段 蕊,周银铃,张 艳

(淮海工学院海洋学院,江苏连云港 222005)

0 前言

我国是世界上*个水产养殖量超过捕捞量的国家,水产养殖量占总产量的58%,1997年我国淡水鱼养殖产量达到了1420万t,约占世界养殖总量的68%。随着我国水产业的发展,水产加工也越来越引起人们的重视,加工的同时产生出占鱼体总重约30%～50%的下脚料,其中5%左右是鱼鳞鱼鳞是鱼真皮层的变形物,主要成分为蛋白质和羟基磷灰石,蛋白质占鱼鳞总质量的50%～70%,是很好的胶原蛋白和明胶生产原料。目前日本已经从鱼鳞中提取出胶原和磷灰石,并生产含有胶原和磷灰石的片剂和罐头食品。为了有效利用鱼鳞中含有丰富氨基酸的胶原蛋白,有必要将鱼鳞中的无机成分脱除,以降低胶原蛋白中无机杂质的含量。本文以edta溶液作为脱除剂,进行滴定法监控鱼鳞脱钙过程的研究。与采用微量元素测定仪法、原子吸收分光光度计法测定离子含量等方法相比,滴定法不需要复杂的预处理过程以及对不同离子分别进行测定,方法简单,结果反映了离子变化的总体情况,适合随时操作,即时监控由于鱼鳞金属离子中钙离子含量*高,因此脱除“金属离子”简称“脱钙”,浸泡鱼鳞的edta溶液简称“脱钙液”。

1 材料与方法

1.1 鱼鳞

鲤鱼鱼鳞,取自连云港水产市场,经过清洗晾干后备用。

1.2 仪器与试剂

bp221s电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司),ma45水分测定仪(北京赛多利斯仪器系统有限公),phs-3c精密ph计(上海精密科学仪器公司),hw-ys型电子恒温水浴锅等。edta、氧化锌、盐酸、氨水、氢氧化钠、铬黑t等均为分析纯。氨水缓冲液(ph=10)[2],0.005mol/l标准锌溶液,0.075mol/ledta溶液。

1.3 实验方法

1.3.1 方法原理

将鱼鳞加入预先配制的edta溶液中,由于钙、镁、锌、铁以及铜等金属离子(钠、钾除外)能与edta络合,随着时间的延长,鱼鳞中的金属离子不断与溶液中的edta发生络合反应,游离态的edta就会逐渐减少,移取该脱钙液,用标准锌溶液滴定未络合的edta,以消耗的锌溶液的体积表示,经过计算即可得到脱钙液中金属离子的质量分数。

1.3.2 脱钙率测定

称取鱼鳞2g,放入100ml0.075mol/l的edta溶液中,不时摇动,每次取样1ml,再加99ml蒸馏水,5ml氨水缓冲液,一滴铬黑t,摇匀,以标准锌溶液滴定,当指示剂的颜色由蓝色变为紫色时即为滴定终点。取1ml0.075mol/ledta溶液,按上述方法滴定的标准锌溶液体积为空白v0。计算钙占干鱼鳞的质量分数:

其中:v1为滴定体积,ml;v为脱钙液或消化液总体积,ml;m(干鱼鳞)=鱼鳞的质量×(1-鱼鳞的水分质量分数),g。

1.3.3 灰份质量分数的测定

灰份质量分数采用灰化法测定。

1.3.4 总钙测定

称重的鱼鳞放入凯氏瓶中,采用湿法消化,定容至100ml,取该溶液1ml于250ml三角瓶中,另取0.075mol/ledta溶液1ml,98ml蒸馏水,5ml氨水缓冲液,按“1.3.2”方法滴定并计算回收率。

1.3.5 回收率的测定

准确称取鱼鳞2g,放入100ml0.075mol/l的edta溶液中,摇动,20min后,将鱼鳞过滤除去,移取不同体积脱钙液的样品4组,分别为ⅰ、ⅱ、ⅲ组,每组两个平行样,其中一个用于滴定计算脱钙液中钙离子质量分数,另一个依照ⅰ、ⅱ、ⅲ 组顺序分别加入1,0.8,0.5,0.3ml的0.2g/l的cacl2溶液,滴定并计算。

1.3.6 稳定性的测定

取脱钙液样品,按“1.3.2”的方法进行滴定,重复5次,求出变异系数。

2 结果与讨论

2.1 鱼鳞中总金属离子的测定

按“1.3.4”的方法测定并计算总金属离子质量分数,结果如表1所示。

由表1可以看出,对于研究采用的鱼鳞样品,总金属离子质量分数为9.68%。2.2 鱼鳞脱钙过程中金属离子的变化称取2g鱼鳞加入100ml0.075mol/ledta溶液中,每隔一定的时间取样,按“1.3.2”的方法测定并计算脱钙百分比,结果如图1所示。

由图1可以看出,随着时间的延长,钙离子的脱除率是逐渐增加的,但钙离子的脱出并不是匀速的,在开始15min速度非常快,以后的30min内,脱钙的速度有所降低,60min以后,脱钙率的增加非常缓慢。经过24h后基本稳定,脱钙率为67.56%。

2.3 方法的校验

为了验证结果的准确性,将脱钙24h的鱼鳞取出,清洗后烘干,准确称取1.0013g,烘干后湿法消化,按“1.3.4”测定,计算脱钙后鱼鳞中剩余的钙含量,并计算出脱钙率(如表2所示)。

表2说明,脱钙24h的鱼鳞中含钙百分比为3.44%,因而脱钙率为64.46%,与滴定过程中计算的脱钙率67.56%基本一致,误差为4.80%。

另取脱钙鱼鳞600℃灰化,由于鱼鳞比较难灰化,样品初步灼烧后,放冷,逐滴加入1∶1硝酸以加速此过程。计算灰份减少的比率,考察鱼鳞中无机成分的脱除情况,结果如表3所示。

表3的结果表明,脱钙前后灰份脱除率为66.51%,与计算的脱钙率67.56%基本一致,也可以说明滴定法对鱼鳞脱钙的检测是可行的。

2.4 回收率的测定

按“1.3.5”的方法进行测定,结果如表4所示。

由表4的数据可以看出,以滴定法测定,样品回收率在93%～97%之间,平均回收率为95.13%,可以满足分析的需要,对鱼鳞样品有很好的适应性,特别是即时大量的测定工作。

2.5 稳定性的测定

按“1.3.6”的方法,取样品 进行滴定,并计算变异系数,结果如表5所示。

由表5可以看出,对同一样品进行5次平行滴定,计算ca2+质量浓度后计算所得到的变异系数为1.34%,具有很好的稳定性。

3 结论

鱼鳞来自于生物体,无机离子总重占到鱼鳞干重的4%～9%,且离子种类复杂,在鱼鳞脱钙过程中都会随时间的延长而降低,要随时了解脱钙情况,用消化鱼鳞并经微量元素测定仪或原子吸收法检测,显然既复杂又不实用。本方法根据溶液的ph为10时大部分金属离子都会与edta络合的性质,通过滴定法监控总金属离子的变化(主要为钙离子并以钙离子计算)来了解脱钙情况,具有较高的实用价值。

原料样本为鱼鳞,作为生物性材料,其成分会受到原鱼生长地域、水质、年龄、季节等因素的影响,因此,样品测定时由于取样的原因有时会造成数值变化较大。但对于同一样品脱钙过程的监控,通过对消化样品的测定以及回收率和稳定性的测试,5次平行滴定的变异系数为1.34%、回收率为95.13%,满足实验的要求。

用滴定法监控鱼鳞的脱钙过程,简单易行,而且不需要昂贵的仪器,检测迅速,适合于即时连续大量的检测。着变性淀粉浓度的增加,盐卤的缓释效应也随之增加,以此盐卤点卤,制成的豆腐的保水性、弹性及柔软性也随之增加,其凝胶性能与内酯豆腐类似,无黄浆水析出,而且具有盐卤豆腐风味,根据试验结果,笔者认为变性淀粉的质量浓度为80g/l较合适。

3 结论

由上述实验可知,选取可溶性淀粉为缓释剂,当其质量浓度为80g/l时,制得的豆制品缓释性盐卤,可起到较为理想的缓释效应。

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