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基于间酪氨酸和邻酪氨酸鉴定辐照海产品

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-12-09
核心提示:海产品的新鲜度是其品质的重要指标,辐照作为一种新兴的加工技术,因其高效的杀菌作用,在全球食品加工领域得到了广泛应用,近年来,在海产品加工、运输及储存过程中利用辐照技术进行杀菌保鲜,以达到最大限度延长货架期的目的。
   海产品的新鲜度是其品质的重要指标,辐照作为一种新兴的加工技术,因其高效的杀菌作用,在全球食品加工领域得到了广泛应用,近年来,在海产品加工、运输及储存过程中利用辐照技术进行杀菌保鲜,以达到最大限度延长货架期的目的。
 
  目前,关于辐照食品检测方法研究的报道很多,但是受方法本身采用的原理所限,每种方法均适用于特定类型的样品,由于海产品脂肪含量少,且常采用多次漂洗、蒸煮、烘烤等加工方式,采用现行的方法在检测辐照海产品存在一定难度,如采用热释光法需在样品中提取一定量的硅酸盐,而鱼肉、鱿鱼丝等产品由于受加工工艺影响,无法提取到足够量的硅酸盐用于检测。食品中苯丙氨酸经辐照后,在氧化压力条件下,与辐照产生的羟自由基反应,产生酪氨酸3 种异构体——对酪氨酸、邻酪氨酸和间酪氨酸。由于机体本身并不存在间位酪氨酸和邻位酪氨酸,因此,可通过对其含量进行测定作为含蛋白质食品是否经过辐照的判断依据。
 
  舟山出入境检验检疫局的邵宏宏和浙江省海洋开发研究院的相兴伟、郑 斌等人采用高效、高灵敏度的超高效液相色谱-三重四极杆/线性离子阱质谱(QTRAP-UPLC-MS/MS)技术,以及精确的多反应监测-信息关联采集-增强子离子(MRM-IDA-EPI)监控模式,对不同海产品中的酪氨酸同分异构体进行有效分离和二次定性,准确测定海产品中辐照标识物含量。在此基础上,对不同加工方式处理后的各类海产品及其加工制品中邻酪氨酸和间酪氨酸进行检测,对邻酪氨酸和间酪氨酸作为辐照标识物的特异性进行研究;不同加工方式和前处理方式对辐照衍生物稳定性的影响;测定不同剂量辐照后多种海产品中辐照标识物的含量,确定海产品的种类和氨基酸含量对辐照检测的影响,为辐照海产品的鉴定检测提供理论依据和技术支持。
 
  1、主要成分及氨基酸含量
 
  大管鞭虾中水分含量最高,不同的海产品中蛋白质质量分数在16.7%~26.2%之间。鲐鱼中具有较高的脂肪含量,海产品主要成分因海产品种类不同而存在差异。
 
  2、辐照剂量对标识物标准品的影响
 
  结果显示在未经辐照的苯丙氨酸标准溶液中,只检测到苯丙氨酸,而经不同剂量辐照后溶液中检测到不同浓度的对酪氨酸、邻酪氨酸及间酪氨酸,产生的3 种酪氨酸同分异构体含量随接受到的辐照剂量增大而增加,呈现良好的线性关系。
 
  3、加工方式对辐照标识物的影响
 
  实验中采用了3 种加工方式:100 ℃蒸煮30~60 min;150 ℃烘烤2 h及50 ℃干燥24 h。经加工后的样品前处理后上机检测,结果显示经50 ℃干燥24 h、100 ℃蒸煮30 min和150 ℃烘烤2 h后的样品中无邻酪氨酸和间酪氨酸产生,但经100 ℃蒸煮60 min后的部分样品中有微量邻酪氨酸产生,但未检测到间酪氨酸。因此采用液相色谱只对食品中的邻酪氨酸进行测定从而判断食品是否进行辐照的方法易出现假阳性的结果。
 
  4、海产品中标识物含量影响因素
 
  海产品种类与标识物含量
 
  辐照海产品中邻酪氨酸和间酪氨酸的浓度随着接受到的辐照强度的增大而增加,呈现正相关性,但增长的速率因样品不同而存在差异;相对而言,大管鞭虾中邻酪氨酸和间酪氨酸产生速度最快且含量最高。
 
  辐照剂量与标识物含量
 
  鲐鱼和干制鱿鱼丝中蛋白质和苯丙氨酸含量均高于红虾,但同剂量辐照下邻酪氨酸和间酪氨酸的含量却低于红虾,因此,海产品中苯丙氨酸质量浓度与其辐照产物邻酪氨酸和间酪氨酸质量浓度不呈正相关性,海产品均富含苯丙氨酸,其含量不是决定辐照标识物质量浓度的决定因素。
 
  水分与标识物含量
 
  不论在0.5 kGy低强度还是在超过7 kGy高强度(0.5~50 kGy)辐照下红虾中产邻酪氨酸和间酪氨酸的浓度均为最高(大管鞭虾>鲐鱼>干制鱿鱼丝)。酪氨酸同分异构体通过在氧化压力下羟自由基与苯丙氨酸分子反应形成,苯丙氨酸的氧化和酪氨酸同分异构体的产生取决于羟自由基产生的效率,羟自由基由水分子产生,因此样品中水分含量是影响辐照标识物产生的重要因素。
 
  5、辐照标识物稳定性
 
  贮藏条件的影响
 
  辐照大管鞭虾未经贮藏及在-20、4 ℃和20 ℃分别贮存90、20 d和7 d后样品中间酪氨酸和邻酪氨酸测定结果。在-20 ℃贮存条件下,储存时间长达90 d时,间酪氨酸和邻酪氨酸含量与未经贮存的样品相比略有升高,这可能与长期冷冻条件下,样品的水分流失有关,但一定程度上表明在此储存条件下间酪氨酸和邻酪氨酸较为稳定,受外界因素影响较小。在4 ℃贮存20 d后,间酪氨酸和邻酪氨酸含量基本保持稳定,只略有下降;在20 ℃贮存7 d后,样品呈现明显的腐败状态,间酪氨酸和邻酪氨酸含量下降,但是即使是经0.5 kGy低剂量辐照样品中仍能检测到一定含量的间酪氨酸和邻酪氨酸,并与辐照剂量仍然呈现正相关性。
 
  加工方式的影响
 
  辐照后不同的加工方式对样品中的间酪氨酸和邻酪氨酸含量具有一定影响,其影响作用最大为烘烤(115 ℃、8 min)的加工方式,对海产品的形态影响较为显着,其水分快速流失,蛋白质凝固,样品整体质地变硬,影响间酪氨酸和邻酪氨酸的提取,对定量检测产生影响,使检测到的间酪氨酸和邻酪氨酸含量下降。蒸煮(100 ℃、10 min)的加工方式也会导致间酪氨酸和邻酪氨酸损失,蒸煮过程一部分游离氨基酸会溶解到水中,造成游离间酪氨酸和邻酪氨酸含量减少。
 
  结 论
 
  辐照可诱导苯丙氨酸产生酪氨酸的3 种同分异构体即对酪氨酸、间酪氨酸和邻酪氨酸,且无需其他酶和微生物的作用。在无基质干扰的情况下,辐照剂量与辐照标识物的含量呈线性关系。不同的加工方式对间酪氨酸和邻酪氨酸辐照特异性标识物的鉴定不产生影响。针对海产品,辐照剂量和水分与辐照标识物产生的含量密切相关。在-20 ℃条件下,间酪氨酸和邻酪氨酸具有良好的稳定性;不同贮藏条件和加工方式对辐照海产品中辐照标识物酪氨酸的间酪氨酸和邻酪氨酸含量存在一定影响,但是仍能提取到足够量的间酪氨酸和邻酪氨酸用于辐照海产品的鉴定,该方法最低可检测到经0.5 kGy辐照的样品。因此,采用QTRAP-UPLC-MS/MS技术,利用其高灵敏度及准确的二次定性特点,对海产品中邻酪氨酸和间酪氨酸作为辐照标识物进行鉴定,可准确对辐照海产品是否经过辐照进行判定。
 
 
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