(一)传统鱼类腌干制品中亚硝酸盐含量分析
检测分析从批发市场购买的产量大的不同品种传统鱼类腌干制品中的亚硝酸盐含量,结果见表5-1。结果显示,不同来源的各种腌干鱼制品中均检测出亚硝酸盐,检出率达百分之百。
表5-1 腌干鱼类制品中亚硝酸盐的含量和检出率
续上表
国内食品中亚硝酸盐的限量标准为:鱼类(鲜)3mg/kg,酱腌菜20mg/kg,香肠20mg/kg,腌制肉类罐头50mg/kg,西式火腿70mg/kg,而腌制鱼类未见有亚硝酸盐限量要求。从检出量来看,除了四指马鲅、白姑鱼、黄鲫的腌干制品中亚硝酸盐含量超过3mg/kg,其余都小于3mg/kg,特别是梅香型腌干鱼制品(酶香鲳鱼、酶香马鲛)中的亚硝酸盐含量更低,均在允许的限量范围内。可见腌干鱼制品中亚硝酸盐总体含量并不高。
(二)传统鱼类腌干制品腌制过程中亚硝酸盐含量变化
鱼类腌干制品的腌制时间是依据鱼的大小而定。白姑鱼个体较小,生产上一般腌制48h;马鲛和马鲅个体较大,一般腌制72h。从鲜鱼原料开始到腌制完成整个过程中,每隔12h,取腌制样品检测其亚硝酸盐的含量,结果见图5-1。
图5-1 亚硝酸盐含量与腌制时间的关系
从图5-1可见,新鲜原料鱼体中均含有微量的亚硝酸盐,白姑鱼和马鲛是0.21mg/kg,马鲅是0.95mg/kg。
腌制初期三种鱼体中亚硝酸盐含量均呈上升趋势。其中,白姑鱼腌制过程中亚硝酸盐含量呈快速上升趋势。马鲛在腌制过程中,前36h亚硝酸盐含量快速上升,至36h时达到高峰,第48h时,亚硝酸盐含量迅速降至0.61mg/kg,然后再慢慢回升,到腌制结束时的含量为1.02 mg/kg。马鲅在腌制过程中,前24h内亚硝酸盐含量迅速上升至2.7mg/kg,在第36h则降至1.5mg/kg,在随后的腌制时间里,再呈缓慢上升趋势。这说明不同的鱼种,腌制过程中亚硝酸盐含量变化规律不同,亚硝酸盐的消长也不同。
腌干鱼类制品从新鲜原料开始腌制至腌制完成,其亚硝酸盐的含量是从低到高再到低,变化过程同蔬菜的腌制一样,会出现一个亚硝酸盐峰,刚开始腌制时,鱼体中食盐浓度低,对具有还原硝酸盐的微生物抑制作用小,它的生长繁殖快,产生亚硝酸盐速度快,所以在第一天的腌制中,亚硝酸盐增长快。由于目前腌制鱼类的加工大部分是采用一层鱼一层盐的干湿混合腌制法,对于白姑鱼等小个体鱼类,食盐的渗透快,所以在第一天后,高浓度的食盐可以不同程度地抑制那些对盐的耐受能力较弱的微生物,使硝酸盐还原过程变慢,于是,亚硝酸盐含量的峰值出现较晚,但其峰值较高,最终产品中的亚硝酸盐含量也较高。
马鲛鱼属于鲭科鱼类,体内的糖原含量较多,其乳酸生成量多,原料中酸度较高,能分解破坏亚硝酸盐。其作用机理是:亚硝酸盐与乳酸作用,产生游离的亚硝酸,亚硝酸不稳定,进一步分解产生NO。另外马鲛鱼个体适中,比白姑鱼大,加工方法同白姑鱼,所以马鲛鱼腌制过程亚硝峰出现早且峰值低,产品最终的亚硝酸盐含量也最低。马鲅鱼个体大,食盐的渗透较慢,鱼体中食盐浓度低,对具有还原硝酸盐的微生物抑制作用小,微生物生长繁殖快,产生亚硝酸盐速度快,所以在第一天的腌制中,亚硝酸盐增长快,但由于第一天腌制过程体内糖原开始分解,产生乳酸,能分解破坏部分产生的亚硝酸盐,所以其亚硝峰呈波折性缓慢上升。
检测腌制所用粗盐、鲜腌干鱼类和变质腌干鱼类中亚硝酸盐含量变化,结果见表5-2。鱼类腌制用的粗盐含有亚硝酸盐,由此可推测粗盐中的亚硝酸盐在腌制过程中一部分随盐水转移至鱼肉中。新鲜腌干制品中亚硝酸盐含量都明显高于变质腌干制品的亚硝酸盐含量。说明腌干鱼制品在贮藏过程中,亚硝酸盐含量是逐渐降低的。
表5-2 粗盐和腌干鱼制品中亚硝酸盐(NO2-)含量(x±SD)(mg/kg)
从表5-2可以看到,几种腌干鱼类中亚硝酸盐含量都小于5mg/kg,其中马鲛鱼最低,只有1.60mg/kg。我国规定食品中亚硝酸盐的限量标准为蔬菜4mg/kg,鱼类(鲜)3mg/kg,蛋类(鲜)5mg/kg,酱腌菜20mg/kg,但对腌制鱼类制品中亚硝酸盐的含量没有限量标准。如果参照酱腌菜标准,检测的腌制鱼类制品中亚硝酸盐含量均在允许的标准限量以内。这说明腌制鱼类的腌制过程会产生亚硝酸盐,但含量较低,远远低于目前我国规定的食品中亚硝酸盐允许上限。
由腌制过程中亚硝酸盐生成规律可知,亚硝酸盐含量呈峰状(出现亚硝峰),存在峰值(即最大亚硝酸盐浓度),而在亚硝峰出现后,亚硝酸盐浓度开始降低。因此,腌制鱼类的腌制时间应控制在亚硝峰的出峰期之后,才能结束腌制。这样可以大大减少腌制鱼制品中亚硝酸盐的含量,保证食用安全性。
综上,可以得出以下结论:①鱼类在传统腌制过程中会产生一定量的亚硝酸盐。一方面是腌制过程中,粗盐中亚硝酸盐会转移到鱼体中;另一方面是腌制过程中微生物如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌等细菌具有较强还原能力,能将鱼体中硝酸盐还原成亚硝酸盐。但随着鱼体自身糖原的分解产生酸性物质,有利于亚硝酸盐形成不稳定的亚硝酸,进一步分解产生NO,所以腌干鱼类制品在放置过程中其亚硝酸盐含量是逐渐降低的,并且是远远低于酱腌菜类的限量要求的。但由于腌干鱼类腌制过程蛋白质等含氮物质发生分解,产生三甲胺等胺类物质将会与亚硝酸盐进一步形成亚硝胺等物质,这是易引起人体致癌的物质,所以虽然对腌干鱼类亚硝酸盐含量的分析表明腌干鱼制品中亚硝酸盐含量并不高,但不能以此来说明其没有危害性。②通过分析腌干鱼类腌制过程中亚硝酸盐的生成及变化,表明在腌干鱼类腌制过程中,亚硝酸盐生成过程受盐度、酸度、温度、时间、有害微生物等条件的影响,特别是腌制时间必须控制在亚硝峰出现后才能结束腌制,这样可有效降低制品中亚硝酸盐的含量。这对于下一步研究鱼类腌制工艺条件的改进,降低制品中亚硝酸盐的含量,提高制品的卫生质量,保证消费者的健康,具有重要意义。
(三)传统腌干鱼类制品腌制过程中N-亚硝胺及其前体物质的变化规律
以蓝圆鲹为研究对象,分析其在室温(25℃)或低温(4℃)下、盐鱼质量比分别为1∶3、1∶5、1∶8条件下的腌制过程中N-亚硝胺及其前体物质的变化规律。
1.不同腌制时间对N-亚硝胺及前体物质等各指标的影响
采用温度为25℃和4℃、盐与鱼质量之比为1∶3的干腌法腌制,腌制时间分别在0d、2d、4d、6d、8d、10d、12d、14d、16d时测定亚硝酸盐、硝酸盐、二甲胺、三甲胺、N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺等指标,分析腌制时间对各指标的影响,并探讨其中几项指标之间的相关性。
(1)不同腌制时间对亚硝酸盐生成量的影响
不同腌制时间下测定的腌制鱼中亚硝酸盐的含量变化如图5-2所示。可以看出,原料鱼中含有微量的亚硝酸盐,约为0.30μg/g。在腌制过程中,鱼体中亚硝酸盐含量最终呈上升趋势。不论25℃,还是4℃条件下,随着腌制时间的持续,亚硝酸盐的整体变化趋势是相同的。腌制时间对亚硝酸盐的生成量会产生影响。
图5-2 腌制时间对亚硝酸盐生成量的影响
从新鲜原料开始腌制至腌制结束,随着腌制时间的延长,其亚硝酸盐的含量是从低到高再到低,说明与蔬菜的腌制一样,会出现一个亚硝峰。刚开始腌制时,鱼体中食盐浓度低,对具有还原硝酸盐的微生物抑制作用小,它生长繁殖快,之后,高浓度的食盐可以不同程度地抑制那些对盐的耐受能力较弱的微生物,使硝酸盐还原过程变慢,最终出现一个峰值。25℃条件下,腌制8~10天鱼体中亚硝酸盐生成量上升速率最快,10天达到峰值,其值为0.88 μg/g;4℃条件下,腌制10~12天鱼体中亚硝酸盐的生成速率最快,12天达到最大值0.78μg/g。
亚硝酸盐的生成量在一定时间段上升速率最快,这是因为在腌制初期,乳酸菌发酵进行得旺盛,较高的酸度除能抑制不耐酸菌的活性,使硝酸盐的还原受到抑制外,还能分解破坏亚硝酸盐。随着腌制时间的不断延长,乳酸发酵缓慢,使亚硝酸盐含量得到积累。
(2)不同腌制时间对硝酸盐生e成量的影响
图5-3 腌制时间对硝酸盐生成量的影响
不同腌制时间下测定的腌制鱼中硝酸盐含量,如图5-3所示。可以明显看出,4℃时,在整个腌制过程中,鱼体中硝酸盐的最终含量是有所下降的,与大白菜在腌渍过程中硝酸盐含量是下降的、亚硝酸盐含量是上升的这一结果一致。但是,腌制蓝圆鲹鱼肉中硝酸盐含量下降幅度不是很大,原料鱼中的硝酸盐含量为1.05mg/g,腌制结束时下降到0.88 mg/g。分析认为可能是因为盐的浓度比较高,在腌制的后期,微生物的作用逐渐减缓,所以,在腌制6天之后硝酸盐的含量变化范围不大,基本保持平稳状态。腌制的前6天硝酸盐含量下降速率最快,而在腌制开始的前期阶段亚硝酸盐的含量一直在增加,说明,在这一时间段,硝酸盐不断地转化为亚硝酸盐。
温度为25℃时,随着时间的延长,硝酸盐的含量在前2天上升,在腌制2~4天时,含量有所下降,之后缓慢上升,且最终含量增加。这与蔬菜中硝酸盐含量在整个腌制过程呈下降趋势的结果不同,可能原因是鱼肉在腌制过程中的化学与物理变化更为复杂,在腌制过程中有其他含氮物质转化为硝酸盐。
(3)不同腌制时间对三甲胺、二甲胺生成量的影响
不同腌制时间下测定的腌制鱼中三甲胺(Trimethylamine,TMA-N)和二甲胺(Dimethylamine,DMA-N)的含量,结果见图5-4。
图5-4 腌制时间对三甲胺、二甲胺生成量的影响
从图5-4中可以看出,在腌制过程中随着时间的延长,样品中三甲胺和二甲胺的含量都有不同程度的增加,表明在此过程中蛋白质发生了一些降解,由大分子的蛋白质分解成多肽、氨基酸以及一些胺类如三甲胺、二甲胺等物质,或是鱼体内的氧化三甲胺在腌制过程中被还原。
在鱼类腌制过程中,均表现为在腌制0~2天期间三甲胺、二甲胺增长速率最快,并且25℃时二甲胺和三甲胺的含量增长幅度均比4℃时大。分析认为可能是以下几种原因导致这种现象的发生:一是微生物和酶在低温(4℃)条件下活动微弱;二是在腌制刚开始时,食盐对微生物和酶还没有完全起到抑制作用;三是由于在腌制时食盐的高渗透压作用使鲜嫩的鱼肉中水分外移从而导致它们的含量相对升高,这种作用导致的升高现象主要表现在腌制初期,一旦鱼肉内外的渗透达到平衡状态则含量不会再升高。但从图5-4中三甲胺、二甲胺的含量在整个腌制期间持续上升这一点可以判断,食盐的高渗透压作用或许有一定影响,但并不是引起二甲胺和三甲胺含量升高的主要原因。
在整个腌制过程中均表现为三甲胺含量远远大于二甲胺的含量。原因可能是:腌制过程中主要在微生物的作用下将氧化三甲胺分解为三甲胺。而氧化三甲胺在氧化三甲胺酶的作用下分解为二甲胺的作用次之,因氧化三甲胺酶主要存在于鱼的内脏与血液中。
(4)不同腌制时间对N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺生成量的影响
测定不同腌制时间下的鱼体中N-二甲基亚硝胺(N-Dimethylnitrosamine,NDMA)和N-二乙基亚硝胺(N-Diethylnitrosamine,NDEA)的生成量,结果见图5-5。
图5-5 腌制时间对N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺生成量的影响
由图5-5可知,在腌制的整个过程中,N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺的变化情况与亚硝酸盐的变化情况基本保持一致,也会在一定时间段出现峰值,之后含量会有所下降,进一步表明了亚硝酸盐是形成N-亚硝胺的主要前体物质。
在整个腌制过程中N-二乙基亚硝胺的含量远远低于N-二甲基亚硝胺的含量,说明在腌制过程中形成N-二甲基亚硝胺的前体物质大量存在。随着腌制时间的不断延长,N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺的生成量逐渐增加,它们均在腌制8天时达到最大值,之后下降,慢慢趋于平缓。分析这一现象的原因可能是:在腌制过程中胺类物质和亚硝酸盐反应会生成N-亚硝胺,随着腌制时间的延长,前体物质的含量不断增加,反应的机会随之上升,所以N-亚硝胺的合成以化学合成为主,含量逐渐增加;随着时间的进一步延长,生物合成占主导,鱼体内盐度的增加导致微生物等作用减缓;另外,水分活度、pH等的变化也会影响到N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺的合成。N-亚硝胺的具体合成过程是一个极其复杂的过程,其受多种因素的影响,有待于进一步研究。
2.不同温度对N-亚硝胺及前体物质等各指标的影响
选择盐和鱼质量之比(盐度)分别为1∶3、1∶8的条件下,腌制温度分别为25℃和4℃时,在腌制0d、2d、4d、6d、8d、10d、12d、14d、16d时测定各指标,分析温度对腌干鱼各指标的影响。
(1)温度对亚硝酸盐含量的影响
腌制温度对亚硝酸盐的生成量的影响如图5-6所示。
图5-6 温度对亚硝酸盐生成量的影响
从图5-6可看出,盐与鱼质量之比为1∶3时,25℃条件下在腌制10d时达到峰值,4℃时腌制12d时出现最大值;盐与鱼质量之比为1∶8时;25℃条件下在腌制4d时达到峰值,4℃时腌制8d时达到最高峰,均表现为高温条件下峰值出现得较早,峰值也高。
分析其原因可能是:鱼体内糖原含量较少,腌制过程中发酵产生的乳酸可以分解破坏亚硝酸盐。其作用机理是:亚硝酸盐在酸的作用下产生亚硝酸,亚硝酸不稳定,分解产生NO,所以,在高温的条件下,发酵产酸较少,分解破坏的亚硝酸盐少。而在微生物的作用下生成的亚硝酸盐较多,所以差值较大,峰值就高。而低温条件下,乳酸分解破坏程度仍然在进行,但微生物的作用受到一定程度的抑制,所以差值较小,峰值相对较低。
(2)温度对硝酸盐含量的影响
温度对硝酸盐含量的影响如图5-7所示。
图5-7 温度对硝酸盐生成量的影响
从图5-7可以明显看出,在腌制过程中,温度对硝酸盐的含量影响很大。盐度为1∶8时,在25℃和4℃两种温度下,随着腌制时间的延长,硝酸盐含量有明显的增加趋势,且在腌制0~2d期间,硝酸盐含量上升速率最快;而在25℃条件下,硝酸盐含量增加更大。而盐度为1∶3、温度为25℃时,硝酸盐含量在0~2d有所增加,之后变化平缓,基本保持稳定;温度为4℃时,硝酸盐含量则在整个腌制过程中均降低。出现此现象的原因可能是,硝酸盐含量变化会受很多因素的影响,在不同温度和不同盐度下,随着时间的变化,鱼肉体内发生着复杂的变化,微生物、环境pH等均在变化。具体原因有待于进一步分析。
(3)温度对三甲胺、二甲胺生成量的影响
温度对三甲胺生成量的影响如图5-8所示。
图5-8 温度对三甲胺生成量的影响
图5-9 温度对二甲胺生成量的影响
由图5-8、图5-9可知,腌制温度对三甲胺和二甲胺的生成量影响很大。三甲胺、二甲胺的变化趋势基本相同,整体上均表现为上升趋势。温度为25℃时它们的含量远远大于4℃时的含量,并且在高温条件下,微生物活动旺盛,生成三甲胺与二甲胺的速率快。其原因主要是在高温情况下,有利于微生物的生长繁殖,加速了鱼体腐败的速度,蛋白质不断被分解而使三甲胺和二甲胺含量逐渐增加。
(4)温度对N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺合成量的影响
温度对N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺合成量的影响分别如图5-10、图5-11所示。
图5-10 温度对N-二甲基亚硝胺含量的影响
图5-11 温度对N-二乙基亚硝胺含量的影响
从图5-10、图5-11中可以看出,从整体趋势来看,随着腌制时间的延长,不同温度条件下N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺含量的变化趋势基本一致,在腌渍开始时含量有所升高,之后降低,然后达到峰值。盐度相同时,温度越高,N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺的含量越高,呈正相关。说明温度是影响N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺形成的主要因素。可能是高温利于微生物的活动,使N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺的前体物质大量生成,且高温更利于反应的进行;而且在一定条件下,温度越高,乳酸发酵越快,而酸性环境更利于N-亚硝胺的形成。
3.不同盐度对N-亚硝胺及前体物质的影响
(1)不同盐度对亚硝酸盐生成量的影响
在4℃和25℃条件下,分别在盐和鱼质量之比为1∶3、1∶5、1∶8时腌制,腌干鱼中亚硝酸盐的含量随时间的变化规律如图5-12和图5-13所示。
图5-12 4℃时不同盐度对亚硝酸盐生成量的影响
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图5-13 25℃时不同盐度对亚硝酸盐生成量的影响
由图5-13可知:在鱼类腌制过程中,亚硝酸盐含量基本上都有一个明显的高峰期,并且峰值的高低有明显的差异。4℃时不同盐度之间表现为高盐度(1∶3)的峰值很高,在腌制12d达到0.78μg/g;低盐度(1∶8)的亚硝酸盐含量次之,腌制8d达到0.73μg/g;而中间盐度(1∶5)的峰值较低,腌制14d仅为0.62μg/g。可见亚硝酸盐的含量与鱼体腌制时盐的浓度有很大关系。
低盐度(1∶8)的亚硝酸盐含量较中间盐度(1∶5)的峰值高。出现上述现象的原因可能是:在一定盐浓度范围内(1∶5),盐浓度高,可抑制污染菌的生长,使亚硝酸盐生成量少,但对亚硝酸还原酶的活性影响不大,亚硝酸盐的分解量变化不大,从而使亚硝酸盐生成量和减少量差值变小,使峰值降低。而盐浓度低时,不能抑制硝酸还原菌的生长,使得亚硝酸盐生成量多,也不能抑制亚硝酸还原酶的活性,使亚硝酸盐的分解量变化不明显,从而使亚硝酸盐生成量和减少量差值变大,因此亚硝酸盐峰值较高。当盐度达到1∶3时,高盐度抑制了污染菌的生长,使亚硝酸盐生成量少,也抑制了乳酸菌生长,更为关键的是抑制了亚硝酸还原酶的活性,使亚硝酸盐的分解量大大减少,从而使亚硝酸盐生成量和减少量差值变大,峰值提高。
当温度为25℃时却表现出随着盐浓度的增大,亚硝酸盐的峰值出现较晚且峰值较低,这与4℃时表现不一致。说明盐度并不是唯一影响亚硝酸盐生成量的主要因素,温度对其影响也较为明显,食盐在一定温度下可以抑制亚硝酸盐的产生。
总之,鱼类腌制过程中,不论在何种盐浓度下,亚硝酸盐的含量出现峰值以后,逐渐减少,最终达到一个比较稳定的值。
(2)不同盐度对硝酸盐生成量的影响
在4℃和25℃条件下,分别在盐和鱼质量之比为1∶3、1∶5、1∶8 时腌制,腌制鱼中硝酸盐的含量随时间的变化规律如图5-14、图5-15所示。
图5-14 4℃时不同盐度对硝酸盐生成量的影响
图5-15 25℃时不同盐度对硝酸盐生成量的影响
从图5-14和图5-15可以看出,在室温与低温条件下,不同盐度腌制鱼时,随着腌制时间的变化,硝酸盐的含量变化较为复杂。对比两图可明显看出,盐度为1∶3、1∶5时,温度为25℃和4℃下的硝酸盐含量均在整个腌制过程中变化范围不大,且腌制结束时含量较低;而盐度为1∶8时,在整个腌制过程中硝酸盐含量出现上升趋势,且最终硝酸盐含量较高。这与蔬菜在整个腌制过程中硝酸盐含量呈下降趋势的结果不符。出现这种现象的原因可能是:蔬菜本身硝酸盐含量比较高,在腌制的过程中逐步转化为亚硝酸盐而呈现下降趋势,而鱼肉本身硝酸盐含量不高,在腌制过程中会转化为亚硝酸盐,但是,随着腌制的进行,蛋白质等物质逐渐分解产生一些含氮的物质,这些含氮物质在某些微生物的作用下又进一步合成硝酸盐,在合成量大于分解量的时候导致硝酸盐的含量增加。
(3)不同盐度对三甲胺和二甲胺生成量的影响
不同盐度对三甲胺和二甲胺生成量的影响分别如图5-16、图5-17所示。
图5-16 4℃时不同盐度对三甲胺、二甲胺生成量的影响
图5-17 25℃时不同盐度对三甲胺、二甲胺生成量的影响
由图5-16、图5-17可以看出,整体上三甲胺与二甲胺的最终含量是升高的,且高温条件下增高的趋势更为明显。温度为4℃,在不同盐度条件下腌制时,三甲胺均表现出在腌制2d后达到最大值,低盐度的峰值最高,高盐度次之,中间盐度最低,之后下降,但变化趋势较为缓慢;二甲胺则随着腌制时间的延长,不同盐度条件下均表现出上升趋势,在一定时间达到峰值,峰值大小情况同三甲胺一致。温度为25℃,在不同盐度条件下腌制时,三甲胺与二甲胺的含量随着时间的延长总体上表现为上升趋势,且均在腌制0~2天时上升速率最快。三甲胺与二甲胺的含量随着盐度的升高而降低。盐度对二甲胺与三甲胺的含量影响很明显。
分析这一现象的原因可能是:低温(4℃)条件下不利于微生物的活动,鱼体腐败变慢,产生的胺类物质相对较少,且与亚硝酸盐等发生化学反应,所以在后期胺类物质含量降低;高温(25℃)条件下,微生物活动频繁,鱼体腐败变质产生的胺类物质多,生成量大于反应的消耗量,所以表现出逐步上升的情况。而且低温下,发酵反应进行得较慢,不利于某些化学反应的进行,所以二甲胺的生成量仍然大于消耗量,表现出增加趋势。
总体来看,在25℃条件下腌制时三甲胺含量明显高于4℃条件下腌制时三甲胺的含量。分析其原因可能是:鱼体内有一种叫氧化三甲胺的物质,三甲胺是氧化三甲胺的还原产物,绝大多数海水鱼类含有数量不等的氧化三甲胺,当鱼类死后,在微生物和酶的作用下,氧化三甲胺被还原为三甲胺;随着鱼类鲜度的下降,三甲胺的数量就逐渐增加。25℃条件下,在微生物的作用下,氧化三甲胺不断被还原为三甲胺,所以导致三甲胺含量不断上升。盐度为1∶8时,三甲胺含量最高,而盐度为1∶3时三甲胺含量最低。其原因可能是:随着盐度的增加,微生物受到抑制作用。4℃条件下,在温度和盐度的共同作用下,使得三甲胺在盐度为1∶3时腌制2天达到峰值,之后总体呈下降趋势。原因可能是:在此温度下,微生物活动受到抑制,另外,可能盐度太大,也会抑制微生物的作用,所以2天后呈现下降趋势;而4℃条件下,二甲胺的含量也逐渐上升,表明低温也利于二甲胺的生成。其原因可能是在低温条件下,微生物的活动受到一定程度的抑制,此时,氧化三甲胺主要在氧化三甲胺酶的作用下分解生成二甲胺和甲醛。
(4)不同盐度对N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺生成量的影响
不同盐度对N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺生成量的影响分别如图5-18、图5-19所示。
图5-18 不同盐度对N-二甲基亚硝胺生成量的影响
图5-19 不同盐度对N-二乙基亚硝胺生成量的影响
由图5-18和图5-19可明显看出,温度相同时,盐度对N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺含量的影响较大。盐度为1∶5时,N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺的含量最高;盐度为1∶8时N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺的含量大于盐度为1∶3时的含量。盐度相同时,高温(25℃)条件下的N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺的含量高于低温(4℃)条件下的含量。
分析其原因可能是:在腌制过程中,N-亚硝胺主要通过亚硝化途径来合成。盐度为1∶3时,大部分微生物受到抑制作用。此时,它们的合成是由化学途径完成的,随着前体物质(如亚硝酸盐、二甲胺、硝酸盐等)含量的变化而呈现不稳定的波动。盐度为1∶5时,可能在部分嗜盐菌的作用下,N-二甲基亚硝胺的合成是由化学途径和生物途径共同完成,所以通过化学合成作用使其含量达到峰值后,在微生物的作用下缓慢变化。盐度为1∶8时,可能此时生物合成占主导地位,使得整个过程变化平缓。
另外,在鱼类腌制过程中,可能存在的部分嗜盐菌适合在盐度为1∶5的条件下生存,使得大量的前体物质存在,导致N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺的含量较高。而另外两个盐度可能不适合微生物的生长,导致N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺的生物合成过程变得较为缓慢,所以含量相对较低。
4.食盐种类对腌制鱼中N-亚硝胺及前体物质的影响
(1)不同种类食盐对腌制鱼中亚硝酸盐含量的影响
两种食盐对腌制鱼中亚硝酸含量的影响如图5-20所示。
图5-20 盐的种类对腌制鱼中亚硝酸盐含量的影响
从图5-20可以看出,室温下,用湿腌法腌制腌干鱼的过程中,随着腌制时间的延长,亚硝酸盐含量有先升高再降低然后升高的趋势。用自然晶盐腌制时,腌制60h时出现第一个亚硝峰,峰值为0.97μg/g;用粗盐腌制24h出现第一个亚硝峰,峰值为1.22μg/g,两峰值与腌制前(0.38μg/g)差异显著(p<0.05),并且不同种类食盐之间的两峰值间差异显著(p<0.05);腌制结束时,最大值分别达到为1.97μg/g、3.96μg/g,两值之间差异显著(p<0.05),说明用不同种类的食盐(晶盐与粗盐)腌制鱼时,鱼中亚硝酸盐的含量存在显著差异。用粗盐腌制时达到的峰值远远高于用晶盐腌制时达到的峰值。原因可能是粗盐中存在杂质、微生物等有利于亚硝酸盐的生成,或者粗盐本身含有亚硝酸盐,在腌制过程中转移到鱼体中,最终导致亚硝酸盐含量的升高。
(2)不同种类食盐对腌制鱼中硝酸盐含量的影响
两种食盐对腌制鱼中硝酸盐含量的影响如图5-21所示。
图5-21 盐的种类对腌制鱼中硝酸盐含量的影响
从图5-21可以看出,在腌制时间为0~24h时硝酸盐含量显著下降,自然晶盐腌制24h时硝酸盐含量下降到0.60mg/g,粗盐腌制24h时硝酸盐含量下降到0.71mg/g,均与腌制前(0.95mg/g)差异显著(p<0.05)。腌制结束时,硝酸盐含量为别为0.71mg/g、0.72mg/g,无显著差异(p>0.05)。说明在腌制结束时,食盐的种类对硝酸盐含量的影响不显著。但是,在腌制过程中,晶盐腌制时,硝酸盐含量低于粗盐腌制时硝酸盐的含量,进一步表明粗盐中含有杂质。
(3)不同种类食盐对腌制鱼中三甲胺和二甲胺含量的影响
两种食盐对腌制鱼中三甲胺和二甲胺含量的影响分别如图5-22、图5-23所示。
图5-22 盐的种类对腌制鱼中三甲胺含量的影响
从图5-22可以看出,室温(25℃)下,采用湿腌法腌制时,不同种类的食盐对三甲胺含量变化的影响不同。用粗盐腌制12h时三甲胺含量达到最大值16.68μg/g,与腌制前(8.06μg/g)差异显著(p<0.05),之后,三甲胺含量显著下降;用自然晶盐腌制24h时三甲胺含量达到最大值14.22μg/g,与腌制前(8.06μg/g)差异显著(p<0.05),最终三甲胺含量显著下降(p<0.05),并且两峰值差异显著(p=0.001<0.05)。整体来看,用粗盐腌制时三甲胺的含量更高,说明粗盐中含有一定的杂质与微生物等,使得蛋白质更容易分解,鱼体更容易腐败。
图5-23 盐的种类对腌制鱼中二甲胺含量的影响
从图5-23可看出,室温(25℃)下,采用湿腌法使用不同种类食盐腌制时,二甲胺的含量均在腌制12h时达到最大值,分别为7.18μg/g、5.35μg/g,与腌制前(4.01μg/g)差异显著(p<0.05),两峰值间差异也显著(p<0.05)。说明腌制过程中二甲胺的含量会显著升高,并且食盐种类不同二甲胺含量升高的程度不同。之后,两种食盐条件下二甲胺的含量均缓慢下降,变化范围不大,并且粗盐腌制下二甲胺的含量低于晶盐腌制下二甲胺的含量。其原因可能是,在此腌制条件下,氧化三甲胺主要在微生物的作用下还原成三甲胺,其次是在氧化三甲胺酶的作用下生成的二甲胺的量较少,而粗盐中微生物较多,所以主要生成三甲胺,而二甲胺的含量相对较低。
(4)不同种类食盐对腌制鱼中N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺含量的影响
用不同种类的食盐腌制鱼,整个腌制过程中N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺含量变化趋势分别如图5-24、图5-25所示。
图5-24 食盐种类对腌制鱼中N-二甲基亚硝胺含量的影响
图5-25 食盐种类对腌制鱼中N-二乙基亚硝胺含量的影响
由图5-24和图5-25可知,随着腌制时间的延长,不同种类食盐腌制的鱼体中N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺含量的变化趋势相同。但是,从图上可明显看出,在整个腌制过程中,除腌制前期两种食盐腌制的鱼体中N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺的含量差别不大,随着腌制过程的不断进行,粗盐腌制的鱼体中N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺的含量始终高于晶盐腌制的鱼体中的N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺的含量,达到峰值时均与腌制前差异显著(p<0.05),并且二者峰值差异也显著(p<0.05)。研究结果表明:不同种类的食盐腌制的鱼体中N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺的含量存在差异,粗盐腌制的鱼体中N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺的含量更高。分析其原因可能是粗盐中本身含有的杂质等使腌制时N-亚硝胺的前体物质更容易生成,进而促进了N-亚硝胺的合成。
5.腌制方法对N-亚硝胺及其前体物质含量的影响
(1)不同腌制方法对腌制鱼中亚硝酸盐含量的影响
原料鱼经过净鱼处理、清洗、沥干、称重后,在室温(25℃)下,分别采用干腌法和湿腌法腌制。采集两种腌制方法的鱼样品分别进行亚硝酸盐、硝酸盐、三甲胺、二甲胺、N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺、水分含量、水分活度、含盐量、pH、嗜盐菌总数的测定,分析各指标的变化趋势,对比不同方法下变化趋势有何不同。
图5-26 不同腌制方法对腌制鱼中亚硝酸盐含量的影响
从图5-26可看出,室温(25℃)条件下,食盐种类相同,用不同腌制方法腌制鱼时,在整个腌制过程中,湿腌法腌制的鱼体中亚硝酸盐的含量始终高于采用干腌法腌制的亚硝酸盐的含量。干腌、湿腌法中亚硝峰值分别为0.88μg/g、1.97μg/g,与腌制前(0.35μg/g)差异显著(p<0.05),且两峰值间差异显著(p<0.05)。腌制结束时,湿腌法中亚硝酸盐含量远远高于干腌法中亚硝酸盐的含量。干腌法虽然需要的腌制时间长,但是其中的亚硝酸盐含量远远低于湿腌法中亚硝酸盐的含量。其原因可能是干腌法导致鱼肉过度失水,不利于微生物的生长,而湿腌法不会导致鱼肉过度脱水,鱼肉中的水分活度还可以适于部分微生物的活动。
(2)不同腌制方法对腌制鱼中硝酸盐含量的影响
图5-27 不同腌制方法对腌制鱼中硝酸盐含量的影响
由图5-27可看出,常温(25℃)下,同种食盐腌制时,干腌过程中硝酸盐的含量会升高,腌制结束后硝酸盐含量(1.25mg/g)与腌制前(0.99mg/g)差异显著(p<0.05);湿腌过程中硝酸盐的含量则会下降,腌制结束时硝酸盐含量(0.71mg/g)与腌制前(0.96mg/g)差异显著(p<0.05),表明腌制方法对硝酸盐含量的影响显著。采用不同的腌制方法,在腌制过程中硝酸盐含量的变化趋势是不相同的,具体原因有待于进一步研究。
(3)不同腌制方法对腌制鱼中三甲胺和二甲胺含量的影响
图5-28 不同腌制方法对腌制鱼中三甲胺含量的影响
由图5-28可看出,室温(25℃)下,同样用晶盐腌制,随着腌制过程的进行,不同的腌制方法,三甲胺含量的变化趋势基本相同,均表现出在腌制初期显著升高,之后三甲胺含量降低,变化趋势平缓。但是,在整个腌制过程中,两种腌制方法中三甲胺的含量差异显著(p<0.05),说明腌制方法对三甲胺含量的变化影响显著。
图5-29 不同腌制方法对腌制鱼中二甲胺含量的影响
由图5-29可看出,室温(25℃)下,同样用晶盐腌制,随着腌制过程的不断进行,不同的腌制方法,二甲胺含量的变化趋势基本相同,均表现出在腌制初期显著升高,之后二甲胺含量的变化趋势平缓,最终含量与腌制前(4.01μg/g)的差异显著(p<0.05),并且两种方法在整个腌制过程中的二甲胺含量及最终含量差异显著(p<0.05),说明腌制方法对二甲胺含量的变化影响显著。
整体上,随着腌制过程的不断进行,干腌条件下三甲胺和二甲胺的含量始终高于湿腌条件下的含量。这可能与腌制过程中鱼体的水分含量有关,也可能是干腌过程中食盐的渗透不均匀,导致鱼体的不均匀腐败;此外,与腌制时间的长短有关,因为干腌法需要的腌制时间比湿腌法需要的腌制时间长,所以鱼肉更容易腐败变质产生三甲胺、二甲胺等。
(4)不同腌制方法对N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺含量的影响
采用不同腌制方法,整个腌制过程中腌制鱼体内N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺的变化趋势如图5-30、图5-31所示。
图5-30 不同腌制方法对腌制鱼中N-二甲基亚硝胺含量的影响
图5-31 不同腌制方法对腌制鱼中N-二乙基亚硝胺含量的影响
由图可知,腌制过程中N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺的变化波动性很大,不同腌制方法下其变化趋势不同,同一方法下N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺的含量变化趋势基本保持一致。干腌法时,变化趋势表现出腌制前期N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺的含量升高,与腌制前差异显著(p<0.05),随着腌制时间的延长,第二次出现峰值,与腌制前差异显著(p<0.05);在腌制后期表现出下降,最后基本保持平稳。湿腌法腌制时,腌制鱼中N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺的含量变化趋势不稳定,整个腌制过程它们的含量呈波浪式上升趋势,在腌制7d时达到最大值,与腌制前差异显著(p<0.05)。研究结果显示:不同腌制方法对N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺含量的影响很大,腌制结束时,湿腌法中N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺的含量高于干腌法中它们的含量。
综上所述:总体上,在4℃条件下,不同盐度下腌鱼中各种前体物质的变化范围都比较小,而在25℃条件下,盐度越低各前体物质的变化范围越大,含量越高。但是,N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺的变化为:在25℃和4℃条件下均表现为盐度为1∶5时,含量变化波动范围最大,其次是盐度为1∶3时变化比较明显,而盐度为1∶8时变化最为平缓。
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