薛桂中 喬明武 黃現(xiàn)青 宋蓮軍 沈玥 王飛 趙建生 馬相杰

摘 要：為了改善烤魚的質(zhì)構(gòu)特性等食用品質(zhì)，減少多環(huán)芳烴的形成，以草魚為對(duì)象，研究傳統(tǒng)炭烤和遠(yuǎn)紅外烤制方式對(duì)烤魚質(zhì)構(gòu)特性及多環(huán)芳烴含量的影響。結(jié)果表明：傳統(tǒng)炭烤和遠(yuǎn)紅外烤制對(duì)烤魚的食用品質(zhì)有不同影響，與傳統(tǒng)炭烤魚肉相比，遠(yuǎn)紅外烤制魚肉硬度顯著降低（P<0.05），且剪切力均顯著低于傳統(tǒng)炭烤組（P<0.05），能夠顯著改善烤制魚肉的嫩度;相對(duì)而言，遠(yuǎn)紅外烤制魚肉具有更優(yōu)的質(zhì)構(gòu)特性;遠(yuǎn)紅外烤制能顯著降低烤魚肉中PAH4（苯并（a）蒽、?、苯并（k）熒蒽、苯并（a）芘）和PAH16（萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并（a）蒽、?、苯并（b）熒蒽、苯并（k）熒蒽、苯并（a）芘、茚苯（1，2，3-c，d）芘、二苯并（a，h）蒽、苯并（g，h，i）芘）的生成量（P<0.05），與傳統(tǒng)炭烤魚肉相比，PAH4和PAH16總生成量分別下降39.07%和44.07%。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)紅外烤制;傳統(tǒng)炭烤;多環(huán)芳烴;烤魚;食用品質(zhì)

Abstract： This study aimed to determine the effect of traditional charcoal grilling and far infrared roasting on texture properties and polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） contents of cooked fish. The results showed that the two cooking methods differently affected the eating quality of cooked fish. Compared with charcoal-grilled fish， far infrared-roasted fish had significantly lower hardness and shearing force （P < 0.05）， indicating improved tenderness. Moreover， far infrared-roast fish showed better texture properties， and far infrared roasting significantly decreased the production of PAH4 （benzo（a）anthracene， chry， benzo（k）fluoranthene and benzo（a）pyrene） and PAH16 （naphthalene， acenaphthylene， acenaphthene， fluorine， phenanthrene， anthracene， fluoranthene， pyrene， benzo（a）anthracene， chry， benzo（b）fluoranthene， benzo（k）fluoranthene， benzo（a）pyrene， indeno（1，2，3-c，d）pyrene， dibenz（a，h）anthracene， and benzo（g，h，i）perylene） （P < 0.05）. The total amounts of total PAH16 and PAH4 in far infrared-roasted fish were 44.07% and 39.07%， respectively compared with traditional charcoal-grilled fish.

Keywords： far infrared roasting; traditional charcoal grilling; polycyclic aromatic hydrocarbons; grilled fish; eating quality

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210618-177

中圖分類號(hào)：TS251.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2021）12-0025-06

引文格式：

薛桂中， 喬明武， 黃現(xiàn)青， 等. 遠(yuǎn)紅外烤制對(duì)烤魚品質(zhì)及多環(huán)芳烴含量的影響[J]. 肉類研究， 2021， 35（12）： 25-30. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210618-177.? ? http：//www.rlyj.net.cn

為了改善魚肉的質(zhì)構(gòu)特性、嫩度等食用品質(zhì)，同時(shí)有利于貯藏、運(yùn)輸?shù)?，熱加工是魚肉熟制的重要工序，常見的熱加工方法有烘烤、油炸等，魚肉中的蛋白質(zhì)、脂肪等會(huì)在高溫條件下發(fā)生裂解、環(huán)化及聚合反應(yīng)，以及加速水分快速散失等，進(jìn)而不僅影響熟肉產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性、嫩度，還對(duì)有害物質(zhì)的形成有重要影響[1]。高溫肉制品中多環(huán)芳烴的形成也是目前的研究熱點(diǎn)，多環(huán)芳烴具有致畸、致癌性。歐盟2014年9月1日發(fā)布的《關(guān)于食品中多環(huán)芳烴最大限量的修正案》要求，煙熏肉及其制品中的苯并芘限量為2 μg/kg，PAH4（苯并（a）蒽、?、苯并（k）熒蒽、苯并（a）芘）的總限量也由原來的30 μg/kg降低到12 μg/kg。而我國(guó)GB 2762—2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》中限定了熟肉制品中苯并（a）芘含量不高于5 μg/kg。傳統(tǒng)熱加工方式，如炭烤，由于溫度過高，在烤制過程中會(huì)導(dǎo)致熟肉中蛋白質(zhì)、脂肪等在高溫下發(fā)生一系列環(huán)化、聚合反應(yīng)等，導(dǎo)致多環(huán)芳烴含量增加，影響烤魚的安全品質(zhì)。為此，可以采用新型熱加工方式，如紅外烘烤、射頻聯(lián)合光波烤制、微波聯(lián)合紅外烘烤等，在保持原有的食用品質(zhì)前提條件下，最大限度減少熟制品中有害物質(zhì)的生成。Masuda等[2]研究氣體烤制對(duì)魚肉中多環(huán)芳烴含量的影響，結(jié)果表明，氣體烤制魚肉中PAH12（芴、菲、蒽、芘、苯并（a）蒽、?、苯并（b）熒蒽、苯并（k）熒蒽、苯并（a）芘、茚苯（1，2，3-c，d）芘、二苯并（a，h）蒽、苯并（g，h，i）芘）生成量為8.7 μg/kg，與空白組相比，PAH12含量升高35.93%。Viegas等[3]研究表明，采用炭烤烤制魚肉時(shí)總多環(huán)芳烴含量為102.84 μg/kg，顯著高于空白組。Suleman等[4]研究木炭燒烤、紅外烘烤、過熱蒸汽烤制對(duì)烤羊肉品質(zhì)及雜環(huán)胺含量的影響，結(jié)果表明，3 種方式制得的烤羊肉中雜環(huán)胺總量由高到低依次為木炭燒烤>紅外烘烤>過熱蒸汽烤制，其中木炭燒烤羊肉中雜環(huán)胺總量為538.69 μg/kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他2 種熟制方式。Sahin等[5]研究表明，采用烤制方式熟制魚肉時(shí)測(cè)得PAH16（萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并（a）蒽、?、苯并（b）熒蒽、苯并（k）熒蒽、苯并（a）芘、茚苯（1，2，3-c，d）芘、二苯并（a，h）蒽、苯并（g，h，i）芘）生成量為7.26 μg/kg，顯著高于空白組。傳統(tǒng)烤魚雖然工藝成熟，但由于加工溫度過高導(dǎo)致熟肉中多環(huán)芳烴含量高于國(guó)家限定標(biāo)準(zhǔn)。因此，選用生成污染物少的烤制方式十分重要。張?zhí)m等[6]研究不同熟制方式對(duì)牛肉中多環(huán)芳烴的影響，結(jié)果表明，經(jīng)遠(yuǎn)紅外烤制后牛肉中的總多環(huán)芳烴含量為36.63 μg/kg，經(jīng)炸制后牛肉中的總多環(huán)芳烴含量為37.48 μg/kg，經(jīng)煎制后牛肉中的總多環(huán)芳烴含量為49.70 μg/kg。遠(yuǎn)紅外烤制運(yùn)用輻射加熱原理，能夠有效抑制多環(huán)芳烴形成。本研究以新鮮草魚為原料，經(jīng)過鹽腌制，通過遠(yuǎn)紅外烤制后測(cè)定魚肉品質(zhì)指標(biāo)（感官評(píng)定、質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）及嫩度）及有害物（多環(huán)芳烴）含量，并與傳統(tǒng)烤制方式進(jìn)行對(duì)比，為遠(yuǎn)紅外烤制技術(shù)在烤魚產(chǎn)品中的應(yīng)用及工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

草魚、一級(jí)大豆油購(gòu)自河南省鄭州市丹尼斯超市。16 種多環(huán)芳烴（萘、苊、菲、芘、?、芴、蒽、苊烯、熒蒽、苯并（a）芘、苯并（k）熒蒽、苯并（a）蒽、茚苯（1，2，3-c，d）芘、苯并（g，h，i）芘、二苯并（a，h）蒽、苯并（b）熒蒽）混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（各物質(zhì)質(zhì)量濃度200 μg/mL） 壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司;正己烷（色譜純） 天津市大茂化學(xué)試劑廠;乙腈（色譜純） 天津市四友精細(xì)化學(xué)品有限公司;硅藻土（助濾劑）、無水硫酸鎂（99.99%） 上海麥克林生化科技有限公司;HC-C18填料、N-丙基乙二胺（40～63 μm） 上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

QP 2010 ultra氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司;N-EVAP氮吹儀 美國(guó)Organomation公司;TD5A離心機(jī) 長(zhǎng)沙英臺(tái)儀器有限公司;FA2204B電子分析天平 上海精科天美科學(xué)儀器有限公司;CR-5色差計(jì) 日本柯尼卡-美能達(dá)控股公司;PHS-3C pH計(jì) 上海浦春計(jì)量?jī)x器有限公司;TA-XT Plus物性測(cè)試儀 英國(guó)Stable Micro System公司;XYF-2HP-N遠(yuǎn)紅外烤箱 廣州紅菱電熱設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 烤魚樣品的制備

切2 片厚度、大小均勻一致的魚塊（250 g），分別添加質(zhì)量濃度1.5 g/100 mL食鹽溶液，4 ℃腌制30 min;腌制結(jié)束后置于40 ℃烘箱中干燥10 min后，分別選用遠(yuǎn)紅外烘烤（烤制溫度160、180、200 ℃，時(shí)間25 min）和傳統(tǒng)炭烤（烤制溫度為280、305、380 ℃，時(shí)間15 min）進(jìn)行熟制。

1.3.2 感官評(píng)定

感官評(píng)價(jià)采用高軼楠等[7]方法，改進(jìn)后，由10 名具有評(píng)定經(jīng)驗(yàn)的食品從業(yè)人員組成感官評(píng)定小組，對(duì)烤魚進(jìn)行評(píng)分，感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

1.3.3 質(zhì)構(gòu)測(cè)定

采用劉樹萍等[8]的方法，稍作修改。選取長(zhǎng)×寬×高為2 cm×1 cm×1 cm的烤制后魚肉進(jìn)行TPA與剪切力測(cè)定。TPA測(cè)定參數(shù)：回程距離5 mm，觸發(fā)力5 g，測(cè)前速率1.0 mm/s，測(cè)中速率0.5 mm/s，測(cè)后速率0.5 mm/s，采集速率200 pps。剪切力測(cè)定采用周蘭[9]的方法，稍作修改。探頭型號(hào)為HDP/BS，觸發(fā)力20 g，測(cè)前速率2 mm/s，測(cè)中速率2 mm/s，測(cè)后速率10 mm/s，回程距離30 mm，采集速率200 pps。

1.3.4 多環(huán)芳烴含量測(cè)定

參照GB 5009.265—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多環(huán)芳烴的測(cè)定》[10]。

1.3.4.1 線性范圍、檢出限和定量限

配制質(zhì)量濃度梯度為1、5、10、20、50、100 ng/mL的多環(huán)芳烴混合標(biāo)準(zhǔn)工作液，按照GB 5009.265—2016條件測(cè)定。以各多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（x），相對(duì)應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)（y），進(jìn)行線性回歸，以3 倍信噪比計(jì)算儀器檢出限，10 倍信噪比計(jì)算定量限。

試樣中多環(huán)芳烴含量按下式計(jì)算。

式中：Xi為試樣中多環(huán)芳烴含量/（μg/kg）;ρi為依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到的試樣待測(cè)液中對(duì)應(yīng)多環(huán)芳烴質(zhì)量濃度/（ng/mL）;V為試樣待測(cè)液最終定容體積/mL;m為試樣質(zhì)量/g。

1.3.4.2 準(zhǔn)確度測(cè)定

分別取280、305、380 ℃?zhèn)鹘y(tǒng)炭烤烤制和160、180、200 ℃遠(yuǎn)紅外烤制魚肉樣品，每份精確稱量2.0 g，共6 份。采用標(biāo)準(zhǔn)添加法，在每份樣品中添加16 種多環(huán)芳烴混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，添加量梯度為0.5、5.0、10.0 μg/kg，測(cè)定16 種多環(huán)芳烴的加標(biāo)回收率。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和Origin 2019軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和圖表繪制，SPSS 21.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烤制方式對(duì)魚肉感官評(píng)定的影響

感官評(píng)價(jià)是最直觀判斷烤魚制品品質(zhì)的方法，它是以人的感官和感知來評(píng)定食品口味，從而確定產(chǎn)品是否在可接受范圍內(nèi)[11]。由表2可知，傳統(tǒng)炭烤組烤魚感官評(píng)分最高的是380 ℃組，為83.02 分，遠(yuǎn)紅外烤制組烤魚感官評(píng)分最高的是200 ℃組，為77.17 分，380 ℃?zhèn)鹘y(tǒng)炭烤和200 ℃遠(yuǎn)紅外烤制烤魚的氣味、口感、組織狀態(tài)評(píng)分總體均較高。這是因?yàn)轸~肉經(jīng)高溫烤制，使得成分中的風(fēng)味物質(zhì)含量增加[12]，從而使感官評(píng)定中氣味評(píng)分顯著升高。此外，305、280 ℃?zhèn)鹘y(tǒng)炭烤組烤魚感官評(píng)分也較高，分別為81.88 分和77.17 分，且色澤、氣味評(píng)分之間差異較為顯著;160、180 ℃遠(yuǎn)紅外烤制組烤魚感官評(píng)分也較高，分別為75.05 分和72.50 分，只有口感評(píng)分差異不顯著，且其他感官指標(biāo)均表現(xiàn)優(yōu)良。

2.2 不同烤制方式對(duì)魚肉質(zhì)構(gòu)的影響

食物的口感狀態(tài)與其質(zhì)構(gòu)有著緊密聯(lián)系，質(zhì)構(gòu)指標(biāo)包括硬度、彈性、黏聚性及咀嚼性。適當(dāng)?shù)挠捕取椥钥梢栽黾郁~肉的口感，但超過一定范圍會(huì)使其口感降低[13]。其中，嫩度是影響畜禽肉消費(fèi)者接受度的重要指標(biāo)，剪切力越小，表示魚肉越嫩[14]，而彈性則是影響畜禽肉品質(zhì)及質(zhì)地的重要指標(biāo)，彈性越大，表明魚肉的肉質(zhì)越好。

由表3可知：遠(yuǎn)紅外烤制時(shí)，隨著烤制溫度的升高，魚肉的硬度、剪切力均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，彈性則呈現(xiàn)下降趨勢(shì);傳統(tǒng)炭烤時(shí)，隨著烤制溫度的升高，魚肉的硬度、剪切力均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，彈性則呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。傳統(tǒng)炭烤烤制魚肉的剪切力、硬度均高于遠(yuǎn)紅外烤制魚肉（P<0.05），這是由于傳統(tǒng)炭烤采用明火加熱，且烤制溫度較高，使得烤制后魚肉的硬度、剪切力、彈性高于遠(yuǎn)紅外烤制[15]。而遠(yuǎn)紅外烤制采用的是輻射加熱，且烤制溫度較低，能夠使魚肉的表層和表層以下同時(shí)吸收遠(yuǎn)紅外線，傳熱速度快、輻射率高、受熱均勻，使魚肉的整體質(zhì)構(gòu)特性優(yōu)于傳統(tǒng)炭烤[16-17]。此外，魚肉中不同蛋白質(zhì)的變性溫度各異，隨著烤制溫度升高，通常肌動(dòng)球蛋白首先變性，其次是肌漿蛋白和膠原蛋白，最后是肌動(dòng)蛋白和色素蛋白[18-19]，使得烤制魚肉硬度、彈性、剪切力和黏聚性呈現(xiàn)不同的變化。因此，遠(yuǎn)紅外烤制魚肉相比傳統(tǒng)炭烤魚肉來說，肉質(zhì)較為細(xì)嫩且最大程度保持了魚肉原有品質(zhì)。

2.3 不同烤制方式對(duì)魚肉中多環(huán)芳烴含量的影響

2.3.1 方法學(xué)驗(yàn)證

由表4可知，16 種多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)（R2）為0.999 4～1.000 0，檢出限為0.02～0.51 μg/kg，定量限為0.08～1.69 μg/kg。

此外，傳統(tǒng)炭烤魚肉在0.5、5.0、10.0 μg/kg加標(biāo)水平下的回收率分別為83.5%～98.4%、80.4%～96.8%、81.7%～98.7%;遠(yuǎn)紅外烤制魚肉在0.5、5.0、10.0 μg/kg加標(biāo)水平下的回收率分別為82.7%～97.9%、81.7%～95.8%、80.8%～98.2%;且2 種烤制方式下魚肉的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值小于2%。

2.3.2 測(cè)定結(jié)果

由表5可知，2 種不同烤制方式魚肉中均檢測(cè)到16 種PAHs，總含量最高達(dá)24.06 μg/kg，其中萘含量最高，達(dá)8.85 μg/kg，這與陳炎等[20]研究結(jié)果一致。另外，菲、苊、熒蒽和芘最高含量為1.51～4.60 μg/kg。苯并（a）芘含量為0.36～0.66 μg/kg，未超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的5 μg/kg以及歐盟標(biāo)準(zhǔn)的2 μg/kg，而PAH4總含量為0.75～2.37 μg/kg，也未超過歐盟評(píng)價(jià)指標(biāo)規(guī)定的PAH4總限量12 μg/kg[21-22]。此外，不同烤制方式魚肉中16 種多環(huán)芳烴含量差異顯著（P<0.05）。傳統(tǒng)炭烤魚肉中苯并（a）芘含量高于遠(yuǎn)紅外烤魚，這與Chung等[23]研究結(jié)果一致。傳統(tǒng)炭烤魚肉中PAH4平均含量為1.51 μg/kg，遠(yuǎn)紅外烤魚肉中PAH4平均含量為0.92 μg/kg，降低39.07%;而傳統(tǒng)炭烤魚肉中PAH16平均含量為21.17 μg/kg，遠(yuǎn)紅外烤魚肉中PAH16平均含量為11.84 μg/kg，降低44.07%。其中，二苯并（a，h）蒽含量沒有顯著變化。總體上，傳統(tǒng)炭烤魚肉的多環(huán)芳烴總含量均處于較高水平，且PAH4和PAH16生成量遠(yuǎn)高于紅外烤制魚肉。這是由于萘的形成溫度通常大于200 ℃，傳統(tǒng)炭烤溫度通常高于200 ℃，致使魚肉中的萘形成1，4，5，6，7，8，9，10-八氫萘中間體產(chǎn)物，再進(jìn)一步通過異構(gòu)化形成3，4，5，6，7，8，9，10-八氫萘同分異構(gòu)體，2 種物質(zhì)會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)形成輕質(zhì)多環(huán)芳烴。隨著烤制溫度的升高，輕質(zhì)多環(huán)芳烴通過一系列加成、氧化反應(yīng)最終形成重質(zhì)多環(huán)芳烴，從而使PAH4和PAH16含量高于遠(yuǎn)紅外烤制魚肉[24]。此外，多環(huán)芳烴的生成機(jī)制一般離不開脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物，這些物質(zhì)會(huì)在高溫下裂解，通過環(huán)化、聚合形成多環(huán)芳烴[25-27];同時(shí)，還有一些不飽和烯烴類和單環(huán)化合物在高溫加工過程中通過Diels-Alder機(jī)理[24]發(fā)生加成反應(yīng)生成環(huán)己烯，形成的中間產(chǎn)物1，4，5，6，7，8，9，10-八氫萘與這些不飽和烯烴類化合物發(fā)生加成反應(yīng)，進(jìn)一步氧化形成多環(huán)芳烴;此外，食品在高溫條件下分解成相對(duì)應(yīng)的取代基，這些取代基會(huì)與苯環(huán)上的氫發(fā)生取代反應(yīng)，生成相對(duì)應(yīng)的化合物，在高溫加熱條件下按HAVA機(jī)理[28]形成多環(huán)芳烴。

3 結(jié) 論

本研究以新鮮草魚為原料，經(jīng)食鹽腌制并通過一系列預(yù)處理后，分析不同烤制方式對(duì)烤魚品質(zhì)和16 種多環(huán)芳烴的影響。結(jié)果表明：遠(yuǎn)紅外烤制魚肉烤制溫度為160 ℃時(shí)，烤制魚肉的質(zhì)構(gòu)特性中硬度4.50 N、嫩度4.23 N、彈性0.69 mm、黏聚性0.54，PAH16和PAH4生成量分別為7.63 μg/kg和1.10 μg/kg，感官評(píng)分為72.50 分;與傳統(tǒng)炭烤相比，遠(yuǎn)紅外烤制魚肉在感官評(píng)定方面，除氣味略差之外，其他感官指標(biāo)均表現(xiàn)優(yōu)良，在質(zhì)構(gòu)方面，表現(xiàn)出適中的硬度以及較好的嫩度、彈性、黏聚性，且PAH4和PAH16總生成量分別下降39.07%和44.07%，生成量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)炭烤魚肉，使魚肉整體品質(zhì)效果較好。

目前也有研究認(rèn)為，不同烤制方式對(duì)魚肉的品質(zhì)及有害物生成量影響顯著，通過選用不同烤制方式，如蒸汽輔助烤制、微波預(yù)處理、紅外烘烤等均能抑制高溫加工肉制品中多環(huán)芳烴的形成，從而抑制或減少多環(huán)芳烴的作用[29-31]。遠(yuǎn)紅外烤制通過輻射加熱的原理，不僅能賦予烤魚產(chǎn)品質(zhì)地細(xì)嫩、柔軟多汁等感官品質(zhì)，使其更好滿足消費(fèi)者需求，而且還能有效抑制多環(huán)芳烴生成，從而為肉制品加工產(chǎn)業(yè)提供理論基礎(chǔ)。

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