花椒葉多酚提取物對白鰱咸魚脂肪氧化及脂肪酸組成的影響

李君珂,劉森軒,劉世欣,崔保威,崔昱清,彭增起，*

(1.魯東大學食品工程學院，山東煙臺 264025；2.南京農業大學食品科技學院,江蘇南京 210095)

花椒葉多酚提取物對白鰱咸魚脂肪氧化及脂肪酸組成的影響

李君珂1,劉森軒2,劉世欣2,崔保威2,崔昱清2,彭增起2，*

(1.魯東大學食品工程學院，山東煙臺 264025；2.南京農業大學食品科技學院,江蘇南京 210095)

將花椒葉多酚提取物添加于白鰱咸魚中,研究加工過程中咸魚脂肪酸組成變化,分析花椒葉提取物對脂肪氧化的影響規律。結果表明:花椒葉多酚提取物處理組的白鰱咸魚在加工過程中總脂肪含量略有增加(p>0.05),游離脂肪酸所占比例有所下降(p<0.05)。與空白組比較,添加花椒葉提取物可以有效降低咸魚的脂肪氧化水平,且隨著花椒葉的添加量增多,過氧化值(POV)和硫代巴比妥酸值(TBARS)都顯著下降(p<0.05),脂肪氧化水平降低。當添加量為0.03%時,能夠有效控制白鰱咸魚的脂肪氧化,并形成較好的風味、色澤和口感。

花椒葉提取物,白鰱咸魚,脂肪氧化,脂肪酸組成

咸魚在中國一直備受歡迎,不僅是由于風味獨特、易于保存,而且魚肉中含有豐富的多不飽和脂肪酸[1]。不飽和脂肪可以減少中風發病率、降血壓、抗心血管病[2],但卻易被氧化,而過多攝入脂肪氧化的產物也是衰老、心臟病、癌癥和腦功能障礙的誘因。脂肪酸含量及成分因魚的種類而有明顯不同[3-4]。海水魚中含有豐富的不飽和脂肪酸,對于淡水魚脂肪酸組成研究較少[5]。脂肪水解產生游離脂肪酸,游離脂肪酸氧化形成醛、醇、酮、酸、烴類等揮發性化合物[6-7]。適度脂質氧化對咸魚制品風味起積極作用,但是加工過程中出現的過度脂肪氧化會導致產品發黃出油,并對風味產生影響,是影響產品質量的主要原因之一[8]。

添加化學合成的抗氧化劑,如叔丁基對羥基茴香醚(BHA)、2,6 二叔丁基化羥基甲苯(BHT)、特丁基對苯二酚(TBHQ)等[9-10],作為控制脂肪氧化的手段之一,對于控制脂肪氧化效果明顯。但是,這類抗氧化劑安全性備受質疑。近年來,關于天然的抗氧化劑的研究成為熱點[11-13]?；ń啡~作為我國傳統的藥食兩用植物,其治療哮喘、關節炎[14]的藥用價值及花椒葉精油的抗蟲活性[15]已有研究,Yang[16]對花椒葉多酚清除超氧陰離子能力及DPPH自由基能力進行報道,Li[17]對花椒葉提取物提高白鰱咸魚加工過程中的抗氧化酶活性也進行研究。本實驗研究白鰱咸魚的加工過程中脂肪酸的變化過程,并將提取的花椒葉多酚物質用于白鰱咸魚加工,了解和掌握咸魚加工過程中脂肪氧化的變化特點,分析花椒葉提取物對脂肪氧化影響的規律。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

花椒葉 于2013年8月采于山西省太原市;白鰱 購于衛崗農貿市場,平均重約1.5 kg;37種脂肪酸標準品(1 mg/mL)、氯仿、乙酸、乙醚、異丙醇、2,2-二甲氧基丙烷、甲醇、異丙醇、三氟化硼-甲醇、正已烷(色譜純)、4-甲基傘形酮、4-甲基傘形酮油酸酯、HCl、1,1,3,3-四乙氧基丙烷、硫代巴比妥酸、氟化鈉、EGTA、Triton-100、牛血清蛋白、磷酸氫二鈉、檸檬酸等。

中草藥粉碎機 河北省黃驊科學儀器廠;KQ2200DE型超聲波清洗機 昆山市超聲儀器有限公司;RE52-86A旋轉蒸發儀 上海亞榮生化儀器廠;BY型恒溫恒濕箱 寶元通儀器設備公司;RE-52AA型旋轉蒸發儀 上海亞榮生化儀器有限公司;IKAT18basic型高速分散機 德國IKA;DU 730型紫外-可見分光光度計 美國Beckman Coulter有限公司;DC-12H型氮吹儀 上海安譜科學儀器有限公司;Allegra 64R型高速冷凍離心機 美國BECKMAN COULTER公司;Spectra Max M2e酶標儀 美國分子儀器公司;TRACE GC Ultra氣相色譜儀 美國Thermo。

1.2 實驗方法

1.2.1 花椒葉多酚提取物的制備 按照Li[17]的方法,將花椒葉洗凈烘干、粉碎,過40目篩,得到的花椒葉置于干燥器中。用65%乙醇溶于花椒葉粉末,超聲波提取花椒葉多酚,100 W、15 min,并用石油醚萃取脂溶性色素等,冷凍干燥,得到花椒葉粗提物干燥粉末?；ń啡~粗提物通過D101大孔吸附樹脂進行分離純化,再次冷凍干燥,最終得到花椒葉多酚提取物。

1.2.2 白鰱預處理 將白鰱去除腮、鱗和內臟,自來水沖洗干凈,放在架子上于4 ℃環境中晾15 min,將白鰱魚分四組,添加4%(w/w)食鹽涂抹在魚的表面。一組作為空白對照,另外三組,分別于魚的表面添加0.015%、0.030%和0.045%(w/w)花椒葉多酚提取物(w/w)并進行涂抹,于4 ℃、85%～90%濕度(RH)環境下放置2 d;取出后放入恒溫恒濕箱,17 ℃、85%濕度(RH)放置2 d;19 ℃、82%濕度(RH)放置2 d;21 ℃、79%濕度(RH)放置2 d,成品。

抽樣工藝點:原料、第2 d(腌制2 d結束)、第4 d(干燥2d)、第6 d(干燥4d)、第8 d(干燥6 d,終點)的每個工藝點取樣,在背側肌取3個肉塊,共51個肉塊,真空包裝,-20 ℃條件下貯存備用。

1.3 測定方法

1.3.1 脂質氧化指標測定

1.3.1.1 硫代巴比妥酸值(TBARS) 參照Salih[18]方法,稱取5 g空白樣品和三個添加花椒葉提取物的處理組樣品分別置于離心管中,加入25 mL 20% TCA和20 mL H20,在冰水浴中以3000 r/min轉速勻漿60 s,靜置1 h,繼續在4 ℃、2000×g的條件下離心10 min后過濾,濾液用雙蒸餾水定容到50 mL,最后取2 mL濾液于試管中,加入2 mL TBA(0.02 mol/L)混合均勻,沸水浴中反應20 min,冷卻至室溫,用紫外-可見分光光度計測定532 nm的吸光度,空白樣:不加入肉樣步驟如上所述。TBARS值表示為mg丙二醛(MDA)/kg肌肉。

1.3.1.2 過氧化值(POV) 按照GB/T5009.37-2003《食用植物油衛生標準的分析方法》測定。

1.3.2 總脂肪提取 取少許樣品5 g,剔除魚刺,將樣品剪成2 mm×2 mm×2 mm大小的碎肉,精確稱取一定量處理好的樣品,按照Folch[19]的方法提取?？傊竞客ㄟ^稱量得出,表示為g/100 g樣品。

1.3.3 脂質分離 參照Kaluzny[20]的方法,稱取100.0 mg脂質,先用1.0 mL氯仿將其溶解,隨后進氯仿活化的氨丙基硅膠小柱進行吸附分離,依次用3.0 mL氯仿-異丙醇(2∶1)、3.0 mL的2%乙酸-乙醚溶液和3.0 mL的甲醇溶液進行洗脫,分別得到中性脂肪、游離脂肪酸和磷脂洗脫液,最后將所得三種洗脫液用氮吹儀吹干。

1.3.4 游離脂肪酸測定及氣相色譜(GC)分析 將游離脂肪酸甲酯化,進行氣相色譜(GC)分析:色譜柱:CP-Sil88 FAME柱子(50 m×0.25 mm×0.2 μm);升溫程序:初溫90 ℃保持2 min,然后以10 ℃/min的速度升至180 ℃平衡5 min,隨后以5 ℃/min的速度升至240 ℃維持12 min;載氣為高純氮氣流速為1 mL/s;分流比1∶70;進樣量:1 μL,進樣口溫度為240 ℃;火焰離子監測器(FID)檢測溫度為240 ℃。

1.3.5 感官評定 將兩組咸魚蒸熟,由10位受過訓練的評定人員對咸魚的色澤、風味、口感3個指標采用5分制進行嗜好程度感官評定,評定時成員之間單獨進行且互不交流,樣品評定之間用清水漱口。色澤:根據魚的黃度和亮度,1表示發黃發暗色澤差,5表示具有鮮艷的色澤;風味:根據咸魚的香氣、味道,1表示有哈喇味、異味,不喜歡,5表示具有咸魚特有香味非常喜歡;口感:根據咀嚼時魚肉的硬度,1表示過軟或過硬,5表示硬度適中。

1.4 統計分析

數據統計采用SAS 8.2(SAS Institute Inc.,Cary,North Carolina,USA)進行ANOVA單因素方差分析及Ducan’s多重檢驗(p<0.05),數值以均值±標準差來表示。

2 結果與討論

2.1 白鰱咸魚加工過程中氧化的變化

2.1.1 白鰱咸魚加工過程中POV值的變化 POV主要是評價脂質初級氧化產生氫過氧化物的量,它們作為重要的風味前體物質,很容易被進一步氧化形成醛、酮、酸和氨基酸等化合物。

由圖1看出,整個加工過程中,空白組和處理組的POV值都是先升高再降低。可見,POV最大值出現在加工6 d時,之后由于氫過氧化物的進一步氧化,造成POV值的下降。

其中,添加花椒葉提取物的處理組POV值顯著低于空白組(p<0.05),且隨著添加量的增多而減少。而添加0.030%和0.045%花椒葉提取物的處理組在終產品時的POV值相差0.17 mmol/kg muscle,差異不顯著(p>0.05),說明添加0.030%和0.045%花椒葉提取物的這兩組白鰱咸魚的初級氧化產物值差異不顯著。

表1 白鰱咸魚加工過程中總脂肪和脂肪組成的變化

注:
注:同行間標不同字母為差異顯著(p<0.05),中性脂肪、磷脂和游離脂肪酸表示為所占總脂肪的百分比%。

圖1 白鰱咸魚加工過程中POV值的變化Fig.1 POV value of different salted fishtreatments during processing

2.1.2 白鰱咸魚加工過程中硫代巴比妥酸值(TBARS)的變化 根據圖1看出加工過程中POV值先增加后降低,由此可以推斷咸魚的揮發性風味化合物在鹽腌階段就開始快速形成。從氧化角度考慮,加工過程中POV最大值點的出現要先于TBARS值,因為POV主要是評價脂質初級氧化產生氫過氧化物的量,而TBARS是評價脂質二次氧化產生的以丙二醛(MDA)為代表的醛類化合物的量。由圖2可以看出,隨著加工時間的延長,TBARS值呈增長趨勢,說明脂肪氧化是發生在整個加工過程中的,同時也說明POV最大值先于TBARS值出現。

其中空白組沒有添加花椒葉提取物,TBARS值增長明顯。添加0.015%的處理組,TBARS值也呈上升趨勢,但是TBARS值明顯低于空白組(p<0.05),而添加0.030%和0.045%的處理組,其TBARS值上升緩慢,終產品時添加0.030%和0.045%的處理組的TBARS值分別為0.29、0.28 mg MDA/kg muscle,兩組數值差異不明顯(p>0.05)。

通過圖1和圖2看出,添加花椒葉提取物可以有效降低咸魚的脂肪氧化水平,這是由于花椒葉中含有綠原酸、金絲桃和槲皮苷等多酚物質[17],起到抗氧化的作用。且隨著花椒葉的添加量增多,脂肪氧化水平降低。而添加0.030%和0.045%的咸魚處理組的初級氧化產物和二級氧化產物差異并不明顯(p>0.05),因此從節約、方便的角度考慮,后面的實驗選用不添加花椒葉提取物的空白組和添加0.030%花椒葉提取物的處理組進行研究。

圖2 白鰱咸魚加工過程中TBARS的變化Fig.2 TBARS value of different salted fishtreatments during processing

2.2 白鰱咸魚加工過程中脂肪組成變化

白鰱咸魚空白組及處理組在加工過程中總脂肪和脂肪組成的變化見表1,隨著加工過程的進行,空白組總脂肪含量呈降低趨勢,然后在第6 d的時候略有升高又減低,最后脂肪含量達到0.98 g/100 g;處理組的總脂肪總體也是下降趨勢,后略有升高,最后脂肪含量達到1.28 g/100 g,可見花椒葉提取物對咸魚樣品的脂肪起到了保護作用?？瞻捉M和處理組的中性脂肪組成比例都呈下降趨勢,磷脂的組成比例呈現先下降后上升的趨勢,這是由于磷脂含有較多長鏈的多不飽和脂肪酸,這些脂肪酸在加工條件下極易被氧化,所以出現先下降趨勢,與中性脂肪相比其更容易接觸到細胞水相中的脂肪酶等催化劑[21],但最終的組成比例低于原料魚中的比例?？梢娭行灾竞土字诩庸み^程中都發生水解,而處理組由于添加花椒葉多酚提取物抑制了氧化速度,其中性脂肪和磷脂所占比例略有升高。

游離脂肪酸是脂質分解與氧化重要的中間物質,它的含量是一個動態過程?？瞻捉M和處理組的游離脂肪酸所占比例隨著加工時間的延長而增大,這表明在加工過程中其生成的速率大于氧化分解的速率。

表2 游離脂肪酸組成在加工過程中的變化

注:
注:同行間標不同字母為差異顯著(p<0.05)，表中數據單位為mg/g脂肪。

2.3 白鰱咸魚加工過程中游離脂肪酸組成的變化

表2為加工過程白鰱咸魚游離脂肪酸的變化情況。游離脂肪酸發生較大變化,其中空白組除豆蔻酸(C14∶0)、硬脂酸(C18∶0)、棕櫚酸烯甲酯(C16∶1n-9)、二十碳烯酸甲酯(C20∶1n-9)和二十碳五烯酸(EPA)呈先升高又略有下降趨勢之外,其他飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸均呈遞增的趨勢,這與青魚在干燥期間游離脂肪酸變化的規律是一致的[22]。雖然在加工過程中,白鰱咸魚的總脂肪含量是逐漸降低的,且TBARS值是顯著上升的(p<0.05),而游離脂肪酸含量確是在顯著增加(p<0.05),主要原因是在這一階段脂質分解產生脂肪酸的速度要大于脂肪酸氧化形成二級氧化產物的速度。飽和脂肪酸含量最高,約占原料魚肉中游離脂肪酸的52.41%,其中棕櫚酸(C16∶0)含量最高;多不飽和脂肪酸含量高于單不飽和脂肪酸含量。而在多不飽和脂肪酸中,二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)含量最高,分別占多不飽和脂肪酸含量的25.32%和36.79%,其中DHA的增加來源于磷脂的部分水解,EPA和DHA的含量變化趨勢與之前Takiguchi[23]報道一致。處理組的各成分含量比空白組略低。而在終點階段的處理組的游離脂肪酸中的多不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸略低于空白組。

2.4 感官評定

由感官評定的結果來看,空白組和處理組的色澤和風味具有顯著性差異(p<0.05)?；ń啡~多酚提取物處理組的色澤,比空白組色澤高7.99%,可能是由于花椒葉提取物能夠有效控制脂肪氧化,改善脂肪過度氧化引起的發黃現象。同理,花椒葉多酚提取物處理組的風味得分高空白組12.10%,原因可能也是由于花椒葉多酚抗氧化的作用,同時花椒葉本身作為調味料也賦予魚肉香味。由圖3看出,空白組和處理組的口感沒有差異顯著(p>0.05),說明添加花椒葉多酚提取物,對白鰱咸魚的口感并無影響。

圖3 不同組白鰱咸魚感官評定的比較Fig.3 Comparison of the sensory resultsbetween different groups of salted fish

3 結論

花椒葉多酚提取物處理組的白鰱咸魚在加工過程中總脂肪含量相對于空白略有增加(p>0.05),游離脂肪酸所占比例相對于空白有所下降(p<0.05)。與空白組比較,添加花椒葉提取物可以有效降低咸魚的脂肪氧化水平,且隨著花椒葉的添加量增多,過氧化值(POV)和硫代巴比妥酸值(TBARS)都顯著下降(p<0.05)。當添加量為0.030%時,能夠有效控制白鰱咸魚的脂肪氧化,并形成較好的風味、色澤和口感。

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Effect ofZanthoxylumbungeanumMaxim. leaf extract on the lipid oxidation and fat acid composition of salted silver carp

LI Jun-ke1,LIU Sen-xuan2,LIU Shi-xin2,CUI Bao-wei2,CUI Yu-qing2,PENG Zeng-qi2,*

(1.College of Food Engineering,Ludong University,Yantai 264025,China;2.College of Food Science and Technology,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China)

The effect ofZanthoxylumbungeanumMaxim. leaf(ZML)extract on fat composition of salted silver carp was measured during the processing time,and the effect of ZML extract on lipid oxidation of salted silver carp was indicated. Results showed that the treatment salted fish had higher lipid content than control(p>0.05)and lower free fatty acid percent(p<0.05). With the growing addition of extract,the peroxide value(POV)and thiobarbituric acid reactive substances(TBARS)values were decreased rapidly(p<0.05). An amount of 0.03% extract could inhibit the oxidation of salted fish and form excellent flavor,good color,lustre,and taste.

ZanthoxylumbungeanumMaxim. leaf extract;salted silver carp;lipid oxidation;fat composition

2014-09-22

李君珂(1985-),女,博士研究生,研究方向：水產品加工，E-mail:junjunke@163.com。

*通訊作者:彭增起(1956-),男,博士,教授,研究方向：畜產品加工與質量控制，E-mail:zqpeng@njuau.edu.cn。

現代農業產業技術體系建設專項(nycytx-38)。

TS251.5

A

1002-0306(2015)15-0109-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.15.015