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烧烤及烟熏肉制品中多环芳烃的迁移、转化与控制研究进展

2022-04-04 16:48:09

《肉类研究》2017年31卷8期刊载了合肥工业大学生物与食品工程学院、安徽省农产品精深加工重点实验室屠泽慧、聂文、王尚英、蔡克周、姜绍通、陈从贵的论文《烧烤及烟熏肉制品中多环芳烃的迁移、转化与控制研究进展》 ,该论文由:国家自然科学基金青年科学基金项目(31501585);安徽省自然科学基金项目(1508085MB40)资助。


多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是烧烤及烟熏肉制品加工过程中极易产生的一类具有致癌和致突变性的有机物。加工工艺、环境条件和肉制品特性等多种因素不仅能够影响肉制品加工过程中PAHs的形成,还会影响肉制品加工过程中PAHs的迁移和转化。合肥工业大学生物与食品工程学院、安徽省农产品精深加工重点实验室屠泽慧、聂文、王尚英、蔡克周、姜绍通、陈从贵重点对烧烤及烟熏肉制品加工过程中PAHs的迁移、转化与控制方面的研究进行综述,并对研究现状进行简要总结,以期为肉制品加工过程中PAHs的控制提供新的思路。


烧烤、烟熏类肉制品中PAHs的迁移与转化


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烧烤、烟熏类肉制品中PAHs的迁移

对于经烧烤、烟熏等加工过程制成的肉制品,大部分PAHs最初主要附着于产品表面,但随着时间的延长,PAHs会向产品内部迁移。由于PAHs在初期多存在于加工肉制品的表层,因此除了向肉制品内部的迁移,PAHs也会通过接触向包装材料中迁移,并对最终肉制品中PAHs的含量产生影响。

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烧烤、烟熏类肉制品中PAHs的转化

PAHs具有高度亲脂性,能溶于有机溶剂。PAHs还具有光敏感性、耐热性、导电性、能够被微生物降解、耐腐蚀性等特性。尽管肉制品中的PAHs具有良好的稳定性,但在贮藏或运输过程中PAHs可能受到多种环境因子的催化,从而发生生物降解和光催化降解。

生物降解

对PAHs生物降解的研究主要集中于好氧降解,有些细菌能以PAHs中的碳为唯一碳源降解PAHs,而真菌对四环或四环以上PAHs的降解作用多为共代谢方式。与细菌不同,真菌不以PAHs作为碳源和能量的来源,其往往将PAHs代谢转化为脱毒代谢物

光解是指由光的吸收、催化引发的化合物破坏性反应。一般情况下,直链和两环等不稳定结构的PAHs在直射光下会迅速降解,而角状结构的PAHs(如菲、二苯并(a,h)蒽)则降解缓慢,这主要是由于后者稳定的分子结构。


烧烤、烟熏类肉制品中PAHs的控制措施


加工肉制品中的PAHs在形成到贮运过程中的迁移和转化处于一定的变化状态,对于如何降低加工肉制品中PAHs的含量,现有研究多集中在从源头控制或减少PAHs的产生以及通过促进贮运过程中的迁移和转化降低PAHs的含量两方面。

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 PAHs的来源控制

烟熏和烧烤是现有报道中最易检测到有PAHs产生的肉制品加工方法,现有研究多集中在熏烤燃材的选择熏烤加工工艺的改进方面,多尝试从源头上控制此类肉制品中PAHs的产生。在加工工艺的改进方面又可表现为:

温度和时间

在PAHs的形成过程中芳香环的聚合需要活化能,因此温度是催化PAHs形成的重要影响因素。

肉制品与热源的距离及脂肪含量

传统烟熏工艺通过木材发烟熏制肉制品,肉制品与热源的距离越近烟雾微粒中所含PAHs越多,适当增加肉制品与熏烟热源的距离可以降低肉制品中PAHs的含量。脂肪含量是影响最终肉制品中PAHs含量的重要因素,一方面脂质可以环化形成PAHs,另一方面,由于脂质可以与PAHs混溶,容易形成PAHs富集体。

液熏技术

液熏法是在烟熏法基础上发展起来的食品非烟熏加工技术,它是用烟熏液替代气体烟对食品进行熏制的一种方法。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,含有和气体烟几乎相同的风味成分,如有机酸、酚及羰基类化合物等,但经过滤提纯除去了聚集在焦油液滴中的PAHs等有害物质。烟熏液除了可以赋予食品理想的烟熏风味以外,对体外和食物中几种常见的食源性病原菌(如单核细胞增多性李斯特菌、沙门氏菌、致病性大肠杆菌和葡萄球菌等)均有抑制作用。

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 PAHs的迁移与降解

为了防止加工过程中PAHs的迁移,选取合适的包装材料可以有效降低加工和贮藏过程中PAHs的迁移作用。同时基于PAHs易光解的特性,可以通过紫外照射处理降低肉制品中PAHs的含量。

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 其他控制措施

黄靖芬等将熏烟进行过滤,去除熏烟中富集有PAHs的烟雾颗粒,从而达到降低熏肉制品中BaP含量的目的。Badry对鸡肉分别进行蒜蓉、混合香料及腌汁腌制3 种不同预处理后再进行烤制,结果表明,添加蒜蓉和混合香料都可以有效降低鸡肉中PAHs的含量。Farhadian等发现采用浓度为70%的洋葱、大蒜、姜黄和柠檬汁的腌制液浸泡牛肉是抑制烤牛肉中BaP含量增加的最有效方法。Zhang Ming等则发现从麦麸中提取的膳食纤维可以有效吸附4 种PAHs,这一研究结果对通过改善饮食以促进PAHs的吸附和排出提供了新的切入点。

结   语

肉类及烧烤、烟熏类加工肉制品是人类饮食的重要组成部分,因此加工肉制品的安全性也一直备受关注。加工肉制品中形成的PAHs多数具有致癌性,尤其是BaP被列为强致癌物。对如何有效控制烧烤、烟熏类肉制品中PAHs的形成进行探究需深入研究其形成、迁移和转化机制,从而提供科学有效的肉制品安全加工和控制有害物质的方法。

编辑:李婉君/责编:刘莉


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