论文部分内容阅读
热加工是现代食品加工中一个不可或缺的环节。焙烤作为一种典型的热加工方式,对食品的营养价值、色泽风味等具有重要影响。高脂高蛋白类食品在高温热加工条件下易发生美拉德反应和脂质氧化,同时也不可避免会形成糖基化终产物(Advanced glycation endproducts,AGEs)、杂环胺(Heterocyclic aromatic amines,HAAs)等危害物质,从而影响热加工食品的安全性。油籽(如花生)及坚果类食品,富含蛋白质、脂质和碳水化合物,为AGEs和HAAs的形成提供了丰富的物质基础,热加工(如焙烤)往往导致其形成高含量水平的AGEs和HAAs。从食品安全的角度出发,了解AGEs和HAAs在植源性高脂高蛋白食品中的形成规律及减控措施对确保食品安全具有重要意义。我国的花生产量排名世界第一,同时焙烤花生也是国内外广受消费者欢迎的食品。本文以花生为原料,旨在研究焙烤加工过程中AGEs和HAAs的形成规律及调控措施,以期为花生类食品中风险因子的控制提供理论依据。首先,系统分析了10个不同品种的花生在焙烤(180℃、30 min)前后AGEs和HAAs含量水平。结果表明生花生中AGEs含量水平较低:羧甲基赖氨酸(Nε-(carboxymethyl)lysine,CML)的含量为0-8.02 mg/kg,羧乙基赖氨酸(Nε-(carboxyethyl)lysine,CEL)未检出;同时生花生中也未检测出HAAs。焙烤花生样品中CML和CEL含量分别为302.98-540.47 mg/kg和81.38-114.63 mg/kg,且检出2-氨基-1,6-二甲基咪唑并[4,5-b]吡啶(2-amino-1,6-dimethylimidazo[4,5-b]pyridine,DMIP)、1-甲基-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚(1-methyl-9H-pyrido[3,4-b]indole,Harman)和9H-吡啶并[3,4-b]吲哚(9H-pyrido[3,4-b]indole,Norharman)三种HAAs,其总含量为11.45-38.90μg/kg,说明高温焙烤加工显著促进了花生中AGEs和HAAs的形成。以普通花生(小白沙)和高油酸花生(冀花16)为代表,系统地研究了不同焙烤温度(160-200℃)和焙烤时间(0-30min)对花生中AGEs和HAAs的中间体物质乙二醛(Glyoxal,GO)和甲基乙二醛(Methylglyoxal,MGO)、AGEs(CML、CEL)和HAAs形成的影响。结果表明花生中GO含量随温度的升高和时间的延长呈不断上升趋势。高温促进了MGO的形成,同时也促进了其消耗速率的增加;CML含量随温度的升高明显增加,高油酸花生中CML含量在200℃焙烤25 min时达到最大值(632.17 mg/kg);CEL和HAAs随温度的升高,其含量水平和整体生成速率均不断升高。其次,本文选取氨基酸、脂肪酸组成、总还原糖、脂质羰基价及蛋白质羰基含量作为花生主要营养组分变化的评价指标,研究了不同焙烤条件下花生主要营养组分的变化情况及其与AGEs和HAAs之间的相关性。在160-200℃条件下,花生中各种氨基酸含量随着焙烤时间的延长而不断降低,温度越高氨基酸的损耗速度越快。不同焙烤条件对花生脂肪酸组成的影响不显著;还原糖含量取决于蔗糖水解和美拉德反应速率的相对大小。油脂羰基价和蛋白质羰基含量随着焙烤温度的升高和时间的延长不断增大,焙烤在一定程度上促进了花生中脂质和蛋白质氧化。焙烤花生中蛋白质羰基含量与CML、CEL、DMIP、Harman、Norharman的相关系数分别为0.90、0.93、0.97、0.95、0.93,均呈极度正相关。多种氨基酸与AGEs和HAAs相关程度较强,Asp、Thr、Ser、Gly、Ala、Val、Ile、Tyr、Phe、Lys、His、Arg与AGEs相关程度较强,其中Lys与CML和CEL的相关系数分别为0.90和0.89;Cys、Lys、His、Ser、Gly、Ile、Arg、Met、Ala、Thr、Asp等十一种氨基酸与DMIP的相关性较强(相关系数绝对值大于0.6)。脂质氧化在一定程度上能促进AGEs和HAAs的形成,而总还原糖含量和脂肪酸与AGEs和HAAs的相关性较弱。最后,本文研究了不同酚酸水溶液浸渍处理花生后对其焙烤加工中AGEs和HAAs的形成的影响。在0.01 mol/L的酚酸浸渍处理条件下,没食子酸和绿原酸表现出较强的AGEs抑制能力,对焙烤花生中CML和CEL的抑制率分别为24.4%、13.0%和14.7%、22.7%;而咖啡酸、阿魏酸、4-香豆酸、香草酸对焙烤花生中CML和CEL的影响不显著(p>0.05);以上六种酚酸对焙烤花生中的HAAs总量均有一定的抑制效果,其抑制率分别为41.1%、47.7%、15.4%、10.2%、47.2%、41.1%,其中阿魏酸和绿原酸显示了较强的HAAs的抑制效果。焙烤花生中CML和CEL的含量水平随酚酸浸渍液浓度的增加而不断下降,当浸渍液浓度在0.005-0.020 mol/L浓度范围内,绿原酸对CML和CEL的抑制率分别为1.8%-26.2%和20.9%-31.5%;没食子酸对CML和CEL的抑制率分别为3.8%-32.5%和4.6%-28.3%。经阿魏酸和绿原酸浸渍处理后的焙烤花生中HAAs总含量分别降低了37.1%-53.5%和43.7%-63.2%。因此酚酸浸渍处理能够有效抑制焙烤花生中AGEs和HAAs的形成。