曹湛慧,黃 和,2,劉子聰,程嘉怡
(1.廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院,廣東湛江 524088;2.廣東海洋大學(xué)分析測試中心,廣東湛江 524088)
番石榴(Psidium guajava L.)屬于桃金娘科番石榴屬,廣泛種植在廣東、廣西、海南、江西等地區(qū),全年可采摘[1]。黃酮是一類分布廣泛、備受關(guān)注的天然多酚類物質(zhì)[2]。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),黃酮類化合物具有降血糖、清除自由基、防治心腦血管疾病、保肝、抗菌等功效[3],現(xiàn)廣泛被應(yīng)用于醫(yī)療、保鮮、食用等領(lǐng)域。
根據(jù)國內(nèi)外研究資料顯示,絕大部分都在研究番石榴葉黃酮類提取物的活性、應(yīng)用等,對(duì)于番石榴果實(shí)中黃酮類物質(zhì)的提取及應(yīng)用研究較少,張?jiān)浦竦热薣4]對(duì)番石榴中總黃酮的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化研究。彭財(cái)英等人[5]采用正反相硅膠、凝膠、微孔樹脂柱色譜、薄層色譜等手段分離,波譜法對(duì)番石榴果實(shí)中黃酮類成分進(jìn)行研究。Luximon R A等人[6]研究發(fā)現(xiàn),不同品種番石榴的黃酮類物質(zhì)都具有有效的抗氧化能力。目前,將番石榴黃酮進(jìn)行水產(chǎn)品保鮮研究尚未見報(bào)道。
試驗(yàn)通過超聲波提取番石榴果實(shí)中黃酮類物質(zhì),采用聚酰胺柱層析柱對(duì)黃酮類粗提物進(jìn)行純化,將粗提物及純化物應(yīng)用于蝦肉糜、魚肉糜的保鮮研究中,以期為番石榴黃酮在水產(chǎn)品的保鮮應(yīng)用提供依據(jù)。
番石榴、新鮮的對(duì)蝦、羅非魚,購于湛江沃爾瑪超市,產(chǎn)地湛江。
蘆丁,標(biāo)準(zhǔn)品,中國食品藥品檢定研究所提供;聚酰胺粉、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、95%乙醇等,均為分析純。
TU-1901型紫外可見分光光度計(jì),廣州市深華生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品;KQ-500DE型數(shù)控超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司產(chǎn)品;PHS-3C型pH計(jì),上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司產(chǎn)品;LSB50L型立式壓力蒸汽滅菌鍋,鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品;SPX-250B-Z型生化培養(yǎng)箱,上海高致精密儀器有限公司產(chǎn)品。
1.3.1 番石榴黃酮類物質(zhì)提取工藝流程
番石榴→清洗、削皮、打漿→超聲波輔助提?。弦罕?∶25,乙醇體積分?jǐn)?shù)60%,超聲功率350 W,提取時(shí)間30 min)→過濾、離心(8 000 r/min,10 min)、濃縮→黃酮粗提物→裝柱、純化→黃酮純化物。
1.3.2 黃酮類物質(zhì)含量的測定
采用NaNO2-Al(NO3)3比色法,番石榴黃酮的提取參照文獻(xiàn)[7-8]。
1.3.3 層析柱制備
層析柱材料的預(yù)處理:用95%的乙醇溶液浸泡聚酰胺粉和棉花24 h,使用前不斷攪拌,直至沒有氣泡冒出。將少許棉花制成層析柱內(nèi)徑大小、厚度適中的薄層圈,用浸泡液使其平鋪在層析柱底部,再沿著玻璃棒將預(yù)處理的聚酰胺粉加入到層析柱里至容積的2/3,輕敲柱子使聚酰胺粉間無氣泡,用3倍柱體積的95%乙醇溶液洗滌,直至洗出液澄清并在蒸干后無任何殘留為止,再用3倍柱體積的5%氫氧化鈉、1倍柱體積的蒸餾水和3倍柱體積的10%醋酸洗滌,然后用蒸餾水洗滌,直至洗出液呈中性,備用[9]。
1.3.4 樣品的分離純化
(1)分離純化流程。移適量的番石榴黃酮粗提物置于層析柱中,待樣液完全加入到層析柱后,加少量蒸餾水至洗出液澄清,最后用體積分?jǐn)?shù)70%乙醇洗滌[10]。用活塞控制洗脫速度為每滴間隔5 s,每20 mL收集 1次。將洗脫起點(diǎn)與終點(diǎn)間所收集的洗脫液合并,并置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行濃縮,至與進(jìn)樣體積相同,于4℃下保存,備用。
(2)洗脫起點(diǎn)與終點(diǎn)的判斷方法。洗脫起點(diǎn)與終點(diǎn)的判斷:從不同的收集杯中吸取1 mL收集液于小試管中,用膠頭滴管移入3~4滴1%的三氯化鐵,充分搖勻[11]。若反應(yīng)液呈綠色,則表明洗出液中含有目標(biāo)化合物;若溶液呈黃棕色,則不含目標(biāo)化合物。
1.3.5 番石榴黃酮類提取物的保鮮應(yīng)用
(1)樣品的制備。對(duì)蝦去殼、沖洗干凈后絞碎,制成蝦糜,備用。
羅非魚去鱗、去頭、去尾、去內(nèi)臟后,反復(fù)沖洗干凈后絞碎,制成魚糜,備用。
空白對(duì)照組(CK):稱取每份250 g的蝦肉糜和魚肉糜分別置于燒杯中,移入10 mL蒸餾水并充分均質(zhì),立即用保鮮膜密封,于4℃下冷藏保存,備用。
試驗(yàn)組:準(zhǔn)確稱取3份250 g的蝦肉糜和3份250 g的魚肉糜分別置于不同的燒杯中,每份蝦肉糜和魚肉糜分別加入10 mL預(yù)先配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的番石榴黃酮粗提物、0.5%的番石榴黃酮純化物、0.15%的山梨酸鉀溶液,并充分均質(zhì),迅速用保鮮膜密封,于4℃下冷藏保存,備用。
(2)感官評(píng)價(jià)。蝦肉糜的感官評(píng)價(jià)方法借鑒水產(chǎn)品行業(yè)中《凍蝦仁》的標(biāo)準(zhǔn),而魚肉糜借鑒陳曉眠等人[12]《殼聚糖和茶多酚對(duì)羅非魚冷藏保鮮效果比較》的方法。隨機(jī)挑選5人組成固定的評(píng)分小組,每2 d分別對(duì)每組蝦肉糜、魚肉糜的感官進(jìn)行評(píng)分。評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)分5個(gè)等級(jí)。每個(gè)人在單獨(dú)情況下根據(jù)外觀、肉質(zhì)和氣味對(duì)應(yīng)的分值獨(dú)立給出各項(xiàng)評(píng)價(jià)分值[13]。
蝦肉糜感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1,魚肉糜感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。
表1 蝦肉糜感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
表2 魚肉糜感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
(3)pH值的測定。采用酸度計(jì)法,從空白對(duì)照組和試驗(yàn)組中稱取蝦肉糜、魚肉糜各10 g,分別移入100 mL蒸餾水,使其均質(zhì)1 min,放置30 min后進(jìn)行測定[14]。每個(gè)樣品平行測定2次,每隔2 d測定1次。
(4)揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)值的測定。參照水產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)SC/T 3032—2007《水產(chǎn)品揮發(fā)性鹽基氮的測定》[15]的方法。
(5)菌落總數(shù)的測定。參照GB 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》[16]執(zhí)行。
硝酸鋁反應(yīng):將樣品提取液中加入2%硝酸鋁溶液,樣品液顯示為黃色;鹽酸鎂粉反應(yīng):將樣品提取液中加入少量鎂粉,再加2滴鹽酸,樣品液顯示為橙紅色;三氯化鐵反應(yīng):將樣品提取液中加入數(shù)滴1%三氯化鐵溶液,樣品液顯示為灰綠色。這都是黃酮類化合物的特征顏色反應(yīng)現(xiàn)象,最終確定樣品溶液中含黃酮類化合物。
稱取200 g番石榴果皮漿,經(jīng)過提取、濃縮,分離純化得到各500 mL的粗提物和純化物。利用蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中總黃酮含量。測得黃酮類粗提物和純化物的質(zhì)量濃度分別為0.442,0.540 mg/mL。
2.3.1 感官評(píng)分的變化
食品感官評(píng)分是通過對(duì)食品的色澤、質(zhì)地、氣味等進(jìn)行評(píng)價(jià)打分。感官指標(biāo)分值是評(píng)價(jià)食品最方便直觀、簡單準(zhǔn)確的指標(biāo)[17]。
蝦肉糜在4℃條件下的感官評(píng)分變化見圖1,魚肉糜在4℃條件下的感官評(píng)分變化見圖2。
圖1 蝦肉糜在4℃條件下的感官評(píng)分變化
從圖1和圖2可以看出,蝦肉糜、魚肉糜的品質(zhì)隨著貯藏時(shí)間的延長,感官評(píng)分都呈下降的趨勢。對(duì)于蝦肉糜,前2 d空白對(duì)照組和試驗(yàn)組的感官評(píng)價(jià)值沒有明顯的區(qū)別;從4 d起,空白對(duì)照組的蝦肉糜顏色漸漸變黃,有黑點(diǎn),表面出現(xiàn)黏液且有腐敗氣味,而試驗(yàn)組的蝦肉糜感官品質(zhì)的下降相對(duì)緩慢。對(duì)于魚肉糜,前4 d每個(gè)組的感官評(píng)分差異較??;而從6 d起,相比空白對(duì)照組,純化物、粗提物處理過的魚肉糜,與山梨酸鉀一樣能有效地使感官品質(zhì)下降趨勢減緩。這表明,黃酮粗提物、純化物抑菌作用好。
2.3.2 pH值的變化
鮮蝦、活魚死后由于肉質(zhì)中糖原發(fā)生反應(yīng)而生成大量的酸性物質(zhì),致使蝦肉糜、魚肉糜的pH值下降,而隨著貯藏時(shí)間的延長,蝦肉糜、魚肉糜中的含氮物質(zhì)容易被腐敗菌吸收利用,產(chǎn)生堿性物質(zhì),使蝦、魚肉糜中pH值上升[18]。
蝦肉糜在4℃條件下pH值的變化見圖3,魚肉糜在4℃條件下pH值的變化見圖4。
圖2 魚肉糜在4℃條件下的感官評(píng)分變化
圖3 蝦肉糜在4℃條件下pH值的變化
圖4 魚肉糜在4℃條件下pH值的變化
從圖3和圖4可以看出,在保鮮過程中,每個(gè)空白對(duì)照組和試驗(yàn)組的pH值變化趨勢呈相同的變化規(guī)律,其中空白對(duì)照組的pH值變化趨勢比試驗(yàn)組尤為明顯,這表明黃酮類粗提物、純化物與山梨酸鉀同樣具有一定的保鮮能力。在每個(gè)試驗(yàn)組中,用純化物浸泡過的蝦肉糜、魚肉糜pH值變化趨勢較接近山梨酸鉀,并比粗提物的變化程度慢,表明黃酮純化物更能有效地抑制微生物的生長。
2.3.3 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)值的變化
TVB-N是水產(chǎn)品在貯藏過程中,肉質(zhì)中蛋白質(zhì)由于酶和細(xì)菌的作用而被轉(zhuǎn)化成胺類等堿性含氮物[19],TVB-N值已廣泛成為評(píng)價(jià)水產(chǎn)品鮮度的重要方法之一。
蝦肉糜在4℃條件下TVB-N值的變化見圖5,魚肉糜在4℃條件下TVB-N值的變化見圖6。
圖5 蝦肉糜在4℃條件下TVB-N值的變化
圖6 魚肉糜在4℃條件下TVB-N值的變化
從圖5和圖6可以看出,整個(gè)試驗(yàn)過程中,TVB-N值的變化呈現(xiàn)出上升的趨勢。對(duì)于蝦肉糜,前4 d空白對(duì)照組和試驗(yàn)組的TVB-N值變化差異較小,接著空白對(duì)照組TVB-N值的遞增趨勢明顯,而對(duì)于魚肉糜;從6 d起,與各個(gè)試驗(yàn)組相比,空白對(duì)照組TVB-N值的變化趨勢非常明顯,說明相同保鮮條件下,魚肉糜比蝦肉糜有更長的保鮮期。在各個(gè)試驗(yàn)組中,粗提物、純化物和山梨酸鉀的TVB-N值上升趨勢較為緩慢,且在貯藏期的6 d,用粗提物、純化物和山梨酸鉀處理過的蝦肉糜與魚肉糜TVB-N值分別是27.49,23.21,20.24,23.50,20.39,19.93 mg/100 g,證明粗提物和純化物具有一定的抑菌作用,純化物抑菌效果比粗提物要好。
2.3.4 菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值的變化
水產(chǎn)品的腐敗變質(zhì)大部分由于微生物的生長繁殖引起,其腐敗程度主要取決于微生物的繁殖速度,因而菌落總數(shù)能夠成為衡量水產(chǎn)品鮮度的一項(xiàng)重要指標(biāo)[20]。
蝦肉糜在4℃條件下菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值的變化見圖7,魚肉糜在4℃條件下菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值的變化見圖8。
圖7 蝦肉糜在4℃條件下菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值的變化
圖8 魚肉糜在4℃條件下菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值的變化
從圖7和圖8可以看出,無論是蝦肉糜還是魚肉糜,空白對(duì)照組的菌落總數(shù)比每個(gè)試驗(yàn)組多,且上升幅度比相同保鮮期的試驗(yàn)組顯著。對(duì)于蝦肉糜,空白對(duì)照組3 d就達(dá)到1×106,用粗提物、純化物和山梨酸鉀處理過的蝦糜分別是5,7,8 d達(dá)到1×106,對(duì)于魚肉糜,空白對(duì)照組4 d達(dá)到1×106,用粗提物、純化物和山梨酸鉀處理過的蝦糜分別是6,7,9 d達(dá)到1×106。這表明粗提物、純化物具有一定的抑制微生物生長繁殖的能力,且黃酮純化物抑菌效果優(yōu)于粗提物。
采用超聲波輔助法提取番石榴果皮中黃酮類物質(zhì),經(jīng)過提取、濃縮、分離純化,得到粗提物和純化物。通過計(jì)算黃酮類粗提物和純化物的質(zhì)量濃度分別為0.442,0.540 mg/mL。
以0.15%的山梨酸鉀為陽性對(duì)照,以感官評(píng)價(jià)、pH值、揮發(fā)性鹽基氮值和菌落總數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo),將番石榴黃酮類粗提物和純化物在4℃保鮮條件下保鮮蝦肉糜、魚肉糜。結(jié)果表明,0.5%番石榴黃酮類粗提物和純化物能有效減緩蝦肉糜、魚肉糜的品質(zhì)下降進(jìn)程,降低揮發(fā)性鹽基氮值,抑制腐敗菌的增長,延長蝦肉糜、魚肉糜的保質(zhì)期。番石榴黃酮類純化物保鮮效果優(yōu)于粗提物,可作為一種天然防腐劑使用。