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(jī)制研究.pdf

1、食品安全關(guān)系著消費(fèi)者的身體健康，已經(jīng)成為當(dāng)今人類共同關(guān)心的焦點(diǎn)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(xì)菌，關(guān)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(dá)標(biāo)，給我國(guó)國(guó)內(nèi)消費(fèi)和國(guó)際貿(mào)易帶來(lái)很大障礙。輻照技術(shù)，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(xì)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(shí)提高了肉品中自由基的生成速度，會(huì)引發(fā)自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，加

2、速脂肪氧化。由于輻照冷卻肉存在的“脂肪氧化”問(wèn)題，使得輻照技術(shù)的殺菌和安全保障優(yōu)勢(shì)無(wú)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(shù)瓶頸。 冷卻肉等含脂輻照食品的商業(yè)化應(yīng)用、國(guó)際貿(mào)易以及輻照食品的市場(chǎng)監(jiān)管迫切需要檢測(cè)鑒定的方法和標(biāo)準(zhǔn)?？墒悄壳拔覈?guó)還未建立起含脂輻照食品的鑒定方法，對(duì)輻照食品的檢測(cè)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(cè)到此類化合物。因此可以利用2-ACBs檢測(cè)含脂食品是否經(jīng)過(guò)輻照，以及評(píng)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(duì)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(cè)含脂輻照食品的主要標(biāo)志性化合物尤顯得更為實(shí)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(biāo)，對(duì)影響輻照冷卻肉脂肪氧化的主要因素進(jìn)行了研究；同時(shí)對(duì)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(jī)制進(jìn)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(guò)微生物指標(biāo)(細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌、沙門氏菌、李斯特菌等)，感官評(píng)價(jià)(顏色、風(fēng)味、滋味等)，脂肪氧化指標(biāo)(過(guò)氧化值、硫代巴比妥酸值等)，蛋白質(zhì)指標(biāo)(揮發(fā)性鹽基氮值)等幾個(gè)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(duì)苯二酚(TBHQ)、2,6-二叔丁基對(duì)甲酚(BHT)對(duì)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(dú)特的優(yōu)勢(shì)；通過(guò)四因素三水平正交實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，分析不同的氧氣濃度對(duì)輻照冷卻肉脂肪氧化的影響；通過(guò)三因素三水平正交實(shí)驗(yàn)，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(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)—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(guò)考察洗脫劑類型、濃度及硅膠去活化程度對(duì)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(biāo)準(zhǔn)EN1785方法操作成本更低、樣品承載量更大、檢測(cè)限更低的優(yōu)點(diǎn)。 3.建立了簡(jiǎn)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(shí)間)及S

8、FE-CO2流速對(duì)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(shí)間30min，SFE-CO2流速1ml/min。并且采用相同的樣品，從消耗時(shí)間、消耗溶劑、操作成本、提取效果等方面與歐盟標(biāo)準(zhǔn)方法EN1785進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，SFE-CO2方法不僅達(dá)到EN1785方法的萃取效果，操作時(shí)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(shí)間、包裝形式及自由基清除劑主要影響條件對(duì)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(shí)間后，這種線性關(guān)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(duì)2-DCB的產(chǎn)生及貯藏過(guò)程中的穩(wěn)定性沒(méi)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(guò)輻照，而且可以評(píng)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(biāo)自由基在2-DCB產(chǎn)生過(guò)程中的影響作用，并依據(jù)前期實(shí)驗(yàn)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(gè)自由基參與反應(yīng)的過(guò)程；且促使2-DCB形成的主導(dǎo)自由基除了脂肪分子本身接受輻