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冷藏時間對大黃魚、鯧魚中生物含量變化的影響

2024-11-05 00:00:00盧竹陽邵彪王琳琳許晶晶張霞李玲玉沈蕾
肉類研究 2024年11期

摘 要:目的:建立一種以高效液相色譜法測定9 種生物胺含量的方法,研究冷藏時間對大黃魚、鯧魚生物胺含量的影響。方法:大黃魚、鯧魚樣品經高氯酸溶液溶解提取,丹磺酰氯衍生劑衍生,氨水終止衍生反應,避光靜置,乙腈定容。利用Agilent Eclipse XDB-C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)分離,以5 mmol/L乙酸銨和乙腈為流動相進行梯度洗脫,流速為0.8 mL/min,二極管陣列檢測器在波長254 nm下檢測。結果:此方法可將9 種生物胺在35 min內有效分離;在0.1~80.0 mg/L范圍內,9 種生物胺混合標準溶液質量濃度與峰面積呈良好的線性關系,相關系數均大于0.995;方法檢出限為0.5 mg/kg,定量限為1.0 mg/kg;加標回收率介于75.70%~105.40%之間,相對標準偏差≤5%(n=6)。結論:所建立的方法能夠對大黃魚、鯧魚中9 種生物胺含量進行簡便、準確、可靠的分析;利用該方法研究大黃魚和鯧魚中生物胺含量隨冷藏時間的變化規律,結果表明,腐胺、尸胺和酪胺含量變化較明顯,亞精胺和精胺含量變化平緩,冷藏30 d的大黃魚,腐胺、尸胺和酪胺含量分別增加161、143、

49.2 mg/kg,冷藏30 d的鯧魚,腐胺、尸胺和酪胺含量分別增加168、192、221 mg/kg,同一貯藏條件下,鯧魚比大黃魚更易產生酪胺,含量變化最明顯。

關鍵詞:大黃魚;鯧魚;高效液相色譜法;生物胺;冷藏時間

Effect of Refrigeration Time on Changes in Biogenic Amine Contents in Large Yellow Croaker and Pomfret

LU Zhuyang, SHAO Biao*, WANG Linlin, XU Jingjing, ZHANG Xia, LI lingyu, SHEN Lei

(Nantong Products Quality Supervision and Inspection Institute, Nantong 226001, China)

Abstract: Objective: To establish a high-performance liquid chromatography (HPLC) method for the determination of nine biogenic amines and to study the changes of biogenic amine contents in large yellow croaker and pomfret during cold storage. Methods: The samples were extracted with perchloric acid solution and derivatized with dansylchloride, followed by addition of ammonia water to terminate the derivatization reaction, standing in the dark and making up the volume with acetonitrile. Chromatographic separation was performed on an Agilent Eclipse XDB-C18 column (4.6 mm ×

250 mm, 5 μm) with gradient elution using a mobile phase consisting of 5 mmol/L ammonium acetate in water and acetonitrile at a flow rate of 0.8 mL/min. Detection was carried out using a diode array detector at a wavelength of 254 nm. Results: The proposed method effectively separated the nine biogenic amines within 35 min. The calibration curve for the mixed standard of biogenic amines exhibited good linearity in the concentration range of 0.1–80.0 mg/L with correlation coefficients greater than 0.995. The limit of detection (LOD) was 0.5 mg/kg, and the limit of quantitation (LOQ) was

1.0 mg/kg. The recoveries of spiked samples ranged from 75.70% to 105.40% with relative standard deviation (RSD) ≤ 5%

(n = 6). Conclusion: This method is simple, accurate and reliable. Furthermore, it was used to determine the changes in biogenic amine contents of large yellow croaker and pomfret during refrigerated storage. The results showed that the contents of putrescine, cadaverine and tyramine changed significantly, while the changes in spermidine and spermine contents were gentle. After 30 days of refrigeration, the contents of putrescine, cadaverine, and tyramine increased by 161, 143, and

49.2 mg/kg in large yellow croaker, respectively. The contents of putrescine, cadaverine, and tyramine increased by

168, 192, and 221 mg/kg in pomfret, respectively. The above findings indicate that under the same storage conditions, pomfret was more likely to produce tyramine than large yellow croaker, and tyramine content changed more significantly than did putrescine and cadaverine contents.

Keywords: large yellow croaker; pomfret; high-performance liquid chromatography; biogenic amine; refrigeration time

DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240708-174

中圖分類號:TS205.7 文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2024)11-0041-06

引文格式:

盧竹陽, 邵彪, 王琳琳, 等. 冷藏時間對大黃魚、鯧魚中生物胺含量變化的影響[J]. 肉類研究, 2024, 38(11): 41-46. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240708-174. http://www.rlyj.net.cn

LU Zhuyang, SHAO Biao, WANG Linlin, et al. Effect of refrigeration time on changes in biogenic amine contents in large yellow croaker and pomfret[J]. Meat Research, 2024, 38(11): 41-46. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240708-174.

http://www.rlyj.net.cn

生物胺是一類含氮有機化合物的總稱[1],相對分子質量較低,是具有脂肪族、芳香族或雜環結構的生物活性有機堿分子[2],主要由相應的氨基酸通過微生物的脫羧作用形成,或由醛、酮類物質在氨基酸轉氨酶的作用下產生[3]。微量生物胺是生物體(包括人體)內的正常活性成分,在動植物和微生物活性細胞中發揮重要的生理功

能[4-7],但攝入過量生物胺會導致惡心、嘔吐、腹瀉、心悸、呼吸紊亂等過敏反應,嚴重時還會危及生命[8],因此生物胺安全監測一直是社會密切關注的問題。生物胺普遍存在于蛋白質和氨基酸含量較高的食品中[9],如水產品、肉類食品、發酵食品等[10],而引起生物胺含量超標有多方面因素,如食品衛生不過關、加工工藝不合格、貯藏方式不當或貯藏條件控制不嚴格等。生物胺的含量可作為食品新鮮度和腐敗度評價的潛在指標[11],研究表明,以魚類為代表的水產品及其制品被認為是生物胺含量最高的一類食

品[12],腐敗變質的魚類產品中,生物胺含量會大幅增加,即使高溫處理也只能破壞一小部分[13-14],人們如果食用了這類食品會有發生食物中毒的可能[15]。因此,控制生物胺的含量是確保食品安全的重要途徑,建立一種簡易、穩定、靈敏的生物胺含量檢測方法至關重要。

目前,生物胺的檢測方法有氣相色譜-串聯質譜法[16]、

離子色譜法[17-19]、高效液相色譜法[20-24]和高效液相色譜-串聯質譜法[25-28]。每種方法各有優缺點,由于大部分生物胺紫外吸收和熒光發射響應較低,需使用衍生化手段增強響應值,常用的衍生試劑有丹磺酰氯(dansyl chloride,Dns-Cl)、鄰苯二甲醛、苯甲酰氯和熒光胺等[29]。目前,GB/T 5009.208—2016《食品安全國家標準 食品中生物胺的測定》中生物胺檢測方法是利用Dns-Cl進行柱前衍生化處理,多位研究學者也采用此衍生劑對生物胺含量進行研究[30-32],Dns-Cl作為使用最廣泛的衍生劑,所得衍生物性質穩定且保存時間長[33-34]。國家標準中液相色譜法的樣品前處理較為繁瑣,包含正己烷除脂、液-液萃取、衍生后多次氮吹等步驟,涉及有機溶劑較多,對人體危害較大。

大黃魚是我國東海四大經濟魚類之一,主要產于東海和南海,鯧魚是一種身體扁平的海水魚,刺少肉嫩,味道鮮美。市面上銷量較高的海水魚包括大黃魚和鯧魚,富含優質蛋白質,具有較高的營養價值,深受消費者喜愛。但水產品在貯藏過程中,若貯藏條件不當,易發生腐敗和變質,使蛋白質降解、游離氨基酸流失,導致生物胺大量積累[35],對消費者身體健康造成威脅。導致生物胺含量升高的主要因素有2 個方面:貯藏溫度和貯藏時間。在貯藏溫度較低的情況下,魚類水產品不易腐敗;但貯藏溫度較高且時間較長的情況下,魚類會發生品質變化,產生生物胺。水產品中的生物胺含量和變化規律一直備受關注。苗麒等[35]對鳊魚、南美白對蝦和花蛤在不同貯藏溫度下的生物胺含量變化進行研究,為最佳貨架期提供了有效風險監測。羅振玲等[36]測定小黃花魚中的9 種生物胺含量,為小黃花魚中生物胺含量的快速測定、新鮮度判斷及其加工制品中亞硝胺生成風險研究提供實驗基礎。其他研究者還對帶魚、桂花魚、三文魚、鯡魚、梭子蟹、鮐、鳀等水產品中的生物胺含量進行研究,而大黃魚、鯧魚中生物胺含量的相關研究較少。胡月等[20]考察大黃魚和黃鯛在-20、4、25 ℃貯藏期間7 種生物胺含量的變化,發現貯藏溫度與魚中生物胺的產生密切相關,朱作藝等[37]采用離子色譜-抑制電導及紫外串聯檢測分析大黃魚在不同貯藏溫度(0、4、25 ℃)下7 種生物胺含量變化,結果表明,高溫會導致生物胺含量急劇累積,大黃魚新鮮度顯著降低,極易腐敗。采用高效液相色譜法對大黃魚和鯧魚中9 種生物胺含量進行同時測定,所測生物胺種類較多,有一定研究意義。

本研究對高效液相色譜法進行優化,簡化前處理步驟,對樣品直接提取后衍生,選擇高氯酸溶液作為提取液,選擇Dns-Cl作為衍生劑,建立大黃魚和鯧魚中9 種生物胺含量測定的高效液相色譜法。并研究冷藏時間對大黃魚和鯧魚生物胺含量變化的影響,進一步提高魚類水產品的食用安全性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大黃魚(產地為福建寧德)、鯧魚(產地為浙江舟山)均購自盒馬鮮生。

Dns-Cl(純度98%)、乙酸銨(純度≥99%)

上海麥克林生化科技有限公司;乙腈、丙酮(均為色

譜純) 上海安譜實驗科技股份有限公司;碳酸氫鈉、氫氧化鈉(均為分析純) 西隴科學股份有限公司;鹽酸、氨水、高氯酸(均為分析純) 國藥集團化學試劑有限公司;9 種生物胺(色胺、2-苯乙胺、腐胺、尸胺、組胺、章魚胺、酪胺、亞精胺、精胺)標準品(純度96.8%~99.9%) 上海安譜璀世標準技術服務有限公司。

1.2 儀器與設備

e2695高效液相色譜儀(配備二極管陣列檢測器) 美國沃特世公司;POWTEQ HM100刀式研磨儀 北京格瑞德曼儀器設備有限公司;DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 邦西儀器科技(上海)有限公司;3K15臺式高速冷凍離心機 德國SIGMA公司;多點渦旋混勻儀 上海滬析實業有限公司;BSA224S電子天平 賽多利斯科學儀器(北京)有限公司;單通道微量移液槍 德國普蘭德貿易有限公司。

1.3 方法

1.3.1 標準溶液的配制

生物胺單標儲備液(10 mg/mL):分別準確稱取9 種生物胺標準品100 mg于10 mL容量瓶中,用0.1 mol/L

鹽酸溶液定容,0~4 ℃冷藏。

生物胺混標儲備液(1 mg/mL):分別吸取1.00 mL生物胺單標儲備液于同一個10 mL容量瓶中,用0.1 mol/L鹽酸溶液定容,0~4 ℃冷藏。

生物胺混標工作液:根據實際情況,用高氯酸溶液(0.6 mol/L)稀釋混標儲備液,配制成不同質量濃度的混標工作液。

1.3.2 樣品前處理

1.3.2.1 樣品制備和貯藏

冰鮮的大黃魚和鯧魚,除鱗片、去內臟、剝魚皮、剔魚骨,取可食部分魚肉進行研磨粉碎,制成魚糜,各分裝成10 份樣品于自封袋中,每份樣品約30 g左右,0~4 ℃密封冷藏1、2、3、4、5、10、15、20、25、30 d。

1.3.2.2 提取

50 mL離心管中放入1 顆陶瓷均質子和5 g絞碎的魚肉,加入10 mL 0.6 mol/L高氯酸溶液,于渦旋混勻儀中渦旋20 min,4 ℃、4 000 r/min離心5 min,收集上清液,重復提取1 次,合并上清液,將上清液收集于25 mL棕色容量瓶中,0.6 mol/L高氯酸溶液定容。

1.3.2.3 衍生

試樣的衍生:于5 mL具塞試管中加入1 mL提取液,加入0.2 mL 2 mol/L氫氧化鈉溶液、0.3 mL飽和碳酸氫鈉溶液、1 mL 10 mg/mL Dns-Cl衍生劑,混勻,蓋上塞子,放置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中,40 ℃避光水浴45 min,結束反應后,加入20 μL氨水,終止衍生,輕微混勻,避光靜置30 min,乙腈定容至3 mL刻度,混勻,取1 mL衍生液過0.22 μm濾膜,供高效液相色譜測定。

標準溶液的衍生:于5 mL具塞試管中加入1 mL生物胺混標工作液,其他操作同試樣衍生步驟。

1.3.3 高效液相色譜條件

色譜柱型號:Agilent Eclipse XDB-C18(4.6 mm×

250 mm,5 μm);色譜柱溫度:40 ℃;進樣量:50 μL;檢測器:二極管陣列檢測器;檢測波長:254 nm;

流速:0.8 mL/min;流動相A:5 mmol/L乙酸銨,流動

相B:乙腈。流動相梯度洗脫程序見表1。

1.3.4 高效液相色譜測定

將一系列混合標準工作液衍生液和試樣衍生液依次注入高效液相色譜儀中,測得目標化合物的峰面積,以保留時間定性,以混合標準工作液質量濃度作為橫坐標,峰面積作為縱坐標繪制標準曲線。根據標準曲線得出試樣中目標化合物的含量。樣品平行測定3 次。

1.4 數據處理

數據以平均值±標準差表示,使用Origin 2021軟件繪制柱狀圖和折線圖。

2 結果與分析

2.1 生物胺標準品的檢測結果、線性方程及相關系數

溶液中9 種生物胺出峰時間見表2,9 種生物胺標準品的高效液相色譜圖見圖1,由于0~10 min為溶劑峰和雜峰,10 min后開始出目標峰,所以色譜圖從10 min開始繪制,由圖1可知,各峰之間基本達到基線分離,分離效果良好,峰型對稱,無拖尾現象。

分別配制0.1~80.0 mg/L的生物胺混標溶液進行測定,如表3所示,在0.1~80.0 mg/L范圍內,9 種生物胺混合工作液質量濃度與峰面積的線性關系良好,相關系數均大于0.995,滿足實驗要求。

2.2 檢出限和定量限

向陰性樣品中添加不同質量濃度的生物胺混合標準溶液,通過信噪比(RSN)確定生物胺的檢出限

(RSN=3)和定量限(RSN=10)。在樣品中添加0.5 mg/kg的生物胺時,各生物胺峰的RSN均大于3,故將其作為方法檢出限。在樣品中添加1.0 mg/kg的生物胺時,各生物胺峰的RSN均大于10,故將其作為方法定量限。

2.3 回收率和精密度

選取5.0 g陰性樣品,添加不同質量濃度的生物胺混合標準溶液,按照上述實驗方法對樣品進行前處理和衍生,進樣6 次,進行回收率和精密度測定,具體結果見表4,9 種生物胺在4.0、40、80 mg/kg加標水平的平均加標回收率為75.70%~105.40%,相對標準偏差為1.65%~4.41%,方法重復性良好,有較好的精密度,符合該方法對回收率和精密度的要求。

2.4 大黃魚和鯧魚冷藏條件下生物胺含量變化

如表5所示,冷藏1 d時,大黃魚和鯧魚中未檢出生物胺,冷藏30 d時,大黃魚和鯧魚中腐胺、尸胺、酪胺、亞精胺和精胺含量均有變化,而色胺、2-苯乙胺、組胺、章魚胺含量均未檢出。

針對腐胺、尸胺、酪胺、亞精胺和精胺5 種含量變化明顯的生物胺,選取冷藏5、15、30 d樣品的生物胺含量進行具體分析,如圖2A所示,大黃魚中的生物胺總含量從17.9 mg/kg增加至366 mg/kg,腐胺、尸胺、酪胺、亞精胺和精胺最終含量分別達到161、143、49.2、5.22、7.54 mg/kg。如圖2B所示,鯧魚中的生物胺總含量從112 mg/kg增加到593 mg/kg,腐胺、尸胺、酪胺、亞精胺和精胺最終含量分別達到168、192、221、5.19、6.52 mg/kg。研究結果表明,大黃魚和鯧魚在冷藏30 d過程中,腐胺、尸胺和酪胺的積累量相對較大,而亞精胺和精胺含量則緩慢增加。

A.大黃魚;B.鯧魚。圖3同。

腐胺、尸胺和酪胺含量增加明顯,選取0~4 ℃冷藏1、2、3、4、5、10、15、20、25、30 d的樣品,對上述3 種生物胺含量增加幅度進行具體分析,如圖3A所示,大黃魚在0~4 c4T4eN4WyUfQqBNLHQbA05mUJewmRtqZBzJ+S3pqtNQ=℃冷藏條件下,第5~10天,腐胺含量從10.1 mg/kg增加到61.8 mg/kg,增加幅度最大,尸胺和酪胺含量增加較平緩,第25~30天,腐胺、尸胺和酪胺含量分別增加36.0、46.8、18.1 mg/kg,3 種生物胺含量增加幅度較大,總的來看,腐胺含量增加161 mg/kg,增加量最大,其次為尸胺。如圖3B所示,鯧魚在0~4 ℃冷藏條件下,第5~10天,腐胺、尸胺和酪胺含量分別增加45.0、45.3、65.0 mg/kg,3 種生物胺含量增加幅度最大,30 d內,酪胺含量增加221 mg/kg,而腐胺和尸胺含量分別增加168、192 mg/kg,相較而言,酪胺含量增加速率快、幅度大。

綜上所述,在0~4 ℃冷藏條件下,從腐敗程度上觀察,大黃魚比鯧魚更易發生變質,第30天的大黃魚肉質嚴重糜爛,散發出嚴重臭味,而鯧魚肉質稍軟爛,散發出輕微的臭味,因此隨著冷藏時間的延長,微生物數量可能也隨之快速增長,生物胺總量也相應增加。同一時間段,鯧魚中生物胺總量均比大黃魚中生物胺總量高,而大黃魚中腐胺、尸胺含量變化明顯,鯧魚中酪胺含量變化較明顯,這是由于易在鯧魚冷藏過程中生成的乳酸菌會產生酪胺并積累,并產生酪氨酸脫羧酶從而發生脫羧作用[38]。由此可知,水產品本身的微生物種類很大可能影響生物胺種類的變化,而貯藏條件影響微生物的生長,從而導致生物胺總量隨之發生變化。

3 結 論

本研究較國家標準檢測方法而言,對樣品前處理方式加以精減改進,利用高效液相色譜-二極管陣列檢測器建立了一種9 種生物胺含量的檢測方法,用0.6 mol/L高氯酸溶液提取樣品,提取效果較好,Dns-Cl衍生劑進行柱前衍生,衍生條件易控制,衍生后產物較穩定,生物胺在35 min內得到有效分離且峰形良好。通過線性、檢出限、定量限、精密度和回收率的測定,對方法的準確度和可靠度進行驗證。結果表明:此方法可將9 種生物胺在35 min內有效分離;9 種生物胺混合標準溶液在0.1~80.0 mg/L范圍內,質量濃度與峰面積呈良好的線性關系,相關系數均大于0.995;方法檢出限為0.5 mg/kg,定量限為1.0 mg/kg;加標回收率介于75.70%~105.40%之間,相對標準偏差≤5%(n=6)。表明所建立的方法能夠對大黃魚、鯧魚中9 種生物胺含量進行簡便、準確、可靠的分析。用本實驗確定好的方法對在0~4 ℃下分別冷藏1、2、3、4、5、10、15、20、25、30 d的大黃魚、鯧魚樣品進行測定,結果表明,隨著冷藏時間的延長,魚肉新鮮度降低,微生物滋生,易腐敗,生物胺總量也隨之增加,其中,腐胺、尸胺、酪胺含量增加明顯,說明海洋魚類變質程度和生物胺含量呈正相關,可作為魚類新鮮度的指標。本研究可以為海洋魚類中生物胺含量的日常分析提供技術支持。

然而,值得注意的是,本研究中僅對冷藏條件下水產品中生物胺含量變化規律進行探討,后續可從常溫和冷凍貯藏條件對生物胺含量的影響方面進行研究,但影響水產品中生物胺形成的因素除了貯藏條件外,還有微生物和外界環境(pH值、溫度、鹽含量等),因此后續研究內容中,將從多方面進行分析,對水產品腐敗程度的描述加以完善,為水產品的新鮮度提供準確而全面的評價。

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收稿日期:2024-07-08

基金項目:南通市科技局項目(JCZ2022090)

第一作者簡介:盧竹陽(1992—)(ORCID: 0009-0007-0120-2340),女,工程師,學士,研究方向為食品質量與安全分析。

E-mail: Lzyang_1992@163.com

*通信作者簡介:邵彪(1983—)(ORCID: 0000-0001-8749-889X),男,高級工程師,博士,研究方向為食品質量與安全分析。

E-mail: 175735364@qq.com

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