醬油是我國國民日常生活中重要的調(diào)味品之一,其中危害性成分的檢測和抑制對保障醬油品質(zhì)安全具有重要意義。羧甲基賴氨酸(Nε-(carboxymethyl)lysine,CML)和5-羥甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)作為醬油中的危害性成分,有誘導人體多種慢性疾病乃至癌癥的風險。因此,檢測醬油中CML和5-HMF的含量并抑制其形成對于提高醬油產(chǎn)品的安全性十分重要。目前關于醬油中CML和5-HMF的檢測方法準確率較低,且局限于成品醬油的檢測,缺乏對醬油生產(chǎn)過程中危害性成分變化情況的監(jiān)控。本論文采用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-MS/MS)技術,建立了一種醬油中游離態(tài)CML和5-HMF同步檢測的方法,有效提高了檢測效率。測定并分析了醬油生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)CML和5-HMF的含量變化及其關鍵控制點,擴大了醬油中危害物的監(jiān)測范圍。同時,進一步探究了三種天然抗氧化劑(表兒茶素沒食子酸,EC;表沒食子兒茶素沒食子酸酯,EGCG;抗壞血酸,VC)對于醬油模擬體系和真實體系中CML和5-HMF的抑制效果,為醬油生產(chǎn)及使用過程中CML和5-HMF的抑制提供了理論基礎。本論文的主要內(nèi)容及研究成果如下:(1)醬油中游離態(tài)CML和5-HMF同步檢測方法的構建采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng),從前處理手段、色譜條件和質(zhì)譜檢測參數(shù)方面進行優(yōu)化和篩選,建立了一種同步檢測醬油中游離態(tài)CML和5-HMF的方法。該方法檢測時間為5 min,CML和5-HMF最低檢測限分別為0.3 ng/mL和6.0 ng/mL,二者回收率為98~102%,RSD在4~12%之間,表明該方法具有高效率、高靈敏度、高準確率和較優(yōu)的精密度。(2)醬油生產(chǎn)過程中CML與5-HMF的檢測及相關性分析測定了醬油原料、醬油發(fā)酵過程和多種成品醬油中還原糖、蛋白質(zhì)和水分的含量及三項醬油品質(zhì)指標,同時檢測了各環(huán)節(jié)樣品中CML和5-HMF的含量。將各項檢測結果進行對比和Spearman相關性分析,結果表明:醬油原料、醬油調(diào)配環(huán)節(jié)和醬油種類是影響醬油中CML和5-HMF水平的關鍵控制點,其中醬油原料中CML的含量是影響醬油生產(chǎn)過程中CML水平的主要因素,調(diào)配環(huán)節(jié)是導致醬油樣品中5-HMF水平升高的主要因素,不同成品醬油中CML和5-HMF水平的高低具有協(xié)同性。(3)天然抗氧化劑對模擬體系中的CML和5-HMF的影響建立不同類型的醬油模擬體系,探究加熱時間、天然抗氧化劑的類型及其添加量對CML和5-HMF生成過程的影響。結果表明美拉德反應模擬體系中底物的差異、天然抗氧化劑的種類和添加量均會對體系中CML和5-HMF的含量產(chǎn)生影響。一定濃度的EC和VC可以抑制體系中5-HMF的形成,一定濃度的EGCG可抑制體系中CML的形成。VC對體系中已存在的CML和5-HMF的清除能力最強。(4)熱處理和天然抗氧化劑對醬油體系中CML和5-HMF含量的影響以真實醬油體系作為研究對象,由于醬油在釀造及使用過程中均會有熱處理環(huán)節(jié),因此綜合考察熱處理手段和天然抗氧化劑對醬油體系中CML和5-HMF的影響。在真實醬油體系中EC、EGCG和VC均可以在一定條件下減少CML和/或5-HMF含量,作用效果會受到熱處理過程和劑量濃度兩方面的影響。本研究建立的醬油中游離態(tài)CML和5-HMF同步檢測的HPLC-MS/MS方法,為各類液體調(diào)味品及飲料中危害物的檢測提供了技術參考。天然抗氧化劑和熱處理對醬油體系中CML和5-HMF水平的調(diào)控研究為降低真實食品體系中危害物含量提供可靠的理論基礎。
【學位單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TS264.21;O657.63
【部分圖文】：

圖 1-1 2004~2018 我國醬油的產(chǎn)量Figure 1-1 The output of soy sauce in China from 2004 to 20181.1.2 醬油的生產(chǎn)工藝醬油的分類有多種方式，可以根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝分為高鹽稀態(tài)釀造醬油、低鹽固態(tài)釀造醬油、配制醬油等；也可以根據(jù)原料差異分為黃豆醬油、海帶醬油、草菇醬油等；還可以根據(jù)醬油的市場要素進行分類，如依照產(chǎn)品的市場定位和功能，可分為兒童醬油、涼拌醬油、壽司醬油、富鐵醬油等。醬油中特殊成分含量會因為工藝不同或市場定位不同而有所差異，但衡量醬油品質(zhì)的指標是統(tǒng)一的。根據(jù)現(xiàn)有標準，醬油品質(zhì)的高低主要受三個指標影響：可溶性無鹽固形物、全氮量（以氮計）和氨基酸態(tài)氮（以氮計）。不同的指標參數(shù)共同決定了醬油的等級（表 1-1），就醬油等級差異與醬油市場認可度而言，特級和一級醬油普遍被認定為高端醬油，二級

圖 1-2 高鹽稀態(tài)醬油的生產(chǎn)工藝Figure 1-2 The production process of high-salt soy sauce with liquid state1.2 美拉德反應概述1.2.1 美拉德反應歷程美拉德反應（Maillard Reaction，RM）是氨基化合物（氨基酸、肽和蛋白質(zhì)）與羰基化合物（糖類）發(fā)生的一系列復雜反應，廣泛存在于食品加工、包裝及儲藏過程中最早由法國著名科學家 Louis Camille Maillard[3]于 1912 年提出。1953 年 Hodge[4]對美拉德反應的機理提出了系統(tǒng)的解釋，將美拉德反應過程為三個階段：Ⅰ 起始階段1、還原糖（如葡萄糖）與具有游離氨基的化合物（如含有 ε-氨基的賴氨酸，末

處理方式均會對 5-HMF 的濃度產(chǎn)生影響[37]。針對 5-HMF 對人體的危害性，Capuano 等[38]研究表明在 Caco-2 細胞體系中，5-HMF 的轉(zhuǎn)運和吸收效率隨著濃度的增加而增加。通過使用同位素標記 5-HMF 進行的一些實驗清楚地證明，飲食中的 5-HMF 主要通過尿液快速代謝和排泄，同時在腎臟、膀胱和肝臟中有少量共價結合[39]。高濃度的 5-HMF 具有細胞毒性，對眼睛、上呼吸道、皮膚和粘膜有刺激性已得到證實[40]。Janzowski 等[41]學者研究表明人體不可避免地會攝入 5-HMF，每人每日攝入量低于 60 mg 為宜。但目前，關于其致癌性仍具有一定爭議。5-HMF 的形成途徑主要包括美拉德反應和焦糖化反應，因此食品中 5-HMF 的含量與褐變程度具有高相關性[42]。食品加工過程中的諸多因素（pH、壓力、溫度等）和食物組成成分對 5-HMF 和糠醛生成量的均具有顯著性影響[43, 44]，改變食品的加工溫度和時間可以有效降低食品中 5-HMF 的濃度，但同時也會一定程度上影響產(chǎn)品最終的質(zhì)量和消費者可接受程度。到目前為止，還沒有專門針對降低食品中 5-HMF 的策略。
【參考文獻】

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本文編號：2874559