本發(fā)明涉及食品加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水產(chǎn)品的光動(dòng)力冷殺菌保鮮方法。

背景技術(shù)：

近年來，我國水產(chǎn)品產(chǎn)量增長迅速，貝類產(chǎn)量居世界第一位。其中，牡蠣是我國最主要的貝類水產(chǎn)品之一。牡蠣，又名生蠔，屬軟體動(dòng)物門，瓣鰓綱，異柱目，牡蠣科，雙殼軟體動(dòng)物，分布于溫帶和熱帶各大洋沿岸水域。我國沿海牡蠣分布很廣，自渤海、黃海至南沙群島均產(chǎn)，約有20種。我國牡蠣產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)量占世界牡蠣養(yǎng)殖產(chǎn)量的首位，但是其產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨著衛(wèi)生質(zhì)量不合格的問題。我國多在近海養(yǎng)殖牡蠣，養(yǎng)殖水域時(shí)常受到人畜排泄物污染，造成養(yǎng)殖水域中存在各種病源微生物和致病菌。牡蠣屬于濾食性動(dòng)物，在濾食水中的微藻來獲取食物的同時(shí)，消化道常常大量富集養(yǎng)殖水域中存在的各種微生物。牡蠣體內(nèi)大量存在微生物，除了導(dǎo)致其貨架期比較短之外，更重要的是由于人們喜愛生食牡蠣，存在引發(fā)食源性疾病大面積爆發(fā)流行的隱患。綜上所述，牡蠣體內(nèi)易富集大量微生物，導(dǎo)致其貨架期較短，而且易引發(fā)食品安全問題。因此，亟需開發(fā)高效的殺菌技術(shù)應(yīng)用于生鮮牡蠣的加工。

目前，牡蠣常見的殺菌保鮮技術(shù)主要還是沿用傳統(tǒng)的熱力殺菌方法，但是，傳統(tǒng)熱殺菌后牡蠣，無法滿足生鮮食用需求、風(fēng)味口感都發(fā)生明顯變化，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代消費(fèi)者生食牡蠣的飲食需求，而冷殺菌技術(shù)恰好可以滿足這些需求?，F(xiàn)有的牡蠣冷殺菌保鮮技術(shù)主要有涂膜保鮮、保鮮劑結(jié)合微凍保鮮、冷藏保鮮、臭氧殺菌保鮮、氣調(diào)保鮮、超高壓殺菌保鮮等技術(shù)。牡蠣涂膜保鮮技術(shù)有一定程度上的抑菌作用，但是殺菌效果差，故保鮮效果并不佳。牡蠣保鮮劑結(jié)合微凍保鮮技術(shù)存在牡蠣汁液流失嚴(yán)重的問題。牡蠣凍藏保鮮技術(shù)極大限度的延長了保質(zhì)期，但是冷凍容易造成牡蠣組織結(jié)構(gòu)不同程度上的破壞、脂肪氧化、色澤變化，解凍后營養(yǎng)流失問題也很嚴(yán)重。牡蠣臭氧保鮮技術(shù)中臭氧的制備和存儲(chǔ)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。牡蠣氣調(diào)保鮮殺菌效果差，還需要配合其他保鮮技術(shù)才能更好的實(shí)現(xiàn)保鮮效果。牡蠣超高壓處理殺菌保鮮技術(shù)對(duì)牡蠣的品質(zhì)影響很小，能保持牡蠣原有的味道，但是設(shè)備昂貴，生產(chǎn)成本太高。因此，開發(fā)一種可以應(yīng)用于牡蠣加工的新型冷殺菌保鮮方法迫在眉睫。

光動(dòng)力殺菌(photodynamic inactivation，PDI)是一種可選擇性滅活惡性腫瘤細(xì)胞和致病性微生物及病毒的新方法。該方法的主要原理是利用特定波長的激光照射使無毒的光敏劑受到激發(fā)，而激發(fā)態(tài)的光敏劑又把能量傳遞給周圍的氧，生成活性很強(qiáng)的單線態(tài)氧。單線態(tài)氧是具有強(qiáng)氧化作用的活性氧物質(zhì)，能破壞細(xì)胞大分子結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)胞受損乃至死亡產(chǎn)生，從而達(dá)到殺滅惡性腫瘤細(xì)胞和致病性微生物的目的。由此開發(fā)的使用可見光為激發(fā)光源的光動(dòng)力殺菌方法，目前除了被用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域外，也被用于細(xì)菌、病毒滅活，但尚無應(yīng)用于水產(chǎn)品加工的報(bào)道。

本發(fā)明中涉及的光動(dòng)力冷殺菌保鮮技術(shù)，是一種使用LED可見光為光源的新方法，處理過程中不依賴產(chǎn)生高溫、高壓等極端條件完成殺菌過程，為非熱力性殺菌，是一種新型的冷殺菌技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡單的水產(chǎn)品冷殺菌保鮮方法，能夠克服現(xiàn)有殺菌保鮮方法中的諸多缺陷，具有如下優(yōu)勢：①所使用光敏劑屬于天然植物提取物，原料來源廣，成本低，安全無毒、無污染；②所使用光敏劑具有較好的光敏活性，光敏化后能夠有效地殺滅微生物，其介導(dǎo)的光動(dòng)力殺菌技術(shù)可以成為傳統(tǒng)殺菌技術(shù)的安全替代方法；③本方法是一種非特異性滅活微生物的方法，具有廣譜的殺菌特性；④所涉及的冷殺菌技術(shù)在完成殺菌的同時(shí)，最大程度上保持了水產(chǎn)品的良好風(fēng)味，延長了貨架期。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種新型水產(chǎn)品光動(dòng)力冷殺菌保鮮方法，其使用LED紅光光源，波長范圍為620～760nm，采用光動(dòng)力殺菌的方式進(jìn)行冷殺菌。具體包括以下步驟：

第一步，在水中加入光敏劑；

第二步，將水產(chǎn)品放入第一步獲得的加入光敏劑的水中，進(jìn)行預(yù)處理；

第三步，采用光敏劑進(jìn)行預(yù)處理之后，將水產(chǎn)品進(jìn)行LED光源光照射，完成殺菌過程。

進(jìn)一步的所述水產(chǎn)品為貝類產(chǎn)品，具體包括以下步驟：

第一步，在水中加入光敏劑；

第二步，將貝類產(chǎn)品放入第一步獲得的加入光敏劑的水中，進(jìn)行預(yù)處理；

第三步，采用光敏劑進(jìn)行預(yù)處理之后，將貝類產(chǎn)品開殼進(jìn)行LED光源光照射，完成殺菌過程。

進(jìn)一步的，所述貝類產(chǎn)品為牡蠣。

所述貝類產(chǎn)品為牡蠣。

進(jìn)一步的，所述第一步中的光敏劑為姜黃素，所述姜黃素為食品級(jí)姜黃素，純度為95％以上。

進(jìn)一步的，所述姜黃素在水中的濃度為5～80μM。

或者，所述第一步中的光敏劑為姜黃素和葡萄球菌噬菌體的共價(jià)連接軛合物。

進(jìn)一步的，所述共價(jià)連接軛合物在水中的濃度為1～20μM。

所述第三步中的所述光照射時(shí)間為≥60s。

本發(fā)明還提供一種采用上述方法制備的貝類產(chǎn)品，處理后的貝類產(chǎn)品相對(duì)于未處理，總菌的殺滅率達(dá)到94％以上。

本發(fā)明的有益效果：

此采用本具體實(shí)施方式提供的技術(shù)方案，具有如下的技術(shù)效果：

1、所采用光敏劑為食品級(jí)姜黃素來源廣泛、安全，成本低廉，經(jīng)光敏化處理后殺菌效果良好；

2、將食品級(jí)姜黃素與無毒的可見光配合使用，殺滅微生物的同時(shí)最大程度上保持了牡蠣原有的風(fēng)味特點(diǎn)。

附圖說明

圖1光動(dòng)力冷殺菌處理對(duì)新鮮牡蠣肉中總菌的殺滅效果；

圖2光動(dòng)力冷殺菌技術(shù)預(yù)處理后光敏劑富集效果；

圖3光動(dòng)力冷殺菌技術(shù)對(duì)鮮活牡蠣中總菌的殺滅效果；

圖4使用其他光敏劑的光動(dòng)力冷殺菌技術(shù)對(duì)牡蠣總菌殺滅效果。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種新型水產(chǎn)品光動(dòng)力冷殺菌保鮮方法，其使用LED紅光光源，波長為700nm，采用光動(dòng)力殺菌的方式進(jìn)行冷殺菌。具體包括以下步驟：

第一步，在海水中加入光敏劑；

第二步，將牡蠣放入第一步獲得的加入光敏劑的海水中，進(jìn)行預(yù)處理；

第三步，采用光敏劑進(jìn)行預(yù)處理之后，將牡蠣開殼進(jìn)行LED光源光照射，完成殺菌過程。

所述第一步中的光敏劑為姜黃素，所述姜黃素為食品級(jí)姜黃素，純度為95％以上。所述姜黃素在水中的濃度為5～80μM。

所述第二步中貝類與海水重量比(以下簡稱貝水比)為1∶4；所述光敏劑預(yù)處理牡蠣時(shí)間為6h。

所述第三步中所述光照射時(shí)間為60s。

所述的牡蠣均為當(dāng)日購置的新鮮牡蠣。

所述殺菌方法處理后的牡蠣相對(duì)于未處理的牡蠣，總菌的殺滅率達(dá)到94％以上。

姜黃素(Curcumin)是從姜科、天南星科中的一些植物(如姜黃、莪術(shù)、郁金等)的根莖中提取的一種化學(xué)成分，是植物界結(jié)構(gòu)特殊的二酮類色素，是一種天然的黃色酚類物質(zhì)。姜黃素是目前世界上銷量最大的七大天然食用色素之一，也是姜黃發(fā)揮藥理作用的最主要活性成分。研究證實(shí)，姜黃素具有抗凝、抗氧化、降血脂、利膽、抗癌等作用，并且具有強(qiáng)烈的廣譜抗菌作用。

本發(fā)明旨在發(fā)明一種簡便、廉價(jià)的冷殺菌技術(shù)應(yīng)用于牡蠣加工，因此在光敏劑的選擇上，舍去了價(jià)格昂貴(如竹紅菌乙素等)或者非食用(如卟啉類)的光敏劑，選取了可食用、價(jià)格低廉且使用普通LED光源就可激發(fā)的姜黃素進(jìn)行了試驗(yàn)，并使用與姜黃素相類似的核黃素探究了其他光敏劑是否也適用于本發(fā)明方法。

本發(fā)明經(jīng)過大量的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)食品級(jí)姜黃素(純度為95.3％以上)作為光敏劑，在20μM濃度下預(yù)處理牡蠣6h后，進(jìn)行一定時(shí)間(60s)的LED光源光照射，在此條件下明顯殺滅了牡蠣中的細(xì)菌，而在其他條件下或者采用其他的光敏劑(如核黃素)則很難達(dá)到良好的殺菌效果。以上所述殺菌方法處理后牡蠣相對(duì)于未處理的牡蠣，總菌的殺滅率達(dá)到94％以上。

本發(fā)明提供的方法可在短時(shí)間內(nèi)殺死大量細(xì)菌，完成對(duì)生鮮牡蠣的殺菌，克服了已有保鮮技術(shù)存在的缺點(diǎn)，如：涂膜保鮮與氣調(diào)保鮮效果不佳，臭氧保鮮與超高壓保鮮生產(chǎn)成本太高，保鮮劑結(jié)合微凍保鮮技術(shù)導(dǎo)致牡蠣汁液流失嚴(yán)重，凍藏保鮮容易造成牡蠣組織結(jié)構(gòu)不同程度上的破壞、脂肪氧化、色澤變化且解凍后營養(yǎng)流失嚴(yán)重等。生鮮牡蠣經(jīng)本發(fā)明方法處理后，感官特征無明顯變化，保持了原有的風(fēng)味，牡蠣中細(xì)菌總數(shù)明顯下降，達(dá)到了良好的殺菌效果。

以下采用具體數(shù)據(jù)來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行充分解釋，并據(jù)以實(shí)施。

1、對(duì)新鮮牡蠣肉總菌的殺滅實(shí)驗(yàn)

牡蠣預(yù)處理：將新鮮的牡蠣在無菌條件下開殼，切取牡蠣肉，用無菌水稀釋100倍后用無菌的勻漿器進(jìn)行勻漿。

勻漿液處理：在無菌的六孔板各孔中加入2mL稀釋后的勻漿液，按照處理?xiàng)l件不同分成四組，分別為：空白對(duì)照組(勻漿液不作任何處理)，單純光照組(不添加姜黃素僅進(jìn)行光照)，單純光敏劑組(每孔中只添加姜黃素濃度為20μM但不進(jìn)行光照)，光動(dòng)力實(shí)驗(yàn)組(每孔中添加姜黃素濃度為20μM并且進(jìn)行60s光照)。每組設(shè)置兩個(gè)平行。

細(xì)菌培養(yǎng)：在無菌條件下，每孔中取200μL勻漿液接種到LB固體培養(yǎng)基中，25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h，統(tǒng)計(jì)各組菌落數(shù)目。

如圖1所示，結(jié)果顯示，空白對(duì)照組菌落總數(shù)為1.74×105cfu/g，單純光照組菌落總數(shù)(1.60×105cfu/g)基本無變化，單純光敏劑組菌落總數(shù)為9.00×103cfu/g，表明光敏劑本身具有一定殺菌效果，光動(dòng)力實(shí)驗(yàn)組菌落總數(shù)為2.00×103cfu/g，表明光動(dòng)力處理后具有顯著的殺菌效果，細(xì)菌殺滅率達(dá)到98.85％。

2、光動(dòng)力殺菌處理前后牡蠣的感官變化實(shí)驗(yàn)

光敏劑預(yù)處理牡蠣：將新鮮的活牡蠣分成四組，一組置于普通的人工海水中，其余三組置于含有低(5μM)、中(20μM)、高(80μM)三個(gè)濃度姜黃素的人工海水中，預(yù)處理6h，貝水比為1∶4。

牡蠣照射：將光敏劑預(yù)處理后的牡蠣在無菌條件下開殼，于LED光源下照射一定時(shí)間(60s)，完成殺菌過程。

水體顏色變化：分別取四組人工海水，通過對(duì)比富集前后水體吸光值的變化，判定光敏劑預(yù)處理效果。

牡蠣感官變化：分別對(duì)比四組牡蠣光動(dòng)力殺菌方法處理后，拍照并比較外觀、氣味、顏色差異。

結(jié)果表明，光敏劑預(yù)處理后水體顏色表明其被牡蠣富集，如圖2所示，低(5μM)、中(20μM)、高(80μM)濃度光敏劑組均對(duì)光敏劑有較好的吸收；光敏劑預(yù)處理后的牡蠣，相比于空白組，高(80μM)濃度組牡蠣肉明顯呈黃色、有姜黃素的特異性味道，同時(shí)低(5μM)、中(20μM)濃度組牡蠣肉體感官顏色、氣味基本無變化。這說明富集并吸收一定濃度(5μM和20μM)光敏劑后，牡蠣在感官上無明顯變化，符合生食牡蠣的感官要求，為了獲得更佳殺菌效果，本發(fā)明中采用20μM的光敏劑濃度進(jìn)行預(yù)處理。

3、對(duì)鮮活牡蠣的總菌殺滅實(shí)驗(yàn)

光敏劑預(yù)處理牡蠣：將新鮮的活牡蠣分成兩組，一組置于普通的人工海水中，一組置于含有濃度為20μM姜黃素的人工海水中，預(yù)處理6h，貝水比為1∶4。

牡蠣照射：將光敏劑預(yù)處理后的牡蠣在無菌條件下開殼，置于LED光源下照射一定時(shí)間(60s)，完成殺菌過程。

細(xì)菌培養(yǎng)：在無菌條件下，將兩組牡蠣肉進(jìn)行勻漿并分別用無菌水稀釋到100倍，兩組不同牡蠣的不同稀釋液均取200μL接種到LB固體培養(yǎng)基上，接種后培養(yǎng)基置于25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h，統(tǒng)計(jì)各組菌落數(shù)目。每組設(shè)置三個(gè)平行。

如圖3所示，結(jié)果表明，相比于空白對(duì)照組牡蠣中菌落總數(shù)1.06×105cfu/g，姜黃素光動(dòng)力實(shí)驗(yàn)組牡蠣中菌落總數(shù)僅為5.33×103cfu/g，細(xì)菌殺滅率達(dá)到94.96％。

4、其他光敏劑對(duì)牡蠣總菌殺滅實(shí)驗(yàn)

光敏劑預(yù)處理牡蠣：將新鮮的活牡蠣分成兩組，一組置于普通的人工海水中，一組置于含有濃度為20μM核黃素的人工海水中，預(yù)處理6h，貝水比為1∶4。

牡蠣照射：將光敏劑預(yù)處理后的牡蠣在無菌條件下開殼，置于LED光源下照射一定時(shí)間(60s)，完成殺菌過程。

細(xì)菌培養(yǎng)：在無菌條件下，將兩組牡蠣肉進(jìn)行勻漿并分別用無菌水稀釋到100倍，兩組不同牡蠣的不同稀釋液均取200μL接種到LB固體培養(yǎng)基上，接種后培養(yǎng)基置于25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h，統(tǒng)計(jì)各組菌落數(shù)目。每組設(shè)置三個(gè)平行。

如圖4所示，結(jié)果表明，相比于空白對(duì)照組牡蠣中菌落總數(shù)2.3×105cfu/g，采用核黃素作為光敏劑的光動(dòng)力實(shí)驗(yàn)組菌落總數(shù)為1.7×105cfu/g。通過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用核黃素為光敏劑的光動(dòng)力冷殺菌技術(shù)對(duì)牡蠣總菌的殺菌率僅能達(dá)到26.09％～47.83％，其殺菌效果明顯不如采用姜黃素作為光敏劑的光動(dòng)力殺菌方法，故本發(fā)明采用姜黃素作為光敏劑進(jìn)行牡蠣的殺菌保鮮加工。

所有上述的首要實(shí)施這一知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并沒有設(shè)定限制其他形式的實(shí)施這種新產(chǎn)品和/或新方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將利用這一重要信息，上述內(nèi)容修改，以實(shí)現(xiàn)類似的執(zhí)行情況。但是，所有修改或改造基于本發(fā)明新產(chǎn)品屬于保留的權(quán)利。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。