食品有害成分—高级脂肪氧化终产物的生成机理及其控制研究

目前，食品安全对人类健康的影响已成为全世界人民共同关注的焦点。高级脂肪氧化终产物作为食品加工和储存过程中产生的有害成分之一，对其生理毒性的研究日益广泛，而对其在食品中的生成机理及控制手段的研究也逐渐引起了科学家们的重视。基于此，本课题将在完成典型高级脂肪氧化终产物结构鉴定的基础上，对由脂肪过氧化物与蛋白质组成的非水相简单模式体系在不同反应条件下反应底物及高级脂肪氧化终产物的浓度进行跟踪测定，进而明确各种反应条件对高级脂肪氧化终产物形成的影响作用，得到脂肪过氧化物和高级脂肪氧化终产物之间定性和定量的对应关系。在此基础上，以脂肪氧化现象较为严重ALEs含量较高的高温油炸食品作为研究对象，监测不同加工、储存条件下高级脂肪氧化终产物的含量变化规律，进一步探讨高级脂肪氧化终产物在油炸食品中的形成机理，探索其在食品体系中的抑制途径，提高食品安全。

本课题主要研究了脂肪氧化终产物（ALEs）的形成机理及控制方法。以MDA、HNE、蔗糖、葡萄糖、亚油酸与赖氨酸、β-乳球蛋白等为反应模拟体系，通过溶剂萃取及固相微萃取技术结合UPLC-MS/MS技术建立了检测ALEs化合物中HAS、CML和CEL的快速、灵敏度高、精密度高的方法；研究了蔗糖、葡萄糖、亚油酸与赖氨酸、β-乳球蛋白等模拟反应体系中CML和CEL的形成规律，考察温度和时间以及金属离子对CML和CEL生成的影响；以油条、面包、饼干、肉制品等油炸、烘焙和膨化食品为实际食品加工体系，考察产品原料、成分、加工方式、水分活度、杀菌方式、保藏方法以及辐照加工等对CML和CEL生成的影响，以及不同烹调方式及条件对牛肉饼中杂环胺形成的影响；并初步探讨了5种香辛料对食品中ALEs形成的抑制效果。结果表明，温度的升高和Fe离子的存在可以促使油脂氧化，促进ALEs的形成；糖、油、蛋白反应体系中，CML和CEL的形成主要是来自糖反应途径，亚油酸氧化途径贡献相对较小；在实际体系中，水分、热处理温度、蛋白含量、脂肪含量和还原糖含量以及加工工艺对CML和CEL含量有显著影响，较高的加工温度、较长时间以及较低的水分含量会导致较高含量的CML和CEL；中等强度的辐照、较高的储藏温度以及避光的储藏条件容易促进CML和CEL的形成；铁锅煎烤牛肉饼时产生的铁离子促进了杂环胺的形成，用微波炉和烤箱烹调不易产生杂环胺；添加高良姜、香叶、花椒和麻椒等香辛料对于ALEs的生成具有不同程度的抑制作用，其抑制机制可能是由于香辛料中含有具有清除自由基和抗氧化功能的物质如酚类物质淬灭了反应中所需的自由基和清除了苯乙醛上的活性羰基。该研究成果对于控制高温加工食品中危害成分ALEs化合物的形成具有重要的理论和实践指导意义。