氨基酸和还原糖对鱿鱼氧化三甲胺高温热分解的影响及控制研究

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鱿鱼等水产品中甲醛(Formaldehyde,FA)含量超标问题严重影响了鱿鱼等水产加工行业的生存与发展,引起了广泛关注。水产品内源性甲醛来源于氧化三甲胺(Trimethylamine N-oxide,TMAO)的分解,TMAO可以通过酶学途径和非酶途径产生FA、二甲胺(Dimethylamine,DMA)和三甲胺(Trimethylamine,TMA)。目前,对TMAO高温热分解的非酶途径进行了一定研究,认为可能与高温产生自由基有关,但是对于TMAO高温热分解与氨基酸和还原糖的关系鲜见报道。鉴于此,本文研究了鱿鱼上清液中TMAO热分解生成FA、DMA和TMA的反应特性以及鱿鱼上清液中氨基酸和还原糖变化情况。同时建立了TMAO-Fe(II)体外模拟体系,探究赖氨酸-半乳糖(Lys-Gal)对TMAO热分解的影响,并通过差示扫描量热法(DSC)研究了赖氨酸-半乳糖对TMAO热分解生成甲醛的作用机制。然后研究了二氢杨梅素对煎烤鱿鱼片中TMAO降解和品质的影响。为鱿鱼等水产品内源性甲醛控制技术提供理论依据。主要研究结果如下:1.加热温度为100℃,时间75min的条件下氧化三甲胺热分解程度最快,相应的分解产物甲醛、二甲胺、三甲胺的生成量显著(p<0.05)增加。秘鲁鱿鱼富含蛋白质和氨基酸以及少量的还原糖,经加热处理后鱿鱼上清液中氨基酸和还原糖均呈下降的趋势,并且加热温度和时间越大下降越明显。同时发现加热温度和时间对褐变程度有显著性影响,随着温度的升高褐变程度显著增加。说明TMAO热分解与氨基酸和还原糖发生的美拉德反应有一定的相关性。2.赖氨酸(Lys)、半乳糖(Gal)以及赖氨酸-半乳糖(Lys-Gal)均对TMAO-Fe(II)体外模拟体系中TMAO降解有一定的促进作用,较高的反应温度、较长的反应时间及较高的浓度比下赖氨酸-半乳糖(Lys-Gal)更能促进氧化三甲胺热分解,相应的分解产物甲醛、二甲胺、三甲胺的生成量显著(p<0.05)增加。且Lys-Gal-TMAO-Fe(II)体系中TMAO热分解的DSC曲线变化最显著,吸热峰由2个变为3个,温度在67.68℃时TMAO就能发生第一阶段的分解,分解温度变低,更能促进TMAO的热分解。赖氨酸-半乳糖促进TMAO-Fe(II)溶液中TMAO的热分解,可能与赖氨酸-半乳糖能够降低TMAO的热分解温度有关。3.二氢杨梅素能够抑制TMAO降解,减少FA的生成,能很好的抑制鱿鱼片中水分的流失,可以有效延缓煎烤鱿鱼片褐变反应的发生,改善鱿鱼片的颜色变化;降低脂肪氧化程度、提高产品的硬度及弹性,并且二氢杨梅素处理后的鱿鱼在第12d和第20d出现气味变化,对照组在第4d、8d、16d出现气味变化,说明二氢杨梅素可以延缓产品在贮藏过程中不良挥发性气味的生成。因此二氢杨梅素能抑制TMAO降解,很好的保持煎烤鱿鱼片的贮藏品质。
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