輻照冷卻肉脂肪氧化控制及特異性輻解產(chǎn)物（2-十二烷基環(huán)丁酮）變化機制研究.pdf

1、食品安全關系著消費者的身體健康，已經(jīng)成為當今人類共同關心的焦點和熱門話題。由于肉品易于感染大腸桿菌O157:H7、沙門氏菌、肉毒梭狀桿菌等致病性細菌，關于肉品的食品安全事故頻發(fā)。另外，由于肉品衛(wèi)生質(zhì)量不達標，給我國國內(nèi)消費和國際貿(mào)易帶來很大障礙。輻照技術，作為一種物理加工手段，能徹底殺滅肉品中的致病微生物、腐敗性細菌等，從而可以提高肉品的衛(wèi)生安全性，保障人們的健康安全。但是輻照同時提高了肉品中自由基的生成速度，會引發(fā)自由基的鏈式反應，加

2、速脂肪氧化。由于輻照冷卻肉存在的“脂肪氧化”問題，使得輻照技術的殺菌和安全保障優(yōu)勢無法在冷卻肉等含脂食品上發(fā)揮，已成為抑制含脂輻照食品行業(yè)發(fā)展的技術瓶頸。 冷卻肉等含脂輻照食品的商業(yè)化應用、國際貿(mào)易以及輻照食品的市場監(jiān)管迫切需要檢測鑒定的方法和標準?？墒悄壳拔覈€未建立起含脂輻照食品的鑒定方法，對輻照食品的檢測方法研究也比較匱乏。2-烷基環(huán)丁酮(2-Alkylcyclobutanones，2-ACBs)是含脂輻照食品的特異性輻解

3、產(chǎn)物，研究表明是由食品中的脂肪酸或甘油三酸酯經(jīng)輻照形成，并且其含量與輻照食品所吸收的劑量呈正比。迄今為止，僅在輻照的含脂食品中發(fā)現(xiàn)2-ACBs，任何未輻照食品中從未檢測到此類化合物。因此可以利用2-ACBs檢測含脂食品是否經(jīng)過輻照，以及評估吸收的劑量。2-十二烷基環(huán)丁酮(2-dodecylcyclobutanone，2-DCB)是2-ACBs中的一種，是由食品中的棕櫚酸和棕櫚酸甘油酯輻解生成。它的烴基鏈較短且是飽和的，相對其它2-ACB

4、s更為穩(wěn)定，且由于存在于大部分食品中，棕櫚酸是含量較高的飽和脂肪酸，因此用其輻解物2-DCB作為檢測含脂輻照食品的主要標志性化合物尤顯得更為實用。 本論文以輻照冷卻肉脂肪氧化控制與特異性輻解產(chǎn)物2-DCB特性分析為主要研究目標，對影響輻照冷卻肉脂肪氧化的主要因素進行了研究；同時對2-DCB的定量分析方法、輻解形成的變化規(guī)律以及產(chǎn)生機制進行了研究。論文的主要內(nèi)容和研究成果具體如下： 1.確定了控制輻照冷卻肉脂肪氧化的最佳綜

5、合處理工藝。通過微生物指標(細菌總數(shù)、大腸桿菌、沙門氏菌、李斯特菌等)，感官評價(顏色、風味、滋味等)，脂肪氧化指標(過氧化值、硫代巴比妥酸值等)，蛋白質(zhì)指標(揮發(fā)性鹽基氮值)等幾個方面，綜合分析確定了輻照冷卻肉的最佳吸收劑量為2kGy～3kGy。在此劑量范圍內(nèi)，研究分析不同的抗氧化劑茶多酚、迷迭香、生育酚(VE)、叔丁基對苯二酚(TBHQ)、2,6-二叔丁基對甲酚(BHT)對抑制輻照冷卻肉脂肪氧化的影響，研究表明茶多酚在抑制輻照冷卻肉

6、脂肪氧化方面具有獨特的優(yōu)勢；通過四因素三水平正交實驗篩選出控制輻照冷卻肉脂肪氧化的最佳抗氧化劑組合；在前期實驗基礎上，分析不同的氧氣濃度對輻照冷卻肉脂肪氧化的影響；通過三因素三水平正交實驗，最終得出50mg/kg茶多酚+真空包裝+2kGy輻照處理能顯著抑制輻照冷卻肉中的脂肪氧化，形成有效延長冷卻肉貨架期和保持優(yōu)良品質(zhì)的最佳綜合處理工藝。 2.建立了含脂類輻照食品的鑒定方法標準—2-十二烷基環(huán)丁酮的氣相色譜(GC)/質(zhì)譜(MS)分

7、析法。通過考察洗脫劑類型、濃度及硅膠去活化程度對含脂輻照食品中輻解產(chǎn)物2-DCB的萃取效果，確定二元混合溶劑乙醚：正己烷(1:99)洗脫液和4％去活化程度硅膠作吸附劑為2-DCB提取的理想條件。此方法具有比歐盟標準EN1785方法操作成本更低、樣品承載量更大、檢測限更低的優(yōu)點。 3.建立了簡便、快捷的CO2超臨界流體(SFE-CO2)萃取—GC/MS定量分析2-DCB的方法。優(yōu)化了主要影響因素(萃取壓力、萃取溫度、萃取時間)及S

8、FE-CO2流速對含脂輻照食品中輻解產(chǎn)物2-DCB萃取效果的影響作用，確定最佳的萃取條件為：萃取壓力20MPa，萃取溫度70℃，萃取時間30min，SFE-CO2流速1ml/min。并且采用相同的樣品，從消耗時間、消耗溶劑、操作成本、提取效果等方面與歐盟標準方法EN1785進行了比較，結(jié)果表明，SFE-CO2方法不僅達到EN1785方法的萃取效果，操作時間縮短了近35％，溶劑用量減少60％，且操作成本更低。 4.首次系統(tǒng)地研究和

9、分析了輻照劑量、貯藏溫度、貯藏時間、包裝形式及自由基清除劑主要影響條件對含脂食品輻解產(chǎn)物2-DCB的產(chǎn)生和變化的影響規(guī)律。研究表明，輻解產(chǎn)物2-DCB的濃度隨著吸收劑量(0.5kGy-10.0kGy)的增大線性增加，而且貯藏一段時間后，這種線性關系依然存在；在一定溫度下貯藏，2-DCB的濃度呈規(guī)律性下降；包裝內(nèi)的氣氛(O2、N2、真空)對2-DCB的產(chǎn)生及貯藏過程中的穩(wěn)定性沒有顯著影響。由此得到，在可控條件下，不僅可以利用2-DCB鑒定

10、含脂食品是否經(jīng)過輻照，而且可以評估其吸收劑量。研究還表明，采用盡可能小的輻照劑量、避光包裝、低溫下貯藏及添加自由基清除劑均可減少含脂輻照食品中2-DCB的含量。 5.首次采用向樣品體系中加入不同自由基猝滅劑的方法，分析主要目標自由基在2-DCB產(chǎn)生過程中的影響作用，并依據(jù)前期實驗得到的2-DCB的變化規(guī)律，得出含脂輻照食品中輻解產(chǎn)物2-DCB的產(chǎn)生是一個自由基參與反應的過程；且促使2-DCB形成的主導自由基除了脂肪分子本身接受輻