没食子酸及其丙酯对大连湾牡蛎在热风干燥过程中的抗氧化作用

刘 雁 飞， 刘 潇 阳,2， 周 大 勇,2

( 1.大连工业大学 食品学院， 辽宁 大连 116034； 2.大连工业大学 国家海洋食品工程技术研究中心， 辽宁 大连 116034 )

0 引 言

牡蛎属软体动物门瓣鳃纲牡蛎目牡蛎科，是世界性经济贝类之一，也是我国重要的养殖贝类。2017年，我国牡蛎产量达到了487.9万t，在贝类中位列第一[1]。牡蛎肉(干基)中含有蛋白质45%～52%、总糖19%～38%、脂肪7%～11%，以及丰富的牛磺酸、8种人体必需氨基酸、多种具有生理活性的EPA、DHA等多不饱和脂肪酸[2]。

新鲜牡蛎肉水分质量分数高，采捕后易发生腐败变质，需低温贮藏或加工成产品，以延长货架期。常见的牡蛎加工制品包括干制品、罐头、调味品等。干制加工通过降低牡蛎水分质量分数，抑制细菌滋生、钝化酶活性，从而达到延长货架期的作用[3]，然而，牡蛎油脂质量分数较高，且油脂中富含多不饱和脂肪酸，在干制过程中极易发生氧化，降低产品的食用品质。目前对干制过程中牡蛎脂质变化研究相对较少，且缺少较为有效的控制方法。

茶多酚是由儿茶素类(黄烷醇类)、黄酮及黄酮醇类、花青素类、酚酸及缩酚酸类、聚合酚类等化合物组成的复合体，茶多酚允许添加到食品中且最大添加量为0.3 g/kg，没食子酸属于茶多酚中酚酸的一种，国内外大多采用浸泡没食子酸保鲜鱼贝类，安全性较高，保鲜效果较好[4-5]。

本研究以大连湾牡蛎为研究对象，比较没食子酸和没食子酸丙酯两种抗氧化剂在干制过程中对牡蛎油脂的抗氧化保护作用，以期为贝类的干制加工提供理论和技术层面的支持。

1 材料与方法

1.1 材 料

大连湾牡蛎，辽宁省大连市仟和市场。

LG-1.0型真空冷冻干燥机，沈阳航天新阳速冻设备制造有限公司；MK-6S棒状薄层色谱分析仪，雅特隆公司；Agilent 6890N气相色谱仪、Agilent 5973质谱仪，美国Agilent公司；LC-20AD型高效液相色谱仪，日本岛津公司；ELSD6000蒸发光检测器，美国奥特奇生物技术公司。

正己烷，上海国药集团；异丙醇，博欧特生物科技有限公司；冰乙酸、三乙胺，阿拉丁生化科技股份有限公司；甲醇、三氯甲烷、甲酸铵，Sigma公司；其他试剂均购于天津市科密欧化学试剂有限公司。

1.2 方 法

1.2.1 原料预处理

将新鲜大连湾牡蛎剥壳取肉，分别在水、0.15 mol/L 没食子酸溶液和没食子酸丙酯溶液(低于GB 2760最大添加量)中浸泡3 h (料液比1∶2，4 ℃)后水煮15 min后沥干水分，置于55 ℃ 热风干燥箱中干制，在0、5、10、15、20 h取样，均质粉碎后置于-80 ℃冰箱保存待用。样品编号1～7分别表示新鲜样品、对照水煮后样品、浸泡没食子酸水煮后样品、浸泡没食子酸丙酯水煮后样品、对照水煮后干制20 h样品、浸泡没食子酸水煮后干制20 h样品、浸泡没食子酸丙酯水煮后干制20 h样品。

1.2.2 油脂提取及质量分数计算

利用BD法[6]提取大连湾牡蛎总脂成分，将其置于-30 ℃冰箱储藏待用。

大连湾牡蛎脂质质量分数按公式(1)计算。

w=m0/m

(1)

式中：m0为大连湾牡蛎脂质质量；m为原料质量。

1.2.3 水分质量分数的测定

参照GB/T 5009.3—2016进行水分质量分数的测定。

1.2.4 过氧化值的测定

参照国家标准GB/T 5009.227—2016进行酸值的测定。

1.2.5 硫代巴比妥酸值的测定

参考Khan[7]方法进行硫代巴比妥酸值的测定。取样品0.5 g(对照组为0.5 mL水)，加入2 mL 10%三氯乙酸和2 mL去离子水，混合后旋涡振荡2 min，使样品混合均匀，在25 ℃条件下8 000g离心5 min，上层过膜，取1 mL加入1 mL 0.01 mol/L硫代巴比妥酸，沸水浴25 min，取上清液置于96孔板中，在532 nm处测定吸光度，从1，1，3，3-丙二醛缩四甲醇标准曲线得到质量分数。

1.2.6 甘油三酯和游离脂肪酸的定量分析

采用棒状薄层色谱-氢火焰离子检测器联用分析法(TLC-FID)测定甘油三酯和游离脂肪酸质量分数[8]。以纯化的甘油三酯和游离脂肪酸作为标准品，绘制标准曲线，结果以mg/g干基表示。

1.2.7 脂肪酸组成分析

1.2.8 PC及PE定量分析

采用文献[9]中的高效液相色谱串联蒸发光检测器法(HPLC-ELSD)检测各类样品脂质中PC、PE绝对质量分数。PC(16：0/18：1)和PE(16：0/18：1)作为标准品，绘制标准曲线，结果以μg/g表示。

1.2.9 没食子酸质量分数测定

参照标准LY/T 1644—2005和LS/T 6119—2017测定没食子酸质量分数。

1.2.10 没食子酸丙酯质量分数测定

参照GB 5009.32—2016测定没食子酸丙酯质量分数。

1.2.11 统计学分析

本文所用数据来源于问卷调查，调查对象为安徽省普通高等学校的大学生．调查区域包括安徽大学、安徽财经大学和安徽师范大学等学校．为便于问题分析与解决，假设：（1）所选调查问题反映外卖发展现状，不影响问题分析；（2）不考虑所使用数据的统计误差，所选数据具有统计分析价值．

实验均做3次平行检测，数据以(平均值±标准差)表示，并使用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析，以P<0.05表示存在显著性差异，以P<0.01表示存在极显著差异。不同字母代表不同样品之间存在显著性差异。

2 结果与讨论

2.1 水分及脂质质量分数

不同干制时间牡蛎的水分和脂质质量分数变化如图1所示。

由图1(a)可以看出，大连湾牡蛎随干制时间延长，水分质量分数不断下降，干制20 h时，对照组、没食子酸组、没食子酸丙酯组的水分质量分数分别为(18.88±0.27)%、(18.32±0.05)%、(19.51±0.28)%，各处理组样品之间无显著性差异(P>0.05)。

从图1(b)可以看出，随干制时间的延长，大连湾牡蛎脂质质量分数(以干基计)基本保持不变，均保持在15%以上。高加龙等[10]研究真空冷冻干燥近江牡蛎发现，真空冷冻干燥牡蛎的粗脂肪质量分数为16.71%。可见，牡蛎脂质质量分数较高，这是其在干制过程中极易发生氧化的原因之一。

2.2 过氧化值

本研究采用先水煮后干燥的加工工艺。如图2、3所示，牡蛎在水、添加没食子酸和没食子酸丙酯的水中浸泡并水煮后，对照组样品的过氧化值、硫代巴比妥酸值均显著高于抗氧化剂没食子酸及没食子酸丙酯处理组，这表明在水煮阶段牡蛎脂质已经发生了氧化，而两种抗氧化剂均能抑制脂质氧化。

(a) 水分

(b) 脂质

图1 不同干制时间大连湾牡蛎的水分和脂质质量分数

Fig.1 Moisture and lipid contents ofCrassostreatalienwhanensisat different drying time

图2 不同干制时间大连湾牡蛎的过氧化值Fig.2 POV of Crassostrea talienwhanensis at different drying time

图3 不同干制时间大连湾牡蛎的硫代巴比妥酸值Fig.3 TBARS of Crassostrea talienwhanensisat different drying time

从图2可以看出，热风干燥过程中，对照组和没食子酸处理组样品的POV均呈现先下降后上升的趋势，而没食子酸丙酯处理组样品的POV则呈现先上升后下降的趋势。在干制终点时，对照组、没食子酸处理组和没食子酸丙酯处理组样品的POV分别为(14.19±0.10)、(13.27±1.32)、(2.91±0.60) mmol/kg，可见，没食子酸丙酯处理组样品的POV显著低于对照组和没食子酸处理组。

POV作为监测脂质初级氧化的指标，反映脂质发生氧化初期生成氢过氧化物的质量分数。实验结果显示，对照组和没食子酸处理组样品的POV均呈现先下降后上升的趋势，这主要是由于脂质氧化是一个动态的过程，产生的氢过氧化物不稳定，高温下易分解生成次级氧化产物，这与Zhang等[11]研究草鱼干制后的POV的变化相似。本研究表明，没食子酸丙酯能显著降低干制牡蛎的POV。吕曼丽等[12]研究即食油炸泥鳅，在泥鳅中加入没食子酸丙酯可以使成品泥鳅的过氧化值降低30%以上。

2.3 硫代巴比妥酸值

热风干燥过程中牡蛎的TBARS的变化，如图3所示。随干燥时间延长，对照组和没食子酸处理组样品的TBARS值均呈现持续上升的趋势，而没食子酸丙酯处理组样品的TBARS值呈现先上升、后下降的趋势。在干制终点时，对照组、没食子酸处理组和没食子酸丙酯处理组样品的TBARS值分别为(244.65±4.83)、(169.39±1.13)、(90.27±1.63) μg/g，均显著高于干制加工前的样品。在整个干燥过程中，TBARS值均呈现“对照组高于没食子酸处理组高于没食子酸丙酯处理组”的规律。

TBARS值反映脂质氧化生成次级产物丙二醛的量，与油脂氧化呈正相关性。王旋等[13]研究50 ℃热风干燥鮰鱼发现，随着干燥时间的延长，TBARS值一直上升，与本实验结果一致。谢荣辉等[14]将没食子酸丙酯加到鱼肉宠物食品中，没食子酸丙酯组TBARS值明显低于TBHQ组，说明没食子酸丙酯的抗氧化效果较强，适量添加能起到抑制脂质氧化的作用。

2.4 甘油三酯质量分数

利用TLC-FID测定不同干制时间牡蛎脂质中甘油三酯质量分数变化，如图4所示。新鲜牡蛎甘油三酯质量分数为(27.27±1.32) mg/g(以干基计)，经水、没食子酸、没食子酸丙酯浸泡并水煮后，甘油三酯质量分数分别降低至(18.19±0.16)、(12.87±0.11)、(16.01±1.07) mg/g，表明在水煮阶段，牡蛎脂质中甘油三酯发生了水解。甘油三酯的水解可能是由于脂肪酶的作用，导致甘油三酯质量分数减少。

图4 不同处理样品的甘油三酯质量分数Fig.4 TAG contents of samples after different treating process

干制加工后，甘油三酯质量分数进一步降低，对照组、没食子酸处理组和没食子酸丙酯处理组样品分别降低至(4.31±0.38)、(5.68±0.13)、(3.25±0.19) mg/g，推测是在干制阶段，牡蛎脂质中甘油三酯继续发生水解。Xie等[15]研究表明，水煮之后的扇贝中脂肪酶的活性降低但仍保留22%～24%，使扇贝在干制过程中甘油三酯进一步降解。Toyes-Vargas等[16]研究干制对扇贝和鱿鱼内脏影响时，也发现甘油三酯在干制过程中发生水解，导致质量分数降低。

2.5 游离脂肪酸质量分数

利用TLC-FID测定不同干制时间牡蛎脂质中游离脂肪酸质量分数变化，如图5所示。新鲜牡蛎游离脂肪酸质量分数为(2.17±0.02) mg/g (以干基计)，经水、没食子酸、没食子酸丙酯浸泡并水煮后，甘油三酯质量分数分别升高至(5.66±0.03)、(5.40±0.41)、(5.51±0.09) mg/g，表明在水煮阶段，牡蛎脂质中甘油三酯和磷脂发生了水解，释放了游离脂肪酸。

图5 不同处理样品的游离脂肪酸质量分数Fig.5 FFA contents of samples after different treating process

干制加工后，游离脂肪酸质量分数明显增加，对照组、没食子酸处理组和没食子酸丙酯处理组样品分别增加至(11.39±0.86)、(8.74±0.09)、(7.71±0.06) mg/g，推测是在干制阶段，牡蛎脂质中甘油三酯和磷脂继续发生水解，导致游离脂肪酸质量分数增加，与林芳等[17]研究热风干制草鱼片的结果相似。

2.6 主要磷脂质量分数

牡蛎磷脂中主要含有PC和PE，利用HPLC-ELSD进行检测，其质量分数变化如图6所示。

(a) PC

(b) PE

图6 不同处理样品的PC和PE质量分数

Fig.6 PC and PE contents of samples after different treating process

从图6中可以看出，新鲜牡蛎脂质中PC和PE质量分数分别为(560.40±15.02) μg/g (以干基计)、(307.30±5.37) μg/g (以干基计)，经水、没食子酸、没食子酸丙酯浸泡并水煮后，PC质量分数分别降低至(279.82±2.43)、(265.54±1.93)、(392.20±0.10) μg/g，PE质量分数分别降低至(226.65±0.18)、(227.89±0.28)、(282.83±0.66) μg/g，表明在水煮阶段，牡蛎脂质中磷脂发生了水解。磷脂的水解可能是由于磷脂酶的作用[15]。

干制后，PC、PE质量分数进一步降低，对照组、没食子酸处理组和没食子酸丙酯处理组的PC质量分数分别降低至(144.11±0.46)、(131.04±1.38)、(147.20±0.70) μg/g，PE质量分数分别降低至(95.96±0.07)、(92.60±0.19)、(97.04±0.13) μg/g，推测是在干制阶段，牡蛎脂质中磷脂继续发生水解。Xie等[15]研究表明，水煮之后的扇贝中磷脂酶的活性降低但仍保留20%以上，在干制过程中磷脂进一步降解。Toyes-Vargas等[16]研究干制对扇贝和鱿鱼内脏影响时也发现磷脂在干制过程中发生水解，PC、PE质量分数降低。Chen等[18]研究牡蛎中磷脂质量分数为(20.27±0.01) mg/g，PC和PE总量占磷脂质量分数50%以上，是主要的牡蛎磷脂成分。PC、PE能够维持人体的生理功能，具有抗炎、抗动脉硬化等生理活性[19]，牡蛎也可以作为磷脂开发利用的原材料，具有广阔的开发应用前景。

2.7 脂肪酸质量分数

GC-MS法测定不同干制时间牡蛎脂质的脂肪酸组成及质量分数，结果如表1所示。对照组、没食子酸处理组、没食子酸丙酯处理组在干燥前含有高比例的PUFA，其次是SFA和MUFA。牡蛎脂质中脂肪酸主要为C16：0、C18：1n-9、C18：0、C20：5n-3 (EPA)和C22：6n-3 (DHA)。55 ℃干制20 h后，各处理组SFA质量分数均未发生显著变化；对照组、没食子酸处理组的MUFA 和PUFA质量分数均略有下降，MUFA质量分数变化均未显示出统计学意义；没食子酸丙酯处理组的MUFA和PUFA质量分数则略有上升，但质量分数变化未显示出统计学意义。结果与岑琦琼等[20]研究热风干燥梅鱼中不饱和脂肪酸的变化一致。由于海产品中PUFA大多是以磷脂形式存在的，磷脂型PUFA的抗氧化性能要优于甘油三酯型，脂肪酶通常氧化sn-1位的脂肪酸，而PUFA主要存在sn-2位，因此甘油三酯型PUFA也会受到相应的“保护”。

2.8 没食子酸和没食子酸丙酯质量分数

测定不同干制时间牡蛎中没食子酸和没食子酸丙酯质量分数，结果如图7所示。没食子酸和没食子酸丙酯的质量分数随着干制时间的延长，消耗量也在增加，两种抗氧化剂的OH能够提供氢原子，防止脂质氧化过程中自由基的生成或中断自由基的传播，将酚羟基氧化成醌结构，从而抑制脂质氧化[21]。谢荣辉等[22]研究了TBHQ、没食子酸丙酯、VE和焦磷酸钠对鲨鱼肉的抗氧化效果，结果显示没食子酸丙酯的抗氧化效果最好。没食子酸与没食子丙酯相比，后者的消耗量更大，说明其在抗脂质氧化方面发挥更大的作用。

表1 不同处理方式大连湾牡蛎的脂肪酸组成Tab.1 Fatty acid compositions of the lipids recovered from Crassostrea talienwhanensis after different drying time mg/g

(a) 没食子酸

(b) 没食子酸丙酯

图7 不同干制时间大连湾牡蛎中没食子酸和没食子酸丙酯的质量分数

Fig.7 The contents of gallic acid and PG ofCrassostreatalienwhanensisafter different drying time

3 结 论

大连湾牡蛎水煮后55 ℃热风干制过程中脂质均发生水解和氧化，干制后对照组过氧化值先下降后升高，硫代巴比妥酸值和游离脂肪酸质量分数均升高，甘油三酯、PC、PE和多不饱和脂肪酸质量分数均降低，没食子酸和没食子酸丙酯处理后的牡蛎，在干制过程中脂质氧化程度更小，且没食子酸丙酯抑制效果最好。

大连湾牡蛎脂质含量丰富，不饱和脂肪酸含量较高，干制对脂质的影响较显著，添加没食子酸和没食子酸丙酯均能控制脂质的氧化，在干制水产品中适量添加抗氧化剂能够延长货架期，具有广阔的市场前景。