通电加热过程中凡纳滨对虾虾肉糜ATP及关联产物变化研究

发布时间：2020-05-14 06:50

【摘要】：凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei),产量多,营养高,商业价值大。为了实现虾资源的高附加值化,虾肉糜是对虾深加工的有效渠道。与虾肉糜加工常用的传统加热和微波加热技术相比,通电加热(Ohmic heating,OH)作为新型的加热技术具有加热速度快,加热均匀的优点,可最大程度地保持产品品质。尽管OH应用潜能广泛,但迄今为止,国内外还未见有关通电加热虾肉糜的报道。ATP及关联产物(Nucleotides and related compounds,NRCs)是评价凡纳滨对虾等水产品肌肉新鲜度及滋味的重要指标,其含量受到多种因素的影响,其中加热温度和金属离子添加剂对其关联物及滋味影响显著。目前,关于水产品热处理过程中NRCs变化研究存在加热温度和加热方式比较单一的局限,故有必要探讨不同加热方式和不同加热温度对水产品NRCs的影响,尤其是新型的通电加热技术。本文研究了加热温度和离子添加剂等对通电加热下凡纳滨对虾虾肉糜中NRCs影响,分析了虾肉糜的通电加热特性,探索了不同温度下ATP的降解途径及虾肉糜滋味的影响,并建立了IMP含量动力学模型,确定了金属离子对虾肉糜整体滋味的影响,并找出最佳通电加热条件。1.本章通过考察通电加热(50 Hz-20 kHz)下不同温度(分别为25,40,55,65,75,85和95°C)和金属离子添加剂(分别为1,5和10 mmol/L的Zn~(2+),Cu~(2+),Al~(3+)和Fe~(3+))对凡纳滨对虾虾肉糜电导率(EC)的影响,从而深入了解虾肉糜的通电加热特性,为凡纳滨对虾资源的利用提供理论依据。结果表明虾肉糜的电导率与频率成对数关系,与温度呈线性关系,但在高于65℃后呈非线性增加。与低频相比,EC的温度依赖性在高频时更显著。添加金属离子的虾肉糜EC高于纯虾肉糜的EC,但其EC与金属离子浓度之间没有明显的相关性。与Zn~(2+)和Cu~(2+)(二价离子)相比,经Al~(3+)和Fe~(3+)(三价离子)处理的虾肉糜EC似乎明显增加。其中经10 mmol/L Fe~(3+)的虾肉糜电导率增强最显著、加热时间最短。2.目前还未见虾类加热期间ATP关联产物含量变化及IMP含量变化动力学的相关报道,故本章通过考察通电加热下不同温度(分别为25,40,55,65,75,85和95°C)对凡纳滨对虾虾肉糜ATP降解及呈味核苷酸的影响,并建立了IMP含量变化动力学模型,旨在为虾类滋味提供理论指导。结果发现通电加热的虾肉糜中有两种ATP降解途径,且ATP→ADP→AMP→Ado→HxR→Hx为次要途径(3%),这与贮藏下虾肉糜中的ATP降解不同的是Ado含量随温度波动较大,40,85和95°C时的Ado含量是其他温度时的4倍以上。高温(65℃)更有利于AMP的产生,低温(65℃)更有利于IMP的产生。在高温时的85℃处,似乎更有利于虾肉糜总体滋味的产生。虾肉糜在40~75℃通电加热时其IMP含量变化符合一级动力学反应模型,实验得到虾肉糜中IMP热分解的活化能为76.29kJ/mol,降解速率常数k与温度T之间的关系为6)=8.04×10~(10)0)~(-9176/)。3.NRCs含量受到各种直接和间接因素影响,如年龄,性别,迁徙行为,物种,温度,处理方式和季节变化,但很少有研究金属离子对加热期间水产品中NRCs含量尤其是滋味的影响。本章通过考察经不同金属离子(1,5和10 mmol/L的Zn~(2+),Cu~(2+),Al~(3+)和Fe~(3+))处理的凡纳滨对虾虾肉糜在通电加热期间其ATP及关联产物的变化。结果表明经金属离子处理的虾肉糜均产生极少量的Hx(Hx的TAV值1),这说明升高温度或添加金属离子不会产生令人不快的味道。AMP和IMP对虾肉糜滋味有显著贡献,但IMP的TAVs值更高。与温度相比,IMP的产生更依赖于金属离子,这是由于金属离子通过增强AMP-脱氨酶活性从而提前产生大量IMP,但IMP含量与金属离子浓度之间没有显著的相关性。10mmol/L Fe~(3+)是一种理想的金属离子,对虾肉糜味道贡献最显著。结合电导率、加热时间和滋味贡献程度等,发现10mmol/L Fe~(3+)最适合添加到待通电加热的虾肉糜中。
【图文】：

装置图,通电加热,装置图

图 2-1 通电加热装置图Fig.2-1. Scheme of ohmic heating apparatus.将 4 ℃样品快速填充进加热腔中，且总体积为 8 cm3。通电加热的关键极与腔体中样品表面之间的完全接触，这是因为不正确的接触可能导致加热接触调压器通过电极板将20V恒定电压施加到电极上加热样品直到指定温40, 55，65, 75, 85 和 95℃）。此时停止 OH 并记录加热时间。电极两侧连接测量仪，，并在 50Hz~20kHz 下测量样品的瞬时阻抗（Z）。由于在此频段下阻抗（Z）在数值上几乎与电阻（R）相同。因此阻抗（Z）用于计算样品 E1） =1 × （1-1）其中 R 是样品电阻（Ω），L 是两电极之间的间隙（m），A 是电极表面积（通电加热后，取出样品在冰水浴中冷却至 4℃，然后立即进行下一步实

色谱图,标液,种核,色谱图

式中：k0为指前因子（与温度无关）；Ea 为活化能（J/mol）数（8.314J/（mol·K））；T 为热力学温度（K）。3.2.3.5 统计分析所有实验平行测定三次。使用 SPSS 软件（版本 13.0，SPIL，USA）对实验结果进行方差分析（ANOVA）和平均值比较< 0.05。所有数据使用 Origin 9.0（Origin Lab，Massachusetts，M3.3 结果与讨论3.3.1 HPLC 方法性能的评估根据第 3.2.3.2 节中的色谱条件分析由 8 种 NRC 标准品制100 和 200μmol/L 的混标液。基于保留时间识别峰对应的 NRC高用于制备工作曲线。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS254.1

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