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熏烤肉制品加工过程中多环芳烃来源及抑制研究进展

2021-05-17黄昊龙马阳阳林菊朱瑶迪赵莉君安艳霞祝超智李苗云赵改名

肉类研究 2021年2期
关键词:多环芳烃热加工来源

黄昊龙 马阳阳 林菊 朱瑶迪 赵莉君 安艳霞 祝超智 李苗云 赵改名

摘 要:多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是指含有2 个或2 个以上苯环的一类具有致突变、致癌和致畸作用的有害物质。肉制品热加工过程中,特别是熏烤过程中易产生PAHs等有害物质,影响广大消费者的食用安全与健康。因此,研究PAHs的来源及控制策略具有重要意义。本文综述熏烤肉制品加工过程中PAHs可能的来源、生成途径与控制手段,重点总结PAHs产生的关键影响因素和相应的控制措施,以期为抑制热加工过程中PAHs的生成提供理论参考。

关键词:熏烤肉制品;热加工;多环芳烃;来源;抑制策略

Recent Progress in the Formation and Inhibition of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Smoked and Grilled Meat Products

HUANG Haolong, MA Yangyang*, LIN Ju, ZHU Yaodi, ZHAO Lijun, AN Yanxia, ZHU Chaozhi, LI Miaoyun, ZHAO Gaiming

(College of Food Science and Technology, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)

Abstract: Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are mutagenic, carcinogenic and teratogenic organic compounds which contain two or more benzene rings. PAHs are easily produced in thermally processed meat products, especially smoked and grilled meat products, posing a threat to food safety and the health of consumers. Therefore, it is of great significance to study the sources of and control strategies for PAHs. In this paper, the possible sources and generation pathways of PAHs, and the control methods for them are reviewed with focus on the key factors for the formation of PAHs in smoked and grilled meat products and the control measures for them. This review is expected to provide a theoretical reference for inhibiting the generation of PAHs in heat-processed meat products.

Keywords: smoked and grilled meat products; heat processing; polycyclic aromatic hydrocarbons; sources; inhibition strategy

DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201231-304

中图分类号:TS251.1                                        文献标志码:A 文章编号:1001-8123(2021)02-0048-08

引文格式:

黃昊龙, 马阳阳, 林菊, 等. 熏烤肉制品加工过程中多环芳烃来源及抑制研究进展[J]. 肉类研究, 2021, 35(2): 48-55. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201231-304.    http://www.rlyj.net.cn

HUANG Haolong, MA Yangyang, LIN Ju, et al. Recent progress in the formation and inhibition of polycyclic aromatic hydrocarbons in smoked and grilled meat products[J]. Meat Research, 2021, 35(2): 48-55. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201231-304.    http://www.rlyj.net.cn

“国以民为本,民以食为天,食以安为先”,随着科学技术的进步和人民生活质量的提高,大众对食品的需求已从满足温饱上升到安全健康,食品安全问题关乎国民健康,已成为全社会高度关注的焦点。肉制品是人类日常饮食的重要组成部分,然而肉制品在加工过程中,特别是高温加工过程,常伴随有毒、有害物质的产生,对人类健康带来潜在危害。高温加工肉制品,特别是熏烤制品,因其香气浓郁、风味独特,可以极大地刺激食欲,深受消费者欢迎[1]。然而,在烟熏加工过程中,容易产生多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)类物质。PAHs是一类分子中含2 个或2 个以上苯环、以稠环方式连接的有机物,最初在化石燃料和木材等有机物燃烧烟雾中发现,是一种广泛存在于环境、食品内的污染物[2],也是世界上最早被发现的化学致癌物;PAHs可通过与体内的生物大分子(蛋白质、DNA等)结合从而表现出强致癌性、致突变性,如胃癌、皮肤癌及诱导孕期婴儿染色体畸变等[3-4],其中苯并(a)芘(benzo(a)pyrene,BaP)可以在体内经代谢形成二氢二醇环氧化物(benzo(a)pyrene-7,8-diol-9,10-epoxide,BPDE)等终致癌物,BPDE具有亲电子性,可与DNA的亲核位点鸟嘌呤的外环氨基端共价结合,形成BPDE-DNA加合物,诱发DNA碱基突变,细胞恶化最终形成肿瘤[5]。欧盟食品科学委员会将已知的具有致畸、致癌、致突变的16 种PAHs列为优先控制污染物(表1)。我国2017年颁布的GB 2762—2017《食品安全家标准 食品中污染物限量》中严格限定了肉制品(包括熏制、烧制、烤制肉制品)中BaP的限量,为不高于5 μg/kg;欧盟2011年发布的《关于食品中多环芳烃最大限量的修正案》((EU)No 835/2011)[6]中,对肉制品中BaP含量作了更严格的限定,由5 μg/kg降低到2 μg/kg,PAHs的总量限制也由原来的30 μg/kg降低到12 μg/kg,并于2014年9月起开始实施。但是在修正案正式实施之后,欧盟发现即便烟熏技术有了改进,在经济可行范围内且不影响感官的前提下,较低水平的PAHs含量是无法实现的,因此2020年9月欧盟通过了新的修正案((EU)2020/1255)[7],放宽了肉制品中PAHs的最大限量,将BaP和PAHs总量限量调回原来的5 μg/kg和30 μg/kg,修正案同时新增加了关于用于制作饮料的植物粉中PAHs最大限量的条例,具体为BaP上限10 μg/kg、PAHs总量上限50 μg/kg。

流行病学研究显示,食品特别是高温油炸、烧烤和烟熏等热加工肉制品是PAHs摄入的主要途径之一[8]。熏烤肉制品是现有报道中PAHs含量较多的食品;加工条件,如烟熏温度、烟熏时间、热源距离、木材种类等都会影响PAHs含量[9-11]。热加工处理时,肉制品与燃料中的不完全燃烧产物直接接触;肉制品中蛋白质、脂类物质的裂解以及糖类物质的不完全燃烧等均会导致PAHs等有害物质的生成[12-13]。Ledesma等[14]综述烟熏过程中的10 个变量,包括燃料种类、发烟方式(直接或间接)、烟熏程序(热解温度和气流温度)、热源距离、产品脂肪含量、烟熏时间、烟熏温度、设备的清洁、烟熏室的设计和设备的选择对PAHs生成的影响。冯云等[15]介绍了PAHs对人体的危害,并主要综述了烘烤对肉制品中PAHs含量的影响及控制措施。目前国内对于PAHs的研究还处于起步阶段,大多集中在加工工艺等因素对PAHs生成量的影响,缺乏对其生成机理的深入研究。本文系统综述熏烤肉制品加工过程中PAHs生成的关键影响因素及相应的控制措施,旨在为热加工肉制品中PAHs的預防与控制提供理论参考。

1 熏烤肉制品中PAHs来源

有调查指出,人类所接触到的PAHs,70%以上来自于食品[16],不同类型、不同加工方式的加工食品中,PAHs的来源也存在差异。目前关于PAHs的研究报道普遍认为,食品中存在的PAHs污染物大多通过3 种方式进入到食品中:食品被环境中的PAHs污染、食品加工过程中产生PAHs和食品的包装材料被污染。环境污染是食品中PAHs的主要来源之一,现代化工业的生产活动中会使用含有PAHs的物质或在其生产活动中生成PAHs,然后向环境中违规排放,再通过水和空气等载体进入到食品中,并且残留在食品内,随着进食进入人体内,危害人体健康。食品的高温加工过程中,如油脂的脱臭、精炼和食物的烧烤、煎炸、烟熏[17]等过程中,也会伴随着PAHs的产生。最后,包装污染也是重要的PAHs污染来源途径,食物外包装材料及印刷油墨中含有的微量PAHs会逐渐迁移到食品上,造成食品中PAHs的直接污染。

一般认为肉制品加工过程中PAHs等有害物质的产生是由于肉制品在高温加工过程中发生脂肪氧化、蛋白质分解、氨基酸聚合、美拉德反应等形成的。PAHs形成的影响因素包括燃料类型、加工方式、热处理温度、肉制品组成及脂肪含量等。Farhadian等[18]认为,食品中的PAHs是由食物营养物质直接热解产生,以及热剂不完全燃烧产生的烟雾直接沉积PAHs所致。刘宜奇等[19]也认为,加工过程中的化学合成是食物生成PAHs的主要原因。食品中PAHs的形成是一个十分复杂的过程,烟熏食品中PAHs的来源主要是熏材在高温环境下发生热裂解,分解产生的小分子物质在食品表面环化聚合形成PAHs[20];食品中有机成分同样可以在高温下发生热裂解,生成小分子等活性物质,进而生成PAHs[21]。若原料肉中脂肪含量较高,高温条件下油脂滴落在火焰上,易挥发的PAHs更易随着烟雾上升,附着在食物表面;如果肉与火焰直接接触,肉中脂肪热解产生的PAHs可直接附着在肉上,使得PAHs含量剧增[22]。

2 熏烤肉制品中PAHs生成的影响因素

熏烤肉制品中PAHs形成的影响因素主要包括加工工艺条件、烟熏木料种类和原料组成等。在食品热加工过程中,食品中的营养物质在高温下发生热解反应,生成的小分子物质通过一系列复杂的环化和聚合反应生成多种PAHs,其中加工温度和加工时间起着重要作用。另外,熏烤肉制品中PAHs含量的高低直接受不同熏制木材种类的影响。食物组分的不同,如脂肪含量等,也会直接影响产品中PAHs的含量。

2.1 加工工艺

目前主流观点认为在PAHs的形成过程中需要活化能来激活芳香环使其发生聚合反应,在这个反应过程中温度条件是影响PAHs形成的重要因素。Djinovic等[10]研究表明,在工业化控制发烟条件的烟熏方式下,熏烤肉制品中PAHs的含量与温度呈正相关,400 ℃的烟熏温度最适宜生成酚类风味物质,但同时也有利于BaP及其他PAHs的形成。Stolyhwo等[23]研究发现,如果木材热解温度低于425 ℃,热解挥发产物的温度低于375 ℃,将不会生成BaP。Essumang等[24]研究表明,熏鱼中PAHs含量与熏制时间呈显著正相关,熏制时间越长,熏鱼中PAHs含量越高。Kao等[25]研究油炸时间对鸡肉中PAHs含量的影响时发现,随着油炸时间的延长,鸡肉中PAHs的含量显著增加。特别需要注意的是,当熏制和烤制过程中发生焦糊现象时,BaP的含量会提高10~20 倍[26]。

2.2 熏材种类

熏烤肉制品中PAHs含量的另一个重要影响因素是熏材种类。Stumpe-Vīksna等[27]研究不同类型木材熏制的肉制品中PAHs含量,结果表明,用苹果木和桤木熏制的肉制品中PAHs含量显著低于用云杉木熏制的肉制品。Essumang等[24]研究3 种不同木材熏制肉制品中PAHs的形成量,合欢木熏制肉制品中PAHs含量最高,红木熏制居中,甘蔗渣熏制最低。上述研究表明,烟熏木材的合理选择是降低和控制食品中PAHs污染非常关键的因素。一般认为,熏烤过程中,相较于软木,选择硬木作为烟熏木材得到的加工肉制品中PAHs含量较低。

2.3 原料组成

2.3.1 脂肪

一般认为,脂肪的热裂解是生成PAHs的重要原因,有学者推测,脂肪酸生成PAHs的机理是脂肪酸在高温下的热解和环化反应[28]。Wongmaneepratip等[29]的研究表明,与对照组相比,添加棕榈油和葵花籽油可使烤鸡中的PAHs含量显著增加。Lomanno等[30]研究食品中影响PAHs生成的因素时发现,PAHs的生成与脂肪有密切相关性,并推测可能是由于在高温加工过程中,脂肪酸被氧化成氢过氧化物,氢过氧化物不稳定,环化形成苯环,通过逐步加成形成PAHs。Uriarte等[31]研究油炸过程中PAHs的生成时发现,不饱和脂肪酸在高温条件下能生成苯基和不饱和烷基苯等前体物质,进而衍生生成PAHs。聂文[32]研究脂肪酸不饱和度和碳链长度对烤肠中PAHs生成的影响时发现,含双键较多的脂肪酸更容易产生PAHs,同时发现碳链长度对PAHs的生成影响不大。目前,关于食品中脂肪酸生成PAHs的研究仍有待深入,以阐明脂肪酸的不饱和度和碳链长度等对热加工肉制品中PAHs生成的影响。

2.3.2 氨基酸

氨基酸是一种常见的食品添加剂,在肉制品加工过程中通常会添加外源氨基酸来改善肉制品的感官特性(颜色、味道和质地),以满足消费者的需要。

Britt等[33]在研究氨基酸对PAHs生成的影响时发现,葡萄糖可以与脯氨酸发生美拉德反应,反应生成的Amadori化合物会高温分解产生PAHs。Sharma等[34]研究发现,天冬氨酸和脯氨酸可以通过一系列反应生成菲,色氨酸不能生成PAHs。聂文[32]通过在烤肠中加入几种不同的极性氨基酸、非极性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸,探讨氨基酸极性和酸碱性对肉类高温加工过程中PAHs生成的影响,结果发现,烤肠中PAHs的形成不受氨基酸极性的影响;另外,相对来说,芳香族氨基酸难以产生PAHs,推测该结果是由于分子中含有苯环的氨基酸在结构上趋于稳定,且不易在高温下裂解成醛、烯等小分子物质,因此难以生成PAHs。

2.3.3 碳水化合物

碳水化合物作为肉类的重要营养成分和肉制品中的常见添加剂,对肉类加工过程中PAHs的产生有重要影响。Hosoya[35]、Asmadi[36]等发现,纤维素和木質素在热解过程中可以相互作用生成酚类衍生物和邻苯二酚,而苯酚及其衍生物和酚类化合物是PAHs生成的前体物。

聂文[32]研究食品组分对烤肠中PAHs生成的影响时发现,其他因素固定时,添加D-葡萄糖烤肠中的PAHs含量显著高于添加D-果糖组,推测可能是由于D-葡萄糖中含有游离醛基,可在高温下分解成小分子醛类化合物等PAHs前体物。同时该研究发现,在食品的高温加工过程中,添加R基为醛基的碳水化合物比添加R基为酮基的碳水化合物更容易生成PAHs;添加小分子质量的碳水化合物相比添加大分子质量的碳水化合物更容易生成PAHs。

3 熏烤肉制品中PAHs控制措施

在肉制品加工过程中,通过改进加工工艺,采取更温和的工艺条件、添加外源性抑制剂(天然抗氧化物质、香辛料等)、微生物防治、应用加工保藏技术(紫外、微波处理)等途径均可减少PAHs等有害物质的生成,从而保证肉制品的安全性。

3.1 改进加工工艺

3.1.1 控制加工温度和时间

食物中的有机物(脂肪、蛋白质、碳水化合物等)在高温下会分解、聚合产生PAHs,但不同加工温度和时间的PAHs生成量不同。熏烤温度越高,PAHs生成量越多。控制适当的加工温度和缩短加工时间可以减少熏烤肉制品中PAHs的产生。Stolyhwo等[23]在的研究表明,熏鱼加工中可以通过将烟熏温度控制在300~400 ℃,并加设熏烟过滤器,使熏鱼中PAHs的含量降低10 倍。

赵勤等[37]在法式熏兔加工中采用冷熏法,BaP的残留量仅为0.1 μg/kg或未检出,而明火熏烤的样品则高达11.5 μg/kg。

Farhadian等[18]采用预热(蒸汽和微波)对肉样进行预热处理,发现经蒸汽、微波预热处理后,样品中未检测到致癌BaP和苯并(b)荧蒽(benzo(b)fluoranthene,BbF),推测可能是因为预热缩短了加工时间,从而减少了PAHs的生成量。以上研究表明,在高温加工肉制品中合理控制温度和时间可有效抑制PAHs的生成,而且此操作简单、方便、快捷,可以根据加工需求适当调整温度和时间。

3.1.2 避免热源直接接触

熏材的不完全燃烧会产生大量PAHs,这些PAHs遇冷凝结在肉制品表面,随着时间的推移不断向食物内部渗透,是熏烤肉制品PAHs的来源之一;而采用间接发烟的方式,避免热源的直接接触可以有效减少PAHs的产生。?kaljac等[38]发现,与工业上常采用的间接发烟相比,采用传统模式直接发烟制成的发酵香肠在干燥期结束和贮藏期结束时的PAHs含量均显著增加。Djinovic等[10]在烟熏牛肉和猪肉火腿的实验中也有类似结论。Farhadian等[18]在炭烤前包裹(铝箔纸和香蕉叶)肉样,发现经铝箔包裹处理后,样品中未检测到BaP和BbF等PAHs。

3.1.3 采用液熏法

液体烟熏液以天然植物(如枣核、山楂核等)为原料,经干馏、提纯精制而成,主要用于制作各种烟熏风味肉制品、鱼、豆制品等。液熏法代替传统木熏法有诸多优点。首先,相对于木熏法烟熏,烟熏液里含有碳氢化合物、酚类及酸类等烟雾成分,保持了传统熏制食品的风味,更重要的是PAHs等有害物质含量少,发烟过程中可以过滤掉大部分PAHs,同时也减少了向大气排放的污染物。烟熏液的木材种类及其烟熏风味成分和BaP的形成有很大关系。一般来说,果木烟熏液比其他非果木制备的烟熏液在烟熏风味方面更优;烟熏液的风味成分与木材材质、干馏温度及升温速率等因素也有一定关联。烟熏液应用于熏制肉制品的优势在于可以满足人们对绿色食品的要求,但是其局限在于目前的烟熏液产品烟熏风味单一,达不到与传统烟熏肉制品相同的风味,且产品品质、外观等与传统烟熏还存在一定差距。因此在满足天然、绿色理念的前提下开发新的风味更佳、更丰富的烟熏液产品十分必要。尤其可以注重研发不同品种的果木烟熏液,开发出烟熏风味丰富的复合烟熏液具有重要意义。

3.2 添加外源性物质

3.2.1 利用微生物降解

现代化工业生产中,利用微生物途径降解PAHs是安全可行的新方法。微生物具有分解能力强、代谢速率快和品种多样化的优点;有些微生物将PAHs作为降解途径的唯一碳源,因此可由此为基础降解食品中的PAHs。益生菌是一种活性微生物,适量服用具有促进健康的

作用[40]。大多数益生菌是细菌,其中乳酸菌广泛应用于许多发酵食品中。近几年来,益生菌特别是乳酸菌已经逐渐被应用于通过稳定的物理结合消除食品中有害污染物的研究。Facundo等[41]研究表明,乳酸菌可以通过减少致突变和致癌物质的危害来预防结肠癌。张卓[42]发现2 株乳杆菌(ML32和121)具有吸附某些加工肉制品中BaP的效果。乔雅斐[43]用戊糖乳杆菌和植物乳杆菌去除肉制品中的PAHs,PAHs脱除率分别可达到31.75%和32.83%。Abou-Arab等[44]使用双歧杆菌、嗜热链球菌及保加利亚乳杆菌降解食品中的PAHs,处理72 h后,与对照组相比,检测出的PAHs降解率分别为46.6%、87.7%和91.5%,该结果证明乳杆菌对促进PAHs的降解起着极其重要的作用。Lee等[45]的研究表明,影响益生菌结合BaP的因素包括益生菌菌株的特异性、pH值、接种量和温度。现阶段的研究表明,虽然微生物降解法可以相对有效地抑制食品中PAHs的危害,但是目前仍然受到诸多条件的限制,如特异性菌株开发、外界环境、基质组成等。在现代化食品工业中,微生物降解PAHs的处理方法具有成本低、适用范围广和工业化程度高的优点,但仍需要继续努力探索更加广泛的使用方法,今后的研究方向主要应集中于探索食品工业生产中降解PAHs的优势菌种以及如何更加高效地利用此方法抑制食品中PAHs的危害。

3.2.2 添加天然抗氧化剂

大量的天然产物被证明可以降低氧化应激,防止肉类氧化,并表现出螯合铁离子的活性,这些抗氧化活性可以减少潜在的PAHs和杂环胺等有害污染物;另外,某些天然产物的抗菌活性可以用于抑制微生物代谢过程中生物胺的形成。大量研究表明,PAHs的形成与自由基反应有关[46],在加工过程中加入天然抗氧化物可以有效清除自由基,从而减少PAHs的产生。聂文[33]在猪肉烤肠中加入原花青素和白藜芦醇,发现通过添加这2 种物质可抑制脂质氧化,增强烤肠抗氧化性,抑制自由基反应,从而显著抑制烤肠中PAHs的生成,并且烤肠的颜色、pH值和质构等品质没有明显变化。Wang Chong等[47]

研究白茶、黑茶、红茶、绿茶、黄茶和乌龙茶6 种茶叶的浸出液对烤鸡翅中PAHs生成的影响,将其涂抹在鸡翅的表面进行炭烤,实验表明,与对照组相比,实验组的PAHs含量显著降低;同时还从浸出液中鉴定出24 种酚类化合物,推测PAHs的减少和这些酚类物质有很大相关性,但是没有指出24 种酚类化合物中最具抑制作用的关键化合物。Wongmaneepratip等[48]研究发现,在腌料中添加二烯丙基二硫对降低烤肉中PAHs含量具有重要作用。Farhadian等[49]发现,弱酸性环境可以减少肉制品中PAHs的含量,用含有1.2%柠檬汁的腌制液处理后,牛肉中的PAHs减少70%。Badry[50]研究发现,添加蒜蓉和混合香料之后,鸡肉中PAHs的含量显著下降

(P<0.05)。宋传奎[51]研究茶多酚对BaP致日本青鳉鱼后代发育畸形的拮抗作用,研究发现,单独注射BaP组日本青鳉鱼后代畸形率达到15.13%,显著高于对照组,而茶多酚拮抗组后代畸形率则有所下降;除茶多酚低剂量组外,其他组与对照组间均存在显著差异。齐颖[52]研究表明,在0.1~0.5 g/kg添加量范围内,竹叶提取物和大蒜提取物可以有效抑制油炸猪肉中PAHs的生成,隨着2 种提取物添加量的增加,抑制率分别从39.40%和33.71%逐步上升到66.71%和57.33%,其中苊的抑制率均可达到100%,可能的原因是这2 种物质会与加工过程中生成的一些活性前体物或中间产物结合,将其转化为其他物质,从而降低PAHs的生成量。屠泽慧[53]在熏肠中添加香辛料,探究其对PAHs含量的影响,研究发现,不同添加量的生姜、大蒜、洋葱均显著减少了熏肠样品(去肠衣)中PAHs的总量,且随着添加量的增加,抑制效果相应增强,其中生姜处理组的抑制效果最好,抑制率达到32.88%~57.55%,其次是洋葱处理组,随着添加量的提高抑制率可达到30.29%~57.11%,大蒜处理组的抑制率为17.30%~46.72%。Janoszka[54]通过在煎制肉样中添加大蒜和洋葱也得出过相似的研究结论。

3.3 产品贮藏期间的处理

对于熏烤肉制品,加工过程中大部分PAHs最初附着在产品表面,但随着贮藏时间的延长,PAHs可能逐渐迁移到产品内部。因此,在贮藏期间对产品进行PAHs的降解处理和选用合适的包装材料对于产品的PAHs含量具有重要影响。

3.3.1 利用PAHs的光降解

紫外线照射处理在肉制品加工过程中一般用来灭菌,作为一种有效的杀菌手段,目前也有研究表明,紫外线处理能够降低肉制品中有害物,特别是PAHs的生成量。罗晔等[55]研究不同条件(光源种类、光照强度、光照时间、温度和水蒸气含量)下PAHs的光化学降解率,结果发现:PAHs的降解往往需要一定的时间;选用荧光灯作为光化学降解反应的光源时,相较白炽灯而言PAHs降解速率更快;而且PAHs的降解率随着光照强度和温度的增加而提高;另外,水蒸气可能以某种形式参与PAHs的降解,从而有利于PAHs降解,因此可以选择最适当的光解条件来减少食品中PAHs的危害。Simko[56]通过研究发现,熏鱼制品自然光照射7 d后,BaP含量由0.58 μg/kg减少到0.12 μg/kg,光照条件可以促进PAHs的降解。万红丽[57]

研究发现,使用紫外线照射肉制品时,可以促进BaP的降解,紫外线处理时间越长,BaP的降解效果就越明显。屠泽慧[53]采用变频微波处理熏制冷却后的熏肠样品,在不同时间(30、60、90 s)和功率(300、500、700 W)条件下,发现微波处理时间越长,功率越大,样品中PAH4(BaP、?、苯并(a)蒽、BbF)含量越低;同时发现在300 W、90 s和500 W、90 s处理条件下PAH4含量最低且与其他组之间存在显著性差异。

3.3.2 合理选用包装材料

合理选用加工及包装材料也是控制高温加工肉制品中PAHs含量的重要方法。屠泽慧等[57]研究认为,肉制品中PAHs形成初期多集中在肉表面,随着时间的推移,PAHs逐渐向内部和包装材料中转移,对肉制品中最终PAHs含量产生影响。Ledesma等[14]研究表明,熏肠表面肠衣中BaP含量最高,随熏肠深度增加而显著降低,同时BaP具有随着熏制时间延长而迁移到香肠内部的趋势。Chen等[58]研究表明,烤制的肉制品中PAHs可以向低密度聚乙烯制成的真空包装膜中转移,并且在24 h内完成转移。Fasano等[59]研究显示,西班牙烟熏香肠中90% PAHs在香肠肠衣上,而低密度聚乙烯或高压聚乙烯制成的包装膜可以有效吸附肉制品中的PAHs,从而降低食品中PAHs的影响。以上研究均表明,合理使用包装材料(如低密度聚乙烯)可以降低肉制品中PAHs的含量,选择合适的包装材料可作为有效控制肉制品中PAHs含量的手段。然而,现阶段研究多集中在能够吸附香肠制品中PAHs的包装材料,对于其他肉制品中PAHs的吸附仍有待研究,更加安全有效的降低PAHs含量的新型加工及包装材料仍有待研发。

熏烤肉制品中PAHs的上述抑制方法的抑制途径及优缺点如表2所示。

4 结 语

熏烤肉制品等热加工肉制品是人类饮食文化中的重要组成部分,肉制品安全和健康问题也一直备受关注。肉制品热处理过程中生成的PAHs有害物大多具有致癌性,国内外对如何预防和控制食品中PAHs也进行了大量研究,但对于PAHs的生成机理仍没有确切的认识,对PAHs的控制仍处于探索阶段。目前,针对熏烤肉制品中PAHs的主要来源,可以从源头控制、减少PAHs产生(控制加工方式)和促进贮运过程中PAHs的迁移和转化(添加外源性抑制物)等方面入手。其中最直接有效的方法是控制加工温度和时间;其他方法,如添加外源抑制剂、光降解、改进包装等各有优点,从长远来看也是必要的,但出于经济或技术原因短时间内很难达成共识。因此在实际生产过程中,针对不同产品特性、不同加工过程、不同贮藏时期,采用针对性的控制手段或多种控制手段联合并用,是控制PAHs的有效举措;另外,深入了解PAHs的生成机理,构建新的、高效的PAHs控制手段也是未来研究的重要方向。控制熏烤肉制品等热加工肉制品中PAHs的生成,提高热加工肉制品食用安全性,保障食品营养与健康,具有重要的研究意义。

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