摘 要：印度洋魷魚作為重要的水產(chǎn)資源，其未經(jīng)處理的樣品中往往有較高的天然甲醛含量。為了有效降低甲醛含量，設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn)優(yōu)化浸燙pH值、浸燙溫度、浸燙時(shí)間以及清除劑4個(gè)因素條件。結(jié)果表明：最佳工藝條件是浸燙pH為9.0，浸燙溫度為80℃，浸燙時(shí)間為90min，甲醛清除劑使用0.02%茶多酚和0.1%半胱氨酸。經(jīng)此處理工藝處理后的印度洋魷魚產(chǎn)品未檢測(cè)到殘留甲醛含量。

關(guān)鍵詞：印度洋魷魚；甲醛清除；正交試驗(yàn)；方差分析

中圖分類號(hào)：TS254.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：0253?2301（2024）07?0069?05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2024.07.012

Optimization of Formaldehyde Removal Process Conditions for Sthenoteuthis oualaniensis by

Using Orthogonal Experimental Design

ZHANGCi-feng，SUNHua-miao，CHENJian-nan，CHENDuo

（Technology Research and Development Center of Marine Active Substances and Products of Fuzhou Institute ofOceanology， Fujian Key Laboratory for the Sustainable Utilization of Special Marine Biological Resources， Fujian

Normal University， Fuzhou， Fujian 350117， China）

Abstract： Sthenoteuthis oualaniensiswasanimportantaquaticresource，anditsuntreatedsamplesoftenhadhighernaturalformaldehydecontent.Inordertoeffectivelyreducethecontentofformaldehyde，theorthogonalexperimentwasdesignedtooptimizethefourfactors，includingthepHvalue，temperature，timeforsoakingandscaldingandthescavenger.Theoptimalprocessconditionswereasfollows：thepHofsoakingandscaldingwas9.0，thetemperatureofsoakingandscaldingwas80℃，thetimeofsoakingandscaldingwas90min，and0.02%teapolyphenols+0.1%cysteinewereusedastheformaldehydescavenger.NoresidualformaldehydecontentwasdetectedinSthenoteuthisoualaniensisproductsafterthetreatmentofthisprocess.

Key words： Sthenoteuthis oualaniensis；Formaldehyderemoval；Orthogonaltest；Varianceanalysis

印度洋魷魚Sthenoteuthis oualaniensis又稱鳶烏賊、霓虹飛鏢魷或紫背飛鏢魷，廣泛分布于印度洋、太平洋熱帶及亞熱帶海域[1]。印度洋魷魚生長(zhǎng)快迅速，繁殖率高，在赤道范圍內(nèi)全年產(chǎn)卵[2]。研究表明，印度洋魷魚富含DHA、牛磺酸、不飽和脂肪酸及無機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)成分，是海鮮市場(chǎng)的新興產(chǎn)品和重要的漁業(yè)資源[3]。

甲醛（HCOH）是一種公認(rèn)的強(qiáng)毒性物質(zhì)，對(duì)人體免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟都有毒害[4]。研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的水產(chǎn)品本身含有一定量的甲醛。段文佳等[5]調(diào)查研究了49種水產(chǎn)品，其中，龍頭魚、鱈魚、中國(guó)槍烏賊等的甲醛含量相對(duì)較高。不同類型的水產(chǎn)品甲醛含量存在差異，海水類樣品的甲醛含量最高，其次為頭足類和貝類，而淡水類樣品的甲醛含量最低。蔣根賢等[6]測(cè)定了浙江地區(qū)7種海鮮203份樣品甲醛含量，龍頭魚、墨魚和魷魚甲醛含量相對(duì)較高，且甲醛含量隨儲(chǔ)存時(shí)間延長(zhǎng)而增加。

我國(guó)是水產(chǎn)消費(fèi)大國(guó)，魷魚作為頭足類水產(chǎn)品中最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的資源之一，其質(zhì)量安全備受關(guān)注。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)NY/T2975—2016《綠色食品頭足類水產(chǎn)品》[7]的規(guī)定，頭足類綠色產(chǎn)品污染物甲醛檢測(cè)限量10mg·kg?1。近年來，多個(gè)研究針對(duì)海鮮及其他食品中甲醛的去除條件進(jìn)行了探討，取得了較為理想但各具差異的結(jié)果。熊志勇等[8]研究了茶多酚去除海鮮干貨中甲醛的最佳反應(yīng)條件，結(jié)果表明在pH為9，40℃水浴處理100min后，甲醛去除率達(dá)85%。王瑞清等[9]使用L-半胱氨酸處理香菇制品，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過處理的香菇在貯存早期甲醛含量較未處理香菇降低67.5%。苗林林等[10]基于SAS單純型格子混料試驗(yàn)探討了含有茶多酚、氯化鈣和氯化鎂的甲醛復(fù)合抑制劑對(duì)甲醛去除的影響，結(jié)果表明3種甲醛抑制劑的最佳配比為0.026%、0.642mmol·L-1、0.332mmol·L?1。劉萍等[11]分析了在恒定的樣品量、茶多酚用量及反應(yīng)時(shí)間和溫度條件下，不同pH對(duì)魷魚甲醛去除的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)pH值為9時(shí)，甲醛去除率最高達(dá)85.03%。

目前，針對(duì)印度洋魷魚的甲醛去除工藝的方法及效果評(píng)估較少，如何高效去除印度洋魷魚制品中的甲醛是亟待解決的問題。本試驗(yàn)利用高效液相色譜法（HPLC）測(cè)定印度洋魷魚中甲醛含量，并且通過正交試驗(yàn)優(yōu)化甲醛清除工藝條件，為大規(guī)模去除印度洋魷魚產(chǎn)品中甲醛提供參考。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

魷魚（福州宏東食品有限公司提供，-20℃儲(chǔ)存）；0.22μm微孔濾膜（有機(jī)相）；甲醇（色譜純）；2，4-二硝基苯肼（分析純）；二氯甲烷（分析純）；甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液（10μg·mL?1）。

高效液相色譜儀（Waterse2695-2997）；氮吹儀（MD-2000）；高速離心機(jī)（Centrifuge5424）；恒溫水浴鍋（DK-8D）；電子天平（AL104）；渦旋混合器（MV-100）。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作和檢測(cè) 參照T/ZNZ116—2022《水發(fā)產(chǎn)品中甲醛的測(cè)定液相色譜法》[12]測(cè)定甲醛含量。移取10μg·mL?1的甲醛標(biāo)準(zhǔn)工作液0、10、50、100、200、500、1000μL（相當(dāng)于0、0.1、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0μg甲醛）置于15mL離心管中，加蒸餾水溶解定容至1mL，加入0.6mL2，4-二硝基苯肼衍生液，混勻后置于50℃水浴鍋反應(yīng)20min，取出冷卻至室溫，加入2mL二氯甲烷，渦旋萃取1min，4000r·min?1離心2min，收集下層黃色溶液。上清液加入1 mL二氯甲烷重復(fù)渦旋萃取兩次。合并3次得到的萃取液50℃氮吹近干，加入1.0mL的甲醇溶液溶解定容，經(jīng)0.22μm微孔濾膜過濾后使用高效液相色譜儀測(cè)定甲醛含量。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

液相色譜條件：色譜柱：C18柱，250nm×4.6mm，5μm；流動(dòng)相：A70%甲醇，B30%水；流速：1.0mL·min?1；柱溫：35℃；檢測(cè)波長(zhǎng)：352nm；進(jìn)樣量：20μL。

1.2.2條件優(yōu)化和檢測(cè) 冰鮮魷魚自然解凍，去除內(nèi)臟、尾尖，其余部分切圈。首先測(cè)定冰鮮魷魚中的甲醛含量。

以樣本甲醛殘留量為指標(biāo)，通過文獻(xiàn)和理論分析[9，12]，采取浸燙工藝去除印度洋魷魚中的甲醛，選取浸燙pH（A）、浸燙溫度（B）、浸燙時(shí)間（C）、清除劑（D）4個(gè)因素進(jìn)行考察，分析結(jié)果顯示，茶多酚在偏堿性環(huán)境中更有利于甲醛的去除，但在強(qiáng)堿條件下效果受到抑制，其中pH為9.0時(shí)去除率最高，因此選擇pH7.0、8.0和9.0作為研究條件；此外，在茶多酚、氯化鈣和氯化鎂混合添加的情況下，60℃時(shí)甲醛減少率可超過80%，因此選擇40℃、60℃和80℃作為溫度變量；加熱時(shí)間越長(zhǎng)，甲醛含量顯著降低，考慮到實(shí)際生產(chǎn)效率，選取50、70和90min作為考察時(shí)間。采用正交表L9（3）進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化分析。試驗(yàn)因素水平見表1。

1.2.3去除效果驗(yàn)證 于工廠抽樣采集3批次經(jīng)過最佳甲醛清除工藝處理的魷魚，共6個(gè)樣本。通過冷鏈運(yùn)輸方式，在實(shí)驗(yàn)室按照標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)樣品的甲醛含量進(jìn)行檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1甲醛衍生物標(biāo)準(zhǔn)曲線制作

由圖1可知，甲醛在0～10.00μg·mL?1線性關(guān)系良好，回歸方程為y=696033x+87929，相關(guān)系數(shù)R=0.9994。標(biāo)準(zhǔn)品甲醛衍生物液相色譜圖見圖2。

2.2冰鮮印度洋魷魚的甲醛含量測(cè)定

冰鮮印度洋魷魚的甲醛含量測(cè)定結(jié)果見表2，由表2可知冰鮮印度洋魷魚不同部位均顯示出較高的本底甲醛含量。

2.3冰鮮印度洋魷魚甲醛去除條件正交試驗(yàn)

由表3可知，浸燙pH取水平1（7.0）、浸燙溫度取水平3（80℃）、浸燙時(shí)間取水平3（90min）、甲醛清除劑選取水平3（0.02%茶多酚、0.1%半胱氨酸）時(shí)甲醛去除效果最佳，甲醛殘留量?jī)H為0.01mg·kg?1。各因素處理對(duì)甲醛含量影響程度由大到小依次為：清除劑＞浸燙pH＞浸燙溫度＞浸燙時(shí)間。使用因素-指標(biāo)分析提高結(jié)果精確度。將甲醛殘留量設(shè)為指標(biāo)，取各指標(biāo)影響因素在各水平上的平均值，繪制各水平因素與指標(biāo)的關(guān)系圖，見圖3。參考甲醛去除效果，印度洋魷魚去除甲醛加工工藝的最佳組合為：浸燙pH為9.0、浸燙溫度80℃、浸燙時(shí)間為90min、甲醛清除劑選用0.02%茶多酚、0.1%半胱氨酸（A3B3C3D3）。

2.4工藝優(yōu)化印度洋魷魚甲醛去除效果驗(yàn)證

對(duì)食品企業(yè)生產(chǎn)線抽樣采集的3批次的印度洋魷魚不同部位，共6個(gè)樣本，按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果均未檢測(cè)出甲醛（表4）。表明經(jīng)過該方法處理的印度洋魷魚產(chǎn)品有較高的安全性，滿足綠色食品的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)兼具穩(wěn)定性，滿足生產(chǎn)企業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)要求。

3 結(jié)論與討論

大多數(shù)水產(chǎn)品都含有一定量的本底甲醛，不同品系、不同地域、不同的存儲(chǔ)條件存在差異，不同的測(cè)定方法得出的甲醛的本底含量也有差異。魏建華等[13]通過高效液相色譜法對(duì)南海地區(qū)常見的海捕魚和養(yǎng)殖魚的甲醛本底值進(jìn)行研究，其中，海捕龍頭魚本底甲醛高達(dá)180.96mg·kg?1；除此之外，海捕魚甲醛平均含量為8.17mg·kg?1高于養(yǎng)殖水產(chǎn)品的1.10mg·kg?1。在安利華等[14]用光度法測(cè)定常見魷魚的甲醛本底含量的調(diào)查研究中，阿根廷魷魚、北太平洋魷魚、秘魯魷魚的甲醛本底值分別為27.06、5.10、3.53mg·kg。本研究通過柱前衍生-液相色譜法對(duì)印度洋魷魚中甲醛含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果排除蛋白質(zhì)、脂肪干擾，具有良好的線性關(guān)系，簡(jiǎn)單、快速。

魷魚等水產(chǎn)品中本底甲醛的產(chǎn)生機(jī)制，有兩種主要理論，即生物途徑和非生物途徑，前者是在冷藏、冷凍過程中，水產(chǎn)品在氧化三甲胺去甲基酶和微生物作用下產(chǎn)生甲醛，后者是高溫環(huán)境下水產(chǎn)品中氧化三甲胺熱分解產(chǎn)生甲醛，并且非酶反應(yīng)存在自由基機(jī)制[15]?，F(xiàn)有食品甲醛清除劑的研究中，茶多酚是主要使用的清除劑[8，12]。茶多酚是存在于茶葉中多酚類的總稱，主要成分為兒茶素，占其總量的60%～80%[16]。多酚與甲醛之間能夠產(chǎn)生羥縮合反應(yīng)。酸性或堿性條件下甲醛的醛基被活化，酚羥基（?OH）發(fā)揮親核作用，攻擊甲醛碳原子，形成中間產(chǎn)物羥甲基酚，進(jìn)一步加熱，羥甲基酚發(fā)生縮合反應(yīng)，形成亞甲基橋鍵（?CH?）使多2酚分子交聯(lián)，形成大分子，從而達(dá)到甲醛清除目的[17]。半胱氨酸中的氨基（?NH2）也可以與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)，清除甲醛[18]。氯化鈣、氯化鎂具有吸附作用，也被較常與茶多酚共同用于食品甲醛清除工藝，且效果優(yōu)于單一清除劑的使用[9?10]。本研究針對(duì)印度洋魷魚設(shè)計(jì)3種不同的復(fù)配型甲醛清除劑，考慮浸燙清除工藝的溫度、酸堿度、作用時(shí)間對(duì)甲醛清除劑效果的影響，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)優(yōu)化，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析以及進(jìn)一步方差分析都表明清除劑是決定甲醛清除效果的主要效應(yīng)因子。對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行指標(biāo)-因素分析得到清除甲醛效果最佳的工藝組合：浸燙pH為9.0、浸燙溫度80℃、浸燙時(shí)間為90min、甲醛清除劑選用0.02%茶多酚、0.1%半胱氨酸。通過進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證，處理后的印度洋魷魚產(chǎn)品中未檢測(cè)出甲醛，較高程度保證了產(chǎn)品的質(zhì)量安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]VOSSGL.Cephalopodresourcesoftheworld［J］.FAO FisheriesCircular，1973，149：1?75.

[ 2] 溫利紅，張衡，方舟，等.鳶烏賊漁業(yè)資源研究進(jìn)展［J］.水產(chǎn) 科學(xué)，2023，42（3）：527?537.

[ 3] 邱月.南海鳶烏賊營(yíng)養(yǎng)特性及加工適性研究［D］.湛江：廣東海 洋大學(xué)，2017.

[ 4] 王麗，喬永康，姚得松，等.甲醛對(duì)三種真核細(xì)胞 DNA 的損傷作 用［J］.中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2006（1）：57?59.

[ 5] 段文佳，周德慶，張瑞玲.鮮活水產(chǎn)品中甲醛本底含量狀況調(diào) 查［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（3）：383?390.

[ 6]蔣賢根，孫亮，陳娜，等.浙江省 7 種海水產(chǎn)品甲醛本底含量動(dòng) 態(tài)研究［J］.浙江預(yù)防醫(yī)學(xué)，2016，28（5）：433?436.

[ 7] 農(nóng)業(yè)部.綠色食品頭足類水產(chǎn)品：NY/T2975-2016［S］.北京： 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2016.

[ 8] 熊志勇，陳惠君，蔡陽倫，等.茶多酚去除海鮮干貨中甲醛效果 研究［J］.食品科技，2015（10）：4.

[ 9] 王瑞清，劉媛媛，嚴(yán)俊杰，等.L-半胱氨酸對(duì)香菇貯藏過程中內(nèi) 源性甲醛的轉(zhuǎn)化及子實(shí)體品質(zhì)的影響［J］.食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué) 報(bào)，2021，12（13）：5177?5182.

[ 10] 苗林林，朱軍莉，勵(lì)建榮.基于混料實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化魷魚甲醛復(fù)合 抑制劑［J］.食品工業(yè)科技，2012，33（8）：348?351.

[ 11] 劉萍，孫來娣，李春雨，等.茶多酚去除魷魚中甲醛的實(shí)驗(yàn)研 究［J］.青島大學(xué)學(xué)報(bào)（工程技術(shù)版），2012，27（4）：84?87

[ 12] 浙江農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全學(xué)會(huì).水發(fā)產(chǎn)品中甲醛的測(cè)定液相色譜法： T/ZNZ116-2022［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2022.

[ 13] 魏建華，肖德雄，黃俊生，等.南海地區(qū)常見水產(chǎn)品甲醛本底值 調(diào) 查 及 含 量 分 析 ［ J］ . 食 品 研 究 與 開 發(fā) ， 2016， 37（ 4）： 154?157.

[ 14] 安利華，孫群，鄭萬源.東海地區(qū)常見水產(chǎn)品甲醛本底值調(diào)查及 含量分9Jwrc1nzMAYY+4jdXGaFoA==析［J］.中國(guó)食品衛(wèi)生雜志，2005，17（6）：524?527.

[ 15] 陳志堅(jiān)，陳靜，黃菊.魷魚及其制品中內(nèi)源性甲醛產(chǎn)生的機(jī) 制和控制方法研究進(jìn)展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（25）： 8757?8759.

[ 16] BALENTINE D A， WISEMAN S A， BOUWENS L C. The chemistryofteaflavonoids［J］.Critical reviews in food science and nutrition，1997，37（8）：693?704.

[ 17] SMITH M B， MARCH J. March'sAdvanced Organic Chemistry： Reactions， Mechanisms， and Structure［ M］ . New York： Wiley，2001.

[ 18] 胡嘉漫，黃才歡，鄭潔，等.氨基酸對(duì)丙酮醛和甲醛的消除效果 及其機(jī)理分析［J］.食品科學(xué)，2022，43（4）：32?38.

（責(zé)任編輯：柯文輝）