羅非魚片臭氧減菌化處理中自由基的產生及其對產品品質與安全性的影響.pdf

1、羅非魚片是我國優(yōu)勢出口水產品，出口產品主要以凍羅非魚片為主。羅非魚片生產過程中常采用次氯酸鈉進行減菌化處理，但易造成次氯酸鈉殘留，影響產品品質。臭氧作為一種新型的抑菌劑，廣泛應用于食品生產過程中的清洗、消毒及滅菌，采用臭氧對水產品進行減菌化處理日益被水產品加工企業(yè)廣泛采用。但臭氧處理時會產生具有較強的化學活性的自由基，自由基的強氧化性會加速魚肉蛋白在凍藏過程中的冷凍變性，并可造成魚肉中脂質的氧化水解，生成各種羰基化合物、三甲胺與丙二醛等

2、，造成魚肉風味及口感劣化，影響產品品質，且水產品臭氧減菌化處理后產品的安全性尚未有系統科學地評價。鑒于此，本研究以羅非魚片為研究對象，主要的研究內容與結論如下：
　　1.測定減菌化處理中臭氧水中O3濃度，采用自旋捕獲-電子順磁共振（spin trapping-EPR）技術檢測羅非魚片臭氧水減菌化處理過程中臭氧水中產生及處理后羅非魚片殘留自由基的種類。結果表明：試驗用臭氧水中臭氧濃度為4.5mg/mL；設置EPR中心磁場強度3510

3、G、微波功率10mW、調制頻率100kHz、振幅1G、掃描時間2min，以DMPO作為捕獲劑，室溫條件下測定臭氧水中自由基的種類，證實臭氧水中存在超氧陰離子自由基（O2-）與羥自由基（-OH）；在低溫條件下檢測羅非魚肉表面殘留自由基的種類，臭氧減菌化處理后羅非魚片表面殘留有O2-。
　　2.以2-氨基吡啶、水楊醛與吡啶-2-甲醛為原料，基于親核取代反應合成2種熒光探針：2-（2'-亞水楊氨基）吡啶與2-（2'-吡啶亞胺甲基）吡啶，

4、并對合成產物進行表征以確定目標物的生成。結果表明：2種熒光探針均可與O2-,發(fā)生熒光淬滅反應，導致探針因-C=N-基團的破壞而出現熒光強度顯著降低，基于此現象，建立了以2-（2'-吡啶亞胺甲基）吡啶（2-APC）為熒光探針檢測鄰苯三酚自氧化體系中產生O2-?相對含量的方法，該方法反應體系最佳條件為：試劑加入順序為緩沖溶液、2-APC、鄰苯三酚；反應pH值為8.2；反應溫度為40 oC；反應時間為40 min。測定條件為：λex=295

5、nm、λem=365nm，狹縫寬度5 nm。鄰苯三酚濃度在0.4×10-6~8.0×10-6 mol/L范圍內與相對熒光強度呈良好線性關系，線性回歸方程為y=37.567x+55.581，R2=0.9834。
　　3.通過測定羅非魚肌肉組織中肌原纖維蛋白鹽溶性、肌動球蛋白表面疏水性、巰基含量及ATPase活性，研究了經臭氧處理及未經處理羅非魚片在-20 ℃凍藏過程中蛋白質生化特性的變化。結果表明：隨著凍藏時間的延長，兩組魚肉蛋白質

6、均發(fā)生不同程度的變性，從而導致蛋白質各種生化特性的變化；兩組魚肉肌原纖維蛋白鹽溶性與巰基含量呈下降趨勢，且對照組魚肉肌原纖維蛋白鹽溶性與總巰基含量高于臭氧處理組（P<0.05），而肌動球蛋白表面疏水性呈上升趨勢，同一貯藏時間由于臭氧處理中產生的O2-?破壞了羅非魚肌肉暴露在蛋白質結構表面的疏水性氨基酸殘基，導致其疏水性高于對照組；兩組魚肉組織中Ca2+-ATPase活性、Mg2+-ATPase活性及Ca2+Mg2+-ATPase活性在貯

7、藏過程中均顯著降低，且臭氧處理組組比對照組低（P<0.05）。總之，臭氧處理中產生的O2-?加速了魚肉蛋白在凍藏過程中的變性作用；
　　4.分別進行魚肉pH測定、MDA含量測定、K值測定、色差分析及質構分析系統研究了經臭氧處理及未經臭氧處理羅非魚片在-20 oC凍藏過程中產品品質的變化。結果表明：臭氧處理組與對照組羅非魚片pH值變化范圍為6.3±0.1-7.1±0.0，在貯藏過程中呈先降后升的變化趨勢；兩組羅非魚片MDA含量在凍藏

8、過程中均逐漸增加，且由于臭氧處理過程中自由基對魚肉脂質氧化的促進作用，臭氧處理組MDA含量明顯高于對照組（P<0.05）；兩組羅非魚片在凍藏過程中，K值均呈上升趨勢，由于臭氧的抑菌作用，相同貯藏時間下臭氧處理組K值較對照組低（P<0.05）；由于臭氧具有漂白作用，臭氧處理組羅非魚片L值、HW值較對照組大，而比對照組?。≒<0.05）；兩組羅非魚片在-20 oC凍藏過程中，隨著貯藏時間的延長，魚肉的硬度、膠著性與咀嚼性有極顯著降低（P<0

9、.01），而粘合性、粘聚性、彈性（臭氧處理組）與粘附力隨貯藏時間的變化較顯著（P<0.05），對照組彈性變化不顯著（P>0.05）；菌落總數分析結果表明，兩組魚肉在凍藏過程前10 d菌落總數降低，10 d后菌落總數逐漸增加（P>0.05），且對照組高于臭氧處理組（P<0.05）。
　　5.采用SD大鼠急性經口毒性試驗、KM小鼠遺傳毒性試驗及SD大鼠30天喂養(yǎng)試驗評價臭氧處理后羅非魚片產品安全性。結果表明：臭氧處理后羅非魚片對SD大

10、鼠經口最大耐受劑量MTD＞15g/kg，毒性分級為無毒；Ames試驗結果表明，在有無S9活化系統下，羅非魚片5個劑量組4種菌株的回變菌落數均小于溶劑對照組的2倍，重復試驗結果一致，Ames試驗結果為陰性；骨髓微核試驗結果表明，羅非魚片高、中、低劑量小鼠的骨髓微核率與溶劑對照組比較無顯著性差異（P>0.05）；睪丸染色體畸變試驗結果表明，羅非魚片高、中、低劑量組小鼠睪丸染色體畸變率分別為0.2％、0.2%，0.1%，與溶劑對照組相比無顯著