愈創(chuàng)木酚對(duì)鹵煮牛肉中多環(huán)芳烴含量的影響

陳 炎， 楊 瀟， 屠澤慧， 聶 文， 蔡克周，*，張 靜， 胡 斌， 陳從貴， 姜紹通

(1.合肥工業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院/農(nóng)產(chǎn)品精深加工安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 安徽 合肥 230009；2.安徽淮北市生產(chǎn)力促進(jìn)中心， 安徽 淮北 235000；3.安徽國(guó)家糧食質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心 安徽省糧油產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)站， 安徽 合肥 230031)

愈創(chuàng)木酚對(duì)鹵煮牛肉中多環(huán)芳烴含量的影響

陳 炎1， 楊 瀟1， 屠澤慧1， 聶 文1， 蔡克周1，*，張 靜2， 胡 斌3， 陳從貴1， 姜紹通1

(1.合肥工業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院/農(nóng)產(chǎn)品精深加工安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 安徽 合肥 230009；2.安徽淮北市生產(chǎn)力促進(jìn)中心， 安徽 淮北 235000；3.安徽國(guó)家糧食質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心 安徽省糧油產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)站， 安徽 合肥 230031)

研究添加不同質(zhì)量濃度的愈創(chuàng)木酚對(duì)鹵煮牛肉中多環(huán)芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)含量的影響。結(jié)果表明：添加愈創(chuàng)木酚可以顯著降低鹵煮牛肉中苯并[α]芘(benzo(a)pyrene, BaP)含量和PAH4、PAH12的總含量(p<0.05)，且隨著愈創(chuàng)木酚添加濃度的增加降低效果增強(qiáng)。在添加愈創(chuàng)木酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%時(shí)，BaP含量、PAH4和PAH12的總含量分別從空白對(duì)照組的2.11，19.74，355.76 ng/g降低到1.30，10.49，29.49 ng/g。伴隨牛肉中BaP和PAHs含量的降低，牛肉中還原糖和肌酐含量明顯增加，通過Pearson 相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，鹵煮牛肉中還原糖與BaP含量顯著相關(guān)(p<0.05)，肌酐與BaP、崫、苯并[b]熒蒽含量顯著相關(guān)(p<0.01)。抗氧化性分析顯示，愈創(chuàng)木酚具有良好DPPH自由基、羥基自由基和ABST+自由基清除能力。研究表明，愈創(chuàng)木酚能夠有效抑制鹵煮牛肉中多環(huán)芳烴的形成，可能與其抑制還原糖和肌酐等前體物的參與有關(guān)。

愈創(chuàng)木酚； 鹵煮牛肉； 多環(huán)芳烴； 抗氧化性； 皮爾遜相關(guān)系數(shù)

鹵牛肉是以牛肉為原料，經(jīng)腌制、添加香辛料煮制等工序制成的具有獨(dú)特風(fēng)味的肉制品[1]。相比較煎炸、烘烤和熏制等制備工藝，鹵煮由于其相對(duì)較低的加工溫度一直被認(rèn)為是更加安全的加工方法，但是近年研究表明，長(zhǎng)時(shí)間煮制的肉制品中也會(huì)產(chǎn)生一些有害的化合物，多環(huán)芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons， PAHs)就是其中一類[2]。

PAHs是一類由2 個(gè)或2 個(gè)以上苯環(huán)，稠合在一起的芳香族化合物及其衍生物。PAHs在自然界中普遍存在，主要由煤炭、石油、木柴、煙草及植物秸稈等有機(jī)高分子化合物不完全燃燒形成[3]。在肉制品加工過程中，PAHs主要來源于自然界天然存在、環(huán)境污染和加工過程3個(gè)方面。國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)和歐盟環(huán)境保護(hù)局基于致癌和致突變性的評(píng)價(jià)，將16種PAHs列入優(yōu)先控制污染物名單，其中3, 4-苯并芘(3，4-benzopyrene，簡(jiǎn)稱BaP) 致癌性強(qiáng)，分布廣，性質(zhì)穩(wěn)定且又與其他PAHs的形成具有相關(guān)性，因而常被作為PAHs的指標(biāo)化合物[4]。加工肉制品中PAHs的形成與控制一直是近年的研究熱點(diǎn)。Beata等[5]在2011年報(bào)道，煎炸豬肉餅中檢測(cè)到有多種PAHs，在肉餅中添加一定量的洋蔥和大蒜可以有效降低PAHs的形成，進(jìn)一步分析顯示，洋蔥和大蒜這種抑制效果可能與其抗氧化能力有關(guān)。PAHs在肉品加工過程中的形成受多種因素影響，一方面，肉品加工過程中會(huì)形成大量的小分子物質(zhì)，如芳香族氨基酸、肌酸、肌酐和葡萄糖等，這些物質(zhì)在烹調(diào)加工時(shí)極易聚合反應(yīng)生成PAHs；另一方面，高溫加工條件下肉品大分子的蛋白質(zhì)、脂肪等物質(zhì)也會(huì)分解產(chǎn)生多環(huán)芳烴；另外，肉品中脂肪酸在高溫下也容易發(fā)生環(huán)化形成PAHs[6-8]。

愈創(chuàng)木酚，又稱為鄰甲氧基苯酚，是一種具有良好抗氧化能力的酚類化合物[9]，在我國(guó)一直被作為食品用天然香料[10]，但其對(duì)食品抗氧化能力方面的作用一直沒有受到關(guān)注。鑒于此，本研究選取愈創(chuàng)木酚為外源添加劑，在分析其抗氧化性能的基礎(chǔ)上，研究其添加對(duì)鹵煮牛肉中PAHs及若干可能前體物含量的影響，并分析PAHs的含量與可能前體物質(zhì)的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮牛后腿肉、食用鹽、蔗糖和海天醬油，均購(gòu)自合肥市馬鞍山路家樂福超市。

多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)品：萘(naphthalene，NAP)、苊(acenaphthene，Ac)、芴(fluorene，F(xiàn)LU)、熒蒽(fluoranthene，F(xiàn)LT)、苯并[a]蒽(benzo(a)anthracene，BaA)、崫(chrysene，CHR)、苯并[b]熒蒽(benzo(b)fluoranthene，BbFA)、苯并[k]熒蒽(benzo(k)fluoranthene，BkFA)、苯并[a]芘(benzo(a)pyrene，BaP)、二苯并[a,h]蒽(dibenzo(a,h)anthracene，DBahA)、苯并[g,h,i]苝(benzo(g,h,i)perylene，BPE)、茚酚[1,2,3-cd]芘(indeno(1,2,3-cd)pyrene，IPY), 西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司； 1,1-二苯基-2-三硝基苯，肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical 2,2-diphenyl-1-(2,4,6-trinitrophenyl)hydrazyl，DPPH)、2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(2,2’-Azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate)，ABTS)、甲醇、乙腈、環(huán)己烷為色譜純；愈創(chuàng)木酚、二氯甲烷、乙醇、硫酸、高硫酸鉀、沒食子酸均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 1100型高效液相色譜儀、G1312型熒光檢測(cè)器、Florisil固相萃取柱(500 mg/3 mL)、Eclipse PAH型色譜柱，美國(guó)Agilent公司； T18 ULTRA-TURRAX型高速均質(zhì)分散機(jī)，德國(guó)IKA公司；T16型紫外可見光分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限公司；AR1140型電子分析天平，奧蒙斯國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司；HC-3018R型高速冷凍離心機(jī)，安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；TJ12-H型電動(dòng)絞肉機(jī)， 廣東恒聯(lián)食品機(jī)械有限公司；SHB-Ⅲ型循環(huán)水式真空泵，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；Hei-VAP型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，德國(guó)Heidolph公司；固相微萃取設(shè)備，鄭州寶晶科技有限公司；ND200型氮?dú)獯祾邇x，杭州瑞誠(chéng)儀器有限公司；BCD-186CF型冰箱，合肥美菱股份有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1牛肉鹵煮加工

牛肉鹵煮加工方法參考楊瀟等[11]方法。

1)預(yù)處理。選取新鮮牛后腿肉，洗凈后剔除后腿肉上的筋膜和脂肪后加工成肉條，然后放于(60±5)℃的溫水中漂洗10～15 min，清除漂洗產(chǎn)生的懸浮泡沫和雜質(zhì)，取出肉條。將肉條置于電動(dòng)絞肉機(jī)中絞碎，再搓揉制成肉餅，約每個(gè)50 g，然后用樣品袋子分裝于-20 ℃凍存?zhèn)溆谩?/p>

2)鹵制加工。向潔凈且干燥的500 mL燒杯中放入蔗糖2 g、食用鹽2 g、醬油10 g，倒入蒸餾水300 mL，用玻璃棒攪拌直至蔗糖和食用鹽完全溶解，再向其中加入愈創(chuàng)木酚，得到含有愈創(chuàng)木酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%的鹵液，按照同樣的方法獲得含有愈創(chuàng)木酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10%，0.05%，0的鹵液。分別向各鹵液中放入100 g經(jīng)過4 ℃解凍牛肉餅鹵煮2 h后取出，鹵煮過程中需要始終保持鹵液微微沸騰，結(jié)束后得到鹵煮牛肉，冷卻后于-18 ℃冰箱保存待測(cè)。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，每次每個(gè)樣品至少做3個(gè)平行實(shí)驗(yàn)。

1.3.2多環(huán)芳烴含量的檢測(cè)

肉制品中PAHs的萃取參考楊瀟等[2]建立的方法。

1.3.3愈創(chuàng)木酚抗氧化性的測(cè)定

(1)

2)羥基自由基清除率的測(cè)定。參考Felton等[13]建立的方法，具體調(diào)整為，根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)不同濃度的愈創(chuàng)木酚對(duì)羥基自由基清除率的結(jié)果，依次配置0.1，0.3，0.5，0.7 mg/mL的愈創(chuàng)木酚溶液。向10 mL的具塞刻度試管中按順序加入4.5 mmoL/L的FeSO4溶液，0.55 mmoL/L的H2O2溶液和4.5 mmoL/L的水楊酸溶液各1 mL，立即搖勻后再加入2 mL配置好的不同濃度的愈創(chuàng)木酚溶液，在37 ℃條件下恒溫水浴30 min后取出冷卻至室溫，靜置30 min，在510 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)其吸光度值A(chǔ)1。將愈創(chuàng)木酚溶液換成蒸餾水，其他步驟不變，在波長(zhǎng)510 nm處測(cè)其吸光值A(chǔ)0，操作中僅減少水楊酸的加入步驟，其他不變，在波長(zhǎng)510 nm處測(cè)其吸光值A(chǔ)2。根據(jù)式(2)計(jì)算羥基自由基清除率。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

(2)

3)ABTS+自由基清除率的測(cè)定。參考Awika等[14]建立的方法，具體調(diào)整為，首先用雙蒸水配制4.9 mmol/L的K2S2O8溶液和14 mmol/L的ABTS+溶液各500 mL，然后將K2S2O8溶液和ABTS+溶液按照體積比等比例混合后過夜，在使用前用無水乙醇對(duì)混合溶液進(jìn)行稀釋，直至其在734 nm處的吸光值為0.70±0.02時(shí)即得到ABTS+溶液，ABTS+溶液需要現(xiàn)配現(xiàn)用，不可長(zhǎng)時(shí)間保存。依次配置0.01，0.03，0.05，0.07 mg/mL的愈創(chuàng)木酚溶液，向10 mL具塞刻度試管中加入0.1mL愈創(chuàng)木酚溶液，再分別加入制備的ABTS+溶液2.9 mL，立即充分振蕩搖勻后，在室溫下放置反應(yīng)10 min，反應(yīng)完成后在734 nm波長(zhǎng)下測(cè)定其吸光值，記為A1；將待測(cè)愈創(chuàng)木酚溶液換成乙醇做空白實(shí)驗(yàn)，其他步驟不變，測(cè)吸光值A(chǔ)2，待測(cè)溶液的ABTS+自由基清除率根據(jù)式(3)計(jì)算。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

(3)

1.4 還原糖含量的測(cè)定

還原糖含量參考許會(huì)彬等[15]的方法，還原糖標(biāo)準(zhǔn)曲線制作同文獻(xiàn)，還原糖的提取略有調(diào)整，具體為稱取3.00 g鹵煮牛肉，用濾紙吸干表面水分，放入100 mL燒杯中，然后補(bǔ)加蒸餾水至30 mL后，用均質(zhì)分散機(jī)在6 000 r/min速度下均質(zhì)分散40 s，每20 s間隔10 s，再轉(zhuǎn)于50 ℃的恒溫水浴鍋中水浴浸泡30 min，使牛肉中的還原糖充分溶解在蒸餾水中。浸提完成后將混合物轉(zhuǎn)移到50 mL的離心管中，在4 ℃下4 000 r/min離心5 min，傾倒出上清，然后再用20 mL的蒸餾水重復(fù)洗滌沉淀，離心2次，把兩次離心的上清液合并到100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容，混勻后在波長(zhǎng)540 nm下測(cè)定吸光度值(以0號(hào)管參比)，與還原糖標(biāo)準(zhǔn)曲線比對(duì)。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.5 肌酐含量的測(cè)定

肌酐含量根據(jù)代發(fā)文等[16]建立的方法測(cè)定。

在信息化教學(xué)環(huán)境下，教師要合理利用網(wǎng)絡(luò)資源，幫助學(xué)生強(qiáng)化自主學(xué)習(xí)，提升計(jì)算能力。其一，自主操作。教師先給學(xué)生提出明確的學(xué)習(xí)任務(wù)，并引導(dǎo)學(xué)生在有著海量信息的信息化環(huán)境中進(jìn)行資源篩選，借助上網(wǎng)查詢、人機(jī)交互等方式，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作完成，培養(yǎng)學(xué)生判斷、整理、歸納、加工數(shù)學(xué)信息的能力。其二，合作共贏。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)鮮少有群體活動(dòng)，而在信息化環(huán)境下，教師有了更多的時(shí)間和機(jī)會(huì)開展豐富多彩的群體活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力。例如，教師可通過網(wǎng)絡(luò)把分散在課堂中的學(xué)生鏈接成小組性的學(xué)習(xí)團(tuán)體，并向他們傳遞聲音、文本、圖片等各種符號(hào)，引導(dǎo)他們進(jìn)行彼此間的合作，共同面對(duì)數(shù)學(xué)難題，最終實(shí)現(xiàn)計(jì)算能力的提高。

1.6 數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Origin pro 8.5軟件作統(tǒng)計(jì)分析，所有結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差顯示，差異性采用SPSS 18軟件Correlate進(jìn)行分析，以p<0.05表示差異性水平顯著，并采用Origin 8.5對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做圖。相關(guān)性采用Pearson correlation法分析。

2 結(jié)果與分析

2.112種多環(huán)芳烴的HPLC色譜及其標(biāo)準(zhǔn)品檢測(cè)曲線分析

取配置好的12種多環(huán)芳烴混合標(biāo)準(zhǔn)液(1 μg/mL)，依次梯度稀釋成100，50，10，5，1 ng/mL標(biāo)準(zhǔn)液，通過HPLC檢測(cè)，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。12種多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)樣品的HPLC色譜圖見圖1。從圖中可以看出，串聯(lián)有熒光檢測(cè)器的HPLC對(duì)12種多環(huán)芳烴實(shí)現(xiàn)了較好的分離和檢測(cè)。12種多環(huán)芳烴的標(biāo)準(zhǔn)品的回歸方程、相關(guān)系數(shù)及線性范圍如表1。從表中可以看出，回歸方程的線性關(guān)系較好，相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.999以上。

2.2愈創(chuàng)木酚添加比例對(duì)鹵煮牛肉中12種多環(huán)芳烴含量的影響

愈創(chuàng)木酚添加比例對(duì)鹵煮牛肉中12種多環(huán)芒烴含量的影響結(jié)果見表2。從表2可以看出，對(duì)照鹵煮牛肉中除了FLU和BPE 2種PAHs未被檢測(cè)出，其他10種PAHs均有檢測(cè)到，總含量高達(dá)355.76 ng/g，其中NA含量最高，達(dá)302.14 ng/g；另外，F(xiàn)LT、BaA和DbahA的含量也超過了10 ng/g，只有BbFA和BkFA處于較低水平，分別只有0.76 ng/g和0.70 ng/g。BaP的含量為2.11 ng/g，未超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的5 ng/g[17]，但略高于歐盟標(biāo)準(zhǔn)的2 ng/g，而PAH4(BaP、BaA，BbFA和CHR)的總含量為19.74 ng/g，也遠(yuǎn)超過歐盟的評(píng)價(jià)新指標(biāo)規(guī)定PAH4的標(biāo)準(zhǔn)總限量12 ng/g[18]。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)樣品中12種多環(huán)芳烴HPLC色譜Fig.1 HPLC chromatogram of 12 kinds of PAHs in standard sample

表1 12種多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)品的回歸方程、相關(guān)系數(shù)及線性范圍

表2 添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的愈創(chuàng)木酚對(duì)鹵煮牛肉中12種PAHs含量的影響

ND表示未檢測(cè)出；同行字母不同，表示差異顯著(p<0.05)。

在鹵煮牛肉中添加愈創(chuàng)木酚對(duì)PAHs的形成具有顯著的(p<0.05)抑制作用。當(dāng)愈創(chuàng)木酚添加的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%時(shí)，含量最高的多環(huán)芳烴NA由對(duì)照組中的302.14 ng/g降為29.49 ng/g(p<0.01)，BaP由對(duì)照組的2.11 ng/g下降到1.30 ng/g(p<0.05)，PAH4和PAH12總含量也分別由對(duì)照組的19.74 ng/g和355.76 ng/g降低到10.49 ng/g和29.49 ng/g(p<0.05)。隨著愈創(chuàng)木酚添加的質(zhì)量濃度的增加，多種多環(huán)芳烴含量也會(huì)持續(xù)下降，在加入愈創(chuàng)木酚質(zhì)量濃度增加到1.00%時(shí)，NA、FLT、BaA、BPE和IPY含量已經(jīng)檢測(cè)不出，BaP含量、PAH4和PAH12總含量分別為0.20，0.70，2.78 ng/g。

從表2中還可以看出，Ac的含量隨著愈創(chuàng)木酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加出現(xiàn)了先增加后逐漸降低的過程，當(dāng)愈創(chuàng)木酚添加的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%時(shí)，含量達(dá)到最大，為5.38 ng/g，BPE的含量在未添加愈創(chuàng)木酚是沒有被檢測(cè)出，而當(dāng)添加了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%的愈創(chuàng)木酚時(shí)則被檢測(cè)出，含量為4.43ng/g，但隨著愈創(chuàng)木酚濃度的增加，則又為檢出。造成Ac和BPE兩種多環(huán)芳烴在鹵煮牛肉加工過程中這種變化的原因，可能是由于添加低濃度的抗氧化劑(質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%愈創(chuàng)木酚)會(huì)促進(jìn)它們的生成，而隨著抗氧化劑濃度的增加則又會(huì)抑制它們的生成。

愈創(chuàng)木酚是一種香精物質(zhì)，自然條件下存在于愈創(chuàng)木樹脂、松油和硬木干餾油中，同時(shí)也是煙熏液中主要的酚類物質(zhì)，具有特殊的芳香氣味[19]。目前主要采用煙熏液來熏制肉制品，煙熏液的添加量一般在2%～5%。根據(jù)煙熏液種類的不同，其中的酚類物質(zhì)量在50%～80%[19-20]。本實(shí)驗(yàn)對(duì)添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)愈創(chuàng)木酚的鹵煮牛肉進(jìn)行感官評(píng)定，發(fā)現(xiàn)鹵煮牛肉中添加愈創(chuàng)木酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%時(shí)，對(duì)鹵煮牛肉的風(fēng)味基本無影響，和未添加愈創(chuàng)木酚的鹵煮牛肉風(fēng)味類似；愈創(chuàng)本酚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.10%以上的實(shí)驗(yàn)組，則能感到較為明顯的愈創(chuàng)木酚特殊的芳香氣味。根據(jù)愈創(chuàng)木酚對(duì)鹵煮牛肉中多環(huán)芳烴的抑制效果，并結(jié)合感官評(píng)定的結(jié)果，選擇添加愈創(chuàng)木酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%作為較佳的添加量，在此濃度下，既不影響鹵煮牛肉的風(fēng)味又最大程度上抑制了多環(huán)芳烴的生成，BaP含量、PAH4總含量都低于歐盟標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2.3 愈創(chuàng)木酚的抗氧化性分析

2.3.1愈創(chuàng)木酚對(duì)DPPH自由基清除率的影響

愈創(chuàng)木酚對(duì)DPPH自由基清除情況實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2。從圖2可以看出，愈創(chuàng)木酚具有良好抗氧化能力，可有效清除DPPH自由基，清除能力與愈創(chuàng)木酚質(zhì)量濃度呈現(xiàn)依賴型關(guān)系，隨著愈創(chuàng)木酚質(zhì)量濃度的增加，DPPH自由基的清除率也逐步上升(p<0.05)。當(dāng)愈創(chuàng)木酚質(zhì)量濃度為0.5 mg/mL時(shí)，就可以清除實(shí)驗(yàn)溶液中半數(shù)以上的DPPH自由基，此時(shí)的清除率達(dá)到57.2%。在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，當(dāng)愈創(chuàng)木酚質(zhì)量濃度增加到4.0 mg/mL時(shí)， DPPH自由基的清除率達(dá)到最高，為到83.7%。陳亞等[21]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)沒食子酸丙酯(PG)的質(zhì)量濃度為1.0 mg/mL時(shí)的DPPH自由基清除率不到30%，遠(yuǎn)低于本實(shí)驗(yàn)相同濃度的愈創(chuàng)木酚溶液的64.2%；而Vc的質(zhì)量濃度為1.0 mg/mL時(shí)的DPPH自由基清除率達(dá)到80%，又明顯高于相同愈創(chuàng)木酚溶液，表明愈創(chuàng)木酚的DPPH自由基清除能力優(yōu)于PG而弱于Vc。喬立龍等[22]研究了質(zhì)量濃度為0.5～2.5 mg/mL的丁基羥基甲苯(BHT)的DPPH自由基清除率，呈現(xiàn)出的自由基清除能力與本實(shí)驗(yàn)中愈創(chuàng)木酚的測(cè)試結(jié)果相近。

圖2 愈創(chuàng)木酚對(duì)DPPH自由基清除率的影響Fig.2 DPPH free radical scavenging ability of guaiaco

圖3 愈創(chuàng)木酚對(duì)羥基自由基清除率的影響Fig.3 Hydroxyl free radical scavenging ability of guaiaco

2.3.2愈創(chuàng)木酚對(duì)羥基自由基清除率的影響

愈創(chuàng)木酚對(duì)羥基自由基清除結(jié)果見圖3。

從圖3可知，隨著愈創(chuàng)木酚質(zhì)量濃度的不斷增加，對(duì)羥基自由基的清除率也呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì)，但是在不同質(zhì)量濃度范圍表現(xiàn)的濃度依賴程度略有不同，在較低質(zhì)量濃度范圍(0～0.1 mg/mL)時(shí)，羥基自由基清除率線性斜率大(p<0.05)，在質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL時(shí)，清除率達(dá)到52.55%。在較高質(zhì)量濃度范圍(0.2～0.7 mg/mL)時(shí)，隨著愈創(chuàng)木酚質(zhì)量濃度的增加，羥基自由基清除率增加趨勢(shì)變緩，在愈創(chuàng)木酚質(zhì)量濃度為0.7 mg/mL時(shí)，羥基自由基清除率為92.17%。陳亞等[21]同時(shí)進(jìn)行Vc和PG對(duì)羥基自由基的清除率實(shí)驗(yàn)，當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到0.8 mg/mL時(shí)，Vc的清除率略低于90%，而PG的清除率僅僅略高于20%，本實(shí)驗(yàn)中愈創(chuàng)木酚的羥基自由基清除能力明顯優(yōu)于PG，略優(yōu)或接近于Vc。

2.3.3愈創(chuàng)木酚對(duì)ABST+自由基清除率的影響

圖4為愈創(chuàng)木酚對(duì)ABST+自由基清除情況的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由圖4可知，愈創(chuàng)木酚的濃度對(duì)ABST+自由基清除率具有顯著(p<0.05)依賴關(guān)系，但在不同濃度范圍內(nèi)表現(xiàn)出的濃度依賴程度略有不同。可以看出ABTS+自由基清除率隨愈創(chuàng)木酚濃度變化的趨勢(shì)，在愈木酚質(zhì)量濃度為0～0.05 mg/mL時(shí)增速較快，當(dāng)質(zhì)量濃度為0.05 mg/mL時(shí)，ABST+自由基清除率為81.96%；在質(zhì)量濃度為0.05～0.07 mg/mL增速相對(duì)較慢，當(dāng)質(zhì)量濃度為0.07 mg/mL時(shí)，ABST+自由基清除率為92.17%。

圖4 愈創(chuàng)木酚對(duì)ABTS+自由基清除率的影響Fig.4 ABTS radical scavenging ability of guaiaco

圖5 愈創(chuàng)木酚對(duì)牛肉中還原糖含量的影響Fig.5 Effects of guaiaco on reducing sugar content in beef

2.4 愈創(chuàng)木酚對(duì)鹵煮牛肉中還原糖含量的影響

愈創(chuàng)木酚與鹵煮牛肉中還原糖含量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖5。由圖5可知，愈創(chuàng)木酚對(duì)肉泥中還原糖有明顯影響(p<0.05)，并隨著添加濃度的增加呈現(xiàn)一定增加趨勢(shì)。新鮮肉泥中還原糖含量為0.28 mg/g，在鹵煮2 h，愈創(chuàng)木酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%條件下，即顯著增加肉泥中還原糖含量(p<0.05)；隨著愈創(chuàng)木酚濃度的增加，在0.10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下，增加不明顯。 當(dāng)愈創(chuàng)木酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到1.0%時(shí)，還原糖質(zhì)量濃度顯著(p<0.05)增加到1.08 mg/g。正常情況下牛肉在熱加工條件下，還原糖會(huì)和肉組織內(nèi)的氨基酸等多種物質(zhì)發(fā)生褪變美拉德反應(yīng)，這也是肉制品在鹵煮時(shí)獲得良好風(fēng)味的重要原因[23]。本實(shí)驗(yàn)中，隨著鹵煮液中愈創(chuàng)木酚添加比例的添加，肉餅中的還原糖卻呈現(xiàn)顯著上升趨勢(shì)，這很可能由于愈創(chuàng)木酚抑制了還原糖參加的美拉德反應(yīng)。這一結(jié)果也符合早期報(bào)道的，添加具有抗氧化性成分的物質(zhì)可以導(dǎo)致肉組織中還原糖含量的上升[24-25]。

2.5 愈創(chuàng)木酚對(duì)鹵煮牛肉中肌酐含量的影響

圖6 愈創(chuàng)木酚對(duì)牛肉中肌酐含量的影響Fig.6 Effects of guaiaco on creatinine content in beef

愈創(chuàng)木酚與鹵煮牛肉中肌酐含量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖6。由圖6可知，鹵煮2 h后，對(duì)照組牛肉肉泥中肌酐含量為2.8 mg/100 g，隨著愈創(chuàng)木酚在鹵煮牛肉中比例的增加，鹵煮牛肉中肌酐含量不斷增加，且在愈創(chuàng)木酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%條件下即可顯著增加牛肉肉泥中的肌酐含量(p<0.05)，在愈創(chuàng)木酚的比例達(dá)到0.10%后，隨著濃度比例的增加，肌酐含量繼續(xù)增加，但差異不顯著(p>0.05)。這可能主要是由于抗氧化劑抑制肌肉中肌酐參與的化學(xué)反應(yīng)，比如美拉德反應(yīng)，而美拉德反應(yīng)可以生成多種多環(huán)芳烴，這也可能是最終導(dǎo)致鹵煮牛肉中多環(huán)芳烴含量降低的原因[26]。

2.6鹵煮牛肉中多環(huán)芳烴與幾種疑似化合物的相關(guān)性

表3為由鹵煮牛肉中多環(huán)芳烴與幾種疑似化合物相關(guān)性的分析結(jié)果。由表3可知，通過Pearson(皮爾遜)相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)鹵煮牛肉中還原糖的含量和BaP含量呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)(皮爾遜相關(guān)系數(shù)=-0.983，p=0.017)，說明還原糖有可能是BaP形成系列化學(xué)反應(yīng)的重要的前體物質(zhì)。肌酐的含量和CHR(皮爾遜相關(guān)系數(shù)=-0.963,p=0.037)、BbFA(皮爾遜相關(guān)系數(shù)=-0.983,p=0.017)和BaP(皮爾遜相關(guān)系數(shù)=-0.943,p=0.027)的含量呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)，說明了肌酐有可能是CHR、BbFA和BaP三種多環(huán)芳烴的前體物質(zhì)或者參與前體物質(zhì)的合成轉(zhuǎn)化。

表3 鹵煮牛肉中多環(huán)芳烴與幾種疑似化合物的相關(guān)性

3 結(jié) 論

愈創(chuàng)木酚對(duì)鹵煮牛肉中PAHs的生成具有顯著(p<0.05)的抑制作用，并且隨著愈創(chuàng)木酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不斷增加，其抑制效果也增強(qiáng)。在添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%的愈創(chuàng)木酚時(shí)，鹵煮牛肉中PAHs含量可控制在歐盟所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限之內(nèi)，同時(shí)又可以將其對(duì)風(fēng)味的影響降低到最低。

愈創(chuàng)木酚具備優(yōu)良的抗氧化活性，對(duì)DPPH自由基、羥基自由基和ABST+都具有良好的清除能力。鹵煮牛肉中還原糖和肌酐含量，隨著愈創(chuàng)木酚質(zhì)量濃度的添加，都呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，Pearson相關(guān)性分析表明，鹵煮牛肉中還原糖可能是參與BaP形成的前體物質(zhì)，而肌酐也有可能是BaP、CHR、BbFA形成的前體物質(zhì)。

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EffectsofGuaiacolonFormationofPolycyclicAromaticHydrocarbonsinStewedBeef

CHEN Yan1, YANG Xiao1, TU Zehui1, NIE Wen1, CAI Kezhoul,*, ZHANG Jing2, HU Bin3, CHEN Conggui1, JIANG Shaotong1
(1.CollegeofFoodScienceandEngineering/KeyLaboratoryforAgriculturalProductsProcessingofAnhuiProvince,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China; 2.AnhuiHuaibeiProductivityPromotionCenter,Huaibei235000,China; 3.AnhuiGrainandOilQualityInspectionStation,ChinaNationalSupervisionandExaminationCenterforFoodstuffQuality,Hefei230031,China)

The aim of the present study was to investigate the effect of different concentrations (0.05%-1.00%) of guaiacol on the formation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in stewed beef. The results showed that guaiacol could notably inhibit/reduce the contents of benzo(a)pyrene (BaP), ∑PAH4, and ∑PAH12 (p<0.05). The contents of BaP, ∑PAH4, and ∑PAH12 in stewed beef were reduced from 2.11, 19.74, 355.76 ng/g to 1.30, 10.49, 29.49 ng/g respectively with 0.05% guaiacol. With the reduction of BaP and PAHs in beef, the concentrations of reducing sugar and creatinine were significantly increased. By Pearson correlation analysis, the concentration of reducing sugar and the content of BaP were significantly correlated (p<0.05) in the stewed beef, and the concentration of creatinine was remarkably associated the contents of BaP, CHR, and BbFA (p<0.01). Antioxidant analysis showed that guaiacol had good DPPH free radicals, hydroxyl radicals and ABST+free radical scavenging ability. These results indicated that guaiacol could inhibit the formation of PAHs which might be correlated with the precursors of sugar and creatinine.

guaiacol; stewed beef; polycyclic aromatic hydrocarbons; oxidation resistance; Pearson correlation coefficient

10.3969/j.issn.2095-6002.2017.05.006

2095-6002(2017)05-0032-09

陳炎， 楊瀟， 屠澤慧， 等. 愈創(chuàng)木酚對(duì)鹵煮牛肉中多環(huán)芳烴含量的影響[J]. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào)，2017,35(5):32-40.

CHEN Yan, YANG Xiao, TU Zehui, et al. Effects of guaiacol on formation of polycyclic aromatic hydrocarbons in stewed beef[J]. Journal of Food Science and Technology, 2017,35(5):32-40.

TS251.52

A

2017-02-20

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31501585)；科技部農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化基金項(xiàng)目(2014GB2C300007)。

陳 炎，男，碩士研究生，研究方向?yàn)槿庵破芳庸ぃ?/p>

*蔡克周，男，副教授，博士，主要從事畜禽產(chǎn)品加工與副產(chǎn)物綜合利用方面的研究，通信作者。

(責(zé)任編輯：葉紅波)