高溫處理對羊肉中主要有害物質的影響

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產生不利影響，如促使亞硝酸鹽、反式脂肪酸和多環芳烴等有害物質的增加。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加工中的食品添加劑，具有發色、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化為具有強致癌性的亞硝基化合物[3-4]。目前關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以不同方式排列構成的有機化合物，具有較強的誘癌作用，在環境、生物體及食品中都有存在，食品中的PAHs主要源于不恰當的烹制方式，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種有害物質還未進行系統研究。

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的影響，為系統評價橫山羊肉品質提供參考，同時為人們選擇有害物質較少的肉制品高溫處理方式提供一定理論依據。

1 材料與方法

1.1 原料選擇

橫山羊腿部肉，購于榆林洋洸農牧業有限公司，-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 主要試劑及儀器設備

反式油酸甲酯標準品：Sigma-Aldrich公司產品；PAHs混合標準品：Sigma-Aldrich公司產品。

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

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]，結合家庭烹飪的實際條件，在多次預實驗的基礎上，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 肉品質指標測定方法

1.4.1 亞硝酸鹽質量分數測定 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 反式油酸質量分數測定 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蒸發，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-質譜 （GCMS）檢測。以反式油酸標準品峰面積和質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量分數。

1.5 統計分析

所有標品及樣品均重復測定3次，結果取平均值。試驗數據均采用Microsoft Excel進行計算，SPSS 21.0中ANOVA進行方差分析和多重比較。

2 結果與分析

2.1 高溫處理后羊肉中亞硝酸鹽測定結果

經煎、炸、烤3種高溫處理后橫山羊肉中亞硝酸鹽質量分數測定結果見圖1。對照組中亞硝酸鹽質量分數為3.76 mg/kg，與之相比，3種高溫處理均可顯著增加其質量分數（p＜0.05），其中4 min煎制處理的羊肉中亞硝酸鹽質量分數最高，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，亞硝酸鹽質量分數隨處理時間延長逐漸增加 （p＜0.05）。對于炸制，同煎制結果相似，處理時間越長，亞硝酸鹽質量分數越高（p＜0.05），其中3 min處理組羊肉中亞硝酸鹽質量分數最低，為13.17 mg/kg。對于烤制，160℃處理的羊肉中亞硝酸鹽質量分數最低，180℃質量分數最高（p＜0.05）。考慮到亞硝酸鹽對人體健康的不利影響[17]，煎制以2～3 min較優，炸制以3～4 min較優，烤制以160℃較優。

圖1 3種高溫處理下羊肉中亞硝酸鹽質量分數測定結果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量分數測定結果

經煎、炸、烤3種高溫處理后橫山羊肉中C18：1trans-9質量分數測定結果見圖 2。 對照組中 C18：1trans-9的質量分數為0.21 g/kg，與之相比，3種高溫處理均可顯著增加其質量分數 （p＜0.05），其中4 min和5 min炸制處理羊肉中C18：1trans-9質量分數較高，分別為 5.24 g/kg 和 8.01 g/kg，其他處理組的 C18：1trans-9質量分數主要介于2～3 g/kg之間，可見煎、炸、烤高溫處理對羊肉中C18：1trans-9質量分數影響較大。對于煎制，不同處理時間對羊肉中C18：1trans-9質量分數影響差異不顯著（p＞0.05）。 對于炸制，羊肉中 C18：1trans-9質量分數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。對于烤制，160℃和180℃烤制的羊肉中C18：1trans-9質量分數差異不明顯（p＞0.05），200 ℃處理的羊肉中C18：1trans-9質量分數顯著增加（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，炸制以3 min較優，烤制以160～180℃較優。

2.3 高溫處理后羊肉中多環芳烴測定結果

圖2 3種高溫處理下羊肉中C18：1 trans-9質量分數測定結果Fig.2 Results of C18：1 trans-9with three high-temperature treatments on goat meat

經煎、炸、烤3種高溫處理后橫山羊肉中PAHs測定結果見表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量分數，所有處理組都可增加苣質量分數（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、苣質量分數無顯著影響（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]蒽質量分數均低于4 min，但苯并[a]蒽質量分數較高（p＜0.05）；2 min 處理的羊肉中苯并[k]熒蒽質量分數最低（p＜0.05）。對于炸制，不同處理時間對羊肉中萘、苣質量分數無影響（p＞0.05）；除不具有致癌性的菲外，3 min處理的羊肉中其他PAHs質量分數均最低（p＜0.05）。對于烤制，160℃處理的羊肉中萘質量分數低于 180 ℃（p＜0.05），菲和苯并[a]芘質量分數最低（p＜0.05），芘質量分數與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]熒蒽質量分數較低（p＜0.05）。考慮到PAHs的致癌性[19]，煎制以2～3 min較優，炸制以3 min較優，烤制以160℃較優。

表1 3種高溫處理下羊肉中PAHs測定結果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，并能和胃內胺類物質形成亞硝胺，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含量有關。法律對亞硝酸鹽的使用量及殘留量有強制性規定，我國《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》規定，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，羊肉中亞硝酸鹽質量分數較高，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，炸制以3～4 min較優，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，引發內皮功能改變和系統炎癥等，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最大攝取量應低于總能量的1%；丹麥食品法律規定油脂中TFAs質量分數不得超過2%；美國、加拿大要求強制性標示食品中TFAs質量分數；荷蘭、日本等國家也在探討食品中TFAs的最低限量[27]。橫山羊肉中質量分數最多的 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的質量分數，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質量分數無明顯差異。4 min和5 min炸制的羊肉中C18：1trans-9質量分數較高，這與相關報道[30-31]焙烤和油炸食品中TFA含量較高的結果一致。在200℃下烤制的羊肉中C18：1trans-9質量分數較高，其原因可能是順式脂肪酸在高溫作用下異構化轉變為TFAs[32]。因此，就 C18：1trans-9質量分數而言，煎制處理以 2～4 min較優，炸制以3 min適宜，烤制以160～180℃適宜。

PAHs種類較多，含4個及以下苯環的PAHs稱為 “輕PAHs”，含4個以上苯環的PAHs稱為 “重PAHs”，重PAHs性質更穩定，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]關于煎炸、烤制和煙熏食物中多環芳烴研究結果相似，其主要原因是烹制溫度過高時，肉中有機物受熱分解，經過環化、聚合等反應生成 PAHs，致使羊肉中PAHs的組分及含量發生改變[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]關于不同熱源和燃料烤制面包所得結果一致。歐盟規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]芘質量分數均低于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的質量分數，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質量分數較高，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質量分數會增加的結果一致。

4 結語

煎、炸、烤3種高溫處理方式對橫山羊肉中有害物質影響較大，且不同處理時間及溫度條件下各有害物質差異也較大。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類有害物質的含量較低。