热加工对牡蛎中锌元素存在形态的影响

钟润芳1,曹文红1,2,3*,陈忠琴1,2,3,何梅芳1,高加龙1,2,3,章超桦1,2,3,秦小明1,2,3,郑惠娜1,2,3,林海生1,2,3

1(广东海洋大学 食品科技学院,广东 湛江,524088) 2(国家贝类加工技术研发分中心,广东省水产品加工与安全重点实验室,广东省海洋生物制品工程实验室,广东省海洋食品工程技术研究中心,水产品深加工广东普通高等学校重点实验室,广东 湛江,524088)3(大连工业大学海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心,辽宁 大连,116034)

摘 要 锌元素的生物利用率与其存在形态密切相关,该文研究热加工对牡蛎锌元素存在形态的影响。将经过蒸制(100 ℃、10 min)、油炸(140 ℃、5 min)、烤制(200 ℃、15 min)3种热加工方式的牡蛎和生鲜牡蛎进行比较,研究总锌及锌离子含量、多糖和蛋白中锌含量的变化;采用傅里叶红外光谱仪测定多糖及蛋白的结构变化。牡蛎经蒸制、油炸加工后总锌含量分别损失6.43%、14.68%、锌离子含量分别下降45.60%、68.12%,烤制过程总锌含量未发生明显变化,但锌离子含量下降50.59%,其中油炸组锌离子含量降低最为显著(P<0.01);热加工使多糖和蛋白的锌结合能力显著下降,红外光谱图显示,多糖的官能团及化学键没有显著变化,而蛋白的二级结构遭到破坏。结果表明,热加工使牡蛎中锌元素伴随流失液损失,其中离子形态锌流失较为严重;热加工改变多糖和蛋白的结构,可能破坏了锌与多糖、蛋白的结合方式。

关键词 热加工;牡蛎;锌;存在形态;多糖锌;蛋白锌

锌是人体重要的必需微量元素之一,在人体内具有多种生物学功能[1-4]。它参与物质代谢,对维持机体生理功能和正常代谢起着重要作用。一般情况下,人体对于锌的吸收和排泄处于动态平衡状态,锌缺乏或过量都会引起多种相关疾病[5-6],维持这种稳态对于机体代谢至关重要。食源性锌的吸收利用情况主要取决于锌的含量及其生物利用率,而锌的生物利用率取决于其化学形态;锌元素在生物体内主要以无机锌和有机锌的形式存在[7],已有研究表明有机锌的生物利用率高于无机锌[8],且锌与多糖、蛋白结合后,生物活性增强[9]。因此研究生物体中锌元素的存在形态,有利于探索其营养价值。

据《中国食品成分表》显示,水产品中贝类锌含量尤为丰富,特别是牡蛎,其含锌量高达9.39 mg/100 g(生鲜)[10]。目前我国的牡蛎除少部分用于加工成牡蛎高值化产品外,大部分还是直接生鲜食用,不同的烹饪方式不仅能改变食物的质地、柔软度和味道等特征,还可导致牡蛎中不同营养物质化学形态发生变化,从而影响营养物质的消化吸收[11]。目前关于牡蛎热加工处理对锌元素的影响,主要集中于其总含量的变化,而热加工对牡蛎中锌元素的存在形态、有机锌结构变化尚未有研究报道。因此本研究选择蒸制、油炸和烤制3种常见热加工方式,研究牡蛎经过热加工后锌元素含量及存在形态的变化,为牡蛎中锌元素的营养评价提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

香港牡蛎,购于湛江水产批发市场,11月份采集,其长度为(12.8±0.6)cm,宽为(6.0±0.4)cm。

食用油,山东鲁花集团有限公司;扇贝成分分析标准物质(GBW10024),物理地球化学勘查研究所;锌元素标准溶液,美国Agilent科技公司;本实验所用试剂除硝酸、过氧化氢为优级纯外,其余均为分析纯。

1.2 仪器与设备

PRO4121V756型微波消解仪,奥地利Anton Paar Multiware PRO公司;Thermo M6型火焰原子吸收分光光度计,美国Thermo Fisher公司;FDU551型冷冻干燥机、N-1100V-WB型旋转蒸发仪,日本东京理化器械株式会社;BRUKER TENSOR 27型傅里叶红外光谱仪,德国Bruker公司;VOPADEST450型全自动凯式定氮仪,中国广州德资格哈特仪器有限公司;Cary 60 UV-Vis型分光光度计,美国Agilent公司;T18 digital ULTRA-TURRAX型均质机,德国IKA仪器设备有限公司。

为避免污染,本实验所用玻璃器皿均经过20%硝酸浸泡24 h以上,用自来水、蒸馏水和超纯水分别清洗3次,并在使用前保持干燥。

1.3 实验方法

1.3.1 牡蛎热加工处理

牡蛎经开壳后,取肉,超纯水快速冲洗3遍,随机分为4组:生鲜组(不经热处理)、蒸制组(100 ℃、10 min)、油炸组(140 ℃、5 min)、烤制组(200 ℃、15 min),其中油炸组以花生油作为介质,烤制组带半壳烤箱烤制;冷却后,使用搅拌机将其匀浆,确保样品的均一性和代表性,处理后立即冷冻干燥,分袋真空包装,-20 ℃贮藏备用。

1.3.2 锌含量的测定

采用微波消解-原子吸收分光光度法测定锌含量;锌离子含量采用AAT Bioquest公司的AmpliteTM Colorimetric Zinc Ion Quantitation Kit试剂盒测定。

1.3.3 锌离子的提取

称取约0.5 g样品冻干粉,按1∶25料液比加入125 mL超纯水,均质(8 000 r/min)1 min,离心(8 000 r/min) 10 min,取上清液,沉淀再次重复2次以上操作,合并上清液并定容至100 mL,用于测定锌离子的含量。

1.3.4 含锌多糖组分的提取

称取约5 g样品冻干粉,按1∶25料液比加入125 mL超纯水,室温摇床浸提3 h,离心,沉淀再次重复以上操作,合并上清液,浓缩,Sevag法重复4次除蛋白,加入4倍体积无水乙醇,4 ℃沉淀14 h,离心收集沉淀,冷冻干燥后粉末即为牡蛎水溶性含锌粗多糖组分。将上述提取残渣加入10倍体积的质量分数为3% NaOH,室温摇床提取2 h,离心,重复提取1次,上清液用稀盐酸中和至中性,浓缩,透析(MWCO 3.5 kDa),醇沉,离心收集沉淀,冷冻干燥后粉末即为牡蛎碱溶性含锌粗多糖组分。

1.3.5 含锌蛋白组分的提取

称取约5 g样品冻干粉,按1∶25料液比加入125 mL磷酸盐缓冲溶液A(0.05 mol/L pH 7.4 PBS),冰浴间歇均质1 min,4 ℃摇床提取2 h,离心,收集上清液,沉淀再次加入125 mL磷酸盐缓冲溶液A,共重复提取3次,合并上清液,饱和硫酸铵沉淀蛋白,静置过夜,离心,沉淀复溶,透析除盐(MWCO 3.5 kDa),冷冻干燥后粉末即为水溶性含锌粗蛋白组分。将上述提取残渣加入125 mL磷酸盐缓冲溶液B(0.1 mol/L pH 7.4 PBS,I=1.0 NaCl)混匀,4 ℃摇床提取10 h,离心,收集上清液,沉淀再次加入125 mL磷酸盐缓冲溶液B,重复提取2次,合并上清液,饱和硫酸铵沉淀蛋白,静置过夜,离心,沉淀复溶,透析除盐(MWCO 3.5 kDa),冷冻干燥后粉末即为盐溶性含锌粗蛋白组分。整个提取过程均在低温下进行,防止蛋白质发生变性。

1.3.6 多糖和蛋白含量测定

采用GB/T 9695.31—2008苯酚-硫酸法测定总糖含量;GB 5009.5—2016凯氏定氮法测定蛋白质含量。

1.3.7 多糖及蛋白的傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)分析

取经冻干的含锌粗多糖组分及含锌粗蛋白组分样品约1~2 mg,分别与烘干的200 mg KBr在干燥的环境下充分研磨混匀,模具中压片,通过FTIR在4 000~400 cm-1处进行扫描,采用OPUS软件对所得的红外光谱图进行初步分析。蛋白质红外图谱的酰胺Ⅰ带(1 700~1 600 cm-1)运用Peakfit Version 4.12软件进行基线校正,Gaussian去卷积,再用二阶导数图谱进行高斯曲线拟合,通过软件自动多次拟合,使残差达到最小;再根据各子峰与蛋白质二级结构的对应关系,计算各子峰面积占总面积的比率,得出蛋白质二级结构的含量变化。

1.4 数据处理

所有实验均重复3次以上,采用Excel、Origin 2021、GraphPad Prism 8.0软件分析数据及作图,方差分析(One-Way ANOVA,P<0.05)和Duncan的多重检验用于确定样本之间差异显著性。

2 结果与分析

2.1 热加工对牡蛎总锌含量的影响

经热加工后牡蛎中总锌含量的变化如图1所示,未经热加工的生鲜组其锌含量为1 654.80 μg/g(干基,下同),与BILANDZIC等[12]测定的牡蛎锌含量结果一致;蒸制和油炸处理后,锌含量较生鲜牡蛎显著降低(P<0.05),且油炸处理后锌含量显著低于蒸制处理;而烤制后的牡蛎锌含量与其生鲜含量无显著差异(P>0.05)。造成该结果可能是由于热加工过程中产生流失液,锌元素也伴随着损失,其中油炸组加工较为剧烈,牡蛎中化学成分发生较大变化,从而锌含量变化较显著。HOSSEINI等[13]研究发现里海白鱼经微波、煮沸、烘烤和油炸4种加工方式,其锌含量都发生减少,其中煮沸使锌含量显著降低。MNARI等[14]发现鲷鱼经蒸、煮、烤、炸热加工方式均使锌含量减少,其中油炸对矿物质的损失最显著,与本实验结果一致。

图1 热加工对牡蛎总锌及锌离子含量的影响
Fig.1 Effects of thermal processing on the content of total
zinc and zinc ion in oysters
注:不同字母表示同一类别组间具有显著差异(P<0.05)(下同)

2.2 热加工对牡蛎锌离子含量的影响

牡蛎经热加工后其锌离子含量的变化如图1所示,热加工均使锌离子的含量极显著降低(P<0.01),且油炸处理后锌离子含量显著低于蒸煮和烤制处理;锌离子占总锌含量也随热加工发生变化,蒸制、油炸和烤制处理均使牡蛎中锌离子含量占比降低。结果表明,热加工使牡蛎中总锌、锌离子含量及锌离子所占比例均降低,可能是因为热加工使锌离子伴随流失液产生损失,且热加工使蛋白、多糖等有机物发生变性,破坏有机物结构,形成不溶性成分[15],影响锌元素的吸附和化学键结合状态,使锌离子被包裹或结合,导致锌离子的含量降低。

2.3 热加工对牡蛎多糖锌的影响

牡蛎经过热加工后,进行分级提取水溶多糖及碱溶多糖,研究多糖中锌含量变化。结果如表1所示,牡蛎多糖主要为水溶多糖,含量为(130.7±2.75)mg/g;热加工后牡蛎中水溶多糖及碱溶多糖更易于提取,蒸制、油炸和烤制后水溶多糖的含量显著高于生鲜牡蛎(P<0.05),烤制后碱溶多糖的含量显著高于其他热加工方式和生鲜牡蛎(P<0.05);相反的,热加工后水溶多糖的锌含量显著减少,且蒸制组和油炸组较烤制组显著降低,而碱溶多糖锌含量随着多糖含量的升高而升高。(锌/多糖)值可反映多糖与锌的结合率,(锌/多糖)值越高,说明多糖结合的锌含量越高。从图2可知,生鲜组碱溶多糖的锌结合量高于水溶多糖约9倍,说明多糖中碱溶多糖是锌结合的主体,结合率可达(39.92±2.5)μg/mg。热加工后,水溶和碱溶多糖的锌结合量都显著下降(P<0.05),对于水溶多糖,蒸制组锌结合率下降74.51%,油炸组下降71.93%,烤制组下降60.13%;对于碱溶多糖,蒸制组锌结合率下降28.06%,油炸组下降37.95%,烤制组下降55.26%,可推测牡蛎中多糖锌经过热加工后,锌离子发生脱落,且伴随流失液损失。

表1 热加工对牡蛎多糖及锌含量的影响
Table 1 Effects of thermal processing on oyster polysaccharide and zinc content

类别生鲜组蒸制组油炸组烤制组多糖含量/(mg·g-1干基)锌含量/(μg·g-1干基)多糖含量/(mg·g-1干基)锌含量/(μg·g-1干基)多糖含量/(mg·g-1干基)锌含量/(μg·g-1干基)多糖含量/(mg·g-1干基)锌含量/(μg·g-1干基)水溶多糖130.7±2.75b568.2±14.27a257.9±26.03a281.7±35.45c230.9±1.96a281.7±14.92c243.0±13.71a420.5±35.29b碱溶多糖16.01±9.60b425.7±14.44c22.81±2.85b648.7±7.47b25.46±3.24b620.8±50.89b45.34±10.64a783.2±34.49a

注:Mean±SD(n=3),同一行同一类别不同组之间,不同字母表示具有显著差异(P<0.05)(下同)

图2 热加工对牡蛎多糖锌含量的影响
Fig.2 Effects of thermal processing on the content of
polysaccharide zinc in oysters

热加工对多糖锌结构的影响鲜有报道,但有研究发现,高温处理对多糖的分子质量及结构会产生一定的影响;ELIYAS等[16]研究发现不同的提取温度会导致蛹虫草多糖的空间结构发生变化。LI等[17]研究热处理对灰树花水溶多糖的影响,结果表明热处理使多糖发生降解,(1→3,4) α-D-糖苷键含量显著减少,其分支程度降低。由此可推测,热加工对多糖的结构产生影响,进而影响多糖与锌的结合,使其结合率下降。

2.4 热加工对牡蛎蛋白锌的影响

牡蛎经过热加工后,分级提取水溶蛋白及盐溶蛋白,研究蛋白中锌含量的变化。结果如表2所示,经热加工后,水溶蛋白及盐溶蛋白的提取含量较生鲜组显著下降(P<0.05),锌的含量也显著减少(P<0.05),可能是由于蛋白发生热变性,使其溶解度下降[18];图3显示,生鲜状态下牡蛎的水溶蛋白锌结合率为(3.88±0.92)μg/mg,经过热加工后(锌/蛋白)值极显著降低(P<0.01),蒸制组水溶蛋白锌结合率下降73.68%,油炸组下降74.38%,烤制组下降64.25%;而对于盐溶蛋白,锌结合含量几乎不受热加工的影响。

目前对于蛋白锌的研究主要集中在其结构的测定[19],而热加工对蛋白锌的影响尚未有研究报道。蛋白质结构对环境条件敏感,温度的升高,会造成蛋白质的结构和功能发生变化,如局部展开、疏水性增加、等电点变化等;维持蛋白质二级和三级结构的键在热处理过程中被削弱,导致蛋白质疏水部位变性和暴露[20]。LI等[21]采用100 ℃处理牡蛎铁蛋白,研究发现热处理导致铁蛋白二级结构及三级结构遭到破坏,引起铁蛋白的聚集和变性。因此可推测,热加工造成牡蛎中的蛋白质结构发生变化,进而影响蛋白与锌的结合。

表2 热加工对牡蛎蛋白及锌含量的影响
Table 2 Effects of thermal processing on oyster protein and zinc content

类别生鲜组蒸制组油炸组烤制组蛋白含量/(mg·g﹣1干基)锌含量/(μg·g﹣1干基)蛋白含量/(mg·g﹣1干基)锌含量/(μg·g﹣1干基)蛋白含量/(mg·g﹣1干基)锌含量/(μg·g﹣1干基)蛋白含量/(mg·g﹣1干基)锌含量/(μg·g﹣1干基)水溶蛋白27.46±5.98a90.67±23.42a10.37±1.87b10.80±3.53b10.27±3.83b9.53±1.03b14.67±2.99b20.22±3.18b盐溶蛋白10.29±0.83a20.17±10.45a2.32±0.66b4.76±1.59b3.38±1.06b5.73±1.11b3.21±1.42b7.10±2.55b

图3 热加工对牡蛎蛋白锌含量的影响
Fig.3 Effects of thermal processing on the zinc
content of oyster protein

2.5 热加工对牡蛎含锌多糖及蛋白红外分析

红外光谱可以鉴定多糖及蛋白中的特定基团,从而分析热加工对多糖锌及蛋白锌结构产生的影响。图4分别为水溶多糖、碱溶多糖和水提蛋白、盐提蛋白的红外光谱图,从图4-a、图4-b多糖红外光谱图中可发现,3 382和3 282 cm-1处有强烈的宽吸收峰,是分子间氢键O—H(多聚缔合)的伸缩振动,2 931、2 960、2 870 cm-1为CH2的伸缩振动,具有鲜明的多糖类物质的红外光谱特征;1 647、1 654 cm-1处的吸收峰是羧基中CO伸缩振动;在1 411 cm-1处的吸收峰是C—H的变角振动;1 200~1 000 cm-1处有3个吸收峰,且水溶多糖在848 cm-1处有吸收峰,说明水溶多糖中含有α-型吡喃糖,而碱溶多糖无848 cm-1吸收峰,说明其糖苷键构型为吡喃糖苷,1 232 cm-1为S—O不对称伸缩振动,表明碱溶多糖含有硫酸基。经过热加工后多糖的红外光谱图没有显著的变化,表明热加工处理对多糖官能团及化学键无显著影响。ELIYAS等[16]研究提取温度(4和80 ℃)对蛹虫草多糖结构的影响,结果表明2种处理后多糖单体及糖苷键无显著变化。ZHANG等[22]研究30和90 ℃的提取温度对桑果多糖的影响,发现不同的提取温度对多糖的糖苷键没有显著的影响。结合热加工后,多糖中锌的结合率显著降低,而多糖的官能团及化学键无明显变化,进一步推测牡蛎多糖是通过吸附的方式与锌结合,热加工后,破坏其吸附作用,从而使锌脱落。

图4-c、图4-d分别显示经不同热加工处理后牡蛎水溶蛋白及盐溶蛋白的红外光谱图,图中显示,3 700~3 200 cm-1处存在因分子内及分子间O—H伸缩振动及N—H伸缩振动产生强烈的宽吸收峰,热加工后吸收峰出现蓝移,且吸收强度降低,说明热处理引起蛋白质分子内及分子间氢键断裂,O—H伸缩振动及N—H伸缩振动减少;盐溶蛋白经热加工后在2 925、2 850 cm-1处出现饱和结构中—CH3和—CH2基团的C—H伸缩振动吸收峰,1 745 cm-1处出现CO伸缩振动,可能是因为热加工引起蛋白质分子进一步展开或断裂;1 541 cm-1处为蛋白的酰胺Ⅱ带(1 600~1 500 cm-1),由C—N伸缩振动及N—H变性振动产生,热加工后水溶蛋白吸收峰强度显著降低。1 107 cm-1处为C—O伸缩振动,加热处理后其吸收强度减弱。在1 652 cm-1处的吸收峰为酰胺Ⅰ带(1 700~1 600 cm-1),由羰基(CO)键伸缩振动,蛋白经热加工后其吸收强度明显减弱,该光谱区域对化合物的氢键变化、蛋白质骨架及偶极矩的相互作用极其敏感,可反映蛋白质的二级结构的变化[23]

a-水溶多糖;b-碱溶多糖;c-水溶蛋白;d-盐溶蛋白
A为生鲜组;B为蒸制组;C为油炸组;D为烤制组
图4 热加工处理后牡蛎多糖及蛋白的红外光谱图
Fig.4 Infrared spectra of polysaccharides and proteins after thermal processing

蛋白质的FT-IR图谱中,酰胺Ⅰ带的峰型受蛋白质二级结构影响,其中1 646~1 664 cm-1为α-螺旋特征峰,1 615~1 637 cm-1和1 682~1 700 cm-1为β-折叠特征峰,1 664~1 681 cm-1为β-转角特征峰,1 637~1 645 cm-1为无规卷曲特征峰[24]。图5为生鲜状态下牡蛎水溶蛋白及盐溶蛋白酰胺Ⅰ带高斯曲线拟合图,结合图6可发现,牡蛎水溶及盐溶蛋白中不存在无规则卷曲结构。对比生鲜组,经过热加工牡蛎的水溶蛋白中α-螺旋含量伴随着热加工温度的升高而升高;而β-折叠及β-转角含量随着热加工的温度升高而逐渐降低,说明热加工使β-折叠及β-转角结构向α-螺旋结构转变,而β-折叠结构由于氢键的作用存在于蛋白质的内部结构[25],β-折叠结构含量的降低可推测蛋白质的氢键断裂,与图4-c水溶蛋白的红外光谱图3 700~3 200 cm-1吸收峰处的变化相对应;热加工对盐溶蛋白二级结构的变化产生影响,油炸组各结构的含量占比与生鲜组基本相似,蒸煮组与烤制组的各结构含量占比相似,蒸制及烤制处理后盐溶蛋白的α-螺旋结构向β-转角结构转变,有研究报道,长时间热处理会造成7S球蛋白α’亚基和α亚基构成热聚集体,且热聚集体中β-折叠结构易向β-转角结构转变[26]。热加工处理可能使盐溶蛋白产生热聚集体,从而使α-螺旋结构减少,β-转角结构增多。

a-水溶蛋白;b-盐溶蛋白
图5 生鲜状态下牡蛎蛋白酰胺Ⅰ带高斯曲线拟合图
Fig.5 Gaussian curve fitting of amideⅠof oyster
proteins in fresh state

α-螺旋的稳定性主要归因于肽链的羰基氧(CO)和氨基氢(N—H)之间的分子内氢键[27],说明热加工使盐溶蛋白分子内氢键断裂。

a-水溶蛋白;b-盐溶蛋白
图6 不同热加工牡蛎蛋白二级结构的含量
Fig.6 Estimated secondary structures of oyster proteins
subjected to different heat-processed

以上结果表明,热加工使牡蛎中水溶蛋白及盐溶蛋白结构遭受破坏,且蛋白的锌结合率下降,推测蛋白质的空间结构及化学键的变化影响锌元素的结合状态,造成锌元素的损失,由于结构分析实验所用多糖锌及蛋白锌纯度不高,对于多糖与蛋白的锌结合键的影响,有待进一步的研究。

3 结论

食物中锌元素的存在形态与其营养价值密切相关。本研究探讨蒸制、油炸和烤制3种热加工处理对牡蛎中锌元素存在形态的影响。结果显示:牡蛎经热加工后,总锌含量及锌离子含量具有不同程度地下降。蒸制过程总锌含量损失6.43%,锌离子含量下降45.60%;油炸过程总锌含量损失14.68%,锌离子含量下降68.12%;烤制过程总锌含量未发生明显变化,但锌离子含量下降50.59%。热加工使多糖和蛋白的锌结合能力显著下降,经蒸制、油炸、烤制后水溶多糖的锌结合率分别下降74.51%、71.93%、60.13%;碱溶多糖锌结合率分别下降28.06%、37.95%、55.26%;水溶蛋白的锌结合率分别下降73.68%、74.38%、64.25%;而对于盐溶蛋白,锌结合含量几乎不受热加工的影响。红外光谱图显示,多糖的官能团及化学键没有明显变化,进一步推测牡蛎多糖是通过吸附的方式与锌结合,热加工后,破坏其吸附作用使锌脱落;蛋白的红外光谱分析表明,热加工使蛋白的官能团及二级结构发生变化,推测蛋白的空间结构及化学键的变化影响锌元素的结合状态,造成锌元素的损失。

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Effects of thermal processing on the existing form of zinc in oysters

ZHONG Runfang1,CAO Wenhong1,2,3*,CHEN Zhongqin1,2,3,HE Meifang1,GAO Jialong1,2,3,ZHANG Chaohua1,2,3,QIN Xiaoming1,2,3,ZHENG Huina1,2,3,LIN Haisheng1,2,3

1 (College of Food Science and Technology, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China)2(National Research and Development Branch Center for Shellfish Processing, Guangdong Provincial Key Laboratory of Aquatic Products Processing and Safety, Guangdong Province Engineering Laboratory for Marine Biological Products, Guangdong Provincial Engineering Technology Research Center of Seafood, Key Laboratory of Advanced Processing of Aquatic Product of Guangdong Higher Education Institution, Zhanjiang 524088, China)3(Collaborative Innovation Center of Seafood Deep Processing, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China)

ABSTRACT The bioavailability of zinc is closely related to its existing form. In this study, the effects of thermal processing on the existing form of zinc in oysters was explored. Three thermal processing methods, steamed (100 ℃, 10 min), fried (140 ℃, 5 min) and grilled (200 ℃, 15 min), had been applied on oysters to study the total zinc and zinc ions changes in content, zinc content in polysaccharides and proteins, respectively. Fourier infrared spectrometer was employed to determine the structural changes of polysaccharides and proteins in oysters. The results showed that with the treatment of the steaming and frying process, the total zinc content of oysters was significantly reduced by 6.43% and 14.68%, and the zinc ion content decreased by 45.60% and 68.12%. During the roasting process, the total zinc content had no significant difference. But the zinc ion content decreased by 50.59%, the significant reduction was found in fried group. On the other hand, the thermal processing methods had been significantly reduced the zinc-binding capacity of polysaccharides and proteins in the oysters. The infrared spectroscopy showed that the functional groups and chemical bonds of the polysaccharides were not significantly changed, however, the secondary structures of the proteins were changed. In current study, the results showed that the thermal processing methods cause the loss of zinc in oysters accompanied with the loss of fluid, and the ionic form of zinc was the major one. These processing methods change the structures of polysaccharides and proteins, which might also destroy the binding mode of zinc with polysaccharides and proteins.

Key words thermal processing; oyster; zinc; existing form; zinc polysaccharides; zinc proteins

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028188

引用格式:钟润芳,曹文红,陈忠琴,等.热加工对牡蛎中锌元素存在形态的影响[J].食品与发酵工业,2022,48(7):166-172.ZHONG Runfang,CAO Wenhong,CHEN Zhongqin,et al.Effects of thermal processing on the existing form of zinc in oysters[J].Food and Fermentation Industries,2022,48(7):166-172.

第一作者:硕士研究生(曹文红教授为通信作者,E-mail:cchunlin@163.com)

基金项目:国家重点研发计划课题项目(2018YFD0901105);广东海洋大学“冲一流”学科建设科研项目(231419014);广东省科技计划项目(2015A020209164);财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系资助项目

收稿日期:2021-06-01,改回日期:2021-06-18