王 未，任曉鏷，鮑英杰，朱玉霞，郭秀云，張雅瑋,，彭增起,

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 210095；2.塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300）

雜環(huán)胺（heterocyclic amines，HAs）是富含蛋白質(zhì)的肉類在熱加工過程中形成的一類具有致癌致突變性的雜環(huán)化合物[1]。截至目前，在各類加熱食品中分離鑒定出的HAs已超過30種，根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)，可將HAs分為極性HAs和非極性HAs。大多數(shù)HAs都具有高度誘變性，并且?guī)缀跛械腍As對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物都具有致癌性[2]。因此，對(duì)肉類加工過程中形成的HAs進(jìn)行控制顯得尤為重要。HAs，尤其是極性HAs通常是由還原糖、氨基酸和肌酸（肌酐）在高溫下通過美拉德反應(yīng)形成。美拉德反應(yīng)產(chǎn)物除了自由基，如吡啶或吡嗪陽離子自由基外[3]，還包括由熱降解或Strecker降解形成的羰基物質(zhì)[4]。酚類化合物由于其眾所周知的自由基清除能力和羰基清除能力倍受關(guān)注[5]，一些植物提取物由于富含多酚類化合物而被認(rèn)為是極具潛力的抗氧化劑的來源之一，近年來逐漸成為學(xué)者的研究熱點(diǎn)。多項(xiàng)研究表明，不同來源的植物抗氧化物，如香辛料[6]、果蔬[7]等植物提取物可作為自由基清除劑或羰基猝滅劑，起到抑制熟肉和化學(xué)模型體系中HAs形成的作用[4]。

花椒是一種傳統(tǒng)香辛料，常用在肉類加工過程中，賦予肉制品獨(dú)特濃郁的風(fēng)味。花椒葉作為花椒的第一大副產(chǎn)物，通常用于提取香精、制作調(diào)料、椒茶等[8]。研究表明，花椒葉富含多酚類物質(zhì)，其中含量最高的3種多酚是綠原酸、金絲桃苷和槲皮苷；花椒葉具有良好的抗氧化活性，能夠抑制內(nèi)源抗氧化酶活性，并能降低白鰱咸魚加工過程中的脂質(zhì)氧化程度[9]。迄今為止，關(guān)于花椒葉提取物（Zanthoxylum bungeanumMaxim.leaf extract，ZME）在肉制品加工中的應(yīng)用，尤其是對(duì)加工過程中形成有害物質(zhì)HAs控制的研究還鮮有報(bào)道。因此，本實(shí)驗(yàn)研究ZME對(duì)烤牛肉餅中HAs形成的影響，以期為探討肉制品加工過程中植物源抗氧化劑添加的安全性提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮牛背最長?。ㄑ危┵徲诮K省南京市衛(wèi)崗農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)，花椒葉于2019年4月采于陜西省。

12種HAs標(biāo)準(zhǔn)品：2-氨基-1-甲基-6-苯基咪唑并[4,5-b]吡啶（2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine，PhIP）、2-氨基-3-甲基咪唑并[4,5-f]喹啉（2-amino-3-methyl-imidazo[4,5-f]quinoline，IQ）、2-氨基-3,4-二甲基咪唑并[4,5-f]喹啉（2-amino-3,4-dimethylimidazole[4,5-f]quinoline，MeIQ）、2-氨基-3,8-二甲基咪唑并[4,5-f]喹喔啉（2-amino-3,8-dimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline，8-MeIQx）、2-氨基-3,4,8-三甲基咪唑并[4,5-f]喹喔啉（2-amino-3,4,8-trimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline，4,8-DiMeIQx）、2-氨基-3,7,8-三甲基咪唑并[4,5-f]喹喔啉（2-amino-3,7,8-trimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline，7,8-DiMeIQx）、9H-吡啶并[3,4-b]吲哚（9H-pyrido[3,4-b]indole，Norharman）、1-甲基-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚（1-methyl-9H-pyrido[3,4-b]indole，Harman）、2-氨基-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚（2-amino-9H-pyrido[2,3-b]indole，AαC）、2-氨基-3-甲基-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚（2-amino-3-methyl-9H-pyrido[2,3-b]indole，MeAαC）、3-氨基-1,4-二甲基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（3-amino-1,4-dimethyl-5H-pyrido[4,3-b]indole，Trp-P-1）、3-氨基-1-甲基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（3-amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-b]indole，Trp-P-2）加拿大Toronto Research Chemicals試劑公司；硅藻土德國Merck公司；Oasis MCX（60 mg，3 mL）固相萃取小柱 美國Waters公司；甲醇（色譜純） 美國Tedia試劑公司；其他所用試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

AL104型電子天平 瑞士Mettler-Toledo公司；Allegra 64R型高速冷凍離心機(jī) 美國Beckman Coulter公司；TS8型絞肉機(jī) 意大利FAMA公司；D3-256A電烤箱 日本東芝集團(tuán)；CR-400色度儀 日本Konica Minolta公司；SBEQ-CR1012型固相萃取裝置 德國CNW公司；DC-12H型氮吹儀 上海安譜科學(xué)儀器有限公司；2-XS Q-TOF超高液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Waters公司。

1.3 方法

1.3.1 ZME的制備

參照Li Junke等[9]的方法。準(zhǔn)確稱取500 g干燥的花椒葉粉末，按照料液比1∶20（g/mL）加入體積分?jǐn)?shù)65%乙醇溶液，超聲波輔助萃取30 min。萃取液過濾再經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)以除去乙醇，剩余水相冷凍干燥后即得ZME，并將其置于－20 ℃貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 烤牛肉餅的制備

將原料肉清洗干凈、修整，去除可見的脂肪和筋膜組織。用絞肉機(jī)絞成肉糜，將ZME參照GB 2760—2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》分別以0.015%、0.030%、0.045%（m/m）的比例添加至碎牛肉糜中，并于4 ℃平衡6 h，以不添加ZME為對(duì)照組，每組設(shè)置3 個(gè)重復(fù)。稱取平衡后的肉糜（30±0.05）g，置于直徑6 cm、高1.5 cm的培養(yǎng)皿中，將其制成厚約1 cm的肉餅，于電烤箱中烤制，溫度設(shè)定為225 ℃（烤箱需先預(yù)熱3 min，待溫度穩(wěn)定），烘烤時(shí)間為每面10 min?？局七^程中不添加任何的油、鹽等調(diào)味料?？局仆瓿珊髮⑷怙灷鋮s至室溫，用于烤制損失、色差值和質(zhì)構(gòu)測(cè)定，而用于測(cè)定HAs含量的烤牛肉餅樣品進(jìn)行冷凍干燥處理后與其余用于前體物含量測(cè)定的樣品真空包裝，于－20 ℃貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.3 烤制損失的測(cè)定

根據(jù)牛肉餅烤制前后的質(zhì)量變化測(cè)定烤制損失率，計(jì)算公式如下：

1.3.4 色差值的測(cè)定

采用便攜式色差儀測(cè)定肉樣色澤，色差儀在使用前用矯正板標(biāo)準(zhǔn)化。每個(gè)肉樣隨機(jī)選取3 個(gè)不同的位點(diǎn)測(cè)定其L*、a*和b*值，結(jié)果取平均值。

1.3.5 質(zhì)構(gòu)分析（texture profile analysis，TPA）

根據(jù)Zeng Maomao等[10]的方法，使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)烤牛肉餅進(jìn)行TPA。將烤牛肉餅切成正方體小塊（1 cm×1 cm×1 cm），以確定肉餅的硬度、內(nèi)聚性、膠著性、咀嚼性、回復(fù)性等特性參數(shù)。TPA測(cè)試條件：圓柱形探頭（P/50）；預(yù)測(cè)試速率3.0 mm/s，測(cè)試速率2.0 mm/s，測(cè)試后速率3.0 mm/s；壓縮比50%；兩次壓縮時(shí)間間隔5.0 s；觸發(fā)類型，自動(dòng)；觸發(fā)力1.0 g。

1.3.6 游離氨基酸含量的測(cè)定

參考張?zhí)K平等[11]方法并稍作修改。準(zhǔn)確稱量1 g碎肉餅，加入25 mL 5%的磺基水楊酸溶液，10 000 r/min勻漿1 min，然后于4 ℃、5 500 r/min離心20 min，小心吸取上清液4 mL并加入2 mL正己烷，充分振蕩以去除少量脂肪。然后吸取適量水相，經(jīng)0.22 μm水系濾膜過濾后移入進(jìn)樣瓶中，采用全自動(dòng)氨基酸分析儀測(cè)定。17種游離氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品的色譜圖，如圖1所示。每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，結(jié)果以肉質(zhì)量計(jì)，單位表示為mg/100 g。

圖1 17種游離氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖Fig.1 Chromatogram of mixed standard solution of 17 free amino acids

1.3.7 肌酸含量的測(cè)定

參考Polak等[12]方法。準(zhǔn)確稱取0.5 g樣品，加入50 mL三氯乙酸溶液（30 g/L），10 000 r/min勻漿1 min，勻漿后過濾。取濾液20 mL，加入10 mL乙醚，充分振蕩以除去脂肪，靜置分層后吸取3 mL上層液體，加入2 mL丁二酮溶液（0.2 g/L）和2 mL 1-萘酚（25 g/L，以20 g/L的氫氧化鈉溶液作為溶劑）于40 ℃水浴加熱5 min，在520 nm波長處測(cè)定吸光度。同時(shí)，配制不同質(zhì)量濃度的肌酸標(biāo)準(zhǔn)液（10、25、50、100、200、500 mg/L）在上述條件下反應(yīng)并測(cè)定吸光度，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.018 9x＋0.324 6，R2=0.996 2。

1.3.8 葡萄糖的測(cè)定

以GAGO20-1KT試劑盒測(cè)定樣品中的葡萄糖含量。樣品前處理方法為：準(zhǔn)確稱取2.0 g樣品于離心管中，加入20 mL超純水，10 000 r/min勻漿1 min，10 000 r/min離心10 min，取上清液。并按照葡萄糖試劑盒的操作說明書進(jìn)行測(cè)定。

1.3.9 HAs提取及測(cè)定

HAs提取參考Zeng Maomao等[13]方法并稍作修改。準(zhǔn)確稱取凍干樣品3.00 g，加入30 mL氫氧化鈉溶液（1 mol/L），室溫下勻漿2 min；取勻漿液加入13 g硅藻土，混勻，并加入40 mL乙酸乙酯，超聲波輔助萃取30 min，重復(fù)此步驟一次。合并萃取液并4 ℃、12 000 r/min離心10 min，吸取乙酸乙酯10 mL，上樣至（預(yù)先用6 mL甲醇、水和0.1 mol/L的鹽酸活化）MCX柱；再依次用6 mL 0.1 mol/L的鹽酸、甲醇和甲醇-氨水（19∶1，V/V）洗脫柱子；將收集的洗脫液于氮吹儀下吹干；用250 μL甲醇復(fù)溶后經(jīng)0.22 μm濾膜過濾；－20 ℃貯存?zhèn)溆茫咝б合嗌V-質(zhì)譜（ultra-high performance liquid chromatography-mass spectrometry，UPLC-MS）分析。

HAs測(cè)定：色譜條件：Acquity UPLC BEH C18色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.7 μm）；柱溫35 ℃，流動(dòng)相A和B分別為10 mmol/L乙酸銨（pH 6.8）和100%乙腈；洗脫梯度：0～0.1 min，90% A、10% B；0.1～18 min，90%～70% A、10%～30% B；18～20 min，70%～0% A、30%～100% B；20～20.1 min，0%～90% A、100%～10% B；流速為0.3 μL/min，進(jìn)樣量為2 μL。質(zhì)譜條件：采用正離子模式電噴霧電離源；毛細(xì)管電壓3.5 kV；離子源溫度120 ℃；脫溶劑氣溫度400 ℃；使用Masslynx 4.1進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。12種HAs分別通過標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析，選取0.2～30 μg/L的8 個(gè)水平制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 數(shù)據(jù)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 ZME對(duì)烤牛肉餅烤制損失率和色差值的影響

如表1所示，各組牛肉餅的烤制損失率介于44.80%～49.25%之間，與李明楊等[14]報(bào)道的結(jié)果一致。與對(duì)照組相比，ZME的添加顯著降低了烤牛肉餅的烤制損失率（P＜0.05），但不同處理組之間差異不顯著（P＞0.05）。Zeng Maomao等[10]也發(fā)現(xiàn)不同濃度的川椒能夠顯著降低烤牛肉餅的烤制損失率，同時(shí)不同處理組之間無顯著差異。這可能是由于ZME富含多酚物質(zhì)，具有良好的抗氧化性能，能夠降低烤牛肉餅的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)氧化程度，保持肌肉結(jié)構(gòu)的完整性；并且有學(xué)者指出多酚物質(zhì)具有一定的吸濕性，能夠減少肌肉間和肌肉內(nèi)水分的損失[15]，進(jìn)而起到降低烤制過程中烤制損失率的作用。

表1 ZME添加量對(duì)烤牛肉餅烤制損失率和色差值的影響Table 1 Effects of different addition levels of ZME on cooking loss and color parameters of roast beef patties

色澤在肉的品質(zhì)中起著舉足輕重的作用，消費(fèi)者對(duì)肉制品的接受程度在很大程度上取決于色澤。從表1可以看出，隨著ZME添加量的增加，烤牛肉餅的L*、a*和b*值均呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，但0.015% ZME對(duì)烤牛肉餅的色差值無顯著影響（P＞0.05）。ZME本身所具有的顏色對(duì)肉餅的L*值產(chǎn)生了一定影響，導(dǎo)致L*值的輕微降低[16]。Jia Na等[17]指出黑加侖提取物通過抑制脂質(zhì)氧化而延緩高鐵肌紅蛋白的形成，防止對(duì)肉餅色澤產(chǎn)生不利影響。ZME具有一定的抗氧化活性，在一定程度上影響肉餅的蛋白質(zhì)氧化和脂質(zhì)氧化，進(jìn)而對(duì)肉餅的色澤產(chǎn)生一定影響。

2.2 ZME對(duì)烤牛肉餅質(zhì)構(gòu)特性的影響

質(zhì)構(gòu)特性受多種因素影響，如食品本身的形態(tài)和化學(xué)組成、外部加工條件、蛋白質(zhì)氧化程度等[18]?？九Ｈ怙灥馁|(zhì)構(gòu)特性分析結(jié)果如表2所示，除內(nèi)聚性、膠著性和回復(fù)性以外，肉餅的硬度和咀嚼性均受ZME的影響，且隨著ZME添加量的增加呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)。肉餅硬度的增加可能是ZME中含有的多酚化合物引發(fā)了蛋白質(zhì)交聯(lián)，蛋白質(zhì)進(jìn)一步聚集，形成了硬度更高的基質(zhì)結(jié)構(gòu)[19]。Zeng Maomao等[10]發(fā)現(xiàn)將不同濃度的川椒添加至烤牛肉餅中，其硬度顯著增加，但內(nèi)聚性、膠著性、咀嚼性和回復(fù)性均不受影響。造成這一結(jié)果的差異可能是與所選用的外源添加物質(zhì)的來源和組成以及肉的品種等有關(guān)。

表2 ZME添加量對(duì)烤牛肉餅質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 2 Effects of different addition levels of ZME on textural properties of roast beef patties

2.3 ZME對(duì)HAs形成的影響

采用UPLC-MS分析烤牛肉餅中12種極性HAs（PhIP、IQ、MeIQ、8-MeIQx、7,8-DiMeIQx、4,8-DiMeIQx）和非極性HAs（AαC、MeAαC、Harman、Norharman、Trp-P-1、Trp-P-2）。圖2為12種HAs標(biāo)準(zhǔn)品的UPLC-MS色譜圖，測(cè)定回收率、檢出限（limit of detection，LOD）及定量限（limit of quantification，LOQ），12種HAs的LOD和LOQ分別介于0.013～0.205 ng/g和0.024～0.371 ng/g之間，回收率為53.83%～107.64%，這與多篇文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果一致[20-22]。

圖212 種HAs的UPLC-MS色譜圖Fig.2 UPLC-MS chromatogram of twelve HAs

如表3所示，在烤牛肉餅中共檢測(cè)出7種HAs，其中包括4種極性HAs（PhIP、IQ、MeIQ和8-MeIQx）和3種非極性HAs（Harman、Norharman和AαC）?？九Ｈ怙炛锌侶As含量在3.72～6.17 ng/g之間，單一HAs的含量在低于LOD與2.69 ng/g（對(duì)照組的MeIQ含量）之間。上述結(jié)果與其他學(xué)者報(bào)道的烤牛肉中HAs含量一致[23]。

表3 ZME添加量對(duì)烤牛肉餅中HAs形成的影響Table 3 Inhibitory effect of ZME on HAs formation in roast beef patties ng/g

對(duì)于極性HAs，除8-MeIQx外，經(jīng)ZME處理的烤牛肉餅中其他3種極性HAs的含量均顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），并且其含量隨著ZME添加量的增加而降低。MeIQ是烤牛肉餅中含量最高的極性HAs，隨著ZME添加量的增加，MeIQ含量呈顯著降低趨勢(shì)（P＜0.05），當(dāng)添加量為0.045%時(shí)，對(duì)MeIQ的抑制率最高（49.07%）。IQ是含量第2豐富的極性HAs，與對(duì)照組相比，3 個(gè)添加量的ZME對(duì)IQ的抑制率分別為52.75%、71.43%和78.02%。PhIP是肉制品中最為常見的HAs之一，本研究檢測(cè)到PhIP的含量為0.24～0.85 ng/g，這與Khan等[24]報(bào)道的結(jié)果相似。ZME對(duì)PhIP的抑制效應(yīng)呈劑量依賴性，當(dāng)ZME添加量為0.045%時(shí)，抑制率達(dá)到71.76%。Tsen等[25]報(bào)道在204 ℃條件下炸牛肉餅（7.5 min/面），通過添加0.3%的迷迭香粉可顯著抑制PhIP的形成，平均抑制率為77%。然而，在本研究中，ZME對(duì)8-MeIQx的抑制效果與上述3種極性HAs截然相反，添加0.030%和0.045% ZME顯著促進(jìn)8-MeIQx的形成（P＜0.05），其含量從未檢出增加至0.13 ng/g。這與一些學(xué)者的研究結(jié)果相似，Johansson等[26]在化學(xué)模型體系中添加的叔丁基對(duì)苯二酚、丁基羥基茴香醚和二丁基羥基甲苯均會(huì)促進(jìn)8-MeIQx的形成，并認(rèn)為這可能是由于該模型體系中使用了促氧化量的抗氧化劑，導(dǎo)致該抗氧化劑發(fā)揮了促氧化的作用；Oguri等[27]報(bào)道去甲二氫愈創(chuàng)木酸同樣促進(jìn)了模型體系中8-MeIQx的形成。ZME具有促進(jìn)烤牛肉餅中8-MeIQx形成的可能原因：一是由于8-MeIQx與其他類型HAs的形成過程不同，Johansson等[28]發(fā)現(xiàn)在模型體系中8-MeIQx可由17種不同的氨基酸形成，這使得其形成路徑相較于其他HAs復(fù)雜得多；二是可能由于ZME中某些組分為8-MeIQx的形成提供了部分基團(tuán)。

對(duì)于非極性HAs，ZME的添加能夠100%抑制烤牛肉餅中AαC的形成，這與Tengilimoglu等[29]的研究結(jié)果一致，1.0%朝鮮薊提取物能夠100%抑制烤牛肉餅中AαC的形成。Harman和Norharman均屬于β-咔啉類HAs，它們本身并不具有誘變性，只是在芳香胺如苯胺或鄰甲苯胺存在時(shí)才會(huì)發(fā)生誘變[30]，ZME對(duì)Harman和Norharman形成的影響不同。ZME的添加顯著抑制Harman的形成（P＜0.05），并且隨著添加量的增加，其抑制率升高，最大抑制率為35.82%；而對(duì)于Norharman，添加0.045%的ZME顯著促進(jìn)其形成（P＜0.05），含量是對(duì)照組的1.36 倍。Zeng Maomao等[10]報(bào)道川椒的添加使烤牛肉餅中Norharman含量比對(duì)照組增加約5 倍，其他學(xué)者也發(fā)現(xiàn)一些富含多酚的植物提取物，包括黑胡椒、迷迭香和芙蓉提取物，均能夠促進(jìn)熟肉樣品中Norharman的形成[25,31-32]。已經(jīng)證實(shí)Norharman在較低的溫度下即能形成，且鐵離子和銅離子的存在也會(huì)促進(jìn)其形成[33]。因此，ZME處理組中Norharman含量的增加可能與Norharman的形成機(jī)制以及本實(shí)驗(yàn)的加工條件和ZME本身所含的某些成分有關(guān)。

不同添加量的ZME均可顯著降低烤牛肉餅中總HAs含量（P＜0.05），3 個(gè)添加量對(duì)總HAs的抑制率分別為22.69%、36.79%和39.87%。上述結(jié)果表明ZME對(duì)于烤牛肉餅中HAs的形成有良好的抑制作用，具有應(yīng)用于抑制牛肉制品有害物質(zhì)形成的潛力。一些天然植物提取物被證明能夠有效抑制HAs的形成，并且能夠降低熟肉樣品中的誘變性，這主要與提取物中含有的多酚化合物有關(guān)[24,34]。ZME富含多酚物質(zhì)，并且表現(xiàn)出良好的抗氧化活性，因此ZME對(duì)烤牛肉餅中HAs形成的抑制作用可能與其富含的多酚物質(zhì)密切相關(guān)。ZME中綠原酸、金絲桃苷和槲皮苷是含量最高的3種多酚化合物，李君珂等[35]報(bào)道經(jīng)過0.045%綠原酸處理的油炸草魚HAs抑制率達(dá)到94.85%。這對(duì)ZME抑制HAs的活性有一定的貢獻(xiàn)。

2.4 ZME對(duì)游離氨基酸的影響

游離氨基酸的種類和含量對(duì)HAs的形成有很大影響，本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步分析ZME對(duì)烤牛肉餅中游離氨基酸的影響，分析各種游離氨基酸的消耗與HAs形成之間的關(guān)系。如表4所示，與生牛肉相比，所有肉餅中的游離氨基酸含量經(jīng)烤制后均顯著降低（P＜0.05）。某些游離氨基酸含量的降低與其自身的降解及其與葡萄糖發(fā)生的反應(yīng)有關(guān)，這導(dǎo)致加工過程中HAs的形成[36]。與對(duì)照組相比，ZME的添加能在一定程度上延緩烤牛肉餅中游離氨基酸的消耗，尤其是抑制Met、Ile、His 3種游離氨基酸的消耗作用更為顯著，除Asp和Cys之外，其他種類氨基酸處理組的含量均顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。由此可見，ZME對(duì)烤制過程中氨基酸的消耗起到一定減緩作用。

表4 ZME添加量對(duì)烤牛肉餅中游離氨基酸的影響Table 4 Inhibitory effect of ZME on free amino acid contents in roast beef patties mg/100 g

多位學(xué)者證實(shí)，PhIP的形成與Phe密切相關(guān)；同時(shí)也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在含有Phe的化學(xué)模型體系中，也檢測(cè)到了AαC和MeAαC的生成[37]。Grivas等[38]在Gly、肌酐和果糖的加熱模型體系中分離鑒定出IQ和MeIQx，將果糖替換為葡萄糖則會(huì)產(chǎn)生7,8-DiMeIQx，同時(shí)伴隨著MeIQx的生成；而Ala是形成MeIQ的前體物，且ZME對(duì)Met、Ile和His 3種游離氨基酸的延緩作用更為顯著，因此進(jìn)一步選取Gly、Ala、Met、Ile、Phe和His 6種游離氨基酸，分析其消耗與HAs形成之間的關(guān)系，結(jié)果如圖3所示。從圖3可以看出，PhIP的形成與Ala、Phe和His呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；IQ與Gly、Ala和His，MeIQ與Ala均表現(xiàn)出顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），即在烤牛肉餅中這些游離氨基酸的含量越高，則生成的PhIP、AαC、IQ和MeIQ越少。這些結(jié)果均表明HAs的形成與游離氨基酸密切相關(guān)。

圖3 烤牛肉餅中HAs和游離氨基酸之間的相關(guān)性Fig.3 Correlation between HAs and free amino acids in roast beef patties

2.5 ZME對(duì)肌酸和葡萄糖的影響

如圖4所示，生牛肉中的肌酸含量為（4.25±0.11）mg/g，生牛肉烤制后其肌酸含量顯著降低（P＜0.05），其中對(duì)照組降低了53.88%，這可能是由于烤制過程中肌酸轉(zhuǎn)化為肌酐所致。產(chǎn)生的肌酐進(jìn)一步參與IQ型和IQx型HAs分子結(jié)構(gòu)中氨基咪唑部分的形成[39]。添加ZME在一定程度上減緩了烤牛肉餅中肌酸的轉(zhuǎn)化，不同添加量下的肌酸含量相比于對(duì)照組分別增加了14.29%、18.88%和36.22%。添加0.045% ZME處理組的肌酸含量顯著高于對(duì)照組和0.015%處理組（P＜0.05），但與0.030%處理組無顯著差異（P＞0.05）。

圖4 ZME添加量對(duì)烤牛肉餅中肌酸和葡萄糖含量的影響Fig.4 Effect of ZME on the contents of creatine and glucose in roast beef patties

除了游離氨基酸和肌酸（酐）外，還原糖也參與HAs的形成。在模型體系中，有無還原糖的情況下均可以形成HAs；但一定濃度的還原糖對(duì)HAs的形成至關(guān)重要，通過單獨(dú)加熱Phe，僅有極少量的PhIP生成；當(dāng)向其中加入葡萄糖時(shí)，并且在添加量與Phe的物質(zhì)的量比為1∶2時(shí)，PhIP的生成量顯著上升[40]。Skog等[41]用14C同位素標(biāo)記法證實(shí)來自于葡萄糖的碳原子與咪唑喹喔啉衍生物結(jié)合形成IQx、8-MeIQx和4,8-DiMeIQx。因此葡萄糖與HAs的形成密切相關(guān)，葡萄糖含量會(huì)隨著HAs的形成而逐漸降低。在本研究中，生牛肉中葡萄糖含量為（3.80±0.18）mg/g。從圖4可以看出，烤制后所有肉餅中的葡萄糖含量均顯著低于生牛肉中葡萄糖的含量，分別降低了43.42%、42.63%、37.63%和29.21%（P＜0.05）。這主要是由于烤制過程中葡萄糖與游離氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)所致[42]。ZME的添加在一定程度上延緩了葡萄糖的消耗，其中添加0.045% ZME處理組的葡萄糖含量顯著高于對(duì)照組和0.015%處理組（P＜0.05），相比于對(duì)照組其含量增加了25.12%?？傮w來說，肉餅中葡萄糖含量隨著ZME添加量的增加呈逐漸升高的趨勢(shì)。以上結(jié)果表明ZME抑制烤牛肉餅中一些HAs的形成與其對(duì)前體物質(zhì)消耗的延緩作用存在緊密關(guān)系。

3 結(jié) 論

ZME的添加對(duì)烤牛肉餅中PhIP、IQ、MeIQ、Harman和AαC的形成具有顯著抑制作用，隨著ZME添加量的增加，這些HAs含量逐漸降低。其中，添加0.045% ZME對(duì)PhIP、IQ和AαC的抑制作用更為顯著，抑制率均高于70%，而該水平下的8-MeIQx和Norharman含量卻顯著上升。但ZME在總體上抑制了烤牛肉餅中HAs的形成。添加ZME能夠顯著減緩HAs前體物游離氨基酸、肌酸和葡萄糖的消耗，對(duì)前體物的損失起到一定保護(hù)作用，這與ZME具有一定抑制HAs形成的能力有關(guān)。ZME富含多酚物質(zhì)，具有良好的抗氧化性能，其抑制HAs形成的機(jī)制可能與其清除自由基，以及多酚物質(zhì)與某些HAs中間體結(jié)合形成加合物有關(guān)，這一推測(cè)目前正在探究過程中。綜合以上結(jié)果，ZME的添加能夠抑制烤牛肉餅中HAs的形成，這對(duì)推廣ZME應(yīng)用以及提高加工肉制品的食用安全、保障消費(fèi)者健康具有重要的理論和實(shí)踐意義。