[论文荐读]肉制品熟制过程中杂环胺控制技术研究进展
《肉类研究》2019年33卷7期刊载了 哈尔滨商业大学食品工程学院的张根生、王铁钧、谢春丽、倪雪、丁一丹 的论文《 肉制品熟制过程中杂环胺控制技术研究进展 》。 肉制品在高温熟制过程中，其内源性成分形成许多毒性化合物，其中包括杂环胺，杂环胺具有强大的细菌诱变活性和致癌性，在熟肉制品食用量逐年增加的情况下对人体存在健康风险。
哈尔滨商业大学食品工程学院的张根生、王铁钧、谢春丽、倪雪、丁一丹 对近些年杂环胺的控制技术研究进展进行综述，包括杂环胺的类别和结构差异、杂环胺的形成机理和影响因素，并分别从不同方面概括其抑制手段和效果差异，此外还介绍了杂环胺在人体内部的代谢消化情况，为肉制品中杂环胺的抑制技术研究提供理论依据。 杂环胺最早在1979年被发现，之后各类杂环胺也被相继研究并且根据不同的结构进行分类。 不同种类杂环胺的反应产物和形成条件不同，氨基咪唑氮杂芳烃（2-氨基-3-甲基咪唑并[4,5-f ]喹啉（2-amino-3-methylimidazo[4,5-f ]quinoline，IQ）类）以氨基酸、肌酸和葡萄糖为主要反应物，生成喹啉类、喹喔啉类和吡啶类； 氨基咔啉类（非IQ类）主要以蛋白质或氨基酸为主要反应物，生成α -咔啉类、β -咔啉类、γ -咔啉类和δ -咔啉类。 由于杂环胺是经过热化学反应形成的，所以反应温度的不同导致形成的杂环胺种类也不同，温度在100～300 ℃时生成的主要为IQ类杂环胺，300 ℃以上则主要生成非IQ类杂环胺。 杂环胺由杂环和含氮化合物组成，它主要依靠前体物质通过美拉德反应形成，主要分为2 类。 此外，还提出另一种生成机理： 生成的N ,N -二烷基吡嗪离子来自于乙二醛单烷基亚胺，并通过由二乙醇醛氨基化合物形成的中间体氧化后生成自由基，再通过肌酸酐反应生成杂环胺化合物，但是这种机理目前还存在其他的争议。 非IQ类杂环胺生成是通过热反应生成自由基进行的，首先利用葡糖胺重排反应将色氨酸在高温条件下进行重排，形成Norharman并将产物脱水，然后环氧的孤对电子会辅助阿马多利产物发生消去反应，形成氧鎓离子，经过分子取代和环化形成四氢化-β -咔啉，再经氧化后形成氨基咔啉类杂环胺。 杂环胺的前体物质由氨基酸、肌酸和糖类组成，不同肉类所含有的这些前体物质含量也不同，肉类是在高温熟制过程中形成的杂环胺，除了前体物质，加工条件也对杂环胺的生成有很大影响，加工条件又包括加热方式、加工时间和加工温度等。 而相比于前体物质，加工条件更容易被改变，能够对杂环胺的形成进行更加快速、准确的控制。 此外，肉类本身含有很多的水分，而水对于水溶性前体物质具有迁移作用，肉制品在加热烹调过程中蒸发出一定量的水分，附着在肉的表面，进而形成杂环胺。 煎炸、烧烤肉类时需要用到不同种类的油，而其中含有不同的脂肪酸、软脂酸和硬脂酸等，因此采用不同的油加工出来的肉制品所含有的杂环胺数量也不同。 由于杂环胺的生成与前体物有直接关系，因此可以从原料出发，对其进行一定的加工处理后再进行烹饪。 微波处理就是一种高效的预处理方法，微波可以使前体物含量较多的原料肉汁液浸出，使前体物减少，杂环胺生成量随之减少。 添加抗氧化剂被公认为是抑制杂环胺生成的最有效手段之一，它可以清除杂环胺形成过程中的自由基，破坏反应的进行。 有机硫化合物是一种能够有效抑制非酶褐变反应的物质，研究表明，大蒜、洋葱和柠檬汁均属于有机硫化物，并且添加后达到了预期的抑制效果，由于美拉德反应是杂环胺生成的关键步骤，硫化物通过其成分中的谷胱甘肽、L -半胱氨酸、L -胱氨酸和脱氧蒜素抑制诱变剂的形成，阻断美拉德反应，从而控制杂环胺生成。 苯乙醛是PhIP形成过程中的中间体，研究发现，有许多化合物可以与之反应形成加合物，进而阻断杂环胺的生成。 研究发现，向肉类中添加一定量的大豆蛋白后再进行加工可以一定程度减少杂环胺的生成，猜测可能是大豆蛋白增加了样品的持水量，从而使前体物质的转移变少，杂环胺的形成也就减少。 糖等碳水化合物也是形成杂环胺的重要前体，例如，添加不同的低聚糖也会阻碍前体物质的运输，从而导致杂环胺的形成减少。 一些水果提取物中富含较多的酚类，可以抵制杂环胺生成。 抑制杂环胺的目的是要尽可能减少人体对其的摄入量，但不是所有手段均能达到完全抑制的效果，人体仍会不可避免地吸收一小部分，这部分杂环胺就要经过人体代谢，应减小其产生的影响。 近些年研究出的杂环胺控制手段越来越多，本文阐述了杂环胺的种类及影响因素，抑制杂环胺主要从添加抗氧化剂、硫化物和其他天然提取物等方面出发。 通过建立模型评价来代替实验研究是目前国外使用较多的方法，但还要不断优化。 目前研究出的杂环胺抑制方法中，某些方法仍存在争议和不足，还需要更深层次的探究。 如何安全、高效地在杂环胺形成过程中对其进行抑制是未来研究的一个突破口，还包括杂环胺生成时与其他有害物之间是否存在关联性的探究，综合分析并建立标准评价体系，从而有效保障人体健康。
张根生, 王铁钧, 谢春丽, 等. 肉制品熟制过程中杂环胺控制技术研究进展[J]. 肉类研究, 2019, 33(7): 67-73.DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20190516-108. http://www.rlyj.net.cn ZHANG Gensheng, WANG Tiejun, XIE Chunli, et al. Recent progress in development of control technologies for heterocyclic amines during cooking of meat products[J]. Meat Research, 2019, 33(7): 67-73. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20190516-108. http://www.rlyj.net.cn
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