大蒜硫化物對油炸雞胸肉中MeIQx的抑制機(jī)制

羅祥祥，周迎芹，黃晶晶，謝寧寧，鄢 嫣,*，陳小娥,*

（1.浙江海洋大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院，浙江 舟山 316022；2.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，安徽 合肥 230031）

雜環(huán)胺（heterocyclic aromatic amines，HAAs）是肉制品在油炸過程中廣泛形成的內(nèi)源性有害物，具有潛在致癌性[1-2]，嚴(yán)重危害公共健康。2-氨基-3,8-二甲基咪唑并[4,5-f]喹喔啉（2-amino-3,8-dimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline，MeIQx）是肉制品油炸過程中最為常見的HAAs之一，已被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)定義為2B級潛在致癌物[3]。因此，尋求抑制肉制品油炸過程中HAAs形成的方法以大幅提高油炸肉制品的安全性，是近年來科學(xué)界的關(guān)注熱點(diǎn)之一。

大蒜是肉制品加工過程中常用的重要香辛料。前期研究發(fā)現(xiàn)，在肉制品中添加大蒜、其他多種香辛料及其提取物有助于提高肉制品感官品質(zhì)，同時(shí)顯著影響HAAs的形成[4-6]，是極具應(yīng)用價(jià)值的一類雜環(huán)胺抑制劑。研究發(fā)現(xiàn)，香辛料中抑制2-氨基-1-甲基-6-苯基-咪唑并[4,5-b]吡啶（2-amino-1-methyl-6-phenyl-imidazo[4,5-b]pyridine，PhIP）的有效成分通常是一種或者多種具有抗氧化活性的物質(zhì)，如多酚[7]、黃酮[8-9]等。此外，以二烯丙基二硫（diallyl disulfide，DAD）為代表的大蒜有機(jī)硫化物對牛肉制品熱加工過程中HAAs的形成也具有一定的抑制作用[10]。

目前香辛料中抗氧化劑對HAAs抑制機(jī)制的研究處于探索階段，僅有自由基中間體清除理論和苯乙醛加合兩大理論相繼被提出。自由基清除理論認(rèn)為在氨基酸等前體物質(zhì)降解為中間體醛類的同時(shí)會形成自由基中間體，而具有自由基清除能力的抗氧化劑可能通過清除這些自由基中間體來阻斷HAAs的形成[11]。又發(fā)現(xiàn)抗氧化劑的自由基清除能力與HAAs的形成并無顯著關(guān)系，暴露了自由基清除理論的不完善性[12-13]。苯乙醛加合理論認(rèn)為，前體化合物通過Strecker降解形成的中間體醛類是HAAs形成的關(guān)鍵步驟，多酚、黃酮以及維生素等抗氧化物質(zhì)可通過與中間體形成無毒性的結(jié)合產(chǎn)物[14-16]這一途徑阻斷其進(jìn)一步反應(yīng)形成HAAs。抗氧化劑-苯乙醛加合物理論的提出為抗氧化劑對HAAs形成抑制機(jī)理的闡明提供了新的線索。然而，現(xiàn)有的HAAs抑制理論均未將肉制品熱加工過程中的其他重要因素（如加工方式、其他組分等對抗氧化劑抑制HAAs效果的影響[17-18]）考慮其中。先前的研究也發(fā)現(xiàn)，在不同的熱加工體系中，同一種香辛料對HAAs的抑制效果并不一致。例如，Bao Xiangxiang等[19]發(fā)現(xiàn)黑胡椒可以有效抑制油炸羅非魚塊中雜環(huán)胺的產(chǎn)生，而Zeng Maomao等[20]發(fā)現(xiàn)向焙烤精瘦牛肉中添加黑胡椒會對HAAs的形成有一定的促進(jìn)作用。綜上，香辛料對HAAs的抑制效果在不同的加工方式以及 組分參與的情況下可能顯著不同，因此，在研究油炸體系HAAs抑制機(jī)制時(shí)，將油脂的影響考慮其中就顯得尤為必要。

油脂氧化會促進(jìn)雜環(huán)胺PhIP的產(chǎn)生已被證實(shí)[21]。Zamora等[21]認(rèn)為油脂氧化產(chǎn)物（lipid oxidative products，LOPs）可通過催化Strecker降解產(chǎn)生更多的苯乙醛，從而促進(jìn)PhIP的形成。近期，抗氧化劑對油脂氧化的抑制作用已有報(bào)道。Salazar[22]和Hidalgo[23]等先后發(fā)現(xiàn)向苯丙氨酸/肌酸酐/氧化油脂體系中添加酚類可顯著抑制苯乙醛的產(chǎn)生。Wong等[24]則發(fā)現(xiàn)添加維生素可顯著抑制LOPs的產(chǎn)生。因此，抗氧化物在油炸體系中對PhIP的抑制作用很可能與其對LOPs的抑制有關(guān)。目前，對于脂肪氧化與HAAs形成關(guān)系的探索仍僅限于對PhIP的研究，油脂氧化對于MeIQx促進(jìn)作用的證實(shí)，以及從油脂氧化角度對MeIQx抑制機(jī)制的探索仍有待進(jìn)行。雞胸肉是人們在日常生活中接觸較多的肉類之一，目前油炸是常見的雞胸肉加工方式。雞胸肉中的脂肪含量較低，作為實(shí)驗(yàn)對象，其本身所帶來的影響較小。本研究通過分析添加DAD和二丙基二硫（diphenyl disulfide，DPD）的無油和含油雞胸肉以及模擬體系中MeIQx形成量的變化情況，明確油脂對大蒜硫化物抑制MeIQx效果的影響，并在此基礎(chǔ)上，通過探索DAD和DPD對體系中羰基價(jià)、MeIQx中間體以及前體變化的影響，進(jìn)一步探討大蒜硫化物對于油炸體系中MeIQx形成的抑制機(jī)制，為油炸肉制品安全控制和HAAs抑制理論的拓展提供新的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮雞胸脯肉購于合肥市內(nèi)大潤發(fā)超市；金龍魚大豆油（未加抗氧化劑）購自安徽益海嘉里糧油工業(yè)有限公司。

MeIQx標(biāo)準(zhǔn)品（純度大于99.9%） 美國Santa Cruz Biotechnology公司；1,3,7-三甲基-1H-嘌呤-2,6-二酮（內(nèi)標(biāo)） 上海百靈威試劑公司；L-蘇氨酸、肌酸酐、D-葡萄糖、 DAD、DPD、己醛、甲醛、乙醛以及2,5-二甲基吡嗪標(biāo)準(zhǔn)品 美國Sigma-Aldrich公司；乙腈、甲醇（均為色譜純） 美國Thermo-Fisher Scientific 公司；Oasis MCX固相萃取用小柱（60 mg、3 mL） 美國Waters公司；乙酸銨（質(zhì)譜級） 美國Sigma 公司；模擬體系反應(yīng)用HAAs前體化合物（蘇氨酸、肌酸酐、葡萄糖）以及其他化學(xué)試劑（氫氧化鈉、鹽酸、乙酸乙酯、甲醇、25%氨水、正丁醇、氫氧化鉀、乙酰 丙酮、2,4-二硝基苯肼）（均為分析純） 上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Acquity超高效液相色譜儀（配Acquity三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)） 美國Waters公司；7890B氣相色譜儀 美國Agilent公司；電子控溫-恒溫油浴鍋 日本RKC儀器公司；Rational AG電子烤箱 德國National公司；T18高速分散機(jī) 德國IKA公司；3K15冷凍離心機(jī) 德國希格瑪實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)公司；DTC系列超聲波清洗機(jī) 湖北 鼎泰生化科技設(shè)備制造有限公司；SPE-01II八通道全自動固相萃取儀 加拿大博朗科技有限公司；QGC-12T氮 吹儀 上海泉島公司；S-1300S-W旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 日本東京理化器械株式會社。

1.3 方法

1.3.1 脫脂雞胸肉餅的制備

取雞胸肉，切成小塊后，用絞肉機(jī)絞碎。加入無水乙醇充分?jǐn)嚢韬螅? h，棄去乙醇和油的混合物。上述脫脂步驟重復(fù)3 次，充分脫脂后靜置，使雞胸肉中的乙醇完全揮發(fā)。

稱取上述脫脂后的雞胸肉糜40 g，置于燒杯中，將2 mmol DAD和DPD溶解在2 mL二甘醇中后，加入肉糜中充分混合均勻，置于表面皿中制成固定尺寸的肉餅（直徑為6 cm，厚度為約1 cm），于4 ℃下腌制4 h。將腌制好的肉餅置于烤箱中225 ℃焙烤20 min（每10 min翻面一次）；將腌制好的肉餅置于油溫為225 ℃的油浴中分別油炸5、10、15、20 min。同時(shí)以混合2 mL二甘醇且不添加硫化物的雞肉餅為對照。將上述焙烤和油炸的雞肉餅立即冷卻，然后用粉碎機(jī)粉碎成粉末，置于-20 ℃冰箱貯藏，備用。

1.3.2 MeIQx形成模擬體系的建立

將0.4 mmol蘇氨酸、0.4 mmol肌酸酐、0.2 mmol葡萄糖溶解于5 mL pH 8.00.2 mol/L的磷酸鹽緩沖液中，得到A液。將200 μL大豆油、0.2 mmol DAD或0.2 mmol DPD添加至5 mL二甘醇中，得到B液。將A、B兩液在48 mL密封高溫耐壓反應(yīng)瓶中充分混合后，置于油浴鍋中225 ℃下分別反應(yīng)5、10、15、20 min。反應(yīng)結(jié)束后立刻置于冰水浴中終止反應(yīng)，移出反應(yīng)后的溶液，備用。

1.3.3 大蒜硫化物對大豆油氧化抑制模型的建立

將2 mL大豆油分別與2 mmol DAD或DPD混合后，添加至5 mL二甘醇中，置于10 mL密封高溫耐壓反應(yīng)瓶中，充分混合后，置于油浴鍋中225 ℃下分別反應(yīng)5、10、15、20 min。反應(yīng)結(jié)束后立刻置于冰水浴中終止反應(yīng)，移出反應(yīng)后的溶液，備用。

1.3.4 雞胸肉體系中MeIQx及其前體同步測定

采用同步測定方法分析雞胸肉中MeIQx及其前體化合物（蘇氨酸、肌酸酐和葡萄糖）的含量變化[10]。 向4 g 1.3.1節(jié)中制備的油炸/焙烤雞胸肉粉末中加入25 mL 0.1 mol/L鹽酸后，采用高速分散機(jī)均質(zhì)1 min（15 s/次，共4 次）后，轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，在超聲條件下（功率為99%）萃取15 min。4 ℃、10000 r/min離心20 min后，收集上清液。沉淀加入25 mL鹽酸重復(fù)提取一次。合并上清液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮并定容至25 mL。采用乙醇-冷凍法去除提取液中的蛋白質(zhì)[25]，具體方法如下：取上述提取液10 mL，加入40 mL無水乙醇至乙醇終體積分?jǐn)?shù)為80%，于-20 ℃冰箱中靜置4 h后，4 ℃冷凍、10000 r/min離心10 min。收集上清液后，40 ℃下用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干溶劑，加入2 mL甲醇-0.1%（體積分?jǐn)?shù)）甲酸溶液（1∶1，V/V）復(fù)溶后，采用0.22 μm微孔濾器過濾后，進(jìn)行超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測。

超高效液相色譜條件：色譜柱為Atlantics dC18柱（250 mm×4.6 mm，3.0 μm）；流動相：A相為體積分?jǐn)?shù)0.1%甲酸-水溶液，B相為甲醇；梯度洗脫條件為：0～0.1 min，5% B；0.1～10 min，5%～100% B；10～10.5 min，100%～5% B；10.5～15.5 min，5% B。流速為0.5 mL/min，進(jìn)樣量為1 μL，柱溫為35 ℃。

質(zhì)譜條件：離子化方式為電噴霧電離源，正離子模式，離子源溫度為130 ℃，檢測技術(shù)采用多反應(yīng)監(jiān)測（multi reaction monitoring，MRM）模式；毛細(xì)管電壓為3.5 V；采用氮?dú)庾鳛槊撊軇?，流速?00 L/h，脫溶劑溫度為350 ℃；采用氮?dú)庾鳛殄F孔氣，流速為50 L/h；采用氬氣作為碰撞氣，流速為0.13 mL/min。MeIQx及其前體蘇氨酸、肌酸酐，葡萄糖的MRM參數(shù)包含駐留時(shí)間、母離子、定性離子、定量離子、錐孔電壓、碰撞能量等，均由儀器自帶的Intellstart功能自動優(yōu)化得到，所得結(jié)果如表1所示。

表 1 檢測MeIQx及其前體化合物的MRM參數(shù)Table 1 Mass spectrometric parameters for MeIQx and its precursor compounds under multiple reaction monitoring (MRM) mode

1.3.5 模擬體系中MeIQx含量的測定

取2.5 mL 1.3.2節(jié)中制備的反應(yīng)液，加入2.5 mL 2 mol/L 氫氧化鈉溶液和10 mL乙酸乙酯后，振蕩提取5 min，靜置10 min后，收集乙酸乙酯層。重復(fù)上述液液萃取步驟兩次，合并乙酸乙酯層，進(jìn)行固相萃取處理。

采用固相萃取法對上述提取液進(jìn)行凈化。先將Oasis MCX固相萃取小柱分別采用6 mL甲醇、6 mL超純水、6 mL乙酸乙酯活化后，緩慢加入提取液，待提取液基本通過小柱后，先后采用6 mL 0.1 mol/L鹽酸溶液和6 mL甲醇淋洗除去未被小柱吸附的極性和非極性雜質(zhì)。最后，采用6 mL甲醇-氨水（95∶5，V/V）洗脫。洗脫液經(jīng)氮?dú)庠?5 ℃下吹干后，加入500 μL甲醇復(fù)溶。采用0.22 μm尼龍針孔濾器過濾后，加入62.5 ng內(nèi)標(biāo)后，進(jìn)行超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測。

超高效液相色譜條件：A相為10 mmol/L乙酸銨，B相為乙腈；梯度洗脫條件為：0～0.1 min，10% B；0.1～10 min，10～15% B；10～11 min，15～100% B; 11～12 min 100% B；12～13 min，100～10% B；13～17 min，10% B。流速為0.3 mL/min，進(jìn)樣量為1 μL，柱溫為35 ℃。

質(zhì)譜條件：同1.3.4節(jié)。

1.3.6 模擬體系中羰基價(jià)的測定

2,4-二硝基苯肼反應(yīng)液的制備：取50 mg 2,4-二硝基苯肼溶解于含3.5 mL 12 mol/L濃鹽酸的100 mL正丁醇中，備用。

羰基顯色反應(yīng)：采用正丁醇常數(shù)法測定反應(yīng)體系中羰基的含量[26]。取1 mL 1.3.2節(jié)中制備的反應(yīng)液，加入正丁醇定容至10 mL。取上述1 mL正丁醇稀釋后的反應(yīng)液，加入1 mL 2,4-二硝基苯肼反應(yīng)液后，充分混合，置于40 ℃水浴下反應(yīng)20 min。反應(yīng)后取出用流動水冷卻至室溫后，加入8 mL含有2.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）KOH的正丁醇溶液，混合均勻后，3000 r/min常溫下離心5 min，取上清液，以正丁醇重復(fù)上述步驟后的上清液為對照，在420 nm波長處測定吸光度。試樣的羰基價(jià)按照下式計(jì)算。

式中：X為試樣的羰基價(jià)/（meq/kg）；A為樣品液的吸光度；m為樣品質(zhì)量/g；V2為測試用試劑稀釋液的 體積/mL；V1為試樣稀釋后的總體積/mL。

1.3.7 模擬體系中MeIQx中間體含量的測定

甲醛含量的測定：參考HJ 601—2011《水質(zhì) 甲醛的測定 乙酰丙酮分光光度法》[27]，對1.3.2節(jié)和1.3.3節(jié)反應(yīng)液中的甲醛含量進(jìn)行測定。根據(jù)甲醛標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算反應(yīng)液中甲醛的含量。

乙醛含量的測定：采用頂空氣相色譜法對1.3.2節(jié)反應(yīng)液中的乙醛含量進(jìn)行測定。頂空進(jìn)樣器條件：平衡溫度：70 ℃；平衡時(shí)間：30 min；傳輸線溫度：130 ℃。氣相色譜條件：色譜柱為DB-23柱（60 m×0.32 mm，0.25 μm）；氣化室溫度：200 ℃；檢測器溫度：250 ℃；燃?xì)猓錃猓┝魉伲?0 mL/min；助燃?xì)猓諝猓┝魉伲?00 mL/min；梯度升溫：0～5 min 40 ℃；5～19 min，40～180 ℃；19～23 min，180 ℃。柱流速：1.3 mL/min；分流比：1∶1。

2,5-二甲基吡嗪含量的測定：參考文獻(xiàn)[28]，對1.3.2節(jié) 反應(yīng)液中的2,5-二甲基吡嗪進(jìn)行測定。取2 mL上述反應(yīng)液 或0.02～0.2 mmol/L 2,5-二甲基吡嗪標(biāo)準(zhǔn)溶液于螺口具塞頂空瓶中，用50/30 μm DVB/CAR/PDMS頂空固相微萃取頭于55 ℃水浴下萃取40 min后，進(jìn)行氣相色譜測定，進(jìn)樣口解吸時(shí)間為3 min，根據(jù)2,5-二甲基吡嗪標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算反應(yīng)液中2,5-二甲基吡嗪的含量。氣相色譜條件：色譜柱為PEG-20M柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm）；氣化室溫度：250 ℃；檢測器溫度：250 ℃；燃?xì)猓錃猓┝魉伲?0 mL/min；助燃?xì)猓諝猓┝魉伲?00 mL/min；升溫程序：0～5 min，40 ℃；5～25 min，40～80 ℃；25～27 min，80 ℃；27～43 min，80～210 ℃；43～48 min，210 ℃。柱流速：2 mL/min；分流比：1∶1。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

本研究所得數(shù)據(jù)均為3 次重復(fù)所取平均值，結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。采用Statistics 9.0軟件中的 One-way ANOVA模塊進(jìn)行顯著性分析（P＜0.05表示差異顯著）。采用Sigmaplot 10.0軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 MeIQx及其前體、中間體的分析結(jié)果

采用同步測定的方法考察雞胸肉中的MeIQx及其前體（蘇氨酸、肌酸酐和葡萄糖），MRM圖譜如圖1所示，極性相差較大的4 種化合物均可保留，且采用三重四極桿質(zhì)譜技術(shù)可將其分離，與先前的研究結(jié)果類似[29]。

圖 1 MeIQx及其前體同步測定的MRM譜圖Fig. 1 MRM mass spectra from simultaneous detection of MeIQx and its precursors

圖 2 乙醛和2,5-二甲基吡嗪標(biāo)準(zhǔn)品和模擬體系樣品的氣相色譜圖Fig. 2 Gas chromatogram of acetaldehyde and 2,5-dimethylpyrazine standards and model system

分別采用頂空-氣相色譜法和頂空固相微萃取-氣相色譜法對MeIQx形成模擬體系中中間體乙醛和2,5-二甲基吡嗪 進(jìn)行了測定。其標(biāo)準(zhǔn)品和樣品的氣相色譜圖如圖2所示，兩種中間體在各自的保留時(shí)間均與干擾峰實(shí)現(xiàn)基線分離。

2.2 大蒜硫化物對焙烤和油炸雞胸肉中MeIQx含量的影響

考察添加兩種不同的大蒜硫化物后，焙烤雞胸肉和油炸雞胸肉中MeIQx含量的變化。由圖3可知，焙烤雞胸肉中MeIQx的含量顯著低于油炸組（P＜0.05）。3 種焙烤雞胸肉中MeIQx的含量無顯著性差異（P＞0.05），表明在焙烤雞胸肉體系中，添加DAD和DPD沒有顯著的MeIQx抑制作用（P＞0.05）。而在油炸雞胸肉體系中，DAD和DPD的添加可顯著抑制油炸雞胸肉中MeIQx的產(chǎn)生，抑制率分別為57.4%和67.1%。

前期報(bào)道表明，經(jīng)不同熱加工方式處理后，肉制品中雜環(huán)胺的含量顯著不同[18,30]。諸多熱加工過程中的因素都會影響雜環(huán)胺的形成過程，如溫度、時(shí)間、肉塊大小、水分含量以及油炸用油的種類等[31-33]。本研究在焙烤和油炸脫脂雞胸肉餅時(shí)采用相同的加工溫度、時(shí)間、肉塊大小，熱加工過程中油脂的存在可能對MeIQx的形成有促進(jìn)作用，而DAD和DPD對MeIQx的抑制作用是否與油脂有關(guān)，有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

圖 3 大蒜硫化物DAD和DPD對焙烤和油炸雞胸肉中MeIQx形成的影響Fig. 3 Effects of DAD and DPD on the formation of MeIQx in roasted and deep-fried chicken breast meat

2.3 大蒜硫化物對含油和無油模擬體系中MeIQx形成的影響

為進(jìn)一步驗(yàn)證油脂對MeIQx的形成和大蒜硫化物抑制MeIQx效果的影響，本研究先后建立了含油和無油的MeIQx形成模擬體系。如圖4A所示，在體系中不含油脂的情況下：空白組中MeIQx的含量較低，僅為10.9 ng/g；DPD對MeIQx有顯著抑制作用（抑制率31.2%）；DAD并未表現(xiàn)出顯著的抑制作用 （P＞0.05）。如圖4B所示，在含油模擬體系中：空白組MeIQx的含量為56.4 ng/g；DAD和DPD對MeIQx的抑制率分別為44.9%和67.3%，較無油體系有明顯的提升。含油和無油模擬體系的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可進(jìn)一步證實(shí)，油脂的添加對MeIQx的形成有促進(jìn)作用，且DAD和DPD在油炸體系中對MeIQx的抑制作用可能與油脂的存在有一定的關(guān)系。

圖 4 DAD和DPD對無油（A）和含油（B）模擬體系中 MeIQx形成的影響Fig. 4 Effects of DAD and DPD on the formation of MeIQx in model systems with (A) and without (B) oil

雜環(huán)胺的形成是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程。氨基酸經(jīng)Strecker降解形成醛類是雜環(huán)胺形成的重要步驟之一， 也是關(guān)鍵的限速步驟[34]，需要羰基化合物作為氧化劑參與反應(yīng)[35]。油脂在高溫加熱過程中發(fā)生氧化會產(chǎn)生大量的羰基化合物，對雜環(huán)胺的形成也有一定的影響。Zomara等[36]證實(shí)油脂氧化產(chǎn)生的活性羰基化合物可催化苯丙氨酸經(jīng)Strecker降解產(chǎn)生更多苯乙醛。由此可見，本研究中油脂對MeIQx的促進(jìn)作用也可能與油脂氧化產(chǎn)物催化Strecker降解有關(guān)。而大蒜硫化物對于MeIQx的抑制作用也可能與其抑制體系中產(chǎn)生油脂氧化產(chǎn)物，進(jìn)而抑制Strecker降解產(chǎn)生中間體醛類有關(guān)。

2.4 大蒜硫化物對大豆油以及MeIQx形成模擬體系加熱過程中羰基變化的影響

考慮到大蒜硫化物可能通過抑制羰基化合物L(fēng)OPs對Strecker降解的催化作用達(dá)到抑制MeIQx的效果，本研究先后分別考察了DAD和DPD對大豆油加熱過程中（加熱時(shí)間分別為5、10、15、20 min）羰基變化的影響，添加油脂前后的MeIQx形成模擬體系加熱過程中羰基價(jià)的變化情況，以及DAD和DPD的添加對羰基價(jià)變化的影響，結(jié)果如表2、3所示?？梢姡S著加熱時(shí)間的延長，大豆油中的羰基價(jià)逐漸上升，而DAD和DPD的添加可分別在一定程度上抑制油脂氧化產(chǎn)生羰基，這與前期大蒜硫化物抑制油脂氧化的報(bào)道[37]一致。

表 2 大蒜硫化物對加熱過程中大豆油中羰基價(jià)變化的影響Table 2 Effects of DAD and DPD on changes in carbonyl value of soybean oil during heating

如表3所示，在不添加油脂MeIQx形成模擬體系中，隨著加熱時(shí)間的延長羰基價(jià)也呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，體系內(nèi)產(chǎn)生的羰基化合物主要由糖與氨基酸經(jīng)脫水或裂解等美拉德反應(yīng)而產(chǎn)生[35]。而添加油脂后，由于油脂的氧化作用，體系中的羰基價(jià)成倍上升，上升速率較無油體系有明顯的提高，且羰基價(jià)高于油脂自身羰基價(jià)和無油模擬體系羰基價(jià)之合，因而進(jìn)一步證實(shí)了LOPs對于Strecker降解的促進(jìn)作用，與Zamora等[21]報(bào)道一致。而添加DAD和DPD后，羰基的上升速率明顯減慢，且DPD對羰基形成的抑制效果明顯優(yōu)于DAD。

Zamora等[38]研究證實(shí)，羰基化合物可顯著促進(jìn)氨基酸和糖經(jīng)Strecker降解產(chǎn)生中間體，并促進(jìn)雜環(huán)胺的形成。因此，羰基價(jià)的增加可能是油炸體系中MeIQx含量顯著增加的重要原因。本研究發(fā)現(xiàn)，在MeIQx形成體系中加入大豆油，其羰基價(jià)的增加是大豆油氧化產(chǎn)生羰基以及羰基促進(jìn)Strecker降解共同作用的結(jié)果。兩種大蒜硫化物對油脂氧化產(chǎn)生羰基均有一定的抑制作用。由此可見，DAD和DPD在油炸體系中對于MeIQx的抑制可能是通過抑制油脂氧化產(chǎn)生羰基，從而抑制羰基對Strecker降解的促進(jìn)作用來完成的。通過考察DAD和DPD對Strecker降解產(chǎn)物形成量以及底物變化量的影響，可更為直觀地反映上述的抑制作用。

2.5 大蒜硫化物對MeIQx形成過程中中間體變化的影響

為證實(shí)大蒜硫化物對LOPs催化Strecker降解的抑制作用，本研究考察了添加DAD和DPD后，MeIQx模擬體系中MeIQx中間體（甲醛、乙醛和2,5-二甲基吡嗪）含量的 變化。如圖5所示，以空白組MeIQx中間體含量為基準(zhǔn)，得到DAD和DPD處理組中MeIQx中間體的相對含量。模擬體系中DAD的添加可顯著減少甲醛的形成（P＜0.05），抑制率可達(dá)47.4%，但對乙醛和2,5-二甲基吡嗪并無顯著影響 （P＞0.05）；而DPD則對3 種MeIQx中間體的形成均有顯著的抑制作用（P＜0.05），DPD對甲醛、乙醛、2,5-二 甲基吡嗪的抑制率分別為61.2%、55.1%、42.4%。甲醛標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y＝0.5539x-0.0024，R2＝0.9999。

圖 5 大蒜硫化物對MeIQx模擬體系中中間體形成量的影響Fig. 5 Effects of DAD and DPD on the formation of intermediates in MeIQx model system

MeIQx屬于氨基喹喔啉雜環(huán)胺中的一種，主要由氨基酸和糖類經(jīng)美拉德反應(yīng)脫水、環(huán)化形成吡嗪，再與Strecker降解產(chǎn)生的甲醛/乙醛以及另一種前體肌酸酐縮合而成[29]。在油炸體系中，油脂氧化產(chǎn)生的羰基化合物催化Strecker降解產(chǎn)生中間體是MeIQx大量形成的重要原因。本研究發(fā)現(xiàn)，DAD和DPD可以顯著抑制含油體系中一種或多種MeIQx中間體的產(chǎn)生，可從側(cè)面反映大蒜硫化物對Strecker降解的抑制作用。DAD和DPD可從抑制油脂氧化形成羰基從而抑制其催化Strecker降解產(chǎn)生MeIQx中間體這一途徑阻礙MeIQx的形成。

2.6 大蒜硫化物對MeIQx形成過程中前體變化的影響

圖 6 大蒜硫化物對油炸雞胸肉體系中MeIQx前體變化的影響Fig. 6 Effects of DAD and DPD on changes in MeIQx precursors in deep-fried chicken breast meat

為進(jìn)一步證實(shí)DAD和DPD對Strecker降解的抑制作用，本研究同樣考察了大蒜硫化物對油炸雞胸肉體系中MeIQx形成前體（包含蘇氨酸、肌酸酐和葡萄糖）在反應(yīng)過程中變化情況的影響。結(jié)果如圖6所示，在形成MeIQx的過程中，前體化合物蘇氨酸和葡萄糖的含量隨反應(yīng)進(jìn)行逐漸減少，肌酸酐含量則緩慢上升。DAD和DPD的添加可減緩3 種前體化合物的變化速率，且DPD的效果明顯優(yōu)于DAD，這一結(jié)果與兩種大蒜硫化物對MeIQx中間體的抑制作用一致。因此，可進(jìn)一步證明DAD和DPD對油脂催化Strecker降解的阻礙作用。此外，體系加熱過程中肌酸酐含量并未像其他前體一樣呈下降趨勢，是由于雞肉中的肌酸在加熱過程中會迅速降解脫水形成肌酸酐導(dǎo)致的。隨加熱時(shí)間的延長，積累的肌酸酐被轉(zhuǎn)化為雜環(huán)胺，因此在形成雜環(huán)胺的過程中，肉中的肌酸酐往往呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢[39]。

3 結(jié) 論

香辛料作為一種肉制品加工過程中常用的添加劑，不僅能改善肉制品的風(fēng)味，而且還可以減少肉制品在加熱過程中雜環(huán)胺的形成。本研究通過比較了焙烤和油炸雞胸肉中以及含油和無油模擬體系中MeIQx生成量以及大蒜硫化物對MeIQx抑制作用的差異，發(fā)現(xiàn)含油體系中MeIQx的含量較無油體系有顯著的提升（P＜0.05），且DAD和DPD在含油體系中對于MeIQx的抑制率明顯優(yōu)于無油體系。在探尋大蒜硫化物對含油體系中MeIQx的抑制機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)，在添加油脂后，體系的羰基價(jià)顯著上升且DAD和DPD的添加可顯著抑制羰基價(jià)的上升速率 （P＜0.05）。結(jié)合DAD和DPD可明顯阻礙MeIQx中間體的形成和前體的消耗的結(jié)果，推測大蒜硫化物可能通過抑制油脂氧化產(chǎn)生更多的羰基（或LOPs），從而減少其對MeIQx前體經(jīng)Strecker降解產(chǎn)生中間體的催化作用，抑制油炸體系中MeIQx的形成。