超声波对咸海鲶鱼中氨基酸和亚硝酸盐含量变化的影响

张丽华 ，马春颖 ，冯彦博， 高　虹

(1.渤海大学食品科学与工程学院，辽宁锦州 121013；2.渤海大学科技实验管理中心，辽宁锦州 121013)



超声波对咸海鲶鱼中氨基酸和亚硝酸盐含量变化的影响

张丽华1，马春颖1，冯彦博1， 高虹2

(1.渤海大学食品科学与工程学院，辽宁锦州 121013；2.渤海大学科技实验管理中心，辽宁锦州 121013)

摘要：目的：降低咸海鲶鱼中亚硝酸盐的含量。方法：利用正交试验设计，以超声波处理时咸海鲶鱼质量、超声波处理的时间和功率为因素，通过咸海鲶鱼中亚硝酸盐含量，对以上三个因素进行优化。结果表明：在40kHz、表观功率0~200W范围内，超声波消除咸海鲶鱼中亚硝酸盐的优化工艺为：超声波输出功率为200W、超声时间为24 min、咸鱼质量为12 g时，测得样品的亚硝酸消除率为99.4%。结论：超声波可以有效地降低咸海鲶鱼中亚硝酸盐含量，大量降低了脯氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸的含量，但对氨基酸总量影响不大。

关键词：超声波；海鲶鱼；亚硝酸盐

0引言

腌制水产品是一种传统的加工保藏产品，其风味独特，深受广大消费者的青睐。但水产品在腌制过程中尤其是以粗盐腌或以亚硝酸盐作为保藏剂者，其亚硝酸盐含量可高达10~100μg/kg[1]。亚硝酸盐是亚硝基化合物的前体物质，在食品加工过程中易转化为N-亚硝基化合物，这些化合物可致人体中毒甚至有极强的致癌性，对人体健康造成危害[2]。曾有报道认为南方沿海地区的鼻咽癌和胃癌发病率较高与长期食用腌制水产品有关[3]。故应特别重视食品中硝酸盐和亚硝酸盐对人体健康的影响。超声波是人耳听不见频率超过20kHz的声波，可在气体、液体、固熔体等介质中传播[4]。在液体介质中传播时，可在界面上产生强烈的冲击和空化现象[5]。基于超声波的空化效应、机械和化学影响使其广泛应用于食品工业中[6]。其力学效应赋予溶剂对细胞膜更大的渗透力，并强化细胞内外的质量传输。它的另一个作用在于破坏细胞壁使细胞内含物更易释放。超声波形成的微流效应也能促进物质的运动[7]。本研究利用超声波的这些特点，对咸海鲶鱼中的亚硝酸盐进行消除，为超声波的广泛应用提供参考。

1试验材料与方法

1.1材料与设备

咸海鲶鱼(锦州某农贸市场购得)。亚硝酸钠、对氨基苯磺酸、乙酸锌(上海山浦化工有限公司)；亚铁氰化钾(天津市大茂化学试剂厂)；四硼酸钠(天津市东丽区天大化学试剂厂)；N-1-奈乙二胺盐酸盐(天津市光复精细化工厂)；试验中所用试剂规格均为分析纯，所用水为去离子水。

1.2仪器与设备

双光束紫外可见分光光度计(型号：TU-1901，北京普析通用仪器有限责任公司)；电子天平(型号：FA2004，上海恒平科学仪器有限公司)；电热恒温水浴锅(型号：恒温水浴锅 DK-S22上海实验仪器有限公司)；数控超声波清洗器(型号：KQS-200DA,昆山市超声仪器有限公司；功率范围0~200W；频率40kHz)；氨基酸自动分析仪(日立835型)；物性测试仪(型号：TAXTPLUS 英国SMS公司)。

1.3方法

1.3.1亚硝酸盐的测定

将咸海鲶鱼分割成重12g、24g、36g左右的鱼块，将鱼块置于槽式超声波清洗器中，以去离子水为介质，采用正交试验设计进行超声处理，为防止超声过程水温温度升高，在超声时不断向水中添加冰块，以保证超声处理期间处理槽内温度控制在15℃左右。将超声处理过的样品，按参考文献[8]的方法测定样品中的亚硝酸盐的含量，用下式计算亚硝酸盐的消除率。

消除率=(n0-n)/n0×100%

式中n0——超声波处理前咸鱼中亚硝酸盐的含量/g

n——超声波处理后咸鱼中亚硝酸盐的含量/g

1.3.2游离氨基酸的测定

样品依据GB/T5009.124-2003《食品中氨基酸的测定》标准处理，采用氨基酸自动分析仪法测定。

1.4数据处理

数据分析用Microsoft Excel统计处理，采用t检验进行统计分析。本试验数据均以平均数表示。每个处理重复3次。

2试验结果与讨论

2.1标准曲线的绘制

如图1所示，在波长539nm时，以加入亚硝酸钠标准使用液为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线。此波长处亚硝酸钠含量与吸光度呈良好线性关系，回归方程Y=6.7344X+0.0385，R2=0.9932，试验准确度符合要求，可以运用此方程作为测亚硝酸钠的依据。

2.2不同超声波处理对咸海鲶鱼亚硝酸盐消除率的影响

影响试验效果的主要因素有超声波输出功率、超声时间和鱼块质量。由于超声波输出功率可调节为70、140、200W，故选择70、140、200W三个水平进行正交试验，正交试验设计方案及结果见表1，方差分析见表2。

由表2可知，各因素对咸鱼中亚硝酸盐消除率的影响顺序为：B>A>C，最佳组合为A3B3C1,即超声波输出功率为200W、超声时间为24 min、咸鱼质量为12 g时，测得样品的亚硝酸盐消除率效果最佳，这可能是由于功率超声波能够增大溶剂向原料细胞的渗透量[9]，使咸鱼中的亚硝酸盐迅速扩散到水中。

表1　L9(34)正交试验方案和结果

表2　试验结果分析

2.3超声波处理对咸海鲶鱼游离氨基酸含量的影响

不同时间的超声波处理对咸海鲶鱼游离氨基酸含量的影响如表3所示。

表3　不同时间的超声波处理对鱼肉氨基酸含量的影响 　(μmol/g )

由表3可知，超声波对咸鱼中的脯氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸的影响很大，与对照比较，咸鱼经超声波处理后，这几种氨基酸的含量降低到0，这可能是超声波破坏了这几中氨基酸的特定结构，而不能检出的结果。但对咸鱼中的氨基酸总量影响不大[10]。

3结束语

利用超声波来消除咸鱼中的亚硝酸盐是可行的。咸海鲶鱼在超声波处理24 min，咸鱼中的亚硝酸盐的消除率达到99%以上，对咸鱼中的氨基酸有一定的影响，但是随着超声时间的延长，游离氨基酸含量有所增加。

参考文献：

[1] 樊丽琴,杨贤庆,陈胜军,等.腌制水产品中N-亚硝基化合物的研究进展[J].食品工业科技，2005(5): 360-363.

[2] 黄宗海,田宇静,马俪珍.N-亚硝胺及亚硝酸盐测定与相关性分析[J].食品研究与开发，2013(6): 79-81.

[3] 陶燕飞,黄红林,张桃芝.啤酒中N-亚硝胺的SPME-GC-MS分析[J].分析测试学报，2003,22(5): 82.

[4] 蔡华珍,王银传.超声波技术加工低盐咸肉的工艺研究[J].食品科学，2008(2)： 192-195.

[5] 郭志超,王静康,李鸿，等.超声波对结晶过程部分热力学和动力性性质的影响[J].河北化工，2003(2): 1-4.

[6] 王葳,张绍志,陈光明.功率超声波在食品工艺中的应用[J].包装与食品机械，2001,19(5): 12-16.

[7] 李云雁,宋广森.超声波协助提取板栗壳色素的研究[J].食品科技，2003(8): 57-58.

[8] GB/T5000-92.食品中硝酸盐与亚硝酸盐的测定[S].

[9] 中国标准出版社第一编辑室.中国食品工业标准汇编：2版[M].北京: 中国标准出版社，2003: 38-321.

[10]张丽华,蔡佳彣，周凯，等.超声波处理对咸海鲶鱼游离氨基酸含量的影响[J].食品安全检测学报，2015,6(9): 1-6.

Effect of Ultrasound Treatment on the Content of Amino Acid and Nitrite in Salted Sea Catfish

ZHANG Li-hua1，MA Chun-ying1，FENG Yan-bo1，GAO Hong2

(1.College of Food Science and Technology，Bohai University,Jinzhou 121013,China;2.experimental Management Center，Bohai University，Liaoning Jinzhou 121013,China)

Abstract:Objective: The aim of this experiment was to reduce nitrate content of salted sea catfish.Method: orthogonal experimental design was applied to optimize the ultrasound treatment of salted sea catfish，and the weight of salted sea catfish，ultrasonic time and ultrasonic power were investigated.The result showed that the optimized condition was ultrasonic power 200 W，ultrasonic time 24 min，and the weight of salted sea catfish 12 g using the ultrasonic frequency 40 kHz and apparent power 0~200 W，under the optimum condition，the scavenging ratio of nitrate from salted sea catfish was 99.4%.Conclusion: ultrasound treatment could effectively reduce nitrate content of salted sea catfish，and the content of proline，serine，cysteine，and aspartic acid，but there was little effect on the total contents of amino acid.

Key words:ultrasound treatment;salted sea catfish;nitrate

doi:10.3969/j.issn.1005-1295.2016.01.003

中图分类号：TS254.1

文献标志码：A

文章编号：1005-1295(2016)01-0011-03

作者简介：张丽华(1965- )，女，本科，教授级高级实验师，主要研究方向为食品储藏加工及质量安全控制，

通信地址：121013 辽宁锦州市松山新区科技路19号渤海大学食品科学与工程学院，E-mail:zlh1851@163.com。

收稿日期：2015-10-19;修稿日期： 2015-10-26