河北农业大学食品科技学院孙纪录教授等:市售低值贝类加工食品中原肌球蛋白致敏性评估及其消减技术

2023-06-16作者:来源:责任编辑:食品界 字体A+AA-

贝类属软体动物,是除节肢动物外最大的类群。我国是贝类生产和消费大国,其独特的风味和丰富的营养受到人们的青睐。然而,近年来贝类引发的食物过敏问题屡见不鲜。贝类过敏易引起皮肤红肿、荨麻疹、鼻炎、哮喘等症状,与鸡蛋和牛奶过敏不同,儿童会逐渐对鸡蛋和牛奶产生自然耐受,而贝类过敏不会获得自然耐受性,且通常会持续终生。因此,加强对市售贝类及其加工食品中致敏原含量的调查和进行致敏性消减技术的研究至关重要。

河北农业大学食品科技学院陈雅纯、王利文、孙纪录*等通过对牡蛎、扇贝、文蛤和蚬子及其相关的在市场上具有代表性的冻制类、干制类、烟熏类和蒸煮类加工食品为研究对象,调查评估市售低值贝类及其加工食品中致敏性情况,为水产品中原肌球蛋白(TM)致敏性的控制及低致敏或脱敏贝类加工食品的开发提供理论基础。

01 市售低值贝类及其加工食品中TM致敏性的评估


表1反映出市售低值贝类及其加工产品中普遍存在致敏性。通过比较冻制类、干制类、烟熏类和蒸煮类加工食品发现,蚬子鲜品与其他加工类产品之间TM含量有显著差异,其他产品间无显著差异(P>0.05)。在4 种低值贝类生鲜中,扇贝、牡蛎、文蛤和蚬子的TM含量分别为(21.24±1.27)、(21.06±0.30)、(20.33±2.43)、(22.51±1.06)ng/g。其中,蚬子的TM含量最高,即过敏原的IgE结合能力较强。TM也是肌原纤维蛋白中最稳定的蛋白之一,经过敏人群食用后,会激活免疫细胞,导致炎症介质的释放,从而引发过敏反应的产生。同时,贝类过敏有一定的区域差异性,TM是引发香港、广州和韶关地区人们过敏的主要物质。因此,选定蚬子为后续致敏性消减技术研究中的原料。

02 不同消减技术对蚬子TM致敏性的影响

传统加工处理对蛏子TM致敏性的影响


干制、蒸煮、高温高压和速冻是贝类常用的预处理和加工烹饪方式,经这些方式加工后蚬子TM致敏性的变化如图1所示。由图1可知,干制处理组的TM含量为(16.88±0.48)ng/g,与对照组相比,致敏性增加3%。蒸煮处理组的TM含量为(15.98±0.56)ng/g,与对照组相比,致敏性降低1.9%。高温高压处理组的TM含量为(12.04±0.46)ng/g,与对照组相比,致敏性显著降低26.9%。高温高压处理后易引起TM空间结构的改变,蛋白构象表位破坏,从而消减了TM的致敏性。高温高压消减致敏性不仅仅限于贝类,在对虾、青蟹、黄鱼、花生和杏仁的相关研究中也得到了类似结果。速冻属于冷加工处理,蚬子经速冻处理后TM含量降低至(13.38±0.16)ng/g,致敏性消减率为11.2%,结果表明速冻加工处理对蚬子可食用组织中蛋白质有一定的破坏作用。

高静水压(HHP)处理对蛏子TM致敏性的影响


HHP处理过程中蚬子TM致敏性的变化如图2、3所示。由图2可知,保压时间10 min的条件下,不同处理压强(0.1~600 MPa)对蚬子TM含量没有显著影响,在600 MPa时消减效果最好,消减率达9.47%。HHP通过影响TM的弱键作用力来破坏构象表位,从而降低TM的致敏性。


当处理压强为600 MPa时,选取不同的保压时间(0~30 min)处理蚬子,结果如图3所示。与对照组相比,在0~15 min范围内,随着处理时间的延长,TM致敏性逐渐降低;在15~20 min范围内,致敏性消减率逐渐降低;在20~25 min范围内,致敏性消减率逐渐升高,当处理时间为25 min时,与对照组(0 min)相比,蚬子TM含量显著降低,该条件下免疫原性最低,是HHP消减TM致敏性的最佳条件,致敏性消减率为13.33%;在25~30 min范围内,致敏性消减率逐渐升高。

超声波处理对蛏子TM致敏性的影响


超声波处理过程中蚬子TM致敏性的变化如图4所示。本研究选定超声时间为30 min,观察超声功率对致敏性的影响。图4结果显示,随着超声功率的增加,蚬子TM含量均发生了显著性变化。对照组(未超声处理)TM含量为(28.87±0.82)ng/g,在超声功率200 W时,TM含量为(21.10±1.23)ng/g,在超声功率500 W时,TM含量降到最低(19.52±1.30)ng/g,致敏性消减率达到了32.4%,这表明超声波可以显著降低蚬子TM的致敏性。

糖基化处理对TM致敏性的影响

不同条件下糖基化反应过程中蚬子TM致敏性的变化如图5所示。由图5可知,在葡萄糖与蚬子肉质量比同为1∶2的条件下,反应温度60 ℃与100 ℃下的TM含量有显著性差异,60 ℃能更好地消减TM致敏性,表明糖基化反应在此时反应速率较高。在60 ℃、葡萄糖与蚬子肉质量比1∶3的反应条件下,TM含量为(42.13±1.36)ng/g,蚬子TM致敏性消减效果最好,致敏性消减率达到了10.5%,但与对照组((47.07±1.21)ng/g)相比,TM含量并没有显著性差异。若葡萄糖添加量过多(组1与对照组相比),会使得反应体系有一定的黏度,具有稠厚感,降低了葡萄糖与氨基酸接触的机会,不利于糖基化反应的发生,从而导致致敏性变化不明显。因此,糖基化作为一种化学改性方法,对高纯度蛋白降敏效果好,但对蚬子肉组织的降敏效果并不显著,反应机理也较为复杂,可能会产生不需要的物质或形成抗营养素,使得当前方法在食品工业中的应用受到限制。

03 结论

本研究通过对市售低值贝类及其加工食品中TM致敏性的评估和对贝类可食用组织TM致敏性的消减技术的研究,发现市售低值贝类加工食品中普遍存在致敏性,其中蚬子致敏性较高。不同加工处理技术对贝类TM的致敏性影响不同,高温高压、速冻、HHP和超声波处理均能显著性降低蚬子TM的致敏性,可以作为削减贝类水产品过敏性、增加相关食品安全的有效手段。在以后的研究中,可以考虑将新兴加工处理融入到传统加工技术中来联合处理贝类产品,消减致敏性,以期得到经人体消化后具有较低概率引发过敏的贝类加工产品。本研究为水产品中TM致敏性的控制及低致敏或脱敏贝类加工食品的开发提供理论基础,并为贝类水产品的精深加工提供新的思路和有益的参考。

本文《市售低值贝类加工食品中原肌球蛋白致敏性评估及其消减技术》来源于《食品科学》2023年44卷07期169-175页。作者:陈雅纯,王利文,马爱进,桑亚新,孙纪录。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220331-379.