肉类热加工过程中有害物质的形成与控制方法是什么？

肉类在煎炸、烧烤、蒸煮等加热过程中会产生令人愉悦的香气，但同时也伴随着多种有害物质的产生，如杂环胺、丙烯酰胺、反式脂肪酸、多环芳烃类等，这些物质会对人体健康造成极大危害。因此，探究肉类产品热加工过程中有害物质的成因及控制尤为重要。

主要有害物质种类及形成机制

杂环胺类化合物是在食物高温加热过程中产生的一类致癌、致突变性的化合物，化学结构是带杂环的伯胺，在油炸、烧烤类肉制品中十分常见。目前，油炸过程中已发现的杂环胺近30 种，按照其结构可以分为氨基咪唑氮杂芳烃类（极性杂环胺）和氨基咔啉类（非极性杂环胺）。

丙烯酰胺是食品热加工过程中通过美拉德反应生成的一种常见有毒有害物质。天然的反式脂肪酸来源于反刍动物（牛、羊）的脂肪组织及牛、羊乳制品。在油脂高温加热过程中，顺式脂肪酸由于温度、金属离子等影响，发生异构化反应，生成多种反式脂肪酸。特别是深度油炸时，当油温达到169～250 ℃甚至更高、反复加热、C＝C键的断裂、迁移、生成都会明显促进反式脂肪酸的形成。

目前认为肉类产品中多环芳烃的形成是由于肉制品在加热处理（烟熏、烧烤、油炸等）过程中，脂肪组织发生裂解、蛋白质高温分解以及糖等有机物的不完全燃烧或接触不完全燃烧物引起的。脂质中脂肪酸类物质在加热过程中可以环化成多环芳烃，另外脂肪酸类物质也可以和高度脂溶性多环芳烃类物质混溶，形成多环芳烃富集体。同时，烧烤过程中排放出的熏烟中含有大量多环芳烃类物质。

主要有害物质检测

常用的杂环胺检测方法主要有气相色谱-质谱联用法（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）、超高效液相色谱-串联质谱法（ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry，UPLCMS/MS）、高效液相色谱-紫外检测法、高效液相色谱-荧光检测法、高效液相色谱-电化学检测法。其中UPLC-MS/MS可以在很短时间内实现更多杂环胺的同步检测。

丙烯酰胺检测的前处理是比较重要的环节，主要包括提取、净化和衍生三部分。常用的提取方法有液-液提取、超声波提取、加速溶剂提取、固相微萃取、基体分散固相萃取等。常用的净化方法有物理方法、化学方法、固相萃取柱净化法、分散固相萃取。常用的衍生方法有溴化衍生、2-巯基苯甲酸衍生、甲基硅烷化衍生、电泳法、生物传感器法等。质谱是检测丙烯酰胺残留的常用方法。

目前反式脂肪酸的检测方法主要包括红外吸收光谱（infrared absorption spectroscopy，IRAS）法、Ag+离子薄层色谱（Ag+ thin layer chromatography，Ag+-TLC）法、毛细管电泳法、GC-MS、反相高效液相色谱法、拉曼光谱法、综合二维气相色谱法。对于反式脂肪酸的分析，IRAS法可以准确测定独立双键的数量，快速方便，但检测灵敏度和准确性不高。Ag+-TLC可以从顺式异构体中分离出反式异构体，与反式双键不发生作用，缺点是难以分析出反式脂肪酸的谱带，只能粗略分析。

肉品中多环芳烃类物质在检测前需经过超声辅助萃取、固相萃取、固相微萃取、索氏提取、微波辅助萃取、加速溶剂萃取等方法进行前处理。多环芳烃的检测方法主要有GC-MS、LC-MS、表面增强拉曼光谱法、毛细管电泳法、酶联免疫吸附法及二阶激光质谱法等。

主要有害物质控制措施

控制肉品热加工过程中杂环胺的生成可以主要从前体物质、加热条件、原料肉和油种类四方面着手。

极性杂环胺前体物质主要是氨基酸、碳水化合物、肌酸（肌酐），苯丙氨酸通过Strecker降解产生苯乙醛，苯乙醛与肌酸酐反应生成羟醛加合物，这种加合物脱水生成羟醛缩合物，羟醛缩合物与苯乙醛反应生成甲醛，肌酸酐降解生成氨，甲醛与氨进一步反应生成PhIP。非极性杂环胺通过高温热解产生，其主要前体物质是氨基酸和蛋白质。

分离鉴定出含量较少却对热加工过程中有害物质及风味物质形成有重要作用的前体和中间体，明确这些化合物的反应机理，对于促进肉类产品热加工过程中香气的形成和减少有害物质生成有重要意义。

通过控制加热温度、加热时间、改善加热方法等手段可以抑制肉类热加工过程中产生的丙烯酰胺类有害物质。控制油温可有效抑制反式脂肪酸的生成，此外，控制催化剂含量、搅拌速率、氢化压力等措施都可以减少反式双键的形成。肉品热加工过程中，减少煎炸油的反复使用，严格控制反式脂肪酸的产生，对肉品行业的发展及人类健康至关重要。

目前国内外对于肉类产品中多环芳烃类的控制措施主要是改善加热工艺，如改善不合理的烧烤、油炸条件，寻找合适的加热温度、合理控制时间等措施都能降低多环芳烃生成量。此外，采用远红外热源、电加热、间接加热等新加工手段加热肉品，避免肉品与炭火直接接触等措施均能有效减少多环芳烃的产生。

结语

肉类食品热加工过程中产生的一系列有害物质严重影响消费者身体健康，同时制约着肉制品行业的发展。

杂环胺、丙烯酰胺、反式脂肪酸、多环芳烃类物质均有一定的致癌性，目前对肉类产品热加工过程中有害物质的研究和控制主要集中于热加工条件的改善、加工参数的优化以及新技术的开发与各类食品添加剂的使用。然而对于肉品加热过程中有害物质的生成机理、转化机制、迁移规律、新检测技术的研究还需要进一步深入研究。

对肉类产品热加工过程中产生的有害物质控制方法的研究仍然是肉制品加工领域重要的研究方向之一。如何平衡肉类产品热加工过程中促进风味物质生成和控制有害物质产生之间的量效关系，最大程度保留风味物质的同时减少有害物质的产生，对于肉类产品食用安全性最大化具有重要意义和价值。

End

作者：李诗萌、喻倩倩、董展廷、孙林、程蓓、孙承锋

文章来源：肉类热加工过程中有害物质的形成与控制研究进展，肉类研究

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