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中国精品科技期刊2020

牡蛎中多组分多环芳烃的光动力降解研究

卢娜 杨瑞利 王志广 张慧 周赛楠 薛长湖 唐庆娟

卢娜,杨瑞利,王志广,等. 牡蛎中多组分多环芳烃的光动力降解研究[J]. 食品工业科技,2021,42(14):40−48. doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020110024
引用本文: 卢娜,杨瑞利,王志广,等. 牡蛎中多组分多环芳烃的光动力降解研究[J]. 食品工业科技,2021,42(14):40−48. doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020110024
LU Na, YANG Ruili, WANG Zhiguang, et al. Degradation of Multi-Components Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Oyster by Photodynamic Technology[J]. Science and Technology of Food Industry, 2021, 42(14): 40−48. (in Chinese with English abstract). doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020110024
Citation: LU Na, YANG Ruili, WANG Zhiguang, et al. Degradation of Multi-Components Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Oyster by Photodynamic Technology[J]. Science and Technology of Food Industry, 2021, 42(14): 40−48. (in Chinese with English abstract). doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020110024

牡蛎中多组分多环芳烃的光动力降解研究

doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2020110024
基金项目: 国家重点研发计划(2019YFC1604605)
详细信息
    作者简介:

    卢娜(1996−),女,硕士研究生,研究方向:食品加工与安全,E-mail:ln15066258673@163.com

    通讯作者:

    唐庆娟(1971−),女,博士,教授,研究方向:贝类质量控制新技术,E-mail:tangqingjuan@ouc.edu.cn

  • 中图分类号: TS254.4

Degradation of Multi-Components Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Oyster by Photodynamic Technology

  • 摘要: 目的:寻求一种高效、经济、安全可靠的新型食品中有机污染物降解方法。方法:通过比较三种光敏剂(姜黄素、核黄素、金丝桃素)对牡蛎肉外观品质的影响以及光动力对水溶液中多环芳烃的降解效果,对其进行工艺优化,在最优条件下探究光动力对牡蛎中多环芳烃的降解作用。结果:当光敏剂浓度为10 µmol/L时,富集量高达89.68%~92.22%,且牡蛎肉为正常的奶白色,并未发生变化。而当浓度为20 µmol/L时,富集量仅为71.90%~78.62%,牡蛎肉颜色发生肉眼可见的由白色到黄色的变化。与核黄素和金丝桃素相比,姜黄素介导的光动力降解效果最佳,光照15 min时降解率高达91.08%。因此,确定的最佳条件为:光敏剂为姜黄素,浓度10 µmol/L,光照时间15 min。在最优条件下,相比于空白对照组,光动力对牡蛎中多环芳烃的降解率达到21.92%~88.46%。结论:光动力方法可有效降解牡蛎中的多环芳烃,该技术对于水产品中残留多环芳烃的降解是一种可行的方法,应用前景广阔。
  • 图  1  姜黄素富集前后水体及牡蛎肉颜色变化

    Figure  1.  Color changes of water and oyster meat before and after bio-accumulation of curcumin

    注:L-S-: 空白对照组;A.牡蛎富集前空白组和光动力组(姜黄素浓度分别为5、10和20 µmol/L)水体的颜色;B.仅通氧3 h后水体的颜色;C.牡蛎富集3 h后水体的颜色变化;D.光照前牡蛎肉颜色变化;E.光照后牡蛎肉颜色变化;图2~图3同。

    图  2  核黄素富集前后水体及牡蛎肉颜色变化

    Figure  2.  Color changes of water and oyster meat before and after bio-accumulation of riboflavin

    图  3  金丝桃素富集前后水体及牡蛎肉颜色变化

    Figure  3.  Color Changes of water and oyster meat before and after bio-accumulation of hypericin

    图  4  光动力对水溶液中多环芳烃的降解效果

    Figure  4.  Degradation effect of photodynamic technology on PAHs in aqueous solution

    注:A.水溶液中多环芳烃的降解效果;B.水溶液中多环芳烃的降解率;每个时间点各组之间进行比较,标有不同字母表示组间差异显著(P<0.05),相同字母代表组间没有显著性差异(P>0.05)。

    图  5  多环芳烃的气相色谱-质谱总离子流图

    Figure  5.  Gas chromatography-mass spectrogram of PAHs

    注:A.PAHs标准溶液的气相色谱-质谱图;B.空白对照组PAHs的气相色谱-质谱图;C.光动力组PAHs的气相色谱-质谱图;1.萘;2.苊烯;3.苊;4.芴;5.菲;6.蒽;7.荧蒽;8.芘;9.苯并[a]蒽;10. 䓛 ;11.苯并[b]荧蒽;12.苯并[k]荧蒽;13.苯并[a]芘;14.茚并[1,2, 3-c,d]芘;15.二苯并[a, h]蒽;16.苯并[g,h,i]苝。

    图  6  光动力对牡蛎中多环芳烃的降解效果

    Figure  6.  Degradation effect of photodynamic technology on PAHs in oysters

    注:与空白对照组相比,**表示P<0.01,***表示P<0.001。

    表  1  牡蛎中富集姜黄素的量

    Table  1.   Quantity of curcumin bio-accumulate by oysters

    姜黄素浓度
    (µmol/L)
    富集前水体
    的吸光值
    富集前水体中
    姜黄素质量(mg)
    富集后海水
    的吸光值
    富集后水体中
    姜黄素质量(mg)
    姜黄素
    富集量(%)
    牡蛎中姜黄素
    添加量(mg/g)
    50.0394±0.002510.05±0.600.0004±0.00020.85±0.0498.98±0.070.092±0.06
    100.0702±0.000817.33±0.200.0056±0.00062.09±0.1591.96±0.890.152±0.02
    200.1474±0.004035.57±0.940.0315±0.00068.19±0.1578.62±0.010.274±0.09
    注:数据以平均值±标准差的形式表示,每个样品进行三次平行实验。表2~表4同。
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    表  2  牡蛎中富集核黄素的量

    Table  2.   Quantity of riboflavin bio-accumulate by oysters

    核黄素浓度
    (µmol/L)
    富集前水体
    的吸光值
    富集前水体中
    核黄素质量(mg)
    富集后海水
    的吸光值
    富集后水体中
    核黄素质量(mg)
    核黄素
    富集量(%)
    牡蛎中核黄素
    添加量(mg/g)
    50.0109±0.00109.79±0.670.0002±0.00021.79±1.5598.15±0.170.080±0.07
    100.0245±0.001218.93±0.780.0019±0.00063.45±0.3992.22±0.380.155±0.08
    200.0508±0.000636.27±0.400.0139±0.000411.60±0.2872.62±0.330.247±0.04
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    表  3  牡蛎中富集金丝桃素的量

    Table  3.   Quantity of hypericin bio-accumulate by oysters

    金丝桃素浓度
    (µmol/L)
    富集前水体
    的吸光值
    富集前水体中金丝桃
    素质量(mg)
    富集后海水
    的吸光值
    富集后水体中金丝桃
    素质量(mg)
    金丝桃素
    富集量(%)
    牡蛎中金丝桃素
    添加量(mg/g)
    50.0056±0.000312.95±0.500.0005±0.00034.37±0.4491.06±0.480.086±0.05
    100.0107±0.000421.47±0.590.0011±0.00045.44±0.6889.68±0.340.160±0.06
    200.0253±0.000446.02±0.590.0071±0.000415.41±0.5971.90±0.390.306±0.06
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    表  4  光动力对牡蛎中多环芳烃的降解率

    Table  4.   Degradation rate of PAHs in oyster by photodynamic technology

    序号PAHs出峰时间(min)降解率(%)
    14.49475.09±0.34
    2苊烯5.85958.02±0.12
    36.01088.46±0.67
    46.44147.58±1.49
    57.26131.82±0.12
    67.30136.73±0.95
    7荧蒽8.29024.89±1.25
    88.50521.92±1.28
    9苯并[a]蒽9.88325.49±0.63
    109.94925.00±0.97
    11苯并[b]荧蒽
    12苯并[k]荧蒽
    13苯并[a]芘
    14茚并[1,2,3-c,d]芘
    15二苯并[a,h]蒽
    16苯并[g,h,i]苝
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-04
  • 网络出版日期:  2021-05-27
  • 刊出日期:  2021-07-07

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