南美白对虾在贮藏及热处理过程中内源性甲醛含量的变化规律及控制技术的研究

摘要

甲醛对人体具有致癌致畸的严重危害。近些年，由甲醛引发的水产品及其制品安全问题屡见不鲜，除了人为添加的不法行为外，内源性甲醛的产生和累积是该问题的重要原因，成为水产品潜在的安全隐患。南美白对虾肉质鲜嫩，营养价值很高，倍受消费者的喜爱，也含有一定量的本底甲醛，因而南美白对虾内源性甲醛问题不容忽视。本文对南美白对虾在贮藏和热处理过程中甲醛的产生、含量变化规律及控制技术进行了初步研究，希望能够为水产品中甲醛问题的系统研究做出一些理论和技术支持。主要研究内容如下：
　　1.不同贮藏温度下南美白对虾中内源性甲醛含量变化规律的研究。通过测定高氯酸和三氯乙酸分别结合超声波和4℃下静置24 h的四种前处理方法提取到的游离甲醛(F-FA)的含量并进行对比，对提取效果较好的前处理方法进行条件优化试验，获得了F-FA较宜的提取方式:高氯酸浓度为4％，在30℃下利用超声波提取35 min。然后将南美白对虾样品分别贮藏于20℃、4℃和-20℃条件下，定期测定试验样品中F-FA、游离及可逆结合甲醛（FRB-FA）、三甲胺(TMA)和氧化三甲胺(TMAO)的含量并对各指标的变化规律进行分析，并检测了不同批次南美白对虾的F-FA本底含量以及在20℃、4℃和-20℃下其含量变化。结果表明，在20℃和4℃下，TMAO含量不断降低，TMA和F-FA含量的增长速度随温度的升高而变快;-20℃下贮藏至150d的过程中，TMAO含量逐渐降低，FRB-FA增至6.46 mg/kg，F-FA增至3.09mg/kg，增幅最大，仅在贮藏末期检测出少量的TMA，甲醛含量在各温度下随贮藏时间的变化具有极显著差异(P＜0.O1);不同批次南美白对虾的F-FA含量差异极显著(P＜0.01），贮藏温度对甲醛含量变化的影响表现一致。
　　2.南美白对虾中氧化三甲胺酶活性的研究。研究了不同的稀释梯度、反应温度、反应时间、pH值、不同添加物质和冻藏时间对氧化三甲胺酶(TMAOase)活性的影响。结果表明，6倍稀释度下TMAOase的活性表现最高，其最适条件为25℃下，pH=7，反应30 min，且Cu2+、Zn2+、茶多酚、柠檬酸、乙酸和蔗糖对其活性具有显著的抑制作用（P＜0.05），并且在-20℃下，TMAOase活性随冻藏时间的延长而逐渐减弱。
　　3.南美白对虾中TMAO高温分解产生甲醛反应特性的研究。研究了不同辅助因子、加热温度、加热时间、pH值及添加物质对TMAO模拟体系及南美白对虾中TMAO高温分解反应的影响。结果表明，Fe2++Vc+Cys作为辅助因子对TMAO高温分解的促进作用高于Fe2+、Vc和Cys三者间的任意组合;当加热温度升高至100℃时，模拟体系和肌肉组织中甲醛的含量随之升高至24.20μg/mg和3.17 mg/kg，差异显著（P＜0.05）;加热时间增至30 min的过程中，此二者产生的甲醛含量均显著升高(P＜0.05); pH值越接近6时，二者产生的甲醛越多，pH对TMAO模拟体系热分解的影响极显著(P＜0.01)，可见加热温度越高，加热时间越长，pH值越接近中性，TMAO体外模拟体系和南美白对虾中TMAO高温分解程度最高，产生的甲醛最多，并且TMAO模拟体系及南美白对虾中TMAO高温分解反应特性相一致;Ca2+对TMAO模拟体系和肌肉中TMAO热分解产生甲醛的相对抑制率分别达到了45.43％和20.42％，茶多酚的相对抑制率分别为42.18％和25.22％，Ca2+和茶多酚对TMAO热分解产生甲醛具有极显著的抑制作用(P＜0.01)。
　　4.冻藏条件下对控制南美白对虾中甲醛产生的技术进行了研究。对南美白对虾进行由茶多酚、柠檬酸和蔗糖组成的复合抑制剂浸泡处理、A组气调贮藏(60％CO2、5％O2、35％N2)、B组气调贮藏(60％CO2、30％O2、10％N2)、C组气调贮藏(40％CO2、30％O2、30％N2)、超低温处理和抽真空包装后并贮藏在-20℃冰柜中，定期检测试验对象中甲醛的含量并分析其与对照组的差异。结果表明，复合抑制剂溶液的最优配比为:0.35％茶多酚、0.5％柠檬酸和0.9％蔗糖;各处理方式下甲醛的增长速度均低于对照组，对甲醛产生的抑制率:超低温和C组气调＞A组气调＞复合抑制剂＞B组气调＞抽真空，除了抽真空处理与对照组的差异不显著（P＞0.05）外，其余各组对甲醛含量的变化均有极显著影响(P＜0.01);超低温处理和C组气调的抑制效果最好，对甲醛产生的平均抑制率最高值分别为21.11％和17.70％，成效较好。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 南美白对虾的质量安全现状

1．2 水产品中内源性甲醛的产生

1．2．1 甲醛的存在形式

1．2．2 水产品中甲醛的本底含量

1．2．3 水产品中内源性甲醛的产生机理

1．3 TMAO的代谢

1．3．1 TMAO的合成

1．3．2 TMAO的分解

1．4 TMAOase的研究

1．4．1 TMAOase的概况

1．4．2 TMAOase的来源和分布

1．4．3 TMAOase的酶学特性

1．5 水产品中内源性甲醛的控制

1．5．1 甲醛代谢途径的控制

1．5．2 甲醛捕获剂

1．6 水产品中内源性甲醛的安全限量

1．7 研究目的与意义

2 不同贮藏温度下南美白对虾中内源性甲醛含量的变化规律

2．1 材料与仪器

2．1．1 材料与试剂

2．1．2 仪器与设备

2．2 试验方法

2．2．1 提取F-FA的前处理

2．2．2 单因素试验

2．2．3 正交试验

2．2．4 不同贮藏温度下的样品处理

2．2．5 甲醛标准曲线的绘制

2．2．6 样品中甲醛的测定方法

2．2．7 TMA的测定

2．2．8 TMAO的测定

2．2．9 数据处理

2．3 结果与分析

2．3．1 甲醛标准曲线的绘制

2．3．2 四种前处理方法提取F-FA的效果对比

2．3．3 单因素试验

2．3．4 正交试验结果

2．3．5 不同贮藏温度下F-FA含量的变化

2．3．6 不同贮藏温度下FRB-FA含量的变化

2．3．7 不同贮藏温度下TMA含量的变化

2．3．8 不同贮藏温度对TMAO含量的影响

2．3．9 不同批次的南美白对虾中含量的变化

2．4 讨论

2．4．1 提取南美白对虾中F-FA的前处理方法的研究

2．4．2 南美白对虾中甲醛含量在不同贮藏温度下的变化

2．4．3 不同批次样品中甲醛含量的差异

2．5 本章结论

3 南美白对虾中氧化三甲胺酶活性的研究

3．1 材料与仪器

3．1．1 材料与试剂

3．1．2 仪器与设备

3．2 试验方法

3．2．1 溶液的配置

3．2．2 TMAOase粗酶液的制备

3．2．3 TMAOase活性的测定

3．2．4 酶提取液稀释度的选择

3．2．5 不同反应条件下TMAOase活性的变化

3．2．6 不同添加物质和冻藏时间对TMAOase活性的影响

3．2．7 甲醛含量的测定

3．2．8 数据处理

3．3 结果与分析

3．3．1 粗酶提取液最适稀释度的确定

3．3．2 温度对TMAOase活性的影响

3．3．3 pH值对TMAOase活性的影响

3．3．4 反应时间对TMAOase活性的影响

3．3．5 不同添加物质对TMAOase活性的影响

3．3．6 冻藏条件下TMAOase活性的变化

3．4 讨论

3．4．1 粗酶液的稀释浓度对TMAOase活性的影响

3．4．2 温度对TMAOase活性的影响

3．4．3 pH值对TMAOase活性的影响

3．4．4 反应时间对TMAOase活性的影响

3．4．5 不同添加物质对TMAOase的影响

3．4．6 冻藏时间对TMAOase活性的影响

3．5 本章结论

4 南美白对虾中氧化三甲胺热分解反应特性的研究

4．1 材料与仪器

4．1．1 材料与试剂

4．1．2 仪器与设备

4．2 试验方法

4．2．1 不同辅助因子对TMAO标准品热分解的影响

4．2．2 模拟体系及肌肉中TMAO在不同加热温度下的热分解

4．2．3 模拟体系及肌肉中TMAO在不同加热时间下的热分解

4．2．4 模拟体系及肌肉中TMAO在不同pH值下的热分解

4．2．5 不同添加物质对模拟体系及肌肉中TMAO热分解的影响

4．2．6 甲醛的测定

4．2．7 TMAO的测定

4．2．8 数据处理

4．3 结果与分析

4．3．1 不同辅助因子对TMAO标准品热分解程度的影响

4．3．2 加热温度对TMAO模拟体系热分解的影响

4．3．3 加热时间对TMAO模拟体系热分解的影响

4．3．4 pH值对模拟体系中TMAO热分解的影响

4．3．5 温度对肌肉组织中TMAO热分解的影响

4．3．6 加热时间对肌肉组织中TMAO热分解的影响

4．3．7 pH值对肌肉组织中TMAO热分解的影响

4．3．8 不同添加物质对TMAO热分解的影响

4．4 讨论

4．4．1 不同辅助因子对TMAO标准品热分解程度的影响

4．4．2 模拟体系和肌肉组织中TMAO在不同加热温度下的热分解

4．4．3 模拟体系和肌肉组织中TMAO在不同加热时间下的热分解

4．4．4 模拟体系和肌肉组织中TMAO在不同pH值下的热分解

4．4．5 模拟体系和肌肉组织中TMAO在不同添加物质作用下的热分解

4．5 本章结论

5 冻藏条件下南美白对虾中内源性甲醛控制技术的研究

5．1 材料与仪器

5．1．1 材料与试剂

5．1．2 仪器与设备

5．2 试验方法

5．2．1 样品处理

5．2．2 抑制剂单因素试验

5．2．3 抑制剂正交试验

5．2．4 复合抑制剂浸泡处理

5．2．5 气调贮藏

5．2．6 抽真空包装

5．2．7 超低温处理

5．2．8 甲醛的测定

5．2．9 数据处理

5．3 结果与分析

5．3．1 抑制剂的单因素试验

5．3．2 抑制剂的正交试验

5．3．3 复合抑制剂对甲醛产生的影响

5．3．4 气调贮藏对甲醛含量变化的影响

5．3．5 超低温处理对甲醛含量变化的影响

5．3．6 真空包装对甲醛含量变化的影响

5．3．7 不同处理方式对甲醛产生的抑制率的比较

5．4 讨论

5．4．1 复合抑制剂对甲醛含量影响

5．4．2 气调贮藏对甲醛含量影响

5．4．3 超低温处理对甲醛含量影响

5．4．4 抽真空包装对甲醛含量影响

5．4．5 不同处理方式对甲醛产生的控制效果对比

5．5 本章结论

6 总结与展望

参考文献

8 作者简介

9 在校期间发表的学术论文

致谢