大蒜浸提液對腌制咸魚中亞硝酸鹽的清除作用研究

曹楚珩，何妍慶，梁綺琦，鐘家本，李素策，喬娜，陶志華

(廣東工業(yè)大學 輕工化工學院，廣州 510006)

1 概述

咸魚是通過添加食鹽腌制后風干而成的魚類制品。因其營養(yǎng)價值高、風味獨特而深受消費者的喜愛。咸魚中含有人體所必需的氨基酸、賴氨酸等；咸魚含有人體必需脂肪酸——不飽和脂肪酸，有助于大腦及神經發(fā)育，對于提高孩子智力、防止動脈硬化和心血管疾病等有重要作用；同時咸魚還含有豐富的維生素及礦物質[1]。但是由于腌制咸魚含有高鹽，在腌制過程中會產生硝酸鹽和亞硝酸鹽的混合物。除此之外，生產過程中還會添加硝酸鹽和亞硝酸鹽作為發(fā)色劑[2,3]。由于魚肉中微生物的作用，硝酸鹽被還原為亞硝酸鹽，亞硝酸鹽具有一定毒性，作為強氧化劑，進入人體血液后可使血液中正常的低鐵血紅蛋白轉化成高鐵血紅蛋白，使其失去載氧功能[4]。人體攝入過多亞硝酸鹽后，在組織代謝作用下生成強致癌物質亞硝胺,引起食物中毒甚至死亡，引發(fā)食管癌、胃癌、肝癌和大腸癌等[5,6]。

亞硝酸鹽引起的食物中毒現象屢見不鮮。2011年7月，在某市一酒店內食用鮑魚湯而引發(fā)149人亞硝酸鹽食物中毒事件的報道。2012年7月，灤縣發(fā)生一起因食用亞硝酸鹽含量超標的食物而中毒的報道。2016年，吳曉軍報道了1例因食用變質南瓜而引起的亞硝酸鹽含量超標現象。2016年6月，貴州報道了1例因食用酸菜而引發(fā)的亞硝酸鹽中毒現象[7-10]。

腌制咸魚中亞硝酸鹽的產生在目前階段仍無法避免。找到一種加工食用兼具的方法，是解決腌制咸魚中亞硝鹽降解的關鍵。近年來，已經有通過乳酸菌發(fā)酵泡菜而降解泡菜中亞硝酸鹽的研究[11]，而腌制咸魚工藝過程不是乳酸菌發(fā)酵得到的產品，需要適合加工食用的方法降解亞硝酸鹽。研究表明，山葵、大蒜中含有的大蒜素、硒和維生素C等可阻斷硝酸鹽向亞硝酸鹽轉化[12-14]。除此之外，大蒜中含有巰基化合物，能夠與亞硝酸鹽形成酯類化合物，從而降低亞硝酸鹽的含量，大蒜能夠阻斷亞硝胺等致癌物質的合成，減少患癌的風險[15]。因此，利用大蒜的提取液研究對咸魚中亞硝酸鹽的清除效果，具有重要的應用價值，能達到醫(yī)食同源的目的。

為探討大蒜提取液對咸魚中的亞硝酸鹽清除作用的影響，本文將對咸魚中的亞硝酸鹽含量進行檢測，并計算清除率，從而確定最佳的提取條件。

2 實驗材料與方法

2.1 材料與試劑

鮮魚、大蒜、亞鐵氰化鉀、冰乙酸、乙酸鋅、硼砂、鹽酸、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、亞硝酸鈉。

2.2 儀器

725N紫外可見分光光度計、離心機、酸度計、電子天平、果蔬料理機、恒溫水浴鍋、真空抽濾器。

2.3 咸魚的腌制

挑選新鮮的魚7條，重量在60 g左右，清洗處理內臟，晾干表面的水，其中4條咸魚涂抹1∶3濃度的鹽水至有鹽水析出，靜置20 h。

2.4 試劑的配制

亞鐵氰化鉀溶液(106 g/L)：稱取10.6 g亞鐵氰化鉀，用水溶解，并稀釋至100 mL。

乙酸鋅溶液(220 g/L)：稱取22.0 g乙酸鋅，用3 mL冰乙酸溶解，用水稀釋至100 mL。

飽和硼砂溶液(50 g/L)：稱取5 g硼酸鈉，溶于100 mL熱水中，冷卻后備用。

鹽酸(20%)：量取20 mL，用水稀釋至100 mL。

對氨基苯磺酸(4 g/L)：稱取0.4 g對氨基苯磺酸，溶于100 mL 20%鹽酸中，混勻置于棕色瓶中，避光保存。

鹽酸萘乙二胺(2 g/L)：稱取0.2 g鹽酸萘乙二胺，溶于100 mL水中，混勻置于棕色瓶中，避光保存。

亞硝酸鈉標準溶液(200 μg/mL，以亞硝酸鈉計)：準確稱取0.1000 g與110～120 ℃干燥恒重的亞硝酸鈉混合，加水溶解，移入500 mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，混勻。

亞硝酸鈉標準使用液(5.0 μg/mL)：臨用前，吸取2.50 mL亞硝酸鈉標準溶液，置于100 mL 容量瓶中，加水稀釋至刻度。

2.5 實驗方法

2.5.1 標準曲線的制備

分別吸取0.00,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30,0.35,0.40,0.45 mL亞硝酸鈉標準溶液(相當于0.00,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06,0.07,0.08,0.09 μg亞硝酸鈉)，分別置于25 mL比色管中，然后分別加入1 mL 0.4%對氨基苯磺酸溶液，混勻，靜置3～5 min后加入0.5 mL 0.2%鹽酸萘乙二胺，加水至刻度，混勻，靜置15 min，同時做空白試劑。以空白樣調節(jié)零點，于波長538 nm處測吸光度，繪制標準曲線。亞硝酸鹽含量與吸光度標準曲線的關系見表1，標準曲線見圖1。

表1 亞硝酸鹽含量與吸光度標準曲線的關系

圖1 標準曲線

2.5.2 大蒜浸提液的制備

將大蒜剝皮、洗凈、晾干，稱取200 g于果蔬料理機中攪碎，用蒸餾水轉入燒杯中，水浴10 min，用紗布過濾，10000 r/min離心10 min，抽濾，得濾液備用。

2.5.3 咸魚的處理

將腌制咸魚置于果蔬料理機中攪碎，稱取2.5 g于100 mL錐形瓶中，加入6.25 mL飽和硼砂溶液，攪拌均勻，加入70 ℃約75 mL的蒸餾水，于沸水浴中加熱15 min，冷卻至室溫后，將樣品全部轉入100 mL容量瓶中，然后加入2.5 mL亞鐵氰化鉀溶液和2.5 mL乙酸鋅溶液，加水至刻度，混勻，4000 r/min離心10 min，抽濾，得濾液備用。

2.5.4 清除率的測定

取10 mL 2.5.3所得濾液，置于25 mL比色管中，加入6 mL大蒜浸提液，用乙酸調pH至3.5，搖勻，靜置反應一段時間，加入0.4%對氨基苯磺酸1 mL，搖勻靜置4 min，加入0.5 mL 0.2%鹽酸萘乙二胺，搖勻，定容至刻度，靜置15 min。以試劑空白做參比，于波長538 nm處測定吸光度，計算亞硝酸鹽的清除率。大蒜浸提液對亞硝酸鹽清除率的公式：

R=(A1-A2)/A1。

式中：R為清除率(%)，A1為未加大蒜浸提液時樣品溶液的吸光度，A2為加大蒜浸提液后樣品溶液的吸光度。

2.5.5 不同提取劑的影響

分別用蒸餾水和乙醇作為大蒜提取液的提取劑，通過實驗分析不同提取劑的清除效果。

3 結果與討論

3.1 大蒜浸提液清除腌制咸魚中亞硝酸鹽的最優(yōu)條件

探討大蒜浸提液與腌制咸魚中亞硝酸鹽的反應介質的pH值、大蒜浸提液濃度、大蒜浸提液浸提溫度、大蒜浸提液的量這4大因子，研究影響大蒜浸提液對腌制咸魚亞硝酸鹽清除效果的因素。

3.1.1 大蒜浸提液濃度對腌制咸魚中亞硝酸鹽的清除效果

將攪碎的蒸餾水和大蒜按照1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1的比例配制好，水浴加熱10 min，冷卻至室溫，10000 r/min 離心10 min，取上層清液備用。

取5份10 mL咸魚提取液，置于25 mL比色管中，分別加入上述大蒜提取液10 mL，反應一段時間，加入0.4%對氨基苯磺酸1 mL，搖勻，靜置4 min，加入0.5 mL 0.2%鹽酸萘乙二胺，搖勻，定容至刻度，靜置15 min。以試劑空白做參比，于波長538 nm處測定吸光度，計算不同濃度的大蒜浸提液對腌制咸魚中亞硝酸鹽的清除率。

圖2 大蒜浸提液濃度對腌制咸魚中亞硝酸鹽清除率的影響

由圖2可知，大蒜浸提液濃度為3∶1時，清除率最高，為52.94%，濃度過高或者過低都不利于腌制咸魚中亞硝酸鹽的清除效果。

3.1.2 大蒜浸提液浸提溫度對腌制咸魚中亞硝酸鹽的清除效果

將攪碎的大蒜配制成濃度為3∶1的浸提液，分別在60，70，80，90，100 ℃的溫度下浸提，冷卻至室溫，10000 r/min 離心 10 min，取上層清液備用。

取5份10 mL咸魚提取液，置于25 mL比色管中，分別加入上述大蒜提取液10 mL，反應一段時間，加入0.4%對氨基苯磺酸1 mL，搖勻，靜置4 min，加入0.5 mL 0.2%鹽酸萘乙二胺，搖勻，定容至刻度，靜置15 min。以試劑空白做參比，于波長538 nm處測定吸光度，計算不同溫度的大蒜浸提液對腌制咸魚中亞硝酸鹽的清除率。

圖3 大蒜浸提液浸提溫度對腌制咸魚中亞硝酸鹽清除率的影響

由圖3可知，大蒜浸提溫度為70 ℃時，清除率最高，為44.93%，溫度過高時，清除率下降，原因可能是大蒜提取液中的有效成分被破壞。

3.1.3 大蒜浸提液的量對腌制咸魚中亞硝酸鹽的清除效果

將濃度為3∶1的大蒜浸提液置于70 ℃水浴加熱10 min，冷卻至室溫，10000 r/min 離心 10 min，取上層清液備用。

取7份10 mL咸魚提取液，置于25 mL比色管中，分別加入大蒜提取液0，2，4，6，8，10，12 mL，反應一段時間，加入0.4%對氨基苯磺酸1 mL，搖勻，靜置4 min，加入0.5 mL 0.2%鹽酸萘乙二胺，搖勻，定容至刻度，靜置15 min。以試劑空白做參比，于波長538 nm處測定吸光度，計算不同大蒜浸提液的量對腌制咸魚中亞硝酸鹽的清除率。

圖4 大蒜浸提液的量對腌制咸魚中亞硝酸鹽清除率的影響

由圖4可知，隨著大蒜浸提液用量的增加，腌制咸魚中亞硝酸鹽的清除率先升高后降低，當大蒜浸提液用量為6 mL時，清除率最高，為31.25%。這可能是由于較少量的大蒜浸提液與腌制咸魚中的亞硝酸鹽未完全反應，而較多量的大蒜浸提液與腌制咸魚中的亞硝酸鹽反應完全后還有剩余，對吸光度產生了影響。

3.1.4 pH對腌制咸魚中亞硝酸鹽的清除效果

將濃度為3∶1的大蒜浸提液置于70 ℃水浴加熱10 min，冷卻至室溫，10000 r/min 離心 10 min，取上層清液備用。

取5份10 mL咸魚提取液，置于25 mL比色管中，分別加入大蒜提取液6 mL，用乙酸調節(jié)反應液pH為3.0，3.5，4.0，4.5，5.0，反應一段時間，加入0.4%對氨基苯磺酸1 mL，搖勻，靜置4 min，加入0.5 mL 0.2%鹽酸萘乙二胺，搖勻，定容至刻度，靜置15 min。以試劑空白做參比，于波長538 nm處測定吸光度，計算不同pH對腌制咸魚中亞硝酸鹽的清除率。

圖5 pH對腌制咸魚中亞硝酸鹽清除率的影響

由圖5可知，反應介質pH為3.5時，腌制咸魚中亞硝酸鹽的清除率最高，為30.49%。

3.2 不同提取劑的影響

圖6 不同提取劑清除率變化圖

由圖6可知，通過0～12 d對樣品的處理，并且通過分析測試得到水作為提取劑的清除效果最佳。最高在第11天，能達到68%的清除效果。

4 結論

實驗結果表明，隨著大蒜浸提濃度的減小，清除率先增加后減小，在其他條件相同時，當大蒜浸提液濃度為3∶1(水∶大蒜)時，清除率最高，為52.94%；當大蒜浸提液浸提溫度為70 ℃時，清除率最高，為44.93%，浸提溫度超過70 ℃，清除率逐漸降低；隨著大蒜浸提液用量的增加，清除率先增高后降低，當大蒜浸提液用量為6 mL時清除率最高，為31.25%；反應液pH為3.5時清除率最高，為30.49%。

通過實驗可知不同提取劑的提取效果差別比較大，可以看出清除亞硝酸鹽有效物質更易溶于水，而且亞硝酸鹽也易溶于水，用水作提取劑可以增大二者的接觸面積，從而提高反應效率。

綜上，大蒜對腌制咸魚中亞硝酸鹽的清除作用最佳條件為：以蒸餾水作浸提劑，大蒜浸提液濃度為3∶1，大蒜浸提液浸提溫度為70 ℃，大蒜浸提液用量為6 mL，反應液pH為3.5；最佳清除天數為11 d，能達到68%的清除率。

通過實驗發(fā)現，大蒜對腌制咸魚中亞硝酸鹽有清除作用，因此食用大蒜能有效除去腌制咸魚中的亞硝酸鹽，對人體的健康有一定的益處，達到醫(yī)食同源的效果。