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烘焙类食品具有独特的口感、风味、即食、耐贮藏等特性,深受广大消费者的喜爱。然而,近年来研究发现热加工伴生化学危害物氯丙醇酯(Monochloropropanediol esters,MCPDEs)和缩水甘油酯(Glycidyl esters,GEs)在高脂烘焙类食品中广泛存在。毒理学数据表明MCPDEs和GEs在体内脂肪酶的作用下会被水解为3-氯丙醇和缩水甘油,而水解物具有肾脏毒性和基因毒性,已被国际癌症机构分别列为“2B”和“2A”级致癌物。长期摄入含有这类危害物的高脂烘焙类食品对消费者健康存在极大潜在威胁,从而引发了人们对高脂烘焙类食品安全问题的担忧。目前,欧盟委员会已对相关食品中MCPDEs和GEs设立限量标准。因此,为有效控制MCPDEs和GEs的形成,保障高脂烘焙类食品的营养与安全,本课题首先建立了高脂烘焙类食品中MCPDEs和GEs的同步检测方法并对市售传统高脂烘焙类食品中MCPDEs和GEs的含量水平进行调查;在此基础上,选取酥性饼干作为高脂烘焙类食品焙烤加工体系,探讨焙烤条件和油脂原料对酥性饼干中MCPDEs和GEs的形成及产品感官特性的影响;最后,选择食品中常用的安全营养成分L-半胱氨酸作为酥性饼干产品中MCPDEs和GEs的抑制剂,探究其可能的抑制机制。主要研究内容和结果如下:(1)高脂烘焙类食品中MCPDEs和GEs同步检测方法的建立及含量水平调查建立了一种同时测定高脂烘焙类食品中3-MCPDEs、2-MCPDEs和GEs的GC-MS检测方法。方法学验证结果如下:3-MCPDEs和2-MCPDEs的检出限为0.0089 mg/kg,定量限为0.0296 mg/kg,GEs的检出限和定量限分别为0.0159 mg/kg和0.0528 mg/kg,平均加标回收率在83.3%~98.0%之间,相对标准偏差在2.94%~5.90%之间,这表明本方法具有较高灵敏度、准确度和重现性,能够满足高脂烘焙类食品中这三种危害物的同步准确定量检测的要求。对市售传统高脂烘焙类食品中MCPDEs和GEs的含量水平调查结果表明,所有样品中均普遍存在3-MCPDEs、2-MCPDEs和GEs,样品中含量分别在0.03~0.94 mg/kg、0.01~0.43 mg/kg和0~0.47 mg/kg之间。其中,酥性饼干类产品中三种危害物含量水平较高。(2)焙烤条件和油脂原料对酥性饼干中MCPDEs和GEs形成及其品质的影响选取酥性饼干为高脂烘焙类食品焙烤加工体系,探讨了焙烤条件和油脂原料对酥性饼干中MCPDEs和GEs形成及产品品质的影响。结果表明:在焙烤过程中3-MCPDEs、2-MCPDEs和GEs的含量均呈现先增大后降低的趋势,这表明焙烤过程促进了酥性饼干中三种危害物的生成,且危害物的生成和降解是同时发生的,反应的平衡受到焙烤温度和时间的共同影响。在确定最佳焙烤条件的基础上,筛选不同种类及来源的油脂原料,考察其对酥性饼干中3-MCPDEs、2-MCPDEs和GEs含量的影响,结果表明:油脂原料是影响酥性饼干中3-MCPDEs、2-MCPDEs和GEs水平的重要因素,其中以棕榈油、黄油、人造黄油(植物黄油)、猪油等为油脂原料均会导致产品中这三种危害物的形成,而红棕榈油作为油脂原料显著降低了酥性饼干中危害物的含量。同时,以红棕榈油作为油脂原料不仅满足酥性饼干感官品质要求,其富含的天然营养成分β-胡萝卜素和VE也赋予了产品良好的色泽以及更高的营养价值。(3)L-半胱氨酸对酥性饼干中MCPDEs和GEs的抑制作用及其品质变化的影响研究选取MCPDEs和GEs含量较高的棕榈油和稻米油配方饼干为食品基质,研究了L-半胱氨酸的添加对酥性饼干中MCPDEs和GEs的抑制作用以及对产品品质的影响。结果表明:L-半胱氨酸的添加可以有效降低酥性饼干中3-MCPDEs、2-MCPDEs和GEs的含量,其抑制效率随着添加量的增加而增大,当添加量为0.08%时,对酥性饼干中3-MCPDEs、2-MCPDEs和GEs的抑制效率分别达22.39%~35.89%、16.08%~33.97%和28.70%~30.98%,表现出比抗氧化剂TBHQ更高的抑制效率。利用电子自旋共振(ESR)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术进一步探究了L-半胱氨酸和TBHQ对酥性饼干中MCPDEs和GEs的可能抑制机制。研究发现,与TBHQ的自由基清除机制不同,L-半胱氨酸并不是通过自由基清除作用来抑制MCPDEs和GEs的生成,推测其可能是通过直接取代反应和开环反应来降低MCPDEs和GEs的含量。同时,L-半胱氨酸的添加也赋予酥性饼干新风味,提高酥性饼干的表面亮度,增加酥性饼干的酥脆性。因此,L-半胱氨酸作为一种安全营养成分不仅提升了产品的营养感官品质,而且有效降低了酥性饼干中危害物的含量,这为高品质低危害物酥性饼干的生产提供了新思路。