劉李春,蔣玉潔,申明月,謝明勇,聶少平*
(南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330047)
食品熱處理過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生脂質(zhì)氧化、蛋白質(zhì)降解和美拉德反應(yīng)等復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),與此同時(shí)伴隨著有害物質(zhì)的形成,如丙烯酰胺(acrylamide,AM)[1]、 反式脂肪酸(transfatty acid,TFAs)[2]和呋喃(C4H4O)[3]等。AM存在于各種熱加工食品中,其具有神經(jīng)毒性和遺傳毒性,并且已經(jīng)被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(International Agency for Research on Cancer,IARC)列為2A類(lèi)致癌物質(zhì)[4]。AM的形成途徑很多,天冬酰胺和丙烯酸為AM的重要前體物質(zhì)。其中在富含碳水化合物的體系中天冬酰胺和還原糖之間的美拉德反應(yīng)是形成AM的主要途徑[1],而在肉制品中油脂經(jīng)過(guò)高溫分解為甘油和脂肪酸,進(jìn)而脫水氧化形成丙烯酸,最后產(chǎn)生AM,同時(shí)肉制品中的肌肽經(jīng)過(guò)水解脫氨后會(huì)產(chǎn)生丙烯酸,進(jìn)而生成AM[5],絲氨酸和半胱氨酸的熱降解也能形成丙烯酸,然后產(chǎn)生AM[6]。膳食中TFAs主要來(lái)源于油脂氫化、精煉、反復(fù)煎炸和反芻動(dòng)物的脂肪組織及乳制品[7]。TFAs的攝入會(huì)增加體內(nèi)低密度脂蛋白水平,降低高密度脂蛋白水平,從而加大患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[8]。也有研究表明4~5 歲兒童攝入的TFA含量與肥胖呈正相關(guān)[9]。呋喃是一種雜環(huán)芳香族化合物,廣泛存在于罐裝蔬菜、水果和肉類(lèi)、咖啡、嬰兒配方奶粉、醬油等食品中[10-11]。1995年,IARC將呋喃列為 2B組類(lèi)物質(zhì)(可能對(duì)人類(lèi)致癌)[12],引起了人們對(duì)呋喃引發(fā)的健康風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)注。呋喃的前體物質(zhì)是食品中常見(jiàn)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),其形成的主要途徑是抗壞血酸和糖的降解、多不飽和脂肪酸和類(lèi)胡蘿卜素的氧化或糖和氨基酸之間的美拉德反應(yīng)[13]。
隨著人們對(duì)食品安全的日益關(guān)注,天然的食品抗氧化劑已成為研究熱點(diǎn)。天然植物抗氧化劑是指為防止或者延緩食品氧化、提高食品的穩(wěn)定性和延長(zhǎng)貯存期而加入到食品中的天然物質(zhì)[14]。其中竹葉抗氧化劑(antioxidant of bamboo leaves,AOB)、茶多酚和迷迭香提取物等天然抗氧化物質(zhì)已被列入國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),可作為食品添加劑應(yīng)用于肉制品、油炸食品、焙烤食品等[15]。AOB是從竹葉中提取到的一種淡棕色抗氧化成分,其包含綠原酸、咖啡酸、葒草素和異葒草素等活性物質(zhì),可以阻斷脂質(zhì)自氧化的鏈反應(yīng),螯合瞬態(tài)金屬離子,清除腈化物并阻斷亞硝胺的合成[16]。有研究表明在炸雞翅中分別添加0.10%(以雞翅質(zhì)量計(jì),下同)和0.50%的AOB時(shí),對(duì)AM的抑制率分別可達(dá)57.8%和59.0%,并且當(dāng)AOB的添加量小于0.50%時(shí),可保留油炸雞翅原始的風(fēng)味[17]。醬鴨中添加0.20%的AOB時(shí)具有良好的抗氧化性,可以有效抑制過(guò)氧化值和酸價(jià)上升[18]。茶多酚是茶葉中所含的一類(lèi)多羥基酚類(lèi)化合物,主要包括表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯、表沒(méi)食子兒茶素、表兒茶素沒(méi)食子酸酯和表兒茶素,具有高抗氧化、強(qiáng)抗菌作用以及抗癌作用[19]。 高浩祥等研究了茶多酚在油炸過(guò)程中對(duì)馬鈴薯片的品質(zhì)及AM的抑制情況,發(fā)現(xiàn)茶多酚不僅可以提高馬鈴薯片的品質(zhì),同時(shí)可以有效抑制AM的生成[20]。Bi等在罐裝咖啡模型中添加12.1%茶多酚,發(fā)現(xiàn)其對(duì)呋喃的抑制率可達(dá)42.4%[21]。迷迭香酸是一種天然的水溶性多酚類(lèi)化合物,在紫蘇油和迷迭香中含量很高,具有抗氧化、抗菌和抗腫瘤等作用,一直以來(lái)被廣泛應(yīng)用于食品和化妝品行業(yè)[22]。 王苗苗等研究了不同抗氧化劑對(duì)大鯢油的抗氧化作用,發(fā)現(xiàn)添加0.020%的AOB、迷迭香酸和茶多酚時(shí),其抗氧化效果由高到低為AOB>迷迭香酸>茶多酚[23]。
中式菜肴作為一種典型的熱加工食品,其熱加工危害物受到的關(guān)注較少。紅燒肉作為中式菜肴的典型代表,因其肥而不膩、瘦而不柴的特點(diǎn)備受?chē)?guó)人的喜愛(ài)。五花肉為制作紅燒肉的主要原料,其富含蛋白和脂肪,含有豐富的AM和呋喃的前體物質(zhì)。紅燒肉在制作的過(guò)程中還會(huì)使用植物油,有形成TFAs的風(fēng)險(xiǎn)。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)紅燒肉在烹飪過(guò)程中加入糖、醬油等調(diào)味料后,AM的平均含量達(dá)到42.4 μg/kg[24]。目前,大量文獻(xiàn)報(bào)道了AOB、茶多酚和迷迭香酸等天然抗氧化劑對(duì)焙烤、油炸食品中熱加工危害物的抑制作用,但是天然抗氧化劑對(duì)中式菜肴中熱加工危害物形成的影響目前鮮見(jiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以紅燒肉為研究對(duì)象,通過(guò)分別添加不同質(zhì)量濃度的AOB、茶多酚和迷迭香酸來(lái)考察其對(duì)熱加工危害物AM、TFAs及呋喃形成的影響,分別建立抗氧化劑質(zhì)量濃度與危害物生成量的關(guān)系曲線(xiàn)圖,定量描述了這3 種天然抗氧化劑對(duì)紅燒肉中熱加工危害物形成的影響,以期為中式菜肴熱加工危害物的控制阻斷技術(shù)提供參考。
精選五花肉、料酒、醬油、食鹽、白糖、八角、大豆油皆購(gòu)于江西省南昌市天虹超市。
水溶性竹葉抗氧化劑AOB-I(總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)>20%) 杭州尤美特生物科技有限公司;天然水溶性茶多酚(純度>98%) 上海國(guó)藥集團(tuán);迷迭香酸(純度>96%)、呋喃(純度>99%)、D4-呋喃(純度>99%)、甲酸(純度>98%)和順?lè)串悩?gòu)亞油酸、亞麻酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品 美國(guó)Sigma-Aldrich公司;AM (純度≥99.8%) 上海Aladdin試劑公司;13C3-AM標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥99.99%) 美國(guó)劍橋同位素實(shí)驗(yàn)室;二十一烷酸甘油三酯(C21:0)、GLC-463脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品 美國(guó)NU-CHEK公司;其他化學(xué)試劑均為分析純且購(gòu)于上海Aladdin試劑公司。
1290/6460A液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀、7890A/5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(gas chromatographymass spectrometry,GC-MS)、G7367-64100 CTC自動(dòng)進(jìn)樣器、6890氣相色譜儀 美國(guó)安捷倫公司;Milli-Q Gradient超純水器 美國(guó)Millipore公司;ΧP201電子 天平 瑞士Mettler Toledo公司;Anke TGL-16G-A型離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠(chǎng);ND2002-2氮吹儀 杭州瑞誠(chéng)儀器有限公司。
1.3.1 紅燒肉的制備
初加工:將五花肉洗凈,切成塊狀(3 cm×3 cm×3 cm),分別刷上不同質(zhì)量濃度(0(空白)、0.1、0.15、0.2、0.5 g/L)的AOB、茶多酚和迷迭香酸溶液;爆炒:將電磁爐調(diào)到900 W,加入15 mL的大豆油,然后將刷完抗氧化劑的塊狀五花肉塊于鍋中進(jìn)行30 s爆炒;燉煮:取爆炒后的肉塊(每組4 塊),加入15 mL的料酒、醬油2.5 mL、八角3 g和不同質(zhì)量濃度的天然抗氧化劑溶液400 mL,大火(1 200 W)燒開(kāi),撇去浮層雜質(zhì),然后改小火(600 W)慢燉45 min;收汁:加入食鹽2 g、白糖5 g,開(kāi)蓋大火(1 200 W)紅燒,至湯汁黏稠,制作完成。
取加工完成的紅燒肉適量,粉碎機(jī)絞碎,冷凍干燥,再次粉碎后于-20 ℃冰箱保存。
1.3.2 紅燒肉中AM含量的測(cè)定
1.3.2.1 前處理?xiàng)l件
根據(jù)參考文獻(xiàn)[25]建立的方法進(jìn)行紅燒肉中AM的測(cè)定。準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5 g已均質(zhì)紅燒肉樣品,加入5 μL13C3-AM標(biāo)準(zhǔn)溶液(10 μg/mL),然后加入2 mL體積分?jǐn)?shù)0.1%甲酸溶液,漩渦30 s進(jìn)行提取,加入4 mL氯仿-甲醇溶液(2∶1,V/V)脫去脂肪,振搖提取30 min后,5 000 r/min離心10 min,取上清液,重復(fù)提取一次后合并上清液。最后采用固相萃取柱Oasis HLB SPE柱(6 mL、200 mg)進(jìn)行樣品的凈化、富集。
1.3.2.2 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定AM含量
色譜柱:Hydro RP 80A HPLC柱(2 mm×250 mm,4 μm);流動(dòng)相:甲醇-0.1%甲酸溶液(5∶95,V/V);流速0.2 mL/min;柱溫25 ℃;進(jìn)樣量10 μL。電噴霧離子源;正離子模式;干燥氣溫度350 ℃;干燥氣流速11 L/min;霧化壓力 45 psi;鞘氣溫度400 ℃;鞘氣流速11 L/min;噴嘴電壓 500 V;毛細(xì)管電壓3000 V;裂解電壓20 V;掃描方式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(multiple reaction monitoring,MRM)模式;檢測(cè)AM:定量分子離子m/z72→55、定性碎片離子m/z72→27,13C3-AM:定量分子離子m/z75→58、定性碎片離子m/z75→29。AM和13C-AM的質(zhì)譜圖和色譜圖如圖1所示。
圖1 AM(A)和13C-AM(B)的質(zhì)譜圖和色譜圖Fig.1 Mass spectra and chromatograms of AM (A) and 13C-AM (B)
1.3.3 紅燒肉中TFAs相對(duì)含量的測(cè)定
1.3.3.1 脂肪的提取
參照Folch等[26]的方法進(jìn)行,具體如下:稱(chēng)取500 mg的已均質(zhì)紅燒肉樣品置于15 mL的離心管中,加入7 mL的氯仿-甲醇溶液(2∶1,V/V)振搖抽提1.5 h后繼續(xù)超聲10 min,過(guò)濾,向?yàn)V液中加入1 g/100 mL NaCl溶液3.5 mL,靜置分層,棄掉上層液體,將含有下層氯仿液的離心管于40 ℃下進(jìn)行氮吹,濃縮得到的脂肪再置于105 ℃下烘干至恒質(zhì)量。
1.3.3.2 脂肪酸甲酯化
參照本實(shí)驗(yàn)室建立的方法[27]進(jìn)行脂肪酸的甲酯化,準(zhǔn)確稱(chēng)取10 mg脂肪樣品于離心管中,分別加入10 μL 4.5 mg/mL的C21:0內(nèi)標(biāo)液、2 mL正庚烷和0.1 mL 2 mol/L氫氧化鉀甲醇溶液。振搖30 s,3000 r/min離心5 min,取1 mL上清液置于氣相瓶待測(cè)。
1.3.3.3 氣相色譜條件
采用安捷倫CP-Sil 88型毛細(xì)管色譜柱(100 m×0.25 mm,0.20 μm),氫火焰離子檢測(cè)器(flame ionization detector,F(xiàn)ID),進(jìn)樣量為1 μL,高純氫氣為載氣,進(jìn)樣口溫度和檢測(cè)器溫度均為250 ℃,恒流模式,分流比為10∶1,氫氣流量為30 mL/min,空氣流量為300 mL/min,尾吹氣流量為20 mL/min,載氣線(xiàn)速為26 cm/s。升溫程序?yàn)椋撼鯗?0 ℃,保持5 min,以11.5 ℃/min升至170 ℃,保持25 min;再以5 ℃/min的速率升至200 ℃,保持5 min;最后以2 ℃/min升溫至215 ℃,保持20 min。脂肪酸甲酯混標(biāo)的色譜圖如圖2所示,峰的編號(hào)對(duì)應(yīng)的名稱(chēng)如表1所示。
圖2 脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品的氣相色譜圖Fig.2 Gas chromatogram of mixture of fatty acid methyl ester standards
表1 脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品的出峰時(shí)間Table 1 Peak appearance times of fatty acid methyl ester stadards
按照文獻(xiàn)[28]提供的公式(式(1)~(3))計(jì)算TFAs的相對(duì)含量。
式中:mFAMEx表示脂肪酸甲酯的質(zhì)量/g;Ax脂肪酸x的峰面積;mis表示加入樣品中內(nèi)標(biāo)的質(zhì)量/g;Ais表示內(nèi)標(biāo)的峰面積;Rx表示脂肪酸甲酯相對(duì)于內(nèi)標(biāo)的FID的校正因子;mx表示脂肪酸x的質(zhì)量/g;FFAx表示脂肪酸甲酯轉(zhuǎn)化為相應(yīng)脂肪酸的轉(zhuǎn)化因子;P表示樣品中TFAs在總脂肪酸中的相對(duì)含量;∑transmx表示樣品中總TFAs的質(zhì) 量/g;∑mx表示樣品中總脂肪酸質(zhì)量/g。
1.3.4 紅燒肉中呋喃含量的測(cè)定
1.3.4.1 前處理?xiàng)l件
通過(guò)本實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)建立的頂空GC-MS法[3]來(lái)測(cè)定紅燒肉樣品中呋喃的含量。在4 ℃下稱(chēng)取3 g已均質(zhì)紅燒肉樣品于20 mL頂空瓶中,加入5 mL 1 g/100 mL NaCl溶液和40 μL D4-呋喃內(nèi)標(biāo)溶液(2.5 μg/mL)。用封口鉗封蓋,待測(cè)。
1.3.4.2 GC-MS測(cè)定呋喃含量
GC條件:樣品進(jìn)樣體積1 mL,加熱時(shí)間30 min,加熱溫度70 ℃;進(jìn)樣針溫度110 ℃;色譜柱為HP-PLOT Q石英毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.32 mm,20 μm);進(jìn)樣口溫度:200 ℃;升溫程序:起始溫度為50 ℃,保持1 min 后以10 ℃/min升溫速率升至200 ℃,保持10 min;載氣:高純氦氣,流速為1.5 mL/min;分流比為3∶1。
MS條件:離子源:高靈敏度電子轟擊離子源,電子能量70 eV;離子源、四極桿和傳輸線(xiàn)的溫度分別為230、150 ℃和260 ℃;溶劑延遲:8 min。采用選擇性離子監(jiān)測(cè)模式(selected ion monitoring,SIM)進(jìn)行測(cè)定,檢測(cè)呋喃:定量分子離子m/z68、定性碎片離子m/z39,D4-呋喃:定量分子離子m/z72、定性碎片離子m/z42。呋喃和D4-呋喃的質(zhì)譜圖和色譜圖如圖3所示。
圖3 呋喃(A)和D4-呋喃(B)的質(zhì)譜圖和色譜圖Fig.3 Mass spectra and chromatograms of furan (A) and D4-furan (B)
每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次,用Excel來(lái)處理數(shù)據(jù),結(jié)果均采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式,利用OriginPro 8軟件作圖。
AOB中含有綠原酸、咖啡酸、葒草素和異葒草素等活性物質(zhì),體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)均表明AOB具有清除自由基、抗脂質(zhì)過(guò)氧化以及提升體內(nèi)抗氧化水平的作用。由圖4A可知,AOB的添加會(huì)不同程度地促進(jìn)紅燒肉中AM的形成,其促進(jìn)效果由高到低排序?yàn)椋?.2 g/L AOB>0.1 g/L AOB>0.5 g/L AOB>0.15 g/L AOB。當(dāng)添加0.2 g/L AOB溶液時(shí),紅燒肉中AM含量是空白組的近兩倍。這一發(fā)現(xiàn)與焙烤、油炸食品的結(jié)果相反。Zhang Yu等發(fā)現(xiàn)0.10% AOB溶液對(duì)鮮切馬鈴薯片AM的抑制率為74.1%,對(duì)炸薯?xiàng)lAM的抑制率為76.1%[29]。程璐發(fā)現(xiàn)在曲奇餅干中添加0.10~0.50 g/kg AOB時(shí),對(duì)AM的抑制率可達(dá)43.0%~60.1%[30]。在不同食品體系中,AOB對(duì)AM的形成產(chǎn)生了抑制和促進(jìn)兩種結(jié)果,這主要是因?yàn)樵诟缓妓衔锏挠驼P椭?,AM主要是通過(guò)天冬酰胺和還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)生成,AOB可以抑制美拉德反應(yīng)中Amadori產(chǎn)物的生成,從而抑制薯片中AM的生成[31]。而五花肉中雖然碳水化合物的含量很低,但富含蛋白和脂肪,AM可以通過(guò)油脂熱分解、肌肽水解脫氨以及絲氨酸和半胱氨酸降解等多種途徑產(chǎn)生,AOB中綠原酸、咖啡酸等活性物質(zhì)可能不能抑制上述反應(yīng),還會(huì)因?yàn)樵诟邷丨h(huán)境下裂解產(chǎn)生活性羰基,促進(jìn)丙烯醛和丙烯酸的生成,從而促進(jìn)AM生成[30],因此在紅燒肉體系中AOB對(duì)AM產(chǎn)生促進(jìn)作用。
圖4 不同質(zhì)量濃度的AOB溶液對(duì)紅燒肉中AM、TFAs 和呋喃水平的影響Fig.4 Effects of antioxidant of bamboo leaves (AOB) at different concentrations on the contents of AM, TFAs and furan in red braised pork
由圖4B可知,不同添加量的AOB均會(huì)促進(jìn)紅燒肉中TFAs的生成,且存在劑量依賴(lài)性??瞻捉M中TFAs在油脂中的相對(duì)含量為0.25%,而添加0.5 g/L的AOB水溶液后,TFAs相對(duì)含量為0.35%,增加了40%。烹飪過(guò)程中使用的植物油中含有TFAs,同時(shí)植物油和五花肉中油脂氧化和不飽和脂肪酸異構(gòu)化可能形成TFAs。李安研究發(fā)現(xiàn)在大豆油中添加耐熱性好的抗氧化劑是控制TFAs生成的有效措施[32]。AOB中含有的綠原酸、咖啡酸等活性物質(zhì)不具有耐熱性,因此推測(cè)其無(wú)法抑制紅燒肉中TFAs的生成。此外,AOB促進(jìn)紅燒肉中TFAs生成的機(jī)理需要進(jìn)一步探究。
由圖4C可知,不同添加量的AOB均能抑制體系中呋喃的生成,但與AOB質(zhì)量濃度不呈絕對(duì)的正相關(guān),添加0.2 g/L AOB時(shí)呋喃的含量最低(3.71 ng/g),抑制率最大(72.7%)。劉玲玲[24]研究發(fā)現(xiàn)五花肉中抗壞血酸、碳水化合物、類(lèi)胡蘿卜素(呋喃形成的主要前體物質(zhì))的含量均很低,而脂肪中的多不飽和脂肪酸相對(duì)含量為10.8%,并且在水焯過(guò)程中多不飽和脂肪酸的相對(duì)含量降低16.7%,而在爆炒階段多不飽和脂肪酸相對(duì)含量又顯著上升;因此多不飽和脂肪酸的降解是紅燒肉可能是形成呋喃的主要途徑。AOB中的活性物質(zhì)可以有效抑制脂質(zhì)過(guò)氧化,因此可以有效控制紅燒肉中呋喃的產(chǎn)生。
茶多酚是茶葉中所含的一類(lèi)多羥基酚類(lèi)化合物,其活性成分主要是兒茶素,具有較強(qiáng)的消除自由基、解毒和抗輻射作用。由圖5A可知,茶多酚的添加可以抑制紅燒肉中AM的生成。添加的茶多酚質(zhì)量濃度在0~0.15 g/L 范圍內(nèi)增加時(shí),紅燒肉中AM含量呈線(xiàn)性下降;當(dāng)茶多酚質(zhì)量濃度為0.15 g/L時(shí),AM的含量最低,抑制率可達(dá)47.8%;當(dāng)質(zhì)量濃度超過(guò)0.15 g/L時(shí),AM含量明顯上升。高溫下油脂熱解以及氨基酸的降解都會(huì)產(chǎn)生小分子的中間體,如乙二醛和甲基乙二醛等,而茶多酚的主要成分——兒茶素可以通過(guò)清除二羰基化合物間接減少AM的形成,同時(shí)茶多酚因其有酚羥基可以捕獲油脂降解產(chǎn)生的自由基,從而抑制AM的形成[33-34]。而當(dāng)茶多酚質(zhì)量濃度過(guò)高時(shí),茶多酚可以為AM的形成提供活性羰基進(jìn)而促進(jìn)AM的生成[30]。因此茶多酚對(duì)紅燒肉中AM的抑制作用與其質(zhì)量濃度相關(guān),超過(guò)最佳質(zhì)量濃度范圍后其抑制AM的效果會(huì)被減弱。
圖5 不同質(zhì)量濃度的茶多酚溶液對(duì)紅燒肉中AM、TFAs 和呋喃水平的影響Fig.5 Effects of tea polyphenols at different concentrations on the contents of AM, TFAs and furan in red braised pork
由圖5B可知,添加茶多酚后,TFAs的變化趨勢(shì)與AM相同,整體呈現(xiàn)抑制效果。在茶多酚的添加量小于0.15 g/L時(shí),TFAs含量隨茶多酚質(zhì)量濃度增加而明顯降低,隨后又隨其質(zhì)量濃度的增加呈上升趨勢(shì)。茶多酚的質(zhì)量濃度為0.15 g/L時(shí),對(duì)紅燒肉體系TFAs的抑制效果最好,抑制率達(dá)到19.1%。除了食用油本身含有TFAs外,紅燒肉加熱過(guò)程中不飽和脂肪酸異構(gòu)化會(huì)產(chǎn)生TFAs。楊瀅研究了茶多酚對(duì)大豆油中TFAs的影響,發(fā)現(xiàn)茶多酚對(duì)TFAs有很好的抑制效果[35]。因此茶多酚可以通過(guò)抑制不飽和脂肪酸異構(gòu)化,從而抑制紅燒肉中TFAs的形成。當(dāng)茶多酚質(zhì)量濃度超過(guò)最佳濃度范圍后,其對(duì)TFAs的抑制效果降低,而抑制效果減弱的具體原因需要進(jìn)一步的研究。
由圖5C可知,不同添加量(0.1~0.5 g/L)的茶多酚均能促進(jìn)紅燒肉中呋喃的生成,但是添加的質(zhì)量濃度與呋喃生成沒(méi)有明顯的線(xiàn)性關(guān)系。這一結(jié)果與Bi等的研究結(jié)果不同,其證明在罐裝咖啡模型中添加12.1%茶多酚可以抑制42.4%的呋喃生成[21],這可能是食品基質(zhì)以及抗氧化劑的添加量不同所導(dǎo)致的。Shen Mingyue等在亞油酸、亞麻酸模型中添加表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯,發(fā)現(xiàn)表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯在亞油酸模型中能有效抑制呋喃的生成,而在亞麻酸模型中卻沒(méi)有明顯的 影響[36]。說(shuō)明茶多酚對(duì)呋喃的影響與實(shí)際的食品體系有很大關(guān)系,其影響機(jī)理需要進(jìn)一步的研究。
迷迭香酸是一種多酚羥基的酸,具有抗氧化及清除自由基的作用。由圖6A可知,當(dāng)迷迭香酸的質(zhì)量濃度在0~0.2 g/L范圍時(shí)會(huì)促進(jìn)紅燒肉中AM的生成,而當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到0.5 g/L時(shí),迷迭香酸的加入會(huì)抑制紅燒肉中AM的生成。這一結(jié)果與富含碳水的模型不同,劉黃友通過(guò)果糖-天冬酰胺模型推測(cè)了迷迭香酸抑制AM的3 種抑制機(jī)理:1)迷迭香酸作為一種酸可以降低AM的前體物質(zhì)Shiff堿的形成;2)迷迭香酸及其熱解產(chǎn)物能與果糖等含有羥基的前體物質(zhì)發(fā)生酯化;3)迷迭香酸具有強(qiáng)抗氧化性,能與AM直接加成,從而降低體系中的AM總量[37]。在紅燒肉體系中AM的前體物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)和脂肪,兩者通過(guò)形成中間產(chǎn)物——丙烯酸,最終生成AM。迷迭香酸作為酸可以使脂肪水解成甘油和高級(jí)脂肪酸而非丙烯酸,也可抗氧化劑抑制油脂氧化,因此在一定質(zhì)量濃度下可以抑制紅燒肉中AM的形成;但其促進(jìn)AM生成的原因還需進(jìn)一步探究。
圖6 不同質(zhì)量濃度迷迭香酸溶液對(duì)紅燒肉中AM、TFAs 和呋喃水平的影響Fig.6 Effects of rosmarinic acid at different concentrations on the contents of AM, TFAs and furan in red braised pork
由圖6B可知,迷迭香酸對(duì)紅燒肉體系中TFAs的影響呈現(xiàn)出低質(zhì)量濃度促進(jìn)、高質(zhì)量濃度抑制的效果。當(dāng)迷迭香酸的添加量為0.1 g/L時(shí),紅燒肉中TFAs的相對(duì)含量增加,表現(xiàn)出促進(jìn)效果;而當(dāng)迷迭香酸的濃度提高到0.15 g/L后,迷迭香酸會(huì)抑制紅燒肉中TFAs的生成。陳玉等在稻米油中添加0.020%的迷迭香提取物,經(jīng)過(guò)煎炸后TFAs含量增加[38]。而李安發(fā)現(xiàn)0.040%迷迭香提取物可以抑制大豆油加熱過(guò)程中TFAs的形成,因?yàn)槊缘闼峥梢砸种撇伙柡椭舅岙悩?gòu)化產(chǎn)生TFAs[32]。因此迷迭香酸在不同食品基質(zhì)、不同的添加水平時(shí)對(duì)TFAs的作用效果不一樣。
由圖6C可知,0.1、0.15、0.2、0.5 g/L迷迭香酸對(duì)紅燒肉中呋喃均有抑制效果,抑制率分別為18.7%、28.9%、33.3%和38.4%。因?yàn)槎嗖伙柡椭舅岬臒嵫趸切纬蛇秽囊粭l重要途徑,而迷迭香酸可以與過(guò)氧基結(jié)合,阻止連鎖反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,減緩脂質(zhì)過(guò)氧化的速度,進(jìn)而抑制呋喃的形成[39]。
本實(shí)驗(yàn)研究了3 種天然植物抗氧化劑對(duì)中式菜肴紅燒肉熱加工過(guò)程形成的3 種典型危害物的作用。結(jié)果表明,在紅燒肉的烹飪過(guò)程中,不同的抗氧化劑對(duì)各危害物的影響程度有較大差異。AOB能有效抑制紅燒肉體系中呋喃的形成,但是會(huì)促進(jìn)TFAs和AM的產(chǎn)生;茶多酚能有效抑制體系中TFAs和AM的形成,且均在茶多酚質(zhì)量濃度為0.15 g/L時(shí)的抑制效果最好,然而會(huì)促進(jìn)呋喃產(chǎn)生;迷迭香酸對(duì)于體系中呋喃形成有抑制作用,且存在明顯的劑量依賴(lài)關(guān)系,對(duì)于TFAs和AM而言,卻表現(xiàn)出低質(zhì)量濃度時(shí)促進(jìn)、高質(zhì)量濃度時(shí)抑制的作用。因此選用0.5 g/L的迷迭香酸可以有效控制紅燒肉中的3 種典型的熱加工危害物。本研究為抑制中式菜肴中的危害物提供了理論技術(shù)參考。