秘魯魷魚中氧化三甲胺熱分解生成甲醛和二甲胺機理的初步研究.pdf

1、近年來，水產(chǎn)品安全備受關(guān)注，水產(chǎn)品安全事件層出不窮，其中魷魚等水產(chǎn)品中甲醛(Formaldehyde，F(xiàn)A)含量超標(biāo)問題尤為突出，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，亟待解決。因此，探明魷魚及制品加工過程中甲醛產(chǎn)生機理，為魷魚及制品中甲醛的控制技術(shù)研發(fā)提供理論依據(jù)的研究顯得十分迫切。 鑒于此，本文以秘魯魷魚為研究對象，在建立水產(chǎn)品中二甲胺(Dimethylamine，DMA)氣相色譜檢測方法的基礎(chǔ)上，研究了秘魯魷魚氧

2、化三甲胺(Trimethylamine oxide，TMAO)熱分解生成FA和DMA的反應(yīng)特性；同時以鱈魚為陰性對照，通過對比魷魚和鱈魚中TMAO分解生成FA和DMA的差異和添加物質(zhì)刺激實驗，篩選得到秘魯魷魚中TMAO熱分解的誘導(dǎo)因子，并在此基礎(chǔ)上，建立了TMAO體外反應(yīng)模型，即TMAO-Fe(II)體系。利用電子自旋共振技術(shù)研究了熱處理過程中秘魯魷魚所產(chǎn)生的自由基信號與甲醛生成的相關(guān)性，初步確定了秘魯魷魚中TMAO熱分解生成FA和DM

3、A的與自由基的存在有密切關(guān)系。本研究為闡明魷魚及制品中FA產(chǎn)生途徑及機理提供了有力的參考，為FA控制技術(shù)提供有力的理論依據(jù)。主要結(jié)果如下： 1.建立了利用氣相色譜-FID檢測器對水產(chǎn)品中DMA的檢測方法，對樣品中DMA的提取、衍生條件以及氣相色譜的分析方法進行了研究。樣品經(jīng)7.5％三氯乙酸提取，取上清液在60℃下與對甲苯磺酰氯反應(yīng)1h，衍生產(chǎn)物在確定的氣相色譜條件下進行分析。方法學(xué)驗證結(jié)果顯示：DMA在0.001 mg/mL～2

4、.000 mg/mL的濃度范圍內(nèi)線性相關(guān)系數(shù)為0.9998，日內(nèi)精密度RSD值為2.8％，日間精密度RSD值為5.0％，最低檢出限為0.38μg/mL，定量限為0.71μg/mL，回收率在91.21％～103.24％之間。該方法操作簡單，靈敏度高，穩(wěn)定性好。 2.以高效液相色譜法所測的FA和氣相色譜法所測的DMA為指標(biāo)，以秘魯魷魚為試驗對象，初步研究了秘魯魷魚加工過程中影響TMAO熱分解反應(yīng)的因素，包括溫度、pH和加熱時間。結(jié)果

5、顯示：在一定范圍內(nèi)，秘魯魷魚上清液中FA和DMA隨著溫度的增加均呈現(xiàn)上升趨勢；pH7.0時魷魚上清液中FA和DMA生成量最高，酸性和堿性均能抑制該反應(yīng)；將秘魯魷魚上清液加熱90min后，其TMAO分解生成的FA和DMA含量仍有上升趨勢；證明了秘魯魷魚體內(nèi)TMAO熱分解反應(yīng)為非酶分解途徑。與此同時，在研究過程中發(fā)現(xiàn)，鱈魚中不存在TMAO熱分解反應(yīng)，以三種魷魚和兩種鱈魚為試驗對象，考察了兩物種在100℃下TMAO熱分解反應(yīng)的差異，研究證明鱈

6、魚在100℃加熱30min后，其體內(nèi)的TMAO不會發(fā)生分解反應(yīng)；然而FeCl2、Cys和Vc均能顯著促進秘魯魷魚和鱈魚中TMAO分解，通過復(fù)合物質(zhì)添加試驗證明Fe2+是導(dǎo)致TMAO熱分解的主要因素；同時還原力實驗研究發(fā)現(xiàn)FeCl2、Cys和Vc的促進作用與其本身所具有的還原力大小不相關(guān)。 3.為避免生物體系復(fù)雜因素對TMAO熱分解反應(yīng)的干擾，在體外研究了促進因子(FeCl2、Cys和Vc)對TMAO熱分解的影響，以建立TMAO體

7、外反應(yīng)體系。結(jié)果顯示：Fe2+能夠有促進TMAO熱分解，因此以Fe2+與TMAO混合構(gòu)建體外模擬體系，即TMAO-Fe(II)體系。研究證明，該體系在熱處理過程中TMAO分解生成FA和DMA的規(guī)律與秘魯魷魚FA產(chǎn)生規(guī)律相近，可以作為秘魯魷魚中TMAO熱分解的體外模擬體系。 4.利用TMAO水溶液、鱈魚上清液、秘魯魷魚上清液、TMAO-Fe(II)體系和鱈魚上清液-Fe(II)體系共五種體系，結(jié)合電子自旋共振技術(shù)，研究了TMAO在

8、加熱過程中分解生成FA和DMA的機理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：TMAO-Fe(II)體系、秘魯魷魚上清液和鱈魚上清液-Fe(II)體系中自由基信號的g值相近，結(jié)合Ferris對TMAO的Fe2+催化脫烷作用機制的研究結(jié)果，證明該信號為(CH3)3N·自由基。而鱈魚上清液和TMAO水溶液中沒有自由基信號產(chǎn)生；同時研究了(CH3)3N·自由基隨溫度變化的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)(CH3)3N·自由基的含量隨溫度上升而增加，與FA生成隨溫度變化的規(guī)律一致；證明了(CH3