晚期糖基化末端產(chǎn)物(advanced glycation endproducts,AGEs)是在食品加工和貯藏過程中，通過美拉德反應(yīng)生成的一類不可逆的共價化合物。研究發(fā)現(xiàn)一些疾病如糖尿病及其并發(fā)癥、動脈硬化、腎功能障礙、心血管疾病等是由AGEs引起的。在食品熱加工過程中，如巴氏殺菌、高溫殺菌、烘烤和油炸等過程容易形成AGEs。因此如何控制食品加工過程中AGEs形成顯得尤為重要。
UHT奶經(jīng)過超高溫瞬時滅菌后，具有常溫貯存時間長、銷售方便的優(yōu)點。但是UHT奶加工和貯藏過程中會產(chǎn)生對人體有害的產(chǎn)物AGEs，如何降低UHT奶加工過程中產(chǎn)生的AGEs是急需解決的問題。近年來，國內(nèi)外學者研究發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物除具有較好抗氧化作用外，同時具有顯著抗糖基化活性，如芹菜素、蘆丁、沙棘籽渣黃酮、玉米須黃酮等黃酮類物質(zhì)對AGEs具有較高抑制作用，但是黃酮類物質(zhì)應(yīng)用于乳制品生產(chǎn)過程中的AGEs的抑制作用未見報道。針對UHT奶在生產(chǎn)和貯藏過程中AGEs的形成因素及控制鮮見報道的現(xiàn)狀，本研究以UHT奶為對象，以UHT奶中熒光性AGEs含量為指標，考查加工條件（糖種類、糖添加量）、貯藏條件（溫度和時間）以及添加食源性黃酮（槲皮素、蘆丁、染料木素和兒茶素）對UHT奶生產(chǎn)和貯藏過程中AGEs形成的影響，以期控制UHT奶生產(chǎn)和貯藏過程中的AGEs，旨在為UHT奶的安全生產(chǎn)提供參考。
原料乳；槲皮素、蘆丁、染料木素、兒茶素；磷酸氫二鈉；蔗糖、果糖、葡萄糖、果葡糖漿，蔗糖脂肪酸酯、單甘油脂肪酸酯。
酶標儀，均質(zhì)機，；高速離心機；Agilent LC-MS；恒溫恒濕培養(yǎng)箱；超高溫瞬時殺菌系統(tǒng)；p H計。
進行熒光性AGEs含量的測定。將2 m L UHT奶和4 mL甲醇混勻后在-80℃的條件下保存1 h，然后離心（1 3000 r/min,30 min），取0.3 mL上清液，在λex/λem=340 nm/465 nm波長處測定熒光值,λex為熒光激發(fā)波長340nm處的熒光值；λem為熒光發(fā)射波長465 nm處的熒光值。以磷酸鹽緩沖溶液作為對照，每組樣品重復(fù)3次。
原料奶經(jīng)過檢驗后過濾、冷卻、貯存，加入0.3%的復(fù)配穩(wěn)定劑（蔗糖脂肪酸酯和單甘油脂肪酸酯），然后分別加入添加量為2%的果糖、蔗糖、葡萄糖和果葡糖漿，充分混勻后，經(jīng)過過濾均質(zhì)，然后在137℃條件下進行UHT殺菌，殺菌時間4 s，然后取UHT奶樣品按照1.3.2節(jié)的方法測定熒光性AGEs含量，以磷酸鹽緩沖溶液代替UHT奶作為對照組，每組樣品重復(fù)3次。
原料奶經(jīng)過檢驗后過濾、冷卻、貯存，加入0.3%的復(fù)配穩(wěn)定劑（蔗糖脂肪酸酯和單甘油脂肪酸酯），然后分別加入添加量為2%、4%、6%、8%的蔗糖，充分混勻后，經(jīng)過過濾均質(zhì)，然后在137℃條件下進行UHT殺菌，殺菌時間4 s，然后取UHT奶樣品按照1.3.2節(jié)的方法測定熒光性AGEs含量，以磷酸鹽緩沖溶液代替UHT奶作為對照組，每組樣品重復(fù)3次。
原料奶經(jīng)過檢驗后過濾、冷卻、貯存，然后加入0.3%的復(fù)配穩(wěn)定劑（蔗糖脂肪酸酯和單甘油脂肪酸酯）和2%的蔗糖，充分混勻后，經(jīng)過過濾均質(zhì)，然后在137℃條件下進行UHT殺菌，殺菌時間4 s，滅菌完成后取出冷卻至室溫。將UHT奶分別貯藏在4、25℃和37℃的培養(yǎng)箱中，于0、5、15、30、60 d后取樣，樣品按1.3.2節(jié)的方法測定AGEs含量，以磷酸鹽緩沖溶液代替UHT奶作為對照組，每組樣品重復(fù)3次。
原料奶經(jīng)過檢驗后過濾、冷卻、貯存，然后加入0.3%的復(fù)配穩(wěn)定劑（蔗糖脂肪酸酯和單甘油脂肪酸酯）和2%的蔗糖，充分混勻后，然后加入質(zhì)量分數(shù)分別為4、6和8%的槲皮素、蘆丁、染料木素和兒茶素，經(jīng)過過濾均質(zhì)，然后在137℃條件下進行UHT殺菌，殺菌時間4 s，然后取UHT奶樣品按照1.3.2節(jié)的方法測定熒光性AGEs含量，以磷酸鹽緩沖溶液代替UHT奶作為對照組，每組樣品重復(fù)3次。
每組數(shù)據(jù)進行3次平行試驗取平均值，以“平均值±標準差”表示，作圖采用Origin8.0軟件，利用spss20軟件處理數(shù)據(jù)軟件進行方差分析和統(tǒng)計學分析（P<0.05表示存在統(tǒng)計學差異）。
糖種類對UHT奶生產(chǎn)過程中熒光性AGEs的影響結(jié)果見圖1。從圖1可以看出，不同糖對UHT奶生產(chǎn)過程中熒光性AGEs的影響較大。與蔗糖、葡萄糖和果葡糖漿相比，果糖對UHT奶生產(chǎn)過程中熒光性AGEs的生成起到明顯的促進作用（P<0.05），蔗糖對UHT奶生產(chǎn)過程中熒光性AGEs的生成的促進作用最小（P<0.05），有利于降低AGEs的生成。這4種糖對AGEs的生成促進作用由大到小依次為果糖、葡萄糖、果葡糖漿和蔗糖，促進AGEs的生成的原因是因為單糖、低聚糖等受熱自身發(fā)生焦糖化反應(yīng)，產(chǎn)生丙酮醛（methylglyoxal,MGO），糖自身發(fā)生羥醛縮合和自氧化生成乙二醛（glyoxal,GO)。MGO和GO又進一步與蛋白質(zhì)結(jié)合，通過系列反應(yīng)生成戊糖素、類黑素以及羧甲基賴氨酸等AGEs。因此，本實驗中的糖原料中單糖比如葡萄糖、果糖和果葡糖漿與蔗糖相比，更易發(fā)生糖基化反應(yīng)形成熒光性AGEs，因此為了減少熒光性AGEs的生成，蔗糖適宜作為UHT奶加工過程中的糖原料。
在確定蔗糖作為適宜生產(chǎn)UHT奶的原料的基礎(chǔ)上，需要確定蔗糖合適的添加量。蔗糖添加量對UHT奶生產(chǎn)過程中熒光性AGEs的影響見圖2，從圖2可以看出，隨著蔗糖添加量的增加，UHT奶中熒光性AGEs生成量逐步增高。當蔗糖添加量在0%～4%范圍時，隨著蔗糖添加量的增加，熒光性AGEs生成量明顯增加（P<0.05），原因可能是隨著糖添加量的增加，促進了蛋白糖基化反應(yīng)。當蔗糖添加量在4%～8%范圍時，隨著蔗糖添加量的增加，熒光性AGEs生成量有一定程度的增加，但是增加不明顯（P>0.05）?？赡苁且驗殡S著蔗糖添加量（大于4%）進一步增加，形成熒光性AGEs的量呈現(xiàn)基本飽和狀態(tài)，進而達到最高值。因此適宜的蔗糖添加量為2%。
貯藏溫度和時間對UHT奶中熒光性AGEs的影響見表1，從表1可以看出，UHT奶在貯藏60 d內(nèi)，熒光性AGEs生成量隨著貯藏溫度的提高及貯藏時間的延長而增加。貯藏期在30 d內(nèi)，UHT奶中熒光性AGEs生成量隨著貯藏溫度的提高及貯藏時間的延長差異顯著（P<0.05）。在相同貯藏時間、溫度不同條件下，UHT奶中熒光性AGEs生成量差異顯著（P<0.05）。在4、25℃和37℃條件下，15 d內(nèi)熒光性AGEs生成量增幅較大，貯藏時間超過15 d，熒光性AGEs生成量變化不大。25℃和37℃條件下，貯藏期為30 d時，UHT奶中熒光性AGEs形成量分別是4℃條件下的1.07倍和1.13倍。原因可能是貯藏溫度越高，促進了UHT奶中糖類物質(zhì)發(fā)生羥醛縮合，促進脂肪發(fā)生氧化，使得生成更多的1,2-二羰基化合物，導致產(chǎn)生越多的AGEs。隨著溫度增加AGEs產(chǎn)量差值增加量逐漸減小，是因為溫度升高生成AGEs所需的底物越來越少，溫度增加導致AGEs生成量增加不明顯。由此，UHT奶低溫存放更有利于抑制蛋白糖基化，降低AGEs的生成。
注：不同小寫字母表示不同溫度之間存在統(tǒng)計學差異（P<0.05）；不同大寫字母表示不同貯藏時間之間存在統(tǒng)計學差異（P<0.05）。
黃酮對UHT奶生產(chǎn)過程中熒光性AGEs的影響見表2，從表2可以看出，隨著黃酮添加量的增加，UHT奶中熒光性AGEs生成量顯著減少（P<0.05）。4種黃酮對降低熒光性AGEs的生成的效果排序為：蘆丁>槲皮素>染料木素>兒茶素。以蘆丁為例，當添加量由4%增加到8%時，熒光性AGEs的生成量降低了40.7%。黃酮能夠抑制UHT奶生產(chǎn)過程中熒光性AGEs的生成，可能是因為黃酮能夠結(jié)合中間產(chǎn)物1,2-二羰基化合物，從而阻斷由1,2-二羰基化合物介導生成AGEs的路徑，另外可能是因為黃酮具有抗氧化作用，從而通過抗氧化作用阻斷由自由基引發(fā)的合成AGEs的路徑。
表2 黃酮對UHT奶生產(chǎn)過程中熒光性AGEs的影響
注：不同小寫字母表示不同溫度之間存在統(tǒng)計學差異（P<0.05）；不同大寫字母表示不同貯藏時間之間存在統(tǒng)計學差異（P<0.05）。
本文以UHT奶生產(chǎn)過程中晚期糖基化末端產(chǎn)物調(diào)控為核心，闡明了在UHT奶生產(chǎn)過程中，糖（包括糖種類、糖添加量）、貯藏條件（溫度和時間）以及添加食源性黃酮（槲皮素、蘆丁、染料木素和兒茶素）對UHT奶中AGEs生成的影響，結(jié)果表明糖對AGEs的生成促進作用由大到小依次為果糖、葡萄糖、果葡糖漿和蔗糖，為了減少熒光性AGEs的生成，蔗糖適宜作為UHT奶加工過程中的糖原料。隨著蔗糖添加量的增加，UHT奶中熒光性AGEs生成量逐步增高。因此，在UHT奶加工過程中，減少糖的添加量可以大大減少熒光性AGEs的形成。適宜的蔗糖添加量為2%。UHT奶低溫貯藏（4℃）、減少貯藏時間（貯藏時間不易超過15 d，）更有利于抑制蛋白糖基化，降低AGEs的生成。在UHT奶加工過程中，食源性黃酮具有明顯的抑制AGEs的生成，并且隨著黃酮添加量的增加，UHT奶中熒光性AGEs生成量顯著減少（P<0.05）。4種黃酮對降低熒光性AGEs的生成的效果排序為：蘆丁>槲皮素>染料木素>兒茶素。蘆丁具有較好的抗糖化作用，適宜作為一種UHT奶貯藏過程中天然有效的AGEs抑制劑。
該研究聚焦UHT奶生產(chǎn)過程中晚期糖基化末端產(chǎn)物調(diào)控，闡明了影響UHT奶生產(chǎn)過程中影響熒光性AGEs生成的影響因素，從而為有效調(diào)控UHT奶生產(chǎn)和貯藏過程中有害物質(zhì)的產(chǎn)生，為UHT奶的安全生產(chǎn)提供了參考。
