论文部分内容阅读
热加工是食品最常见的加工方式,食品中的各种组分包括蛋白质、糖类、脂类、维生素等在热加工过程中常伴随着美拉德反应和脂质氧化反应的发生,这些反应十分复杂,不仅能赋予食品相应的感官品质,还会产生一些对人体健康有潜在风险的危害物如晚期糖基化终末产物（AGEs）、5-羟甲基糠醛（5-HMF）等。本文以典型热加工食品黄油酥性饼干为研究对象,首先建立了热加工多元伴生危害物AGEs,5-HMF和α-DC的检测方法;研究了不同烘焙条件和不同原料配比对黄油酥性饼干中危害物AGEs和5-HMF以及中间产物α-二羰基化合物形成的影响;探讨了在不影响感官品质的前提下,采用小分子天然抗氧化剂和大分子亲水胶体抑制黄油酥性饼干中AGEs和5-HMF的可能,并对黄油酥性饼干中多元危害物的形成与感官品质及色值进行了相关性分析。在此基础上,建立了低湿美拉德反应模拟体系,初步探讨了初步探讨了模拟体系中自由基的形成与危害物的形成之间的关系和抑制机理。本论文主要研究结论总结如下:（1）建立了黄油酥性饼干中热加工危害物（游离态AGEs、结合态AGES、5-HMF、GO、MGO和3-DG）的液相色谱串联质谱联用（HPLC-ESI-MS/MS）检测方法。对样品前处理条件如固相萃取的洗脱程序和α-二羰基化合物（α-DC）的衍生条件进行了优化,将前处理步骤流程化;在此基础上,进行了方法学的验证。最终实验方法测量AGEs（R~2＞0.999）、5-HMF（R~2＞0.996）以及α-DC（R~2＞0.998）线性关系良好;加标回收率均在77%到113%之间;CML、CEL、5-HMF、3-DG、GO和MGO的检测限分别为0.43,0.72,0.75,0.29,0.58,0.36 ng/m L,定量限分别为1.50,2.40,2.50,0.96,1.70和0.82 ng/m L。（2）考察了加工条件对黄油酥性饼干中危害物AGEs和5-HMF以及中间产物α-DCs形成的影响,以及不同的配方比例对感官品质的影响。考察了不同烘焙温度（130℃-180℃）和时间（8 min-16 min）、不同蔗糖含量（0 g、5 g、10g、15 g、20 g）、黄油含量（0 g、5 g、10 g、15 g、20 g）和不同全蛋液含量（0g、3 g、6 g、9 g、12 g）对黄油酥性饼干中AGEs、5-HMF和α-DC形成的影响。随着烘焙温度和时间的升高,AGEs的含量先升高后降低,而5-HMF的形成与烘焙温度和时间呈正相关,高温导致5-HMF的迅速形成,α-DC也有不同程度的增长;蔗糖、黄油和全蛋液均对结合态AGEs的形成有明显促进作用,蔗糖同时也显著促进了5-HMF的形成,蔗糖和黄油含量的增加均能促进α-DC的形成。高蔗糖和高黄油比配方的黄油酥性饼干中感官评价得分最高,烘焙温度和时间的增加显著提高了黄油酥性饼干的褐变程度;蔗糖和黄油能显著降低饼干的L*值并增加a*红值;全蛋液显著提升了饼干的a*值和b*值,蔗糖和黄油对黄油酥性饼干色差ΔE的影响较大。（3）评估了两种膳食来源的天然抗氧化剂（儿茶素和姜黄素）和两种膳食来源的亲水胶体（壳聚糖和果胶）对黄油酥性中AGEs和5-HMF形成的抑制作用。结果表明,儿茶素能同时抑制AGEs和5-HMF的形成（抑制率为31.89%–84.19%）;姜黄素对游离态AGEs具有显著的抑制效果（抑制率为15.35%–46.62%）,却促进了结合态AGEs和5-HMF的生成;添加量在2%和5%之间的果胶可以显著性抑制（6.18%–18.08%）结合态的AGEs的形成但是却促进了5-HMF的形成;壳聚糖添加量高于2%可促进（20.84%–30.88%）结合态AGEs的形成,而添加量为4%时对5-HMF抑制率为13.73%–23.24%。从色泽和感官评价方面分析,与对照组相比,使用高含量（＞1%）儿茶素和姜黄素制成的黄油酥性饼干在色泽和口感都有负面影响,而壳聚糖在改善黄油酥性饼干的色泽和口感方面发挥了优势作用。使用0.67%的儿茶素与3%的壳聚糖结合添加为黄油酥性饼干最优抑制策略,在保证抑制效率的同时没有破坏过多的感官特性。（4）探讨了不同模拟体系（干型模拟体系和低湿模型体系）、不同反应底物（GLC-LYS和SUR-LYS）中自由基及危害物的形成使用不同的捕获剂DMPO、PBN和POBN或不加捕获剂对模拟体系EPR波谱信号强度进行评估,选择信号强度最大的不加捕获剂样品进行自由基测定。GLC-LYS低湿模拟体系中自由基随着反应时间延长逐渐上升;而EGCG能够在反应初期明显抑制自由基的形成,这种抑制效果随着时间逐渐降低。随着GLC-LYS低湿模型加热时间的延长,AGEs（包括CML和CEL）呈现先增长后下降的趋势;5-HMF随着加热时间的增加而上升,反应加热时间越长5-HMF生成速率也在不断增加;相对于GLC-LYS体系,GLC-LYS-EGCG以更低的速率形成AGEs;EGCG在反应初期对5-HMF具有一定的抑制效果。