孙志强 过世东
(江南大学食品学院,无锡 214122)
储存期间鱼粉中脂质的劣变规律
孙志强 过世东
(江南大学食品学院,无锡 214122)
鱼粉在储存过程中油脂易受外界环境的影响发生氧化劣变,导致鱼粉的品质下降。通过检测油脂的过氧化值(POV)、酸价(AV)、硫代巴比妥酸值(TBA),获得3种不同产地鱼粉在自然储存条件下油脂品质的变化规律。以期得到有价值的数据,服务于鱼粉的实际储存。研究结果表明:在自然条件下通风、避光储存15个月后,进口鱼粉(秘鲁)、国产鱼粉(玉环)、国产鱼粉(温岭)的AV分别由2.01、1.11、2.43mg/g升至7.23、6.22、6.79mg/g。TBA分别由15.5、8.96、7.30mg/kg升至43.79、34.63、28.34mg/kg。POV分别上升到16.97、24.64、16.62 mmol/kg后开始下降;研究还证明了脱脂显著降低了鱼粉AV、TBA、POV的含量及其在储存过程中的AV、TBA、POV的生成量,脱脂利于鱼粉的储存。
鱼粉 储存 氧化酸败 脱脂
鱼粉是主要的动物性蛋白质饲料,由全鱼经过加工制成的。鱼粉蛋白质质量分数一般在50%以上,优质鱼粉的蛋白质在65%以上[1]。鱼粉储存期长,期间会因天气变化、温度、湿度、霉菌及其他微生物的影响,导致其品质和营养成分发生不同程度的变化。油脂容易先蛋白氧化变质,在氧化过程中后,发生蛋白质一脂类的共价相互作用,造成营养成分的大量流失及有害物质的生成[2-4]。本试验观察鱼粉中油脂的变化规律,以期获得有价值的数据,服务于实际的鱼粉储存。
进口鱼粉(秘鲁):粗脂肪8.37%、粗蛋白63.78%、水分7.21%;国产鱼粉(浙江台州玉环):粗脂肪13.69%、粗蛋白52.07%、水分7.36%;国产鱼粉(浙江温岭):粗脂肪9.62%、粗蛋白51.95%、水分10.67%。
将鱼粉样品(不做任何处理)分别盛放在密闭的自封袋中,每组3个重复,在自然条件下保持通风、避光储存15个月。
将鱼粉样品用石油醚脱脂,脱脂鱼粉样品各分2组,每组3个重复,1组鱼粉脂肪含量:进口鱼粉(秘鲁)5.32%、国产鱼粉(温岭)5.14%、国产鱼粉(玉环)10.14%;2组脂鱼粉肪含量:进口鱼粉(秘鲁)3.12%、国产鱼粉(温岭)3.10%、国产鱼粉(玉环)7.37%。将处理好的鱼粉放在密闭的自封袋中,在自然条件下保持通风、避光储存15个月。鱼粉脱脂方法:将鱼粉盛放在1 000 mL烧杯中封口,石油醚(沸程30~60℃)液面高出鱼粉3 cm,超声波萃取(频率45 kHz)30 min和1 h,回收石油醚,将脱脂鱼粉样品放在通风橱中去除残余石油醚。
测定鱼粉每天存放环境温度变化,记录2012年7月到2013年9月每个月存放环境平均温度,见图1。
对鱼粉的油脂品质指标(AV、POV、TBA)进行测定,低温期(2012-10~2013-06)每个月测定1次,高温期(2012-07~2012-09)、(2013-07~2013- 09)每15 d测定1次。
酸价(AV):按GB/T 19164—2003测定;过氧化值(POV):按GB/T 5538—1995测定;硫代巴比妥酸值(TBA):采用双组分光光度法[5]。
用Origin进行统计与分析,并绘制图表进行直观比较。采用SPSS(17.0)对试验结果进行单因素方差分析,结果以方差分析主效应(平均数±标准差)表示;另外对各样品的指标AV、TBA、POV进行皮尔斯相关性分析。
图2~图4分别表示储存期间3种不同来源鱼粉中脂肪AV、POV、TBA的变化状况。图2可见,鱼粉AV随着储存时间的延长呈现上升趋势,到2013年9月进口鱼粉(秘鲁)、国产鱼粉(温岭)、国产鱼粉(玉环)的AV分别达到了6.22、6.79、7.23mg/g;图3可见,鱼粉的POV随着储存时间的延长呈现先升高后下降的趋势,进口鱼粉(秘鲁)的POV在2013年6月达到最大值16.97 mmol/kg;国产鱼粉(温岭)的POV在2013年2月达到最大24.64 mmol/kg;国产鱼粉(玉环)的POV在2013年3月达到最大16.62 mmol/kg。图4可见,鱼粉的TBA随着储存时间的延长呈现上升趋势。到2013年9月进口鱼粉(秘鲁)、国产鱼粉(温岭)、国产鱼粉(玉环)的TBA分别达到了43.79、34.63、28.34mg/kg。由图1~图4中还可以看出,2012年7月到2013年1月鱼粉储存环境每月平均温度依次为30、28、25、19、7、1℃,鱼粉的AV和TBA每月的升值逐渐减小。2013年2月到2013年8月鱼粉储存环境每月平均温度依次为5、11、15、22、24、28、31℃,鱼粉的AV和TBA的含量逐月变大。
图2 鱼粉的酸价变化规律
图3 鱼粉的过氧化值变化规律
图4 鱼粉的硫代巴比妥酸值的变化规律
鱼粉的储存从2012年7月开始,表1可见脱脂前后鱼粉AV、POV、TBA含量的变化,3种产地鱼粉对照组较1组和2组,1组较2组的AV、POV、TBA含量下降极显著(P<0.01),脱脂能够降低鱼粉油脂的新鲜度指标值;表2所示:脱脂鱼粉储存5个月后AV、TBA含量的变化,3种产地鱼粉中对照组较1组、2组,1组较2组的AV、TBA含量差异极显著(P<0.01),进口鱼粉(秘鲁)对照组较1组、2组AV增值极显著,1组较2组AV增值显著。国产鱼粉(玉环)、国产鱼粉(温岭)中对照组较1组、2组,1组较2组的AV含量增值差异极显著(P<0.01)。进口鱼粉(秘鲁)对照组较1组、2组,1组较2组TBA增量极显著(P<0.01),国产鱼粉(玉环)、国产鱼粉(温岭)中对照组较1组TBA差异显著(P<0.05),对照组、1组较2组的TBA含量增值差异极显著(P<0.01)。
表3是根据SPSS对鱼粉的AV、POV、TBA进行相关性线性分析而得出的皮尔逊相关系数(r)制成。
表1 脱脂前后鱼粉酸价、过氧化值、硫代巴比妥酸值含量的变化
表2 脱脂鱼粉储存5个月后酸价、硫代巴比妥酸值含量的变化
如表3所示:进口鱼粉(秘鲁)、国产鱼粉(温岭)、国产鱼粉(玉环)的AV和TBA呈高度相关(r>0.80);进口鱼粉(秘鲁)、国产鱼粉(温岭)、国产鱼粉(玉环)的AV和POV基本不相关(r<0.30);进口鱼粉(秘鲁)的POV和TBA中度相关(0.50<r<0.80),国产鱼粉(温岭)、国产鱼粉(玉环)的POV和TBA之间基本不相关(r<0.30)。
表3 鱼粉的酸价、过氧化值、硫代巴比妥酸值的相关性分析
油脂酸败可分为氧化酸败和水解酸败[6]。氧化酸败是由于受到空气、温度、光照、水分、金属离子和油脂本身的脂肪酸组成等因素的影响,油脂中不饱和双键极易被氧化,油脂氧化首先使油脂中的氢过氧化物增多,过氧化物进一步分解产生丙二醛等小分子化合物,导致其组成成分、诱导期和氧化期的某些理化性质变化[7-9]。水解酸败是油脂受氧气、水、光、热、微生物、脂肪酶、过氧化氢酶等影响,逐渐水解或氧化而变质酸败,使中性油脂分解为甘油和油脂酸,或使油脂酸中不饱和链断开形成过氧化物,再依次分解为低级油脂酸、醛类、酮类等物质,产生异臭和异味[10-12]。
王宏等[13]报道,随着温度升高,脂肪酶活性升高,微生物生长速度增加,加速了鱼粉脂肪氧化酸败速度。鱼粉中水分含量高,能促使鱼粉脂肪水解酸败。陈小旭等[14]研究表明,进口鱼粉在20、30、40℃储存4周,结果发现温度越高鱼粉酸敗增加越快。卢智文等[15]研究表明,低温贮存,温度为10~20℃,且在空气通风条件下,通常饲料足以保存几个月不变质。张法楷等[16]指出,对4种不同饲料进行储藏研究,饲料的过氧化值在一定温度下,随着储藏时间的增加而增高,当达到一定程度时又下降。Crapiste等[17]发现当油脂过氧化值为9.4 mmol/kg时,氢过氧化物开始分解产生自由基诱发自动氧化,氧化聚合过程中形成LOOL和LOL,既生成O—O二聚物,也生成C—O、C—C二聚物。然后再裂解为醇、酸、内酯和酮类。氢过氧化物进一步氧化O—O键被破坏,分解成RO和OH自由基,接着在氢过氧化基两端C—C单键(A和B)上发生β裂解(β—scission)反应,伴有醛生成;本次试验证明,在密封且通风的条件下,3种鱼粉的酸价、硫代巴比妥酸值随着时间增加而不断增加,过氧化值呈现先增加后下降的趋势。且温度与鱼粉油脂的品质变化越剧烈,这说明温度是影响油脂变质的主要因素之一。这与前人的研究相符。
肖珺等[18]研究表明,肉骨粉经挤压预处理后用溶剂浸出法进行脱脂后酸价由9.00mg/g降到2.00mg/g,硫代巴比妥酸值含量由3.8mg/kg降到2.1mg/kg。脱脂显著提高了肉骨粉的品质。Yu等[19]研究表明,选择较低脂肪含量和真空包装方式有利于保持法兰克福香肠的贮藏品质。本试验证明利用石油醚脱脂能够去除鱼粉中一部分酸,醛类物质,显著的降低了鱼粉的AV、TBA、POV,及鱼粉在储存过程中AV、TBA的生成量,利于鱼粉的储存。
油脂中过氧化物含量达到一定程度时会发生氧化聚合反应,然后再裂解为醇、酸、酯类和酮类,进一步氧化生成醛类物质。随着储存时间的延长POV含量先增加后下降,AV和TBA含量逐渐增加。鱼粉的AV、TBA间有极大的相关性,TBA、AV与POV之间相关性小。POV不能作为脂肪酸败程度的良好指标,AV、TBA可作为反应脂肪的酸败程度的良好指标。POV要和AV或者TBA相结合来反映脂肪的酸败程度。
4.1 进口鱼粉(秘鲁)、国产鱼粉(玉环)、国产鱼粉(温岭)随着时间延长AV、TBA成上升趋势,POV先上升后下降,温度是影响鱼粉油脂变质的主要因素之一。
4.2 脱脂能够显著降低鱼粉AV、TBA、POV的含量及其储存过程中AV、TBA的生成量,脱脂后油脂劣变速度加快,只适用于鱼粉短期的储存。
4.3 POV不能作为反映油脂的酸败程度的良好指标,可以结合AV和TBA来共同评价油脂酸败。
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Laws in Deterioration of Fishmeal Lipid During Storage
Sun Zhiqiang Guo Shidong
(College of Food Science,Jiangnan University,Wuxi 214122)
Lipids oxidation reaction and deterioration in fish meal under external environment easily and resulting in quality losses.Through determination of peroxide value(POV),acid value(AV)and thiobarbituric acid value(TBA)of fish meals from Peru,Yuhuan and Wenling which were stored under natural conditions.The changing formation of qualities have been tried to conduct research which might be helpful to practice.Result suggested that the AV was increased from 2.01,1.11 and 2.43mg/g to 7.23,6.22 and 6.79mg/g.The TBA was increased from 15.5,8.96 and 7.30mg/kg to 43.79,34.63 and 28.34mg/kg of three fish meals respectively through 15 months storage period on natural conditions with ventilation and being out of sun.Moreover,the POV of three fish meals reached the peak value as16.97,24.64 and 16.62mmol/kg on the same conditions.In addition,the results indicated that the content of AV,TBA,and POV was decreased in starting and processing of storage after skimmed,which means shimming,was benefit to the storage of fish meal.
fishmeal,storage,oxidative rancidity,degreasing
S984.1+2
A
1003-0174(2015)03-0090-05
2013-12-06
孙志强,男,1987年出生,硕士,动物科学
过世东,男,1953年出生,教授,动物科学