高溫處理對羊肉中主要有害物質(zhì)的影響

高天麗， 李林強， 張 蘭， 劉永峰， 廖 晶， 趙 晶

（陜西師范大學 食品工程與營養(yǎng)科學學院，陜西 西安 710062）

煎、炸、烤是3種較普遍的肉類高溫處理方式，煎肉、炸肉及烤肉以其誘人的色澤和獨特的風味深受廣大消費者青睞，但過度的高溫處理會對肉品質(zhì)產(chǎn)生不利影響，如促使亞硝酸鹽、反式脂肪酸和多環(huán)芳烴等有害物質(zhì)的增加。亞硝酸鹽主要指亞硝酸鈉和亞硝酸鉀，是國家允許用于肉及肉制品生產(chǎn)加工中的食品添加劑，具有發(fā)色、護色、抑菌、防腐等作用[1-2]。但過量食用會導致人體缺氧，對健康有較大危害，且在一定條件下可轉(zhuǎn)化為具有強致癌性的亞硝基化合物[3-4]。目前關(guān)于亞硝酸鹽的研究主要集中于熟肉制品中使用量和殘留量的調(diào)研及測定方法的建立[5-6]。反式脂肪酸（TFAs）是分子中含有一個或多個反式雙鍵的非共軛不飽和脂肪酸，大量食用含TFAs的食物會加速動脈硬化，導致心腦血管疾病、糖尿病和老年癡呆等[7-8]。C18：1trans-9作為食品中主要的TFAs對其研究較少。PAHs是由兩個或兩個以上苯環(huán)以不同方式排列構(gòu)成的有機化合物，具有較強的誘癌作用，在環(huán)境、生物體及食品中都有存在，食品中的PAHs主要源于不恰當?shù)呐胫品绞?，如燒烤、煎炸、煙熏等[9-11]。然而，對于煎、炸、烤高溫處理羊肉中亞硝酸鹽、TFAs及PAHs 3種有害物質(zhì)還未進行系統(tǒng)研究。

鑒于此，作者選用陜西橫山羊肉，分別進行煎、炸、烤高溫處理，并對處理后羊肉中亞硝酸鹽、C18：1trans-9和PAHs 3種有害物質(zhì)進行研究，從而確定不同時間或溫度梯度下3種高溫處理方式對羊肉中有害物質(zhì)的影響，為系統(tǒng)評價橫山羊肉品質(zhì)提供參考，同時為人們選擇有害物質(zhì)較少的肉制品高溫處理方式提供一定理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 原料選擇

橫山羊腿部肉，購于榆林洋洸農(nóng)牧業(yè)有限公司，-20℃冷凍儲藏。食鹽、料酒、花椒、八角、小茴香、桂皮、植物油、姜、大蔥等輔料均購于西安華潤萬家超市。

1.2 主要試劑及儀器設(shè)備

反式油酸甲酯標準品：Sigma-Aldrich公司產(chǎn)品；PAHs混合標準品：Sigma-Aldrich公司產(chǎn)品。

2010 ultra單四極桿氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：日本島津公司產(chǎn)品；Breeze1525高效液相色譜儀、Waters2487紫外檢測器：美國Waters公司產(chǎn)品；HC-C18色譜柱 （5 μm，4.6 mm×250 mm）： 美 國Agilent公司產(chǎn)品。

1.3 處理方式

冷凍橫山羊肉在4℃冰箱中解凍24 h，剔除表面筋膜和脂肪，分割為1 cm×1 cm×3 cm的肉塊。取分割好的肉樣2000 g，平均分為10組，每組200 g，每組約15～20塊。隨機取其中1組作為對照組（不做任何處理），另外9組為試驗組。作者參考已報道的方法[12-14]，結(jié)合家庭烹飪的實際條件，在多次預(yù)實驗的基礎(chǔ)上，確定了3種高溫處理工藝及時間和溫度梯度。9個試驗組分別按如下方式處理：

取分割好的肉樣200 g，清洗干凈后加入50 mL水，添加輔料，攪拌均勻后浸漬60 min，分別進行煎、炸、烤處理，制品冷卻至室溫，用于分析檢測。

煎制處理：加油50 mL，肉樣在RT2135多功能電磁爐 226～228℃下分別煎制 2、3、4 min， 煎至處理時間一半時翻面一次。

炸制處理：加油200 mL，肉樣在RT2135多功能電磁爐 226～228℃下分別炸制 3、4、5 min， 炸制過程中不斷攪拌。

烤制處理：不加油，肉樣分別在YXY-90A電熱食品烘爐160、180、200℃的溫度下烤制40 min，烤至20 min時翻面一次。

1.4 肉品質(zhì)指標測定方法

1.4.1 亞硝酸鹽質(zhì)量分數(shù)測定 按照《食品安全國家標準 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》（GB 5009.33-2010）中分光光度法進行測定。

1.4.2 反式油酸質(zhì)量分數(shù)測定 取5 g剪碎的肉樣，加入 100 mL V（氯仿）∶V（甲醇溶液）=2∶1，連接冷凝回流裝置，于40℃水浴提取30 min，加20 mL飽和氯化鈉溶液靜置，分層后取下層溶液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，分離得脂肪粗提物備用。按照《動植物油脂 脂肪酸甲酯制備》（GB/T 17376-2008）中三氟化硼法對脂肪粗提物進行甲酯化。甲酯化后的樣品及反式油酸標準品在相同條件下進行氣相色譜-質(zhì)譜 （GCMS）檢測。以反式油酸標準品峰面積和質(zhì)量濃度建立標準曲線，采用峰面積外標法分析樣品中反式油酸的質(zhì)量分數(shù)。

1.5 統(tǒng)計分析

所有標品及樣品均重復(fù)測定3次，結(jié)果取平均值。試驗數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel進行計算，SPSS 21.0中ANOVA進行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 高溫處理后羊肉中亞硝酸鹽測定結(jié)果

經(jīng)煎、炸、烤3種高溫處理后橫山羊肉中亞硝酸鹽質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果見圖1。對照組中亞硝酸鹽質(zhì)量分數(shù)為3.76 mg/kg，與之相比，3種高溫處理均可顯著增加其質(zhì)量分數(shù)（p＜0.05），其中4 min煎制處理的羊肉中亞硝酸鹽質(zhì)量分數(shù)最高，為32.53 mg/kg，超過了《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760-2014）[16]中規(guī)定的最大殘留量30.00 mg/kg，其他高溫處理條件下羊肉中亞硝酸鹽含量主要在10～25 mg/kg之間，可見煎、炸、烤高溫處理對羊肉中亞硝酸鹽含量影響較大。對于煎制，亞硝酸鹽質(zhì)量分數(shù)隨處理時間延長逐漸增加 （p＜0.05）。對于炸制，同煎制結(jié)果相似，處理時間越長，亞硝酸鹽質(zhì)量分數(shù)越高（p＜0.05），其中3 min處理組羊肉中亞硝酸鹽質(zhì)量分數(shù)最低，為13.17 mg/kg。對于烤制，160℃處理的羊肉中亞硝酸鹽質(zhì)量分數(shù)最低，180℃質(zhì)量分數(shù)最高（p＜0.05）?？紤]到亞硝酸鹽對人體健康的不利影響[17]，煎制以2～3 min較優(yōu)，炸制以3～4 min較優(yōu)，烤制以160℃較優(yōu)。

圖1 3種高溫處理下羊肉中亞硝酸鹽質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果Fig.1 Results of nitrite content with three hightemperature treatments on goat meat

2.2 高溫處理后羊肉中反式油酸質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果

經(jīng)煎、炸、烤3種高溫處理后橫山羊肉中C18：1trans-9質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果見圖 2。 對照組中 C18：1trans-9的質(zhì)量分數(shù)為0.21 g/kg，與之相比，3種高溫處理均可顯著增加其質(zhì)量分數(shù) （p＜0.05），其中4 min和5 min炸制處理羊肉中C18：1trans-9質(zhì)量分數(shù)較高，分別為 5.24 g/kg 和 8.01 g/kg，其他處理組的 C18：1trans-9質(zhì)量分數(shù)主要介于2～3 g/kg之間，可見煎、炸、烤高溫處理對羊肉中C18：1trans-9質(zhì)量分數(shù)影響較大。對于煎制，不同處理時間對羊肉中C18：1trans-9質(zhì)量分數(shù)影響差異不顯著（p＞0.05）。 對于炸制，羊肉中 C18：1trans-9質(zhì)量分數(shù)隨處理時間的延長逐漸增大（p＜0.05），其原因可能與處理時間越長，浸入羊肉中的植物油越多有關(guān)。對于烤制，160℃和180℃烤制的羊肉中C18：1trans-9質(zhì)量分數(shù)差異不明顯（p＞0.05），200 ℃處理的羊肉中C18：1trans-9質(zhì)量分數(shù)顯著增加（p＜0.05）。反式脂肪酸對人體健康有一定危害[18]，因此煎制以2～4 min較優(yōu)，炸制以3 min較優(yōu)，烤制以160～180℃較優(yōu)。

2.3 高溫處理后羊肉中多環(huán)芳烴測定結(jié)果

圖2 3種高溫處理下羊肉中C18：1 trans-9質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果Fig.2 Results of C18：1 trans-9with three high-temperature treatments on goat meat

經(jīng)煎、炸、烤3種高溫處理后橫山羊肉中PAHs測定結(jié)果見表1。對照組中只有萘和苣2種PAHs，其含量分別為 3.99 μg/kg 和 0.59 μg/kg，煎、炸處理的羊肉中檢測出8種PAHs，較對照組另檢出了菲、芘、苯并[a]蒽、苯并[k]熒蒽、苯并[a]芘和二苯并[a，h]蒽；烤制處理的羊肉中共檢測出7種PAHs，較煎、炸處理未檢出二苯并[a，h]蒽。較之對照組，部分處理組可增加羊肉中萘質(zhì)量分數(shù)，所有處理組都可增加苣質(zhì)量分數(shù)（p＜0.05），可見煎、炸、烤高溫處理對羊肉中PAHs影響較大。對于煎制，不同處理時間對羊肉中萘、苣質(zhì)量分數(shù)無顯著影響（p＞0.05）；2 min和3 min處理的羊肉中菲、芘、苯并[a]芘和二苯并[a，h]蒽質(zhì)量分數(shù)均低于4 min，但苯并[a]蒽質(zhì)量分數(shù)較高（p＜0.05）；2 min 處理的羊肉中苯并[k]熒蒽質(zhì)量分數(shù)最低（p＜0.05）。對于炸制，不同處理時間對羊肉中萘、苣質(zhì)量分數(shù)無影響（p＞0.05）；除不具有致癌性的菲外，3 min處理的羊肉中其他PAHs質(zhì)量分數(shù)均最低（p＜0.05）。對于烤制，160℃處理的羊肉中萘質(zhì)量分數(shù)低于 180 ℃（p＜0.05），菲和苯并[a]芘質(zhì)量分數(shù)最低（p＜0.05），芘質(zhì)量分數(shù)與180℃和200℃處理間無差異 （p＞0.05）；160℃和180℃處理的羊肉中苣和苯并[k]熒蒽質(zhì)量分數(shù)較低（p＜0.05）。考慮到PAHs的致癌性[19]，煎制以2～3 min較優(yōu)，炸制以3 min較優(yōu)，烤制以160℃較優(yōu)。

表1 3種高溫處理下羊肉中PAHs測定結(jié)果Table 1 Results of PAHs with three high-temperature treatments on goat meat μg/kg

3 討論

亞硝酸鹽能引起高鐵血紅蛋白癥，導致組織缺氧、血壓降低和血管擴張，并能和胃內(nèi)胺類物質(zhì)形成亞硝胺，對胃黏膜有較高的致癌作用[21-22]。煎、炸、烤3種高溫處理對羊肉中亞硝酸鹽含量有較大影響，其部分原因與不同處理條件下羊肉制品本身的干物質(zhì)含量有關(guān)。法律對亞硝酸鹽的使用量及殘留量有強制性規(guī)定，我國《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》規(guī)定，熏腌、燒烤、油炸等肉制品中亞硝酸鹽的使用量不得超過0.15 g/kg，最大殘留量為30 mg/kg[23]。試驗結(jié)果顯示除煎制4 min外，其他高溫處理組羊肉中亞硝酸鹽含量均未超過我國強制性標準規(guī)定的最大殘留量。煎制4 min、炸制5 min、烤制180℃和200℃時，羊肉中亞硝酸鹽質(zhì)量分數(shù)較高，不利于人體健康。因此，就亞硝酸鹽含量而言，煎制以2～3 min較優(yōu)，炸制以3～4 min較優(yōu)，烤制以160℃比較安全。

反式脂肪酸能增加人體中低密度脂蛋白，降低高密度脂蛋白，引發(fā)內(nèi)皮功能改變和系統(tǒng)炎癥等，大量TFAs還會降低細胞膜的通透性和對膽固醇的利用率[24-26]。WHO和 FAO建議TFAs最大攝取量應(yīng)低于總能量的1%；丹麥食品法律規(guī)定油脂中TFAs質(zhì)量分數(shù)不得超過2%；美國、加拿大要求強制性標示食品中TFAs質(zhì)量分數(shù)；荷蘭、日本等國家也在探討食品中TFAs的最低限量[27]。橫山羊肉中質(zhì)量分數(shù)最多的 TFAs 是 C18：1trans-9，與康旭升[28]、李書國等[29]的報道相同。3種高溫處理都增加了羊肉中C18：1trans-9的質(zhì)量分數(shù)，煎制和炸制主要是由于處理過程中加入的植物油所致，烤制主要是因為處理過程中的熱作用[30]。 煎制時間在 2～4 min 時，羊肉中 C18：1trans-9質(zhì)量分數(shù)無明顯差異。4 min和5 min炸制的羊肉中C18：1trans-9質(zhì)量分數(shù)較高，這與相關(guān)報道[30-31]焙烤和油炸食品中TFA含量較高的結(jié)果一致。在200℃下烤制的羊肉中C18：1trans-9質(zhì)量分數(shù)較高，其原因可能是順式脂肪酸在高溫作用下異構(gòu)化轉(zhuǎn)變?yōu)門FAs[32]。因此，就 C18：1trans-9質(zhì)量分數(shù)而言，煎制處理以 2～4 min較優(yōu)，炸制以3 min適宜，烤制以160～180℃適宜。

PAHs種類較多，含4個及以下苯環(huán)的PAHs稱為 “輕PAHs”，含4個以上苯環(huán)的PAHs稱為 “重PAHs”，重PAHs性質(zhì)更穩(wěn)定，毒性更強，其中苯并[a]芘為最具毒性的PAHs[33-34]。對照組中只存在萘和苣兩種輕PAHs，萘不具有致癌性；苣可能致癌，但其含量非常低，不足以對人體造成危害。3種高溫處理對羊肉中PAHs組分及含量有影響，這與陸紅梅等[11]關(guān)于煎炸、烤制和煙熏食物中多環(huán)芳烴研究結(jié)果相似，其主要原因是烹制溫度過高時，肉中有機物受熱分解，經(jīng)過環(huán)化、聚合等反應(yīng)生成 PAHs，致使羊肉中PAHs的組分及含量發(fā)生改變[35]。煎制和炸制處理的肉樣中重PAHs有苯并 [a]芘和二苯并[a，h]蒽，烤制處理肉樣中重 PAHs只有苯并[a]芘，其原因主要是羊肉在烤箱中烤制，其溫度較低、肉樣與熱源距離較遠且輻射受熱均勻，這與Rey-Salgueiro等[36]關(guān)于不同熱源和燃料烤制面包所得結(jié)果一致。歐盟規(guī)定熏肉及其制品中苯并[a]芘最大限量為 2 μg/kg，我國熏烤肉中苯并[a]芘限量為 5 μg/kg[37]。煎、炸、烤高溫處理后羊肉中苯并[a]芘質(zhì)量分數(shù)均低于2 μg/kg，且PAHs各組分含量明顯低于潘虹[20]研究的烤豬肉中PAHs的質(zhì)量分數(shù)，其主要原因是高溫處理過程中未采用明火直接加熱。當煎制時間為4 min、炸制時間為4 min和5 min、烤制溫度為180℃和200℃時，羊肉中大部分PAHs質(zhì)量分數(shù)較高，這與Rose等[38]研究的燒烤食物距熱源距離越近，燒烤時間越長，某些PAHs質(zhì)量分數(shù)會增加的結(jié)果一致。

4 結(jié)語

煎、炸、烤3種高溫處理方式對橫山羊肉中有害物質(zhì)影響較大，且不同處理時間及溫度條件下各有害物質(zhì)差異也較大。綜合分析評價3種高溫處理后羊肉中亞硝酸鹽、反式油酸和多環(huán)芳烴的種類與含量， 得出在 226～228 ℃下煎制 2～3 min、226～228℃下炸制3 min、160℃下烤制40 min，羊肉中3類有害物質(zhì)的含量較低。