碳烤雞肉加工過程中丙烯酰胺含量的變化

楊立亭　普岳紅　谷大?！⌒熘緩?qiáng)　王雪峰　胡永金　葛長榮（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院 昆明650201）

?

碳烤雞肉加工過程中丙烯酰胺含量的變化

楊立亭普岳紅谷大海徐志強(qiáng)王雪峰胡永金葛長榮（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院 昆明650201）

本試驗由云南省高端科技人才引進(jìn)計劃資助，項目編號為2012HA009

本文主要檢測雞翅和雞腿在碳烤過程中丙烯酰胺的含量以及主要理化成分的變化，研究丙烯酰胺的變化與水分、還原糖、蛋白質(zhì)、過氧化值等的相關(guān)性，研究結(jié)果表明烤雞中丙烯酰胺的生成量與它的水分、還原糖、蛋白質(zhì)含量有明確的關(guān)系，且不同部位，不同時間會存在差異，但總體變化趨勢基本一致∶丙烯酰胺含量隨著水分，還原糖，蛋白質(zhì)的減少而逐漸增加，在20min-25min時含量達(dá)到最高，雞腿中為158.70μg/kg，雞翅中為146.26μg/kg。

丙烯酰胺；水分；還原糖；蛋白質(zhì)；過氧化值

Abstract∶ This paper studies on acrylamide and main physical and chemical composition in grilled chicken，correlation between acrylamide and content of moisture， sugars， protein， POV， etc.The results showed that there is a clear relationship between the acrylamide and its moisture， reducing sugar， protein content in carbon baking chicken， and different parts，different time， differences will exist， but the overall trend is consistent. Acrylamide content as water， reducing sugar，proteins decreased gradually increased. Acrylamide content reached highest drumstick for 158.7 μg/kg at 20min-25min，chicken wings for 146.26 μg/kg.

Key Words∶ acrylamide moisture reducing sugars protein peroxide value

引言

丙烯酰胺（Acrylamide，AA）是具有遺傳毒性的致癌物，并能引起神經(jīng)損傷。它是一種中等毒性的親神經(jīng)毒物，可通過未破損的皮膚、黏膜、肺和消化道進(jìn)入人體，分布于人體液中。2002年4月瑞典國家食品管理局（NFA）及瑞典斯德哥爾摩大學(xué)的研究人員率先報道，多種食品尤其是淀粉類食品在高溫加工過程中產(chǎn)AA［1］［2］。丙烯酰胺是一種對人體有毒害作用的物質(zhì)，且具有致癌的可能［3］［4］。雞肉是我國消費(fèi)的主要肉種，烤制工藝也是我國居民喜愛的一種食品烹飪工藝，國內(nèi)外對于烤雞中丙烯酰胺的形成規(guī)律及控制技術(shù)的研究卻很少。本文旨在討論碳烤不同時間的雞腿和雞翅中丙烯酰胺及其相關(guān)理化指標(biāo)的變化規(guī)律。

1、材料與方法

1.1實驗材料

新鮮雞腿、雞翅、優(yōu)質(zhì)木炭

1.1.2試劑

丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)品（純度＞99.9%），購于sigma公司。甲醇；亞鐵氰化鉀；硫酸鋅；氫氧化鉀；氫氧化鈉；牛血清蛋白（BSA）；考馬斯亮藍(lán)等。

（Carrez試劑1∶K［Fe（CN）6］.3H2O，15%的水溶液；Carrez試劑2∶ZnSO4·7H2O，30%的水溶液）

1.1.3主要儀器與設(shè)備

MicrOTOF-Q II高分辨質(zhì)譜儀（配電噴霧離子源）：德國Bruker公司；

NanoLC液相色譜儀：美國安捷倫公司；氮吹儀：美國Organomation公司；高頻數(shù)控超聲波清洗器：德國IKA公司；電子天平：瑞士METTLER公司；臺式離心機(jī)Multifuge 1 L：美國Thermo Fisher公司；Milli-Q超純水機(jī)：美國Millipore公司；移液槍（5-200μL）：瑞士SOCOREX公司；

移液槍（100-1000μL）：瑞士SOCOREX公司；0.22μm濾膜；

1.2實驗方法

1.2.1碳烤雞腿和雞翅的制備

取新鮮雞腿和雞翅用3%食鹽腌制2小時后，分別用木炭均勻烤制10min、15min、20min、25min、30min、35min。

1.2.2丙烯酰胺的測定

1.2.2.1樣品處理

稱取粉碎后的樣品2.0000g，置于30ml離心管，加10ml甲醇，均質(zhì)3min，取上清液5ml離心10min（轉(zhuǎn)速10000轉(zhuǎn)），取上清液加Carrez試劑1、2各100μl，離心15min（10000轉(zhuǎn)），取上清液，加入7.5ml正己烷，振蕩2min，移去上層正己烷，重復(fù)兩次后，氮吹干，加1ml蒸餾水振蕩2min，過微萃取柱，舍棄前5滴后收集，膜過濾（0.45μm水系針筒式微孔濾膜），收集濾液備用。

1.2.2.2檢測方法

采用LC-MS/MS方法測定丙烯酰胺含量

特征離子的獲得：配置1mg/L的分析物丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液10mL，取1mL于進(jìn)樣瓶中，按如下條件在micrOTOF-Q II質(zhì)譜儀上測定，得到分析物的子離子。

質(zhì)譜條件：

檢測方式：選擇反應(yīng)監(jiān)測EIC；掃描寬度（m/z）：0.002；掃描時間（s）：0.500；掃描事件數(shù)：1；峰寬Q1（FWHM）：0.70；進(jìn)樣方式：部分體積；其他質(zhì)譜參數(shù)見下表1.質(zhì)譜參數(shù)

表1　質(zhì)譜參數(shù)Table 1 mass spectra parameters

表2.分析物質(zhì)譜分析參數(shù)Table 2 analytical parameters of analytes

1.2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

（1）丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液（1mg/mL）：準(zhǔn)確稱取丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇溶解并定容，使丙烯酰胺濃度為1mg/mL，置-20℃冰箱保存。

丙烯酰胺中間溶液（100μg/L）：移取丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液1ml，加甲醇稀釋至10ml，使丙烯酰胺濃度為100μg/L，置-20℃冰箱保存。

丙烯酰胺工作溶液I（10μg/L）：移取丙烯酰胺中間溶液1ml，加0.1%甲酸稀釋至10ml，使丙烯酰胺濃度為10μg/L，置-20℃冰箱保存。

丙烯酰胺工作溶液II（1μg/L）：移取丙烯酰胺工作溶液I1ml，加0.1%甲酸稀釋至10ml，使丙烯酰胺濃度為1μg/L，現(xiàn)用現(xiàn)配。

（2）取6個10ml容量瓶，分別移取0.1ml、0.5ml、1ml丙烯酰胺工作溶液II和0.5ml、1ml和3ml丙烯酰胺工作溶液I用甲酸稀釋至刻度。標(biāo)準(zhǔn)系列溶液濃度分別為10ug/L、50ug/L、100ug/L、500ug/L、1000ug/L、3000ug/L?，F(xiàn)配現(xiàn)用。

圖1　標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 standard curve

1.2.4水分的測定

GB/T9695.15-2008 直接干燥法

1.2.5還原糖的測定

GB/T5009.7-2008 直接滴定法

1.2.6蛋白質(zhì)的測定

考馬斯亮藍(lán)法［5］

3、結(jié)果與分析

3.1碳烤不同時間對雞腿中丙烯酰胺含量的影響

腌制的雞腿和雞翅通過炭火均勻烤制，根據(jù)烤制不同烤制時間對里面的丙烯酰胺含量進(jìn)行測定，檢測結(jié)果如下圖：

圖2.碳烤不同時間雞腿中丙烯酰胺含量Fig.2 Acrylamide in grilled chicken in different time

由圖2可以看出碳烤雞腿中丙烯酰胺含量隨碳烤時間延長而增加，在25min時達(dá)到最大，達(dá)到158.70μg/kg，而后降低，25min時達(dá)到最低，為42.32μg/kg；由圖3中可知，炭烤雞翅中丙烯酰胺含量在20min時達(dá)到最大，為146.26μg/kg，隨后又逐漸降低。總體來看，雞翅中丙烯酰胺含量要高于雞腿，這可能是由于雞腿肉質(zhì)較厚，受熱較慢，因而反應(yīng)也較為緩慢。丙烯酰胺在170-180℃時容易發(fā)生分解，這也是到最后丙烯酰胺含量又逐漸降低的原因。

3.2碳烤不同時間對烤雞中不同部位蛋白質(zhì)含量的影響

采用考馬斯亮藍(lán)法測定烤雞腿雞翅中蛋白質(zhì)含量，結(jié)果如下圖：

圖4　碳烤不同時間雞腿和雞翅中的蛋白質(zhì)含量Fig.4 Content of protein in grilled chicken in different time

由圖4可知，雞腿和雞翅中的蛋白質(zhì)含量在烤制過程中隨著烤制時間的增加而逐漸降低；雞翅中蛋白質(zhì)下降的趨勢比雞腿迅速，這是由于雞翅肉質(zhì)少，受熱較快，在烤制過程中蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)也較快，蛋白質(zhì)在加熱時會發(fā)生變性及分解成其他小分子物質(zhì)，雞腿中蛋白質(zhì)含量要高于雞翅，蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物可能會是丙烯酰胺形成的前體物質(zhì)。

3.3碳烤不同時間對烤雞中不同部位水分含量的影響

水分是丙烯酰胺形成及其他前體物質(zhì)最重要的介質(zhì)，測定不同烤制時間中水分含量的變化對各項理化指標(biāo)和丙烯酰胺含量都有重要意義。

圖5　碳烤不同時間雞腿中水分含量Fig.5 Moisture content in the grilled chicken in different time

圖6　碳烤不同時間雞翅中水分含量Fig.6 Moisture content in the grilled chicken wings in different time

由圖5、圖6可知碳烤不同時間的雞腿和雞翅的水分含量變化規(guī)律一致，都是隨著時間的增加而降低，變化趨勢較為平緩。主要是在烤制過程中水分會不斷地蒸發(fā)。水分的減少會增加肉質(zhì)中可溶性物質(zhì)的濃度，例如還原糖、氨基酸等，這些都是形成丙烯酰胺的重要前體物質(zhì)

3.4碳烤不同時間對烤雞中不同部位還原糖含量的影響

對不同烤制時間雞肉中的還原糖進(jìn)行測定，還原糖與蛋白質(zhì)分解的氨基酸能發(fā)生美拉德反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物可能會是丙烯酰胺的前體物質(zhì)，檢測結(jié)果如下圖：

圖7　碳烤不同時間雞腿和雞翅中還原糖含量Fig.7 Reducing sugars of the grilled chicken in different time

由圖7可知，雞腿和雞翅隨著碳烤時間的增加，還原糖的含量逐漸降低，且最終雞翅中還原糖含量低于雞腿中還原糖，雞腿肉質(zhì)較厚，受熱緩慢，還原糖呈持續(xù)下降趨勢，而雞翅受熱快，還原糖反應(yīng)較為迅速，因此雞翅中還原糖含量在20min左右開始持平，后續(xù)變化不大。還原糖與蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物氨基酸容易發(fā)生美拉德反應(yīng)，使得還原糖含量逐漸降低，而美拉德反應(yīng)產(chǎn)物是形成丙烯酰胺最主要的前體物質(zhì)，從丙烯酰胺含量變化規(guī)律可以看出來。

3.5碳烤不同時間對烤雞中不同部位過氧化值的影響

一些前期研究表明，過氧化值對丙烯酰胺的形成也有影響，通過測定不同烤制時間雞肉中過氧化值的變化規(guī)律及對丙烯酰胺含量的影響。測定結(jié)果如下圖：

圖8　碳烤不同時間雞腿雞翅中過氧化值Fig.8 POV in the grilled chicken in different time

由圖8可以看出，碳烤雞腿和雞翅的過氧化值隨著烤制時間的延長而變大，雞翅在25min達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；而雞腿則在30min達(dá)到穩(wěn)定，與丙烯酰胺變化規(guī)律基本一致。過氧化值與丙烯酰胺的形成成正相關(guān)，在前期研究的油炸雞肉時，油炸時間越長，過氧化值越高，形成的丙烯酰胺含量也會增加。碳烤時過氧化值的形成規(guī)律可能也會對丙烯酰胺的形成產(chǎn)生促進(jìn)作用。

3.6結(jié)果分析

由于碳烤無法控制烤制的溫度，因此本文只研究不同時間碳烤雞腿和雞翅中丙烯酰胺的形成規(guī)律。碳烤雞腿中丙烯酰胺含量隨碳烤時間延長而增加，在25min時達(dá)到最大，達(dá)到158.70μg/kg，而后降低，30min時達(dá)到最低，為42.32μg/kg；而炭烤雞翅中丙烯酰胺含量在20min時達(dá)到最大，隨后又逐漸降低?？傮w來看，雞翅中丙烯酰胺含量要高于雞腿，這可能是由于雞腿肉質(zhì)較厚，受熱較慢，因而反應(yīng)也較為緩慢。雞腿和雞翅中的蛋白質(zhì)含量和還原糖含量在烤制過程中隨著烤制時間的增加而逐漸降低；雞翅的下降的趨勢比雞腿迅速，這是由于雞翅肉質(zhì)少，受熱較快，在烤制過程中蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)也較快，蛋白質(zhì)在加熱時會發(fā)生變性及分解成其他小分子物質(zhì)，雞腿中蛋白質(zhì)含量要高于雞翅，蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物可能會是丙烯酰胺形成的前體物質(zhì)。碳烤不同時間的雞腿和雞翅的水分含量變化規(guī)律一致，都是隨著時間的增加而降低，變化趨勢較為平緩。主要是在烤制過程中水分會不斷地蒸發(fā)。水分的減少會增加肉質(zhì)中可溶性物質(zhì)的濃度，例如還原糖、氨基酸等，這些都是形成丙烯酰胺的重要前體物質(zhì)；碳烤雞腿和雞翅的過氧化值隨著烤制時間的延長而變大，雞翅在25min達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；而雞腿則在30min達(dá)到穩(wěn)定，與丙烯酰胺變化規(guī)律基本一致。過氧化值與丙烯酰胺的形成成正相關(guān)，在前期研究的油炸雞肉時，油炸時間越長，過氧化值越高，形成的丙烯酰胺含量也會增加。碳烤時過氧化值的形成規(guī)律可能也會對丙烯酰胺的形成產(chǎn)生促進(jìn)作用。

蛋白質(zhì)、還原糖等都是丙烯酰胺生成的前體物質(zhì)，它們含量的變化會影響最終丙烯酰胺的含量變化。其中蛋白質(zhì)和還原糖是最主要的反應(yīng)物，蛋白質(zhì)加熱分解成氨基酸，與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)，初步生成中間產(chǎn)物丙烯醛，最后生成丙烯酰胺。在整個反應(yīng)過程中水分是最主要的中介物質(zhì)，水分的變化會影響其他幾種物質(zhì)的相對變化，其中變化較明顯的是還原糖，水分的逐漸降低導(dǎo)致還原糖含量也逐漸降低。在烤制后期水分含量大量減少，理論上丙烯酰胺的含量會持續(xù)增加，但是丙烯酰胺在180℃時會發(fā)生分解，所以在烤制的后期丙烯酰胺的含量又會因為分解降低。

4、結(jié)論

碳烤雞腿和雞翅中丙烯酰胺的生成量與它的水分、還原糖、蛋白質(zhì)含量有明確的關(guān)系，不同部位，不同時間、不同溫度下會存在差異，但總體變化趨勢基本一致，都是隨著時間的增加而逐漸減少，丙烯酰胺含量隨著烤制時間逐漸增加達(dá)最高，而后又逐漸減低；水分、還原糖、蛋白質(zhì)的濃度變化會影響最終丙烯酰胺含量的變化。加熱時間、溫度對丙烯酰胺的生成也具有重要作用，根據(jù)此項研究合理的調(diào)節(jié)烤制溫度和時間，可以減少丙烯酰胺的生成，對食品加工業(yè)具有重要的參加價值。

［ 1 ］WHO.FAO/WHO consultation on the health implications of acryl amide in food［Z］.Summary Report of a meeting held. Geneva ，2002-06-25-27.2

［ 2 ］Swedish National Food Administration （SNFA） . Acrylamide is formed during the preparation of food and occurs in many foodstuffs. Press release from Livsmedelsverket ［Z］. 2002-04-24.

［ 3 ］王愛紅，夏昭林.丙烯酰胺危害健康的研究進(jìn)展［J］.中國公共衛(wèi)生，2003，19（12）：1534-1535

［ 4 ］Mottram d s， et al. Acrylamide in the Mailard reaction.Nature，2002：419-448

［ 5 ］王秉棟等：中國獸醫(yī)雜志，12 （4），48-49，1986

Changes of acrylamide levels in carbon baking chicken processing

Yang Liting，Ge changrong，Hu yongjin
（ College of Food Science and Technology， Yunnan Agricultural University， Kunming， 650201， China）