彭歡歡,劉小莉,夏秀東,王 榮,周劍忠,劉 源(.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,江蘇南京 004; .上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 006; .泰興市江之韻科技發(fā)展有限公司,江蘇泰州 5400)

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α-生育酚對(duì)河蟹蟹黃油氧化的抑制效果

彭歡歡1,2,劉小莉1,*,夏秀東1,王 榮3,周劍忠1,劉 源2
(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,江蘇南京 210014; 2.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306; 3.泰興市江之韻科技發(fā)展有限公司,江蘇泰州 225400)

采用Schall 烘箱加速氧化法,以空白和添加BHT處理為對(duì)照,研究不同濃度(0.01%、0.015%、0.02%)的α-生育酚和0.02%抗壞血酸增效劑復(fù)配對(duì)河蟹蟹黃油置于(90±1) ℃的烘箱中的抗氧化效果。結(jié)果表明,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),當(dāng)α-生育酚添加量為0.015%時(shí),MDA值和POV值增長(zhǎng)較為緩慢,貯藏結(jié)束后分別為270.375 nmol/mL、15.975 meq/kg,抑制蟹黃油氧化效果最佳;0.02%抗壞血酸與0.015%α-生育酚復(fù)配組的MDA值和POV值增長(zhǎng)相對(duì)緩慢,且與添加BHT組無顯著差異(p>0.05),貯藏結(jié)束后MDA值為202.5 nmol/mL,POV值為8.052 meq/kg,則抗壞血酸對(duì)α-生育酚的增效作用顯著(p<0.05),添加增效劑的抗氧化效果明顯優(yōu)于單一天然抗氧化劑,且與合成抗氧化劑BHT抗氧化效果相當(dāng)。GC-MS檢測(cè)結(jié)果表明抗氧化劑處理對(duì)不飽和脂肪酸的氧化或分解保護(hù)作用顯著,而添加0.02%抗壞血酸與0.015%α-生育酚復(fù)配的樣品的不飽和脂肪酸含量為78.80%,而添加BHT樣品的為78.97%,因此,抗氧化效果最優(yōu)的是0.015%生育酚+0.02%抗壞血酸。

蟹黃油,α-生育酚,抗壞血酸,抗氧化

河蟹(EriocheirsinensisH.Milne-Edwards),學(xué)名中華絨螯蟹,俗稱大閘蟹,屬名貴淡水產(chǎn)品,是我國(guó)傳統(tǒng)特色的經(jīng)濟(jì)蟹類,味道鮮美,營(yíng)養(yǎng)豐富,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,主要分布在我國(guó)東部各海域沿岸及通海的河流湖泊中[1]。河蟹的上市時(shí)間比較集中,一般在每年的9～11月份,大部分以鮮活河蟹進(jìn)行銷售,很容易造成供大于求,造成滯銷,特別是小規(guī)格蟹,嚴(yán)重影響了河蟹產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。為解決制約河蟹產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題,有必要進(jìn)行河蟹精深加工的研究。

蟹黃是河蟹的精華所在,小河蟹蟹黃中蟹黃油的含量高達(dá)37%左右[2],如果能合理開發(fā)利用將具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。水產(chǎn)品脂肪中多不飽和脂肪酸含量豐富,具有多種生理功能[3-4],但也存在著不耐儲(chǔ)存、易氧化哈敗等缺點(diǎn)[5-6]。如何延緩或阻止不飽和脂肪酸氧化,是提高水產(chǎn)品脂肪利用空間所要解決的關(guān)鍵問題,通常較為方便、經(jīng)濟(jì)而又有效的是添加高效安全的抗氧化劑[7]。20世紀(jì)70年代以前,主要用合成抗氧化劑。隨著人工合成抗氧化劑的副作用逐漸被研究證實(shí),許多國(guó)家對(duì)其添加量進(jìn)行了嚴(yán)格控制,美國(guó)、歐盟等國(guó)已禁止使用合成抗氧化劑,安全無毒的天然抗氧化劑逐漸成為研究重點(diǎn)[8-9]。α-生育酚是一類普遍存在于植物油脂中的天然抗氧化物質(zhì),可釋放羥基上的活潑氫,與自由基結(jié)合,從而抑制自由基對(duì)脂質(zhì)的攻擊,抑制油脂過氧化[10]。

本實(shí)驗(yàn)選取不同濃度的α-生育酚及一定量的增效劑抗壞血酸添加到河蟹蟹黃油中,采用 Schall 烘箱加速氧化法[11],考察抗氧化劑對(duì)蟹黃油貯藏穩(wěn)定性的影響,以丙二醛(MDA)含量、過氧化值作為判定蟹黃油氧化程度的指標(biāo),并對(duì)蟹黃油脂肪酸進(jìn)行分析,篩選生育酚的適宜添加量,為今后的生產(chǎn)和加工提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

鮮活雌性河蟹 購于南京市玄武區(qū)孝陵衛(wèi)菜市場(chǎng),每只(150±150) g;石油醚、氫氧化鉀、甲醇、三氟化硼、乙醚、氯化鈉、正己烷、鹽酸、三氯甲烷、氯化亞鐵、硫氰酸鉀、鐵、過氧化氫 國(guó)產(chǎn)分析純;二丁基羥基甲苯(BHT)、α-生育酚(α-tocopherol)、抗壞血酸(ascorbic acid) 均為食品級(jí)添加劑,鄭州思源食品添加劑有限公司;MDA試劑盒 南京建成生物工程研究所。

TSQ 800 Evo氣質(zhì)聯(lián)用儀 賽默飛世爾科技公司;DHG-9146A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;UV-1600PC紫外分光光度計(jì) 上海美譜達(dá)儀器有限公司;RE-6000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;冷凍干燥機(jī) 德國(guó)CHRIST公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 材料預(yù)處理 將新鮮河蟹剝殼,用鑷子取出蟹黃,-40 ℃預(yù)凍過夜后冷凍干燥,保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 脂質(zhì)的提取 稱取一定量蟹黃干粉,研磨成粉末,加入20倍體積的石油醚(沸程60～90 ℃)混合,室溫振搖40～60 min,收集有機(jī)溶劑相。殘?jiān)偌尤胗袡C(jī)溶劑重復(fù)提取兩次。合并有機(jī)相,40 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)揮干有機(jī)溶劑,得到粗蟹黃油。

1.2.3 不同濃度生育酚及增效劑在蟹黃油中的抗氧化效果 采用烘箱貯存實(shí)驗(yàn)法,在提取油中分別添加BHT(0.02%)、α-生育酚(0.01%、0.015%、0.02%)、抗壞血酸(0.02%)以及0.015%α-生育酚與0.02%增效劑抗壞血酸的復(fù)合物,以不添加任何抗氧化劑的蟹黃油為空白對(duì)照,鋁箔包裹,置于(90±1) ℃的烘箱中,每隔12 h取樣并分別測(cè)定油樣的過氧化值(POV)、丙二醛(MDA)含量值。貯藏108 h,測(cè)定各組樣品的脂肪酸組成。

1.2.4 氣質(zhì)聯(lián)用分析脂肪酸組成 樣品處理:參照Liu等[12]的方法對(duì)油脂進(jìn)行甲酯化處理。取所得蟹黃油0.2 mL,加入2 mL體積分?jǐn)?shù)為5 %的氫氧化鉀-甲醇溶液,75 ℃水浴15 min,冷卻后加入2 mL體積分?jǐn)?shù)為14%的三氟化硼乙醚-甲醇溶液,75 ℃水浴2 min,加入飽和氯化鈉溶液2 mL和正己烷1 mL,混勻后靜置,取上清備用。

色譜條件:色譜柱:SLB-5MS毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);升溫程序:120 ℃保持6 min,以3 ℃/min升溫到250 ℃,保持25 min;載氣(He)流速1.2 mL/min,壓力2.4 kPa,進(jìn)樣量1.0 μL;分流比30∶1。

質(zhì)譜條件:電子轟擊(EI)離子源;電子能量70 eV;燈絲發(fā)射電流為200 μA;離子源溫度為200 ℃,接口溫度250 ℃;檢測(cè)器電壓350 V;掃描范圍m/z 33～800。

1.2.5 丙二醛的測(cè)定 取蟹黃油0.03 mL測(cè)丙二醛含量,采用MDA試劑盒進(jìn)行測(cè)定。

1.2.6 過氧化值的測(cè)定 參照中國(guó)食品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.37-2003食用油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)分析方法,采用比色法。

1.2.7 數(shù)據(jù)分析 本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值。采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和方差顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度生育酚在蟹黃油中的抗氧化效果

丙二醛(MDA)作為過氧化脂質(zhì)降解的特征產(chǎn)物,能夠反映肉及肉類制品中脂肪氧化變質(zhì)程度,是肉類食品安全性的重要指標(biāo)。

由圖1可以看出,空白組與添加抗氧化劑組隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),MDA值都呈上升趨勢(shì),且72～96 h時(shí),上升比較快。貯藏結(jié)束后,空白組、0.01%α-生育酚、0.015%α-生育酚、0.02%α-生育酚組蟹黃油的MDA值分別為316.25、293.125、270.375、279.375 nmol/mL。與空白組比較,添加抗氧化劑組的MDA值上升較為緩慢,說明α-生育酚對(duì)蟹黃油有明顯的抗氧化作用。但隨著抗氧化劑濃度的增大,增效作用反而有所減緩,α-生育酚添加量為0.015%處理組的MDA值比添加量為0.02%時(shí)增長(zhǎng)緩慢,因此選擇適宜濃度的α-生育酚具有較好的抗氧化作用。研究表明,過量α-生育酚在猝滅激發(fā)態(tài)氧分子的同時(shí),其自身也極易被激發(fā)態(tài)氧分子所氧化,產(chǎn)生氫過氧化物,從而導(dǎo)致脂氧化自由基或脂過氧自由基的生產(chǎn),反而起到促氧化的作用[13]。由此可見,α-生育酚對(duì)蟹黃油有明顯的抗氧化作用,能有效降低脂肪氧化產(chǎn)物MDA的產(chǎn)生,從效果和成本角度來看,本研究中α-生育酚最佳使用的濃度是0.015%。

圖1 不同濃度生育酚對(duì)蟹黃油的MDA的影響Fig.1 Effects of α-tocopherol with different concentrations on MDA of crab hepatopancreas

過氧化值(POV)是判斷油樣酸敗的重要指標(biāo),也是常用來判斷油脂是否被氧化或氧化程度的主要指標(biāo)。孫巖等[14]報(bào)道維生素E的添加能有效地抑制烤制鰱魚過氧化值、硫代巴比妥酸值在貯藏期間的增加。由圖2可以看出,隨著貯藏時(shí)間的增加,過氧化值逐漸上升?？瞻捉M的過氧化值增加速度最快,96 h后過氧化值已超過國(guó)家食用油脂的標(biāo)準(zhǔn)(POV≤12 meq/kg油)。與空白組相比,添加生育酚組的過氧化值上升較為緩慢,前12 h差異不明顯,但后期越來越明顯,這與MDA值的變化相一致。貯藏108 h后,空白組的POV值最高,其次為0.01%生育酚組，0.02%α-生育酚組、0.015%α-生育酚組最低,為15.975 meq/kg,說明添加0.015%α-生育酚對(duì)蟹黃油的抗氧化效果最好。

圖2 不同濃度生育酚對(duì)蟹黃油的過氧化值的影響Fig.2 Effects of α-tocopherol with different concentrations on POV of crab hepatopancreas

2.2 添加增效劑對(duì)生育酚抗氧化效果的影響

抗壞血酸又稱維生素C,多存在于水果蔬菜中,具有和合成抗氧化劑沒食子酸丙酯(PG)相類似的抗氧化能力,可以有效地作為PG的替代物,在鯡魚魚片上噴涂抗壞血酸可以延緩魚片的脂質(zhì)氧化[15]。

某些有機(jī)酸與抗氧化劑復(fù)配使用時(shí),可以增強(qiáng)其抗氧化效果,如劉書成等[16]研究了VC、檸檬酸和酒石酸對(duì)大蒜精油抗氧化效果的影響,發(fā)現(xiàn)三種有機(jī)酸均有協(xié)同增效作用,增效作用的強(qiáng)弱順序?yàn)閂C>檸檬酸>酒石酸。本實(shí)驗(yàn)研究添加抗壞血酸增效劑對(duì)α-生育酚的抗氧化效果,以合成抗氧化劑BHT(0.02%)做陽性對(duì)照,從圖3可以看出,抗壞血酸與α-生育酚復(fù)配組的MDA值上升相對(duì)緩慢,可以顯著提高α-生育酚的抗氧化效果,貯藏結(jié)束后MDA值為202.5 mmol/mL,說明抗壞血酸對(duì)α-生育酚的增效作用顯著(p<0.05),且隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),抗氧化效果與BHT效果相當(dāng)。

圖3 添加增效劑對(duì)蟹黃油MDA值的影響Fig.3 Effects of synergist on MDA of crab hepatopancreas

圖4實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在相同的貯藏條件下,添加抗氧化劑組的蟹黃油的POV明顯低于空白組(p<0.05),由此可見,抗氧化劑可有效延緩蟹黃油的氧化。貯藏72 h后,添加抗壞血酸與生育酚組的魚油的POV值增長(zhǎng)較為緩慢,且與BHT的抗氧化效果相當(dāng),貯藏108 h后仍能保持較低的POV為8.052 meq/kg,且使用的是天然抗氧化劑,在安全上要優(yōu)于合成抗氧化劑,因此α-生育酚和抗壞血酸協(xié)同復(fù)配可作為蟹黃油理想的抗氧化劑。

圖4 添加增效劑對(duì)蟹黃油POV的影響Fig.4 Effects of synergist on POV of crab hepatopancreas

2.3 蟹黃油的脂肪酸組成

由表1可知,通過GC-MS從新鮮蟹黃油中分離檢測(cè)出8種脂肪酸,其中飽和脂肪酸有2種,總含量為15.21%,主要為C15∶0(十五烷酸)。不飽和脂肪酸6種,總含量為84.79%,其中C18∶1(油酸)是蟹黃油中含量最高的脂肪酸。研究表明[17-19],不飽和脂肪酸對(duì)人體作用極大,如降低膽固醇和血脂、預(yù)防冠心病和脈硬化、提高記憶力等。

表1 貯藏結(jié)束后不同處理的蟹黃油中脂肪酸相對(duì)含量Table 1 Contents of fatty acids in crab hepatopancreas with different treatment after storage

不同抗氧化劑處理的蟹黃油脂中脂肪酸含量不同。未經(jīng)抗氧化劑處理的空白樣品中不飽和脂肪酸,包括C18∶1(油酸)、C20∶1(花生油酸)、C20∶2(二十碳二烯酸)、C20∶3(8.11.14-二十碳三烯酸)、C21∶5(6,9,12,15,18-二十一碳五烯酸)、C22∶6(4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸),占總脂肪酸的53.44%,添加0.01%、0.015%、0.02%α-生育酚的樣品中不飽和脂肪酸含量分別為78.34%、78.37%、74.85%,添加0.015%α-生育酚和0.02%抗壞血酸樣品的不飽和脂肪酸含量為78.80%,添加BHT樣品的為78.97%?？寡趸瘎┨幚韺?duì)不飽和脂肪酸的氧化或分解保護(hù)作用明顯,抗氧化效果最優(yōu)的是0.015%α-生育酚+0.02%抗壞血酸處理。

3 結(jié)論

隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),當(dāng)添加量為0.015%時(shí),MDA值和POV值增長(zhǎng)較為緩慢,置于(90±1) ℃的烘箱貯藏108 h后分別為270.375 nmol/mL、15.975 meq/kg,蟹黃油的抗氧化效果最佳;隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),抗壞血酸與α-生育酚復(fù)配組的MDA值和POV值增長(zhǎng)相對(duì)緩慢,且與添加BHT組無顯著差異(p>0.05),貯藏結(jié)束后MDA為202.5 nmol/mL,POV值為8.052 meq/kg,結(jié)果表明抗壞血酸對(duì)α-生育酚的增效作用顯著(p<0.05),添加增效劑的抗氧化效果明顯優(yōu)于單一天然抗氧化劑,且與合成抗氧化劑BHT抗氧化效果相當(dāng)?？寡趸瘎┨幚韺?duì)不飽和脂肪酸的氧化或分解保護(hù)作用明顯,而添加增效劑復(fù)配的樣品的不飽和脂肪酸含量為78.80%,而添加BHT樣品的為78.97%。因此,抗氧化效果最優(yōu)的是0.015%α-生育酚+0.02%抗壞血酸。

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Antioxidative effect ofα-tocopherol on the crab hepatopancreas

PENG Huan-huan1,2,LIU Xiao-li1,*,XIA Xiu-dong1,WANG Rong3,ZHOU Jian-zhong1,LIU Yuan2

(1.Institute of Agricultural Products Processing,Jiangsu Academy of Agricultural Science,Nanjing 210014,China; 2.College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China; 3.Taixing Jiangzhiyun Science & Technology Development Co.,Ltd.,Taizhou 225400,China)

The antioxidative effect ofα-tocopherol and related synergistic agent on the crab hepatopancreas was evaluated in this paper through Schall oven oxidation at (90±1) ℃.α-tocopherol at different concentrations,0.01%,0.015%and 0.02%,as well as synergistic agent ascorbic acid,were used,compared with blank sample and sample added with BHT. The result showed that when the amount ofα-tocopherol was 0.015%,the MDA value and POV value increased more slowly with the prolongation of storage time.After storage,the MDA value was 270.375 nmol/mL and the POV value was 15.975 meq/kg respectively. And 0.015%α-tocopherol had the best antioxidant effect on the crab hepatopancreas. The MDA value and POV value of 0.015%α-tocopherol and 0.02% ascorbic acid increased more slowly,which were not significantly different from those of BHT(p>0.05). After storage,the MDA value was 202.5 nmol/mL and the POV value was 8.052 meq/kg respectively. Ascorbic acid had a significant synergistic effect withα-tocopherol(p<0.05),showing better antioxidant activity than the single antioxidantα-tocopherol,which was equivalent with synthetic antioxidant BHT. GC-MS analysis showed that antioxidant treatment had significant protective effect on the oxidation or decomposition of unsaturated fatty acid. While unsaturated fatty acid content of the addition of 0.015%α-tocopherol and 0.02% ascorbic acid compound sample was 78.80%,and the addition of BHT sample was 78.97%.Therefore the optimized antioxidant formula was 0.015%α-tocopherol combined with 0.02%ascorbic acid.

crab hepatopancreas;α-tocopherol;ascorbic acid;antioxidation

2016-12-20

彭歡歡(1991-)，女，碩士研究生，研究方向：水產(chǎn)品加工與貯藏，E-mail:lovelylixiao@163.com。

*通訊作者:劉小莉(1981-),女，博士，研究員，研究方向:食品科學(xué)，E-mail:liuxljaas@hotmail.com。

江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目(CX(15)1011)。

TS254.1

A

1002-0306(2017)14-0254-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.14.049