一種基於醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法與流程
2023-10-09 00:05:14
本發明屬於食品加工技術領域，具體涉及一種基於醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法。
背景技術：
雜環胺(heterocyclicamines,has)是在高溫烹調肉、魚等富含動物源蛋白原料過程中，由於組織中蛋白質、胺基酸、肌酸酐和肌酸發生熱分解，由碳、氮、氫組成的一類具有致癌、致突變多環芳香族化合物。研究表明，長期攝入含has的肉製品可顯著提高人類患癌風險。因此，has的研究已成為食品安全界的關注熱點之一。迄今為止，已從高溫肉製品中鑑定、分離並採用ames/salmonella實驗驗證具有致癌致突變性的has30餘種。根據其結構與生成途徑，可主要分為兩大類：氨基咪唑氮雜芳烴類(aminoimidazoazarenes,aias)和氨基咔啉類(carbolines)。aias主要包括：喹啉類、吡啶類和喹喔啉類，由葡萄糖、游離胺基酸、肌酸和肌酸酐在300℃以下經熱反應生成，其結構中均含有咪唑環，α位上的氨基可在體內轉化為具有致癌、致突變性的n-羥基化合物。同時aias也可稱為iq型雜環胺或極性雜環胺。氨基咔啉類雜環胺主要包括：α-咔啉、β-咔啉、γ-咔啉和δ-咔啉，由蛋白質或胺基酸在高於300℃時熱解產生，其致癌、致突變活性與iq型雜環胺相比較弱，也可稱為非iq型雜環胺或非極性雜環胺。其中aαc、meaαc兩種α-咔啉類雜環胺被國際癌症研究機構(iarc)定義為潛在致癌物。
我國是肉製品生產、加工與消費大國，主要產品有烤牛肉餅、烤羊肉串、烤腸等。雜環胺類物質普遍存在於日常市售燒烤製品中，其中游離態雜環胺總量最高可達到37.32ng/g。
因此，有效控制及降低肉製品中游離態雜環胺含量的方法受到學術界的廣泛關注，並且成為食品安全領域的關注熱點之一。
技術實現要素：
本部分的目的在於概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用於限制本發明的範圍。
鑑於上述和/或現有烤肉製品存在游離態雜環胺含量高的問題，提出了本發明。
因此，本發明目的是提供一種基於醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法。
為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：一種基於醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，包括，將含醯胺類活性成分的溶液均勻加入牛肉糜中，成型後放入烤箱烤制；所述醯胺類活性成分的添加量佔牛肉糜的總質量的0.005～0.015％。
作為本發明所述一種基於醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，其中：所述醯胺類活性成分包括辣椒素、花椒麻素或胡椒鹼的一種或幾種。
作為本發明所述一種基於醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，其中：所述醯胺類活性成分包括辣椒素、花椒麻素、胡椒鹼，其中，所述辣椒素的質量佔醯胺類活性成分總質量的5～25％。
作為本發明所述一種基於醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，其中：所述醯胺類活性成分包括辣椒素、花椒麻素、胡椒鹼，其中，所述花椒麻素的質量佔醯胺類活性成分總質量的35～55％。
作為本發明所述一種基於醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，其中：所述醯胺類活性成分包括辣椒素、花椒麻素、胡椒鹼，其中，所述胡椒鹼的質量佔醯胺類活性成分總質量的15～55％。
作為本發明所述一種基於醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，其中：所述放入烤箱烤制，其烤制溫度為200～230℃，溼度為80～95％，烤制時間為15～25min。
作為本發明所述一種基於醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，其中：所述牛肉糜，其肌酐酸含量為0.70～0.95mg/g。
作為本發明所述一種基於醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，其中：所述醯胺類活性成分來源於天然香辛料。
作為本發明所述一種基於醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，其中：所述成型，其是將牛肉製成牛肉餅，其厚度為0.5～1.5cm，直徑為5～7cm。
本發明所具有的有益效果：
(1)本發明所提供的醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，能有效大幅降低烤牛肉中游離態雜環胺的含量,使烤肉製品食用更安全，且方法成本低，可適用於大規模工廠化生產。
(2)本發明所提供的醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，降低游離態雜環胺含量，還能保證烤肉製品的風味更加濃香持久。
(3)本發明所提供的醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，完全符合天然、綠色、健康的發展趨勢。
具體實施方式
為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合具體實施例對本發明的具體實施方式做詳細的說明。
在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明，但是本發明還可以採用其他不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
其次，此處所稱的「一個實施例」或「實施例」是指可包含於本發明至少一個實現方式中的特定特徵、結構或特性。在本說明書中不同地方出現的「在一個實施例中」並非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。
實施例1
將來源於辣椒素、花椒麻素和胡椒鹼用適量乙醇完全溶解。
將新鮮牛肉用絞肉機製成牛肉糜，用苦味酸法測得牛肉糜中肌酐酸含量0.85mg/g。
將完全溶解辣椒素、花椒麻素和胡椒鹼加入到製成的牛肉糜中，用料理機將其混合均勻，轉速為21000r/min，時間為2min。用6cm的培養皿將其製成直徑6cm，厚度1cm，重約40g的肉餅，其中辣椒素、花椒麻素和胡椒鹼的總添加量佔所述牛肉餅重量的0.005％。辣椒素添加比例為10％，花椒麻素添加比例為35％，胡椒鹼添加比例為55％
將肉餅置於烤箱中，在225℃、溼度為90％的條件下烤制20min，每一面各10min。
將烤制的牛肉餅分別用粉碎機粉碎，準確稱取4g樣品與30ml1mol/l氫氧化鈉溶液混合，均質1min後加入14g硅藻土並攪拌均勻。混合物中加入50ml乙酸乙酯進行30min的超聲波萃取，同樣的萃取進行兩次，剩下的混合物進行抽濾，將抽濾液與上清液混合，用分液漏鬥進行進一步的分液，得到雜環胺的乙酸乙酯提取液。將提取液上樣到預先分別用6ml甲醇、水、0.1mol/l鹽酸和乙酸乙酯活化的watersoasismcx固相萃取小柱，再分別用6ml0.1mol/l鹽酸和水衝洗小柱。小柱真空吹乾後，用6ml氨化甲醇(甲醇氨水體積比為19:1)洗脫。最終得到的洗脫液利用氮氣吹乾，並用500μl甲醇復溶。復溶液以12000g離心10min後，收集上清液使用美國waters公司的uplc-tqd超高效液相色譜串聯四級杆質譜聯用儀對其中所含的雜環胺進行測定。
其中，超高效液相色譜串聯四級杆質譜的條件分別為：色譜條件：色譜柱：acquitybehc18柱(2.1mm×50mm，1.7μm)；柱溫：35℃；流動相：a相為10mmol/l乙酸銨，b相為100％乙腈；洗脫梯度：0～0.1min為90％a，0.1～18min為10％～30％b，18～20min為30％～100％b，20～20.1min為100％～10％b；流速：0.3ml/min；樣品室溫度：4℃；柱溫：35℃；進樣量：1μl。
質譜條件：選擇多反應監測技術(multireactionmonitoring,mrm)；離子化方式：電噴霧(esi)正離子模式二級質譜；離子源溫度：120℃；脫溶劑氣溫度：350℃；毛細管電壓：3.5kv；錐孔氣流量(氮氣)：50l/h；脫溶劑氣流量(氮氣)：800l/h；碰撞氣流量(氬氣)：0.13ml/min；掃描範圍：2～2000da。
實施例2
將來源於辣椒素、花椒麻素和胡椒鹼用適量乙醇完全溶解。
將新鮮牛肉用絞肉機製成牛肉糜，用苦味酸法測得牛肉糜中肌酐酸含量0.75mg/g。
將完全溶解辣椒素、花椒麻素和胡椒鹼加入到製成的牛肉糜中，用料理機將其混合均勻，轉速為21000r/min，時間為2min。用6cm的培養皿將其製成直徑6cm，厚度1cm，重約40g的肉餅，其中辣椒素、花椒麻素和胡椒鹼的總添加量佔所述牛肉餅重量的0.010％。辣椒素添加比例為20％，花椒麻素添加比例為50％，胡椒鹼添加比例為30％。
將肉餅置於烤箱中，在225℃、溼度為90％的條件下烤制20min，每一面各10min。
將烤制的牛肉餅分別用粉碎機粉碎，準確稱取4g樣品與30ml1mol/l氫氧化鈉溶液混合，均質1min後加入14g硅藻土並攪拌均勻。混合物中加入50ml乙酸乙酯進行30min的超聲波萃取，同樣的萃取進行兩次，剩下的混合物進行抽濾，將抽濾液與上清液混合，用分液漏鬥進行進一步的分液，得到雜環胺的乙酸乙酯提取液。將提取液上樣到預先分別用6ml甲醇、水、0.1mol/l鹽酸和乙酸乙酯活化的watersoasismcx固相萃取小柱，再分別用6ml0.1mol/l鹽酸和水衝洗小柱。小柱真空吹乾後，用6ml氨化甲醇(甲醇氨水體積比為19:1)洗脫。最終得到的洗脫液利用氮氣吹乾，並用500μl甲醇復溶。復溶液以12000g離心10min後，收集上清液使用美國waters公司的uplc-tqd超高效液相色譜串聯四級杆質譜聯用儀對其中所含的雜環胺進行測定。
其中，超高效液相色譜串聯四級杆質譜的條件分別為：色譜條件：色譜柱：acquitybehc18柱(2.1mm×50mm，1.7μm)；柱溫：35℃；流動相：a相為10mmol/l乙酸銨，b相為100％乙腈；洗脫梯度：0～0.1min為90％a，0.1～18min為10％～30％b，18～20min為30％～100％b，20～20.1min為100％～10％b；流速：0.3ml/min；樣品室溫度：4℃；柱溫：35℃；進樣量：1μl。
質譜條件：選擇多反應監測技術(multireactionmonitoring,mrm)；離子化方式：電噴霧(esi)正離子模式二級質譜；離子源溫度：120℃；脫溶劑氣溫度：350℃；毛細管電壓：3.5kv；錐孔氣流量(氮氣)：50l/h；脫溶劑氣流量(氮氣)：800l/h；碰撞氣流量(氬氣)：0.13ml/min；掃描範圍：2～2000da。
實施例3
將來源於辣椒素、花椒麻素和胡椒鹼用適量乙醇完全溶解。
將新鮮牛肉用絞肉機製成牛肉糜，用苦味酸法測得牛肉糜中肌酐酸含量0.85mg/g。
將完全溶解辣椒素、花椒麻素和胡椒鹼加入到製成的牛肉糜中，用料理機將其混合均勻，轉速為21000r/min，時間為2min。用6cm的培養皿將其製成直徑6cm，厚度1cm，重約40g的肉餅，其中辣椒素、花椒麻素和胡椒鹼的總添加量佔所述牛肉餅重量的0.015％。辣椒素添加比例為25％，花椒麻素添加比例為55％，胡椒鹼添加比例為20％。
將肉餅置於烤箱中，在225℃、溼度為90％的條件下烤制20min，每一面各10min。
將烤制的牛肉餅分別用粉碎機粉碎，準確稱取4g樣品與30ml1mol/l氫氧化鈉溶液混合，均質1min後加入14g硅藻土並攪拌均勻。混合物中加入50ml乙酸乙酯進行30min的超聲波萃取，同樣的萃取進行兩次，剩下的混合物進行抽濾，將抽濾液與上清液混合，用分液漏鬥進行進一步的分液，得到雜環胺的乙酸乙酯提取液。將提取液上樣到預先分別用6ml甲醇、水、0.1mol/l鹽酸和乙酸乙酯活化的watersoasismcx固相萃取小柱，再分別用6ml0.1mol/l鹽酸和水衝洗小柱。小柱真空吹乾後，用6ml氨化甲醇(甲醇氨水體積比為19:1)洗脫。最終得到的洗脫液利用氮氣吹乾，並用500μl甲醇復溶。復溶液以12000g離心10min後，收集上清液使用美國waters公司的uplc-tqd超高效液相色譜串聯四級杆質譜聯用儀對其中所含的雜環胺進行測定。
其中，超高效液相色譜串聯四級杆質譜的條件分別為：色譜條件：色譜柱：acquitybehc18柱(2.1mm×50mm，1.7μm)；柱溫：35℃；流動相：a相為10mmol/l乙酸銨，b相為100％乙腈；洗脫梯度：0～0.1min為90％a，0.1～18min為10％～30％b，18～20min為30％～100％b，20～20.1min為100％～10％b；流速：0.3ml/min；樣品室溫度：4℃；柱溫：35℃；進樣量：1μl。
質譜條件：選擇多反應監測技術(multireactionmonitoring,mrm)；離子化方式：電噴霧(esi)正離子模式二級質譜；離子源溫度：120℃；脫溶劑氣溫度：350℃；毛細管電壓：3.5kv；錐孔氣流量(氮氣)：50l/h；脫溶劑氣流量(氮氣)：800l/h；碰撞氣流量(氬氣)：0.13ml/min；掃描範圍：2～2000da。
實施例4
將上述實施例1～3的測定結果分析整理，具體結果見下表。
下表為空白牛肉餅及添加本發明三種實施例所述混合天然香辛料中醯胺類活性成分後牛肉餅中游離態雜環胺的含量(ng/g)。
表1為空白牛肉餅及添加本發明三種實施例所述混合天然香辛料中醯胺類活性成分後牛肉餅中游離態雜環胺的含量(ng/g)。
註：每個條件的雜環胺含量為三個重複，結果以均值±標準偏差表示；括號內為相對空白牛肉餅添加本發明混合天然香辛料中醯胺類活性成分後對特定雜環胺的抑制率；nd是指未達到定量限。
從表中可以看出，本發明中混合天然香辛料中醯胺類活性成分對phip、致癌性較強的喹啉類雜環胺meiqx和喹喔啉類雜環胺4,8-dimeiqx以及游離態雜環胺總量具有顯著的抑制效果。
實施例5
將實施例1～3製得的牛肉餅預處理後，進行風味物質測定，具體為：取8ml反應反應液於15ml的頂空瓶中，立即封蓋，在50℃水浴中恆溫35min後，插入萃取頭，探頭置於樣品的上部，萃取時間40min，將萃取好的探頭從頂空瓶中取出，立即在gc-ms聯用儀上直接熱解吸，熱解吸溫度250℃，解吸時間3min，同時啟動儀器採集數據。
gc條件：db-wax毛細管柱(30m×o.25mm，0.25μm)；進樣口溫度250℃；載氣為氮氣；流速1.2ml/min；分流比為10：1；升溫程序：40℃保持2min，然後以3℃/min升至200℃，接著以5℃/min升至250℃，保持5min。
ms條件：電子電離源；電子能量70ev：燈絲髮射電流20μa；離子源溫度200℃；接口溫度250℃；全掃描；質量掃描範圍m/z33～495。
風味物質測定結果顯示，相比對空白牛肉餅，實施例1～3中的烤牛肉主要風味物質吡嗪有了不同程度的提升，這對提升牛肉餅的風味品質有很大作用。
由此可見，本發明所提供的醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，能有效大幅降低烤牛肉中游離態雜環胺的含量,使烤肉製品食用更安全，且方法成本低，可適用於大規模工廠化生產；本發明所提供的醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，降低游離態雜環胺含量，還能保證烤肉製品的風味更加濃香持久；本發明所提供的醯胺類活性成分降低游離態雜環胺含量的方法，完全符合天然、綠色、健康的發展趨勢。
值得一提的是，本發明申請人經過大量試驗以及創造性勞動，分析出牛肉中的肌酐酸含量在一定範圍內，能夠減少在後期加工中游離態雜環胺的產生。並且在實驗過中還發現，本發明所涉及的三種天然醯胺類活性成分單獨使用效果一般，例如辣椒素對phip的抑制效果很好，而對另外幾種雜環胺是沒有效果的。因此本發明所達到的突出的抑制效果，是在一種協同作用下實現的，即肌酐酸的含量、三種天然醯胺類活性成分的配比以及它們與牛肉質量的配比和烘烤條件這幾個優選條件的共同作用。其作用點在於，我方發明提供的技術方案能夠抑制肌肝通過環化和脫水步驟形成分子中的氨基咪唑部分，抑制吡嗪和吡啶陽離子自由基或碳中心自由基的參與美拉德反應形成雜環胺。烤牛肉優秀風味物質為吡嗪類在此也得到一定程度的保護。
應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。