原料及加工工藝對包餡魚肉卷N-亞硝胺含量的影響

王 洋，熊鳳嬌，李秀明，周 偉，吳晨燕，馬儷珍,,*

（1.天津農(nóng)學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院，天津市水產(chǎn)生態(tài)及養(yǎng)殖重點實驗室，天津 300384；2.天津農(nóng)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)分中心，天津 300384）

N-亞硝胺廣泛存在于熏制、油炸[1]、腌制[2-3]等各類水產(chǎn)制品[4]中，其是由胺類與氮氧化物反應(yīng)生成的毒性化合物，對人體健康極為有害，尤其是揮發(fā)性N-亞硝胺具有致癌性[5]。魚糜制品是以冷凍魚漿為主要原料，添加輔料斬拌，成型后經(jīng)水煮、油炸等熱處理而制成的風(fēng)味水產(chǎn)品。熊鳳嬌等[6]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，魚豆腐、風(fēng)味烤魚卷等各類魚糜制品中均含有揮發(fā)性N-亞硝胺。

食品中N-亞硝胺的含量可能受到多種因素影響，亞硝酸鹽是N-亞硝胺的底物，其含量越高，產(chǎn)品中N-亞硝胺含量也越高[7-8]。脂肪的比例及種類會影響N-亞硝胺的含量[9]，脂肪氧化產(chǎn)生的醛、酸、酮等小分子物質(zhì)對N-亞硝胺的形成有促進(jìn)作用[10-11]。另外，加工條件會影響N-亞硝胺的合成，如高溫可促進(jìn)N-亞硝胺的合成[7]，因此經(jīng)高溫烹調(diào)的油炸魚、煙熏魚中普遍含有揮發(fā)性N-亞硝胺[1,12]。然而，目前魚糜制品中N-亞硝胺的形成規(guī)律和影響因素并未見報道。

包餡魚肉卷是一種消費量較大的魚糜制品，本研究探究包餡魚肉卷加工過程中皮和餡的N-亞硝胺含量及相關(guān)理化指標(biāo)（硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reaction substances，TBARs）值、亞硝酸鹽和揮發(fā)性鹽基氮（total volatile nitrogen，TVB-N）含量）的動態(tài)變化，確定影響包餡魚肉卷中N-亞硝胺含量的主要因素，為工業(yè)生產(chǎn)中控制魚糜制品中N-亞硝胺的含量提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

包餡魚肉卷皮和餡料原料及加工過程中的樣品，取自國內(nèi)某魚糜加工廠。

N-亞硝胺的混合標(biāo)準(zhǔn)品（均為色譜純）：N-二甲基亞硝胺（N-nitrosodimethylamine，NDMA）、N-甲基乙基亞硝胺（N-nitrosoethylmethylamine，NMEA）、N-二乙基亞硝胺（N-nitrosodiethylamine，NDEA）、N-二丙基亞硝胺（N-nitrosodinpropylamine，NDPA）、N-二丁基亞硝胺（N-nitrosodi-n-butylamine，NDBA）、N-亞硝基哌啶（N-nitrosopiperidine，NPIP）、N-亞硝基吡咯烷（N-nitrosopyrrolidine，NPYR）、N-亞硝基嗎啉（N-nitrosomorpholine，NMOR）和N-亞硝基二苯胺（N-nitrosodiphenylamine，NDPheA） 美國Sigma公司；氯化鈉、硼砂、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、硫代巴比妥酸（thiobarbital acid，TBA）、三氯乙酸、氯仿、氧化鎂混懸液、硼酸吸收液、鹽酸、甲基紅及次甲基藍(lán)混合指示劑（均為分析純） 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

安捷倫7890A氣相色譜儀 美國安捷倫公司；固微相萃取（solid-phase microextraction，SPME）裝置、PDMS/DVB/CAR萃取頭 美國Supelco公司；TU-1800紫外分光光度計 日本Hmadzu公司。

1.3 方法

1.3.1 包餡魚肉卷加工工藝

包餡魚肉卷餡：主要原料為雞小胸、油蔥、雞皮、SH-52、玉米淀粉及6號膠。首先在斬拌機(jī)中放入雞小胸進(jìn)行斬拌至糊狀；然后加入大蒜瓣、復(fù)合磷酸鹽、肉精膏進(jìn)行斬拌；斬拌至糊狀之后加入食鹽、白砂糖、葡萄糖、I＋G、香料粉等小料以及6號膠、玉米淀粉、SH-52、雞皮、色素等，繼續(xù)斬拌（鹽擂）。

包餡魚肉卷皮：主要原料為帶魚漿、6號膠、SH-52、乳化漿、乳化雞皮、增味劑、I＋G、蝦肉卷誘惑紅及蝦肉卷紅曲紅。在斬拌機(jī)中放入帶魚漿慢速斬至糊狀；加入保水劑（復(fù)合磷酸鹽）、乳化漿；加入大蒜瓣，繼續(xù)斬拌至細(xì)膩無顆粒，加入海鮮味液態(tài)香精慢速斬拌；加入食鹽、白砂糖、葡萄糖、I＋G等小料斬拌（鹽擂）均勻；加入乳化雞皮快速斬拌；加入6號膠斬拌；最后加入SH-52，斬拌均勻。

皮料與餡料混合成型后，于水中煮制，至漂浮于水面后迅速冷卻。本研究在不同時間點先后從工廠采購2 批樣品，每個樣品各項指標(biāo)均至少平行測定3 次。采集皮和餡的原料、關(guān)鍵工藝點半成品及成品，每個取樣點取樣約200 g，取完立即放入裝有冰袋的泡沫箱中運(yùn)回實驗室，并于－20 ℃冷凍貯藏，14 d內(nèi)完成各項指標(biāo)的測定。

1.3.2 理化指標(biāo)測定

TBARs值：參考Faustman等[13]的方法；TVB-N含量：參照GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》[14]中的半微量定氮法；亞硝酸鹽含量：參照GB/T 5009.33—2010《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》[15]；N-亞硝胺含量：參考楊華等[16]的方法，采用SPME裝置進(jìn)行樣品前處理，結(jié)合氣相色譜儀檢測9 種揮發(fā)性N-亞硝胺的含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003軟件整理實驗數(shù)據(jù)，SigmaPlot 12.5繪圖軟件作圖，Statistix 8.1軟件分析標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2 結(jié)果與分析

2.1 包餡魚肉卷餡加工過程中的各項理化指標(biāo)變化

表1 包餡魚肉卷餡加工過程中的理化指標(biāo)變化Table 1 Physicochemical changes during the processing of stuffed fi sh roll fi lliinngg

由表1可知，包餡魚肉卷餡的原料中雞小胸的TVB-N含量為（11.86±0.40） mg/100 g，雞皮中未檢出TVB-N。加工過程中添加肉精膏使餡料的TVB-N含量顯著增加至（13.41±2.80） mg/100 g，但鹽擂時的TVB-N含量降至（8.11±0.20） mg/100 g，終成品餡料的TVB-N含量更低，僅為（4.07±0.30） mg/100 g。

包餡魚肉卷餡的主要原料雞小胸的TBARs值為（0.05±0.01） mg/kg，雞皮中為（0.17±0.02） mg/kg，表明二者的脂肪氧化水平均很低；但經(jīng)過斬拌以后（添加少量肉精膏后），餡料的TBARs值顯著增加至（0.72±0.02） mg/kg，進(jìn)一步鹽擂后餡料成品的TBARs值繼續(xù)上升至（1.12±0.20） mg/kg，表明斬拌和鹽擂使魚肉卷餡料發(fā)生了脂肪氧化。原因可能是斬拌及鹽擂過程中，原料中的油脂與空氣頻繁接觸，發(fā)生了初級氧化，產(chǎn)生丙二醛等小分子物質(zhì)[17]。

包餡魚肉卷餡加工過程的亞硝酸鹽含量始終較低，為0.46～1.83 mg/kg，餡料成品中的含量只有（1.93±0.20） mg/kg，這一水平與肉中天然存在的亞硝酸鹽含量相當(dāng)[18]。包餡魚肉卷餡料的亞硝酸鹽含量在加工過程中逐漸增加（從（0.46±0.10） mg/kg到（1.93±0.20） mg/kg），這可能是由于部分硝酸鹽在加工過程中被還原成為亞硝酸鹽[7]。

2.2 包餡魚肉卷餡加工過程中的N-亞硝胺含量變化

由表2可知，在包餡魚肉卷餡主要原料中共檢測出4 種N-亞硝胺。NDMA僅在原料油蔥中檢出，含量為（27.51±5.10） μg/kg；NDEA在原料油蔥、SH-52和玉米淀粉中檢出，含量分別為（3.39±1.80）、（0.38±0.10）、（0.11±0.00） μg/kg；各原料中均檢出NMEA，原料SH-52中NMEA含量最高，為（4.33±0.60） μg/kg，其次為玉米淀粉，含NMEA（1.71±0.40） μg/kg，其他原料油蔥、雞皮、6號膠及雞小胸中的NMEA含量分別為（0.49±0.20）、（0.12±0.00）、（0.11±0.00）、（0.17±0.10） μg/kg。岳雷等[19]在雞腿肉中并未檢出NMEA，但檢出NDEA、NPIP和NPYR，這可能是由于不同部位雞肉中N-亞硝胺的種類及含量有差異。NDPheA僅在原料6號膠中檢出，含量為（0.82±0.30） μg/kg。

表2 包餡魚肉卷餡主要原料中的N-亞硝胺含量Tabllee 22 N-nitrosamine contents in the main ingredients of stuffed fi sh roll fi lliinngg

圖1 包餡魚肉卷餡加工過程中的N-亞硝胺含量變化Fig. 1 Changes in N-nitrosamine contents during the processing of stuffed fi sh roll fi lling

由圖1可知，NDMA含量在添加肉精膏后最高，為（11.4±1.9） μg/kg，添加色素后其含量有所下降，為（4.8±1.1） μg/kg，魚肉卷餡成品中NDMA含量最低，為（1.9±0.2） μg/kg。NDEA在添加肉精膏后含量最高，為（4.0±1.2） μg/kg，加色素后含量下降，成品中含量明顯降低，為（2.5±0.4） μg/kg。NMEA在添加肉精膏后含量最高，為（13.7±2.1） μg/kg，加入色素進(jìn)行斬拌后其含量變化不大，餡料成品中NMEA的含量降至（6.1±1.2） μg/kg。說明3 種N-亞硝胺的含量在加工過程中逐漸降低。

2.3 包餡魚肉卷皮加工過程中的各項理化指標(biāo)變化

由表3可知，原料帶魚漿的TVB-N含量為（4.65±0.20） mg/100 g，乳化雞皮的TVB-N含量為（0.74±0.40） mg/100 g，較低的TVB-N含量表明原料很新鮮。鹽擂后魚肉卷皮的TVB-N含量較原料顯著增加至（10.86±0.90） mg/100 g，這可能是離子強(qiáng)度增加、溫度上升和內(nèi)源酶作用的結(jié)果[20]。添加雞皮乳化后魚肉卷皮的TVB-N含量繼續(xù)增加至（11.75±0.80） mg/100 g，但在添加可增強(qiáng)魚糜制品凝膠特性的變性淀粉SH-52和6號膠后，魚肉卷皮的TVB-N含量顯著下降。煮制完成后，終成品的TVB-N含量為（7.36±0.30） mg/100 g?？傮w而言，包餡魚肉卷皮加工過程中的TVB-N含量呈先上升后下降的趨勢，但其含量始終較低。

肉中脂肪氧化產(chǎn)生的小分子物質(zhì)能與TBA反應(yīng)生成TBARs，TBARs值常用來表示脂肪氧化程度[21]。原料帶魚漿的TBARs值較低，為（0.36±0.00） mg/kg，乳化雞皮的TBARs值較高，為（0.95±0.10） mg/kg，這可能是由于乳化雞皮中脂肪含量豐富，容易發(fā)生氧化。包餡魚肉卷皮在斬拌過程中的TBRAs值隨著加入物質(zhì)而波動，這種波動可能與所加物質(zhì)的氧化性和抗氧化性以及體系中脂肪和氧化還原物質(zhì)的可接觸性有關(guān)。蒸煮后成品的TBARs值由（0.30±0.10） mg/kg顯著上升至（0.86±0.00） mg/kg，表明加熱促進(jìn)了脂肪氧化[22]。

包餡魚肉卷皮的原料帶魚漿、乳化雞皮中的亞硝酸鹽含量分別為（2.92±0.20）、（2.04±0.10）mg/kg，斬拌過程中亞硝酸鹽含量緩慢上升，但始終低于4.00 mg/kg。

2.4 包餡魚肉卷皮加工過程中的N-亞硝胺含量變化

由表4可知，包餡魚肉卷皮各主要原料中檢出的揮發(fā)性N-亞硝胺主要有NDEA、NMEA、NPIP和NDPheA，并未檢出危害性最強(qiáng)的NDMA。添加劑蝦肉卷誘惑紅中NDEA含量最高，為（12.56±3.10） μg/kg；蝦肉卷紅曲紅和I＋G中NDEA含量較高，分別為（5.16±1.70）、（3.62±1.20） μg/kg；其他原料中NDEA含量均低于3.00 μg/kg，其中6號膠、乳化漿及乳化雞皮中并未檢出NDEA。NMEA在添加劑蝦肉卷誘惑紅中含量最高，為（15.26±2.50） μg/kg；原料I＋G、SH-52以及增味劑中NMEA含量較高，分別為（5.48±1.40）、（4.33±0.60）、（3.27±1.10） μg/kg；其余原料中NMEA含量均低于3.00 μg/kg。NPIP僅在原料I＋G中檢出，含量為（8.13±1.40） μg/kg。NDPheA僅在原料6號膠中檢出，含量為（0.82±0.30） μg/kg。

我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2762—2012《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》[23]規(guī)定：肉以及肉制品中NDMA的含量不超過3.0 μg/kg，水產(chǎn)動物及其制品中的NDMA含量不超過4.0 μg/kg，而對其他食品中N-亞硝胺的限量標(biāo)準(zhǔn)沒有明確規(guī)定?？傮w而言，包餡魚肉卷皮各種原料中的N-亞硝胺含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，但因含有少量揮發(fā)性N-亞硝胺，其潛在的危害性不容忽視。

圖2 包餡魚肉卷皮加工過程中主要揮發(fā)性N-亞硝胺的含量變化Fig. 2 Changes in N-nitrosamine contents during the processing of stuffed fi sh roll skin

在包餡魚肉卷皮加工關(guān)鍵工藝點取樣分析，考察加工過程中各種N-亞硝胺的含量變化。由圖2可知，包餡魚肉卷皮中只檢測到NDEA和NMEA，而NDPA、NPIP、NDPheA、NMOR、NDBA及NPYR均未檢出。包餡魚肉卷皮中NDEA和NMEA的含量在加工過程中呈先上升后下降的趨勢，鹽擂時，二者的含量均達(dá)到最高值，在加入乳化雞皮快速斬拌（乳化）、加入6號膠進(jìn)行斬拌后，二者含量均明顯下降，加入SH-52以及加熱制成品環(huán)節(jié)對2 種N-亞硝胺含量影響不大。

3 討 論

包餡魚肉卷的皮和餡的原料中分別含有少量的揮發(fā)性N-亞硝胺，在加工過程中揮發(fā)性N-亞硝胺快速生成，尤其是NDMA、NMEA和NDEA經(jīng)過鹽擂階段快速積累。

鹽擂是在魚糜中加入適量食鹽、白砂糖、葡萄糖等小料，并斬拌均勻的過程。鹽擂的主要目的是增加肌原纖維蛋白溶解性，改善魚糜的凝膠特性，但這一過程為N-亞硝胺的生成提供了底物和反應(yīng)條件。首先，魚糜制品富含內(nèi)源酶，在斬拌過程中肌原纖維蛋白溶解性增強(qiáng)，更易被水解酶類降解，并進(jìn)一步在轉(zhuǎn)氨酶作用下生成胺類，本研究檢測到斬拌過程中魚肉卷TVB-N含量升高，與這一推測相吻合。二級胺是形成N-亞硝胺的直接底物[24-25]，能夠促進(jìn)其合成。另外，斬拌的機(jī)械力可以破壞肉中的肌纖維膜系統(tǒng)，使脂類物質(zhì)充分與氧氣接觸，加快脂肪氧化[12]。本研究也檢測到餡和皮在加工過程中TBARs值呈現(xiàn)明顯上升趨勢。而研究表明，脂肪氧化產(chǎn)生的丙二醛等可以促進(jìn)N-亞硝胺的形成[1]。此外，蛋白質(zhì)的氧化也會增加N-亞硝胺的合成[26]。另一方面，盡管在肉餡斬拌過程中采取了控溫措施，但斬拌過程中溫度高于4 ℃且略有上升[27]，這一條件下N-亞硝胺仍可緩慢合成[28-29]。N-亞硝胺含量在加工后期（乳化、加膠、成型）均呈下降趨勢，一方面是由于這些加工過程不斷加入其他原料（冰水等），降低了體系中物質(zhì)的質(zhì)量濃度。另一方面，NDMA和NMEA等N-亞硝胺有揮發(fā)性，可能隨著加工的進(jìn)行而揮發(fā)[30]。因此終產(chǎn)品中每種N-亞硝胺的含量并不高（1.90～8.63 μg/kg），其中危害性較大的NDMA，在魚肉卷成品餡料中含量為（1.9±0.2） μg/kg，而在皮中并未檢出，符合國家限量標(biāo)準(zhǔn)。

魚糜制品不屬于人為添加亞硝酸鹽的腌制品，但其易生成胺類物質(zhì)，可與原料中微量的亞硝酸鹽反應(yīng)，生成少量N-亞硝胺。盡管魚糜制品中N-亞硝胺含量并不高，但其對消費者的潛在危害不容忽視。目前，對于魚糜制品中N-亞硝胺的分析和控制研究并不多見。鑒于魚糜制品在中國消費量巨大，建議研究人員開展研究，優(yōu)化魚糜制品加工工藝，尤其是加強(qiáng)對于鹽擂過程的控制，評價和開發(fā)適用于魚糜制品的亞硝化抑制劑[31]。

4 結(jié) 論

包餡魚肉卷餡的原料中含有NDMA、NMEA和NDEA 3 種揮發(fā)性N-亞硝胺，皮的原料中揮發(fā)性N-亞硝胺主要有NDEA和NMEA。包餡魚肉卷餡和皮加工過程中的TVB-N含量均逐漸降低，而TBRAs值和亞硝酸鹽含量逐漸升高。鹽擂是魚肉卷中N-亞硝胺形成的主要環(huán)節(jié)，建議在實際生產(chǎn)中加強(qiáng)對鹽擂溫度的控制，并開發(fā)適用于魚糜制品的N-亞硝胺抑制劑[31]，從而降低魚糜制品中N-亞硝胺的含量，提高其食用安全性。