[00130463]肉制品加工中蛋白和脂肪氧化与N-亚硝胺形成的关系研究

一、课题来源与背景 亚硝酸盐在肉品工业中所起的作用非常重要,它在肉腌制时加入使得肉品能发色、抑菌、抗氧化和提高风味,但硝酸盐或亚硝酸盐和胺类物质反应会产生对消费者健康有害的亚硝基化合物（N-nitro compounds）。亚硝胺是毒性和危害作用很强的一类化学致癌物质。本试验主要针对肉制品加工中,蛋白氧化与N-亚硝胺形成的关系展开研究。 二、研究目的与意义 蛋白质氧化产物可能直接作为N-亚硝胺形成的前体物,或间接影响含氮化合物与硝化剂形成亚硝胺的反应。因此,研究肌肉蛋白氧化对肉品中N-亚硝胺形成的影响及其二者之间的关系具有重要的意义。 三、 主要论点与论据 蛋白质在肉制品加工过程中形成的氨基酸或胺类物质在适宜条件下可与发色剂NaNO3或NaNO2 反应形成N-亚硝胺,而N-亚硝胺是毒性和危害作用很强的一类化合物。本项目重点研究肉品贮藏和加工过程中蛋白和脂肪氧化与N-亚硝胺形成的关系,这对实际生产中如何有效地控制N-亚硝胺的形成具有重要意义。本课题主要研究了体外模拟亚硝化反应中,反应温度、反应时间、pH、底物浓度对N-亚硝胺形成的影响;肌原纤维蛋白（MP）经羟基自由基（oOH）氧化系统氧化后,研究不同氧化程度的蛋白与N-亚硝胺形成的关系;利用鲜肉高氧气调包装冷藏和冻肉反复冻融循环创造两种具有不同氧化程度的肌肉模型,研究这些氧化后的蛋白和脂肪与N-亚硝胺形成关系;利用氧化程度不同的原料肉,将其加工成肉制品（NaNO2添加量和加热温度不同）,研究肉制品中N-亚硝胺的形成情况;研究香辛料和抗氧化剂对阻断肉制品中N-亚硝胺形成的抑制效果。研究结果表明,亚硝化反应体系中的pH和反应温度对N-亚硝胺的形成起决定作用;在NaNO2和二甲胺盐酸盐（DMAoHCl）的亚硝化反应体系中,如果直接加入羟基自由基（oOH）氧化系统（H2O2/FeCl3/Asc,HRGS）可以明显抑制NDMA的形成,而肌原纤维蛋白（MP）在用HRGS氧化系统氧化后再加入NaNO2进行亚硝化反应时,亚硝基二乙胺（NDEA）的形成量最高,如果氧化后的肌原纤维蛋白（MP）经缓冲液漂洗3次后再进行亚硝化反应,NDEA的形成量比未漂洗组降低了69.6%～77.8%,说明漂洗过程可明显降低N-亚硝胺的形成;高氧气调包装的猪肉在冷藏过程中容易发生蛋白和脂肪的氧化,且氧化程度越高,NDEA形成量越高。如果高氧气调包装前经过300 mg/kg茶多酚处理的鲜猪肉,可明显抑制冷藏过程中猪肉蛋白和脂肪的氧化,同时亦控制了N-亚硝胺的形成;猪肉的反复冻融循环过程促进了猪肉的蛋白和脂肪氧化,而且肌浆蛋白（SP）的氧化速率明显高于肌肉均浆液和MP,氧化程度越强,NDEA形成量越高。因此,在肉品冻藏过程中应防止温度波动,避免反复冻融引起蛋白氧化,进而可控制N-亚硝胺的形成;利用氧化程度不同的原料肉加工成肉制品,发现原料肉氧化程度越大,产品中N-亚硝胺形成量越多,而加工前原料肉的漂洗过程可明显降低N-亚硝胺的形成。在肉制品加工中,香辛料如生姜、八角和丁香以及抗氧化剂茶多酚均可有效地控制肉制品中N-亚硝胺的形成。 四、 创见与创新 （1）国外目前虽有关于蛋白质氧化的一些报道,但是关于蛋白质氧化与亚硝胺形成之间的关系研究未见报道。 （2）尽管有文献报道采用不同的氧化系统对蛋白质氧化变化进行研究,但是充分考虑肌肉蛋白质加工中存在的三种氧化系统,对肌肉蛋白进行氧化,以及研究氧化蛋白质的结构变化、蛋白质游离基的形成及其衍生物与亚硝胺形成的关系未见报道。 五、 社会经济效益,存在问题 本项目的研究得出结论,通过控制肉制品加工中的蛋白和脂肪氧化,即可降低肉制品中亚硝胺的形成,为生产出安全优质的肉制品提供了理论基础,具有很强的社会经济效益。 在课题研究过程中遇到2 方面的问题。 ①本课题主要研究肌肉蛋白和脂肪氧化与N-亚硝胺形成的关系,测定脂肪的氧化主要用到TBARS 值,这个值重现性非常好,但关于蛋白氧化比较复杂,有时很难更准确地判定蛋白的氧化程度。 ②肌肉是一个复杂的系统,肌肉中脂肪氧化会促进蛋白氧化,蛋白氧化也会反过来导致脂肪氧化,而且蛋白和脂肪氧化的产物非常复杂,会形成许多小分子物质,这些小分子物质有些正是亚硝化反应的前体物,会导致N-亚硝胺的形成。所以肉制品加工中蛋白和脂肪氧化与N-亚硝胺形成之间的关系可以很明确,他们之间呈显著的正相关关系,但机理非常复杂,还有待于进一步深入研究。