罗非鱼肉质嫩滑,无肌间刺,富含蛋白质和多种不饱和脂肪酸,深受消费者的喜爱。油炸作为罗非鱼常用的烹饪方法之一,能使罗非鱼肉具有金黄的色泽和酥脆的口感,但是高温油炸易导致一些有害物质(如杂环胺)的形成与积累。食源性杂环胺是高蛋白食物在热加工过程中形成的一类含氮多环芳香族化合物。人体摄入杂环胺后,可能会引发多种疾病甚至有患癌的风险。因此,研究油炸罗非鱼肉中杂环胺的形成及如何有效抑制其产生具有重要的意义。本研究以罗非鱼为对象,探明不同油炸条件下罗非鱼片所产生的杂环胺(2-氨基-3,4-二甲基-3H-咪唑并[4,5-f]喹啉,Me IQ;2-氨基-3,8-二甲基吲哚并[4,5-f]喹喔啉,Me IQx;2-氨基-1-甲基-6-苯基-咪唑并[4,5-b]吡啶,Ph IP;9H-吡啶并[3,4-b]-吲哚,Norharman;2-氨基-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚,AαC)的变化规律,以及不同外源物质对各类杂环胺含量的影响,并分析了罗非鱼片的品质和杂环胺含量之间的相关性,最后利用模拟体系对Me IQx的抑制机理进行了探究。具体内容和结果如下:1.考察了油炸温度(180℃和220℃)和时间(180℃:2、4、6、8、10、12min;220℃:2、4、6、8 min)及生姜(1%、2%、3%、4%)和大蒜(3%、6%、9%、12%)的添加对油炸罗非鱼片中杂环胺含量的影响情况。180℃油炸组(2min～12 min)、220℃油炸组(2 min～8 min)、生姜添加组(180℃;12 min:1%、2%、3%、4%)和大蒜添加组(180℃;12 min:3%、6%、9%、12%)中杂环胺总量分别为0.54 ng/g～52.21 ng/g、6.33 ng/g～124.41 ng/g、9.20 ng/g～19.81 ng/g和9.20 ng/g～16.10 ng/g。在较高的温度下进行油炸时,罗非鱼片中杂环胺含量较多,油炸时间越长,生成的杂环胺总量也越多;在鱼片预处理过程中添加生姜或大蒜,样品中的杂环胺含量分别增多89.07%～115.38%(生姜)和12.05～75.05%(大蒜)。由此可见,减少油炸时间和降低油炸温度可以有效减少杂环胺的生成量;另外,在日常的烹饪过程中应避免使用生姜和大蒜对罗非鱼进行调味,以防杂环胺生成量的增多。2.研究了黑胡椒的添加(180℃;4、8、12 min:0.5%、1.0%、1.5%)对油炸罗非鱼片品质(水分含量、脂肪含量、色泽、脂肪氧化、蛋白氧化)及其杂环胺含量的影响,探究罗非鱼片品质和其杂环胺含量之间的相关性。结果发现,无论是否添加黑胡椒,油炸罗非鱼片所生成的杂环胺总量均随油炸时间的延长而增多,总量分别为6.39 ng/g～22.45 ng/g(含黑胡椒)和6.95 ng/g～29.54 ng/g(不含黑胡椒)。当未添加黑胡椒的罗非鱼样品在180℃下油炸12 min时,其生成的杂环胺总量是同等条件下油炸4 min的罗非鱼样品的4.25倍,而添加1%黑胡椒的罗非鱼样品,当其油炸时间从4 min延长至12 min时(180℃),所生成的杂环胺总量增加了2.28倍。黑胡椒对罗非鱼品质和杂环胺含量的影响与黑胡椒的添加浓度、油炸条件密切相关。黑胡椒能够有效的抑制杂环胺总量以及Me IQx和Ph IP的含量,但会造成Norharman含量的增加。当罗非鱼180℃下油炸12 min时,添加1%的黑胡椒可完全抑制Me IQx和Ph IP含量,杂环胺的生成总量也降低了26.57%,而Norharman含量是原来的1.42倍。黑胡椒对油炸罗非鱼片中各种杂环胺的促进或抑制作用不仅取决于油炸时间和黑胡椒的添加量,而且与杂环胺的形成途径和杂环胺的种类相关。另外,油炸罗非鱼片的品质与杂环胺之间存在着一定的相关性,如罗非鱼片中Me IQ和Norharman的含量均与蛋白质氧化程度相关,其相关系数分别为0.899和0.853。3.选用甘氨酸-葡萄糖-肌酐模拟体系,采用理论计算和实验验证的方式,探讨了吡哆胺对水产品热加工过程中易形成的Me IQx的抑制机制。首先通过研究水溶性维生素(吡哆胺、抗坏血酸和烟酸)和酚酸(阿魏酸和对香豆素酸)对罗非鱼实际样品和模拟体系中Me IQx的影响情况,发现吡哆胺的抑制效果较好,它对罗非鱼饼和模拟体系中Me IQx的抑制率分别达到78.54%(罗非鱼饼)和82.72%(模拟体系)。同时,基于美拉德反应及极性杂环胺的形成机制,通过反应推测得到Me IQx的形成途径并发现丙酮醛是形成Me IQx的重要中间产物。在此基础上,利用模拟体系测定吡哆胺添加量对中间产物丙酮醛和最终产物Me IQx的影响情况,实验结果表明当吡哆胺的添加量从0 mmol增加至0.45 mmol时,体系中的丙酮醛从25.19 mg/L降低至3.26 mg/L,Me IQx的生成量也减少了90.50%,由此推测吡哆胺会捕获丙酮醛生成其他化合物。最后利用量子化学计算和质谱分析,证实吡哆胺可与丙酮醛反应从而降低Me IQx含量,并提出吡哆胺对Me IQx的抑制机制。本课题的研究结果为进一步深入研究如何抑制水产品等高蛋白食品热加工过程中杂环胺的产生,提高其质量与安全提供了理论依据。