油炸与空气烘焙对脆皮猪肉杂环胺形成及感官品质的影响机制比较研究

本研究针对高温肉制品中杂环胺(HAAs)的形成机制问题，系统比较了油炸(140-220°C)与空气烘焙(160-200°C)对脆皮猪肉中HAAs生成及品质的影响。通过UPLC-MS/MS定量分析发现油炸样品总HAAs显著高于烘焙组，但致癌性HAAs(IQ/MeIQx)仅在烘焙样品中稳定检出(2.46-2.83 ng/g)。结合电子鼻与低场核磁共振(LF-NMR)技术，揭示油炸工艺通过更强美拉德反应保留更多结合水，显著提升多汁感。研究为平衡食品安全与感官品质提供了工艺优化依据。

　　

高温烹饪的肉制品总是让人又爱又怕——金黄酥脆的外皮下，可能隐藏着具有致癌风险的杂环胺(HAAs)。这类物质被国际癌症研究机构(IARC)列为2A类致癌物，尤其在油炸和烘焙食品中含量较高。但令人困惑的是，两种主流烹饪方式对HAAs形成的调控机制始终未有定论。更棘手的是，消费者既想享受酥脆口感，又担忧健康风险，这种"美味与安全"的矛盾该如何破解？

江南大学食品科学与技术学院的研究团队在《Food Nutrition》发表的最新研究给出了科学答案。通过系统比较油炸(140-220°C,180-260秒)和空气烘焙(160-200°C,12-20分钟)对脆皮猪肉的影响，研究人员采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)定量10种HAAs，结合电子鼻、低场核磁共振(LF-NMR)和质构分析等技术，首次揭示了加工方式对HAAs形成的差异化调控机制。

关键技术方法包括：通过UPLC-MS/MS检测游离态和结合态HAAs含量；利用电子鼻分析18种传感器响应值表征挥发性风味物质；采用LF-NMR测定水分横向弛豫时间(T₂)；使用质构仪进行硬度、凝聚性等物性分析；同时监测前体物质(肌酸、肌酐、葡萄糖)的动态变化。

3.1 脆皮猪肉的理化特性

研究发现油炸样品在180°C/220秒时L*值(亮度)下降最显著，而烘焙需16-18分钟才能达到相似褐变效果。质构分析显示油炸样品硬度(3414.91→11083.68 g)和咀嚼性随温度升高显著增加，但凝聚性降低，这与蛋白质变性程度直接相关。

3.2 HAAs前体物质测定

肌酸含量在油炸220秒达峰值(111.46 μmol/g)，而葡萄糖在220°C时几乎耗尽(0.10 mg/g)。烘焙过程中前体消耗更缓慢，但200°C时葡萄糖异常升高(5.49→1.48 mg/g)，可能与淀粉降解和HAAs生成竞争有关。

3.3 不同加工方式的HAAs形成

油炸样品总HAAs(83.39 ng/g)显著高于烘焙组(27.46 ng/g)，但致癌性HAAs(IQ/MeIQx)仅在烘焙样品中稳定检出(2.46-2.83 ng/g)。非极性HAAs(如Norharman)易与蛋白质结合，在油炸220°C时结合态占比达55.7%。

3.5 电子鼻评价

油炸样品在醛类(S2传感器58.2 vs 27.4 a.u.)和含硫化合物(S4传感器42.7 vs 18.9 a.u.)响应值较烘焙高2.1倍，证实其更强烈的美拉德反应。主成分分析(PCA)显示油炸条件间香气差异更显著。

3.6 水分分布解析

LF-NMR显示油炸样品结合水(T₂₁)含量最高，游离水(T₂₃)质子密度图像亮度更强，这与其更佳的多汁性口感直接相关。

这项研究突破性地揭示：虽然油炸工艺通过油脂介导的热传导加速HAAs生成，但其短时高温特性反而抑制了某些致癌性HAAs的形成；而烘焙虽总HAAs较低，但长时间加热导致特定致癌物稳定存在。更值得关注的是，研究建立了"加工方式-前体转化-水分迁移-HAAs形成"的关联模型，发现油炸在180°C/220秒时既能保持最佳感官品质(电子鼻响应值最高，结合水含量最大)，又将总HAAs控制在50 ng/g限值内。这为食品工业在安全与品质平衡方面提供了精准工艺窗口，对推动传统肉制品加工技术升级具有重要指导价值。