论文部分内容阅读
晚期糖基化终末产物(advanced glycation end-products,AGEs)是一类在非酶促反应条件下,可通过美拉德反应,经由还原糖的羰基与蛋白质或氨基酸游离氨基经过一系列复杂反应而生成的结构复杂且稳定的化合物,食物中的AGEs还可通过还原糖氧化、抗坏血酸氧化及脂肪氧化等多种途径生成,其含量受食物种类、加工方式及储藏条件等多种因素影响。目前食品中AGEs的相关研究多集中在肉类、焙烤食品和乳制品,而蛋类食品作为日常食物的重要组成部分,其AGEs相关的研究却十分欠缺。因此,本课题以鸡蛋的蛋白及蛋黄为对象,以羧甲基赖氨酸(N-ε-carboxymethyllysine,CML)和羧乙基赖氨酸(N-ε-carboxyethyllysine,CEL)作为AGEs的生物标志物,运用UPLC-MS/MS技术对鸡蛋蛋白及蛋黄AGEs含量进行检测,从生物个体角度分析了鸡蛋间的AGEs初始含量及其受热影响的差异性,并且探明了不同品牌及是否笼养对鸡蛋AGEs含量的影响;研究了鸡蛋储藏期间其AGEs含量的变化规律,并探讨了鸡蛋中AGEs含量与其新鲜度的相关性;运用反应动力学,对加热温度及时间对蛋白中AGEs含量的影响建立数学模型。具体内容如下:1.选取百花金(品牌1)及草橼(品牌2)两种品牌鸡蛋,每种品牌包括散养鸡蛋和笼养鸡蛋,通过UPLC-MS/MS测定其鸡蛋蛋白及蛋黄初始以及温和加热(80℃-6 min)和高温长时间加热(100℃-30 min)后的AGEs含量。结果显示,鸡蛋生物个体间存在巨大差异,如生蛋黄CEL含量为1.26~10.57 mg/kg(n=16)。蛋黄的CML含量整体上平均比蛋白多125%,而CEL含量则比蛋白高82%,这或许与蛋黄蛋白质及脂肪含量比蛋白高有关。加热显著增加了蛋黄及蛋白的CML含量(P<0.05),但CEL含量则平均出现了17~18%的下降。鸡蛋是否笼养对CML及CEL含量影响较小,但不同公司间的鸡蛋加热前后的CML及CEL含量均差别显著。整体来看,蛋白比蛋黄更加对热敏感,应尽量避免长时间高温加热。2.以从养殖场当日采集的新鲜鸡蛋。为对象,分析了三批次鸡蛋在室温条件(22℃,RH 75%)储藏0、8、16、24、32 d后蛋黄与蛋白的AGEs变化情况,以及不同储藏期对鸡蛋加热后AGEs含量的影响,并检测了鸡蛋新鲜度指标HU(哈夫值)与p H,探究了鸡蛋HU及p H与鸡蛋AGEs的相关性。结果显示:不同批次鸡蛋HU值初始差异较大,在储藏期内均呈现下降趋势,从最初的79.1~94.1(0 d)下降至60.4~65.3(32 d);鸡蛋蛋白和蛋黄的p H则在储藏期间逐渐增加,分别从8.40~8.74增加至9.23,和从6.20~6.22增加到6.61~6.71。生鸡蛋蛋白的CML含量在储藏过程中显著升高(P<0.05),且与贮藏时间呈正相关,贮藏32d后,蛋白的CML整体(三批次)含量增加1.65倍,而蛋白CEL含量则只长11-61%,且增长幅度呈现波动现象。蛋黄中CML含量在贮藏过程中没有明显的变化,CEL含量则整体出现降低的现象,贮藏32 d后下降6-30%,但无显著差异(P>0.05)。整体来看(三批次),经80℃-6 min加热后的蛋白中CML含量分别比新鲜鸡蛋增长了44%(8 d),71%(16 d),157%(24 d),199%(32 d)。经100℃-30 min加热后蛋白CML含量比新鲜鸡蛋增长了9%(8 d);10%(16 d);78%(24 d);145%(32 d),均呈现与鸡蛋加热前的储藏时间正相关。而蛋白CEL及蛋黄AGEs则未出现明显变化规律。通过相关性分析,鸡蛋蛋白CML与储藏期、HU及鸡蛋p H在三个批次中均表现出较好的线性关系,而蛋白CEL或蛋黄CML及CEL则无明显线性相关性或仅部分批次中表现一定线性相关。3.蛋白中的AGEs含量相对蛋黄而言更易受加热条件及储藏期影响,因此本实验选定蛋白为研究对象,探究鸡蛋在80℃、100℃及121℃加热温度下加热0-60 min AGEs含量变化,通过动力学分析,确定反应级数及活化能。加热60 min后,因加热温度的不同,CML分别从1.14±0.09 mg/kg增长到4.62±0.06 mg/kg(80℃)、12.34±4.18 mg/kg(100℃)和100.06±1.57 mg/kg(121℃),显示加热温度对CML生成的巨大影响。蛋白CEL在80℃及100℃条件下加热增长缓慢,加热60min后,分别从2.36±0.15 mg/kg增长到2.96±0.21 mg/kg和4.18±0.24mg/kg,而121℃加热60 min后CEL含量增长到40.27±1.58 mg/kg,分别是80℃和100℃热处理的12.6倍和8.6倍。鸡蛋蛋白CML与CEL含量具有较好的线性关系(R~2=0.9882),表明CML及CEL在生成途径上具有很大的相关性。经过动力学分析,发现蛋白的CML及CEL均符合零级反应(R~2=0.7307~0.9855)。利用阿伦尼乌斯方程,推测出蛋白CML的反应活化能为100.89 KJ/mol,而CEL反应活化能为122.39 KJ/mol,说明蛋白中CML反应能级壁垒低于CEL,更易于发生。本项目研究了鸡蛋蛋白与蛋黄中CML和CEL含量生物差异性,分析了品牌及是否笼养对鸡蛋中AGEs含量的影响,同时分析了储藏期对后续鸡蛋加热过程中产生的AGEs的影响,并进行加热条件下蛋白中CML和CEL形成的动力学分析,为研究如何控制蛋类食品加工过程中AGEs的产生,降低食品安全风险提供了理论依据。