朱金虎,黃 卉,李來好,*,楊賢慶
(1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,國(guó)家水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心,廣東 廣州 510300;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院,北京 100081)
0℃貯藏南美白對(duì)蝦部分含氮相關(guān)物的變化
朱金虎1,2,黃 卉1,李來好1,*,楊賢慶1
(1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,國(guó)家水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心,廣東 廣州 510300;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院,北京 100081)
對(duì)0℃貯藏條件下南美白對(duì)蝦的品質(zhì)變化進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)貯藏過程中全蝦和蝦仁的揮發(fā)性鹽基氮、巰基含量及蛋白質(zhì)各組分含量隨貯藏時(shí)間增加均發(fā)生不同程度的規(guī)律性變化。其中,揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)隨貯藏時(shí)間增加而上升,全蝦TVB-N值上升速度較蝦仁快;表面活性巰基含量先上升后下降;在相同貯藏時(shí)間條件下,全蝦的表面活性巰基含量高于蝦仁的相應(yīng)值;在蛋白質(zhì)組分中,肌纖維蛋白含量隨貯藏時(shí)間的增加明顯下降,堿溶蛋白組分含量明顯增加,而肌漿蛋白組分下降趨勢(shì)并不明顯。含氮相關(guān)物的變化可反映南美白對(duì)蝦品質(zhì)的變化,其對(duì)深入研究南美白對(duì)蝦的品質(zhì)有著重要意義。
南美白對(duì)蝦;揮發(fā)性鹽基氮;巰基含量;蛋白質(zhì)組分
在國(guó)內(nèi)外水產(chǎn)品市場(chǎng)上,南美白對(duì)蝦占有重大份額,雖然國(guó)內(nèi)外不乏對(duì)南美白對(duì)蝦的研究,但針對(duì)其在食品相關(guān)方面的研究卻相對(duì)較少,而在品質(zhì)變化及評(píng)價(jià)方面的研究則更少。蛋白質(zhì)是動(dòng)物性食品的重要組分之一,其在貯藏期間的變化可在一定程度上指示食品的品質(zhì)變化,因此,對(duì)蛋白質(zhì)及其相關(guān)物進(jìn)行深入的研究分析有利于對(duì)食品品質(zhì)的深入研究。
總揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVBN)是反映水產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標(biāo),是反映水產(chǎn)品新鮮與否及衛(wèi)生狀況的重要質(zhì)量參量。通過對(duì)0℃貯藏條件下南美白對(duì)蝦TVB-N值的變化研究,可指征其在貯藏過程中的質(zhì)量變化。巰基含量及二硫鍵含量的變化對(duì)南美白對(duì)蝦產(chǎn)品的口感有很大影響,在0℃貯藏過程中南美白對(duì)蝦表面活性巰基含量的變化可反映相應(yīng)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化,并可間接指示貯藏過程中南美白對(duì)蝦質(zhì)構(gòu)的變化。0℃貯藏條件下南美白對(duì)蝦蛋白質(zhì)組分隨貯藏時(shí)間的變化及其對(duì)品質(zhì)的影響國(guó)內(nèi)外未見相應(yīng)的研究報(bào)道,通過此研究,可為深入研究南美白對(duì)蝦貯藏過程中蛋白質(zhì)原始結(jié)構(gòu)的損失提供借鑒。
1.1 材料、試劑與儀器
南美白對(duì)蝦 市購(gòu)。
高氯酸、氫氧化鈉、鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液、硼酸吸收液、硅油消泡劑、三氯乙酸、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、氯化鉀、Ellman試劑(2,2-二硫代雙-(5-硝基吡啶))(均為國(guó)產(chǎn)分析純)。
Kjaltec 2300全自動(dòng)凱氏定氮儀 福斯華科貿(mào)有限公司;高速冷凍離心機(jī) 德國(guó)Sigma公司;Genesys 紫外分光光度計(jì) 日本Spectronic公司;Ultra Turrax T25B均質(zhì)機(jī) 德國(guó)IKA工業(yè)設(shè)備公司。
1.2 貯藏前樣品處理
將市售新鮮活體南美白對(duì)蝦置于碎冰(冰:蝦=2:1m/m)中放置20min進(jìn)行冷休克。隨后將樣品一分為二,其中一份樣品經(jīng)去頭去殼處理制成蝦仁,另一份樣品不做任何處理,即為全蝦樣品,兩份樣品分別裝入袋中,0℃貯藏。
1.3 揮發(fā)性鹽基氮測(cè)定
根據(jù)SC/T 3032—2007《水產(chǎn)品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》方法測(cè)定。
1.4 巰基含量測(cè)定
取南美白對(duì)蝦適量,切碎后,取碎肉樣5g,加入45mL 10g/100mL三氯乙酸,用均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì),取5mL均質(zhì)樣液,經(jīng)4000r/min離心10min,取沉淀物用5g/100mL氫氧化鈉溶液稀釋至25mL,經(jīng)4000r/min離心10min,取上清液3mL,加入2mL磷酸緩沖溶液(pH7),再加蒸餾水至10mL后,混勻,取出3mL,加入0.02mL 0.5μmol/L Ellman試劑,迅速振搖試樣管,此時(shí)出現(xiàn)黃色,10min后用分光光度計(jì)在412nm波長(zhǎng)測(cè)定吸光度。測(cè)定試樣管的吸光度時(shí)以0.02mL蒸餾水代替Ellman試劑作為對(duì)照管[1]。
式中:C為樣品巰基含量;A為吸光度;B為樣品蛋白質(zhì)含量/(g/L);D為稀釋倍數(shù);ξ為消光系數(shù),取11400。
1.5 蛋白質(zhì)組分的測(cè)量
參照Nlamnuyn 等[2]和Hashimoto等[3]的方法,略作修改。在加A液離心時(shí),所取肉樣為8.0g,按文獻(xiàn)[3]所提方法重復(fù)均質(zhì)離心4次,加B液離心時(shí),亦重復(fù)均質(zhì)離心4次。對(duì)鮮肉及提取過程中各步驟的沉淀物質(zhì)的蛋白質(zhì)含量用全自動(dòng)凱氏定氮儀進(jìn)行測(cè)量。
1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
蛋白質(zhì)各組分通過Microsoft Excel 2007進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)換算。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相應(yīng)的基本統(tǒng)計(jì)學(xué)參量通過分析軟件SAS 8.0進(jìn)行分析。
圖1 南美白對(duì)蝦 0℃貯藏條件TVB-N 值隨貯藏時(shí)間的變化Fig.1 Changes of TVB-N value of shrimp during 0 ℃ storage
2.1 TVB-N在貯藏過程中的變化由圖1可以看出,TVB-N值隨著貯存時(shí)間的增加而上升,其整體變化規(guī)律與國(guó)內(nèi)外相類似研究結(jié)果相一致[4-6]。部分標(biāo)準(zhǔn)及研究以TVB-N值達(dá)到25mg/100g作為水產(chǎn)品開始腐敗變質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)[7],本研究在第7天檢測(cè)值介于此值,所以以7d為周期進(jìn)行后續(xù)研究。通過圖
1可看出,在0℃貯藏條件下,全蝦TVB-N值較蝦仁上升迅速。微生物是導(dǎo)致水產(chǎn)品易腐的主要原因,水產(chǎn)品生物胺的產(chǎn)生與微生物成正相關(guān),而TVB-N的量與這些生物胺的量存在一定的相關(guān)性[8-10]。有研究發(fā)現(xiàn),在相同貯藏條件下全蝦較蝦仁攜帶更多的微生物[11-12],本研究結(jié)果與此結(jié)論符合,即0℃貯藏條件全蝦TVB-N值較蝦仁的上升迅速。
圖2 南美白對(duì)蝦0℃貯藏條件下表面活性巰基含量隨貯藏時(shí)間的變化Fig.2 Changes of surface active sulfhydryl content of shrimp during 0 ℃ storage
2.2 巰基含量在貯藏過程中的變化由圖2可知,南美白對(duì)蝦肌肉中表面活性巰基含量隨貯藏時(shí)間的增加先上升后下降,其與侯溫甫等[13]對(duì)鯔魚肌肉表面活性巰基的研究結(jié)果所得趨勢(shì)相類似。且在相同時(shí)間下,全蝦的表面活性巰基的測(cè)量值高于蝦仁。在大豆蛋白的研究中,發(fā)現(xiàn)隨著水解的增加,其活性巰基量明顯上升[14]。在蝦體中,可能伴隨著內(nèi)源蛋白酶對(duì)肉質(zhì)的水解作用至使表面活性巰基含量上升。同時(shí),可能因全蝦中蝦體微生物含量較高,致使全蝦較蝦仁在貯藏過程中的肌肉受損較快,也促使全蝦較蝦仁在相同貯藏時(shí)間下表面活性巰基含量略高一些。蛋白質(zhì)中巰基含量與二硫鍵含量密切相關(guān)[13,15-16],由于蝦肉肌原纖維的活性巰基易被氧化成二硫鍵,從而約第4天后巰基含量開始發(fā)生了明顯的下降[17]。
2.3 蛋白質(zhì)組分在貯藏過程中的變化
圖3 帶殼南美白對(duì)蝦0℃貯藏條件下蝦肉粗蛋白含量與時(shí)間的變化Fig.3 Changes of crude protein content of shrimp during 0 ℃ storage
由圖3可看出,南美白對(duì)蝦在貯藏過程中,其所檢測(cè)出的粗蛋白質(zhì)含量隨存貯時(shí)間增加而有所下降,在貯藏過程中全蝦粗蛋白含量較蝦仁的下降快。用分析軟件SAS 8.0中最小級(jí)差法分析,兩種樣品、每種3個(gè)平行在貯藏過程中所測(cè)粗蛋白質(zhì)含量前4d內(nèi)均無顯著性變化(P=0.05),從第4天之后起,粗蛋白質(zhì)含量與第4天及其之前的粗蛋白含量存在明顯差異,其含量略為降低。隨著貯藏時(shí)間的增加,低分子含氮物、可溶性含氮物質(zhì)明顯增加[18]。且在貯藏過程中隨著微生物的增加,通常揮發(fā)性鹽基氮、胺類物質(zhì)等小分子物質(zhì)會(huì)有明顯的增加,而全蝦貯藏時(shí)這種現(xiàn)象更為明顯[19-21]。粗蛋白含量隨貯藏時(shí)間增加而略為降低,可能是因?yàn)檫@些低分子物質(zhì)的產(chǎn)生,造成了在樣品處理中,及其隨后的檢測(cè)中部分氮類物質(zhì)的流失。在研究虹鱒魚時(shí),發(fā)現(xiàn)其在凍藏前后粗蛋白質(zhì)含量發(fā)現(xiàn)明顯下降[18,22-23],可能0℃貯藏條件也在一定程度上促使本實(shí)驗(yàn)中所測(cè)蝦肉粗蛋白質(zhì)含量的降低。
由圖4、5可看出,隨貯藏時(shí)間的增加,肌纖維蛋白含量下降,肌漿蛋白含量基本不變、但略有下降,堿溶蛋白含量明顯增加。全蝦的肌纖維蛋白與堿溶性蛋白在第2~5天分別明顯下降和上升,而蝦仁則從第3天開始發(fā)生較為明顯的相應(yīng)變化。Joo等[24]在其研究中發(fā)現(xiàn),肌漿蛋白的溶解能力隨著pH值的升高而增加,并提出可能是肌漿蛋白沉積到肌纖維蛋白上,而至使肌纖維蛋白的溶解性變差。蝦肉與豬肉一樣在貯藏過程中有一段pH值上升的過程,其在一定程度上促進(jìn)了肌漿蛋白溶解能力的提升,亦反映了肌漿蛋白結(jié)構(gòu)的損失。通常肌漿蛋白在貯藏中損失相對(duì)其他組分而言并不算明顯,但肌纖維蛋白因內(nèi)源蛋白酶作用造成其含量明顯隨貯藏時(shí)間的增加而下降[25-26]。Niamnuy等[2]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)沸鹽水處理的對(duì)蝦,其各種蛋白組分含量發(fā)現(xiàn)了明顯的變化,其中肌纖維蛋白與肌漿蛋白顯著減少、堿溶性蛋白含量明顯增加、基質(zhì)蛋白未發(fā)現(xiàn)明顯變化, Visessanguan等[27]在研究發(fā)酵肉制品中亦發(fā)現(xiàn)相同的變化規(guī)律。在這些研究中,發(fā)現(xiàn)肌漿蛋白含量明顯下降,可能是加熱、鹽溶作用、微生物發(fā)酵等因素造成[2,27-28]。而本實(shí)驗(yàn)中,0℃貯藏過程中原料未經(jīng)上述處理,可能是造成本研究中所測(cè)肌漿蛋白組分含量下降不太明顯的原因。
圖4 帶殼南美白對(duì)蝦0℃貯藏條件下3種蛋白質(zhì)組分含量的變化Fig.4 Changes of three protein components of whole shrimp during 0 ℃ storage
圖5 南美白對(duì)蝦蝦仁 0℃貯藏條件下3種主要蛋白質(zhì)組分含量的變化Fig.5 Changes of three protein components of shelled shrimp during 0 ℃ storage
3.1 南美白對(duì)蝦在0℃貯藏條件下,TVB-N值會(huì)隨貯藏時(shí)間的增加而增大,與貯藏時(shí)間有的相關(guān)性較強(qiáng)。
3.2 巰基含量則表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì),其檢測(cè)量并不能直接反應(yīng)出對(duì)蝦的貯藏時(shí)間,需要與其他指標(biāo)結(jié)合。
3.3 蛋白質(zhì)含量組分中肌纖維蛋白、堿溶蛋白則與貯藏時(shí)間有明顯的相關(guān)性,其中肌纖維蛋白的變化趨勢(shì)與TVB-N值的變化趨勢(shì)相反,而堿溶性蛋白變化趨勢(shì)與TVB-N值的變化趨勢(shì)相同。通過肌纖維蛋白、堿溶蛋白含量的變化并結(jié)合TVB-N,可更全面的反映南美白對(duì)蝦在貯藏過程中的品質(zhì)變化。
[1]徐軍, 劉皙潔, 于洪福, 等. 半胱胺對(duì)肉雞血液, 肝臟及肌肉中巰基含量的影響[J]. 中國(guó)飼料, 2007(9): 24-26.
[2]NIAMNUY C, DEVAHASTINS, SOPONRONNARIT S. Changes in protein compositions and their effects on physical changes of shrimp during boiling in salt solution[J]. Food Chemistry, 2008, 108(1): 165-175.
[3]HASHIMOTO K, WATABE S, KONO M, et al. Muscle protein composition of sardine and mackerel[J]. Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries, 1979, 45(11): 1435-1441.
[4]LU Shengmin. Effects of bactericides and modified atmosphere packaging on shelf-life of Chinese shrimp (Fenneropenaeus chinensis)[J]. Food Science and Technology, 2009, 42(1): 286-291.
[5]JAFFRES E, SOHIER D, LEROI F, et al. Study of the bacterial ecosystem in tropical cooked and peeled shrimps using a polyphasic approach [J]. Internatioal Journal of Food Microbiology, 2009, 131(1): 20-29.
[6]SADOK S, ABDELMOULAH A, AMOR EI A. Combined effect of sepia soaking and temperature on the shelf life of peeled shrimpPenaeus kerathurus[J]. Food Chemistry, 2004, 88(1): 115-122.
[7]CHYTIRI S, CHOULIARA I, SAVVAIDIS I N, et al. Microbiological, chemical and sensory assessment of iced whole and filleted aquacultured rainbow trout[J]. Food Microbiology, 2004, 21(2): 157-165.
[8]ANDERSON A K. Biogenic and volatile amine-related qualities of three popular fish species sold at Kuwait fish market[J]. Food Chemistry, 2008, 107(2): 761-767.
[9]HERNANDEZ M D, LOPEZ M B, ALVAREZ A, et al. Sensory, physical, Chemical and microbiological changes in aquacultured meagre (Argyrosomus regius) fillets during ice storage[J]. Food Chemistry, 2009, 114(1): 237-245.
[10]KARPAS Z, TILMAN B, GDALEVSKY R, et al. Determination of volatile biogenic amines in muscle food products by ion mobility spectrometry[J]. Analytica Chemica Acta, 2002, 463(2): 155-163.
[11]MOHAMED HATHA A A, MAQBOOL T K, SURESH KUMAR S. Microbial quality of shrimp products of export trade produced from aquacultured shrimp[J]. International Journal of Food Microbiology, 2003, 82(3): 213-221.
[12]SWARTZENTRUBER A, SCHWAB A H, DURAN A, et al. Microbiological quality of frozen shrimp and lobster tail in the retail market[J]. Applied and Environmental Microbiology, 1980, 40(4): 65-769.
[13]侯溫甫, 薛長(zhǎng)湖, 楊文鴿, 等. 低溫速凍處理對(duì)鯔魚凍藏生化特性的影響[J]. 海洋水產(chǎn)研究, 2006, 27(3): 73-77.
[14]陳湘寧, 張艷艷, 范俊峰, 等. 大豆多肽的凝膠性及抗氧化性研究[J].食品科學(xué), 2005, 26(5): 71-75.
[15]歐仕益, 郭乾初, 包惠燕, 等. 豆奶蛋白質(zhì)中巰基含量的測(cè)定[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào), 2003, 3(2): 59-62.
[16]田其英, 諶卉, 華欲飛. Ellman,s試劑測(cè)定脫脂豆粕中巰基含量[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào), 2008, 27(6): 107-110.
[17]周愛梅, 曾慶孝, 劉欣, 等. 冷凍魚糜蛋白在凍藏中的物理化學(xué)變化及其影響因素[J]. 食品科學(xué), 2003, 24(3): 153-157.
[18]MICHALCZYK M, SUROWKA K. Changes in protein fractions of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) gravads during production and storage[J]. Food Chemistry, 2007, 104(3): 1006-1013.
[19]SWARTZENTRUBER A, SCHWAB A H, DURAN A P, et al. Microbilogical quality of frozen shrimp and lobster tail in the retail market [J]. Applied and Environmental Microbilolgy, 1980, 40(4): 765-769.
[20]O..LAFSDO..TTIR G, MARTINSDO..TTIR E, OEHLENSCHLA..GER J, et al. Methods to evaluate fish freshness in research and industry[J]. Trends in Food Science & Technology, 1997, 8(8): 258-265.
[21]PARANJPYE R N, PETERSON M E, POYSKY F T, et al. Incidence, growth, and inactivation ofListeria monocytogenesin cooked and peeled cold-water shrimp[J]. Journal of Aquatic Food Product Technology, 2010, 17(3): 266-284.
[22]TASKAYA L, CAKLI S, KISLA D, et al. Quality changes of fish burger from rainbow trout during refrigerated storage[J]. E U Journal of Fisheries & Aquatic Sciences, 2003, 20(1/2): 147-154.
[23]THANONKAEW A, BENJAKUL S, VISESSANGUAN W. Chemical composition and thermal property of cuttlefish (Sepia pharaonis) muscle [J]. J Food Comp & Ana, 2006, 19(2/3): 127-133.
[24]JOO S T, KAUFFMAN R G, KIM B C, et al. The relationship of sarcoplasmic and myofibrillar protein solubility to colour and waterholding capacity in procine longissimus muscle[J]. Meat Science, 1999, 52(3): 291-297.
[25]BENJAKUL S, VISESSANGUAN W, TUEKSUBAN J. Changes in physico-chemical properties and gel-forming ability of lizardfish (Saurida tumbil) during post-mortem storage in ice[J]. Food Chemistry, 2003, 80 (4): 535-544.
[26]QLAFSDOTTIR G, MARTINSDOTTIR E, OEHLENSCHLAGER J, et al. Methods to evaluate fish freshness in research and industry[J]. Trends in Food Science & Technology, 1997, 8(8): 258-265.
[27]VISESSANGUAN W, BENJAKUL S, RIEBROY S, et al. Changes in composition and functional properties of proteins and their contributions to Nham characteristics[J]. Meat Science, 2004, 66(3): 579-588.
[28]SRIKET P, BENJAKUL S, VISESSANGUAN W, et al. Comparative studies on chemical composition and thermal properties of black tiger shrimp[J]. Food Chemistry, 2007, 103(4): 1199-1207.
Changes of Partial Nitrogen-containing Materials inPenaeus vannameiduring 0 ℃ Storage
ZHU Jing-hu1,2,HUANG Hui1,LI Lai-hao1,*,YANG Xian-qing1
(1. South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, National Research and Development Center for Aquatic Product Processing, Guangzhou 510300, China;
2. Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China)
Quality changes inPenaeus vannameiduring 0 ℃ storage were studied. The results showed that the contents of total volatile basic nitrogen (TVB-N), sulfhydryl group and various proteins in whole shrimps and shelled shrimps exhibited different regular changes during 0 ℃ storage. TVB-N increased with the increase of storage time, and the increase was faster in whole shrimps. Sulfhydryl groups increased firstly and then decreased and always presented a higher content in whole shrimps compared with shelled shrimps at the same time points. Myofibrillar protein content distinctly decreased, but alkali-soluble protein content showed a substantial increase, and sarcoplasmic protein content little decreased. Therefore, nitrogen-containing materials can represent quality changes ofPenaeus vannameiand has a great significance for in-depth study of the quality ofPenaeus vannamei.
Penaeus vannamei;total volatile basic nitrogen (TVB-N);sulfhydryl group content;protein components
TS254.4
A
1002-6630(2011)20-0249-04
2011-06-29
“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2008BAD94B02);中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(2010YD08;2010TS09);廣東省海洋漁業(yè)科技推廣專項(xiàng)(A201000D03;A200901B02)
朱金虎(1983—),男,碩士研究生,研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。E-mail:dragontiger3@sian.com
*通信作者:李來好(1963—),男,研究員,博士,研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工、水產(chǎn)品質(zhì)量安全與標(biāo)準(zhǔn)化。E-mail:laihaoli@163.com