高天麗, 李林強(qiáng), 張 蘭, 劉永峰, 廖 晶, 趙 晶
(陜西師范大學(xué) 食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院,陜西 西安 710062)
煎、炸、烤是3種較普遍的肉類高溫處理方式,煎肉、炸肉及烤肉以其誘人的色澤和獨(dú)特的風(fēng)味深受廣大消費(fèi)者青睞,但過度的高溫處理會(huì)對(duì)肉品質(zhì)產(chǎn)生不利影響,如促使亞硝酸鹽、反式脂肪酸和多環(huán)芳烴等有害物質(zhì)的增加。亞硝酸鹽主要指亞硝酸鈉和亞硝酸鉀,是國家允許用于肉及肉制品生產(chǎn)加工中的食品添加劑,具有發(fā)色、護(hù)色、抑菌、防腐等作用[1-2]。但過量食用會(huì)導(dǎo)致人體缺氧,對(duì)健康有較大危害,且在一定條件下可轉(zhuǎn)化為具有強(qiáng)致癌性的亞硝基化合物[3-4]。目前關(guān)于亞硝酸鹽的研究主要集中于熟肉制品中使用量和殘留量的調(diào)研及測定方法的建立[5-6]。反式脂肪酸(TFAs)是分子中含有一個(gè)或多個(gè)反式雙鍵的非共軛不飽和脂肪酸,大量食用含TFAs的食物會(huì)加速動(dòng)脈硬化,導(dǎo)致心腦血管疾病、糖尿病和老年癡呆等[7-8]。C18:1trans-9作為食品中主要的TFAs對(duì)其研究較少。PAHs是由兩個(gè)或兩個(gè)以上苯環(huán)以不同方式排列構(gòu)成的有機(jī)化合物,具有較強(qiáng)的誘癌作用,在環(huán)境、生物體及食品中都有存在,食品中的PAHs主要源于不恰當(dāng)?shù)呐胫品绞?,如燒烤、煎炸、煙熏等[9-11]。然而,對(duì)于煎、炸、烤高溫處理羊肉中亞硝酸鹽、TFAs及PAHs 3種有害物質(zhì)還未進(jìn)行系統(tǒng)研究。
鑒于此,作者選用陜西橫山羊肉,分別進(jìn)行煎、炸、烤高溫處理,并對(duì)處理后羊肉中亞硝酸鹽、C18:1trans-9和PAHs 3種有害物質(zhì)進(jìn)行研究,從而確定不同時(shí)間或溫度梯度下3種高溫處理方式對(duì)羊肉中有害物質(zhì)的影響,為系統(tǒng)評(píng)價(jià)橫山羊肉品質(zhì)提供參考,同時(shí)為人們選擇有害物質(zhì)較少的肉制品高溫處理方式提供一定理論依據(jù)。
橫山羊腿部肉,購于榆林洋洸農(nóng)牧業(yè)有限公司,-20℃冷凍儲(chǔ)藏。食鹽、料酒、花椒、八角、小茴香、桂皮、植物油、姜、大蔥等輔料均購于西安華潤萬家超市。
反式油酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品:Sigma-Aldrich公司產(chǎn)品;PAHs混合標(biāo)準(zhǔn)品:Sigma-Aldrich公司產(chǎn)品。
2010 ultra單四極桿氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀:日本島津公司產(chǎn)品;Breeze1525高效液相色譜儀、Waters2487紫外檢測器:美國Waters公司產(chǎn)品;HC-C18色譜柱 (5 μm,4.6 mm×250 mm): 美 國Agilent公司產(chǎn)品。
冷凍橫山羊肉在4℃冰箱中解凍24 h,剔除表面筋膜和脂肪,分割為1 cm×1 cm×3 cm的肉塊。取分割好的肉樣2000 g,平均分為10組,每組200 g,每組約15~20塊。隨機(jī)取其中1組作為對(duì)照組(不做任何處理),另外9組為試驗(yàn)組。作者參考已報(bào)道的方法[12-14],結(jié)合家庭烹飪的實(shí)際條件,在多次預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,確定了3種高溫處理工藝及時(shí)間和溫度梯度。9個(gè)試驗(yàn)組分別按如下方式處理:
取分割好的肉樣200 g,清洗干凈后加入50 mL水,添加輔料,攪拌均勻后浸漬60 min,分別進(jìn)行煎、炸、烤處理,制品冷卻至室溫,用于分析檢測。
煎制處理:加油50 mL,肉樣在RT2135多功能電磁爐 226~228℃下分別煎制 2、3、4 min, 煎至處理時(shí)間一半時(shí)翻面一次。
炸制處理:加油200 mL,肉樣在RT2135多功能電磁爐 226~228℃下分別炸制 3、4、5 min, 炸制過程中不斷攪拌。
烤制處理:不加油,肉樣分別在YXY-90A電熱食品烘爐160、180、200℃的溫度下烤制40 min,烤至20 min時(shí)翻面一次。
1.4.1 亞硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定 按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》(GB 5009.33-2010)中分光光度法進(jìn)行測定。
1.4.2 反式油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定 取5 g剪碎的肉樣,加入 100 mL V(氯仿)∶V(甲醇溶液)=2∶1,連接冷凝回流裝置,于40℃水浴提取30 min,加20 mL飽和氯化鈉溶液靜置,分層后取下層溶液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),分離得脂肪粗提物備用。按照《動(dòng)植物油脂 脂肪酸甲酯制備》(GB/T 17376-2008)中三氟化硼法對(duì)脂肪粗提物進(jìn)行甲酯化。甲酯化后的樣品及反式油酸標(biāo)準(zhǔn)品在相同條件下進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜 (GCMS)檢測。以反式油酸標(biāo)準(zhǔn)品峰面積和質(zhì)量濃度建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,采用峰面積外標(biāo)法分析樣品中反式油酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
所有標(biāo)品及樣品均重復(fù)測定3次,結(jié)果取平均值。試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel進(jìn)行計(jì)算,SPSS 21.0中ANOVA進(jìn)行方差分析和多重比較。
經(jīng)煎、炸、烤3種高溫處理后橫山羊肉中亞硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果見圖1。對(duì)照組中亞硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.76 mg/kg,與之相比,3種高溫處理均可顯著增加其質(zhì)量分?jǐn)?shù)(p<0.05),其中4 min煎制處理的羊肉中亞硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,為32.53 mg/kg,超過了《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》(GB 2760-2014)[16]中規(guī)定的最大殘留量30.00 mg/kg,其他高溫處理?xiàng)l件下羊肉中亞硝酸鹽含量主要在10~25 mg/kg之間,可見煎、炸、烤高溫處理對(duì)羊肉中亞硝酸鹽含量影響較大。對(duì)于煎制,亞硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨處理時(shí)間延長逐漸增加 (p<0.05)。對(duì)于炸制,同煎制結(jié)果相似,處理時(shí)間越長,亞硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高(p<0.05),其中3 min處理組羊肉中亞硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低,為13.17 mg/kg。對(duì)于烤制,160℃處理的羊肉中亞硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低,180℃質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高(p<0.05)。考慮到亞硝酸鹽對(duì)人體健康的不利影響[17],煎制以2~3 min較優(yōu),炸制以3~4 min較優(yōu),烤制以160℃較優(yōu)。
圖1 3種高溫處理下羊肉中亞硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果Fig.1 Results of nitrite content with three hightemperature treatments on goat meat
經(jīng)煎、炸、烤3種高溫處理后橫山羊肉中C18:1trans-9質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果見圖 2。 對(duì)照組中 C18:1trans-9的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.21 g/kg,與之相比,3種高溫處理均可顯著增加其質(zhì)量分?jǐn)?shù) (p<0.05),其中4 min和5 min炸制處理羊肉中C18:1trans-9質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,分別為 5.24 g/kg 和 8.01 g/kg,其他處理組的 C18:1trans-9質(zhì)量分?jǐn)?shù)主要介于2~3 g/kg之間,可見煎、炸、烤高溫處理對(duì)羊肉中C18:1trans-9質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響較大。對(duì)于煎制,不同處理時(shí)間對(duì)羊肉中C18:1trans-9質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響差異不顯著(p>0.05)。 對(duì)于炸制,羊肉中 C18:1trans-9質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨處理時(shí)間的延長逐漸增大(p<0.05),其原因可能與處理時(shí)間越長,浸入羊肉中的植物油越多有關(guān)。對(duì)于烤制,160℃和180℃烤制的羊肉中C18:1trans-9質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不明顯(p>0.05),200 ℃處理的羊肉中C18:1trans-9質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著增加(p<0.05)。反式脂肪酸對(duì)人體健康有一定危害[18],因此煎制以2~4 min較優(yōu),炸制以3 min較優(yōu),烤制以160~180℃較優(yōu)。
圖2 3種高溫處理下羊肉中C18:1 trans-9質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果Fig.2 Results of C18:1 trans-9with three high-temperature treatments on goat meat
經(jīng)煎、炸、烤3種高溫處理后橫山羊肉中PAHs測定結(jié)果見表1。對(duì)照組中只有萘和苣2種PAHs,其含量分別為 3.99 μg/kg 和 0.59 μg/kg,煎、炸處理的羊肉中檢測出8種PAHs,較對(duì)照組另檢出了菲、芘、苯并[a]蒽、苯并[k]熒蒽、苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽;烤制處理的羊肉中共檢測出7種PAHs,較煎、炸處理未檢出二苯并[a,h]蒽。較之對(duì)照組,部分處理組可增加羊肉中萘質(zhì)量分?jǐn)?shù),所有處理組都可增加苣質(zhì)量分?jǐn)?shù)(p<0.05),可見煎、炸、烤高溫處理對(duì)羊肉中PAHs影響較大。對(duì)于煎制,不同處理時(shí)間對(duì)羊肉中萘、苣質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著影響(p>0.05);2 min和3 min處理的羊肉中菲、芘、苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽質(zhì)量分?jǐn)?shù)均低于4 min,但苯并[a]蒽質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高(p<0.05);2 min 處理的羊肉中苯并[k]熒蒽質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低(p<0.05)。對(duì)于炸制,不同處理時(shí)間對(duì)羊肉中萘、苣質(zhì)量分?jǐn)?shù)無影響(p>0.05);除不具有致癌性的菲外,3 min處理的羊肉中其他PAHs質(zhì)量分?jǐn)?shù)均最低(p<0.05)。對(duì)于烤制,160℃處理的羊肉中萘質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于 180 ℃(p<0.05),菲和苯并[a]芘質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低(p<0.05),芘質(zhì)量分?jǐn)?shù)與180℃和200℃處理間無差異 (p>0.05);160℃和180℃處理的羊肉中苣和苯并[k]熒蒽質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低(p<0.05)??紤]到PAHs的致癌性[19],煎制以2~3 min較優(yōu),炸制以3 min較優(yōu),烤制以160℃較優(yōu)。
表1 3種高溫處理下羊肉中PAHs測定結(jié)果Table 1 Results of PAHs with three high-temperature treatments on goat meat μg/kg
亞硝酸鹽能引起高鐵血紅蛋白癥,導(dǎo)致組織缺氧、血壓降低和血管擴(kuò)張,并能和胃內(nèi)胺類物質(zhì)形成亞硝胺,對(duì)胃黏膜有較高的致癌作用[21-22]。煎、炸、烤3種高溫處理對(duì)羊肉中亞硝酸鹽含量有較大影響,其部分原因與不同處理?xiàng)l件下羊肉制品本身的干物質(zhì)含量有關(guān)。法律對(duì)亞硝酸鹽的使用量及殘留量有強(qiáng)制性規(guī)定,我國《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,熏腌、燒烤、油炸等肉制品中亞硝酸鹽的使用量不得超過0.15 g/kg,最大殘留量為30 mg/kg[23]。試驗(yàn)結(jié)果顯示除煎制4 min外,其他高溫處理組羊肉中亞硝酸鹽含量均未超過我國強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大殘留量。煎制4 min、炸制5 min、烤制180℃和200℃時(shí),羊肉中亞硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,不利于人體健康。因此,就亞硝酸鹽含量而言,煎制以2~3 min較優(yōu),炸制以3~4 min較優(yōu),烤制以160℃比較安全。
反式脂肪酸能增加人體中低密度脂蛋白,降低高密度脂蛋白,引發(fā)內(nèi)皮功能改變和系統(tǒng)炎癥等,大量TFAs還會(huì)降低細(xì)胞膜的通透性和對(duì)膽固醇的利用率[24-26]。WHO和 FAO建議TFAs最大攝取量應(yīng)低于總能量的1%;丹麥?zhǔn)称贩梢?guī)定油脂中TFAs質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得超過2%;美國、加拿大要求強(qiáng)制性標(biāo)示食品中TFAs質(zhì)量分?jǐn)?shù);荷蘭、日本等國家也在探討食品中TFAs的最低限量[27]。橫山羊肉中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多的 TFAs 是 C18:1trans-9,與康旭升[28]、李書國等[29]的報(bào)道相同。3種高溫處理都增加了羊肉中C18:1trans-9的質(zhì)量分?jǐn)?shù),煎制和炸制主要是由于處理過程中加入的植物油所致,烤制主要是因?yàn)樘幚磉^程中的熱作用[30]。 煎制時(shí)間在 2~4 min 時(shí),羊肉中 C18:1trans-9質(zhì)量分?jǐn)?shù)無明顯差異。4 min和5 min炸制的羊肉中C18:1trans-9質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,這與相關(guān)報(bào)道[30-31]焙烤和油炸食品中TFA含量較高的結(jié)果一致。在200℃下烤制的羊肉中C18:1trans-9質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,其原因可能是順式脂肪酸在高溫作用下異構(gòu)化轉(zhuǎn)變?yōu)門FAs[32]。因此,就 C18:1trans-9質(zhì)量分?jǐn)?shù)而言,煎制處理以 2~4 min較優(yōu),炸制以3 min適宜,烤制以160~180℃適宜。
PAHs種類較多,含4個(gè)及以下苯環(huán)的PAHs稱為 “輕PAHs”,含4個(gè)以上苯環(huán)的PAHs稱為 “重PAHs”,重PAHs性質(zhì)更穩(wěn)定,毒性更強(qiáng),其中苯并[a]芘為最具毒性的PAHs[33-34]。對(duì)照組中只存在萘和苣兩種輕PAHs,萘不具有致癌性;苣可能致癌,但其含量非常低,不足以對(duì)人體造成危害。3種高溫處理對(duì)羊肉中PAHs組分及含量有影響,這與陸紅梅等[11]關(guān)于煎炸、烤制和煙熏食物中多環(huán)芳烴研究結(jié)果相似,其主要原因是烹制溫度過高時(shí),肉中有機(jī)物受熱分解,經(jīng)過環(huán)化、聚合等反應(yīng)生成 PAHs,致使羊肉中PAHs的組分及含量發(fā)生改變[35]。煎制和炸制處理的肉樣中重PAHs有苯并 [a]芘和二苯并[a,h]蒽,烤制處理肉樣中重 PAHs只有苯并[a]芘,其原因主要是羊肉在烤箱中烤制,其溫度較低、肉樣與熱源距離較遠(yuǎn)且輻射受熱均勻,這與Rey-Salgueiro等[36]關(guān)于不同熱源和燃料烤制面包所得結(jié)果一致。歐盟規(guī)定熏肉及其制品中苯并[a]芘最大限量為 2 μg/kg,我國熏烤肉中苯并[a]芘限量為 5 μg/kg[37]。煎、炸、烤高溫處理后羊肉中苯并[a]芘質(zhì)量分?jǐn)?shù)均低于2 μg/kg,且PAHs各組分含量明顯低于潘虹[20]研究的烤豬肉中PAHs的質(zhì)量分?jǐn)?shù),其主要原因是高溫處理過程中未采用明火直接加熱。當(dāng)煎制時(shí)間為4 min、炸制時(shí)間為4 min和5 min、烤制溫度為180℃和200℃時(shí),羊肉中大部分PAHs質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,這與Rose等[38]研究的燒烤食物距熱源距離越近,燒烤時(shí)間越長,某些PAHs質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)增加的結(jié)果一致。
煎、炸、烤3種高溫處理方式對(duì)橫山羊肉中有害物質(zhì)影響較大,且不同處理時(shí)間及溫度條件下各有害物質(zhì)差異也較大。綜合分析評(píng)價(jià)3種高溫處理后羊肉中亞硝酸鹽、反式油酸和多環(huán)芳烴的種類與含量, 得出在 226~228 ℃下煎制 2~3 min、226~228℃下炸制3 min、160℃下烤制40 min,羊肉中3類有害物質(zhì)的含量較低。