食品加工过程中产生的杂环胺类化合物及其预防.
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专题论述MEAT RESEARCHCHINA MEAT RESEARCH CENTER烧鸡加工过程中杂环胺的影响因素及抑制措施研究进展魏秋红1,李艳秋1,韩文凤2,王 涛1,郭志芳1(1.漯河职业技术学院食品学院,河南 漯河 462000;2.浙江工业职业技术学院鉴湖学院,浙江 绍兴 312000)摘 要:鸡肉中蛋白质含量丰富,蛋白质在高温加工过程中会产生一类致癌、致突变化合物杂环胺,危害人体健康,有效抑制杂环胺的产生已是食品安全领域关注热点。
本文依照烧鸡加工的工艺流程主要阐述了原料、预处理、涂糖水、油炸、煮制等工序中影响杂环胺含量的因素,总结了近年来国内外关于杂环胺抑制措施的研究进展。
增加原料肉的体积和水分含量、对原料肉进行微波与腌制处理、适量涂糖水、适当降低烹饪温度和时间、合理添加一些香辛料、抗氧化剂等措施可以降低烧鸡制作过程中杂环胺的含量。
关键词:烧鸡;加工;杂环胺含量;影响因素;抑制措施;研究进展Recent Progress in Research on Factors Affecting the Formation of Heterocyclic Amines and Approaches toInhibit It during Roast Chicken ProcessingWEI Qiuhong 1, LI Yanqiu 1, HAN Wenfeng 2, WANG Tao 1, GUO Zhifang 1(1.College of Food Science, Luohe Vocational Technology College, Luohe 462000, China; 2.Jianhu College of Zhejiang Industry Polytechnic College, Shaoxing 312000, China)Abstract: Chicken meat is rich in protein, which can produce carcinogenic and mutagenic heterocyclic amines during high temperature processing, posing serious health hazards to consumers. Effective inhibition of heterocyclic amines production has become a major concern in the field of food safety. This paper discusses the factors affecting the content of heterocyclic amines at different steps of roast chicken production such as the raw material, pretreatment, sugar coating, deep frying and boiling, and it summarizes the existing approaches to inhibit heterocyclic amines including increasing carcass volume and water content of chicken meat, microwave treatment, marination, appropriate sugar coating, properly reducing cooking temperature and time, and adding spices and antioxidants.Keywords: roast chicken; processing; heterocyclic amines content; factors; measures; progress DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201208-286中图分类号:TS251.6 文献标志码:A 文章编号:1001-8123(2021)02-0056-06引文格式:魏秋红, 李艳秋, 韩文凤, 等. 烧鸡加工过程中杂环胺抑制措施研究进展[J]. 肉类研究, 2021, 35(2): 56-61. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201208-286. WEI Qiuhong, LI Yanqiu, HAN Wenfeng, et al. Recent progress in research on factors affecting the formation of heterocyclic amines and approaches to inhibit it during roast chicken processing[J]. Meat Research, 2021, 35(2): 56-61. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201208-286. 收稿日期:2020-12-08基金项目:河南省高等学校重点科研项目(19B550005)第一作者简介:魏秋红(1976—)(ORCID: 0000-1589-9022-6692),女,副教授,硕士,研究方向为食品生物技术。
[论文荐读]烧鸡加工过程中杂环胺的影响因素及抑制措施研究进展鸡肉中蛋白质含量丰富,蛋白质在高温加工过程中会产生一类致癌、致突变化合物杂环胺,危害人体健康,有效抑制杂环胺的产生已是食品安全领域关注热点。
漯河职业技术学院食品学院、浙江工业职业技术学院鉴湖学院的魏秋红、李艳秋、韩文凤、王涛、郭志芳依照烧鸡加工的工艺流程主要阐述了原料、预处理、涂糖水、油炸、煮制等工序中影响杂环胺含量的因素,总结了近年来国内外关于杂环胺抑制措施的研究进展。
原料对杂环胺含量的影响肉及肉制品中的杂环胺含量与原料肉的形态(肉泥、小肉块、大肉块)有关,肉块或绞碎的肉在加工过程中受热更加均匀,而且肉在切碎或绞制过程中内容物流出,这些内容物是杂环胺的前体物质,这些前体物质经高温加热后会增加肉中杂环胺的含量。
而大肉块在加热时,不利于热量的传递,造成肉的内部温度较低,从而产生的杂环胺含量相对较低。
原料肉不同部位对杂环胺含量也有一定的影响。
鸡皮与加热表面直接接触,温度较高,并且鸡皮比鸡肉的组织疏松,内容物更易流出,这些内容物是杂环胺的前体物质,另外组织疏松更利于热量的传递,烧鸡鸡皮中杂环胺的含量比鸡肉中相对较高。
杂环胺的前体物质大部分都是可溶于水的,对含有杂环胺的肉及肉制品进行加热处理时,杂环胺的前体物质会伴随水分的流失而发生转移,因此保持肉及肉制品中的水分含量能够有效控制肉及肉制品中杂环胺的形成,从而间接降低肉及肉制品中杂环胺的含量。
预处理对杂环胺含量的影响对原料肉进行一定的预处理,原料肉中前体物的种类与含量都会发生很大变化,从而间接达到降低肉制品中杂环胺类化合物种类及含量的目的。
肉制品经微波处理后肉中部分水分损失,进而对剩余的小分子前体物质转移到肉表面进行反应起到一定的阻碍作用。
与未经腌制的牛肉相比,经过腌制处理的牛肉中杂环胺生成明显受到抑制。
腌制过程中原料肉中的杂环胺前体物质(肌酸)会逐渐扩散到腌制液中,并且腌制处理还能够防止肉中水分的损失,从而进一步抑制肉制品中杂环胺的生成,另外,腌制过程会加入一些香辛料、植物提取物、抗氧化剂等物质,可与肉及肉制品中的自由基发生结合,自由基是杂环胺生成过程中必不可少的物质,所以腌制处理能够降低食品中杂环胺的含量。
食品加工过程中产生的有害成分第三节食品加工过程中产生的有害成分食品在不良加工条件下处理,或是不恰当地使用食品添加剂,都可能给食品带来有毒物质。
一、亚硝胺类化合物(一)结构与毒性亚硝胺和亚硝酰胺属于N -亚硝基类化合物。
大多属于强致癌物质。
其基本化学结构如下:亚硝胺亚硝酰胺亚硝胺化合物在中性和碱性条件下比较稳定,酸性条件下缓慢分解。
亚硝酰胺的化学性质更加活泼,在酸性和碱性条件下均不稳定,容易转化成具有致癌作用的重氮化合物。
N -亚硝基化合物主要经过肠道吸收进入人体,大部分经代谢排出体外。
由于它可通过胎盘进入胎儿体内,也可通过乳汁排出,因而对后代可造成间接危害。
(二)存在与来源N -亚硝基化合物在新鲜食物中含量较低,但其前体物亚硝酸盐和胺类在食物中含量丰富而来源广泛,在某些贮藏加工条件下或在人体消化道中,二者形成亚硝胺或亚硝酰胺而对人体造成危害。
因此,在食物的贮藏加工中应当重视这个问题。
硝酸盐在水源、土壤和植物中大量存在,经微生物的还原作用而生成亚硝酸盐。
在大量施用硝态氮肥或气候干旱的情况下,农产品中的硝酸盐含量过高,经存放数日后其中亚硝酸盐的含量便可升高数十倍之多,即将腐烂的蔬菜甚至可导致急性亚硝酸盐中毒。
暴腌蔬菜过程中产生大量的亚硝酸盐,因此腌菜应在30 d 之后食用。
胺类物质主要来自氨基酸的脱羧产物,其中以仲胺合成N -亚硝基化合物的速度较快。
在不新鲜的鱼、肉中,由于蛋白质的分解,胺类物质的含量上升,如二甲基胺、三甲胺、胍基丁胺等,它们在酸性条件下与亚硝酸盐形成亚硝胺类物质。
据资料表明,膳食中80%以上的亚硝酸盐来自蔬菜。
胃的pH 值较低,适宜亚硝胺和亚硝酰胺的合成,因此,蔬菜中的亚硝酸盐与高蛋白质食物中的胺类在人体内合成的这类毒物不可忽视。
此外,肉类加工中使用硝酸盐和亚硝酸盐发色剂也是食品中这类毒物的来源之一。
限制肉类加工中使用亚硝酸盐的用量、减少腌菜的食用量、提倡食用新鲜蔬菜等都是预防亚硝胺和亚硝酰胺危害的措施。
油炸罗非鱼中杂环胺的形成及抑制摘要罗非鱼肉质嫩滑,无肌间刺,富含蛋白质和多种不饱和脂肪酸,深受消费者的喜爱。
油炸作为罗非鱼常用的烹饪方法之一,能使罗非鱼肉具有金黄的色泽和酥脆的口感,但是高温油炸易导致一些有害物质(如杂环胺)的形成与积累。
食源性杂环胺是高蛋白食物在热加工过程中形成的一类含氮多环芳香族化合物。
人体摄入杂环胺后,可能会引发多种疾病甚至有患癌的风险。
因此,研究油炸罗非鱼肉中杂环胺的形成及如何有效抑制其产生具有重要的意义。
本研究以罗非鱼为对象,探明不同油炸条件下罗非鱼片所产生的杂环胺(2-氨基-3,4-二甲基-3H-咪唑并[4,5-f]喹啉,MeIQ;2-氨基-3,8-二甲基吲哚并[4,5-f]喹喔啉,MeIQx;2-氨基-1-甲基-6-苯基-咪唑并[4,5-b]吡啶,PhIP;9H-吡啶并[3,4-b]-吲哚,Norharman;2-氨基-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚,AαC)的变化规律,以及不同外源物质对各类杂环胺含量的影响,并分析了罗非鱼片的品质和杂环胺含量之间的相关性,最后利用模拟体系对MeIQx的抑制机理进行了探究。
具体内容和结果如下:1.考察了油炸温度(180 ℃和220 ℃)和时间(180 ℃:2、4、6、8、10、12 min;220 ℃:2、4、6、8 min)及生姜(1%、2%、3%、4%)和大蒜(3%、6%、9%、12%)的添加对油炸罗非鱼片中杂环胺含量的影响情况。
180 ℃油炸组(2 min~12 min)、220 ℃油炸组(2 min~ 8 min)、生姜添加组(180 ℃;12 min:1%、2%、3%、4%)和大蒜添加组(180 ℃;12 min:3%、6%、9%、12%)中杂环胺总量分别为0.54 ng/g~ 52.21 ng/g、6.33 ng/g~ 124.41 ng/g、9.20 ng/g~ 19.81 ng/g和9.20 ng/g~ 16.10 ng/g。
食品加工过程产生哪些常见化学危害物,并简要介绍制毒机理及加工过程预防控制方法。
答:1、N-亚硝基化合物N-亚硝基化合物是一类具有亚硝基(N-NO)结构的有机化合物,按其化学结构可分为两大类,即N-亚硝胺和N-亚硝酰胺,对动物有较强的致癌作用。
迄今为止,已发现的亚硝基化合物有300多种,大部分有致癌作用。
1)制毒机理N-亚硝胺稳定不易水解,在中性和碱性环境中稳定,酸性和紫外光照射下可缓慢裂解。
亚硝胺类主要经肝微粒体细胞色素P450的代谢,生成烷基偶氮羟基化合物,亚硝酰胺类为直接致癌物和致突变物,不经体内代谢。
N-亚硝基化合物是亚硝酸盐和胺类物质在一定条件下合成的。
因此,亚硝酸盐与胺类物质可以看作是N-亚硝基化合物的前体,由于硝酸盐可以在硝酸盐还原菌的作用下转化为亚硝酸盐,所以也将硝酸盐作为N-亚硝基化合物的前体。
N-亚硝基化合物的前体广泛存在于食品中,在食品加工过程中易转化成N-亚硝基化合物。
N-亚硝基化合物是一种很强的致癌物质,目前已对300多种N-亚硝基化合物进行了研究,有90%以上可使动物致突变、致畸和致癌。
N-亚硝基化合物可诱发各种部位发生癌症,一次给予大剂量或长期小剂量均可导致癌变。
目前尚缺少N-亚硝基化合物对人类直接致癌的案例,尽管如此,国内外大多数学者都认为,N-亚硝基化合物是人类最主要的致癌物。
2)加工预防控制方法人体亚硝基化合物的来源有两种,一种由食物摄入,另一种是体内合成。
无论是食物中的亚硝胺,还是体内合成的亚硝胺,其合成的前体物质都离不开亚硝酸盐和胺类。
因此,减少亚硝酸盐和胺类物质的摄入是预防亚硝基化合物危害的有效措施。
①防止食物霉变及其他微生物污染食品发生霉变和其他微生物污染时,可将硝酸盐还原为亚硝酸盐,并可发生食品蛋白质的分解,产生胺类物质。
为此,在食品加工时,应保证食品新鲜,防止微生物污染。
②控制硝酸盐及亚硝酸盐的使用量在食品加工中控制硝酸盐及亚硝酸盐的使用量,可以减少其在食品中的残留量,能有效地降低亚硝基化合物的生成量。