香料对卤肉制品中晚期糖化终末产物含量的影响

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晚期糖化终末产物(advanced glycation end-products,AGEs)通常是在非酶促反应条件下,还原糖(葡萄糖、果糖等)的羰基与蛋白质、多肽、氨基酸或核酸等的游离氨基经过一系列复杂的反应而产生的一组化学结构稳定的化合物,其代表物质为羧甲基赖氨酸(Nε-carboxymethyllysine,CML)、羧乙基赖氨酸(Nε-carboxyethyllysine,CEL)、吡咯素等。食源性AGEs最初被认为是在美拉德反应的末期产生的,并因此得以命名。然而,随后的研究表明,在美拉德反应的早期阶段,还原糖自动氧化或Schiff碱氧化裂解可产生活性极强的二羰基化合物,通过共价键结合到蛋白质上形成AGEs;AGEs也有可能在脂质过氧化反应和抗坏血酸的氧化过程中产生。卤肉制品是将肉置于水中,经预煮、浸泡、烧煮、酱制(卤制)等工艺加工而成,具有疏软的口感和浓郁的风味,深受大众喜爱,是中国传统的熟食肉制品。卤肉制品作为食品中高脂肪和高蛋白的典型代表,再加之需要长时间加热,是人们膳食AGEs的重要来源。膳食中的AGEs在人体内的积累,与人体的衰老和一些慢性疾病的发生(如阿尔茨海默病、高血压等)有关。因此,膳食中AGEs的含量、形成机制及控制是目前食品安全研究的热点之一,而目前缺乏对卤肉制品中AGEs的影响研究,故本课题以卤肉制品为对象,应用UPLC-MS/MS结合羧甲基赖氨酸和羧乙基赖氨酸的同位素内标物作为AGEs的分析方法,开展以下研究:1、以市场中常见的新鲜(n=11,欧尚、桂明、太和、雨润和卤江南品牌)和真空包装(n=8,雨润、山林风、山林大红、元旺、新元、老杜品牌)的卤牛肉为研究对象,将牛肉样品切块、搅碎混匀后,采用UPLC-MS/MS分析其游离态和结合态含量。同时,采用色差仪分析牛肉样品横截面和粉碎后样品的色泽(L*、a*、b*值)。结果发现,市场上卤牛肉中的游离态CML(0.29±0.010.76±0.01mg/kg,0.51±0.16 mg/kg)和CEL(0.34±0.010.93±0.02 mg/kg,0.60±0.22 mg/kg)的含量较低,但是结合态CML(19.58±0.97114.33±7.55 mg/kg,41.98±26.78mg/kg)和CEL(19.20±1.0786.97±2.33 mg/kg,36.43±19.87 mg/kg)含量很高,且样品之间差异很多。牛肉中游离态CML和CEL含量无线性关系,但结合态中CML和CEL含量有较好的线性关系(R2=0.85)。另外,通过对比同一品牌不同批次的卤牛肉CML和CEL的含量,发现第二批次的CML含量分别为第一次含量的87%、153%、103%和78%,CEL含量分别为第一次含量的88%、144%、142%和116%,表明个体样品之间存在一定的差别。卤牛肉的色泽(L*,27.44±3.6657.10±1.32;a*,8.71±1.2725.23±0.99;b*,8.18±1.4824.05±0.56)与其CML和CEL含量的关系不大。2、采用UPLC-MS/MS的方法,研究了九种香料汤料(八角、小茴香、桂皮、草果、香叶、豆蔻、白芷、山奈、陈皮)对猪肉加热过程中(121℃,10 min)其CML和CEL含量的影响,并筛选出八角、小茴香、桂皮、草果汤料的最佳加热时间(100℃,60 min),同时还研究了八角、小茴香、桂皮、草果组成的4种香料和上述九种香料及盐在100℃,60 min的加热条件下对猪肉中CML含量的影响。结果表明每种香料中都存在一定含量的结合态CML(02120μg/kg)和CEL(03590μg/kg),其中白芷的结合态CML(2120μg/kg)、CEL(3590μg/kg)含量最高,而小茴香中未检出CML和CEL;加热(121℃,10 min和100℃,60 min)对猪肉中CML含量有显著的促进作用,加热10 min和60 min后的猪肉中CML含量分别是生肉含量的1.98倍和9.58倍。八角、小茴香、桂皮、草果对CML有一定的抑制作用,四种香料的加入使得热处理后(121℃,10 min)的猪肉中CML含量分别减少了23%(八角)、17%(小茴香)、10%(桂皮)和17%(草果)。3、研究了在猪肉中直接添加了白芷、山奈、香叶粉末对加热过程中(100℃,5,10,20,40,120 min)猪肉中AGEs形成的影响,并在此条件下对CML和CEL的生成速率进行动力学分析。研究表明,加热对AGEs的产生有促进作用,且随着加热时间的延长,AGEs的含量也越来越高,经120 min加热后的猪肉中AGEs含量约为生肉的58倍,CML和CEL分别达到35.60±2.2040.68±5.66mg/kg和13.3±1.4916.85±2.44 mg/kg。在40 min的加热过程中,加入或未加入香料的猪肉中CML(R2=0.9710.996;k=0.3550.590 mg/kg min-1)和CEL(R2=0.9420.997;k=0.1500.368 mg/kg min-1)的形成均符合零级反应动力学方程。猪肉中香料的添加对于肉在加热过程中AGEs形成的影响因香料的种类、加热时间、肉的批次的不同而不同,总体来说,香料对加热过程中猪肉的CML的形成影响较小,但是对加热过程中猪肉的CEL的形成有一定的促进作用,尤其是5 min加热处理的肉样,其CEL含量增加1361%。本项目的研究结果为进一步研究如何控制卤肉食品加工过程中AGEs的产生,提高食品的质量与安全提供了理论依据。
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