雪菜作为一种富含健康益处的蔬菜,在传统腌制过程中面临色泽和风味下降的问题,同时缺乏统一的低盐腌制标准,导致品质难以保证。现代研究通过优化发酵条件和添加乳酸菌,有效抑制有害微生物生长,维持低盐雪菜的品质。然而,低盐雪菜在贮藏过程中的微生物代谢活动和环境温度对其呈味核苷酸关联物含量有显著影响,冷藏和灭菌处理能显著抑制这些变化,延长货架期。
宁波大学食品科学与工程学院的徐祥、谷贵章、张进杰*等以低盐腌制成熟的雪菜为对象,建立检测呈味核苷酸关联物的高效液相色谱(HPLC)方法,对灭菌和未灭菌处理的低盐雪菜在常温(25±5)℃和冷藏(4±1)℃贮藏期间呈味核苷酸关联物的含量变化进行分析,以期为高品质雪菜的合理贮运提供理论基础。
1 呈味核苷酸关联物标准品和低盐雪菜样品的HPLC检测
通过研究发现,采用1.3.4节中色谱条件进样,混合标准品中的12 种呈味核苷酸关联物和低盐雪菜中呈味核苷酸关联物在33 min内都得到有效分离,如图1所示。本研究所采用的HPLC分离条件实现了12 种呈味核苷酸关联物在33 min内的快速有效分离,且流动相配制简易,具有高效快速、操作简便等优点。
实验以线性范围、检测限以及回收率等指标进行方法性能的评价。根据信噪比计算,当待测物质色谱峰的峰高为噪音峰高3 倍时,确定该浓度为最低检测限(LOD)。结果表明,ATP、ADP、CMP、UMP、AMP、IMP、GMP、AdR、HxR、Hx、Ad这11 种呈味核苷酸关联物在1~160 μg/mL范围内线性关系良好,Xt在1~80 μg/mL范围内线性关系良好,
R2 在0.9996~0.9999之间,LOD在0.05~0.20 μg/mL之间,说明该方法具有良好的线性关系及较高的灵敏度。在本实验条件下,12 种呈味核苷酸关联物的日内浓度变化的相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)在0.95%~2.74%,日间浓度变化的RSD在1.62%~4.73%,雪菜样品中加标回收率在77.92%~112.50%,RSD为3.92%~9.52%,仪器精密度和重现性良好,可为研究雪菜呈味核苷酸关联物的变化奠定方法基础。
2 感官评价
由图2所示,新鲜腌制成熟的低盐雪菜感官品质很好,各项感官指标评分均较高且均衡,整体感官评分在96.5 分左右。低盐雪菜经蒸汽灭菌处理后脆度和气味评分稍有下降,但整体感官评分仍保持在92.7 分左右。4 组低盐雪菜的感官评分在贮藏期间均呈现下降趋势,在不同贮藏条件下的变化情况有明显差异。由图2A可知,(25±5)℃贮藏期间,M-25组较J-25组感官评分下降缓慢,贮藏超过18 d感官评分才低于60 分,而J-25组贮藏到第12天感官评分低于60 分,即感官品质在商业上不可接受。由图2B可知,(4±1)℃贮藏期间,M-4组的感官评分下降速率较J-4组缓慢,贮藏到第70天感官评分才低于60 分,而J-4组贮藏到第50天感官评分低于60 分。综上所述,M-25组、J-25组、M-4组、J-4组的感官可接受货架期分别约为18、9、60、40 d,冷藏和灭菌处理对贮藏期间低盐雪菜感官品质的维持均具有重要作用,且二者有较好的协同效果。
3 低盐雪菜贮藏期间呈味核苷酸关联物含量的变化
如图1B所示,采用本研究优化的HPLC法检测到低盐雪菜中的呈味核苷酸关联物有ATP、ADP、CMP、UMP、AMP、IMP、GMP、AdR、HxR、Hx、Ad、Xt。其中ATP、IMP、CMP和Hx是新鲜腌制成熟低盐雪菜中主要的呈味核苷酸关联物,分别占呈味核苷酸关联物总量的37.2%、15.4%、7.1%、8.3%。如图3所示,在贮藏期间,经灭菌处理的低盐雪菜中呈味核苷酸关联物总量的变化较未灭菌组更缓慢;未灭菌和灭菌的低盐雪菜中呈味核苷酸关联物总量的变化均在(4±1)℃条件下更缓慢。因此,灭菌和冷藏均对低盐雪菜贮藏过程中呈味核苷酸关联物总量的变化有明显抑制作用。
由图3A可知,J-25组低盐雪菜中ATP、AMP、ADP、CMP和UMP的含量变化趋势相似,先上升后下降,ATP和AMP在第3 天均上升到最高含量(11.59 mg/100 g和2.73 mg/100 g),然后迅速下降。IMP 的含量在前6 d 无显著变化,最高含量为4.41 mg/100 g,之后开始迅速下降。Hx含量在第0~9天持续上升,由2.37 mg/100 g升至9.36 mg/100 g,第9天后趋于平稳。Xt含量在贮藏期间持续上升,第18天上升到最高(3.73 mg/100 g)。GMP和HxR含量缓慢下降,AdR含量缓慢上升,而Ad含量基本保持不变。
M-25组低盐雪菜中ATP、GMP和CMP的含量分别下降了37.2%、55.6%、66.5%,而AMP的含量上升了52.9%(图3B),说明高温灭菌处理可明显促进ATP、GMP和CMP的降解,并积累一定量的AMP。所有呈味核苷酸关联物的含量0~9 d均没有显著变化,之后ATP、IMP和AMP的含量分别由5.97、4.78 mg/100 g和4.01 mg/100 g快速下降到0.52、1.46 mg/100 g和2.04 mg/100 g。Xt含量以较快速度上升,Hx含量快速上升,第18天均达到最高含量(2.28 mg/100 g和10.31 mg/100 g)。ADP、GMP、CMP、UMP和HxR的含量均在缓慢下降,Ad和AdR含量在贮藏期间无显著变化。
有研究表明,微生物的生命活动与核苷酸相关产物代谢高度相关,研究发现乳酸菌具有一定的ATP代谢能力。因此,本研究结果中J-25组低盐雪菜呈味核苷酸关联物的含量变化与自身微生物的活动密切相关,微生物加快了呈味核苷酸关联物的变化速率。灭菌可有效降低上述各物质生成和降解的速率,在一定时间内维持其含量基本不变。
J-4组低盐雪菜中ATP、ADP、HxR、Hx和Xt含量在0~20 d无显著差异(图3C)。之后ATP含量开始迅速下降,ADP和HxR的含量缓慢下降,而Hx和Xt的含量则以较快速率上升,在第60天分别达到最高含量(7.85 mg/100 g和2.56 mg/100 g)。其他核苷酸关联物的含量在0~30 d均没有显著变化,之后IMP含量快速下降,AMP含量缓慢下降,其他关联物的含量没有显著变化。
M-4组低盐雪菜中ATP、ADP、AMP、IMP和HxR的含量变化趋势相似,前30 d基本保持不变,30 d后缓慢下降,其中第60天其ATP和IMP的含量分别为2.02 mg/100 g和3.54 mg/100 g,是初始值的29.7%和66.4%(图3D)。Hx含量前20 d基本维持不变,之后缓慢上升,第60天的含量为7.84 mg/100 g。其他呈味核苷酸关联物的含量在整个贮藏期内均没有显著变化。结果说明灭菌可有效抑制核苷酸关联物生成和降解的速率,有利于维持低盐雪菜的品质。
J-25组低盐雪菜ATP、AMP、ADP、CMP和UMP的含量变化呈先上升后下降的趋势,而在M-25、J-4和M-43 种贮藏条件下均先保持不变后下降。IMP含量在4 种贮藏条件下的变化趋势相似,先保持不变后下降,其中M-4组的下降速率最慢。Hx含量在J-25组中先上升后趋于稳定,在其他3 种贮藏条件下均持续上升。Xt含量在M-4组中基本维持不变,其他3 种贮藏条件下均呈缓慢转快速上升趋势。HxR含量在4 种贮藏条件下均缓慢下降,在M-4条件下下降最缓慢。Ad和AdR含量在4 种贮藏条件下无显著变化,且在M-4条件下含量变化最稳定。在贮藏中末期,J-25、M-25和J-4条件下ATP、ADP、AMP、IMP、GMP和CMP均有降解和转化现象,其中在J-25条件下降解和转化速率最快;在M-4条件下ATP、ADP和AMP缓慢降解和转化,而IMP、GMP、CMP和UMP的含量无显著变化。所有呈味核苷酸关联物含量在M-4贮藏期间变化速率均较慢,表明冷藏和灭菌处理对低盐雪菜中呈味核苷酸及其关联物的含量变化均有抑制作用,且二者有较好的协同效果。
未灭菌的两组低盐雪菜贮藏期间呈味核苷酸关联物的含量变化有所不同(图3A、C)。J-25组呈味核苷酸关联物的总量呈先上升后下降的变化趋势,而J-4组则是先基本维持不变后下降。J-4组各呈味核苷酸关联物的含量在前20 d也均无显著变化,之后的变化速率较J-25组缓慢。雪菜的腌制主要利用了乳酸菌在常温下所进行的乳酸发酵,而乳酸菌等微生物的活动会产生ATP,并伴随着ATP的代谢,J-4组的冷藏条件在一定程度上抑制了乳酸菌的活性,从而导致低盐雪菜中呈味核苷酸关联物含量的变化幅度小、速率慢。
灭菌的两组低盐雪菜贮藏期间呈味核苷酸关联物的含量变化也不相同(图3B、D)。两组呈味核苷酸关联物的总量均呈先不变后缓慢下降的变化趋势,各呈味核苷酸关联物的含量变化均较缓慢。不同的是,M-25组Xt的含量在贮藏期内持续升高,而M-4组Xt的含量始终基本保持不变。此外,在贮藏中后期,M-4组各呈味核苷酸关联物的含量变化较M-25组更缓慢。研究表明,低温可抑制微生物和内源酶活性,从而延缓鲈鱼中ATP及其关联物的降解速率。在低温贮藏条件下海鲈鱼片中ATP及关联物的降解规律的研究中,发现冷藏抑制其内源酶活性,延缓ATP和ADP的降解。综上所述,冷藏条件可能抑制了低盐雪菜中微生物及相关酶的活性,从而有效降低核苷酸及关联物含量变化的速率,有利于低盐雪菜品质的保持。
4 低盐雪菜中ATP关联物总量的
ATP及其关联产物主要包括ADP、AMP、IMP、HxR、Hx、AdR、Ad、Xt等。IMP和AMP呈鲜味,而HxR和Hx呈苦味,由ATP代谢产生的各种滋味物质共同作用,对食品的鲜味等特征有着重要影响。ATP作为重要的能量载体,在微生物中的含量较为恒定,其总量与微生物的数量呈正比。低盐雪菜中含有大量乳酸菌等发酵菌,是ATP的重要来源。
J-25组中ATP关联物总含量到第3天显著上升了13.1%,之后开始快速下降。而M-25组中ATP关联物总含量在前9 d基本保持不变,然后开始以较快速度下降,说明低盐雪菜中微生物的生命活动对ATP关联物的总含量有显著影响。J-4组中ATP关联物的总含量在前20 d缓慢上升,但与灭菌组无显著差异,这可能是冷藏条件在一定程度上抑制了微生物的代谢活动。J-4组中ATP关联物的总含量在第20天开始下降,第30天后快速下降;而M-4组中ATP关联物总含量在第40天才开始以较快速度下降。说明微生物的代谢活动对低盐雪菜中ATP关联物总含量有影响。
鱼类死后肌肉中ATP降解途径多为ATP→ADP→AMP→IMP→HxR→Hx,研究发现缢蛏和文蛤中ATP的降解途径基本相同,且都有2 种:ATP→ADP→AMP→AdR→HxR→Hx→Xt和ATP→ADP→AMP→IMP→HxR→Hx→Xt。综合2.4节和2.5节分析结果,与水产品不同,低盐雪菜贮藏期间ATP关联物总含量变化显著,由于微生物的作用,其中可能存在着更复杂的降解路径。
5 低盐雪菜中4 种核酸来源呈味核苷酸总量的变化
AMP、GMP、CMP和UMP 4 种核苷酸是核糖核酸的基本组成单位,可由核酸在核酸酶的作用下降解得到。在低盐雪菜中,4 种核苷酸的含量变化可能与其中含有大量微生物产生的RNA密切相关。AMP、GMP、CMP和UMP 4 种核苷酸都呈现鲜味,故通过4 种呈味核苷酸的总量变化定性描述其对雪菜鲜味品质的影响。
由图5可知,J-25组中4 种核苷酸总量在前3 d快速上升,在第3天达到最大值(8.79 mg/100 g),之后持续快速下降,第18天趋于0 mg/100 g,结果表明贮藏前期微生物对低盐雪菜的鲜味有一定贡献,但它也直接导致贮藏后期低盐雪菜中4 种核苷酸总量快速下降,不利于低盐雪菜的贮藏。而M-25组4 种核苷酸总量在前3 d缓慢上升了5.8%,之后由慢速下降到第12天转为快速下降,直到第18天含量变为2.04 mg/100 g,说明灭菌处理可显著抑制低盐雪菜中4 种核苷酸总含量的下降。
J-4组中4 种核苷酸总量在前10 d缓慢下降了6.3%,之后基本保持稳定,30 d后开始以较快速度下降,直到第60天总量变为1.76 mg/100 g。与J-25组贮藏结果不同,这可能是冷藏条件抑制了微生物的代谢活动以及相关酶活性。M-4组中4 种核苷酸总量在前20 d缓慢上升,这可能是冷藏结合灭菌条件使得核酸降解的速率略大于4 种核苷酸降解的速率所致,之后以较慢的速率下降,第60天4 种核苷酸总量为4.30 mg/100 g,比J-4组同一时期的总量高出了144.3%,再次说明灭菌处理可显著抑制低盐雪菜中4 种核苷酸总含量的下降,且协同冷藏条件的抑制效果更明显。
在冷藏条件下,贮藏前期微生物对低盐雪菜中4 种核苷酸的含量没有明显影响,但在贮藏后期加快了4 种核苷酸总含量的下降速率,使得低盐雪菜鲜味降低,进而使低盐雪菜品质下降。
结 论
本研究建立了高效分离测定低盐雪菜中呈味核苷酸关联产物的HPLC方法,并探究了低盐雪菜在4 种不同贮藏条件下感官品质和呈味核苷酸关联物含量的变化。结果表明,J-25、M-25、J-4和M-44 种不同贮藏条件下低盐雪菜的感官货架期分别为9、18、40 d和60 d。灭菌和低温冷藏处理均能延长雪菜货架期,且二者具有较优的协同作用。新鲜低盐雪菜中ATP、IMP、CMP和Hx是主要的呈味核苷酸关联物,分别占呈味核苷酸关联物总量的37.2%、15.4%、7.1%、8.3%,贮藏期间低盐雪菜中各呈味核苷酸关联物会发生降解和转化。M-25组低盐雪菜中各呈味核苷酸关联物及其总量的变化均较J-25组慢,M-4组的变化同样较J-4组慢,即在相同贮藏温度下,灭菌组雪菜贮藏期间各呈味核苷酸关联物有更慢的变化速率。J-4和M-4组雪菜中呈味核苷酸关联物的变化速率均比同等条件下常温贮藏雪菜组慢。M-4组雪菜中呈味核苷酸关联物的变化比其他3 组更缓慢,说明灭菌和冷藏对雪菜中各呈味核苷酸关联物变化速率的抑制有协同作用。此外,低盐雪菜中与ATP相关的呈味核苷酸关联物总量和核酸来源的呈味核苷酸总量在灭菌协同冷藏条件下变化最缓慢。综上所述,低盐雪菜中微生物的代谢活动和较高的贮藏温度会加快呈味核苷酸关联物在贮藏期间的降解和转化,灭菌处理和冷藏条件均能显著抑制低盐雪菜中呈味核苷酸关联物的含量变化,且二者具有很好的协同效果,进而有效降低低盐雪菜在贮藏期间的鲜味衰减速率。在低盐雪菜的储运过程中,可以重点从冷藏和灭菌处理两方面考虑,维持雪菜的品质。
本文《低盐雪菜中呈味核苷酸关联物的检测及贮藏过程中的变化》来源于《食品科学》2024年45卷第04期315-322,作者:徐祥,谷贵章,张进杰*,尚佳宇,林邦楚。DOI :10.7506/spkx1002-6630-20230425-252。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
实习编辑:农梦琪;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
为进一步促进动物源食品科学的发展,带动产业的技术创新,更好的保障人类身体健康和提高生活品质,北京食品科学研究院和中国食品杂志社将与陕西师范大学、新疆农业大学、浙江海洋大学、大连民族大学、西北大学于2024年10月14-15日在陕西西安共同举办“2024年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。
长按或微信扫码了解详情
为加强企业主导的产学研深度融合,促进食品科研成果转化和服务地方经济产业,由全国糖酒会主办,北京食品科学研究院、中国食品杂志社和中粮会展(北京)有限公司承办的“食品科技成果交流会”将于2024年10月29-31日糖酒会期间在深圳国际会展中心举办,以当前食品科技发展趋势和食品产业发展的重点科技需求为导向,针对食品产业发展面临的重大科技问题,交流和借鉴国外经验,为广大食品科研工作者和生产者提供新的思路,指明发展方向。
长按或微信扫码进行注册
会议招商招展
联系人:杨红;电话:010-83152138;手机:13522179918(微信同号)
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.