沒食子酸及其丙酯對大連灣牡蠣在熱風(fēng)干燥過程中的抗氧化作用

劉 雁 飛， 劉 瀟 陽,2， 周 大 勇,2

( 1.大連工業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院， 遼寧 大連 116034； 2.大連工業(yè)大學(xué) 國家海洋食品工程技術(shù)研究中心， 遼寧 大連 116034 )

0 引 言

牡蠣屬軟體動物門瓣鰓綱牡蠣目牡蠣科，是世界性經(jīng)濟貝類之一，也是我國重要的養(yǎng)殖貝類。2017年，我國牡蠣產(chǎn)量達到了487.9萬t，在貝類中位列第一[1]。牡蠣肉(干基)中含有蛋白質(zhì)45%～52%、總糖19%～38%、脂肪7%～11%，以及豐富的牛磺酸、8種人體必需氨基酸、多種具有生理活性的EPA、DHA等多不飽和脂肪酸[2]。

新鮮牡蠣肉水分質(zhì)量分數(shù)高，采捕后易發(fā)生腐敗變質(zhì)，需低溫貯藏或加工成產(chǎn)品，以延長貨架期。常見的牡蠣加工制品包括干制品、罐頭、調(diào)味品等。干制加工通過降低牡蠣水分質(zhì)量分數(shù)，抑制細菌滋生、鈍化酶活性，從而達到延長貨架期的作用[3]，然而，牡蠣油脂質(zhì)量分數(shù)較高，且油脂中富含多不飽和脂肪酸，在干制過程中極易發(fā)生氧化，降低產(chǎn)品的食用品質(zhì)。目前對干制過程中牡蠣脂質(zhì)變化研究相對較少，且缺少較為有效的控制方法。

茶多酚是由兒茶素類(黃烷醇類)、黃酮及黃酮醇類、花青素類、酚酸及縮酚酸類、聚合酚類等化合物組成的復(fù)合體，茶多酚允許添加到食品中且最大添加量為0.3 g/kg，沒食子酸屬于茶多酚中酚酸的一種，國內(nèi)外大多采用浸泡沒食子酸保鮮魚貝類，安全性較高，保鮮效果較好[4-5]。

本研究以大連灣牡蠣為研究對象，比較沒食子酸和沒食子酸丙酯兩種抗氧化劑在干制過程中對牡蠣油脂的抗氧化保護作用，以期為貝類的干制加工提供理論和技術(shù)層面的支持。

1 材料與方法

1.1 材 料

大連灣牡蠣，遼寧省大連市仟和市場。

LG-1.0型真空冷凍干燥機，沈陽航天新陽速凍設(shè)備制造有限公司；MK-6S棒狀薄層色譜分析儀，雅特隆公司；Agilent 6890N氣相色譜儀、Agilent 5973質(zhì)譜儀，美國Agilent公司；LC-20AD型高效液相色譜儀，日本島津公司；ELSD6000蒸發(fā)光檢測器，美國奧特奇生物技術(shù)公司。

正己烷，上海國藥集團；異丙醇，博歐特生物科技有限公司；冰乙酸、三乙胺，阿拉丁生化科技股份有限公司；甲醇、三氯甲烷、甲酸銨，Sigma公司；其他試劑均購于天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2 方 法

1.2.1 原料預(yù)處理

將新鮮大連灣牡蠣剝殼取肉，分別在水、0.15 mol/L 沒食子酸溶液和沒食子酸丙酯溶液(低于GB 2760最大添加量)中浸泡3 h (料液比1∶2，4 ℃)后水煮15 min后瀝干水分，置于55 ℃ 熱風(fēng)干燥箱中干制，在0、5、10、15、20 h取樣，均質(zhì)粉碎后置于-80 ℃冰箱保存待用。樣品編號1～7分別表示新鮮樣品、對照水煮后樣品、浸泡沒食子酸水煮后樣品、浸泡沒食子酸丙酯水煮后樣品、對照水煮后干制20 h樣品、浸泡沒食子酸水煮后干制20 h樣品、浸泡沒食子酸丙酯水煮后干制20 h樣品。

1.2.2 油脂提取及質(zhì)量分數(shù)計算

利用BD法[6]提取大連灣牡蠣總脂成分，將其置于-30 ℃冰箱儲藏待用。

大連灣牡蠣脂質(zhì)質(zhì)量分數(shù)按公式(1)計算。

w=m0/m

(1)

式中：m0為大連灣牡蠣脂質(zhì)質(zhì)量；m為原料質(zhì)量。

1.2.3 水分質(zhì)量分數(shù)的測定

參照GB/T 5009.3—2016進行水分質(zhì)量分數(shù)的測定。

1.2.4 過氧化值的測定

參照國家標準GB/T 5009.227—2016進行酸值的測定。

1.2.5 硫代巴比妥酸值的測定

參考Khan[7]方法進行硫代巴比妥酸值的測定。取樣品0.5 g(對照組為0.5 mL水)，加入2 mL 10%三氯乙酸和2 mL去離子水，混合后旋渦振蕩2 min，使樣品混合均勻，在25 ℃條件下8 000g離心5 min，上層過膜，取1 mL加入1 mL 0.01 mol/L硫代巴比妥酸，沸水浴25 min，取上清液置于96孔板中，在532 nm處測定吸光度，從1，1，3，3-丙二醛縮四甲醇標準曲線得到質(zhì)量分數(shù)。

1.2.6 甘油三酯和游離脂肪酸的定量分析

采用棒狀薄層色譜-氫火焰離子檢測器聯(lián)用分析法(TLC-FID)測定甘油三酯和游離脂肪酸質(zhì)量分數(shù)[8]。以純化的甘油三酯和游離脂肪酸作為標準品，繪制標準曲線，結(jié)果以mg/g干基表示。

1.2.7 脂肪酸組成分析

1.2.8 PC及PE定量分析

采用文獻[9]中的高效液相色譜串聯(lián)蒸發(fā)光檢測器法(HPLC-ELSD)檢測各類樣品脂質(zhì)中PC、PE絕對質(zhì)量分數(shù)。PC(16：0/18：1)和PE(16：0/18：1)作為標準品，繪制標準曲線，結(jié)果以μg/g表示。

1.2.9 沒食子酸質(zhì)量分數(shù)測定

參照標準LY/T 1644—2005和LS/T 6119—2017測定沒食子酸質(zhì)量分數(shù)。

1.2.10 沒食子酸丙酯質(zhì)量分數(shù)測定

參照GB 5009.32—2016測定沒食子酸丙酯質(zhì)量分數(shù)。

1.2.11 統(tǒng)計學(xué)分析

本文所用數(shù)據(jù)來源于問卷調(diào)查，調(diào)查對象為安徽省普通高等學(xué)校的大學(xué)生．調(diào)查區(qū)域包括安徽大學(xué)、安徽財經(jīng)大學(xué)和安徽師范大學(xué)等學(xué)校．為便于問題分析與解決，假設(shè)：（1）所選調(diào)查問題反映外賣發(fā)展現(xiàn)狀，不影響問題分析；（2）不考慮所使用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計誤差，所選數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計分析價值．

實驗均做3次平行檢測，數(shù)據(jù)以(平均值±標準差)表示，并使用SPSS 19.0軟件進行單因素方差分析，以P<0.05表示存在顯著性差異，以P<0.01表示存在極顯著差異。不同字母代表不同樣品之間存在顯著性差異。

2 結(jié)果與討論

2.1 水分及脂質(zhì)質(zhì)量分數(shù)

不同干制時間牡蠣的水分和脂質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變化如圖1所示。

由圖1(a)可以看出，大連灣牡蠣隨干制時間延長，水分質(zhì)量分數(shù)不斷下降，干制20 h時，對照組、沒食子酸組、沒食子酸丙酯組的水分質(zhì)量分數(shù)分別為(18.88±0.27)%、(18.32±0.05)%、(19.51±0.28)%，各處理組樣品之間無顯著性差異(P>0.05)。

從圖1(b)可以看出，隨干制時間的延長，大連灣牡蠣脂質(zhì)質(zhì)量分數(shù)(以干基計)基本保持不變，均保持在15%以上。高加龍等[10]研究真空冷凍干燥近江牡蠣發(fā)現(xiàn)，真空冷凍干燥牡蠣的粗脂肪質(zhì)量分數(shù)為16.71%。可見，牡蠣脂質(zhì)質(zhì)量分數(shù)較高，這是其在干制過程中極易發(fā)生氧化的原因之一。

2.2 過氧化值

本研究采用先水煮后干燥的加工工藝。如圖2、3所示，牡蠣在水、添加沒食子酸和沒食子酸丙酯的水中浸泡并水煮后，對照組樣品的過氧化值、硫代巴比妥酸值均顯著高于抗氧化劑沒食子酸及沒食子酸丙酯處理組，這表明在水煮階段牡蠣脂質(zhì)已經(jīng)發(fā)生了氧化，而兩種抗氧化劑均能抑制脂質(zhì)氧化。

(a) 水分

(b) 脂質(zhì)

圖1 不同干制時間大連灣牡蠣的水分和脂質(zhì)質(zhì)量分數(shù)

Fig.1 Moisture and lipid contents ofCrassostreatalienwhanensisat different drying time

圖2 不同干制時間大連灣牡蠣的過氧化值Fig.2 POV of Crassostrea talienwhanensis at different drying time

圖3 不同干制時間大連灣牡蠣的硫代巴比妥酸值Fig.3 TBARS of Crassostrea talienwhanensisat different drying time

從圖2可以看出，熱風(fēng)干燥過程中，對照組和沒食子酸處理組樣品的POV均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，而沒食子酸丙酯處理組樣品的POV則呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。在干制終點時，對照組、沒食子酸處理組和沒食子酸丙酯處理組樣品的POV分別為(14.19±0.10)、(13.27±1.32)、(2.91±0.60) mmol/kg，可見，沒食子酸丙酯處理組樣品的POV顯著低于對照組和沒食子酸處理組。

POV作為監(jiān)測脂質(zhì)初級氧化的指標，反映脂質(zhì)發(fā)生氧化初期生成氫過氧化物的質(zhì)量分數(shù)。實驗結(jié)果顯示，對照組和沒食子酸處理組樣品的POV均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，這主要是由于脂質(zhì)氧化是一個動態(tài)的過程，產(chǎn)生的氫過氧化物不穩(wěn)定，高溫下易分解生成次級氧化產(chǎn)物，這與Zhang等[11]研究草魚干制后的POV的變化相似。本研究表明，沒食子酸丙酯能顯著降低干制牡蠣的POV。呂曼麗等[12]研究即食油炸泥鰍，在泥鰍中加入沒食子酸丙酯可以使成品泥鰍的過氧化值降低30%以上。

2.3 硫代巴比妥酸值

熱風(fēng)干燥過程中牡蠣的TBARS的變化，如圖3所示。隨干燥時間延長，對照組和沒食子酸處理組樣品的TBARS值均呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢，而沒食子酸丙酯處理組樣品的TBARS值呈現(xiàn)先上升、后下降的趨勢。在干制終點時，對照組、沒食子酸處理組和沒食子酸丙酯處理組樣品的TBARS值分別為(244.65±4.83)、(169.39±1.13)、(90.27±1.63) μg/g，均顯著高于干制加工前的樣品。在整個干燥過程中，TBARS值均呈現(xiàn)“對照組高于沒食子酸處理組高于沒食子酸丙酯處理組”的規(guī)律。

TBARS值反映脂質(zhì)氧化生成次級產(chǎn)物丙二醛的量，與油脂氧化呈正相關(guān)性。王旋等[13]研究50 ℃熱風(fēng)干燥鮰魚發(fā)現(xiàn)，隨著干燥時間的延長，TBARS值一直上升，與本實驗結(jié)果一致。謝榮輝等[14]將沒食子酸丙酯加到魚肉寵物食品中，沒食子酸丙酯組TBARS值明顯低于TBHQ組，說明沒食子酸丙酯的抗氧化效果較強，適量添加能起到抑制脂質(zhì)氧化的作用。

2.4 甘油三酯質(zhì)量分數(shù)

利用TLC-FID測定不同干制時間牡蠣脂質(zhì)中甘油三酯質(zhì)量分數(shù)變化，如圖4所示。新鮮牡蠣甘油三酯質(zhì)量分數(shù)為(27.27±1.32) mg/g(以干基計)，經(jīng)水、沒食子酸、沒食子酸丙酯浸泡并水煮后，甘油三酯質(zhì)量分數(shù)分別降低至(18.19±0.16)、(12.87±0.11)、(16.01±1.07) mg/g，表明在水煮階段，牡蠣脂質(zhì)中甘油三酯發(fā)生了水解。甘油三酯的水解可能是由于脂肪酶的作用，導(dǎo)致甘油三酯質(zhì)量分數(shù)減少。

圖4 不同處理樣品的甘油三酯質(zhì)量分數(shù)Fig.4 TAG contents of samples after different treating process

干制加工后，甘油三酯質(zhì)量分數(shù)進一步降低，對照組、沒食子酸處理組和沒食子酸丙酯處理組樣品分別降低至(4.31±0.38)、(5.68±0.13)、(3.25±0.19) mg/g，推測是在干制階段，牡蠣脂質(zhì)中甘油三酯繼續(xù)發(fā)生水解。Xie等[15]研究表明，水煮之后的扇貝中脂肪酶的活性降低但仍保留22%～24%，使扇貝在干制過程中甘油三酯進一步降解。Toyes-Vargas等[16]研究干制對扇貝和魷魚內(nèi)臟影響時，也發(fā)現(xiàn)甘油三酯在干制過程中發(fā)生水解，導(dǎo)致質(zhì)量分數(shù)降低。

2.5 游離脂肪酸質(zhì)量分數(shù)

利用TLC-FID測定不同干制時間牡蠣脂質(zhì)中游離脂肪酸質(zhì)量分數(shù)變化，如圖5所示。新鮮牡蠣游離脂肪酸質(zhì)量分數(shù)為(2.17±0.02) mg/g (以干基計)，經(jīng)水、沒食子酸、沒食子酸丙酯浸泡并水煮后，甘油三酯質(zhì)量分數(shù)分別升高至(5.66±0.03)、(5.40±0.41)、(5.51±0.09) mg/g，表明在水煮階段，牡蠣脂質(zhì)中甘油三酯和磷脂發(fā)生了水解，釋放了游離脂肪酸。

圖5 不同處理樣品的游離脂肪酸質(zhì)量分數(shù)Fig.5 FFA contents of samples after different treating process

干制加工后，游離脂肪酸質(zhì)量分數(shù)明顯增加，對照組、沒食子酸處理組和沒食子酸丙酯處理組樣品分別增加至(11.39±0.86)、(8.74±0.09)、(7.71±0.06) mg/g，推測是在干制階段，牡蠣脂質(zhì)中甘油三酯和磷脂繼續(xù)發(fā)生水解，導(dǎo)致游離脂肪酸質(zhì)量分數(shù)增加，與林芳等[17]研究熱風(fēng)干制草魚片的結(jié)果相似。

2.6 主要磷脂質(zhì)量分數(shù)

牡蠣磷脂中主要含有PC和PE，利用HPLC-ELSD進行檢測，其質(zhì)量分數(shù)變化如圖6所示。

(a) PC

(b) PE

圖6 不同處理樣品的PC和PE質(zhì)量分數(shù)

Fig.6 PC and PE contents of samples after different treating process

從圖6中可以看出，新鮮牡蠣脂質(zhì)中PC和PE質(zhì)量分數(shù)分別為(560.40±15.02) μg/g (以干基計)、(307.30±5.37) μg/g (以干基計)，經(jīng)水、沒食子酸、沒食子酸丙酯浸泡并水煮后，PC質(zhì)量分數(shù)分別降低至(279.82±2.43)、(265.54±1.93)、(392.20±0.10) μg/g，PE質(zhì)量分數(shù)分別降低至(226.65±0.18)、(227.89±0.28)、(282.83±0.66) μg/g，表明在水煮階段，牡蠣脂質(zhì)中磷脂發(fā)生了水解。磷脂的水解可能是由于磷脂酶的作用[15]。

干制后，PC、PE質(zhì)量分數(shù)進一步降低，對照組、沒食子酸處理組和沒食子酸丙酯處理組的PC質(zhì)量分數(shù)分別降低至(144.11±0.46)、(131.04±1.38)、(147.20±0.70) μg/g，PE質(zhì)量分數(shù)分別降低至(95.96±0.07)、(92.60±0.19)、(97.04±0.13) μg/g，推測是在干制階段，牡蠣脂質(zhì)中磷脂繼續(xù)發(fā)生水解。Xie等[15]研究表明，水煮之后的扇貝中磷脂酶的活性降低但仍保留20%以上，在干制過程中磷脂進一步降解。Toyes-Vargas等[16]研究干制對扇貝和魷魚內(nèi)臟影響時也發(fā)現(xiàn)磷脂在干制過程中發(fā)生水解，PC、PE質(zhì)量分數(shù)降低。Chen等[18]研究牡蠣中磷脂質(zhì)量分數(shù)為(20.27±0.01) mg/g，PC和PE總量占磷脂質(zhì)量分數(shù)50%以上，是主要的牡蠣磷脂成分。PC、PE能夠維持人體的生理功能，具有抗炎、抗動脈硬化等生理活性[19]，牡蠣也可以作為磷脂開發(fā)利用的原材料，具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。

2.7 脂肪酸質(zhì)量分數(shù)

GC-MS法測定不同干制時間牡蠣脂質(zhì)的脂肪酸組成及質(zhì)量分數(shù)，結(jié)果如表1所示。對照組、沒食子酸處理組、沒食子酸丙酯處理組在干燥前含有高比例的PUFA，其次是SFA和MUFA。牡蠣脂質(zhì)中脂肪酸主要為C16：0、C18：1n-9、C18：0、C20：5n-3 (EPA)和C22：6n-3 (DHA)。55 ℃干制20 h后，各處理組SFA質(zhì)量分數(shù)均未發(fā)生顯著變化；對照組、沒食子酸處理組的MUFA 和PUFA質(zhì)量分數(shù)均略有下降，MUFA質(zhì)量分數(shù)變化均未顯示出統(tǒng)計學(xué)意義；沒食子酸丙酯處理組的MUFA和PUFA質(zhì)量分數(shù)則略有上升，但質(zhì)量分數(shù)變化未顯示出統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)果與岑琦瓊等[20]研究熱風(fēng)干燥梅魚中不飽和脂肪酸的變化一致。由于海產(chǎn)品中PUFA大多是以磷脂形式存在的，磷脂型PUFA的抗氧化性能要優(yōu)于甘油三酯型，脂肪酶通常氧化sn-1位的脂肪酸，而PUFA主要存在sn-2位，因此甘油三酯型PUFA也會受到相應(yīng)的“保護”。

2.8 沒食子酸和沒食子酸丙酯質(zhì)量分數(shù)

測定不同干制時間牡蠣中沒食子酸和沒食子酸丙酯質(zhì)量分數(shù)，結(jié)果如圖7所示。沒食子酸和沒食子酸丙酯的質(zhì)量分數(shù)隨著干制時間的延長，消耗量也在增加，兩種抗氧化劑的OH能夠提供氫原子，防止脂質(zhì)氧化過程中自由基的生成或中斷自由基的傳播，將酚羥基氧化成醌結(jié)構(gòu)，從而抑制脂質(zhì)氧化[21]。謝榮輝等[22]研究了TBHQ、沒食子酸丙酯、VE和焦磷酸鈉對鯊魚肉的抗氧化效果，結(jié)果顯示沒食子酸丙酯的抗氧化效果最好。沒食子酸與沒食子丙酯相比，后者的消耗量更大，說明其在抗脂質(zhì)氧化方面發(fā)揮更大的作用。

表1 不同處理方式大連灣牡蠣的脂肪酸組成Tab.1 Fatty acid compositions of the lipids recovered from Crassostrea talienwhanensis after different drying time mg/g

(a) 沒食子酸

(b) 沒食子酸丙酯

圖7 不同干制時間大連灣牡蠣中沒食子酸和沒食子酸丙酯的質(zhì)量分數(shù)

Fig.7 The contents of gallic acid and PG ofCrassostreatalienwhanensisafter different drying time

3 結(jié) 論

大連灣牡蠣水煮后55 ℃熱風(fēng)干制過程中脂質(zhì)均發(fā)生水解和氧化，干制后對照組過氧化值先下降后升高，硫代巴比妥酸值和游離脂肪酸質(zhì)量分數(shù)均升高，甘油三酯、PC、PE和多不飽和脂肪酸質(zhì)量分數(shù)均降低，沒食子酸和沒食子酸丙酯處理后的牡蠣，在干制過程中脂質(zhì)氧化程度更小，且沒食子酸丙酯抑制效果最好。

大連灣牡蠣脂質(zhì)含量豐富，不飽和脂肪酸含量較高，干制對脂質(zhì)的影響較顯著，添加沒食子酸和沒食子酸丙酯均能控制脂質(zhì)的氧化，在干制水產(chǎn)品中適量添加抗氧化劑能夠延長貨架期，具有廣闊的市場前景。