CN106070537A - 一种抑制虾黑变的抗氧化剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抑制虾黑变的抗氧化剂及其制备方法与应用。所述抗氧化剂为含有亚牛磺酸的水溶液，所述亚牛磺酸的浓度为0.25~80 g/L。该抗氧化剂安全高效，可以独立使用，不需进行复配即可达到传统抑制剂亚硫酸钠的抑制效果，具有广阔的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及海产品保鲜技术领域，更具体地，涉及一种抑制虾黑变的抗氧化剂及其制备方法与应用。
背景技术
中国是对虾养殖大国，对虾因肉质鲜美、营养丰富而深受广大消费者喜爱；但是对虾捕获后如果没有采取有效的措施处理，就很容易发生黑变。虽然对虾黑变不影响对虾的营养价值，但严重影响了消费者的购买欲，从而大大降低了对虾的商品价值。
传统抑制对虾黑变的方法主要是采用低温和化学保鲜剂，最常用的化学保鲜剂就是亚硫酸钠、4-己基间苯二酚等。亚硫酸钠因研究发现可能会引起食用者发生过敏以及哮喘反应，在欧美国家已被禁止使用；而4-己基间苯二酚作为目前比较有效的防黑变抑制剂，对于长期接触者或食用者潜在的危害还尚不明确。因此，寻求天然、安全、高效的防对虾黑变抑制剂越来越受到人们的重视。
发明内容
本发明的目的在于提供一种天然的、安全的、高效的抗氧化剂，所述抗氧化剂能显著抑制虾黑变。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种抑制虾黑变的抗氧化剂，所述抗氧化剂为含有亚牛磺酸的水溶液，所述亚牛磺酸的浓度为0.25~80 g/L。
发明人发现亚牛磺酸从浓度为0.25 g/L开始具有抑制效果，10~40g/L时达到较为理想的效果，因此优选所述亚牛磺酸的浓度为10~40 g/L。
亚牛磺酸是生物体中广泛存在的一种天然化合物，因此对人体无毒害作用。它可以从翡翠贻贝、马氏珠母贝、企鹅珍珠贝、大珠母贝、扇贝、牡蛎、文蛤、章鱼、鱿鱼等等海洋生物中提取获得。亚牛磺酸的水溶性好。发明人发现亚牛磺酸能够有效抑制多酚氧化酶的活性，并且在上述浓度下的亚牛磺酸水溶液能够作为保鲜剂抑制虾黑变。
所述抗氧化剂在抑制虾黑变中的应用。所述抗氧化剂在同样浓度下可达到亚硫酸钠的抑制黑变效果，具有广阔的市场前景。
所述抗氧化剂对虾的处理方式不进行特殊的限定。
为更好地与虾进行充分接触，优选地，将虾浸泡于所述抗氧化剂中5~100 min，优选为30~60 min。
更进一步地，在浸泡所述抗氧化剂前，先用冰水将虾猝死。
为了操作更加方便，优选地，将所述抗氧化剂喷洒到虾上。进一步地，所述抗氧化剂的喷洒用量为每克虾1~5 ml。
更进一步地，将处理后的虾沥干，用聚乙烯食品包装袋进行包装，然后置于4℃冷藏。
所述虾种类为对虾，具体为凡纳滨对虾、斑节对虾、中国对虾、罗氏沼虾、日本对虾等。
所述抗氧化剂在抑制虾的多酚氧化酶活性中的应用。
具体操作如下：将所述抗氧化剂与含有多酚氧化酶的物质混合，然后依次加入磷酸缓冲液、左旋多巴，在40~45 ℃的水浴中反应。
优选地，可将含有虾的多酚氧化酶的物质配制成溶液再与抗氧化剂进行混合。
更优选地，多酚氧化酶溶液中多酚氧化酶的浓度为2~3 g/L。
本发明所使用的亚牛磺酸可以从市场上购买得到，也可以从海洋生物中提取亚牛磺酸得到。
本发明的另外一个目的提供上述抗氧化剂的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：
S1. 从海洋生物中提取亚牛磺酸；
S2. 配制成浓度为0.25~80 g/L的亚牛磺酸水溶液。
所述海洋生物为翡翠贻贝、马氏珠母贝、企鹅珍珠贝、大珠母贝、扇贝、牡蛎、文蛤、章鱼或鱿鱼。
其中，提取方法可参考现有技术，优选采用以下两种提取方法：
将海洋生物粉碎，加水，加热到40~80 ℃，进行热水提取10~60 min，然后过滤，在低温下对过滤液进行透析，对透析液用尼龙膜过滤，然后对过滤液进行层析分离，收集分离的组分，经冷冻干燥后即得到亚牛磺酸。
尼龙膜优选采用0.45 μm。层析分离的条件为采用Sephadex G-25-80柱，流动相为0.02 mol/L磷酸缓冲液。
或者，将海洋生物粉碎，加水，用功率为100~600W的超声波处理10~60 min，然后过滤，在低温下对过滤液进行透析，对透析液用尼龙膜过滤，然后对过滤液进行层析分离，收集分离的组分，经冷冻干燥后即得到亚牛磺酸。
上述两种提取方法都能有效得到亚牛磺酸，并经检验，亚牛磺酸的纯度能够到达95%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
发明人发现亚牛磺酸能够有效抑制多酚氧化酶的活性，并将其配制成一定浓度的亚牛磺酸水溶液，作为保鲜剂抑制虾黑变，其操作简单，能够有效抑制虾的黑变。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步详细说明。实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的内容做任何形式的限定。
从海洋生物中提取亚牛磺酸
第一种提取方法
将从市场购买的翡翠贻贝清洗干净，用匀浆机粉碎，加入30 mL/g(水/样品)加入蒸馏水，加热到60 ℃进行热水提取50 min，然后过滤，在4 ℃下24 h内对过滤液进行透析3次，对透析液用0.45μm尼龙膜过滤，然后对过滤液进行Sephadex G-25-80柱层析(40 cm×2.5cm)分离，流动相为0.02 mol/L磷酸缓冲液(pH5.7)，收集分离的组分，经冷冻干燥和粉碎后即为制备的亚牛磺酸粉末。
第二种提取方法
将从市场购买的马氏珠母贝肉清洗干净，用匀浆机粉碎，加入20 mL/g(水/样品)加入蒸馏水，用500 W的超声波处理40 min，，然后过滤，在4 ℃下24 h内对过滤液进行透析3次，对透析液用0.45μm尼龙膜过滤，然后对过滤液进行Sephadex G-25-80柱层析(40 cm×2.5cm)分离，流动相为0.02 mol/L磷酸缓冲液(pH5.7)，收集分离的组分，经冷冻干燥和粉碎后即为制备的亚牛磺酸粉末。
第三种提取方法
将从市场购买的章鱼清洗干净，用匀浆机粉碎，加入20 mL/g(水/样品)加入蒸馏水，用400 W的超声波处理50 min，然后过滤，在4 ℃下24 h内对过滤液进行透析3次，对透析液用0.45μm尼龙膜过滤，然后对过滤液进行Sephadex G-25-80柱层析(40 cm×2.5cm)分离，流动相为0.02 mol/L磷酸缓冲液(pH5.7)，收集分离的组分，经冷冻干燥和粉碎后即为制备的亚牛磺酸粉末。
分别对上述三种提取方法得到的亚牛磺酸进行检测，其纯度达到95%。
本实施例采用的多酚氧化酶溶液中虾的多酚氧化酶的浓度为2 g/L。
检测方法
后述的实施例及对比例采用以下方法进行检测。
检验虾黑变的具体方法：
采用感官评定法。评定小组由5 名感官评定人员组成，采用10分制法评定，要求评定人员对虾的黑变从0~10分范围内进行评分：其中0分为无黑变现象，2分为轻微(约20%虾体表面黑变)；4分为中度(20%~40%虾体表面黑变)；6分为显著(40%~60%虾体表面黑变)；8 分为严重(60%~80%虾体表面黑变)；10为极严重 (80%~100%虾体表面黑变)。
检验多酚氧化酶的活性的方法：
取100 μL PPO酶液，加入400 μL 0.05 mol/L磷酸盐缓冲液（pH6.0），再加入600 μL 15mmol/L 左旋多巴溶液（去离子水配置）后立即在45℃水浴中反应5 min，用紫外可见分光光度计检测475nm处的吸光度。空白对照：用100μL去离子水代替PPO酶液，其他按照上述操作执行。酶活定义：475nm下吸光度值每分钟增加0.001为一个酶活单位。（单位A475nm/min）。
A 1 为PPO酶液的吸光度值；A 2 为空白对照的吸光度值；t 为反应时间(min)。
实施例1
利用上述制备得到的亚牛磺酸粉末，配制成浓度为10 g/L的亚牛磺酸水溶液。
抑制虾的多酚氧化酶活性的测试：将100 μL的上述亚牛磺酸溶液与100 μL 多酚氧化酶液混合，在25℃下放置30 min，然后加入400 μL磷酸缓冲液（pH 5.7）；再加入600 μL15 mmol/L左旋多巴，放置在45 ℃水浴中反应5 min，然后进行检测，多酚氧化酶的活性下降到40%左右。
对虾黑变试验：将对虾用冰水猝死后捞出，再浸泡于上述亚牛磺酸溶液中30 min，捞出沥干后用聚乙烯食品包装袋包装后在4 ℃下贮藏10天，经检测，对虾黑变减少了60%。
实施例2
利用上述制备得到的亚牛磺酸粉末，配制成浓度为40 g/L的亚牛磺酸水溶液。
抑制虾的多酚氧化酶活性的测试：将100 μL的上述亚牛磺酸溶液与100 μL 多酚氧化酶液混合，在25℃下放置30 min，然后加入400 μL磷酸缓冲液（pH 5.7）；再加入600 μL15 mmol/L左旋多巴，放置在45 ℃水浴中反应5 min，然后进行检测，多酚氧化酶的活性下降到5%左右。
对虾黑变试验：将对虾用冰水猝死后捞出，再浸泡于上述亚牛磺酸溶液中20 min，捞出沥干后用聚乙烯食品包装袋包装后在4 ℃下贮藏10天，经检测，对虾黑变减少了100%（即未发生黑变）。
实施例3
利用上述制备得到的亚牛磺酸粉末，配制成浓度为20 g/L的亚牛磺酸水溶液。
抑制虾的多酚氧化酶活性的测试：将100 μL的上述亚牛磺酸溶液与100 μL 多酚氧化酶液混合，在25℃下放置30 min，然后加入400 μL磷酸缓冲液（pH 5.7）；再加入600 μL15 mmol/L左旋多巴，放置在45 ℃水浴中反应5 min，然后进行检测，多酚氧化酶的活性下降到25%左右。
对虾黑变试验：将对虾用冰水猝死后捞出，再浸泡于上述亚牛磺酸溶液中40 min，捞出沥干后用聚乙烯食品包装袋包装后在4 ℃下贮藏10天，经检测，对虾黑变减少了80%。
实施例4
利用上述制备得到的亚牛磺酸粉末，配制成浓度为0.25 g/L的亚牛磺酸水溶液。
抑制虾的多酚氧化酶活性的测试：将100 μL的上述亚牛磺酸溶液与100 μL 多酚氧化酶液混合，在25℃下放置30 min，然后加入400 μL磷酸缓冲液（pH 5.7）；再加入600 μL15 mmol/L左旋多巴，放置在45 ℃水浴中反应5 min，然后进行检测，多酚氧化酶的活性下降到90%左右。
对虾黑变试验：将对虾用冰水猝死后捞出，再浸泡于亚牛磺酸溶液中100 min，捞出沥干后用聚乙烯食品包装袋包装后在4 ℃下贮藏10天，经检测，对虾黑变减少了20%。
实施例5
利用上述制备得到的亚牛磺酸粉末，配制成浓度为80 g/L的亚牛磺酸水溶液。
抑制虾的多酚氧化酶活性的测试：将100 μL的上述亚牛磺酸溶液与100 μL 多酚氧化酶液混合，在25℃下放置30 min，然后加入400 μL磷酸缓冲液（pH 5.7）；再加入600 μL15 mmol/L左旋多巴，放置在45 ℃水浴中反应5 min，然后进行检测，多酚氧化酶的活性下降到3.5%左右。
对虾黑变试验：将对虾用冰水猝死后捞出，再浸泡于亚牛磺酸溶液中5 min，捞出沥干后用聚乙烯食品包装袋包装后在4 ℃下贮藏10天，经检测，对虾黑变减少了100%（即未发生黑变）。
实施例6
利用上述制备得到的亚牛磺酸粉末，配制成浓度为60 g/L的亚牛磺酸水溶液。
抑制虾的多酚氧化酶活性的测试：将100 μL的上述亚牛磺酸溶液与100 μL 多酚氧化酶液混合，在25℃下放置30 min，然后加入400 μL磷酸缓冲液（pH 5.7）；再加入600 μL15 mmol/L左旋多巴，放置在45 ℃水浴中反应5 min，然后进行检测，多酚氧化酶的活性下降到4%左右。
对虾黑变试验：将对虾用冰水猝死后捞出，再浸泡于亚牛磺酸溶液中20 min，捞出沥干后用聚乙烯食品包装袋包装后在4 ℃下贮藏10天，经检测，对虾黑变减少了100%（即未发生黑变）。
实施例7
利用上述制备得到的亚牛磺酸粉末，配制成浓度为40 g/L的亚牛磺酸水溶液。
对虾黑变试验：将该亚牛磺酸水溶液喷洒到虾上，喷洒的用量为每克虾3 ml，用聚乙烯食品包装袋包装后在4 ℃下贮藏10天，经检测，对虾黑变减少了100%（即未发生黑变）。
实施例8
利用上述制备得到的亚牛磺酸粉末，配制成浓度为10 g/L的亚牛磺酸水溶液。
对虾黑变试验：将该亚牛磺酸水溶液喷洒到虾上，喷洒的用量为每克虾5ml，用聚乙烯食品包装袋包装后在4 ℃下贮藏10天，经检测，对虾黑变减少了60%。
实施例9
利用上述制备得到的亚牛磺酸粉末，配制成浓度为80 g/L的亚牛磺酸水溶液。
对虾黑变试验：将该亚牛磺酸水溶液喷洒到虾上，喷洒的用量为每克虾1 ml，用聚乙烯食品包装袋包装后在4 ℃下贮藏10天，经检测，对虾黑变减少了90%。
实施例10
本对比例采用经市面上购买得到亚牛磺酸（纯度＞98%），将其配制成浓度为40 g/L的亚牛磺酸水溶液。
对虾黑变试验：将对虾用冰水猝死后捞出，再浸泡于上述亚牛磺酸水溶液中20min，捞出沥干后用聚乙烯食品包装袋包装后在4 ℃下贮藏10天，经检测，对虾黑变减少了100%（即未发生黑变）。
对比例1
本对比例采用亚硫酸钠，将其配制成浓度为40 g/L的亚硫酸钠水溶液。
对虾黑变试验：将对虾用冰水猝死后捞出，再浸泡于上述亚硫酸钠水溶液中20min，捞出沥干后用聚乙烯食品包装袋包装后在4 ℃下贮藏10天，经检测，对虾黑变减少了80%。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抑制虾黑变的抗氧化剂，其特征在于，所述抗氧化剂为含有亚牛磺酸的水溶液，所述亚牛磺酸的浓度为0.25~80 g/L。
2. 根据权利要求1所述的抗氧化剂，其特征在于，所述亚牛磺酸的浓度为10~40 g/L。
3.权利要求1所述抗氧化剂在抑制虾黑变中的应用。
4. 根据权利要求3所述的应用，其特征在于，将虾浸泡于所述抗氧化剂中5~100 min。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，在浸泡所述抗氧化剂前，先用冰水将虾猝死。
6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，将所述抗氧化剂喷洒到虾上。
7. 根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述抗氧化剂的喷洒用量为每克虾1~5ml。
8.权利要求1所述抗氧化剂在抑制虾的多酚氧化酶活性中的应用。
9.一种权利要求1所述抗氧化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 从海洋生物中提取亚牛磺酸；
S2. 配制成浓度为0.25~80 g/L的亚牛磺酸水溶液。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述海洋生物为翡翠贻贝、马氏珠母贝、企鹅珍珠贝、大珠母贝、扇贝、牡蛎、文蛤、章鱼或鱿鱼。
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