復合生物保鮮劑結合低溫貯藏對扇貝柱7種生物胺含量的影響

韓冬嬌,吳雪麗,李 敬

(河北農業(yè)大學 食品科技學院,河北保定 071000)

復合生物保鮮劑結合低溫貯藏對扇貝柱7種生物胺含量的影響

韓冬嬌,吳雪麗,李 敬

(河北農業(yè)大學 食品科技學院,河北保定 071000)

本文以海灣扇貝柱為研究對象,采用柱前衍生高效液相色譜法將酪胺(Tyr)、腐胺(Put)、尸胺(Cad)、組胺(His)、色胺(Try)、精胺(Spd)、亞精胺(Spm)7種生物胺在20min內進行有效分離,并分析了復合生物保鮮劑結合低溫貯藏(0、-5、-20℃)過程中扇貝生物胺種類及含量的變化。結果表明,貯藏溫度對扇貝中Cad、Spd、Spm的含量變化差異顯著(p<0.05),溫度越高,生物胺產(chǎn)生速度越快,Cad、Spm、Spd可作為扇貝貯藏過程中質量變化的參考指標;低溫貯藏結合復合生物保鮮劑對扇貝柱中Cad、Spd、Spm的產(chǎn)生有顯著的抑制作用。因此,復合生物保鮮劑結合低溫貯藏是控制扇貝質量的有效措施。

扇貝,生物胺,復合生物保鮮劑,液相色譜

生物胺(biogenic amines,BAs)是一類含氨脂肪族、芳香族或雜環(huán)類具有生物活性的低分子量有機化合物總稱,廣泛存在于肉制品、水產(chǎn)品、酒類、乳制品與調味品等。生物胺是引起食品安全問題的重要因素之一,其中組胺對身體健康的危害最大,酪胺次之,其他生物胺的存在也會增強組胺和酪胺的毒性,尸胺和腐胺可與硝酸鹽生成致癌的亞硝胺[1]。Stuted等[2]發(fā)現(xiàn),當人體攝入組胺超過50mg時,即可引起過敏性中毒?，F(xiàn)有研究表明,幾種生物胺混合含量過高,會對人體神經(jīng)和心血管系統(tǒng)造成損傷[3],生物胺可作為水產(chǎn)品鮮度變化指標[4]。扇貝是高蛋白質食物,在加工和貯藏過程中會產(chǎn)生多肽和氨基酸,這些小分子物質易進一步轉化為生物胺[5]。因此,對扇貝中多種生物胺含量的研究對水產(chǎn)品質量安全具有重要的研究意義。

海灣扇貝(Argopectensirradiasapp:addword:scallop)因其肉質細嫩,湯味鮮美,為食補精華,是人們喜愛的海味佳肴,現(xiàn)已成為我國重要的經(jīng)濟品種之一。其富含蛋白質、17種氨基酸與鋅等多種人體必需的多種維生素和微量元素[6]。目前對貝類產(chǎn)品的加工和養(yǎng)殖等研究較多,但貝類的保鮮[7]少有研究,本文采用HPLC-柱前衍生-FLD[8]檢測技術,分離了酪胺、腐胺、尸胺、組胺、色胺、亞精胺和精胺7種生物胺,建立起扇貝生物胺的柱前衍生高效液相色譜分離方法,分析了不同貯藏溫度下扇貝體內7種生物胺含量的變化,闡明貯藏溫度對生物胺生成量的影響,以監(jiān)控扇貝貯藏過程中生物胺的種類和含量變化,為提高其貯藏質量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

色胺(tryptamine,Tryp)、酪胺(tyramine,Tyr)、組胺(histamine,His)、腐胺(putrescine,Put)、尸胺(cadaverine,Cad)、亞精胺(spermidine,Spd)、精胺(spermine,Spm)1,6-二氨基己烷(1,6-Diaminohexane,簡稱IS)標準品 均購自Sigma公司;丹磺酰氯(Dns-Cl) 購自上海源葉生物科技有限公司;乙腈、甲醇、丙酮(色譜純)、鹽酸(HCl)、氫氧化鈉(NaOH)、乙酸銨、碳酸氫鈉(NaHCO3)和氨水 均為國產(chǎn)分析純;水為超純水;無水乙醇,氯乙酸,生理鹽水;蜂膠溶液 食用級,購于河北農業(yè)大學科技市場;茶多酚、殼聚糖 食品級,購于青島恒瑞泰貿易有限公司。

高效液相色譜儀 美國Agilent公司;精密分析天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;PHS-3C酸度計 上海精密科學儀器有限公司;3K30冷凍離心機 德國Sigma公司;KQ5200E超聲波清洗機 昆山市超聲儀器有限公司;MM-2微量漩渦振蕩器 江蘇省沈高康健生化器具廠;DK-8D數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市醫(yī)療儀器廠;冰柜 海爾集團;YLD-6000生化培養(yǎng)箱 江蘇定壇市宏華儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理 用生理鹽水沖洗鮮活帶殼扇貝,室溫條件下開殼摘取貝柱,再用生理鹽水清洗貝柱。將清洗好的貝柱按實驗組和對照組進行分類。其中,實驗組樣品在室溫條件下置于由保鮮效果較好且可食用0.2%茶多酚、0.3%蜂膠溶液、1.5%羧甲基殼聚糖配置而成的復合生物保鮮劑溶液中浸泡10min,取出快速瀝干后,立即分裝于3個無菌保鮮袋中(每袋樣品),分別置于常用低溫貯藏的冰溫、微凍及凍藏溫度(0、-5、-20℃)的冰柜中貯藏。對照組樣品則在同樣處理條件下,使用生理鹽水進行浸漬處理。其中,0℃貯藏的樣品隔天定時取樣測定,-5和-20℃貯藏的樣品每天定時取樣測定,每組樣品平行測定3次。

1.2.2 生物胺的測定 取5g混合均勻肉樣放入離心管,加入0.6mol/L高氯酸15mL與100μL 1000ppm的內標,勻漿后4℃ 10000r/min離心15min,取上清液;重復操作1次,合并2次上清液,用2mol/L氫氧化鈉溶液調pH至9.5,定容至25mL棕色容量瓶中。取1mL樣液,依次加入200μL飽和碳酸氫鈉溶液和10g/L丹磺酰氯衍生劑500mL,于45℃避光反應55min。反應結束后加入200μL濃氨水,靜置30min,再置于60℃水浴15min除丙酮,用乙腈定容至10mL,混合均勻,樣液經(jīng)過0.45μm濾膜過濾,濾液直接測定或于-20℃貯存。

檢測條件:色譜柱:C18(4.60mm×250mm,5μm Catalog No:U35D5.S/N:9A7U73.);流動相:0.1%冰乙酸水溶液和乙腈;柱溫:30℃;流速:1.0mL/min;進樣量:10μL;檢測波長245nm。

在相同條件下測定色胺、酪胺、組胺、腐胺、尸胺、亞精胺、精胺等7種單標及混合標準液的種類和濃度,繪制標準曲線,通過比較樣品和標準品的保留時間與峰面積計算各生物胺的含量。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 利用SPSS 17.0軟件對不同貯藏條件下扇貝生物胺的含量進行統(tǒng)計分析,當p<0.01時為極顯著差異,0.010.05時差異不顯著。

2 結果與分析

2.1 標準品的色譜圖

生物胺混合標準品的HPLC圖譜如圖1所示。在本實驗的色譜條件下,7種生物胺在20min內均得到有效分離,且色譜圖峰型尖銳、峰型對稱、未干擾峰與拖尾現(xiàn)象。

圖1 生物胺標準品的HPLC圖Fig.1 HPLC chromatogram of biogenic amines standard substance注:1內標;2色胺;3腐胺;4尸胺; 5組胺;6酪胺;7亞精胺;8精胺。

2.2 線性實驗

選取0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0μg/mL的混合標準工作液按1.2.2的方法進行衍生和測定,其線性關系見表1。從表1的線性關系可以看出,7種生物胺在0.5～20mg/L范圍內表現(xiàn)了良好的線性關系,相關系數(shù)均≥0.999,可以滿足定量要求。

表1 生物胺線性實驗結果Table 1 Linear experimental results of biogenic amine

2.3 精密度實驗

表3 扇貝生物胺回收率結果Table 3 Recovery results of biogenic amine in scallops

精密度實驗如表2所示,通過對10mg/L的生物胺標準品連續(xù)進樣6次,利用內標校正后,各生物胺的相對標準偏差均小于2.40%,說明儀器精密度良好。

表2 精密度實驗結果Table 2 The experimental results of Precision

2.4 回收率實驗

向3個樣品中添加不同濃度(0.5,2.0,10mg/L)的生物胺混合標準液及內標,平行測定6次,加標回收結果如表3所示。從表3可以看出,7種生物胺在不同的3個加標水平(n=6)上,扇貝生物胺的平均回收率達到90.37%以上,RSD在7.69%以下,充分說明了該法對扇貝的生物胺回收率良好。

2.5 不同溫度下扇貝生物胺含量的變化

扇貝在0、-5、-20℃貯藏過程中,對照組和實驗組樣品中生物胺含量的變化如表4所示。

2.5.1 溫度對生物胺的影響 對照組中,溫度越低,生物胺產(chǎn)生速度越慢,并且隨著貯藏時間的延長,由于0℃和-5℃下扇貝柱后期腐敗速度加快,產(chǎn)生的生物胺越多。從-20℃到0℃,Tyr、His、Try及Put的含量低且變化幅度小,Masashi[9]認為生物胺產(chǎn)生菌有嗜冷菌和嗜溫菌兩大類,魚體在不同溫度時的菌相不同,不僅高溫時產(chǎn)生生物胺,低溫時也能產(chǎn)生生物胺,只不過低溫時菌體代謝緩慢,胺的產(chǎn)量很少,可見扇貝柱中多種生物胺的產(chǎn)生速度可以在低溫下得到控制;隨著溫度的升高及貯藏時間的延長,Spm、Spd及Cad的含量變化差異顯著(p<0.05),其中Spd在0℃下呈增長趨勢且含量較高,而在-5和-20℃含量一直很低,而Spm變化趨勢與之相反,這可能與微生物對不同溫度的嗜好和代謝差異有關;而Cad含量在0、-5和-20℃下總體保持上升趨勢,并在第3～4d開始上升,第5～6d大幅增長,并且隨著溫度的升高Cad含量大幅上升,在貯藏末期Cad含量分別為81.63、53.30、32.93,0和-5℃ Cad的末期含量超過FDA規(guī)定的最高限量50mg/kg,可見低溫可以控制Cad含量,這與扇貝在貯藏過程的后期腐敗速度加快有關。趙慶喜等[10]研究了魷魚中生物胺在貯藏過程中的變化,發(fā)現(xiàn)隨著貯藏溫度的升高Cad的含量增長越快,可以作為魷魚鮮度變化的參考指標;趙中輝[11]研究了中國對蝦、中華絨螯蟹、雜色蛤在0和20℃下生物胺的變化,Cad含量變化均顯著。因而低溫能夠控制扇貝多種生物胺的產(chǎn)量,并且Spm、Spd和Cad的變化趨勢可作為扇貝在貯藏過程中的質量參考指標。

2.5.2 復合生物保鮮劑結合低溫貯藏對扇貝生物胺含量的影響 在0、-5和-20℃條件下相同貯藏時間實驗組Tyr、His、Try及Put生物胺含量較對照組基本上均有所降低,以His為例,0、-5和-20℃貯藏第8d時對照組與實驗組His含量分別為2.580mg/kg與0.187mg/kg、1.126mg/kg與0mg/kg、無檢出,對于危害最大的His,鴻巢章二[12]認為,組氨酸是組胺產(chǎn)生的前體物質,而組氨酸以咪唑二肽的形式存在于水產(chǎn)品中,游離的組氨酸與咪唑二肽是支撐水產(chǎn)品活潑運動時的緩沖物質。對于游泳能力強的魚類,其肌肉中組氨酸與咪唑二肽含量較多,所以這些水產(chǎn)品腐敗時可能會產(chǎn)生大量的組胺。然而,在貝類、蝦、蟹類的運動相對較弱,其肌肉中幾乎沒有肌肽、鵝肌肽和鯨肌肽等咪唑二肽檢出,所以組胺產(chǎn)生的可能性就不大。而在0、-5和-20℃條件下實驗組Cad、Spm或Spd總體上均低于對照組的含量,在貯藏末期,以Cad含量為例,0、-5和-20℃對照組與實驗組分別為81.63mg/kg與50.72mg/kg、53.30mg/kg與34.71mg/kg、32.93mg/kg與19.54mg/kg,可見復合生物保鮮劑結合低溫貯藏在能夠明顯控制扇貝中生物胺的產(chǎn)生,對扇貝的質量有良好的改善作用。 陳舜勝[13]用溶菌酶浸泡扇貝柱并加冰保鮮,5℃條件下冷藏7d,TVB-N值為18mg/100g,對照組是30mg/100g;第6d菌落總數(shù)分別是8.1×104護和1.1×106,相差13.6倍;此外吳雪麗[14]以蜂膠溶液作為生物保鮮劑在0℃貯藏扇貝,有效地抑制揮發(fā)性鹽基氮的產(chǎn)生以及微生物的生長,減緩腐敗變質,延長貨架期。

表4 扇貝生物胺含量變化Table 4 The change of biogenic amines amount in scallops

3 結論

本文利用丹磺酰氯柱前衍生高效液相色譜法測定了扇貝中生物胺的種類和含量,7種生物胺在20min內完成分析,具有快速簡便,準確性和重復性好等特點,適合水產(chǎn)品中生物胺含量的批量快速檢測分析。同時,還探討了溫度及復合生物保鮮劑對扇貝生物胺含量變化的影響。結果表明,貯藏溫度對扇貝中Cad、Spd、Spm含量的變化差異均顯著(p<0.05),溫度越高,生物胺產(chǎn)生速度越快。Cad、Spm、Spd可以作為扇貝貯藏過程中質量變化的參考指標;并且低溫貯藏結合復合生物保鮮劑對扇貝柱中Cad、Spd、Spm的產(chǎn)生有顯著的抑制作用,對扇貝貯藏有較好的保鮮作用。

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Effect of complex biological preservatives combined with freezing-point storage on the content of seven kinds of biogenic amines

HAN Dong-jiao,WU Xue-li,LI Jing

(College of Food Science and Technology,Hebei Agricultural University,Baoding 071000,China)

In this paper,pre-column derivatization HPLC was used to seperate seven kinds of biogenic amines including tyramine(Tyr),putrescine(Put),cadaverine(Cad),histamine(His),tryptamine(Try),spermine(Spd)and spermidine(Spm)in bay scallop in 20min. And the change of biogenic amines amount in scallops was determined and analyzed duiring the storage at 0,-5 and -20℃. The results showed that the effect of storage temperature on the content of Spd,Spm and Cad in the scallop was significant(p<0.05),and the higher the temperature was,the faster the three kinds of biogenic amines were produced,so Cad,Spm and Spd can be the reference indexes for the change of quality of scallops during storage. And freezing-point storage combined with complex biological preservatives had significant inhibitory effect on the producing of Cad,Spd and Spm in the scallop column. Therefore,freezing-point storage combined with complex biological preservatives was the effective measure of controlling the quality of scallops.

scallops;biogenic amines;complex biological preservatives;HPLC

2014-08-11

韓冬嬌(1988-),女,碩士,研究方向：水產(chǎn)品加工與貯藏。

國家海洋局海洋公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費(201205031)。

TS254.4

A

1002-0306(2015)11-0301-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.11.052