甲醛對(duì)魷魚品質(zhì)的影響

□ 施晶杰 谷東陳 上海必諾檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司

魷魚具有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，越來越受消費(fèi)者的喜愛。目前世界上阿根廷魷魚的年產(chǎn)量為100萬噸以上，蘊(yùn)藏量達(dá)7.5億噸/年[1]。魷魚等水產(chǎn)品中甲醛含量超標(biāo)問題尤為突出，這關(guān)系到魷魚產(chǎn)業(yè)乃至全國水產(chǎn)加工產(chǎn)業(yè)的生存與發(fā)展[2]。甲醛屬于中等毒性物質(zhì)，在我國有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單中，甲醛高居第二位。研究表明甲醛可在動(dòng)物體內(nèi)自然產(chǎn)生，是一種自身的代謝產(chǎn)物，是某些氨基酸合成所必須的前體物質(zhì)，是某些食品中可自然產(chǎn)生的成分[3]，但甲醛容易影響細(xì)胞親核物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致生物損傷[4]。為此我國《食品安全法》已明令禁止添加甲醛，且相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NYT 1712-2009和地方標(biāo)準(zhǔn)DBS 22/022-2013均具體規(guī)定了魷魚制品中的甲醛限量。

國內(nèi)外對(duì)魷魚甲醛的研究主要側(cè)重于內(nèi)源性甲醛控制技術(shù)[5-7]和甲醛檢測(cè)的研究[8]，對(duì)甲醛濃度對(duì)魷魚品質(zhì)的具體影響和品質(zhì)變化趨勢(shì)的研究較少。勵(lì)建榮[9]等人的研究表明添加甲醛能提高白度、延長(zhǎng)保存時(shí)間及改善口感。魷魚儲(chǔ)藏過程中，蛋白質(zhì)容易與甲醛結(jié)合，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，且產(chǎn)生的甲醛與蛋白質(zhì)的復(fù)合物可加快水產(chǎn)品的腐敗。魷魚是高蛋白低脂肪水產(chǎn)品，去除水分后，蛋白質(zhì)含量能高達(dá)85%，其次的脂質(zhì)僅有5%～10%。研究表明當(dāng)魚肉中甲醛含量達(dá)到0.05mg/g時(shí),肌球蛋白的含量下降50%以上[10]，當(dāng)甲醛含量達(dá)到1 mg/g時(shí)乳化能力下降30%[11]。魚肉冷藏過程中明顯變韌，蛋白質(zhì)的鹽溶液可萃取性降低以及感官質(zhì)量明顯下降，而甲醛則被認(rèn)為是引起這些變化的主要原因[12]。葉麗芳[13]研究表明，魚肉儲(chǔ)藏過程中，甲醛的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，與此同時(shí)伴隨著感官質(zhì)量的下降。

但沒有相關(guān)文獻(xiàn)細(xì)化不同甲醛濃度對(duì)魷魚品質(zhì)的影響規(guī)律。本研 究的目的是研究不同甲醛濃度對(duì)魷魚品質(zhì)的影響，從而歸納出魷魚品質(zhì)變化的規(guī)律。

表1 浸泡不同濃度甲醛后魷魚的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)（n=3）

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

魷魚樣本采購于上海市的某一超市?；瘜W(xué)試劑采購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。SAF-680T型酶標(biāo)儀，上海巴玖實(shí)業(yè)有限公司。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)甲醛溶液配制

本實(shí)驗(yàn)配制了甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，并稀釋溶液至甲醛濃度為F1（15 mg/kg）、F2（30 mg/kg）、F3（45 mg/kg）、F4（60 mg/kg）和 F5（90 mg/kg）。

1.3 質(zhì)構(gòu)檢測(cè)

質(zhì)構(gòu)實(shí)驗(yàn)選取TPA模式，具體參數(shù)如下：測(cè)前速度為2 mm/s，測(cè)試速度為1 mm/s，測(cè)后速度為1 mm/s；觸發(fā)模式為Force 5 g；時(shí)間間隔5 s；目標(biāo)模式為strain 40%。實(shí)驗(yàn)探頭為P/75。各組選三個(gè)平行樣本，挑選表面較平整的魷魚樣品，切成3 cm×3 cm大小。

1.4 色澤的檢測(cè)

先calibration矯正標(biāo)準(zhǔn)比色板，調(diào)整電子眼攝像頭的焦距和曝光程度到合適的范圍。將切好的魷魚樣本放入不透明的黑板上拍照。每組樣本做3次平行，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA分析。

1.5 數(shù)據(jù)處理

通過SPSS 20軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異分析，利用Origin 9.1繪制圖像。

2 結(jié)果與分析

2.1 甲醛對(duì)質(zhì)構(gòu)的影響

對(duì)各濃度的魷魚樣品做3次平行實(shí)驗(yàn)后，各組數(shù)據(jù)之間的變異系數(shù)均在15以下，表現(xiàn)出較好的重復(fù)性和穩(wěn)定性。TPA測(cè)試模型中，由于魷魚沒有脆性，且隨著探頭的上升，有魷魚樣品粘在探頭上。此外魷魚為半固體食品，只有膠粘性沒有咀嚼性[14]。所以選用硬度和膠粘性表示不同甲醛含量的魷魚質(zhì)構(gòu)差異，不同濃度的甲醛浸泡后，魷魚的硬度和膠粘性數(shù)據(jù)見表1。

通SMS質(zhì)構(gòu)儀顯示，隨著甲醛濃度的增加，其硬度和膠粘性也隨之增加。很明顯，浸泡甲醛后，硬度和膠黏性明顯增加，但到60 mg/kg后，增加的幅度較小。可能的原因是隨著甲醛的浸泡，魷魚樣品中蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致組織變硬。谷東陳等人利用紅外光譜對(duì)魷魚蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明，甲醛會(huì)導(dǎo)致β-折疊轉(zhuǎn)化為α-螺旋和β-轉(zhuǎn)角化[15]。蛋白質(zhì)剛性結(jié)構(gòu)減少和α-螺旋比例增大將導(dǎo)致魷魚硬度的增強(qiáng)。

圖1 6組魷魚色彩頻譜分布圖

表2 三種色彩頻譜的Lab值

2.2 甲醛對(duì)魷魚色澤的影響

電子眼將樣品呈現(xiàn)的色彩分為4096色彩頻譜[16]。對(duì)樣品呈現(xiàn)的色彩頻譜的柱形圖如圖1，從上到下、從左到右依次為魷魚基底和15 mg/kg、30 mg/kg、45 mg/kg、60 mg/kg和 90 mg/kg甲醛浸泡后的魷魚樣本。

電子眼將樣品呈現(xiàn)的色彩分為4096色彩頻譜來展示。食品色彩具有多種展現(xiàn)表達(dá)形式，如Lab值、RBG值。不同色彩頻譜可以轉(zhuǎn)換為不同的Lab值。表2表顯示，色彩頻譜2457、2730和3003具有相同的a、b值，但是L值具有差異。魷魚基底主要呈現(xiàn)的色彩頻譜為2457；15 mg/kg的甲醛浸泡的魷魚主要呈現(xiàn)色彩頻譜為2730，白度變大；從30 mg/kg甲醛浸泡的魷魚開始呈現(xiàn)3003，隨著甲醛濃度的增大，3003的色彩頻譜比重逐漸增大，且色彩頻譜向3003集中，但白度值增加幅度較小。這意味著在色澤方面，90 mg/kg甲醛浸泡白度趨于飽和狀態(tài)。色澤變化趨勢(shì)和蛋白質(zhì)β-轉(zhuǎn)角比例變化趨勢(shì)接近，或許兩者之間存在聯(lián)系。甲醛對(duì)魷魚色澤的影響也與勵(lì)建榮[17]等人甲醛能提高白度的結(jié)論相一致。

不同色彩頻譜具有不同的Lab值。色彩頻譜2457、2730和3003具有相同的a、b值，但是L值具有差異。mg/kg的mg/kg，逐漸，mg/kg甲醛魷魚影響。

對(duì)六組樣品數(shù)據(jù)采用主成分分析法進(jìn)行PCA分析。把給定的一組相關(guān)變量通過線性變換轉(zhuǎn)成另一組不相關(guān)的變量，這些新的變量按照方差依次遞減的順序排列。區(qū)分度＞80表示能夠有效區(qū)分不同樣本。從圖2可以發(fā)現(xiàn)六組數(shù)據(jù)能夠有效的區(qū)分。隨著添加甲醛濃度的增加，其在PC1上的值也逐漸增大。為顯示電子眼能否有效區(qū)分是否添加甲醛。將魷魚基底和添加甲醛的樣本做PCA分析發(fā)現(xiàn)，電子眼能將空白樣和添加甲醛的樣本明顯區(qū)分開來。前期得到的魷魚Lab值數(shù)據(jù)呈現(xiàn)先增加后不變的趨勢(shì)。其PCA分析數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)不同濃度的甲醛浸泡后，魷魚白度數(shù)值具有差異性。不同甲醛浸泡濃度魷魚和魷魚基底相比，在PC1上呈現(xiàn)從左到右的趨勢(shì)，且數(shù)據(jù)點(diǎn)間距不斷減小。故分析不同濃度的甲醛浸泡魷魚肉樣數(shù)據(jù)點(diǎn)分布趨勢(shì)可了解甲醛對(duì)魷魚色澤變化規(guī)律，且通過電子眼對(duì)浸泡不同濃度甲醛的PCA分析可以為后續(xù)利用電子眼快速鑒別甲醛濃度做鋪墊。

3 小結(jié)

本研究的目的是研究不同甲醛濃度對(duì)魷魚蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)和感官品質(zhì)的影響，從而歸納出魷魚品質(zhì)變化規(guī)律。質(zhì)構(gòu)結(jié)果表明，魷魚硬度和膠黏性隨甲醛濃度的增加呈上升趨勢(shì)，但到60 mg/kg后，增加幅度較小。電子眼數(shù)據(jù)顯示，甲醛能明顯提高魷魚白度，但從30 mg/kg后，白度值增加幅度減小，到90 mg/kg時(shí)，白度趨于飽和。色澤PCA分析顯示，用不同甲醛濃度浸泡的魷魚的數(shù)據(jù)點(diǎn)在PC1上呈現(xiàn)從左到右的趨勢(shì)，且數(shù)據(jù)點(diǎn)間距不斷減小。此外，電子眼具有快速鑒別甲醛濃度的可行性。本研究歸納的甲醛對(duì)魷魚品質(zhì)的影響能彌補(bǔ)具體研究的缺失，為研究食品品質(zhì)提供了思路，并對(duì)水產(chǎn)品運(yùn)輸、貯藏與加工過程中的品質(zhì)快速檢測(cè)與控制提供參考。

圖2 不同甲醛浸泡魷魚電子眼數(shù)據(jù)PCA分析