一种降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法

摘要

本发明公开了一种降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法，其中，包括准备原料、制饼、烤制三个步骤。本发明提供了一种向烤肉饼过程中加入多枝柽柳皮提取物从而实现对于制得烤羊肉饼的成品中杂环胺含量大幅降低效果的方法，使烤羊肉饼制品的食用更加安全，且降低杂环胺含量的方法成本低，适用于大规模工业化生产，加入的多枝柽柳皮提取物与传统的红柳烤肉风味相似，对于烤羊肉饼的风味和食用品质有大幅的提升，本发明中除羊肉饼和多枝柽柳皮提取物的添加外无其他成分加入，天然、绿色、健康。

说明书

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，特别是涉及一种降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法。

背景技术

杂环胺(Heterocyclic aromatic amines，HAs)是在高温烹调肉、鱼等富含动物源蛋白原料过程中，由于组织中蛋白质、氨基酸、肌酐和肌酸发生热分解，由碳、氮、氢组成的一类具有致癌、致突变活性的多环芳香族化合物。研究表明，长期摄入含HAs的肉制品可显著提高人类患癌风险。因此，HAs的研究已成为食品安全领域的关注热点之一。目前，已在高温烹调肉制品中分离出近 30种杂环胺，根据极性不同，将其分为极性杂环胺和非极性杂环胺两类。极性 HAs主要包括IQ型HAs(咪唑喹啉衍生物，imidazoquinoline)、IQx型HAs(咪唑喹喔啉衍生物，imidazoquinoxaline)和咪唑并吡啶衍生物(Imidazopyridine) 类HAs，是由碳水化合物、氨基酸和肌酸在150℃～250℃条件下加热形成；非极性HAs是一些氨基酸在高于250℃条件下热解产生二吡啶并咪唑 (Dipyridoimidazole)或吡啶并吲哚(Pyridoindole)化合物后进一步反应形成。国际癌症研究机构将IQ认定为2A级致癌物质，将MeIQ、MeIQx、PhIP、AαC、 MeAαC、Trp-P-1、Trp-P-2和Glu-P-2 8种HAs认定为2B级致癌物。

多枝柽柳，通常也被称为红柳，隶属于柽柳科(Tamaricaceae)柽柳属 (Tamarix)，是一种对干旱荒漠和盐碱地环境适应性极强的灌木、半灌木或乔木，是优良的防风固沙植物，也是盐碱地水土保持和绿化造林的宝贵树种，具有广泛的经济用途。在我国主要分布在西北各省的荒漠和半荒漠地区。在新疆天然分布的柽柳属植物有16种，其中包括多枝柽柳(T.ramosissima)、刚毛柽柳(T.hispida)、多花柽柳(T.hohenackeri)、塔克拉玛干柽柳(T.taklamakanensis)、长穗柽柳(T.elongata)、短穗柽柳(T.laxa)和细穗柽柳(T.leptostachys)等，而塔里木盆地荒漠区更是我国柽柳属植物的分布中心，约有13种和1变种，它们是构成塔里木盆地荒漠及半荒漠生态系统的关键物种，在我国荒漠及半荒漠植被体系中占有重要地位。多枝柽柳是名贵中草药植物管花肉苁蓉 (Cistanchetubulosa)的主要寄主植物，为此在新疆南部的和田地区已广泛开展规模化人工种植多枝柽柳并取得卓然成效，有效地带动了该地区的经济发展和生态保护。另外，在我国新疆地区，多枝柽柳的嫩枝叶和花是维吾尔族和哈萨克族医药历史悠久的传统药物之一，广泛应用于治疗各种炎症、白癜风、脾脏疾病、痢疾、风湿症、溃疡病及眼病等疾病，其广谱的药用特性与其富含的多酚类化合物，包括类黄酮类、酚酸类、单宁类和香豆素类化合物，均有密切关系。在新疆南疆地区，数百年来，使用新鲜的多枝柽柳嫩枝串羊肉串后制作烤肉是本地区少数民族居民的一个重要习惯。在烤制过程中，多枝柽柳嫩枝中的汁液在加热条件下渗入羊肉中，赋予烤羊肉串独特的风味和良好的口感。现如今，这种起源于新疆南疆地区的地方特色肉制品——红柳烤羊肉，由于其风味独特、口感浓郁鲜嫩，已从新疆地区传遍全国各地，随处可见红柳烤肉的踪迹，深受消费者的追捧和喜爱，逐步成为了新疆地方特色名片产品之一。

我国是羊肉生产大国，同时也是羊肉制品加工和消费大国，主要产品有烤羊肉串、烤全羊、馕坑肉、烤羊腿、烤羊肉饼等。市售烧烤羊肉制品中杂环胺普遍存在，其杂环胺总含量最高可达21.37ng/g。

因此，有效控制及降低肉制品中杂环胺含量的方法受到学术界的广泛关注，并且成为食品安全领域的研究热点之一。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有烤羊肉中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中一个目的是，克服现有烤羊肉饼中杂环胺含量过多的不足，提供一种降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法，其包括如下步骤：

准备原料：准备新鲜羊肉和含有多酚类活性成分的多枝柽柳皮提取物；

制饼：将羊肉绞碎后，将不同比例的多枝柽柳皮提取物均匀加入羊肉中制得羊肉饼；

烤制：加入多枝柽柳皮提取物的羊肉饼放入烤箱中进行烤制；

作为本发明所述一种降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法的一种优选方案，其中：制饼中加入到羊肉饼中的多枝柽柳皮提取物的比例为总重量的 0.015％～0.045％。

作为本发明所述一种降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法的一种优选方案，其中：多枝柽柳皮提取物中包括如下物质：异鼠李素、高车前素、蓟黄素和槲皮素。

作为本发明所述一种降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法的一种优选方案，其中：多枝柽柳皮提取物中的总多酚含量为323.45±21.41mg没食子酸当量/g，总类黄酮含量为87.32±1.65mg槲皮素当量/g。

作为本发明所述一种降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法的一种优选方案，其中：异鼠李素的质量占多枝柽柳皮提取物总质量的3％～4％。

作为本发明所述一种降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法的一种优选方案，其中：高车前素的质量占多枝柽柳皮提取物总质量的2％～3％。

作为本发明所述一种降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法的一种优选方案，其中：蓟黄素的质量占多枝柽柳皮提取物总质量的1％～2％。

作为本发明所述一种降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法的一种优选方案，其中：槲皮素的质量占多枝柽柳皮提取物总质量的0.5％～1％。

作为本发明所述一种降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法的一种优选方案，其中：烤制中，烤制温度为190～210℃，湿度为80％～95％，烤制时间为15～35 min。

作为本发明所述一种降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法的一种优选方案，其中：烤制中，制成的羊肉饼，厚度为0.5～1.5cm，直径为5～7cm。

本发明通过向烤肉饼过程中加入多枝柽柳皮提取物，在符合新疆传统的红柳烤肉的风味的基础上，实现了对于制得烤羊肉饼的成品中杂环胺含量大幅降低的效果，使烤羊肉饼制品的食用更加安全，本发明提供的降低杂环胺含量的方法成本低，适用于大规模工业化生产，加入的多枝柽柳皮提取物与传统的红柳烤肉风味相似，对于烤羊肉饼的风味和食用品质有大幅的提升，本发明中除羊肉饼和多枝柽柳皮提取物的加入外无其他成分加入，天然、绿色、健康。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

将新鲜羊肉用绞肉机制成羊肉糜，用苦味酸法测得羊肉糜中肌酐含量为 0.87mg/g。

将来源于多枝柽柳皮的含有多酚类活性物质的提取物加入到制成的羊肉糜中，用料理机将其混合均匀，转速为20000r/min，时间为2min。将混合均匀的羊肉糜制成直径6cm，厚度为1.5cm，重约50g的肉饼；其中，多枝柽柳皮提取物的添加量占羊肉饼总质量的0.015％。

将所述肉饼置于烤箱中，在200℃，90％湿度条件下烤制25min，每面各 12.5min。

实施例2

将新鲜羊肉用绞肉机制成羊肉糜，用苦味酸法测得羊肉糜中肌酐含量为0.87 mg/g。

将来源于多枝柽柳皮的含有多酚类活性物质的提取物加入到制成的羊肉糜中，用料理机将其混合均匀，转速为20000r/min，时间为2min。将混合均匀的羊肉糜制成直径6cm，厚度为1.5cm，重约50g的肉饼；其中，多枝柽柳皮提取物的添加量占羊肉饼总质量的0.030％。

将所述肉饼置于烤箱中，在200℃，90％湿度条件下烤制25min，每面各12.5 min。

实施例3

新鲜羊肉用绞肉机制成羊肉糜，用苦味酸法测得羊肉糜中肌酐含量为0.87 mg/g。

将来源于多枝柽柳皮的含有多酚类活性物质的提取物加入到制成的羊肉糜中，用料理机将其混合均匀，转速为20000r/min，时间为2min。将混合均匀的羊肉糜制成直径6cm，厚度为1.5cm，重约50g的肉饼；其中，多枝柽柳皮提取物的添加量占羊肉饼总质量的0.045％。

将所述肉饼置于烤箱中，在200℃，90％湿度条件下烤制25min，每面各12.5 min。

实施例4

将实施例1～3中烤制完成的羊肉饼室温冷却后切成小块，真空冷冻干燥后粉碎，准确称取烤羊肉饼样品5.00g，加入30mL 1mol/L氢氧化钠溶液，室温匀浆2 min后加入13g硅藻土搅拌均匀，加入50mL乙酸乙酯，超声波辅助萃取30min，重复该操作步骤一次；剩下的混合物进行抽滤，将抽滤液与上清液混合，将所得萃取液离心，4℃12000r/min离心10min，收集上清液，得到杂环胺的乙酸乙酯提取液；将提取液10mL上样至MCX柱，其中MCX柱预先用6mL甲醇，6mL 蒸馏水和6mL 0.1mol/L盐酸活化；再依次用6mL 0.1mol/L盐酸，6mL甲醇和6mL甲醇-氨水(19:1，v/v)洗脱MCX柱；收集洗脱液并用氮气吹干，用250μL甲醇复溶后用0.22μm滤膜过滤，滤液使用美国Waters公司的超高效液相色谱串联四级杆质谱联用仪(UPLC-MS/MS)对其所含的杂环胺进行测定。

其中，超高效液相色谱串联四级杆质谱联用仪的检测条件分别为：色谱条件：Acquity UPLC BEH C18色谱柱(1.7μm，2.1mm×100mm)；柱温35℃，采用二元流动相梯度洗脱，流动相A为10mmol/L乙酸铵(pH 6.8)，流动相B为 100％乙腈；洗脱梯度为0～0.1min为90％A，0.1～18min为10％～30％B，18～20min 为30％～100％B，20～20.1min为100％～10％B；流速0.3μL/min，进样量为2μL。

质谱条件：采用电喷雾电离源(Electrospray ionization，ESI)，正离子模式；毛细管电压为3.5kV；离子源温度120℃；脱溶剂气温度400℃；扫描范围：2～2000 Da。

测量实施例1～3中制得的羊肉饼的杂环胺含量，数据如表1可得：

表1实施例1～3及未添加多枝柽柳皮提取物制得羊肉饼中杂环胺含量

由表1可得，综合PhIP、IQ、MeIQ、MeAαC四种杂环胺含量变化数据，可以得到实施例2得到的羊肉饼中IQ、MeIQ、MeAαC三种杂环胺的含量最低，实施例3得到的羊肉饼中PhIP的含量最低，加入多枝柽柳皮提取物后对于烤羊肉饼成品中的杂环胺含量有着减少的效果，其中实施例2的减少效果最佳，在减少杂环胺含量性能上优选实施例2为优选实施例，实施例2中添加量0.03％为优选的添加量。

实施例5

对于本发明采用的多枝柽柳皮提取物进行多酚和总类黄酮的含量测定，测定方法如下：

总多酚的测定方法：多枝柽柳皮提取物中多酚含量的测定采用传统的 Folin-Ciocalteu法，具体方法为：取0.05g提取物溶于2mL乙醇-水溶液，充分溶解后加入2mLFolin-Ciocalteu试剂，充分混匀后室温静置3min；再向混合液中加入2mL新鲜配制的10％碳酸钠溶液，充分混匀后室温避光静置60min；上样至96孔板中测定530nm吸光度值，蒸馏水作为空白对照，每次试验重复 3次。标准曲线的绘制：以没食子酸作为标准品绘制标准曲线，具体为：精确称取5.0mg没食子酸标准品，蒸馏水溶解后转入5mL容量瓶定容，即为1.0mg/mL标准溶液，分别将其配制为0、80、160、240、320、400μg/mL不同浓度标准液，按照上述Folin-Ciocalteu法测定多酚含量。以没食子酸标准液浓度 (y)为横坐标，相应吸光度值(x)为纵坐标，制作标准曲线。所得标准曲线方程为y＝0.0134x+0.0411，相关系数R2＝0.9995。多枝柽柳皮提取物中总多酚含量表示为mg没食子酸当量/g提取物。

总类黄酮的测定方法：多枝柽柳皮提取物中总黄酮含量的测定采用氯化铝比色法，具体为：取0.05g提取物溶于2mL乙醇-水溶液，充分溶解后依次加入0.1mL 10％氯化铝溶液，0.1mL 1mol/L乙酸钾溶液，2.8mL双蒸水，反应混合物震荡混匀后室温静置30min；上样至96孔板中测定415nm吸光度值，蒸馏水作为空白对照，每次试验重复3次。标准曲线的绘制：以槲皮素作为标准品绘制标准曲线，具体为：精确称取5.0mg槲皮素标准品，80％乙醇溶解后转入5mL容量瓶定容，即为1.0mg/mL标准溶液，分别将其配制为0、25、50、 75、100μg/mL不同浓度标准液，按照上述氯化铝比色法测定总黄酮含量。以槲皮素标准液浓度(y)为横坐标，相应吸光度值(x)为纵坐标，制作标准曲线。所得标准曲线方程为y＝0.0291x+0.0861，相关系数R

测定结果为本发明采用的多枝柽柳皮提取物的总多酚含量为323.45± 21.41mg没食子酸当量/g，总类黄酮含量为87.32±1.65mg槲皮素当量/g，本发明中的多枝柽柳皮提取物包含大量的多酚和类黄酮物质。

实施例6

对于实施例1～3中制备好的多枝柽柳皮提取物采用超高效液相色谱系统 (UltraPerformance Liquid Chromatography，UPLC-MS)测量其中不同活性化合物的含量比例，测量的具体步骤和步骤参数设置如下：色谱柱采用Acquity UPLC BEH C18柱(2.1mm×100mm×1.7μm)，流速0.4mL/min，流动相为 0.1％甲酸水溶液(Buffer A)和0.1％甲酸乙腈溶液(Buffer B)；梯度条件设定为：0～0.5min，5％Buffer B；0.5～11min，5％～95％Buffer B；11～13min，95％ Buffer B；进样量为1μL。质谱分析采用电喷雾离子源(ESI)，采集模式为负离子模式，分子量扫描范围为m/z 50～1200，电离参数设置为：毛细管电压为 2.5kV，碰撞能量为40eV，离子源温度为120℃，脱溶剂气温度为400℃。对于多枝柽柳皮提取物中含量较高的化合物，异鼠李素、高车前素、蓟黄素和槲皮素，使用相应化学标准品的标准曲线对其浓度进行检测。

结果表明，从多枝柽柳皮提取物中共鉴定出13种多酚类化合物，包括异鼠李素、高车前素、蓟黄素、槲皮素、柚皮素、橘皮素、山柰酚、橙皮素、芹菜素、槲皮素-3-O-葡糖苷酸、山柰酚-3-O-葡糖苷酸、圣草酚、黄豆黄素，其中异鼠李素、高车前素、蓟黄素、槲皮素为含量相对最高的四种化合物，对其进行定量分析得知其含量分别为3.69％、2.88％、1.34％和0.042％。

目前对于多枝柽柳皮提取物对烤羊肉饼的杂环胺含量降低机理研究未完全明晰，杂环胺的含量通常受到多酚类物质的影响，通过对于多酚类物质的含量上的测定，按照多枝柽柳皮提取物中物质含量的高低，猜想含量最高的四种物质异鼠李素、高车前素、蓟黄素、槲皮素对于烤羊肉饼中杂环胺含量的降低发挥主要作用。

实施例7

将实施例1～3制得的羊肉饼预处理后，采用固相微萃取气质联用 (SPME-GC-MS)方法进行风味物质测定，具体为：首先采用静态顶空固相微萃取方法对样品中的挥发性风味化合物进行萃取，精确称取冷冻干燥后的烤羊肉饼样品3.00g置于20mL顶空进样瓶中，立即密封，先将萃取头(50/30μm， CAR/PDMS/DVB)置于250℃老化1h，将老化处理后的萃取头插入样品瓶顶空部分，置于60℃条件下吸附30min；将吸附后的萃取头取出后插入气相色谱进样口，于250℃解吸3min，同时启动仪器对实验数据进行采集。

GC色谱条件为：DB-WAX色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)，载气为氦气(He)，流速为0.80mL/min，温控程序为初始温度40℃，保持4min；以5℃/min升温至90℃，再以10℃/min升温至230℃，保持6min。注射温度为250℃。

MS质谱条件：电离模式为EI+，能量为70eV，发射电流为80μA；检测电压为1000V，接口温度为250℃，发射源温度为200℃。数据采集范围m/z 33～400，采集方式为Scan。

风味物质测定结果显示，相比对空白羊肉饼，实施例1～3中的烤羊肉的挥发性风味物质总种类数量明显增加，并且显著增加了醛类、酯类和烃类化合物的含量，实施例1～3中挥发性风味化合物的总种类数分别增多了27.08％、 27.08％和31.25％，实施例1～3中挥发性风味化合物的总含量增长了25.88％、 27.48％和28.31％，醛类、酯类和烃类化合物均可以对于烤羊肉饼的风味起到提升的作用，实施例1～3中的醛类、酯类和烃类化合物种类和含量均存在增长的趋势，证明本发明提供的方法相较空白不添加多枝柽柳皮提取物的方法有着增加醛类、酯类和烃类化合物种类和含量从而提升烤羊肉饼风味的作用，本发明的方法对于提升羊肉饼的风味品质有很大作用，并且新增的风味化合物也是红柳烤肉特征性风味的关键组成部分。

实施例8

对于实施例1～3中制得将实施例1～3制得的羊肉饼预处理后，对其食用品质指标进行检测，分别为：

参照国标GB/T 5009.3-2016采用直接干燥法测定羊肉饼的水分含量；

烤制损失率的测定通过准确称取羊肉烤制前后质量的变化，根据下式计算样品的烤制损失率：烤制损失率(％)＝[烤制前样品的质量(g)－烤制后样品的质量(g)]÷烤制前样品的质量(g)×100；

剪切力值是反映肉制品嫩度的重要指标，一般采用嫩度仪对其进行测定。烤制好的羊肉用取样器取1cm×1cm×2cm的长条形样品，用嫩度仪沿垂直方向进行横切，记录剪切力值；

硬度的测定采用质构仪进行分析，具体为：将烤羊肉饼样品制成1cm×1 cm×1cm的正方体形样品后上机分析；质构分析条件为：探头P/50，测试前速度3.0mm/s，测试速度2.0mm/s，测试后速度3.0mm/s，压缩比为50％，两次压缩时间间隔为5.0s。

实施例1～3中的制得的烤羊肉饼的食用品质指标数据如表2所示：

表2实施例1～3中制得烤羊肉饼的食用品质指标

从表2中可以看出，相比对空白羊肉饼，实施例1～3中的烤羊肉的水分含量升高，烤制损失率降低，剪切力值和硬度值明显降低。这表明本发明中含有多酚类活性成分的多枝柽柳皮提取物增加烤羊肉的保水能力，有效改善其嫩度和硬度；其中实施例2中制得羊肉饼在水分含量、烤制损失率、剪切力值、硬度的数据上明显好于空白实施例，略微好于实施例1和实施例3，从食用品质方面考虑，实施例2中添加0.03％的多枝柽柳皮提取物为本发明的优选条件。

综上所述，本发明所提供的含有多酚类活性成分的多枝柽柳皮提取物降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法，能有效大幅降低烤羊肉饼中杂环胺的含量，使烤羊肉制品食用更安全，且方法成本低，可适用于大规模工厂化生产；本发明所提供的含有多酚类活性成分的多枝柽柳皮提取物降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法，降低杂环胺的含量，提升烤羊肉饼的安全性，保证食用者的安全，同时多枝柽柳皮提取物的加入能够显著改善烤羊肉的风味品质，赋予烤羊肉独特的红柳特征性香味，此香味与红柳烤肉的香味相同，经红柳烤肉的推广佐证本发明在味道方面的改进能够受到全国消费者的喜爱，在此基础上，添加的多枝柽柳皮提取物能够对于烤羊肉饼的食用品质进行改善，搭配风味上的改进使得烤羊肉饼的受接受程度和喜爱程度提高，有着提升食用品质、增大销量的作用，在加工过程中，并无任何人造调味料或香精的加入，本发明所提供的含有多酚类活性成分的多枝柽柳皮提取物降低烤羊肉饼中杂环胺含量的方法，完全符合天然、绿色、健康的发展趋势，能够确保消费者的食用安全；除此之外，本发明中所精选的多枝柽柳皮提取物添加量能够实现最佳的杂环胺含量降低率，提高食用者的安全性，同时有着最好的改善风味和食用品质的效果。

值得一提的是，本发明申请人经过大量试验以及创造性劳动，在实验过中发现，本发明所涉及的四种多酚类活性成分抑制杂环胺的作用点在于，我方发明提供的技术方案能够通过捕获烤羊肉饼中存在的活性羰基化合物形成加合物，同时清除羊肉饼中的自由基，进而起到抑制羊肉饼中杂环胺的形成。另外，本发明所用到的多枝柽柳皮采集于新疆南疆塔克拉玛干沙漠边缘塔里木河流域的新鲜多枝柽柳枝，不同地区、不同新鲜程度以及不同品种的红柳皮提取物，所含有的多酚类活性化合物种类及含量不同，其对烤羊肉饼中杂环胺形成的抑制效果也存在一定差异。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。