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挥发酚对鲫生理指标的影响及其检测与降解研究

作　者: 王红梅
导　师: 李小定
学　校: 华中农业大学
专　业: 食品科学
关键词: 挥发酚鲫残留检测营养风味酶活性
分类号: X835
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

酚分为两类,一类为挥发酚即沸点在230℃以下的酚；另一类为不挥发酚即沸点在230℃以上的酚。水中酚类主要来自炼油、炼焦、煤气洗涤、造纸、合成氨、木材防腐和化工等行业的废水及医院污水。挥发酚对环境和人类自身有着极大的危害性。当水中含酚0.1～0.2mg/L,鱼肉有异味；大于5mg/L时,鱼中毒死。挥发酚对生物体的毒性主要表现在：产生遗传性毒性,致癌性和免疫毒性。主要是因为挥发酚可以提供致癌的自由基,另外有些酚是活性氧的生成剂。本文首先就武汉市地表水体和武汉市市场淡水鱼中挥发酚进行检测,然后研究挥发酚对鲫生理指标的影响,最后对挥发酚的降解进行研究。1水体和淡水鱼体中挥发酚的检测挥发酚的检测传统上一般采用水蒸气蒸馏法/4-氨基安替吡啉法。但是传统检测方法耗时耗能,因此本文采用直接蒸馏法代替水蒸汽蒸馏法,采用蒸馏水代替无酚水的方法。此方法的线性范围为0.002-6mg/L,检出限为0.05mg/kg,回收率为98.4%-107.0%。而且此法操作简便,检测速度比水蒸气蒸馏法快,适于推广采用此方法检测了武汉市地表水和常见淡水鱼中挥发酚含量。结果发现武汉市地表水体和淡水鱼均已受到挥发酚的污染。其中对武汉市地表水体的抽检发现武汉市湖泊相对于江河来说受挥发酚污染更严重,而且两岸比中间水体污染严重,挥发酚含量最高达到0.009mg/L,大大超出渔业标准(0.005mg/L)。武汉市市场上常见淡水鱼体中以翘嘴红鲌挥发酚含量最高达0.213mg/kg,超出中国渔业标准规定的最大含量(0.2mg/kg)。2水体中挥发酚对鲫生理指标的影响本实验以鲫(Carassius auratus)为实验对象,设计了4组不同挥发酚浓度的水(0、0.15、1、2mg/L)饲养鲫。通过周期性地检测各组鲫的营养、风味和过氧化值等指标来研究挥发酚对鲫生理指标的影响。鲫肌肉水分和灰分的含量随挥发酚浓度的增加和暴毒时间的延长变化趋势相同,都是前一周显著(P<0.05)上升然后显著(P<0.05)下降；鲫肌肉粗脂肪的含量随着暴毒时间的延长前一周极显著(P<0.01)下降然后一直极显著(P<0.01)上升；鲫肌肉蛋白质(包括粗蛋白、水溶蛋白和盐溶蛋白)的含量随挥发酚浓度的增加和暴毒时间的延长下降明显(P<0.01或P<0.05)。水体中挥发酚的存在引起各类脂肪酸含量的变化,尤其是使多不饱和脂肪酸相对含量的显著(P<0.01或P<0.05)下降,从而使单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的相对含量有所提高。这可能是因为挥发酚的存在能导致鲫肌肉脂质氧化。另外,挥发酚也能显著(P<0.01或P<0.05)影响鲫脊背肌肉的质构特性,使鲫肌肉的硬度、弹性、咀嚼性和粘聚性降低。挥发酚对鱼体肝脏中SOD活性一直呈显著(P<0.01或P<0.05)抑制作用,而且当酚浓度达到1.0mg/L时这种抑制作用与挥发酚浓度以及鲫的暴毒时间分别呈浓度-效应和时间-效应关系。而挥发酚对鲫肝脏的GSH-PX活力和CAT活力的影响的此种关系不明显。另外,挥发酚对鲫肝脏SOD和GSH-PX活力的影响中出现了低浓度(0.15mg/L)处的两种酶活力短暂的上升,这可能是由于SOD和GSH-PX是一种诱导酶,当酚类化合物在一定浓度以内时,该酶表现为它的诱导活性,致使低质量浓度组在前期表现为短时期的酶活力上升趋势。本研究用鲫为实验动物,首次发现挥发酚能使鲫肝脏组织SOD, GSH-PX和CAT活力下降,间接证实了前人对挥发酚能产生遗传性毒性,致癌性和免疫毒性的报告。水体中挥发酚的存在能使鲫肌肉中肌苷酸的含量极显著(P<0.01)下降。而且随挥发酚浓度增加,与对照组相比鲫鱼肌肉中挥发性酯类物质在不断减少,而那些产生腥味的醛类在增多。可能是因为挥发酚的存在能破坏鲫的氧化系统,让脂肪酸氧化变成产生腥味的短链醛类物质。3水体中苯酚的降解研究既然挥发酚能对鱼产生如此毒害作用,那么探究一种能高效率,低能耗的降解水体中挥发酚的方法势在必行。本研究采用TiO2/Fe2O3作为复合催化剂,H2O2作为氧化剂超声降解苯酚,得到最佳降解率为69.8%。

全文目录

摘要  9-11
Abstract  11-14
缩略语表  14-15
第一章前言  15-27
  1 挥发酚在工业中应用的现状以其存在的问题  15-17
    1.1 挥发酚简介  15-16
    1.2 挥发酚的工业应用  16
      1.2.1 苯酚在工业中的应用  16
      1.2.2 4-硝基苯酚在工业中的应用  16
      1.2.3 2,4-二氯苯酚在工业中的应用  16
    1.3 挥发酚的危害  16-17
  2 挥发酚检测  17-21
    2.1 4-氨基安替比林法  18-19
      2.1.1 样品的采集和储存  18
      2.1.2 实验用水  18
      2.1.3 蒸馏装置的选择  18-19
      2.1.4 实验中对爆沸和起泡的处理  19
    2.2 流动注射法  19-20
      2.2.1 样品的前处理  19-20
      2.2.2 样品的检测  20
    2.3 紫外分光光度法  20
    2.4 高效液相色谱法  20
    2.5 GC-MS检测水产品中挥发酚  20-21
  3 挥发酚对鱼体的影响  21-22
    3.1 挥发酚对鱼体的毒性作用  21-22
    3.2 挥发酚对鱼体过氧化系统的影响  22
    3.3 挥发酚对鱼体营养和风味的影响  22
  4 挥发酚的处理  22-25
    4.1 物化处理法  23
    4.2 化学处理法  23-25
      4.2.1 光催化降解法  24
      4.2.2 超声波催化降解法  24-25
    4.3 生物处理法  25
  5 本课题的研究意义  25-26
  6 本课题的主要研究内容  26-27
    6.1 鱼体中挥发酚的检测  26
    6.2 水体中挥发酚对鲫鱼生理指标的影响研究  26
    6.3 水体中苯酚的降解研究  26-27
第二章鱼体和水体中挥发酚的检测  27-37
  1 材料与方法  27-31
    1.1 实验材料  27-28
      1.1.1 实验原料  27-28
      1.1.2 主要试剂  28
      1.1.3 主要设备  28
    1.2 实验方法  28-31
      1.2.1 溶液的配制  28
      1.2.2 样品前处理  28-29
      1.2.3 样品的蒸馏  29
      1.2.4 样品蒸馏液的萃取和比色  29-30
      1.2.5 标准曲线回归方程  30
      1.2.6 样品挥发酚浓度的计算  30-31
      1.2.7 回收率试验  31
      1.2.8 数据分析  31
  2 结果与分析  31-35
    2.1 线性和灵敏度  31
    2.2 检出限  31-32
    2.3 回收率实验结构  32
    2.4 样品蒸馏的条件优化  32-34
      2.4.1 实验用水  32-33
      2.4.2 蒸馏装置的选择  33
      2.4.3 防暴沸和消泡条件的选择  33
      2.4.4 NaOH浓度的选择  33-34
    2.5 实际样品分析  34-35
      2.5.1 鱼样中挥发酚的检测  34-35
      2.5.2 水样中挥发酚的检测  35
  3 结论  35-37
第三章水体中挥发酚对鲫鱼生理指标的影响研究  37-65
  1 材料与方法  37-46
    1.1 实验材料  37-39
      1.1.1 实验原料  37
      1.1.2 主要试剂  37-38
      1.1.3 主要设备  38-39
    1.2 实验方法  39-46
      1.2.1 实验设计和饲养管理  39
      1.2.2 取样和样品的前处理  39-40
        1.2.2.1 取样  39
        1.2.2.2 样品的前处理  39-40
      1.2.3 水分测定  40
      1.2.4 灰分测定  40
      1.2.5 粗蛋白测定  40
      1.2.6 盐溶性蛋白和水溶性蛋白的测定  40
      1.2.7 质构特性的测定  40
      1.2.8 脂肪测定  40
      1.2.9 脂肪酸测定  40-41
        1.2.9.1 样品提取  40-41
        1.2.9.2 皂化及甲酯化  41
        1.2.9.3 色谱条件  41
      1.2.10 肌苷酸的测定  41-43
        1.2.10.1 样品的前处理  41-42
        1.2.10.2 液相色谱条件  42-43
      1.2.11 挥发性成分测定  43
        1.2.11.1 固相微萃取条件  43
        1.2.11.2 色谱条件  43
      1.2.12 鱼样肝脏匀浆蛋白含量的测定  43
      1.2.13 肝脏中SOD酶活性的测定  43-44
      1.2.14 GSH-PX活性的测定  44
      1.2.15 CAT活力的测定  44-45
      1.2.16 丙二醛MDA含量的测定  45-46
  2 结果与讨论  46-60
    2.1 挥发酚对鲫鱼肌肉水分含量的影响  46
    2.2 挥发酚对鲫鱼肌肉灰分含量的影响  46-47
    2.3 挥发酚对鲫鱼肌肉粗脂肪含量的影响  47-48
    2.4 挥发酚对鲫鱼肌肉蛋白质含量的影响  48
    2.5 挥发酚对鲫鱼肌肉盐溶性蛋白含量的影响  48-49
    2.6 挥发酚对鲫鱼肌肉水溶性蛋白含量的影响  49-50
    2.7 挥发酚对鲫鱼肌肉质构的影响  50-51
    2.8 挥发酚对鲫脂肪酸的影响  51-54
    2.9 挥发酚对过氧化系统的影响  54-57
      2.9.1 挥发酚对SOD活性的影响  54-55
      2.9.2 挥发酚对MDA含量的影响  55-56
      2.9.3 挥发酚对CAT活性的影响  56-57
      2.9.4 挥发酚对GSH-PX活性的影响  57
    2.10 挥发酚对鲫肌苷酸的影响  57-58
    2.11 挥发酚对鲫挥发性风味物质的影响  58-60
  3 讨论与分析  60-64
    3.1 挥发酚对鲫鱼营养指标的影响分析  60-61
    3.2 挥发酚对鲫鱼质构影响机理分析  61-62
    3.3 挥发酚对鲫鱼脂肪酸影响机理分析  62-63
    3.4 挥发酚对鲫挥发性成分的影响分析  63-64
  4 小结  64-65
第四章水体中苯酚的降解研究  65-73
  1 材料与方法  65-67
    1.1 实验材料  65-66
      1.1.1 主要试剂  65
      1.1.2 主要设备  65-66
    1.2 试验含酚废水的配置  66
    1.3 苯酚标准曲线的绘制  66-67
    1.4 试验含酚废水的配置及试验方法  67
      1.4.1 含酚废水的配置  67
      1.4.2 试验方法  67
        1.4.2.1 复合催化剂的制备  67
        1.4.2.2 降解方法  67
      1.4.3 分析方法  67
  2 结果与讨论  67-71
    2.1 TiO_2与Fe_2O_3的复合比对降解率的影响  67-68
    2.2 催化剂用量对苯酚降解率的影响  68-69
    2.3 H_2O_2用量对苯酚降解率的影响  69-70
    2.4 pH对苯酚降解率的影响  70-71
    2.5 曝气对苯酚降解率的影响  71
  3 结论  71-73
第五章结论与展望  73-74
参考文献  74-81
致谢  81-82
附录  82

挥发酚对鲫生理指标的影响及其检测与降解研究

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