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盐渍和干制工艺中小黄花鱼脂质的变化

2020-08-13丹,琪,2,明,健,勇,2

大连工业大学学报 2020年3期
关键词:水解脂质亚硝酸盐

吕 丹 丹, 赵 琪,2, 曹 天 明, 李 健, 周 大 勇,2

( 1.大连工业大学 食品学院, 辽宁 大连 116034;2.大连工业大学 国家海洋食品工程技术研究中心, 辽宁 大连 116034 )

0 引 言

小黄花鱼(Pseudosciaenapolyactics),广泛分布于黄海和东海北部,具有营养丰富、蛋白质优质、风味独特等特点。腌制是中国传统延长鱼类货架期的方式之一,具有操作简单易工业化生产、产品风味独特、耐贮藏等优点[1]。在腌制加工中,鱼肉中的脂肪在微生物代谢分解作用下产生游离脂肪酸(FFA),FFA在自身组织酶作用下生成过氧化物,再进一步地分解成小分子的醛、酮、酸等形成特殊的酸败味[2],同时还会引起鱼体组织、水合能力、颜色、风味等品质恶化。

食品中脂肪氧化的研究目前主要集中在肉制品[3]和乳制品[4]等,对水产品尤其是腌制水产品的研究还比较少。研究水产品腌制过程中脂质变化规律,都是分析组织中脂肪酸组成、过氧化值及丙二醛的变化[5]。但在食品体系中的脂质组成复杂,除FFA外还含有甘油酯[6]、磷脂[7]及胆固醇[8]等,可见,明确腌制鱼加工过程中脂质氧化规律可靶向调控脂质氧化。

通过测定小黄花鱼腌干加工中的基本组成、脂肪水解与氧化指标以及脂质的组成信息,明确加工中营养组成,尤其是脂质组成的变化,以期为腌干鱼实际生产提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小黄花鱼,质量(300±10) g,购自大连长兴市场,充氧水中暂养。三氯乙酸、硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸、硝酸银,分析纯,上海生工试剂有限公司;三氯甲烷、正己烷、甲醇,色谱级,上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 仪器与设备

JYL-C022E型匀浆机,德国IKA公司;CF16RX Ⅱ型高速冷冻离心机,日本日立公司;MK-6S棒状薄层色分析仪,日本雅特隆公司;PHS-3C PH计,上海虹益仪器仪表有限公司;LC-20AD液相色谱仪,日本岛津公司;Agilent 7890A气相色谱仪,美国Agilent公司。

1.3 方 法

1.3.1 工艺流程

将小黄花鱼去头去尾,内脏除尽,鱼体洗净,背部剖开分成两片,去脊椎骨,鱼片随机分组。

腌制:在盐水浓度2.56 mol/L、鱼片质量与腌制液体积比(g/mL) 1∶2、腌制温度(4±1) ℃条件下进行腌制,腌制时间6 d,其间每隔12 h上下翻动一次,每隔2 d取样测定基本营养组成。

干制:腌制6 d后鱼片沥干水分,于50 ℃电热恒温干燥箱中干制至水分质量分数为20%左右,每组样品平行测定3次取平均值。

1.3.2 基本营养成分的测定

参照GB/T 5009.3—2016测定水分;参照GB/T 5009.5—2016测定蛋白质;参照GB/T 5009.6—2016测定脂肪;参照GB/T 5009.4—2016测定灰分。

1.3.3 挥发性盐基氮(TVB-N)的测定

参照GB/T 5009.228—2016测定TVB-N。

1.3.4 亚硝酸盐的测定

采用盐酸萘乙二胺分光光度计比色法[9]测定,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后,再与盐酸萘乙二胺偶合形成紫红色染料,外标法测得亚硝酸盐的质量分数。该产物在538 nm处有最大吸收,吸光度与亚硝酸盐的质量分数成正比。

1.3.5 鱼油的提取

采用氯仿-甲醇法提取鱼肉组织的总脂。在锥形瓶中,将100 g均质化的鱼肉与300 mL体积比2∶1的甲醇和氯仿混合溶液混匀,在30 ℃下磁力搅拌1 h后加入氯仿和去离子水各100 mL,充分振荡30 s,以8 000 r/min离心10 min。收集有机层并旋转蒸发,在35 ℃下用氮气干燥。称重后于-80 ℃下储存,1周内进行分析。

1.3.6 脂质组成的测定

采用Iatroscan MK-6S薄层色谱-火焰离子化检测分析仪分析脂质组成[10]。

1.3.7 脂肪酸组成及相对质量分数的测定

采用Agilent 7890A气相色谱/5977A质谱仪(GC-MS)系统分析脂肪酸组成[11]

1.3.8 脂肪水解和过氧化值指标的测定

参照GB/T 5009.229—2016测定酸值(AV);参照GB/T 5009.227—2016测定过氧化值(POV)。

硫代巴比妥酸值(TBARS)的测定参考Lee等[12]的方法,实验取3次平行。取样品0.5 g (空白组为0.5 mL水),加入混合液(0.375%硫代巴比妥酸、15%三氯乙酸、0.25 mol/L盐酸溶液) 2.5 mL,混合后振荡混匀,沸水浴15 min,至溶液变粉红色,流水冷却后于5 500 r/min、20 ℃条件下离心25 min,取上清液置于96孔板中,用酶标仪测定532 nm处吸光度。

1.3.9 PC与PE含量的测定

PC和PE的定量分析在配备有ELSD 6000检测器(美国科达公司)的Shimadzu LC-20AVP系统进行。脂质样品质量浓度2.0 mg/mL,从制备的PC (16:0/18:1)和PE (16:0/18:1)的储备溶液构建的标准曲线获得PC和PE质量分数,以mg/g表示,以干基计。

1.3.10 数据处理方法

实验进行3次重复,数据表示为(平均值±标准偏差)。使用SPSS 16.0软件进行统计学分析。通过单因素方差分析(Student-Newman-Keul事后检验)评估平均值之间的差异,每组数据不同小写字母代表差异显著(P<0.05)。

2 结果与讨论

2.1 TVB-N与亚硝酸盐含量

由表1可知,腌制及干制后TVB-N值均显著增加(P<0.05),这是由于鱼片在微生物作用下产生挥发性氨和三甲胺等低级胺类化合物。但最终产品中TVB-N值未超过鱼肉腐败极限[13](每100 g含25~30 mg)。加工过程中鱼片的亚硝酸盐含量逐渐增加,在最终产品中达到峰值,但低于人体安全摄入标准[14]。

表1 小黄花鱼加工过程中的含氮量(以湿重计)

2.2 基本营养组成

小黄花鱼腌制过程中基本营养成分变化如表2所示。至第6天时,水分下降了21.60%,这是因为盐分进入鱼肉组织,形成较高的渗透压,使水分从组织中排除。与水分相反,腌制鱼中盐分含量逐渐上升,在腌制6 d时达到最高。在腌制过程中,小黄鱼的灰分逐渐增加,水分含量逐渐降低,肉质较紧凑,无机成分较高。粗蛋白和粗脂肪质量分数均随腌制时间逐渐降低,下降幅度分别为15.72%和22.82%,这是由于水分的散失及盐分的增加破坏了腌制鱼肉的组织结构,在微生物和内源性酶类的共同作用下[15],促进了蛋白与脂肪的分解。在腌制过程中,一部分水分和溶质从肌肉组织中除去和溶出,降低了肌肉组织的水分活度,对微生物的生长发育、酶的活力、溶氧量等产生影响,达到抑制腐败变质的目的。

表2 小黄花鱼腌制过程基本营养成分(以湿重计)

2.3 脂质水解与氧化指标

如表3所示,AV用以衡量腌制品中游离脂肪酸的含量,腌制及干制加工中AV值呈上升趋势,表明脂质发生水解。在整个腌制鱼加工过程中POV和TBARS两者的变化趋势基本一致,均呈现先增加后下降的趋势。表明在加工期间伴随脂质氧化的发生,POV与TBARS的升高主要是脂质初级氧化产物的出现。干制后POV值与TBARS值显著下降(P<0.05),可能是由于高温干制引起低分子质量的醛和酮的挥发[16]。

表3 小黄花鱼加工过程脂质氧化指标变化

2.4 脂肪酸组成

从小黄花鱼组织中提取粗脂质中脂肪酸组成的变化如表4所示。在新鲜样品中,单不饱和脂肪酸(MUFAs)占优势((40.76±0.12)%),其次是饱和脂肪酸(SFAs)和多不饱和脂肪酸(PUFAs)。鲜鱼中含有7种主要脂肪酸,包括棕榈酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0) 2种SFAs,棕榈油酸(C16:1n-7)和油酸(C18:1n-9) 2种MUFAs,以及二十碳五烯酸(EPA)(C20:5n-3)、二十二碳五烯酸(DPA)(C22:5n-3)和二十二碳六烯酸(DHA)(C22:6n-3) 3种PUFAs。

表4 小黄花鱼加工过程脂肪酸组成变化

在盐析和干燥过程后,SFAs和MUFAs的质量分数略微增加(P<0.05),而PUFAs的质量分数略微降低(P<0.05),其中EPA和DHA下降显著,分别降低了18.44%和19.25%。PUFAs 的氧化速率高于SFAs和MUFAs,导致脂肪酸组成中多不饱和脂肪酸的质量分数降低,与成熟期间干腌火腿皮下脂肪中一些多不饱和脂肪酸质量分数变化规律一致[17]。此结果与POV和TBARS的规律一致,进一步证明了脂肪酸氧化的发生。

AI和TI值与动脉粥样化和血栓形成具有正相关性,AI和TI值高说明易形成两种病。鲜鱼在加工期间,AI和TI值均显著增加(P<0.05),表明营养成分流失。从营养和健康指标的变化中可以看出,尽管腌制和风干会造成一部分营养成分损失,最终产品依然能被视为健康产品。

2.5 脂质组成变化分析

小黄花鱼在腌干加工中脂质组成变化如表5所示。在所有脂质中,TAG是新鲜小黄花鱼含量最丰富的脂质,PoL作为第二主要成分,还含有少量FFA、胆固醇(CHO)、甘油二酯(DAG)和甘油一酯(MAG)。

表5 小黄花鱼加工过程脂质组成变化

在腌干加工过程中,TAG和PoL的质量分数减小,而DAG、MAG和FFA的质量分数均增加(P<0.05)。结果表明,在加工中TAG和PoL发生水解,与盐渍和发酵过程中虾(Acetesvulgaris)的脂质变化规律一致[18]。这些变化可能是由于内源性和微生物脂肪酶、磷脂酶引起的脂质水解和游离脂肪酸的释放,不饱和脂肪酸是脂质氧化中最敏感的成分[19]。随着加工过程中FFA的增加,脂质氧化可以更快地进行。

2.6 PC与PE变化分析

小黄花鱼在腌制及干制过程中PC和PE变化如表6所示,新鲜小黄花鱼极性脂质中PC和PE的质量分数在腌干后显著降低(P<0.05),分别下降了41.01%和52.73%,可见,干制中PE质量分数下降的速率远高于PC,是由于PE的氧化稳定性更差,与鸡肉氧化变质过程脂质氧化速率规律一致[20]。PC和PE质量分数的降低进一步证明了脂质的水解。

表6 小黄花鱼加工过程脂肪氧化指标变化

3 结 论

小黄花鱼的脂质主要由TAG、FFA、DAG和PoL组成,其中PC和PE是极性脂的主要成分,PUFA中EPA和DHA的含量尤为丰富。在腌制及干制过程中,发生了营养成分的质量分数变化,包括水分增加、灰分流失、蛋白质降解。在腌干加工中,脂质发生水解,导致TAG、PC和PE质量分数的降低及FFA质量分数和AV值的增加。同时,脂肪酸发生氧化,引起脂肪酸组成中PUFAs降低,SFAs和MUFAs增加。但n-6型多不饱和脂肪酸与n-3型多不饱和脂肪酸仍保持较高水平,AI和TI相对较低。

水产品的腐败主要由两个因素引起:一是微生物的污染及微生物的生长繁殖;二是脂肪氧化酸败。在水产品腌干工艺中,为了提高制品品质,可结合低温贮藏、降低食盐浓度、采用混合盐渍法、缩短腌制时间、控制干制温度、真空包装、应用乳酸菌等竞争性微生物、应用防腐剂等方式提高制品品质。

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