鱼骨钙综合利用及制备技术研究进展

钙是人体中最丰富的无机元素,在生理功能中起着重要作用,缺钙会对人体健康造成严重威胁。鱼骨作为水产加工的副产物,是一种丰富的钙源。以鱼骨制备钙制剂具有来源丰富、价格低廉等优势,且制得的钙制剂质量好、稳定性强和吸收率高,实现鱼骨的高效利用并减轻了环境污染的压力。文章主要从鱼骨钙的吸收机理、综合利用、以及复合鱼骨钙制备方法与功能等方面介绍鱼骨钙制剂的研究现状,并探索鱼骨钙在食品领域中的发展空间,为今后对鱼骨钙的进一步研究和利用提供参考。     

实时质谱新技术分析南极磷虾油的脂质组学轮廓

快速蒸发离子化质谱(REIMS)是近几年发展的一种无需任何样品前处理的新型原位电离质谱。基于REIMS建立南极磷虾油脂质组学轮廓的实时检测方法。将南极磷虾冷冻干燥后采用95%乙醇提取虾油,通过加热探头(500℃)离子化,形成气溶胶由文丘里泵氮气(2 bar)驱动并引入质谱,与端口处内设铬铝钴耐热钢A1灯丝(1.1Ω,3 V)碰撞发生二次电离。以丙二醇/亮氨酸脑啡肽混合物为辅助溶剂,经针泵注射进样器以0.1 mL/min的流量引入端口,用于清洗杂质,提高信号强度,锁定质量校正。结果显示,南极磷虾脂质分子离子峰主要出现在m/z 200～900区域范围内,并由脂肪酸和磷脂2个明显的峰簇组成。经结构鉴定和相对含量测定,共计20种脂肪酸和26种磷脂分子被检出,其中EPA(m/z 301,21.59%)和DHA(m/z 327,14.44%)为主要脂肪酸离子;[PG36:7-H]-(m/z 763,11.67%)和[PC O-38:3-choline]-/[PE O-38:3-NH3]-(m/z 737,11.46%)为主要磷脂离子。经方法学验证,该REIMS高通量实时检测方法灵敏度和精密度均能满足南极磷虾油中脂肪酸和磷脂的脂质组学轮廓分析测试要求。REIMS法实时检测南极磷虾油脂质组学轮廓具有快速、高效的优点,相关数据能为质谱工作者提供理论基础,为海洋功能食品企业和部门提供相关依据和参考。     

基于1,2-二氯乙烷体系的金枪鱼副产物中脂质提取与组学分析

为提高金枪鱼副产物的利用率,减少资源浪费,本试验基于1,2-二氯乙烷体系结合丙酮沉淀法,建立从金枪鱼副产物中同时提取脂质和鱼油的新方法。采用气相色谱法和液相色谱-质谱联用法分别对提取脂质中鱼油和磷脂进行脂质组学研究。通过调节溶剂体系得到1,2-二氯乙烷-甲醇的最佳体积比为1∶2。进一步优化提取条件,得到磷脂和鱼油的得率分别为0.944%和17.306%。利用气相色谱法分析甲酯化的鱼油中的脂肪酸甲酯成分,同时在负离子全扫描模式下利用液相色谱-质谱联用技术对磷脂分子进行分离鉴定和相对定量分析。结果显示:鱼油中主要含有DHA、棕榈酸、油酸、EPA等18种脂肪酸,其中多不饱和脂肪酸占36.678%。从磷脂样品中共检出16种磷脂酰胆碱,14种磷脂酰乙醇胺,11种磷脂酰肌醇和12种磷脂酰丝氨酸,同时,结果显示所有磷脂分子种中包含ω-3多不饱和脂肪酸链的磷脂所占比例较高。研究表明,基于1,2-二氯乙烷的提取方法可提取金枪鱼副产物中的磷脂和鱼油,相比传统方法更安全,更适用于食品加工业。     

分子印迹固相萃取/液-质谱联用法测定烟熏鲟鱼中苯并芘

目前常规苯并芘检测方法存在着专一性不强、灵敏度低等问题,为精确测定市售烟熏鲟鱼中痕量3,4-苯并芘(3,4-BaP),本试验合成了3,4-BaP分子印迹固相萃取(BISPE)填料,并以此建立了固相萃取-超高效液相色谱串联质谱(SPE-UPLC-MS/MS)的方法。制备的3,4-BaP分子印迹填料为分散的球状颗粒,其外径在20~90μm不等,应用BISPE成功富集了烟熏鲟鱼中的3,4-BaP,并比较了Sep-pak,HLB和Florisil的萃取效率。经方法学验证,该方法线性好(R2=0.9998),检出限(LoD)0.98μg/kg,定量限(LoQ)3.16μg/kg,日内和日间精密度的相对标准偏差分别为3.26%~4.77%和3.78%~5.26%,回收率为89.7%~95.3%,RSD为2.89%~3.44%,符合痕量分析的要求。对市售50个批次烟熏鲟鱼进行测试发现,3,4-BaP阳性检出率为24%。结果表明,该方法适用于烟熏鲟鱼中3,4-BaP的检测,相关数据能为职能部门提供相关依据,进而为消费者食品安全提供保障。     

基于响应面和神经网络模型优化鱼油脱色工艺

为优化鱼油的脱色工艺,首先通过单因素试验确定脱色效果最佳的固体吸附剂,其次探究脱色温度、固体吸附剂添加量、脱色时间对鱼油脱色率的影响。在此基础上,采用Box-Behnken(BB)试验设计对鱼油脱色条件进行优化,并对BB试验结果进行响应面法(RSM)和人工神经网络(ANN)分析。结果表明:活性白土的脱色效果最佳,随着脱色温度、固体吸附剂添加量、脱色时间的增加,脱色率呈先上升后下降的趋势;RSM和ANN模型的相关系数r、决定系数R2、均方根误差RMSE、均方差MSE值分别为0.9647,0.9307,1.1000,1.2100和0.9927,0.9855,0.4952,0.2452。相较于与RSM模型,ANN模型拟合程度更高,实测值与预测值之间误差更小,更适合作为鱼油脱色率的预测模型。本试验选用RSM和ANN模型共同优化鱼油脱色工艺。通过RSM模型选取的最佳脱色条件是:脱色温度93.79 °C,固体吸附剂添加量4.80%,脱色时间9.69 min。将上述条件带入ANN模型,获得鱼油的最大脱色率为99.53%。说明RSM-ANN模型具有较强的准确性和适用性。     

微囊藻毒素的液-质谱联用和直接进样检测方法比较

采用高效液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术和直接进样(DIA)技术对7种微囊藻毒素进行定性、定量分析,比较两种方法在精密度、灵敏度、经济性等方面的优缺点,并用于螺蛳中微囊藻毒素的检测。LC-MS/MS技术选用Waters XSelect HSS T3(2.1 mm×150 mm,3.5μm),用0.1%甲酸水溶液-0.1%甲酸乙腈溶液作流动相,在电喷雾离子源(ESI)正离子多反应离子检测模式(MRM)下扫描,线性范围为0.9965～0.9993,相对标准偏差3.6%～6.1%,检出限和定量限分别小于0.54 ng/mL和1.81 ng/mL,回收率介于73.9%～83.4%之间。DIA技术选用碎片m/z 135.2为特征母核,优化选定DP 60 eV和CE 55 eV,经母离子扫描(PreIS)得到各微囊藻毒素的离子峰较为纯净,均以[M+2H]2+为主。两种方法比较结果显示:LC-MS/MS各项参数均优于DIA,而DIA检测速度较快,仅需1 min即可完成7种微囊藻毒素的快速测定。应用两种方法对60个随机样品的检测表明,螺蛳中的微囊藻毒素阳性率达到63.3%,主要污染种类为MC-RR和LR。根据研究结果建议当待测样品数量较多时,首先采用DIA进行初次筛选,对于阳性样品利用LC-MS/MS进行二次检测,可有效减少检测时间、色谱柱损耗及溶剂消耗,提高结果的可靠性。本分析策略可用于快速分析水体及动植物中的微囊藻毒素残留,确定监测物种、采样站位和频率、警戒值和防控反应机制等,为相关部门完善和强化水产品监测和管理工作提供科学依据,从而保障食用安全和近岸养殖业的健康发展。     

直接进样串联质谱法快速筛查水产副产物中ω-3脂肪酸链磷脂

建立自下而上快速筛选含二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid,EPA）、二十二碳五烯酸（docosapentenoic acid,DPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid,DHA）链磷脂的新方法。通过针泵注射进样,以m/z 301、329和327为特征碎片离子峰进行母离子扫描（precursor ion scan,PreIS）,采用去簇电压－100 V和碰撞电压－40 V,质谱扫描范围设定为350～1?150?Da,得到含EPA、DPA和DHA链磷脂质谱全谱图。经结构鉴定和归一法含量计算,结果表明：水产品加工副产物中磷脂种类丰富,共鉴定50?种EPA、DPA及DHA磷脂分子,其sn-1位置的脂肪酸链主要以C16:0、C18:1和C18:0为主,部分磷脂脂肪酸链不饱和度极高,如磷脂酰丝氨酸20:5/22:6和磷脂酰肌醇22:6/22:6等,以水产品加工副产物为原料开发ω-3脂肪酸链磷脂保健功能产品潜力较大。方法经验证,特征磷脂分子相对标准偏差不高于7.3%,PreIS模式下质谱数据稳定性较好。本方法可一步快速筛查样品中含ω-3脂肪酸链磷脂,理论上同样适用于其他生物样品,可为探索与发现磷脂新资源提供一定理论支持。     

虾头中磷脂提取与组学分析

研究虾头中磷脂的提取制备方法,并分别利用气相色谱法和多维度串联质谱法对样品磷脂的脂肪酸链结构进行脂质组学分析。利用乙醇浸提法制备得到虾头中的磷脂,并从乙醇体积分数、提取温度和提取时间3?个因素对提取方法进行优化,得到较优条件为乙醇体积分数90%、提取温度50?℃、提取时间30?min,磷脂的提取效果最佳,实际提取量可达到（11.58±0.03）mg/g,与优化前相比提高了83.8%。磷脂样品经甲酯化反应后用气相色谱法分析其脂肪酸链组成,并用高效液相色谱-质谱联用技术经负离子全扫描对磷脂分子实现分离鉴定和定量分析。结果显示,磷脂的脂肪酸链中主要含有棕榈酸链、亚油酸链、二十碳五烯酸和硬脂酸链等23?种脂肪酸链,其中单不饱和脂肪酸链占9.51%,多不饱和脂肪酸链占35.33%;磷脂样品中共检出磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇和磷脂酰丝氨酸4?类共28?种磷脂分子,该提取方法所得各种类磷脂的脂肪酸链中存在许多不饱和度较高的脂肪酸链,如40∶8、36∶7、38∶7、O-40∶7、40∶7、34∶6、O-36∶6、36∶6、O-38∶6、38∶6、40∶6等。虾头中磷脂含量丰富,其脂肪酸链不饱和度较高,因此具有较高的开发利用价值。     

酶辅助提取南极磷虾磷脂及脂质组学研究

南极磷虾中含有丰富的磷脂资源,是磷脂的生物富集库。采用蛋白酶辅助Bligh & Dyer法提取南极磷虾磷脂技术,研究温度、pH值、时间以及酶的种类对南极磷虾磷脂提取率的影响;采用气相色谱法研究磷脂脂肪酸链结构组成,建立亲水色谱串联质谱法（HILIC-QTOF/MS）法对磷脂进行定量和鉴定。研究发现胰蛋白酶为最优提取酶,通过Box-Benhnken方法优化提取南极磷虾磷脂的最佳条件为：提取温度41 ℃,pH 9,提取时间3 h。该条件下得到的磷脂提取量为（3.66 ± 0.03）%。经测定,本试验中提取的南极磷虾磷脂的脂肪酸链结构主要为C16:0（31.58%）、EPA（31.94%）、DHA（20.64%）等。采用酶辅助Bligh & Dyer法提取得到的脂肪酸中不饱和脂肪酸所占比例比较高,EPA和DHA达到52.58%。通过HILIC-QTOF/MS 脂质组学研究成功分离磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）和磷脂酰肌醇（PI）三大类磷脂。对磷脂类中各磷脂分子实现离子源内分离后成功测定59种磷脂分子,经数据库比对和二级质谱佐证得到磷脂脂肪酸链结构信息：南极磷虾中存在大量含有EPA和DHA链的磷脂分子。本研究结果为南极磷虾磷脂的开发和综合利用提供了试验依据。     

复合银离子络合技术在脂质分离分析中的应用

脂质作为食品中基本的营养成分之一,具有多种重要的生物和营养学功能。在脂质分离分析中已有溶剂萃取、薄层色谱分离等常规方法。复合银离子络合技术是基于银离子螯合法衍生而来的一种新兴的方法,具有较好的选择性,可提高产物的产量和纯度。本文主要从银离子与脂质络合机理、银离子提取脂质的方法以及银离子在不同生物样品中的应用3个方面介绍近几年国内外最新研发的多种复合银离子络合技术在脂质分离分析中的应用现状,并对其在脂质分离分析中的发展前景进行展望。