章食物主要成分在加工中的化學變化



節氨基酸的熱變化1



一、高溫分解1



二、脫酰胺作用3



三、去磷酸化作用4



四、pH值對氨基酸熱變化的影響5



五、脫氨基作用6



第二節糖的熱變化7



一、糖的化學反應7



二、糖高溫分解有害物質的產生7



第三節食用油脂的熱變化9



一、食用油脂中的多環芳烴10



二、食用油脂中的反式脂肪酸10



第四節肉類加工中的美拉德反應11



一、美拉德反應過程11



二、影響美拉德反應的因素12



三、食品加工中的常見美拉德反應及其影響13



第五節肉品在加熱過程中形成的有害物16



一、多環芳烴16



二、甲醛21



三、雜環胺27



四、膽固醇氧化物35



五、反式脂肪酸42



六、亞硝胺45



七、PM2.546



參考文獻49



第二章腌制過程中有害物質的形成



節色澤形成及相關成分51



一、彩虹色斑與安全性51



二、亞硝基肌紅蛋白的形成56



三、卟啉鋅的形成57



第二節多聚磷酸鹽的水解與殘留58



一、肌肉中的多聚磷酸酶58



二、多聚磷酸鈉的水解60



三、多聚磷酸鈉水解機制73



四、磷酸鹽殘留與健康74



第三節腌制過程中有害物質的形成與減控75



一、亞硝酸鹽的殘留與減控75



二、亞硝胺的形成與減控82



三、腌制期間脂質過氧化物的形成與減控83



四、腌制期間蛋白質過氧化物的形成85



參考文獻86



第三章乳化與常見乳化劑的健康風險



節乳化及乳化劑88



一、肉乳狀液的形成機制88



二、肉糜乳化學說的發展90



第二節常見乳化劑的健康風險92



一、乳化劑的安全性問題92



二、常見兩種乳化劑的健康風險93



第三節新型果蔬來源乳化劑94



一、新型果蔬來源乳化劑的研究背景94



二、新型果蔬來源乳化劑的研究現狀95



參考文獻100



第四章油炸過程中有害物質的形成



節油炸肉制品反式脂肪酸的形成101



一、肉制品中的反式脂肪酸101



二、影響油炸肉中反式脂肪酸含量和種類的因素104



第二節油炸肉品中雜環胺的形成110



一、肉制品中的雜環胺110



二、影響油炸肉中雜環胺含量和種類的因素112



第三節油炸期間多環芳烴的形成118



一、油炸油中的多環芳烴118



二、油炸過程中細顆粒物與多環芳烴的排放119



三、油炸肉品中的多環芳烴120



四、影響油炸肉品中多環芳烴含量和種類的因素121



參考文獻122



第五章燒烤過程中有害物的形成



節燒烤過程中主要成分含量的變化124



一、肉中遊離氨基酸的變化124



二、還原糖的變化125



三、硫胺素的變化126



四、水分的變化126



第二節燒烤期間雜環胺的形成127



一、肉品中雜環胺的形成127



二、烤架上的雜環胺128



第三節燒烤期間多環芳烴的形成128



一、肉品中多環芳烴的形成129



二、烤架上的多環芳烴131



三、燒烤過程中PM2.5的排放131



第四節影響燒烤肉品有害物質含量的因素132



一、原料肉中脂肪的含量132



二、燒烤溫度和時間132



三、燒烤方式132



第五節輔料對肉品中雜環胺和苯並芘含量的影響134



一、輔料對雜環胺含量的影響134



二、燒烤過程中降低3,4-苯並芘的措施135



參考文獻136



第六章煮制過程中有害物的形成



節煮制過程中主要營養成分含量的變化138



一、醬牛肉中氨基酸和肌酸的含量138



二、老鹵中氨基酸和肌酸的含量140



第二節煮制期間雜環胺的形成141



一、老鹵中的雜環胺141



二、肉品中的雜環胺142



第三節影響雜環胺形成的因素143



一、煮制溫度和時間144



二、前體物的種類和濃度144



三、脂肪含量145



四、其他因素145



第四節輔料對雜環胺形成的影響145



一、類黃酮化合物對雜環胺形成的影響146



二、香辛料對雜環胺形成的影響146



三、添加方式對雜環胺形成的影響148



參考文獻151



第七章熏制過程中有害物質的形成



節熏制產生的多環芳烴和甲醛152



一、煙熏肉制品中的多環芳烴和甲醛152



二、煙熏肉制品中多環芳烴和甲醛產生的影響因素154



三、糖熏過程中產生的多環芳烴和甲醛156



第二節煙熏肉制品中多環芳烴和甲醛的控制157



一、熏材的選擇157



二、煙熏方法的選擇158



三、煙熏設備及運行參數158



四、采用液熏法159



五、肉品與熱源的距離和位置159



六、脂肪含量和腸衣類型160



參考文獻160



第八章儲藏加工過程中膽固醇氧化物的形成



節畜產品中的膽固醇氧化物162



一、肉制品中的膽固醇氧化物162



二、蛋制品中的膽固醇氧化物164



三、乳制品中的膽固醇氧化物165



第二節儲藏加工過程中膽固醇氧化物的形成與控制167



一、加熱167



二、儲藏168



三、膽固醇氧化的控制170



參考文獻172



第九章綠色化學與綠色制造



節綠色化學173



一、原子經濟性173



二、綠色化學174



第二節綠色制造175



一、綠色制造的特點、工藝和發展175



二、食品綠色制造研究範疇176



參考文獻178



第十章肉制品綠色制造技術



節加工肉制品綠色制造概述179



一、加工肉制品綠色制造的兩個基本要素179



二、加工肉制品綠色制造180



第二節熱力場干燥技術181



一、模型設計181



二、傳熱傳質中的能量平衡與物質平衡182



三、干燥期間品溫變化規律184



第三節熱力場干燥下肉制品色澤和風味控制技術185



一、美拉德反應的定向控制技術185



二、肉制品陳腐味抑制技術186



第四節加工肉制品綠色制造之非油炸技術189



一、非油炸工藝189



二、肉制品的非油炸工藝191



三、非油炸肉制品的特點192



第五節加工肉制品綠色制造之非鹵煮技術193



一、工藝流程193



二、腌制入味193



三、熱力場干燥195



四、非鹵煮肉制品的特點196



第六節加工肉制品綠色制造之非燒烤技術196



一、燒烤與燒烤風味196



二、非燒烤工藝199



三、非燒烤肉制品的特點202



第七節加工肉制品綠色制造之非煙熏技術204



一、非煙熏工藝205



二、肉制品的非煙熏工藝206



三、非煙熏肉制品的特點209



參考文獻210



第十一章低自由基肉制品



節自由基概述211



一、自由基的定義211



二、自由基的來源212



第二節自由基的危害214



一、自由基與衰老214



二、自由基與癌216



第三節肉制品中自由基常用檢測方法217



一、ESR參數的選擇218



二、g因子219



三、自由基濃度220



第四節肉制品中自由基含量與減控220



一、肉制品中自由基含量220



二、自由基減控研究223



參考文獻224

人類，從意識到環境污染的嚴重性到綠色化學概念的提出，並不是一帆風順的，而是經歷了一個漫長而曲折的發展過程。這個過程可分為四個階段，即公眾覺醒階段、污染稀釋階段、立法階段、綠色化學的誕生。



階段，公眾覺醒階段。第二次世界大戰之後的一些年月裡，人們對化學污染的危害認識尚淺，對化學物品的生產、使用和處理的方法則幾乎無任何立法。直到20世紀50年代末至60年代初，化學污染對人類健康及環境的危害纔逐漸受到關注。



第二階段，污染稀釋階段，也是初級階段，是指利用稀釋的辦法來解決污染問題。在人類環境保護意識尚且薄弱的時候，通常的處理辦法是將化學污染物直接排放到水、大氣及土壤中。在當時，人們認為隻要將化學品在某些溶劑中降低到一定的濃度就足以減輕其對自然界的危害。在人類對慢性毒性、生物積累等知識還沒有充分認知的情況下，這一做法得到廣泛應用，成為處理有害物質的主要方法。



第三階段，立法階段，通過政策法規來控制污染。隨著對化學品毒性作用及其對環境影響的進一步了解，加上工農業的快速發展，人們認識到僅僅通過稀釋無法從根本上解決日益嚴峻的污染源問題。於是，開始了環境保護方面的立法。對排放的廢氣、廢水、廢渣等進行必要的強制性處理，規定排放標準和污染物的安全濃度，嚴格控制有害物質的排放量。



第四階段綠色化學的誕生。立法是否是保護人類健康和使環境免遭阨運的經濟、有效的方法呢? 隨著對化學生產與環境、資源的關繫不斷反思和總結，科學家們提出了“綠色化學”的新對策。1991年，美國化學學會提出，綠色化學就是在化學物質合成、加工和利用過程中減少對人類和環境產生風險的途徑與方法。隨後，美國科學家Trost提出了“原子經濟性（1991）”、荷蘭有機化學家Sheldon提出了“E因子（1992）”；這兩個重要的綠色化學基本概念的提出，引起了人們的極大關注。20世紀90年代，耶魯大學Anastas提出了綠色化學“十二原則”；1999年，世界本“綠色化學”雜志的創辦，標志著綠色化學的誕生。



自20世紀90年代末期以來，我國和發達國家先後建立了綠色制造研究機構，研究領域多見於機械工業、電子工業、制藥工業、紡織工業、染料工業、紙漿和造紙工業、機電產品綠色設計、可回收性綠色設計、清潔生產技術等。2006年，我國正式成立“中國化學會綠色化學專業委員會”。2009年，我國成立了綠色制造技術創新聯盟。這些舉措對於促進綠色化學和綠色制造技術在我國的發展起到了非常重要的作用。過去,世界各國傳統加工肉制品的熱處理一般包括油炸、煮制、煙熏、燒烤等工序。隨著社會和科學技術的進步，公眾健康和安全意識的增強，食品加工過程中的污染排放和食源性致癌致突物形成的問題日益受到重視。世界癌癥研究基金會的專家早在20世紀90年代提出，這些食源性致癌致突物可能會增加罹患癌癥的風險，而且世界癌癥研究機構一直認為，沒有令人信服的證據支持現有油炸、煙熏、燒烤等加熱方法能改變這種致癌風險。應該指出的是，食源性致癌致突物的形成主要決定於肉的加熱方法。為了減少或消除加工對環境和健康帶來的危害，肉制品綠色制造技術研究浪潮正在興起。因此，發展食品綠色制造，實現傳統食品加工業更新換代和消費升級，是現代食品科學技術發展的必然趨勢。綠色制造應具備兩個基本要素，一是對環境友好,二是對人類健康友好，這也是衡量綠色制造的兩個基本點。



本書介紹了肉制品綠色制造的概念、有害物質的生成機理和過程，如何控制或降低有害物質的生成，同時兼具良好的色香味。筆者感謝國家肉牛犛牛產業技術體繫的科學家和實驗站給予的大力支持，還特別感謝靳紅果、汪張貴、姚瑤、張雅偉、李君珂、王蓉蓉等老師和研究生在研究和寫作方面的大力協助。由於時間和水平所限，本書難免存在不當之處，殷切期待讀者提出寶貴建議，不勝感謝!







彭增起



2017.7