【摘要】：多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是燒烤肉制品中極易產(chǎn)生的一種“三致”有機(jī)化學(xué)污染物,探究肉制品中影響PAHs生成的重要因素,是解析肉制品中PAHs生成機(jī)理的理論基礎(chǔ),進(jìn)而達(dá)到抑制肉制品中PAHs生成的目的,實(shí)現(xiàn)健康中國(guó)的宏偉目標(biāo)。本文旨在探究燒烤肉制品中PAHs生成的主要影響因素及不同天然抗氧化劑對(duì)燒烤肉制品中PAHs的抑制作用,為解析燒烤肉制品中PAHs生成機(jī)理奠定理論基礎(chǔ),為肉制品安全加工提供理論指導(dǎo)。本文先以單一模擬體系為研究對(duì)象,分別探究脂肪酸的特性(碳碳雙鍵數(shù)、碳鏈長(zhǎng)度)、氨基酸的特性(酸堿性、極性和苯環(huán)結(jié)構(gòu))和碳水化合物的特性(分子量和R-基)對(duì)12種PAHs生成的影響,解析單一食品組分熱解生成PAHs的規(guī)律。再以烤腸為研究對(duì)象,分別探究添加不同的脂肪酸、氨基酸和碳水化合物對(duì)烤腸中PAHs含量的影響,驗(yàn)證單一模擬體系中食品組分對(duì)燒烤肉制品中PAHs的生成規(guī)律。最后通過添加原花青素和白藜蘆醇到烤腸中,探究天然抗氧化劑對(duì)烤腸中PAHs含量的影響,解析天然抗氧化劑對(duì)PAHs生成的影響規(guī)律。主要研究結(jié)果如下:(1)在98°C條件下,單一模擬體系中飽和脂肪酸(SFAs)幾乎不能熱解產(chǎn)生PAHs,但單不飽和脂肪酸(MUFA)(44.97μg/kg)和多不飽和脂肪酸(PUFA)(177.73μg/kg)能夠熱解產(chǎn)生少量的PAHs。當(dāng)溫度達(dá)到165°C時(shí),在SFAs,MUFA和PUFA產(chǎn)生的PAHs分別為27.59μg/kg,142.8μg/kg和449.68μg/kg。與165°C條件下相比,240°C條件下SFAs,MUFA和PUFA產(chǎn)生的PAHs含量顯著增加(P0.05),并且隨著加熱溫度的增加,重環(huán)PAHs的比例增加;在相同的加熱條件下,在單一模擬體系中PAHs的濃度隨著脂肪酸雙鍵數(shù)量的增加而增加。(2)單一模擬體系中,D-葡萄糖產(chǎn)生PAHs的總量(66.51μg/kg)顯著高于D-果糖中PAHs的總量(39.89μg/kg)(P0.05);D-葡萄糖和D-果糖中PAHs的含量均顯著高于麥芽糖和纖維素中PAHs的含量(P0.05)。這些結(jié)果表明:R-基為醛基的碳水化合物比R-基為酮基的碳水化合物更易生成PAHs;小分子量的碳水化合物相比大分子量的碳水化合物,更容易生成PAHs;而PAHs的生成與氨基酸的極性和酸堿性無關(guān),與氨基酸的苯環(huán)結(jié)構(gòu)有關(guān),含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的氨基酸更難生成PAHs。(3)在相同烤制條件下(約240℃),添加不同脂肪酸的烤腸中PAHs的含量隨脂肪酸雙鍵數(shù)的增加而顯著增加(P0.05),脂肪酸的碳鏈長(zhǎng)度對(duì)PAHs的生成沒有顯著性影響(P0.05);外源碳水化合物的分子量越小,越容易生產(chǎn)PAHs,并且R-基為醛基的碳水化合物相比R-基為酮基的碳水化合物更容易生成PAHs;烤香腸中PAHs的形成不受氨基酸極性的影響,但烤腸中添加堿性氨基酸相比酸性氨基酸更容易生成PAHs。(4)添加原花青素和白藜蘆醇對(duì)烤腸的色澤、pH和質(zhì)構(gòu)均沒有顯著性影響(P0.05);但原花青素和白藜蘆醇的添加均能顯著提高香腸的抗氧化性,抑制香腸的脂質(zhì)氧化,同時(shí)能夠顯著降低烤腸中PAHs的含量(P0.05);添加原花青素可以顯著增強(qiáng)貯藏0-4d的鮮香腸抗氧化能力,降低烤制后PAHs的含量(P0.05);在貯藏8d后,添加原花青素的香腸中PAHs濃度顯著高于對(duì)照組,此時(shí)香腸中自由基清除能力與對(duì)照組無顯著性差異(P0.05),添加原花青素香腸中不飽和脂肪酸的含量顯著高于對(duì)照組(P0.05)。論文研究表明不飽和脂肪酸、堿性氨基酸和小分子醛糖對(duì)肉制品中PAHs生成有重要影響,天然抗氧化劑(原花青素和白藜蘆醇)能夠通過抑制烤腸中的自由基反應(yīng)進(jìn)而抑制PAHs的生成。研究結(jié)果可為解析PAHs的生成機(jī)理提供理論依據(jù),為肉類工業(yè)安全生產(chǎn)提供技術(shù)保障。
【圖文】：

有兩個(gè)或兩個(gè)以上苯環(huán)的芳香族烷烴類化合物。在室溫下，純的 PAHs 通常色的結(jié)晶固體[1]，其物理性質(zhì)隨分子量和結(jié)構(gòu)的變化而變化。PAHs 的蒸發(fā)沸點(diǎn)與其分子質(zhì)量密切相關(guān)，分子質(zhì)量越大，蒸發(fā)熱越低，沸點(diǎn)越高[2]。含個(gè)及以下苯環(huán)的 PAHs 被稱為輕質(zhì) PAHs，而含有四個(gè)以上苯環(huán)的 PAHs 稱質(zhì) PAHs。輕質(zhì) PAHs 更易揮發(fā)，而重質(zhì) PAHs 更穩(wěn)定，且毒性更大[3-4]。很前就有生物學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)重質(zhì) PAHs 比輕質(zhì) PAHs 具有更強(qiáng)的生物毒性，PAHs 在生物體內(nèi)通過一系列的生理代謝活動(dòng)能夠產(chǎn)生與細(xì)胞分裂過程中相結(jié)合的產(chǎn)物，這種代謝產(chǎn)物能夠通過與 DNA 分子共價(jià)結(jié)合，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)絲分裂過程中 DNA 復(fù)制和轉(zhuǎn)錄出現(xiàn)錯(cuò)誤，誘發(fā)癌癥[5-6]。人類主要通過環(huán)境物來攝入 PAHs 具體如圖 1 所示。環(huán)境中的 PAHs 的主要來源于汽車尾氣、廠、發(fā)電廠、垃圾燃燒、污水沉積、石油/汽油泄漏、煙草煙霧、燒烤煙霧炭生產(chǎn)等[7-8]。對(duì)于非吸煙人群來說，燒烤等高溫加工食品是其攝入 PAH要途徑，約占 PAHs 攝入總量的 88-98%[10]。食物中的 PAHs 是導(dǎo)致皮膚和的主要因素之一[11]。因此，食品加工過程中的 PAHs 受到人們的廣泛關(guān)注

1.3 PAHs 的生成機(jī)理1.3.1 Badger-Howard 機(jī)理早在上個(gè)世紀(jì) 50 年代就已展開關(guān)于 PAHs 生成機(jī)理的探索。Badger[16]等在探索 PAHs 的生成機(jī)制時(shí)曾提出了大膽的猜想：他認(rèn)為 PAHs 的生成首先脂肪烴在高溫下熱解生成碳?xì)渥杂苫缓笤诟邷厝毖醯臈l件下經(jīng)過一系列氫生成不飽和烷烴（例如乙炔等小分子炔烴），這些小分子乙炔在高溫下發(fā)氫形成乙炔自由基，乙炔自由基與乙炔分子經(jīng)過加成反應(yīng)形成乙烯基乙炔，基乙炔自身非常不穩(wěn)定，極易在高溫下聚合環(huán)化，形成已基苯等芳香族烷基物，已基苯與不飽和烷烴加成聚合進(jìn)一步生成丁基苯和四氫化萘，，由于四氫一號(hào)碳上氫原子比較活躍，極易與丁基苯發(fā)生取代反應(yīng)，生成一個(gè)復(fù)雜的中，而中間體的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在高溫下經(jīng)過一系列的反應(yīng)最終生成 BaP，反應(yīng)如圖 1-2 所示。Badger 等人對(duì)于 PAHs 生成機(jī)制的猜想是從兩分子碳鏈的脂開始的，而黃靖芬[17]等人認(rèn)為 BaP 的生成可以由任意一個(gè)中間產(chǎn)物開始，定要從兩分子碳鏈的脂肪烴開始。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS251.65

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 崔國(guó)梅;彭增起;孟曉霞;;煙熏肉制品中多環(huán)芳烴的來源及控制方法[J];食品研究與開發(fā);2010年03期

2 黃靖芬;李來好;陳勝軍;楊賢慶;;煙熏食品中苯并(a)芘的產(chǎn)生機(jī)理及防止方法[J];現(xiàn)代食品科技;2007年07期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 齊穎;油炸肉制品加工過程中多環(huán)芳烴的形成及控制研究[D];天津科技大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2695142