超聲波對咸海鯰魚中氨基酸和亞硝酸鹽含量變化的影響

張麗華 ，馬春穎 ，馮彥博， 高　虹

(1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧錦州 121013；2.渤海大學(xué)科技實(shí)驗(yàn)管理中心，遼寧錦州 121013)

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超聲波對咸海鯰魚中氨基酸和亞硝酸鹽含量變化的影響

張麗華1，馬春穎1，馮彥博1， 高虹2

(1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧錦州 121013；2.渤海大學(xué)科技實(shí)驗(yàn)管理中心，遼寧錦州 121013)

摘要：目的：降低咸海鯰魚中亞硝酸鹽的含量。方法：利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以超聲波處理時咸海鯰魚質(zhì)量、超聲波處理的時間和功率為因素，通過咸海鯰魚中亞硝酸鹽含量，對以上三個因素進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明：在40kHz、表觀功率0~200W范圍內(nèi)，超聲波消除咸海鯰魚中亞硝酸鹽的優(yōu)化工藝為：超聲波輸出功率為200W、超聲時間為24 min、咸魚質(zhì)量為12 g時，測得樣品的亞硝酸消除率為99.4%。結(jié)論：超聲波可以有效地降低咸海鯰魚中亞硝酸鹽含量，大量降低了脯氨酸、絲氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸的含量，但對氨基酸總量影響不大。

關(guān)鍵詞：超聲波；海鯰魚；亞硝酸鹽

0引言

腌制水產(chǎn)品是一種傳統(tǒng)的加工保藏產(chǎn)品，其風(fēng)味獨(dú)特，深受廣大消費(fèi)者的青睞。但水產(chǎn)品在腌制過程中尤其是以粗鹽腌或以亞硝酸鹽作為保藏劑者，其亞硝酸鹽含量可高達(dá)10~100μg/kg[1]。亞硝酸鹽是亞硝基化合物的前體物質(zhì)，在食品加工過程中易轉(zhuǎn)化為N-亞硝基化合物，這些化合物可致人體中毒甚至有極強(qiáng)的致癌性，對人體健康造成危害[2]。曾有報(bào)道認(rèn)為南方沿海地區(qū)的鼻咽癌和胃癌發(fā)病率較高與長期食用腌制水產(chǎn)品有關(guān)[3]。故應(yīng)特別重視食品中硝酸鹽和亞硝酸鹽對人體健康的影響。超聲波是人耳聽不見頻率超過20kHz的聲波，可在氣體、液體、固熔體等介質(zhì)中傳播[4]。在液體介質(zhì)中傳播時，可在界面上產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和空化現(xiàn)象[5]?；诔暡ǖ目栈?yīng)、機(jī)械和化學(xué)影響使其廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中[6]。其力學(xué)效應(yīng)賦予溶劑對細(xì)胞膜更大的滲透力，并強(qiáng)化細(xì)胞內(nèi)外的質(zhì)量傳輸。它的另一個作用在于破壞細(xì)胞壁使細(xì)胞內(nèi)含物更易釋放。超聲波形成的微流效應(yīng)也能促進(jìn)物質(zhì)的運(yùn)動[7]。本研究利用超聲波的這些特點(diǎn)，對咸海鯰魚中的亞硝酸鹽進(jìn)行消除，為超聲波的廣泛應(yīng)用提供參考。

1試驗(yàn)材料與方法

1.1材料與設(shè)備

咸海鯰魚(錦州某農(nóng)貿(mào)市場購得)。亞硝酸鈉、對氨基苯磺酸、乙酸鋅(上海山浦化工有限公司)；亞鐵氰化鉀(天津市大茂化學(xué)試劑廠)；四硼酸鈉(天津市東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠)；N-1-奈乙二胺鹽酸鹽(天津市光復(fù)精細(xì)化工廠)；試驗(yàn)中所用試劑規(guī)格均為分析純，所用水為去離子水。

1.2儀器與設(shè)備

雙光束紫外可見分光光度計(jì)(型號：TU-1901，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)；電子天平(型號：FA2004，上海恒平科學(xué)儀器有限公司)；電熱恒溫水浴鍋(型號：恒溫水浴鍋 DK-S22上海實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)；數(shù)控超聲波清洗器(型號：KQS-200DA,昆山市超聲儀器有限公司；功率范圍0~200W；頻率40kHz)；氨基酸自動分析儀(日立835型)；物性測試儀(型號：TAXTPLUS 英國SMS公司)。

1.3方法

1.3.1亞硝酸鹽的測定

將咸海鯰魚分割成重12g、24g、36g左右的魚塊，將魚塊置于槽式超聲波清洗器中，以去離子水為介質(zhì)，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行超聲處理，為防止超聲過程水溫溫度升高，在超聲時不斷向水中添加冰塊，以保證超聲處理期間處理槽內(nèi)溫度控制在15℃左右。將超聲處理過的樣品，按參考文獻(xiàn)[8]的方法測定樣品中的亞硝酸鹽的含量，用下式計(jì)算亞硝酸鹽的消除率。

消除率=(n0-n)/n0×100%

式中n0——超聲波處理前咸魚中亞硝酸鹽的含量/g

n——超聲波處理后咸魚中亞硝酸鹽的含量/g

1.3.2游離氨基酸的測定

樣品依據(jù)GB/T5009.124-2003《食品中氨基酸的測定》標(biāo)準(zhǔn)處理，采用氨基酸自動分析儀法測定。

1.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析用Microsoft Excel統(tǒng)計(jì)處理，采用t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。本試驗(yàn)數(shù)據(jù)均以平均數(shù)表示。每個處理重復(fù)3次。

2試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

如圖1所示，在波長539nm時，以加入亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。此波長處亞硝酸鈉含量與吸光度呈良好線性關(guān)系，回歸方程Y=6.7344X+0.0385，R2=0.9932，試驗(yàn)準(zhǔn)確度符合要求，可以運(yùn)用此方程作為測亞硝酸鈉的依據(jù)。

2.2不同超聲波處理對咸海鯰魚亞硝酸鹽消除率的影響

影響試驗(yàn)效果的主要因素有超聲波輸出功率、超聲時間和魚塊質(zhì)量。由于超聲波輸出功率可調(diào)節(jié)為70、140、200W，故選擇70、140、200W三個水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見表1，方差分析見表2。

由表2可知，各因素對咸魚中亞硝酸鹽消除率的影響順序?yàn)椋築>A>C，最佳組合為A3B3C1,即超聲波輸出功率為200W、超聲時間為24 min、咸魚質(zhì)量為12 g時，測得樣品的亞硝酸鹽消除率效果最佳，這可能是由于功率超聲波能夠增大溶劑向原料細(xì)胞的滲透量[9]，使咸魚中的亞硝酸鹽迅速擴(kuò)散到水中。

表1　L9(34)正交試驗(yàn)方案和結(jié)果

表2　試驗(yàn)結(jié)果分析

2.3超聲波處理對咸海鯰魚游離氨基酸含量的影響

不同時間的超聲波處理對咸海鯰魚游離氨基酸含量的影響如表3所示。

表3　不同時間的超聲波處理對魚肉氨基酸含量的影響 　(μmol/g )

由表3可知，超聲波對咸魚中的脯氨酸、絲氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸的影響很大，與對照比較，咸魚經(jīng)超聲波處理后，這幾種氨基酸的含量降低到0，這可能是超聲波破壞了這幾中氨基酸的特定結(jié)構(gòu)，而不能檢出的結(jié)果。但對咸魚中的氨基酸總量影響不大[10]。

3結(jié)束語

利用超聲波來消除咸魚中的亞硝酸鹽是可行的。咸海鯰魚在超聲波處理24 min，咸魚中的亞硝酸鹽的消除率達(dá)到99%以上，對咸魚中的氨基酸有一定的影響，但是隨著超聲時間的延長，游離氨基酸含量有所增加。

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Effect of Ultrasound Treatment on the Content of Amino Acid and Nitrite in Salted Sea Catfish

ZHANG Li-hua1，MA Chun-ying1，F(xiàn)ENG Yan-bo1，GAO Hong2

(1.College of Food Science and Technology，Bohai University,Jinzhou 121013,China;2.experimental Management Center，Bohai University，Liaoning Jinzhou 121013,China)

Abstract:Objective: The aim of this experiment was to reduce nitrate content of salted sea catfish.Method: orthogonal experimental design was applied to optimize the ultrasound treatment of salted sea catfish，and the weight of salted sea catfish，ultrasonic time and ultrasonic power were investigated.The result showed that the optimized condition was ultrasonic power 200 W，ultrasonic time 24 min，and the weight of salted sea catfish 12 g using the ultrasonic frequency 40 kHz and apparent power 0~200 W，under the optimum condition，the scavenging ratio of nitrate from salted sea catfish was 99.4%.Conclusion: ultrasound treatment could effectively reduce nitrate content of salted sea catfish，and the content of proline，serine，cysteine，and aspartic acid，but there was little effect on the total contents of amino acid.

Key words:ultrasound treatment;salted sea catfish;nitrate

doi:10.3969/j.issn.1005-1295.2016.01.003

中圖分類號：TS254.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1005-1295(2016)01-0011-03

作者簡介：張麗華(1965- )，女，本科，教授級高級實(shí)驗(yàn)師，主要研究方向?yàn)槭称穬Σ丶庸ぜ百|(zhì)量安全控制，

通信地址：121013 遼寧錦州市松山新區(qū)科技路19號渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，E-mail:zlh1851@163.com。

收稿日期：2015-10-19;修稿日期： 2015-10-26