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简述苯并芘食品烟熏液制备和精制工艺与香气成分

收藏本文 2024-03-23 点赞:22644 浏览:98610 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:采取传统燃烧发烟的策略熏制的肉制品由于其独特的风味和色泽而深受广大消费者的喜爱。但肉制品在烟熏制的历程中易产生以多环芳烃为主的致癌物,威胁人类健康。通过冷凝、溶解等方式将气体烟转化成液态烟,并制备成烟熏液,作为一种食品添加剂已在食品工业上运用,烟熏液具有与气体烟熏制相近的风味与色泽,能有效的制约熏制食品中的致癌物。目前国内烟熏液的种类比较单一,但国内对新型烟熏液的种类和数量需求在逐渐扩大,由此选择合适的原材料通过干馏工艺制备烟熏液,并通过不同的精制策略降低烟熏液中致癌物的含量,在保持烟熏食品的风味的同时,提升烟熏食品的安全性,有利于提升人民健康水平。本论文主要选择龙眼枝、木菠萝枝以及龙眼枝与蔗糖的混料三种原料作为烟熏液制备的原材料。通过对龙眼枝、木菠萝枝理化成分的浅析可知,木菠萝枝中纤维素和半纤维素的含量较高,木质素的含量较低;龙眼枝中纤维素和半纤维素含量低,而木质素含量较高。这三种成分的含量高低,在一定程度上决定烟熏液中酚类物质和羰基化合物的含量。以烟熏液中酚类物质、羰基化合物和3,4-苯并芘含量为指标,通过单因素和正交试验,分别确定了三种烟熏液干馏的最佳工艺:龙眼枝烟熏液干馏温度400℃,升温速率10℃/min,粒径为2mm,pH10.5;木菠萝枝烟熏液干馏温度为400℃,升温速率15℃/min,粒径为3mm;蔗糖烟熏液干馏温度350℃,蔗糖质量分数10%、升温速率10℃/min。通过最佳干馏条件制备三种烟熏液,蔗糖烟熏液的羰基化合物含量最高(19.63g/100mL),龙眼枝烟熏液中3,4-苯并芘含量最低(13.6ug/mL)。酚类物质和3,4-苯并芘含量最高的是木菠萝枝烟熏液,分别为19.2mg/mL和19.1ug/mL,但羰基化合物含量却最低。粗制烟熏液的直接利用会带来与传统发烟熏制肉制品一样的3,4-苯并芘等致癌物质的污染,由此必须采取一定的策略在尽量减少风味物质损失的情况下将烟熏液中的3,4-苯并芘的含量降低甚至去除,才能保证烟熏肉制品的质量与安全。本论文采取XAD-4大孔吸附树脂对烟熏液中的3,4-苯并芘进行静态吸附,并重点探讨了XAD-4大孔树脂对多组分系统烟熏液中3,4-苯并芘和酚类物质的动态吸附规律与效果,以XAD-4树脂对3,4-苯并芘、酚类物质的吸附量和吸附率作为评价指标,探讨树脂静态与动态吸附的条件,以而确定选择较佳的烟熏液中3,4-苯并芘的去除方式,并对粉末活性炭、颗粒活性炭和硅藻土静态吸附烟熏液中的3,4-苯并芘的工艺条件进行了探讨,以烟熏液中的3,4-苯并芘、酚类物质和羰基化合物的含量为考察标准,探讨活性炭与硅藻土静态吸附的较好条件。实验选用了酚类物质和羰基化合物含量居中,而3,4-苯并芘较低的龙眼枝烟熏液。通过探讨大孔树脂、活性炭和硅藻土吸附各因素得出:①XAD-4大孔树脂静态吸附:在烟熏液体积为5.00mL时,加入树脂1.00g,烟熏液不经稀释,室温下吸附。剖析剂采取20.00mL100%乙醇。②XAD-4大孔树脂动态吸附:选择9.5BV烟熏液原液,以1.5mL/min流速进行吸附。剖析剂采取9BV95%乙醇,以3mL/min的流速进行洗脱。③活性炭和硅藻土静态吸附:向0.25g160目的PAC中加入5mL烟熏液原液,在50℃条件下吸附;在5mL烟熏液原液中分别加入GAC和硅藻土各0.25g,20℃条件下进行吸附。硅藻土的剖析采取17.50mL95%甲醇。由于XAD-4大孔树脂、粉末炭、颗粒炭和硅藻土在吸附3,4-苯并芘的同时,也会吸附烟熏液中的酚类物质,而烟熏液是一种复杂的多组分系统,三种烟熏液中的各成分及成分含量的差别会对不同的吸附剂吸附酚类物质和3,4-苯并芘产生不同的影响,为了更加准确的表明四种吸附剂对三种烟熏液的吸附效果,分别采取树脂、粉末炭、颗粒炭和硅藻土对三种烟熏液进行精制,并对四种吸附剂处理后的三种烟熏液的风味物质及3,4-苯并芘进行浅析。以3,4-苯并芘和酚类物质的含量为评价指标,采取比色法对三种原液和12种吸附后的烟熏液进行测定。根据试验结果可知,龙眼枝烟熏液经XAD-4树脂吸附后苯并芘含量降到1.95ug/mL,蔗糖烟熏液经粉末碳吸附后苯并芘含量降至3.45ug/mL,木菠萝枝烟熏液经树脂和粉末炭吸附后分别降低到5.65ug/mL、6.3ug/mL左右,但是树脂对三种烟熏液中的酚类物质吸附率均高于粉末炭,而硅藻土和颗粒炭对3,4-苯并芘的吸附率相对较低(30%-50%之间),对酚类物质的吸附率也很小(约10%)。通过吸附前后3,4-苯并芘和酚类物质的浓度变化可知,对不同的烟熏液要选择不同的吸附剂进行精制,对15种烟熏液用GC-MS浅析其成分。粉末炭和树脂均能完全吸附烟熏液中的多环芳烃,但对苯类和醚类成分树脂吸附的最彻底,其次是粉末炭,硅藻土和颗粒炭随烟熏液种类不同而有差别。蔗糖烟熏液、龙眼枝烟熏液、木菠萝枝烟熏液中分别检测出95种、123种、136种成分,经树脂和粉末炭吸附后分别检出73种、91种、99种和79种、107种、114种成分,而经硅藻土和颗粒炭吸附后成分基本没有变化。关键词:龙眼枝论文木菠萝枝论文蔗糖论文3论文4-苯并芘论文酚类物质论文XAD-4大孔树脂论文活性炭论文

    摘要6-8

    Abstract8-14

    1 绪论14-20

    1.1 食品烟熏液的探讨近况14

    1.2 烟熏液中多环芳烃的残留情况14-15

    1.3 制备烟熏液的原料探讨近况15-17

    1.3.1 龙眼枝的利用概况16

    1.3.2 木菠萝枝的利用概况16-17

    1.3.3 糖类的探讨进展17

    1.4 烟熏液中多环芳烃的制约17-19

    1.4.1 用大孔树脂去除18

    1.4.2 用活性炭去除18-19

    1.4.3 用硅藻土去除19

    1.5 探讨背景与作用19

    1.6 探讨内容19-20

    2 干馏原料理化成分浅析及烟熏液的制备工艺探讨20-43

    2.1 实验材料、试剂与仪器20

    2.1.1 实验材料20

    2.1.2 实验试剂20

    2.1.3 实验仪器20

    2.2 实验策略20-25

    2.2.1 干馏原料理化成分浅析20-23

    2.2.2 烟熏液中主要成分的测定23-24

    2.2.3 烟熏液的制备工艺探讨24-25

    2.3 结果与讨论25-41

    2.3.1 干馏材料理化成分测定结果25

    2.3.2 木菠萝枝烟熏液干馏工艺条件的选择25-30

    2.3.3 龙眼枝烟熏液干馏工艺条件的选择30-36

    2.3.4 蔗糖烟熏液干馏工艺条件的选择36-41

    2.4 结论41-43

    3 烟熏液的精制工艺探讨43-62

    3.1 实验原料、试剂及仪器43

    3.1.1 实验原料43

    3.1.2 实验试剂43

    3.1.3 实验仪器43

    3.2 实验策略43-46

    3.2.1 XAD-4大孔树脂对3,4-苯并芘的静态吸附与剖析探讨43-44

    3.2.2 XAD-4大孔树脂对3,4-苯并芘的动态吸附与剖析探讨44-45

    3.2.3 活性炭及硅藻土对3,4-苯并芘的静态吸附与剖析探讨45-46

    3.2.4 大孔吸附树脂的预处理及装柱46

    3.2.5 活性炭及硅藻土的预处理46

    3.2.6 烟熏液中主要成分的测定46

    3.3 结果与浅析46-60

    3.3.1 XAD-4树脂对烟熏液中苯并芘和酚类物质的静态吸附与剖析结果46-50

    3.3.2 XAD-4树脂对烟熏液中苯并芘和酚类物质的动态吸附与剖析结果50-54

    3.3.3 活性炭和硅藻土静态吸附试验结果54-60

    3.4 结论60-62

    4 烟熏液中风味成分及多环芳烃的测定62-115

    4.1 实验原料、试剂及仪器62

    4.1.1 实验原料62

    4.1.2 实验试剂62

    4.1.3 实验仪器62

    4.2 实验策略62-64

    4.2.1 检测样品的制备62

    4.2.2 比色法测定酚类物质和苯并芘含量62

    4.2.3 高效液相测定烟熏液中酚类物质62-63

    4.2.4 GC-MS浅析烟熏液中香气成分63-64

    4.3 结果与讨论64-113

    4.3.1 酚类物质和苯并芘的比色法测定含量64-65

    4.3.2 酚类物质高效液相色谱测定结果65-66

    4.3.3 不同精制策略对烟熏液中风味成分的变化66-113

    4.4 结论113-115

    5 总结论115-117

    5.1 主要结论115-116

    5.2 主要革新之处116

    5.3 展望116-117

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