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辛辣味香辛料及其特征成分对烤牛肉饼中杂环胺生成规律的影响研究

张梦茹  
【摘要】:杂环胺(Heterocyclic Amines,HAs)是在高温加工富含动物源蛋白质的原料过程中产生的一类致癌致突变化合物,其生成机制和抑制方法研究受到了广泛关注。目前,HAs的抑制研究多采用添加酚类和香辛料等天然抗氧化剂的方法。然而,本课题组的前期研究结果表明,香辛料中一些具有良好抗氧化活性的酚类物质不仅不能抑制HAs的生成,反而能够显著促进其生成,从而推测香辛料中可能存在着非酚类物质能够抑制HAs的生成。因此,本文选择了以非酚类物质为特征组份的三种辛辣味香辛料(辣椒、花椒和黑胡椒),考察它们及其中的酰胺类组分对HAs生成的影响规律,并初步探讨了可能的抑制途径。本文首先建立了17种HAs的定性定量分析方法,考察辣椒、花椒和黑胡椒在口味合理的条件下按不同比例(0.5%、1.0%、1.5%)添加至烤牛肉饼(225°C,10 min/面)中对HAs生成的影响;同时探索其中的特征酰胺类物质(辣椒素、花椒麻素、胡椒碱)对体系中HAs生成的影响规律;其次考察辛辣味香辛料在影响HAs生成的过程中是否对烤牛肉饼中其他营养素及理化指标具有影响;最后采用模拟体系探究酰胺类化合物对所测得的HAs中间体苯乙醛、甲醛、乙醛和2,5-二甲基吡嗪的影响,进一步明确其对体系中HAs生成的影响途径。研究结果表明,空白组与添加组各样品中能检测到PhIP、4,8-DiMeIQx、IQx、MeIQx、Harman和Norharman 6种HAs。三种辛辣味香辛料的添加均可显著抑制体系中总HAs的生成(P0.05),但随着添加比例的改变其对HAs的抑制效果也具有差异,0.5%辣椒、1.0%花椒和0.5%黑胡椒对烤牛肉饼中总HAs抑制效果最好。辣椒可显著抑制PhIP的形成(P0.05),当添加比例高于1.0%时,对于其他5种HAs均有不同程度的促进作用,但对体系中总HAs具有显著的抑制作用(P0.05)。花椒对体系中除Harman和Norharman以外的4种HAs均具有显著的抑制作用(P0.05),对IQx的抑制率可高达100%。黑胡椒对体系中HAs的影响与花椒相似,0.5%的黑胡椒可以完全抑制IQx的生成,并且对总HAs的抑制率可达42%。同时探索了三种辛辣味香辛料所含的酰胺类化合物辣椒素、花椒麻素和胡椒碱对HAs的影响趋势。其中0.005%的辣椒素对体系中总HAs的抑制率高达80%。当花椒麻素的添加比例由0.005%升至0.01%时,对HAs的抑制效果显著增强(P0.05),但当添加比例继续升高至0.015%时,抑制效果趋于平稳。低剂量的胡椒碱可以完全抑制IQx和4,8-DiMeIQx的生成,随着胡椒碱添加比例的升高其对HAs的抑制效果减弱。由此可知,香辛料中特征物质对HAs的影响与各香辛料结果相一致,并且效果优于所对应的香辛料。之后采用模拟体系对以上结果进行验证分析,辣椒素和胡椒碱在模拟体系中均可显著抑制6种HAs的生成,并且抑制效果优于实际体系。此结果进一步表明辛辣味香辛料对体系中HAs的抑制效果与其所含的酰胺类化合物有关。与此同时,本论文也考察了香辛料对烤牛肉饼理化及营养指标的影响,结果发现,除蛋白质外,空白组与添加香辛料及酰胺类物质样品中脂肪、水分、矿物质、pH、游离氨基酸、质构等均无显著差异(P0.05),表明辛辣味香辛料在抑制HAs生成的同时对其营养成分及理化指标等无显著影响。在PhIP和喹喔啉的模拟体系中,辣椒素和胡椒碱对PhIP的中间体苯乙醛具有显著的抑制作用(P0.05),但对喹喔啉类HAs的中间体甲醛、乙醛、2,5-二甲基吡嗪的影响有所差异,辣椒素对甲醛、乙醛、2,5-二甲基吡嗪具有显著促进效应(P0.05),相反,胡椒碱则对其具有显著的抑制效应(P0.05),这与前期香辛料对这两类HAs的影响结果相一致,进一步验证了辛辣味香辛料对HAs的抑制作用与其含有酰胺类物质影响Strecker降解反应有关。


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