鸭饼中多环芳烃的形成:热加工方法与营养成分降解的对比研究

《Food Chemistry》:Polycyclic aromatic hydrocarbon formation in duck patties: A comparative study of thermal processing methods with nutrient degradation analysis

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月25日 来源:Food Chemistry 10.4

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   •脂质和蛋白质氧化的增加促进了鸭肉饼中PAHs水平的升高。•微波加热延缓了鸭肉饼中营养物质的氧化。•煎制(PF)导致最高的PAHs形成,其次是烘烤(OB)和空气炸(AF);微波加热(MW)最低。•微波加热实现了PAH4降低62.78%。引言中国是全球最大的鸭肉生产国和消费国。

  
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    脂质和蛋白质氧化的增加促进了鸭肉饼中PAHs水平的升高。
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    微波加热延缓了鸭肉饼中营养物质的氧化。
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    煎制(PF)导致最高的PAHs形成,其次是烘烤(OB)和空气炸(AF);微波加热(MW)最低。
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    微波加热实现了PAH4降低62.78%。

引言

中国是全球最大的鸭肉生产国和消费国。中国每年鸭肉屠宰量约为42亿只,市场价值超过1263亿元人民币(Li等,2026)。各种鸭肉产品已成为我国肉类产业不可或缺的一部分。鸭肉不仅富含不饱和脂肪酸,还含有氨基酸、维生素等多种营养物质(Yang等,2025)。近年来,鸭肉饼因其营养丰富、低脂健康的特性而受到众多消费者的欢迎,被认为是最受欢迎的预制即食肉制品之一。在鸭肉饼的热加工过程中,蛋白质和脂质在高温下发生降解、环化和聚合反应,伴随着水分加速流失(Coroian等,2022;Yin等,2024)。这不仅降低了营养价值,还导致高温有害物质的形成,包括多环芳烃(PAHs),引发食品安全方面的担忧。
PAHs是一类由两个或两个以上芳香环以线性、角形或簇状排列组成的强疏水性有机化合物。它们具有有害性、持久性、生物累积性和远距离迁移能力(Onopiuk等,2022)。当加热温度较高、局部氧气供应不足,或食物与明火直接接触时,脂质、蛋白质和碳水化合物等有机成分及其热降解产物可能发生热解、高温裂解和不完全燃烧,产生自由基、小分子烃类和其他活性中间体。这些中间体随后通过脱氢、环化、缩合和芳香化等反应形成PAHs(Binello等,2021)。PAHs通常通过食物链进入人体,具有潜在的遗传毒性和致癌风险(Lu等,2024)。苯并[a]蒽(BaA)、苯并[a]芘(BaP)、苯并[b] fluoranthene(BbF)和苯并[ghi]荧蒽(Chr)是欧洲食品安全局在食品中重点监管的PAH污染物,被称为PAH4,代表反映PAH总体水平的化合物(Das等,2023)。
为了获得独特的风味和感官品质,鸭肉通常在食用前通过各种热处理方法进行烹饪。在高温加工过程中,蛋白质和脂质的氧化促进了PAHs的形成(Zhu等,2022)。由于这些化合物具有不良健康效应,其在肉制品中的积累已成为公认的关注问题。适当的热处理方法可以有效减少这些高温有害化合物的生成(Zhao等,2026)。传统热处理方法包括煎制、烘烤、油炸和煮(Vignesh等,2024),而空气炸和微波加热则是新兴的热处理技术。空气炸采用热空气对流加热,与传统烤箱烹饪相比具有优势,如减少脂质吸收(70–80%)和减少高温有害化合物的形成(Song等,2024)。微波加热属于非电离辐射,食物材料的加热主要通过偶极和离子机制实现。与传统油炸相比,微波加热具有高能量传递率、高热效率和节能等优势(Liu等,2023)。与传统烤箱烘烤相比,空气炸锅中烹饪的牛肉中BaP浓度降低了22.667 ng/kg,使其成为高温肉类烹饪的更佳选择(Chen, Liao等,2024)。一项研究比较了微波与传统传导加热对猪肉风味的影响,热传递方面的差异可以间接反映其对PAHs形成的影响(Wang, Fan等,2023)。在四种烹饪方法——煎制、空气炸、红外烹饪和电烤箱中,煎制鸡翅膀和猪五花产生了最高水平的高温诱导有害化合物,但水分和重量损失低于其他方法(Kwon等,2023)。不同的热处理技术由于热传递介质、温度和烹饪时间的差异,影响肉类的营养品质和有害物质。因此,应更加关注近年来新出现的热处理方法(如空气炸和微波加热)在保留肉类原有营养品质的同时,最大限度减少高温有害化合物形成的影响。
本研究的目的是阐明不同的热处理方法如何通过影响营养物质恶化的程度来影响PAHs的形成,并确定所涉的关键营养素。因此,我们调查了四种热处理方法对鸭肉饼主要营养成分、水分分布、营养物质氧化、PAHs形成以及这些过程之间相关性的影响。对蛋白质和脂质氧化的关键指标,包括总巯基、羰基、过氧化值(POV)、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)、游离脂肪酸和氨基酸进行了定量分析。采用主成分分析(PCA)和相关分析确定了熟鸭肉饼中与PAHs形成显著相关的关键营养素。本研究首次将低场核磁共振(LF-NMR)与PAHs形成机制相结合,系统阐明了不同热传递介质差异在不同热处理方法下对鸭肉饼中营养物质降解和PAHs水平的影响。明确了蛋白质/脂质氧化与PAHs形成之间的定量关系。本研究有望为保持鸭肉饼营养品质和正确选择热处理方法提供参考。

章节摘要

材料

鸭胸肉由华英食品股份有限公司(中国河南)提供。PAHs标准物质BaA、BaP、BbF和Chr(纯度>99%)购自上海源叶生物科技有限公司(中国上海)。正己烷、三氯乙酸、无水硫酸钠、冰醋酸、5,5′-二硫代双(2-硝基苯甲酸)和三氟化硼-甲醇溶液购自上海麦克林生化科技有限公司(中国上海)。硫酸铜、硫酸钾、乙醇、

热处理方法对关键营养素的影响

基本组成成分,包括水分、蛋白质、还原糖和脂肪,是影响鸭肉饼营养价值和风味的重要因素,也影响食品中的PAHs含量(Yu等,2023)。如图1A所示,不同热处理方法的比较表明,煎制(PF)的水分含量高达66.68%,而微波加热(MW)仅为28.61%。传统的煎制热处理方法在平底锅中进行单面加热。这导致

结论

本研究表明,不同的热处理方法显著改变了鸭肉饼的营养价值和理化特性,导致蛋白质和脂质氧化发生变化,最终影响PAHs的形成。与其他三种方法相比,煎制依赖锅与食物之间的直接接触热传递,促进蛋白质热降解和聚集,加剧营养物质氧化和恶化,从而导致

CRediT作者贡献声明

牟燕:撰写——原稿,方法论,调查,数据整理,概念构思。孙阳英:撰写——审阅与编辑,监督,项目管理,经费获取,概念构思。胡阳阳:撰写——审阅与编辑。韩雪:撰写——审阅与编辑。盘道东:监督,资源。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能会影响本文所报告的工作。

致谢

本研究得到国家重点研发计划(2024YFF1106100)和农业农村部国家现代农业产业技术体系(CARS-42-25)的资助。
牟燕 | 孙阳英 | 胡阳阳 | 韩雪 | 盘道东
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