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        烹調(diào)過程中雜環(huán)胺類化合物的產(chǎn)生與控制

        2017-02-02 04:18:44揚(yáng)州大學(xué)旅游烹飪學(xué)院
        食品安全導(dǎo)刊 2017年15期
        關(guān)鍵詞:胺類雜環(huán)前體

        □ 張 明 揚(yáng)州大學(xué)旅游烹飪學(xué)院

        烹調(diào)過程中雜環(huán)胺類化合物的產(chǎn)生與控制

        □ 張 明 揚(yáng)州大學(xué)旅游烹飪學(xué)院

        雜環(huán)胺類化合物的發(fā)現(xiàn)歷史

        雜環(huán)胺類化合物是富含氨基酸和蛋白質(zhì)魚肉、畜禽肉等肉類食品在高溫加工過程中通過美拉德反應(yīng)與自由基機(jī)制生成,具有致突變和致癌性的雜環(huán)芳香族化合物。1939年,Widmark將烤馬肉涂布在小鼠的背上增加誘發(fā)乳腺腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)。20世紀(jì)70年代,日本科學(xué)家Nagao和Sigimura等首次研究發(fā)現(xiàn)烤魚和烤牛肉在Ames試驗(yàn)中檢測(cè)出的雜環(huán)胺具有強(qiáng)烈的致突變性。這些發(fā)現(xiàn)激起科學(xué)家研究雜環(huán)胺化合物的興趣。

        雜環(huán)胺烹調(diào)中的影響因素

        烹調(diào)過程中雜環(huán)胺的形成

        根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同,可分為氨基咪唑氮雜芳烴(極性雜環(huán)胺)和氨基咔啉(非極性雜環(huán)胺)兩類。氨基咪唑氮雜芳烴由肉類食品中的肌酸酐、氨基酸、肌酸和碳水化合物等前體物在100~225 ℃的條件下通過美拉德反應(yīng)等一系列復(fù)雜反應(yīng)產(chǎn)生。后者形成機(jī)制復(fù)雜,普遍認(rèn)為300 ℃以上由氨基酸、蛋白質(zhì)直接熱解產(chǎn)生,烹調(diào)過程很少達(dá)到此高溫。

        烹調(diào)過程中雜環(huán)胺形成的影響因素

        1、原料前體物質(zhì)

        肉類烹飪?cè)现?,肌酸酐、氨基酸、肌酸和碳水化合物是雜環(huán)胺的前體物質(zhì),其含量、種類和濃度是雜環(huán)胺形成的重要影響因素。氨基酸可以通過逆縮醛反應(yīng)形成甘氨酸,通過自由基反應(yīng)裂解,所以甘氨酸也是雜環(huán)胺的前體物質(zhì)。

        2、原料尺寸

        烹飪?cè)系某叽绱笮∮绊懬绑w物質(zhì)轉(zhuǎn)移速率,從而影響雜環(huán)胺的生成。有實(shí)驗(yàn)證明,煎烤鍋中碎肉中的雜環(huán)胺要高于整塊肉中的雜環(huán)胺。在烘烤牛肉的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),隨著牛肉尺寸的減小,雜環(huán)胺的含量也就越少。

        3、加工溫度和時(shí)間

        研究表明:隨著烹調(diào)時(shí)間增加和烹調(diào)溫度的升高,雜環(huán)胺類化合物形成量越多。肉類烹調(diào)溫度為100 ℃時(shí)產(chǎn)生致突變物質(zhì),但無(wú)法識(shí)別;當(dāng)溫度超過100 ℃時(shí),雜環(huán)胺類化合物隨溫度和時(shí)間的變化而變化;當(dāng)溫度在190~250 ℃時(shí),隨著時(shí)間的延長(zhǎng),雜環(huán)胺類化合物的含量趨于平緩甚至有所下降。

        4、加工方式

        油炸、碳烤等直接接觸明火的烹調(diào)方也會(huì)產(chǎn)生較多的雜環(huán)胺,因?yàn)榕腼冊(cè)现械乃趾芸煺舭l(fā)并發(fā)生褐變反。煎烤產(chǎn)生的雜環(huán)胺高于爐烤。Solyakov等發(fā)現(xiàn),水煮肉樣產(chǎn)生的雜環(huán)胺較少,間接加熱的烹調(diào)方式如蒸、燜、煮、微波處理等方式,雜環(huán)胺類較少。

        5、脂肪

        脂肪還可降低雜環(huán)胺的含量。實(shí)驗(yàn)證明,脂肪只對(duì)MeIQx的產(chǎn)生有影響,對(duì)其他雜環(huán)胺化合物均無(wú)影響。

        6、輔料

        烹調(diào)過程中,一些抗氧化性的香辛料可以抑制雜環(huán)胺的生成,如肉丸中加入黑胡椒;煎牛肉時(shí)加入迷迭香。

        7、水分

        烹調(diào)過程中,以水為烹調(diào)介質(zhì)或烹飪?cè)现泻兴值暮浚c雜環(huán)胺的形成有關(guān)。雜環(huán)胺的前體物質(zhì)都是水溶性的在加工過程中隨著肌肉纖維的收縮和水分的蒸發(fā)而遷移到烹飪?cè)系谋砻?,在高溫作用下生成雜環(huán)胺。

        8、設(shè)備和器具

        烹調(diào)前后的金屬盛器、烹調(diào)過程中的金屬烹調(diào)器具、加工烹飪?cè)系募夹g(shù)刀具以及串聯(lián)烹飪?cè)系慕饘侔舻?,影響食品中雜環(huán)胺的生成。三價(jià)鐵離子和二價(jià)鐵離子會(huì)增加雜環(huán)胺含量。

        雜環(huán)胺的檢測(cè)方法

        氣相色譜法(GC)檢測(cè)雜環(huán)胺靈敏度較低,串聯(lián)氮磷檢測(cè)器(NPD)提高化合物的響應(yīng)值,再串聯(lián)雙毛細(xì)管柱,提高檢測(cè)的靈敏度。氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-MS)是在線分析雜環(huán)胺最有效的方法之一。GC-MS-陰離子化學(xué)電離法檢測(cè)較為復(fù)雜的非極性雜環(huán)胺。LC可以與熒光、紫外線、電化學(xué)等串聯(lián)檢測(cè)多種雜環(huán)胺,LC-MS法也是線性檢測(cè)HAAs的最好方法之一。

        雜環(huán)胺的控制措施

        原料前期處理

        肉制品的前期處理,使用微波短時(shí)間加熱可以減少成品雜環(huán)胺的量。在前期處理要烹調(diào)的牛肉時(shí),應(yīng)將肉切成較小的塊,避免長(zhǎng)時(shí)間加熱減少雜環(huán)胺的量。生肉與處理時(shí)食用鹽、淀粉和大豆蛋白上漿進(jìn)行保水,減少烹調(diào)過程中產(chǎn)生的雜環(huán)胺。

        加工方式

        廖國(guó)周研究鴨肉在碳烤、油炸、烘烤、微波、蒸煮和煎烤幾種加工方式產(chǎn)生的雜環(huán)胺不同時(shí),發(fā)現(xiàn)煎烤產(chǎn)生的雜環(huán)胺最多,所以應(yīng)盡量避免煎炸的烹調(diào)方式。建議在烹調(diào)肉類食物時(shí),減少使用明火燒烤、煎炸等直接加熱的烹調(diào)方式,盡可能使用蒸、煮、燉、燜等間接加熱的方式。

        加工溫度

        加工豬肉時(shí),在140~160 ℃下油炸5 min PhIP沒有檢出;在180~220 ℃下,其含量隨溫度升高而增加,考察草魚魚糜的結(jié)果類似。烹調(diào)加工過程中,嚴(yán)格把控烹調(diào)的溫度能降低雜環(huán)胺的量。

        加工時(shí)間

        加工時(shí)間對(duì)雜環(huán)胺產(chǎn)生的影響要小于烹調(diào)溫度,但是肉制品中雜環(huán)胺的形成同樣會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。所以,烹調(diào)過程中在成品能夠成熟的條件下,盡可能減少烹調(diào)時(shí)間。

        加工器具及設(shè)備

        在烹調(diào)過程中,應(yīng)盡量避免使用鐵和銅類金屬的烹調(diào)加工器具設(shè)備。烹調(diào)加工過程中,應(yīng)使用抽油煙機(jī),減少人體對(duì)油煙的吸入量,減油煙中小雜環(huán)胺對(duì)人體的傷害。

        添加劑

        香辛料富含抗氧化物質(zhì),肉制品烹調(diào)過程中添加香辛料可以抑制雜環(huán)胺的形成。研究了12種酚類對(duì)牛肉中雜環(huán)胺抑制作用,表明黃酮類化合物如柚皮苷、槲皮素、表兒茶素、茶黃素等都有抑制作用。研究發(fā)現(xiàn),TBHQ、BHA、BHT、抗壞血酸和維生素E均有抑制雜環(huán)胺化合物產(chǎn)生的作用。

        配餐食物

        食用肉制品時(shí),可以配上紅酒、綠茶、蘋果、葡萄、接骨木果和菠蘿等富含維生素和具有抗氧化性能的蔬果,或者撒上黑胡椒也能起到抑制雜環(huán)胺的作用。辣椒和蘿卜也可以與肉制品一起烹制或者一同食用,具有抑制雜環(huán)胺化合物形成的作用。

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