江洋,刘茹|外裹糊处理对油炸草鱼块的晚期糖基化终末产物的影响

研究亮点


华中农业大学水产品加工与品质控制团队,系统研究水产品贮藏中品质变化规律与保鲜技术、鱼蛋白胶凝机制与鱼糜制品品质调控技术、鱼肉腥味调控机制与传统鱼制品工业化生产及副产物高效利用技术,建立了一整套水产品品质评价、保鲜与精深加工技术体系。

晚期糖基化终末产物(AGEs)是过量的羰基化合物和蛋白质结合的产物,会导致人体衰老,与心血管疾病和阿兹海默症的发生密切相关。膳食摄入是体内AGEs累积的重要途径,设法降低食品中AGEs含量对人体健康具有积极意义。本文所关注的是裹糊处理对油炸草鱼块中晚期糖基化终末产物(AGEs)形成的影响。草鱼油炸过程中,水分流失、油脂吸收、美拉德反应和油脂氧化主要发生在鱼块外层,长时间加热会引起CML(羧甲基赖氨酸)和荧光AGEs含量显著增加,裹糊处理可有效降低蛋白质与高温油脂的直接接触,进而显著降低了AGEs含量。该实验结果为开发健康油炸水产品提供了理论依据。




基金项目国家重点研发计划项目(2018YFD0901005)
作者简介:江洋,硕士研究生. 研究方向:水产品加工与贮藏. E-mail: 493626417@qq.com
通信作者:刘茹,博士,教授. 研究方向:水产品加工与贮藏. E-mail: liuru@mail.hzau.edu.cn
外裹糊处理对油炸草鱼块的晚期糖基化终末产物的影响

江洋,时浩楠,贾才华,荣建华,熊善柏,刘茹

华中农业大学食品科学技术学院/国家大宗淡水鱼加工技术研发分中心(武汉),武汉 430070

摘要以草鱼(Ctenopharyngodon idella)为原料,制备油炸时间为0、30、90、120、180、240、300 s的直接油炸草鱼块(deep-fried fish nuggets,DFN)和外裹糊油炸草鱼块(breaded fish nuggets,BFN),对鱼块内外层的晚期糖基化终末产物(AGEs)含量和理化特性进行测定。结果表明:草鱼油炸过程中,水分流失、油脂吸收、美拉德反应和油脂氧化主要发生在鱼块外层。因此,油炸300 s后,DFN和BFN外层的羧甲基赖氨酸(CML)含量分别是内层的5.6和6.4倍。油炸时间延长会加剧鱼块内外层的水分流失和油脂吸收,丙二醛含量则先升高后趋于稳定。长时间加热还会引起鱼块外层的美拉德褐变颜色加深,CML和荧光AGEs含量显著增加。与DFN相比,BFN外层水分含量更低,油脂含量更高,在油炸后期美拉德褐变和荧光AGEs含量加速上升,但外裹糊的使用阻止了蛋白质与高温油脂直接接触,因此,油炸300 s后BFN外层的CML和荧光AGEs含量比DFN外层分别减少了34.6%和20.8%。外裹糊的使用还显著降低了鱼块内层的CML含量,对内层荧光AGEs含量则没有显著影响。以上结果表明,外裹糊的使用以及减少油炸时间均可以降低鱼块内外层的AGEs含量。

关键词油炸;草鱼块;油炸时间;外裹糊;复合保鲜;油脂氧化 ;食品安全

油炸食品加工速度快,品质稳定,具有独特的风味和良好的口感质地,然而油炸食品也会带来一些健康问题,如终产品中油脂含量过高以及高温油炸过程中产生的一些有害物质。近年来的研究则发现,在一些高蛋白的食品中(例如肉类),晚期糖基化终末产物(advanced glycation endproducts,AGEs)的含量较高。而高AGEs饮食已经被证实与心血管疾病、阿兹海默症的发生密切相关。因此,有必要采取合适的工艺降低油炸肉制品中的AGEs含量,提高食品安全性。

草鱼是我国产量最大的水产品,2018年全国草鱼产量超过550万t。为了获得更好的产品品质和更高的得率,油炸鱼块时经常会进行裹糊、裹糠处理。这些处理方式改变了鱼块外层的理化组分,可能会导致AGEs含量和理化性质的差异。但目前还未见研究比较外裹糊的使用对油炸草鱼中AGEs含量和理化特性的影响的报道。
本研究以草鱼为原料,在不同时间下进行油炸,分别制备直接油炸草鱼块(deep-fried fish nuggets,DFN)和油炸外裹糊草鱼块(breaded fish nuggets,BFN)。对2种方式制备的鱼块内外层AGEs含量和理化性质进行测定,确定油炸时间和外裹糊处理对油炸草鱼块安全性和理化特性的影响及AGEs主要的分布部位,为将来进一步开发健康油炸水产品提供参考依据。


见的AGEs种



图1 常见的AGEs种类


油炸过程中DFN和BFN 的CML含量的变化
羧甲基赖氨酸(Nε-carboxymethyl lysine,CML)是最主要的AGEs之一,常被用作食品中AGEs的标志物。

随着油炸时间的增加,DFN和BFN外层的CML含量都呈显著上升趋势。在整个油炸过程中,DFN外层的CML含量一直高于BFN,而CML是赖氨酸残基与羰基化合物之间发生美拉德反应的产物,因此赖氨酸残基数及蛋白质含量是CML产生的关键因素。尽管BFN的美拉德褐变程度更高,但其外层中蛋白质含量较低(约为DFN外层的1/8,限制了BFN中CML的生成量。

对鱼块内层来说,CML含量也随油炸时间的延长而增加,但增加速度明显低于外层,油炸300 s时内层CML含量只有外层的15.7%(DFN)和17.7%(BFN),可能是因为鱼块内层的温度较低且油脂含量低,油脂氧化程度(丙二醛含量)和美拉德反应程度均处于较低水平。油炸300 s时,BFN内层CML含量为(6.54 ± 0.28)mg/kg,显著低于DFN内层的(8.87 ± 0.13) mg/kg,可能是因为外裹糊的使用增加了鱼块厚度,降低了鱼块内部的温度、油脂含量和丙二醛含量。


图2  油炸过程中草鱼块CML含量的变化


油炸过程中DFN 和BFN 的荧光AGEs 含量的

变化

Ex = 340–370 nm和Em = 420–470 nm对应的荧光波段是美拉德反应产生的荧光产物的特征波长,这一强度的大小被认为是AGEs修饰蛋白质水平的重要指标。
对于鱼块外层来说,BFN的初始荧光值较高,是因为直链淀粉在Ex = 370 nm,Em = 422 nm处有荧光吸收,这与荧光AGEs的波段接近,因此BFN的初始高荧光值可以归因于外裹糊中直链淀粉本身的荧光。在30~120 s,BFN外层的荧光AGEs含量没有显著性增加,这可能是因为BFN外层蛋白质含量较少,且在此阶段美拉德反应程度较弱,导致荧光AGEs变化缓慢。在120 s之后,BFN外层的荧光AGEs含量开始迅速上升,这与A420值的变化趋势是一致的,表明此时荧光AGEs的升高是美拉德反应加速进行的结果。
对DFN外层来说,其荧光AGEs含量与CML含量呈现类似的变化趋势,表明在蛋白质充足的情况下,AGEs含量会随着油炸时间的增加不断升高。由于DFN外层具有更多的蛋白质供AGEs修饰,导致其在90 s之后一直具有高于BFN的荧光AGEs含量。
对于内层来说,加热过程中DFN和BFN的荧光AGEs含量无显著变化,且两者含量非常接近,这可能是因为DFN和BFN内层具有接近的温度和化学组分。

图3  油炸过程中鱼块中荧光AGEs含量的变化

综上所述,外裹糊阻止了鱼肉蛋白质与高温油脂的直接接触,显著降低了鱼块内外层的AGEs含量,但是使用外裹糊可能带来油脂含量高和美拉德褐变严重等问题。此外,避免长时间油炸、减少油炸鱼块外壳的食用都可以减少AGEs的摄入风险。



来源:华中农业大学学报;湖北省渔业科技超市。




(作者:江洋)

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