羅非魚片臭氧減菌化處理中自由基的產(chǎn)生及其對產(chǎn)品品質(zhì)與安全性的影響.pdf

1、羅非魚片是我國優(yōu)勢出口水產(chǎn)品，出口產(chǎn)品主要以凍羅非魚片為主。羅非魚片生產(chǎn)過程中常采用次氯酸鈉進(jìn)行減菌化處理，但易造成次氯酸鈉殘留，影響產(chǎn)品品質(zhì)。臭氧作為一種新型的抑菌劑，廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)過程中的清洗、消毒及滅菌，采用臭氧對水產(chǎn)品進(jìn)行減菌化處理日益被水產(chǎn)品加工企業(yè)廣泛采用。但臭氧處理時會產(chǎn)生具有較強(qiáng)的化學(xué)活性的自由基，自由基的強(qiáng)氧化性會加速魚肉蛋白在凍藏過程中的冷凍變性，并可造成魚肉中脂質(zhì)的氧化水解，生成各種羰基化合物、三甲胺與丙二醛等

2、，造成魚肉風(fēng)味及口感劣化，影響產(chǎn)品品質(zhì)，且水產(chǎn)品臭氧減菌化處理后產(chǎn)品的安全性尚未有系統(tǒng)科學(xué)地評價。鑒于此，本研究以羅非魚片為研究對象，主要的研究內(nèi)容與結(jié)論如下：
　　1.測定減菌化處理中臭氧水中O3濃度，采用自旋捕獲-電子順磁共振（spin trapping-EPR）技術(shù)檢測羅非魚片臭氧水減菌化處理過程中臭氧水中產(chǎn)生及處理后羅非魚片殘留自由基的種類。結(jié)果表明：試驗(yàn)用臭氧水中臭氧濃度為4.5mg/mL；設(shè)置EPR中心磁場強(qiáng)度3510

3、G、微波功率10mW、調(diào)制頻率100kHz、振幅1G、掃描時間2min，以DMPO作為捕獲劑，室溫條件下測定臭氧水中自由基的種類，證實(shí)臭氧水中存在超氧陰離子自由基（O2-）與羥自由基（-OH）；在低溫條件下檢測羅非魚肉表面殘留自由基的種類，臭氧減菌化處理后羅非魚片表面殘留有O2-。
　　2.以2-氨基吡啶、水楊醛與吡啶-2-甲醛為原料，基于親核取代反應(yīng)合成2種熒光探針：2-（2'-亞水楊氨基）吡啶與2-（2'-吡啶亞胺甲基）吡啶，

4、并對合成產(chǎn)物進(jìn)行表征以確定目標(biāo)物的生成。結(jié)果表明：2種熒光探針均可與O2-,發(fā)生熒光淬滅反應(yīng)，導(dǎo)致探針因-C=N-基團(tuán)的破壞而出現(xiàn)熒光強(qiáng)度顯著降低，基于此現(xiàn)象，建立了以2-（2'-吡啶亞胺甲基）吡啶（2-APC）為熒光探針檢測鄰苯三酚自氧化體系中產(chǎn)生O2-?相對含量的方法，該方法反應(yīng)體系最佳條件為：試劑加入順序?yàn)榫彌_溶液、2-APC、鄰苯三酚；反應(yīng)pH值為8.2；反應(yīng)溫度為40 oC；反應(yīng)時間為40 min。測定條件為：λex=295

5、nm、λem=365nm，狹縫寬度5 nm。鄰苯三酚濃度在0.4×10-6~8.0×10-6 mol/L范圍內(nèi)與相對熒光強(qiáng)度呈良好線性關(guān)系，線性回歸方程為y=37.567x+55.581，R2=0.9834。
　　3.通過測定羅非魚肌肉組織中肌原纖維蛋白鹽溶性、肌動球蛋白表面疏水性、巰基含量及ATPase活性，研究了經(jīng)臭氧處理及未經(jīng)處理羅非魚片在-20 ℃凍藏過程中蛋白質(zhì)生化特性的變化。結(jié)果表明：隨著凍藏時間的延長，兩組魚肉蛋白質(zhì)

6、均發(fā)生不同程度的變性，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)各種生化特性的變化；兩組魚肉肌原纖維蛋白鹽溶性與巰基含量呈下降趨勢，且對照組魚肉肌原纖維蛋白鹽溶性與總巰基含量高于臭氧處理組（P<0.05），而肌動球蛋白表面疏水性呈上升趨勢，同一貯藏時間由于臭氧處理中產(chǎn)生的O2-?破壞了羅非魚肌肉暴露在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)表面的疏水性氨基酸殘基，導(dǎo)致其疏水性高于對照組；兩組魚肉組織中Ca2+-ATPase活性、Mg2+-ATPase活性及Ca2+Mg2+-ATPase活性在貯

7、藏過程中均顯著降低，且臭氧處理組組比對照組低（P<0.05）?？傊?，臭氧處理中產(chǎn)生的O2-?加速了魚肉蛋白在凍藏過程中的變性作用；
　　4.分別進(jìn)行魚肉pH測定、MDA含量測定、K值測定、色差分析及質(zhì)構(gòu)分析系統(tǒng)研究了經(jīng)臭氧處理及未經(jīng)臭氧處理羅非魚片在-20 oC凍藏過程中產(chǎn)品品質(zhì)的變化。結(jié)果表明：臭氧處理組與對照組羅非魚片pH值變化范圍為6.3±0.1-7.1±0.0，在貯藏過程中呈先降后升的變化趨勢；兩組羅非魚片MDA含量在凍藏

8、過程中均逐漸增加，且由于臭氧處理過程中自由基對魚肉脂質(zhì)氧化的促進(jìn)作用，臭氧處理組MDA含量明顯高于對照組（P<0.05）；兩組羅非魚片在凍藏過程中，K值均呈上升趨勢，由于臭氧的抑菌作用，相同貯藏時間下臭氧處理組K值較對照組低（P<0.05）；由于臭氧具有漂白作用，臭氧處理組羅非魚片L值、HW值較對照組大，而比對照組?。≒<0.05）；兩組羅非魚片在-20 oC凍藏過程中，隨著貯藏時間的延長，魚肉的硬度、膠著性與咀嚼性有極顯著降低（P<0

9、.01），而粘合性、粘聚性、彈性（臭氧處理組）與粘附力隨貯藏時間的變化較顯著（P<0.05），對照組彈性變化不顯著（P>0.05）；菌落總數(shù)分析結(jié)果表明，兩組魚肉在凍藏過程前10 d菌落總數(shù)降低，10 d后菌落總數(shù)逐漸增加（P>0.05），且對照組高于臭氧處理組（P<0.05）。
　　5.采用SD大鼠急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)、KM小鼠遺傳毒性試驗(yàn)及SD大鼠30天喂養(yǎng)試驗(yàn)評價臭氧處理后羅非魚片產(chǎn)品安全性。結(jié)果表明：臭氧處理后羅非魚片對SD大

10、鼠經(jīng)口最大耐受劑量MTD＞15g/kg，毒性分級為無毒；Ames試驗(yàn)結(jié)果表明，在有無S9活化系統(tǒng)下，羅非魚片5個劑量組4種菌株的回變菌落數(shù)均小于溶劑對照組的2倍，重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果一致，Ames試驗(yàn)結(jié)果為陰性；骨髓微核試驗(yàn)結(jié)果表明，羅非魚片高、中、低劑量小鼠的骨髓微核率與溶劑對照組比較無顯著性差異（P>0.05）；睪丸染色體畸變試驗(yàn)結(jié)果表明，羅非魚片高、中、低劑量組小鼠睪丸染色體畸變率分別為0.2％、0.2%，0.1%，與溶劑對照組相比無顯著