评价
sensory comprehensive evaluation口感质地
taste and texture外观、色泽
appearance and colour风味
flavor感官总分
mark1 0.978 75.58 80 000 1 1 3 5 2 0.931 73.24 20 000 1 1 3 5 3 0.921 67.73 16 000 1 2 3 6 4 0.903 63.56 3 000 2 2 3 7 5 0.898 59.60 1 000 2 2 3 7 6 0.890 55.10 500 2 3 3 8 7 0.886 52.20 150 3 3 3 9 8 0.850 46.80 ＜100 3 3 3 9
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表 4 不同烘干条件对产品感观品质的影响
Table 4 Effect of drying conditions on sense and quality of product
组号
no.烘干温度/℃
drying temp烘干时间/h
drying time水分含
量/%
moisture content水分活度
Aw菌落总数/CFU·g-1
the total number of bacteria感官综合评价
sensory comprehensive evaluation口感
taste色泽
colour风味
flavor总分
mark1 55、60、70 0.5、0.5、0.5 41.82 0.883 300 1 3 4 8 2 55、70 1.5、0.5 41.11 0.897 200 0 3 3 6 3 60、70 0.75、0.5 47.18 0.890 200 3 3 4 10 4 60、70 1、0.5 38.94 0.896 120 1 0 3 4
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表 5 低温处理对产品杀菌效果的影响
Table 5 Effect of low temperature treatment on sterilization of product
CFU · g-1 试样
sample杀菌前菌落总数
before sterilization杀菌后菌落总数
after sterilization无处理 no treatment 4.5×105 1 000 4℃存放24 h stored in 4℃ for 24 h 2.8×105 100
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表 6 杀菌条件对产品品质、微生物的影响
Table 6 Effect of sterilizing conditions on microbe and quality of product
杀菌温度/℃
sterilize temperature杀菌时间/min
sterilize time产品品质及包装外观
product quality and packaging appearance菌落总数/CFU·g-1
the total number of bacteria76~78 30 包装平整，风味正常 1 500 40 包装平整，风味正常 1 300 80~85 30 包装平整，风味正常 < 300 40 包装平整，香气减少 < 200 90 30 包装完整，香气减弱，出现汁液 < 200 40 包装轻微变曲，风味欠佳，出现汁液。 < 200 紫外辐照
UV radiation30 包装平整，风味正常 < 200
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表 7 真空包装和普通包装保质效果比较
Table 7 Vacuum packaging and packaging shelf-general comparison
项目
item水分活度
Aw菌落总数/CFU·g-1 the total number of bacteria 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 真空包装 vacuum packaging 0.887 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 110 普通包装 packaging 0.893 < 10 120 1 500 不可数
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