茶多酚应用于捕获鱿鱼制品内源性甲醛的研究
沈 鹏 李迪伟 王巧巧 俞其林 朱军莉
(浙江工商大学 食品与生物工程学院,浙江杭州310012)
[摘 要] 结合鱿鱼制品加工工艺实际,评价了甲醛捕获剂茶多酚在鱿鱼制品浸泡、蒸煮和复水工艺中的应用效果。通过试验发现,采用茶多酚溶液浸泡或蒸煮、既浸泡又蒸煮鱿鱼片后生产的鱿鱼制品甲醛含量显著降低,其中浸泡效果更佳。确定了茶多酚浸泡的作用条件,浸泡时间延长和浓度增加有利于捕获甲醛,但对品质有一定影响,而浸泡液pH值大小对样品中甲醛含量无显著影响。实际加工中可选择用自来水溶解茶多酚,浓度0.05%—0.15%、低温浸泡8—12h,并且鱿鱼半成品直接用0.05%茶多酚溶液复水加工也能显著降甲醛含量。因此,茶多酚作为一种良好的甲醛捕获剂,可应用于鱿鱼制品加工过程中甲醛的控制。
[关键词] 鱿鱼制品;甲醛;茶多酚;控制
Study on the Capture of Tea Polyphenol with Intrinisic Formaldehyde in Squid Products
Shen Peng Li Diwei Wang Qiaoqiao Yu Qilin Zhu Junli
(College of Food Science and Biotechnology,Zhejianggongshang University,Hangzhou Zhejiang 310012,China)
Abstract:Combined with the processing of squid products,the effects of tea polyphenol(TP)capturing formaldehyde were assessed in the steps of immersion,cooking and rehydration of squid dry thread.The results indicated that the formaldehyde content of squid semifinished product decreased significantly by the immersion or/and cooking with tea polyphenol,the better for immersion treatment.The longer immersion time and the higher immersion concentration of tea polyphenol can benefit for the capture of formaldehyde,while influence of pH value on formaldehyde content of squid semifinished product wasn’t significant.The treated condition of TP in the processing was optimized for solution mode of tap water,concentration of immersion solution in 0.05%—0.15% and time of immersion in 8—12 h at low temperature.The content of formaldehyde in squid semifinished product also reduced on the rehydration process treated directly by 0.05% tea polyphenol.Therefore,TP as agood capture of formaldehyde,has a application in control the content of formaldehyde in the squid products processing.
Key words:Squid product;formaldehyde;tea polyphenol;control
近年来,水产制品及水发产品中甲醛含量超标的事件频见报道,使水产品甲醛问题成为公共卫生关注的焦点,并被列入国家食品安全战略研究的重点。水产品甲醛的来源比较复杂,包括外源性添加和内源性生成。外源性添加主要为有些不法商贩为牟取暴利在水产品特别是水发水产品中人为地添加甲醛来延长水产品的货价期;内源性生成主要指水产品在贮藏和加工过程在某些酶和微生物作用下自身形成甲醛。研究发现水产品中甲醛作为一种代谢中间产物而普遍存在,尤其是海水鱼类龙头鱼和鳕鱼及鱿鱼制品甲醛本底含量较高。高含量的天然甲醛对人体食用安全具有潜在的危害,因此控制或降低水产食品中甲醛含量具有重要意义。
水产品内源性甲醛的控制研究鲜见报道,在其贮藏加工过程中至今未有有效降低甲醛的方法。目前,研究发现利用甲醛捕获剂清除环境中甲醛是一种较为理想的方法,已开发的甲醛捕获剂大多适用于室内空气、木板等,且各有缺点,仍未见适用于食品的甲醛捕获剂。茶多酚是一种含有70%—80%的以儿茶素类为主的黄烷醇类化合物,具有抗氧化、抗肿瘤及调节免疫等多种生理学功效。前期研究已筛选确定了茶多酚能有效降低鱿鱼高温条件下甲醛含量,分析了茶多酚与甲醛标准溶液的反应特性,在偏碱性(pH>7)、较高温度条件(>60℃)下茶多酚跟甲醛具有良好的反应能力,进一步阐明了儿茶素类具有较强的与甲醛反应的特性是A环的间苯三酚型结构。由于茶多酚是一种天然产物,具有来源广泛、价格低廉、安全性好等特点,因此将其应用于水产品中甲醛的控制有重要价值。本文从鱿鱼制品的加工工艺出发,着重评价了茶多酚作为捕获剂对鱿鱼丝制品浸泡、蒸煮和复水工艺后甲醛含量及品质的影响,优化了茶多酚溶液浸泡时间、pH和浓度,为茶多酚应用于鱿鱼制品加工过程奠定良好的基础。
1. 材料与方法
1.1 原料
秘鲁鱿鱼由浙江舟山兴业有限公司提供,-70℃保存。鱿鱼丝生产以秘鲁鱿鱼为原料。茶多酚购于杭州浙大茶叶科技有限公司,纯度98%。
1.2 主要仪器与试剂
安捷伦1100高效液相色谱仪,带紫外检测器;Hypersil ODS2-C18柱,4.6mm×200mm,5μm;CHROMA METER CR400色差仪:KONICA MINOLTA,JAPAN。2,4-二硝基苯肼(DNPH)分析纯,购于上海化学试剂公司;甲醛标准溶液(100mg/L)购于华东医药股份有限公司;甲醇,色谱纯,购于TEDIA公司;磷酸和液状石蜡均为分析纯,购于华东医药公司。
1.3 甲醛的测定
样品前处理用蒸馏法,称取匀浆样品约5.0g于蒸馏瓶中,加入液状石蜡5mL和10%磷酸溶液10mL,玻璃珠数粒,进行蒸馏,收集蒸馏液定容至100mL,作为甲醛样品溶液。利用高效液相色谱(HPLC)测定甲醛含量,取1mL样品溶液,加入2,4-二硝基苯肼(DNPH)衍生剂0.5mL,60℃下衍生15min,流水冷却,0.45μm滤膜过滤后,取20μL进样测定。
1.4 蛋白含量的测定
鱿鱼中蛋白含量的测定采用凯氏定氮法。
1.5 鱿鱼丝半成品色差评价
采用相机拍摄与色彩色差计两种方法对不同浓度茶多酚浸泡液处理的鱿鱼丝半成品的色差进行分析。其中色彩色差计数据分析采用CIE LAB表色系统的方法分析,各参数及公式定义如下:L*(lightness)称为明度指数;+a*(redness)代表红色,-a*(greenness)代表绿色:称为彩度指数;+b*(yellowness)代表黄色,-b*(blueness)代表蓝色:称为彩度指数;C*={(a*)2+(b*)2}1/2,称为彩度。
1.6 茶多酚浸泡和蒸煮方式对鱿鱼半成品甲醛含量的影响
鱿鱼三去,清洗,剖片,鱿鱼片分别采用如下方式加工成半成品:不浸泡用0.1%茶多酚溶液蒸煮;用0.1%茶多酚溶液浸泡24h后用水蒸煮;用0.1%茶多酚溶液浸泡24h后用浸泡液蒸煮。测定半成品甲醛含量,同时做原工艺加工半成品为对照实验。
1.7 茶多酚浸泡对鱿鱼丝半成品甲醛和品质的影响
选择水和0.1%的茶多酚溶液按肉水比为1∶2浸泡鱿鱼片,在4℃条件,分别浸泡2 h、4 h、8 h、12 h、16 h,用浸泡液蒸煮,烘干成为半成品,测定半成品甲醛含量和蛋白质含量。将鱿鱼片浸泡于pH值分别为5、6、7、8的0.1%茶多酚溶液中(NaOH或HCl溶液调pH值),在4℃条件浸泡12 h,制成半成品,测定其甲醛含量。将鱿鱼片浸泡于浓度为0.01%、0.05%、0.10%、0.20%、0.40%的茶多酚溶液中,在4℃条件浸泡12h,制成半成品,测定其甲醛含量。
1.8 茶多酚复水方式对鱿鱼丝半成品甲醛含量的影响
将按原工艺加工而成的半成品用0.05%的茶多酚溶液复水3小时,再按工艺加工成鱿鱼丝,测定鱿鱼丝的甲醛含量,同时做对照实验。
2. 结果与分析
2.1 不同浸泡和蒸煮方式对鱿鱼制品甲醛含量的影响
从图9-1可以看出,用0.1%茶多酚浸泡或蒸煮、既浸泡又蒸煮三种方式加工而成的半成品甲醛含量明显低于未经茶多酚处理的样品(p<0.05),其中0.1%茶多酚溶液浸泡24h后再用浸泡液蒸煮(C组)的鱿鱼丝半成品的甲醛含量最低,为5.98 mg/kg,而用0.1%茶多酚溶液浸泡24h后用水蒸煮(B组)次之,用0.1%茶多酚溶液直接蒸煮(A组)略差。结果表明,鱿鱼片经茶多酚浸泡和蒸煮可以进入鱿鱼体内,较长时间的浸泡效果更佳,并在整个加工阶段利用蒸煮、烘干时的高温条件与鱿鱼体内的甲醛发生了反应,进一步说明茶多酚确实能捕获鱿鱼体内的甲醛。因此,在实际应用时可以考虑采用茶多酚溶液浸泡鱿鱼片,并用浸泡液蒸煮鱿鱼。
2.2 不同浸泡时间对鱿鱼制品甲醛和蛋白质含量的影响
从图9-2结果显示,浸泡时间对半成品甲醛含量有显著影响(p<0.05),茶多酚溶液和水浸泡鱿鱼片,随着浸泡时间延长,鱿鱼半成品的甲醛含量越低,其中茶多酚溶液浸泡样品中的甲醛含量显著低于水浸泡(p<0.05)。茶多酚处理12h后甲醛含量基本无变化,可能是由于茶多酚结合甲醛反应达到平衡,而水浸泡样品甲醛减少原因可能是因为鱿鱼体内的部分游离甲醛可溶于水。
图9-1 不同浸泡和蒸煮方式对半成品甲醛含量的影响
注:图中不同字母标记的值表示差异显著(P<0.05)。下同。A.用0.1%茶多酚溶液直接蒸煮,B.用0.1%茶多酚溶液浸泡24h后用水蒸煮,C.用0.1%茶多酚溶液浸泡24h后用浸泡液蒸煮
(www.daowen.com)
图9-2 不同浸泡时间对半成品甲醛含量的影响
从图9-3可以看出,茶多酚溶液浸泡鱿鱼片使半成品的蛋白质含量有一定程度的减少,这主要是由于部分水溶性蛋白质在浸泡过程中溶于浸泡液中,其中当浸泡时间小于8h,蛋白质含量减少没有显著差异,当浸泡时间高于12h以上,蛋白质含量流失达最多,减少3.5%以上。故从样品蛋白质含量考虑,浸泡时间不要太长。因此,结合浸泡后甲醛含量和蛋白质含量考虑,浸泡鱿鱼片的时间应在8—12h,不应太长。
图9-3 不同浸泡时间对半成品蛋白质含量的影响
2.3 茶多酚浸泡液pH对鱿鱼制品甲醛含量的影响
从图9-4结果显示,不同pH的茶多酚溶液浸泡鱿鱼片后,半成品的甲醛含量没有显著差异,这与茶多酚甲醛标准反应体系受pH显著影响的结果不同,可能是由于茶多酚浸泡鱿鱼片只是让茶多酚进入鱿鱼体内,并进一步在鱿鱼体内与甲醛发生反应,而浸泡液体系的pH并不影响鱿鱼体内茶多酚甲醛反应,故在实际应用时,不需调节浸泡溶液的pH,只需用自来水溶解茶多酚配成浸泡液即可。
2.4 茶多酚浸泡液浓度对鱿鱼制品甲醛含量的影响
从图9-5可以看出,茶多酚浸泡液浓度对半成品甲醛含量有显著影响(p<0.05)浸泡液茶多酚含量越高,其鱿鱼制品的甲醛含量就越低,这是由于在一定范围内茶多酚浓度越高进入鱿鱼体内的量越大,捕获甲醛的茶多酚量也越多,故鱿鱼制品的甲醛含量就越低。
分析不同浓度茶多酚浸泡液处理鱿鱼后鱿鱼丝半成品颜色的变化情况,从表9-1可以看出,采用茶多酚溶液处理鱿鱼片对半成品的色泽有一定影响。茶多酚添加量高于0.20%时处理组鱿鱼片的L*值与对照组差异显著(p<0.05),茶多酚添加量高于0.10%时处理样品的a*值和b*值与对照组也有显著性差异(p<0.05),并且随着浓度的增加,鱿鱼片的红色和黄色均逐步增加。结合彩度的变化结果,茶多酚高浓度添加组(>0.2%)的鱿鱼半成品颜色呈轻微的红褐色。从茶多酚浸泡捕获甲醛的结果发现,在实际应用过程中应尽量采取较高浓度的茶多酚浸泡液处理鱿鱼样品,但是浸泡过的鱿鱼片体内可能仍然有一定量的茶多酚没有参与反应,这部分茶多酚经氧化生成醌,使鱿鱼片颜色发生变化,影响了制品的感官,故在应用时还要考虑产品色泽问题,实际可以选择0.05%—0.15%的浓度范围。
图9-4 茶多酚浸泡液的pH对半成品甲醛含量的影响
图9-5 茶多酚浸泡液浓度对半成品甲醛含量的影响
表9-1 不同浓度茶多酚浸泡液对半成品色差的影响
2.5 复水方式对鱿鱼制品甲醛含量的影响
表9-2 复水方式对半成品甲醛含量的影响
复水工艺是鱿鱼丝制品蒸煮和焙烤加工之间的用水浸泡过程,进一步优化了该工艺中茶多酚浸泡的最佳条件。从表9-2结果显示,在复水阶段用含有0.05%的茶多酚溶液复水的鱿鱼丝甲醛含量明显低于对照组样品(p<0.05)。可见,在复水阶段,溶液中的茶多酚也有部分进入了鱿鱼体内,并在后续加工过程中与鱿鱼体内的甲醛或茶多酚低聚体发生反应,降低样品中的甲醛含量。故在实际应用时可以采用较低浓度的茶多酚溶液复水半成品。
3. 结 论
本研究优化了茶多酚作为捕获剂在鱿鱼丝制品加工中的作用条件并评价了其清除甲醛的效果。研究表明,茶多酚用于鱿鱼丝制品的最佳工艺为茶多酚浸泡液用自来水溶解,浓度采用0.05%—0.15%为宜,低温浸泡8—12h,通过0.05%茶多酚溶液复水鱿鱼半成品,也能有效降低鱿鱼丝制品中的甲醛含量。
茶多酚是一类具有多个酚羟基的化合物,研究显示儿茶素类物质具有较强的结合甲醛的活性,原因在于它们的A环中存在间苯三酚型结构,而B环上羟基的数目不影响与甲醛反应的活性。没食子酰基的存在使表儿茶素没食子酸酯(ECG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)捕获甲醛的能力强于儿茶素(C)、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素(EGC)。茶多酚急性毒性低,大白鼠长期灌服833 mg/(kg·d)的茶多酚,相当于人拟用日剂量的100倍也是安全的,茶多酚与甲醛反应生成的产物属于高分子物质,急性毒性试验表明无毒性。因此,茶多酚作为新型的绿色甲醛清除剂可用于鱿鱼等加工水产品的内源性甲醛控制,具有高效、安全、经济等优点。
[参考文献]
[1]陈锡文,邓楠.中国食品安全战略研究[M].北京:化学工业出版社,2004.
[2]Rey-Mansilla M,Sotelo Cg,Moran R M.Partial purification and biochemical haracterization of TMAOase from kidney of European hake(Merluccius merluccius)[J].European Food Reaearch and Technology,2004,218(3):262-268.
[3]Kimura M,Seki N,Kimura I.Occurrence and some properties of trimethylamine-N-oxide demethylase in myofibrillar fraction from walleye pollack muscle[J].Fisheries Science,2000(66):725-729.
[4]柳淑芳,杜永芳,朱文慧,等.食用鱼类甲醛本底含量研究初报[J].海洋水产研究,2005,26(6):77-82.
[5]朱军莉,励建荣.鱿鱼及其制品加工和储藏过程甲醛的消长规律[J].食品科学,2010,31(5):14-17.
[6]郑斌,陈伟斌,徐晓林,等.常见水产品中甲醛的天然含量及风险评估[J].浙江海洋学院学报:自然科学版,2007,26(1):6-11.
[7]励建荣,朱军莉.秘鲁鱿鱼丝加工过程甲醛产生控制的研究[J].中国食品学报,2006,6(1):200-203.
[8]Takagaki A,Fukai K,Nanjo F,et al.Application ofgreen tea catechins as formaldehyde scavengers[J].Journal of the Japan Wood Rearch Society,2000,46(3):231-237.
[9]文青波,李彩亭,蔡志红,等.污泥基活性炭吸附空气中甲醛的研究[J].中国环境科学,2010,30(6):727-732.
[10]杨贤强,王岳飞,陈留记.茶多酚化学[M].上海:上海科学技术出版社,2003.
[11]朱军莉,励建荣,苗林林,等.基于高温非酶途径的秘鲁鱿鱼内源性甲醛控制研究[J].水产学报,2010,34(3):375-381.
[12]励建荣,俞其林,胡子豪,等.茶多酚与甲醛的反应特性研究[J].中国食品学报,2008,8(2):52-57.
[13]Takagaki A,Fukai K,Nanjo F,et al.Reactivity ofgreen tea catecins with formaldehyde[J].Journal of Wood Science,1999,46(4):334-338.
[14]陆益,杨帆.茶多酚毒理学实验研究[J].广州医科大学学报,2005,22(6):831-834.
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。