茶多酚處理方式對(duì)干貝脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性和貨架期的影響

樊鳳嬌，謝宏凱，羅謝琪，方 勇

（南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210023）

我國(guó)扇貝資源十分豐富，年總產(chǎn)量超過(guò)170萬(wàn) t，是世界第一生產(chǎn)大國(guó)。扇貝水分含量高、內(nèi)源酶活性強(qiáng)、易受微生物作用，極易腐敗變質(zhì)，而干制可以有效延長(zhǎng)扇貝的貨架期，同時(shí)賦予其獨(dú)特的色澤、質(zhì)地、口感和風(fēng)味。因此，干制品是扇貝重要的商品形式。干貝是扇貝閉殼肌的干制加工品，不僅色澤誘人、口感鮮香，而且富含以二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）為代表的n-3多不飽和脂肪酸（n-3 polyunsaturated fatty acids，n-3 PUFAs），是我國(guó)傳統(tǒng)“海八珍”之一，深受消費(fèi)者青睞。然而，n-3 PUFAs在干貝貯藏中極易氧化，導(dǎo)致干貝營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能降低，感官品質(zhì)劣化，安全風(fēng)險(xiǎn)增加。

為控制水產(chǎn)品在加工及貯藏中的脂質(zhì)氧化，添加抗氧化劑是目前最直接有效的方法。抗氧化劑能夠準(zhǔn)確抵達(dá)脂質(zhì)氧化發(fā)生的位點(diǎn)，是其發(fā)揮高效抗氧化作用的前提。因此，抗氧化劑在食品基質(zhì)中的物理空間分布對(duì)脂質(zhì)氧化的影響已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。茶多酚是一類源于茶葉的天然活性物質(zhì)，具有優(yōu)異的抗氧化能力，是我國(guó)水產(chǎn)品及其制品中準(zhǔn)許添加使用的抗氧化劑。在本課題組前期研究中，對(duì)比了將茶多酚僅添加至閉殼肌表面與茶多酚同時(shí)添加至閉殼肌表面及組織內(nèi)部對(duì)其干制過(guò)程中脂質(zhì)氧化的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)茶多酚同時(shí)添加至閉殼肌表面及組織內(nèi)部可以更有效地抑制脂質(zhì)氧化。然而，上述不同的茶多酚處理方式對(duì)干貝貯藏過(guò)程中的脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性和貨架期的影響尚不清楚。

食品的貨架期是指其品質(zhì)處于消費(fèi)者可接受程度的貯藏時(shí)間段。隨著人們生活水平的提高和食品安全意識(shí)的提升，消費(fèi)者越來(lái)越關(guān)注食品品質(zhì)，而貨架期是消費(fèi)者了解食品品質(zhì)的重要依據(jù)。食品品質(zhì)的變化通常與微生物作用和化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，因此在貨架期建模過(guò)程中，通常選擇與化學(xué)或微生物相關(guān)的代表性指標(biāo)，如色澤、氣味、滋味等消費(fèi)者可以判斷的感官指標(biāo)，或是與感官指標(biāo)同步變化的其他指標(biāo)，如微生物、VC等，也可以是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定的理化指標(biāo)，如揮發(fā)性鹽基氮、酸值和過(guò)氧化值等。常見(jiàn)的貨架期預(yù)測(cè)方法有基于化學(xué)動(dòng)力學(xué)、微生物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)和溫度的方法，以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法和威布爾危險(xiǎn)值分析法。對(duì)于干貝等低水分食品，微生物作用有限，化學(xué)反應(yīng)是導(dǎo)致其品質(zhì)劣變的根本原因，其中最主要的化學(xué)反應(yīng)就是脂質(zhì)氧化。因此，本實(shí)驗(yàn)選用基于化學(xué)動(dòng)力學(xué)的方法，分三步完成建模：1）確定加速貯藏溫度梯度，采集貯藏中監(jiān)測(cè)指標(biāo)變化數(shù)據(jù)，進(jìn)行零級(jí)或一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型擬合處理，描述監(jiān)測(cè)指標(biāo)變化規(guī)律；2）建立Arrhenius方程，依據(jù)其中參數(shù)建立變溫條件下貨架期預(yù)測(cè)模型；3）依據(jù)初始和貨架期終點(diǎn)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的值，預(yù)測(cè)食品貨架期。

因此，本研究將基于前期研究基礎(chǔ)，將經(jīng)過(guò)不同茶多酚處理方式制備的干貝進(jìn)行加速貯藏，通過(guò)測(cè)定干貝的耗氧量、初級(jí)氧化產(chǎn)物生成、次級(jí)氧化產(chǎn)物生成、自由基的強(qiáng)度和氧化底物損失規(guī)律探究不同茶多酚處理方式對(duì)干貝脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性的影響，同時(shí)基于貨架期預(yù)測(cè)模型比較不同茶多酚處理方式對(duì)干貝貨架期的影響，以期為動(dòng)物性海洋干制品的抗氧化提供理論支撐和方法指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮活櫛孔扇貝購(gòu)買于當(dāng)?shù)睾ｕr市場(chǎng)。

十一碳酸甘油三酯、1,1,3,3-四甲氧基丙烷、14%三氟化硼-甲醇溶液、37 種脂肪酸甲酯（fatty acid methyl esters，F(xiàn)AMEs）混標(biāo) 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；硫代巴比妥酸、硫代硫酸鈉、三氯乙酸、氯仿、甲醇 天津科密歐化學(xué)試劑有限公司；氯仿、正己烷（均為色譜級(jí)） 美國(guó)Spectrum公司；茶多酚 江西省富之源生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

A200電子順磁共振波譜儀 德國(guó)Bruker公司；7890B氣相色譜儀 美國(guó)Agilent公司；CF16RXII高速冷凍離心機(jī) 日本Hitachi公司；DGH-9030A電熱恒溫干燥箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；LC-1.0真空冷凍干燥機(jī) 沈陽(yáng)航天新陽(yáng)速凍廠；OXITEST油脂氧化穩(wěn)定性分析儀 意大利VELP公司。

1.3 方法

1.3.1 干貝的制備

鮮活櫛孔扇貝剝殼，去除內(nèi)臟和裙邊，取出完整的閉殼肌。將6 kg閉殼肌在12 L的3%鹽水中煮制3 min，取出瀝干，隨機(jī)分為3 組。空白組干貝：閉殼肌不添加茶多酚，直接在-50 ℃冷凍干燥制備干貝；傳統(tǒng)添加組干貝：閉殼肌添加0.3%的茶多酚，攪拌均勻，立即在-50 ℃冷凍干燥制備干貝，此時(shí)茶多酚僅分布在干貝表面；改進(jìn)添加組干貝：閉殼肌添加0.3%的茶多酚，攪拌均勻，4 ℃靜置3 h，茶多酚將擴(kuò)散至閉殼肌組織內(nèi)部，隨后在-50 ℃冷凍干燥制備干貝，此時(shí)茶多酚同時(shí)分布于干貝表面和組織內(nèi)部。

1.3.2 干貝的加速貯藏

取空白組、傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝各200 g，分別置于65 ℃烘箱中，避光貯藏16 d，間隔4 d取樣1 次，取樣后立即保藏在-80 ℃冰箱中，待所有樣品采集結(jié)束后分別粉碎，繼續(xù)保藏在-80 ℃冰箱中用于測(cè)定干貝的脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性；取空白組、傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝各100 g，分別置于45 ℃和55 ℃烘箱中，避光貯藏16 d，間隔4 d取樣1 次，取樣后立即保藏在-80 ℃冰箱中，待所有樣品采集結(jié)束后分別粉碎，繼續(xù)保藏在-0 ℃冰箱中用于預(yù)測(cè)干貝的貨架期。

1.3.3 干貝脂質(zhì)的提取

依據(jù)Folch等的方法提取干貝脂質(zhì)，將30 g干貝粉與30 mL去離子水混合，再加入100 mL氯仿-甲醇（2∶1，V/V）混合溶劑，充分混合后加入37.5 mL氯仿，攪拌提取1 h，7 800×g離心10 min，收集有機(jī)相層，減壓濃縮得總脂質(zhì)，將其貯存于-80 ℃冰箱中備用。

1.3.4 干貝耗氧量的測(cè)定

依據(jù)Caruso等的方法通過(guò)OXITEST測(cè)定干貝耗氧量，儀器參數(shù)如下：樣品量3 g；初始氧氣壓力6 bar；溫度90 ℃。通過(guò)儀器內(nèi)置的OXIsoft軟件自動(dòng)計(jì)算氧化誘導(dǎo)時(shí)間。

1.3.5 干貝過(guò)氧化值的測(cè)定

依據(jù)GB 5009.227—2016《食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》的滴定法測(cè)定干貝的過(guò)氧化值（peroxide value，PV）。取0.2 g脂質(zhì)樣品于錐形瓶中，用30 mL三氯甲烷-冰乙酸混合液溶解，加入1 mL飽和碘化鉀，輕搖0.5 min后暗處放置3 min。隨后加入100 mL水，搖勻后加入1 mL淀粉指示劑，用0.02 mol/L的硫代硫酸鈉溶液滴定直至藍(lán)色消失為終點(diǎn)。同時(shí)進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。PV結(jié)果以g/100 g表示。

式中：V為試樣消耗硫代硫酸鈉溶液體積/mL；V為空白實(shí)驗(yàn)消耗硫代硫酸鈉溶液體積/mL；C為硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度/（mol/L）；m為脂質(zhì)樣品的質(zhì)量/g；100為換算系數(shù)；0.126 9為與1.00 mL硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（1 mol/L）相當(dāng)?shù)獾馁|(zhì)量。

1.3.6 干貝硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值的測(cè)定

依據(jù)Khan等的方法測(cè)定干貝的TBARS，將500 mg干貝粉、2 mL去離子水和2 mL三氯乙酸溶液（10 g/100 mL）混合，渦旋振蕩2 min，8 000×g離心5 min。取1 mL上清液與1 mL硫代巴比妥酸溶液（0.01 mol/L）混合，沸水浴加熱25 min，取混合液在波長(zhǎng)532 nm處測(cè)定吸光度。TBARS值依據(jù)以1,1,3,3-四乙氧基丙烷制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得出。標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作方法如下：稱取0.315 g的1,1,3,3-四乙氧基丙烷于1 000 mL容量瓶中，用去離子水定容，配制質(zhì)量濃度為100 μg/mL的丙二醛儲(chǔ)備液。吸取1 mL的丙二醛儲(chǔ)備液于100 mL容量瓶中，用去離子水定容，配制質(zhì)量濃度為1 μg/mL的丙二醛標(biāo)準(zhǔn)使用液。分別吸取0.10、0.20、0.50、1.0、2.5、5.0 mL的丙二醛標(biāo)準(zhǔn)使用液于10 mL容量瓶中，用去離子水定容，配制0.01、0.02、0.05、0.1、0.25、0.5 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照以上步驟與樣液同時(shí)進(jìn)行衍生化處理并測(cè)定吸光度。

1.3.7 干貝自由基強(qiáng)度的測(cè)定

依據(jù)Nissen等的方法測(cè)定干貝的自由基強(qiáng)度，儀器參數(shù)如下：樣品量100 mg；微波功率5.32 mW；中心磁場(chǎng)強(qiáng)度3 453.00 G；掃描寬度100.00 G；調(diào)制頻率100.00 kHz；調(diào)制幅度1.00 G；轉(zhuǎn)換時(shí)間480 ms；時(shí)間常數(shù)5 242.88 ms。譜圖中第1個(gè)峰的高度計(jì)為干貝的自由基強(qiáng)度。

1.3.8 干貝脂肪酸的測(cè)定

依據(jù)Metcalfe等的方法制備FAMEs，取500 μL脂質(zhì)的氯仿溶液（10 mg/mL）和200 μL十一碳酸甘油三酯的氯仿溶液（1 mg/mL）于10 mL圓底燒瓶中，氮?dú)鉂饪s除去氯仿溶劑，繼續(xù)加入2 mL氫氧化鈉-甲醇溶液（0.5 mol/L），80 ℃回流5 min，再加入2 mL三氟化硼-甲醇溶液（14%），繼續(xù)回流2 min。冷卻后加入1.5 mL色譜級(jí)正己烷萃取FAMEs，收集正己烷層，無(wú)水硫酸鈉除水，0.22 μm有機(jī)濾膜過(guò)濾，濾液用于氣相色譜檢測(cè)。

依據(jù)GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的測(cè)定》測(cè)定FAMEs。色譜條件：SP 2560毛細(xì)色譜柱（100 m×0.25 mm，0.2 μm）；進(jìn)樣體積1 μL；分流比5∶1；進(jìn)樣口溫度270 ℃；載氣N；載氣流速1 mL/min。升溫程序如下：初始溫度100 ℃，保持13 min；以10 ℃/min速率升溫至180 ℃，保持6 min；以1 ℃/min速率升溫至215 ℃；以5 ℃/min速率升溫至230 ℃，保持12 min。依據(jù)37 種FAMEs保留時(shí)間定性分析樣品中的脂肪酸（fatty acids，F(xiàn)As），依據(jù)式（2）計(jì)算EPA和DHA含量（以干基計(jì)）：

式中：RF為響應(yīng)因子；IS為內(nèi)標(biāo)/mg；M為脂質(zhì)質(zhì)量/mg；1.006 7為十一碳酸甘油三酯轉(zhuǎn)化成十一碳酸甲酯的轉(zhuǎn)換系數(shù)；c為脂質(zhì)含量/（mg/g）；F為EPA或DHA甲酯轉(zhuǎn)換為EPA或DHA的轉(zhuǎn)換系數(shù)，分別為0.955 7和0.959 0。

1.3.9 干貝貨架期的預(yù)測(cè)

將干貝加速貯藏過(guò)程中PV的變化數(shù)據(jù)進(jìn)行一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程（3）擬合，獲得其動(dòng)力學(xué)參數(shù)，建立Arrhenius方程（4），基于獲得的參數(shù)，進(jìn)一步建立貨架期預(yù)測(cè)模型（5），用于預(yù)測(cè)干貝的貨架期。

式中：PV為貯藏時(shí)間t時(shí)干貝的PV；k為應(yīng)速率常數(shù)；PV為依據(jù)擬合后一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算的貯藏前干貝的初始PV；E為活化能/（J/mol）；R為摩爾氣體常數(shù)，為8.314 4 J/（mol·K）；T為絕對(duì)溫度/K；k為指前因子；PV為干貝貯藏前的初始PV值；PV為GB 10136—2015《動(dòng)物性水產(chǎn)制品》規(guī)定干貝的限量PV，為0.6 g/100 g脂質(zhì)；SL為貨架期/d。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)

2 結(jié)果與分析

2.1 干貝加速貯藏過(guò)程中氧吸收的變化

頂空耗氧法是測(cè)定氧吸收的方法之一，該方法將待測(cè)樣品置于高壓氧氣和高溫條件下，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氧氣壓力的變化計(jì)算氧氣的消耗速率，進(jìn)而推導(dǎo)獲得氧化誘導(dǎo)時(shí)間。氧化誘導(dǎo)時(shí)間越長(zhǎng)表明脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性越高。如圖1所示，加速貯藏前，空白組、傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝的氧化誘導(dǎo)時(shí)間分別為（90.03±13.09）、（200.55±12.12）h和（241.03±8.03）h，傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝的氧化誘導(dǎo)時(shí)間分別是空白組干貝的2.23 倍和2.68 倍。可見(jiàn)，添加茶多酚可以顯著延長(zhǎng)干貝的氧化誘導(dǎo)時(shí)間，增強(qiáng)干貝的氧化穩(wěn)定性。隨著加速貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，3 組干貝的氧化誘導(dǎo)時(shí)間逐漸縮短，說(shuō)明干貝的氧化穩(wěn)定性逐漸降低。在加速貯藏第8天，已無(wú)法測(cè)出空白組干貝的氧化誘導(dǎo)時(shí)間。在加速貯藏第16天，改進(jìn)添加組干貝的氧化誘導(dǎo)時(shí)間為（50.05±6.10）h，是傳統(tǒng)添加組干貝氧化誘導(dǎo)時(shí)間（（30.09±3.98）h）的1.66 倍。上述結(jié)果顯示，通過(guò)改進(jìn)方式添加茶多酚比傳統(tǒng)方式更顯著地延長(zhǎng)了干貝的氧化誘導(dǎo)時(shí)間，表明茶多酚同時(shí)處于干貝表面和組織內(nèi)部比茶多酚僅處于干貝表面能更有效地提升干貝的氧化穩(wěn)定性。

圖1 干貝加速貯藏過(guò)程中氧化誘導(dǎo)時(shí)間的變化Fig. 1 Changes in induction period of oxidation of dried scallop adductor muscle during accelerated storage

2.2 干貝加速貯藏過(guò)程中初級(jí)氧化產(chǎn)物變化

圖2 干貝加速貯藏過(guò)程中PV的變化Fig. 2 Changes in PV of dried scallop adductor muscle during accelerated storage

PV是測(cè)定脂質(zhì)初級(jí)氧化產(chǎn)物的常用指標(biāo)，可以反映脂質(zhì)中總氫過(guò)氧化物的量。如圖2所示，加速貯藏前，空白組、傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝的PV無(wú)顯著差異，表明閉殼肌的前處理及干貝的制備過(guò)程未發(fā)生顯著氧化。隨著加速貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，3 組干貝的PV顯著升高，表明干貝加速貯藏過(guò)程中不飽和脂質(zhì)發(fā)生氧化，持續(xù)生成大量氫過(guò)氧化物，且其生成速率高于其降解速率。在整個(gè)65 ℃加速貯藏過(guò)程中，傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝的PV顯著低于空白組，說(shuō)明茶多酚顯著抑制了氫過(guò)氧化物的形成，而改進(jìn)添加組干貝具有最低的PV，表明改進(jìn)添加方式具有最好的抗氧化效果。這是由于在抗氧化劑的改進(jìn)添加過(guò)程中，茶多酚的擴(kuò)散過(guò)程使其不僅分布于干貝的表面還分布于干貝組織內(nèi)部，進(jìn)而同時(shí)抑制干貝表面和組織內(nèi)部脂質(zhì)氧化，促使其發(fā)揮更全面的抗氧化作用，更有效地抑制了氫過(guò)氧化物的生成。

2.3 干貝加速貯藏過(guò)程中次級(jí)氧化產(chǎn)物的變化

脂質(zhì)氧化過(guò)程中生成的初級(jí)氧化產(chǎn)物氫過(guò)氧化物不穩(wěn)定，容易降解為醛、酮、醇、烴、揮發(fā)性有機(jī)酸和環(huán)氧化合物等各種次級(jí)氧化物產(chǎn)物。TBARS是檢測(cè)脂質(zhì)次級(jí)氧化產(chǎn)物的常用指標(biāo)，可以反映食品中丙二醛的量。如圖3所示，加速貯藏前，空白組、傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝具有相似的TBARS值，表明閉殼肌的前處理及干貝的制備過(guò)程未發(fā)生顯著性氧化。隨著加速貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，3 組干貝TBARS值逐漸升高，加速貯藏16 d后，3 組干貝TBARS值分別比初始值增長(zhǎng)了16.50、6.59 倍和3.51 倍，表明干貝加速貯藏過(guò)程中氫過(guò)氧化物不斷降解生成丙二醛。在整個(gè)65 ℃加速貯藏過(guò)程中，傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝的TBARS值顯著低于空白組的TBARS值，說(shuō)明茶多酚顯著抑制了丙二醛的生成，而改進(jìn)添加組干貝具有最低的TBARS值，說(shuō)明茶多酚同時(shí)處于干貝組織表面和內(nèi)部比其僅分布在干貝表面能更顯著地抑制丙二醛的產(chǎn)生。

圖3 干貝加速貯藏過(guò)程中TBARS值的變化Fig. 3 Changes in TBARS value of dried scallop adductor muscle during accelerated storage

2.4 干貝加速貯藏過(guò)程中自由基強(qiáng)度的變化

脂質(zhì)氧化分為自動(dòng)氧化、酶促氧化和光敏氧化3 種類型。在預(yù)處理過(guò)程中，閉殼肌已進(jìn)行煮制處理，脂氧合酶已被鈍化。經(jīng)過(guò)干制后，干貝的水分含量較低，僅約為5%，且加速貯藏溫度較高，進(jìn)一步抑制了殘存脂氧合酶的活性，因此酶促氧化很難發(fā)生。此外，整個(gè)加速貯藏過(guò)程在避光條件下進(jìn)行，難以發(fā)生光敏氧化。因此，自動(dòng)氧化是本實(shí)驗(yàn)中干貝的主要氧化類型。自動(dòng)氧化是不飽和脂質(zhì)和氧氣通過(guò)自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)過(guò)程，包含鏈引發(fā)、鏈傳遞和鏈終止3 個(gè)階段。因此，自由基水平是脂質(zhì)氧化程度的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。如圖4所示，加速貯藏前，空白組、傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝的自由基強(qiáng)度值無(wú)顯著差異，分別為0.81±0.11、0.79±0.15和0.82±0.09，說(shuō)明閉殼肌的前處理及干貝的制備過(guò)程未發(fā)生顯著性自由基增殖過(guò)程。隨著加速貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，3 組干貝的自由基強(qiáng)度值逐漸升高。在加速貯藏16 d后，3 組干貝的自由基強(qiáng)度值分別增加為9.03±0.25、5.50±0.31和4.32±0.18，分別比初始值增長(zhǎng)了10.15、5.96 倍和4.27 倍，表明干貝發(fā)生自動(dòng)氧化，生成了大量的脂質(zhì)自由基。在加速貯藏16 d后，空白組干貝的自由基強(qiáng)度值分別是傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝的1.64 倍和2.09 倍，說(shuō)明茶多酚阻斷了自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，抑制了自由基的生成。在此過(guò)程中，茶多酚含有的酚羥基提供氫原子，猝滅自由基，酚羥基自身轉(zhuǎn)變?yōu)轷?。值得注意的是，改進(jìn)添加組干貝的自由基強(qiáng)度值比傳統(tǒng)添加組干貝的自由基強(qiáng)度值更低。傳統(tǒng)添加方式使得茶多酚分布在干貝表面，只能抑制干貝表面組織氧化產(chǎn)生自由基，而改進(jìn)添加方式中閉殼肌添加茶多酚并靜置后，部分茶多酚能夠擴(kuò)散至組織內(nèi)部，相比于茶多酚僅分布在干貝表面，此方式還能有效清除干貝組織內(nèi)部的脂質(zhì)自由基，由此導(dǎo)致2 種處理方式自由基含量的差異。

圖4 干貝加速貯藏過(guò)程中自由基強(qiáng)度的變化Fig. 4 Changes in free radical intensity of dried scallop adductor muscle during accelerated storage

2.5 干貝加速貯藏過(guò)程中氧化底物含量的變化

在脂質(zhì)氧化過(guò)程中，氧氣并入不飽和脂質(zhì)分子的雙鍵形成氫過(guò)氧化物，氫過(guò)氧化物不穩(wěn)定，最終降解成為各種次級(jí)氧化產(chǎn)物，導(dǎo)致不飽和脂質(zhì)含量的損失。因此，測(cè)定氧化底物的損失規(guī)律是評(píng)估脂質(zhì)氧化最直接的方法。如圖5所示，加速貯藏前，空白組、傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝具有相似的EPA+DHA含量，分別為（9.05±0.22）、（9.02±0.11）、（9.03±0.15） mg/g，表明閉殼肌的前處理及干貝的制備過(guò)程未發(fā)生顯著性氧化底物損失。隨著加速貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，3 組干貝的EPA+DHA含量逐漸減少。在加速貯藏16 d后，3 組干貝的EPA+DHA含量分別為（6.40±0.29）、（7.35±0.21）mg/g和（8.31±0.20）mg/g，分別損失了29.28%、18.51%和7.97%，說(shuō)明EPA和DHA發(fā)生氧化和降解，轉(zhuǎn)變?yōu)闅溥^(guò)氧化物和醛、酮、醌等次級(jí)氧化產(chǎn)物，造成干貝中n-3 PUFAs類營(yíng)養(yǎng)組分的損失，干貝營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低。傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組的干貝在整個(gè)加速貯藏過(guò)程中EPA+DHA含量損失比空白組干貝更少，說(shuō)明茶多酚抑制了氧化底物的氧化損失。此外，改進(jìn)添加組干貝的EPA+DHA含量損失比傳統(tǒng)添加組干貝更少，說(shuō)明茶多酚擴(kuò)散到干貝組織內(nèi)部后可以更全面保護(hù)干貝含有的EPA+DHA等不飽和脂質(zhì)成分，更大程度上保持了干貝的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

圖5 干貝加速貯藏過(guò)程中EPA＋DHA含量的變化Fig. 5 Changes in EPA + DHA content of dried scallop adductor muscle during accelerated storage

2.6 干貝貨架期的預(yù)測(cè)

干貝屬于低水分食品，微生物活動(dòng)受到抑制，是微生物穩(wěn)定類食品，其品質(zhì)劣變的主要原因是脂質(zhì)氧化。GB 10136—2015《動(dòng)物性水產(chǎn)制品》中明確規(guī)定了干貝等預(yù)制水產(chǎn)干制品的理化指標(biāo)為PV，限量值為0.6 g/100 g脂質(zhì)。因此，本實(shí)驗(yàn)以PV為干貝品質(zhì)的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，測(cè)定了干貝在45、55 ℃和65 ℃加速貯藏環(huán)境中PV的變化數(shù)據(jù)。如圖6所示，在不同貯藏溫度環(huán)境中，空白組、傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝的PV隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸升高，說(shuō)明3 組干貝中氫過(guò)氧化物的持續(xù)生成和積累。

圖6 干貝不同溫度加速貯藏過(guò)程中PV的變化Fig. 6 Changes in PV of dried scallop adductor muscle during accelerated storage at different temperatures

在食品加工與貯藏過(guò)程中，大多數(shù)與品質(zhì)相關(guān)的指標(biāo)參數(shù)均符合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。本課題組前期研究結(jié)果也證實(shí)，相比于零級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，干貝在加速貯藏過(guò)程中PV的變化數(shù)據(jù)更符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。因此，本研究采用一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)采集到的干貝PV變化數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理，分別獲得45、55 ℃和65 ℃條件下加速貯藏中干貝PV的一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程（表1）。根據(jù)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程模型可知，空白組、傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝45、55 ℃和65 ℃條件下PV的變化速率。將上述貯藏溫度及對(duì)應(yīng)的變化速率進(jìn)行Arrhenius方程擬合，獲得空白組、傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝的Arrhenius方程，分別為lnk＝-1 752/T+2.989 2、lnk＝-2 576/T+5.162 5和lnk＝-2 354/T+4.243 5，3 組干貝的E分別為14.57、21.42 kJ/mol和19.57 kJ/mol。

表1 干貝加速貯藏中PV動(dòng)力學(xué)模型擬合Table 1 Kinetic models of PV in dried scallop adductor muscle during accelerated storage

進(jìn)一步，基于從Arrhenius方程中獲得的E和k等參數(shù)分別建立空白組、傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝的貨架期預(yù)測(cè)模型。將干貝的初始值和GB 10136—2015《動(dòng)物性水產(chǎn)制品》中規(guī)定的干貝PV限量值（0.6 g/100 g脂質(zhì)）分別代入貨架期預(yù)測(cè)模型，計(jì)算獲得空白組、傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝在25 ℃下的預(yù)測(cè)貨架期分別為29.76、53.71 d和63.94 d（表2）。傳統(tǒng)添加方式，即茶多酚分布在干貝表面，能延長(zhǎng)干貝貨架期23.95 d，而改進(jìn)添加方式比傳統(tǒng)添加方式可以多延長(zhǎng)干貝貨架期10.23 d。

表2 干貝貨架期預(yù)測(cè)模型及預(yù)測(cè)貨架期Table 2 Shelf life prediction models of dried scallop adductor muscle and its predicted shelf life

3 結(jié) 論

通過(guò)測(cè)定耗氧量、初級(jí)氧化產(chǎn)物生成、次級(jí)氧化產(chǎn)物生成、自由基強(qiáng)度和氧化底物損失評(píng)價(jià)了不同茶多酚處理方式對(duì)干貝加速貯藏過(guò)程中脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性的影響，同時(shí)建立干貝貨架期預(yù)測(cè)模型，探究不同茶多酚處理方式對(duì)干貝預(yù)測(cè)貨架期的影響。結(jié)果表明，將茶多酚添加至干貝表面和組織內(nèi)部的方式比僅將茶多酚添加至干貝表面更能有效地延長(zhǎng)干貝的氧化誘導(dǎo)時(shí)間，降低其PV、TBARS值、自由基強(qiáng)度和EPA+DHA的含量損失，提升干貝的氧化穩(wěn)定性。空白組、傳統(tǒng)添加組和改進(jìn)添加組干貝的貨架期分別為29.76、53.71 d和63.94 d，將茶多酚同時(shí)添加至干貝表面和組織內(nèi)部的改進(jìn)添加方式比僅將茶多酚添加至干貝表面的傳統(tǒng)方式更能有效延長(zhǎng)干貝的貨架期。本研究為動(dòng)物性海洋干制品的高效抗氧化和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)保持提供了理論依據(jù)和方法指導(dǎo)。