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蟹黄油的理化性质及其营养功能成分分析

2015-12-20邵利平夏文水姜启兴许艳顺许学勤

食品工业科技 2015年4期
关键词:蟹黄青素河蟹

邵利平,夏文水,姜启兴,许艳顺,许学勤

(江南大学食品学院,江苏无锡214112)

蟹黄油的理化性质及其营养功能成分分析

邵利平,夏文水,姜启兴,许艳顺,许学勤*

(江南大学食品学院,江苏无锡214112)

为了解残次蟹蟹黄油的应用价值,采用气相色谱法,火焰原子吸收法和紫外分光光度法等对其理化指标、脂肪酸组成、矿物质元素含量、功能性物质虾青素和磷脂的含量进行了测定,并分析了蟹黄油的抗氧化活性。结果表明,蟹黄油的不饱和脂肪酸含量较高,达到了76.79%,其中棕榈酸、油酸、亚油酸、EPA以及DHA的含量丰富,分别为17.09%、33.92%、20.20%、3.73%和4.19%,矿物质元素P、Na、K、Ca等含量丰富,虾青素和磷脂的含量较高,分别为0.051%和118.28mg/g。此外,蟹黄油的抗氧化活性随着质量浓度的增加而增加。表明蟹黄油具有较高的营养价值,可以开发成为一种功能性食品,具有较高的应用价值。

蟹黄油,脂肪酸,磷脂,虾青素,抗氧化活性

河蟹(Eriocheir Sinensis Milne-Edwards),隶属甲壳纲,绒螯蟹属,是一种大型的甲壳动物,属名贵淡水产品,具有很高的经济价值[1]。河蟹不仅肉质鲜美,而且营养丰富,除含有丰富的蛋白质、脂肪和多糖等营养成分外,还含有多种矿物质以及铜、铁、锌、碘等微量元素及人体必需的氨基酸,具有很高的营养价值[2]。水产品的脂肪中多不饱和脂肪酸含量丰富,具有预防心血管疾病、抗炎症和抗过敏等生理功能,其中ω-3型多烯酸即EPA、DHA(即二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸)是人体所需的重要脂肪酸[3]。因此,淡水产品油脂具有较高的保健价值。陆剑锋等[2]对速冻蟹黄粉进行了营养成分分析及品质评价研究,陶学明等[4]利用梭子蟹下脚料提取蟹油,并对其脂肪酸组成进行了分析,然而目前还未见到关于河蟹蟹黄油的研究报道。对于市场上难以鲜销的质量在10~50g之间的残次小河蟹,经过长期积压后失去食用价值,不仅是一个很大的资源浪费,而且对养殖户也造成巨大的亏损,大大挫伤了蟹农的养殖积极性,在很大程度上制约着我国河蟹产业化的进一步发展。蟹黄是河蟹的精华之所在,而小河蟹蟹黄中蟹黄油的含量高达37%左右,只要合理地加以开发利用,小河蟹在保健品和功能性食品等领域将大有作为。因此,本文主要对以残次小河蟹制备的蟹黄油的营养及功能性成分进行分析,以期为残次小河蟹的增值加工提供科学依据。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

河蟹南京固城湖食品科技有限公司(约10~50g);氯仿、甲醇、氢氧化钾、浓盐酸、乙酸、丙酮等试剂均为分析纯。

DK-8AXX型电热恒温水槽上海一恒科技有限公司;JB 5374-91电子天平梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;ALPHA 1-2 LD plus型冷冻干燥机

德国Martin Christ公司;R501B旋转蒸发器无锡星海王生化设备有限公司;GC-2010气相色谱仪日本岛津公司;UV1000紫外-可见分光光度计上海天美科学仪器有限公司;PE-2280火焰院子吸收仪PerkinElmer股份有限公司;Varian Cary 50紫外分光光度计美国瓦里安(中国)有限公司;SHZ-3型循环水多用真空泵上海沪西分析仪器厂有限公司;酯化装置本实验室组装。

1.2实验方法

1.2.1原料预处理工艺鲜活小河蟹→清洗→蒸煮→分割(剥壳、剔出蟹黄)→包装(冷盆、分装、封口)→速冻→蟹黄粉避光冷藏。

1.2.2蟹黄油的制备以氯仿∶甲醇=2∶1(V∶V)混合溶剂为提取溶剂,在料液比为1∶10,温度为60℃条件下恒温浸提1h。用玻璃过滤器过滤,收集滤液,减压蒸馏回收氯仿甲醇(CM)混合溶剂后得蟹黄油,于60℃烘箱中干燥至恒重,避光4℃冷藏备用。

1.2.3蟹黄油的理化指标分析熔点:按GB/T 12766-2008方法测定;折光指数:按GB/T5527-2010方法测定;密度:按SN/T 0801.8-2010方法测定;碘价:按GB/T 5532-2008方法测定;过氧化值:按GB/T 5538-2005方法测定;酸价:按SN/T 0801.19-1999方法测定;皂化值:按GB/T5534-2008方法测定;不皂化物:按GB/T5535.1-2008方法测定。

1.2.4蟹黄油的脂肪酸组成分析采用气相色谱法测定。

1.2.4.1样品前处理取约50~60mg提取出的油脂样品于试管中,加入0.5mol/L的NaOH-甲醇溶液2mL,60℃水浴中加热至油珠完全溶解,冷却后加入25% BF3-甲醇溶液2mL,60℃水浴酯化20min,冷却后加入2mL正已烷,振摇,加入2mL饱和NaCl溶液振摇,离心取上层有机相于干燥试管中,并加入少量无水硫酸钠以除去微量的水,供分析使用。

1.2.4.2分析条件色谱柱CP-Sil 88,100m(柱长)× 0.25mm id(内径),液膜厚度0.2μm;载气:氮气(N2),流量1.2mL/min;程序升温:起始温度为120℃,保留8min,10℃/min升至190℃(15min),再以2℃/min升至215℃(35min);FID温度:250℃;进样量:0.5μL;分流比:10∶1,并采用面积归一化法确定其相对百分含量。

1.2.5蟹黄油中虾青素含量的测定精确称量15~30mg的蟹黄油于4mL的离心管中,加入含2.5%乙酸的二甲基亚砜(DMSO)溶液2mL,混匀,在70℃保温50min,离心(3500r/min,15min),将提取液转入10mL的棕色容量瓶中,重复提取操作,直至提取液为无色,用DMSO定容至10mL,体积记为V,在波长为489nm处吸取1mL待测液测其吸光度,记为A,虾青素含量(X)的计算公式[5]如下:

式中:X为虾青素的含量,A为吸光值,V为提取样品的体积(mL),1908为消光系数,m为蟹黄油的质量。

1.2.6磷脂按照GB/T5537-2008测定。

1.2.7蟹黄油矿物质元素的测定P采用紫外分光光度法测定,其余Ca、Mg、K、Na、Fe、Zn、Mn、Cu等采用火焰原子吸收法进行测定。

1.2.8蟹黄油抗氧化活性的测定根据Singh[6]的方法并作稍微改动:吸取不同质量浓度的蟹黄油溶液(质量浓度分别为2、4、6、8、10、20、30、40、50、60mg/mL)0.5mL加入到5mL的DPPH(0.04g/L)无水乙醇溶液中,剧烈混匀,在黑暗处反应30min,取出,在波长为517nm处测其吸光度,DPPH自由基清除率的计算公式如下:

式中:ODs为样品溶液的吸光度值,ODc为空白样的吸光度值,以同体积的无水乙醇,代替样品溶液,作空白组。

1.2.9数据分析所有数据采用Origin 8.6进行统计分析并作图。数据采用平均值±标准偏差(Mean±SD,n=3)表示。

2 结果与讨论

2.1蟹黄油的理化特性指标

表1列出了蟹黄油与对虾虾油[7]的理化指标,可以发现,蟹黄油游离脂肪酸的含量为2%,酸价为3.99mg/g,这可能是油脂制备过程中发生了分解;过氧化值为2.16mmol/kg,这些指标均比梁锐等[7]制备的南美白对虾虾油中的理化性能要好。其皂化值为203.21mg/g,碘价为98.24g/100g,说明蟹黄油中不饱和脂肪酸的含量较高,属于不干性油。

表1 蟹黄油的理化特性分析Table.1 The analysis of physicochemical properties of crab oil

2.2蟹黄油的脂肪酸组成

蟹黄油的脂肪酸组成及归一化含量如表2所示,结果表明蟹黄油由15种脂肪酸组成,碳链长度主要在C16~C22之间。其中含有6种饱和脂肪酸(SFA),3种单不饱和脂肪酸(MUFA)和6种多不饱和脂肪酸(PUFA)。其中不饱和脂肪酸的含量丰富,达到了76.79%,棕榈酸、油酸以及亚油酸的含量较高,分别为17.09%,33.92%和20.20%。研究表明,单不饱和脂肪酸在预防动脉粥样硬化和心血管疾病、降低血脂等方面具有显著作用,而多不饱和脂肪酸可调节细胞构型和细胞膜的通透性,并转化为如凝血黄素、消炎素以及白三烯素等具有重要生理功能的代谢产物,发挥生理调节功能[8]。此外蟹黄油中还含有一般的常见淡水产品不具有的EPA和DHA,含量分别为3.73%和4.19%,其具有许多促进健康的作用,如抗氧化、抑制癌症以及降血糖等[9]。因此,蟹黄油是一种很好的保健油脂,对其开发利用具有广阔的市场前景。

表2 蟹黄油的脂肪酸组成及含量Table.2 The fatty acids composition of crab oil

2.3蟹黄油中矿物元素含量分析

蟹黄油中含有各种珍贵的矿物质,具体见表3。其中P、Na、K、Ca等元素的含量较高,也含有一些微量矿物质元素如Zn、Fe、Cu、Mn,这些都是人体必需,且体内不能合成,必须从食物中摄取的。P是维持骨骼和牙齿的必要物质,几乎参与所有生理上的化学反应,而且还具有使心脏有规律地跳动、维持肾脏正常机能和传达神经刺激等多种生理功能[2]。因此可以将蟹黄油开发成补磷的保健品。

表3 蟹黄油重要矿物元素含量Table.3 The contents of important minerals in crab oil

2.4蟹黄油虾青素和磷脂含量的测定

蟹壳内色素的主要组成成分为虾青素酯。虾青素呈鲜艳的红色,可作为天然保健着色剂的有效来源,是自然界抗氧化性最强的天然分子。提取的蟹黄油呈现出鲜亮的橙红色,由表4可以看出,蟹黄油中具有丰富的虾青素,含量达到了0.051%,比南极磷虾虾粉中的虾青素[10]含量要高出很多,因此可以将蟹黄油可以开发成为一种天然的着色剂等。

表4 蟹黄油虾青素和磷脂含量Table.4 The content of astaxanthin and phospholipid of crab oil

磷脂是一种人体不可或缺的重要的功能特性物质。表4表明蟹黄油中含有丰富的磷脂,为118.28mg/g,高于咸水鳗鱼油[11]以及鲻鱼油[11]的磷脂含量,但比白鲢鱼脑油[12]的磷脂含量要低。因此,可以将蟹黄油开发成为一种功能性产品,具有广阔的应用前景。

图1 蟹黄油自由基清除能力与质量浓度的关系Fig.1 The relationship between concentration and capacity of DPPH radical scavenging of crab oil

2.5蟹黄油抗氧化活性的分析

据文献报道[13],油脂中的多不饱和脂肪酸具有抗氧化活性,当吸烟者食用鱼油时,具有抗氧化活性的油脂可以提高吸烟者的抗氧化能力,降低香烟带来的危害。Richard等[14]对超氧阴离子的清除能力进行了研究,发现其抗氧化能力随着脂肪酸不饱和程度的提高而提高。本文也研究了蟹黄油清除自由基的能力。蟹黄油清除DPPH自由基能力与质量浓度的关系如图1所示,以α-生育酚(VE)为对照。结果表明,蟹黄油具有较强的抗氧化活性,且随着质量浓度的增加,蟹黄油的自由基清除活性在增强,当蟹黄油的质量浓度为60mg/mL时,其对DPPH自由基的清除率达到了59.61%。因此,可以将蟹黄油开发成为一种天然的功能性自由基清除剂。

3 结论

本文制备的蟹黄油由15种脂肪酸组成,其中不饱和脂肪酸含量丰富,达到了76.79%,油酸、亚油酸以及棕榈酸是含量最为丰富的脂肪酸,含量分别为33.92%,20.20%和17.09%,而且较其他淡水资源,蟹黄油的EPA和DHA的含量也极为丰富,分别为3.73%和4.19%,说明蟹黄油具有很高的营养价值。矿物质元素P等含量丰富,虾青素和磷脂的含量较高,分别为0.051%和118.28mg/g,此外,蟹黄油具有抗氧化活性,且其随着质量浓度的增加而增加。因此,可以将蟹黄油进一步开发为矿物质补充剂或者保健油脂,具有广阔的市场前景。

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Analysis of physicochemical properties and nutritive and functional composition of crab oil

SHAO Li-ping,XIA Wen-shui,JIANG Qi-xing,XU Yan-shun,XU Xue-qin*
(College of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214112,China)

The physicochemical properties,fatty components,contents of minerals and contents of functional materials had been mainly researched with crab oil using gas chromatography,flame atomic absorption spectrometry and ultraviolet spectrophotometry.The antioxidant activity of crab oil was also analyzed.The results showed the content of UFA of crab oil was 76.79%,higher than SFA.Among them,the contents of palmitic acid,oleic acid,linoleic acid,EPA,DHA were 17.09%,33.92%,20.20%,3.73%and 4.19%,respectively. The content of P,Na,K,Ca were rich.The contents of astaxanthin and phospholipids were 0.051%and 118.28mg/g,respectively.And the antioxidant activity of crab oil increased with the increasing of mass concentration.It indicated that crab oil had the high nutritional value and could be developed as a functional food and had promising application potential.

crab oil;fatty acid;phospholipids;astaxanthin;antioxidant activity

TS254.1

A

1002-0306(2015)04-362-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.04.070

2014-05-07

邵利平(1990-),女,硕士研究生,研究方向:水产品加工。

许学勤(1956-),男,副教授,研究方向:食品加工技术。

南京市321创新项目。

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