油炸及焙烤食品中丙烯酰胺含量影响因素的研究进展
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烹饪食物中丙烯酰胺的检测及变化规律李河山【摘要】建立一种快速、高效的固相萃取-高效液相色谱法检测烹饪食物中丙烯酰胺含量的分析方法,研究食物在烹饪过程中丙烯酰胺含量变化的规律.样品经5mol/L NaCl溶液提取后,采用HLB固相萃取小柱进行净化和富集.以体积比20%的乙腈溶液作为流动相,200 nm的检测波长下检测,外标法峰面积定量.结果表明,丙烯酰胺标准溶液在0.05μg/mL~5.00μg/mL浓度范围内线性良好,相关系数R2为0.999,检出限为4.5μg/kg,定量限为15.0μg/kg,加标回收率达到96.2%~98.5%,相对标准偏差(RSD)为1.8%~3.2%.%A rapid and effective method was established for the determination of acrylamide in cooking food by high performance liquid chromatography (HPLC),and the changes of acrylamide content during the cooking process. After extracted by 5 mol/L NaCl solution , the sample was concentrated and purified by HLB solid phase extraction column. The separation of targeted use acetonitrile solution with volume ratio of 20%as mobile phase, with 200 nm as the detection wavelength and the peak area was quantified by external standard method. The linear range of acrylamide was in the range of 0.05 μg/mL-5.00 μg/mL with a correlation c oefficient of 0.999. The detection limit was 4.5 μg/kg and the quantitative limit was 15.0 μg/kg. The recovery rate was 96.2%-98.5%, and the relative standard deviation(RSD) ranged from 1.8%to 3.2%.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2017(038)019【总页数】5页(P134-138)【关键词】高效液相色谱;烹饪;丙烯酰胺【作者】李河山【作者单位】桂林理工大学,广西桂林541000【正文语种】中文Abstract:A rapid and effective method was established for the determination of acrylamide in cooking food by high performance liquid chromatography (HPLC),and the changes of acrylamide content during the cooking process.After extracted by 5 mol/L NaCl solution,the sample was concentrated and purified by HLB solid phase extraction column.The separation of targeted use acetonitrile solution with volume ratio of 20%as mobile phase,with 200 nm as the detection wavelength and the peak area was quantified by external standard method.The linear range of acrylamide was in the range of 0.05 μg/mL-5.00 μg/mL with a correlation coefficient of 0.999.The detection limit was 4.5 μg/kg and the quantitative limit was 15.0 μg/kg.The recovery rate was 96.2%-98.5%,and the relative standard deviation(RSD)ranged from 1.8%to 3.2%.Key words:high performance liquid chromatography(HPLC);cooking;acrylamide丙烯酰胺的分子量为70.08,是一种小分子化合物,结构式如图1所示。
丙烯酰胺的气相色谱分析自从2002年四月份瑞典国家食品管理局发表有关丙烯酰胺是一种有毒的和潜在至癌的化学物的报告以来,人们就要问及油炸土豆条中含有多少丙烯酰胺? 这种炸土豆片能安全食用吗?虽然丙烯酰胺对人体的毒理作用仍在研究之中,但是它在食品中,特别是在油炸和烘烤食品中的含量在2002年以来引起很大的研究兴趣。
英国的食品标准局与公众利益科学中心(CSPI)和美国的食品与药物管理局(FDA)等都在开始测试食品中的丙烯酰胺。
研究表明,诸如土豆,大米和谷物富含碳水化合物的食品在高温下烹调会形成相对浓度高的丙烯酰胺,这点在油炸食品中确实是真的。
生的或水煮的淀粉类食品似乎不会形成可检测量的丙烯酰胺。
食品检测到最高浓度的丙烯酰胺是在油炸土豆片和土豆条中,含量在400 ~ 1200 ppb。
作为比较,世界卫生组织(WHO)规定在饮用水中其最大浓度仅为0.5 μg/l (0.5 ppb)。
美国FDA发表了一个用LC/MS/MS分析食品中丙烯酰胺方法的草案稿。
该分析过程要求一根C18反相色谱柱和高度含水的流动相(0.5%醋酸,0.5%甲醇)。
因为许多样品基体会十分复杂,在进色谱柱分析前,先要用固相萃取去除干扰物。
使用正离子电喷雾作为质谱的接口,用13C同位素标记的内标物相比较来定量。
该法仅对有限数目的基体,诸如:炸土豆片、油炸土豆条等食品进行了方法认证。
一些公有和私有的研究机构正在对其他食品在进行LC/MS/MS的认证。
气相色谱法(GC)已经应用在各种工业和环境方面定量分析丙烯酰胺。
随着对丙烯酰胺分析兴趣的增加,我们研究了使用GC来筛选食品中的丙烯酰胺的可行性。
GC是一种低成本来检测半挥发化合物有效的途径,并是许多食品研究室广泛使用的分析工具。
在本文中,我们介绍GC 来分析丙烯酰胺和讨论用固相萃取对样品进行预处理。
实验部分任何PerkinElmer的毛细柱气相色谱仪(Clarus 500,AutoSystem XL, AutoSystem等)均能使用。
论油炸食品生产与销售过程中“过氧化值”超标的原因分析与措施摘要:近年来,降低油炸食品含油量的主要方法有微波油炸和低压油炸等。
然而,这些方法成本较高,或所得产品与油炸食品的感官特性有一定差距。
空气炸制作为一种新型的热处理技术,利用高温热空气代替油作为传热介质,使食品表面直接接触热空气,形成类似油炸食品酥脆金黄的外壳。
同时食品中的蛋白质分解和脂肪自动氧化释放出风味物质以及风味前体物质,使产品具有油炸食品独特风味。
有研究发现空气炸制鱼浆猪肉复合凝胶能拥有与油炸食品类似的风味和口感。
此外,有学者比较了不同烹饪方式下鸡肉品质变化,发现空气炸制能保持鱼块外观和色泽,减少食品中营养物质流失。
目前,空气炸制在淡水鱼糜制品当中的应用较为少见,随着国内公众对饮食健康和安全的关注度增加,空气炸制有望成为油炸工艺的替代技术,应用到家庭日常烹饪中。
关键词:美拉德反应;油炸;毒性;控制引言炸制品是我国传统的方便食品,由于过程中发生物理、化学和感官上的复杂变化而产生酥脆的质地和口感,备受消费者的喜爱。
然而,由于油炸食品普遍存在的高脂肪、高热量以及营养流失等问题,它在带来味蕾享受的同时,也给大众的健康带来了隐患。
近年,低脂饮食理念逐渐普及,大众不仅对低脂食品的需求量增大,而且也更加追求食品的多样性。
降低油炸制品的含油量,开发兼具低脂与营养的油炸制品变得十分迫切。
国内外研究人员已提出了多种方法来降低油炸淀粉基制品的含油量。
然而,油脂吸收是一个同时发生物理和化学变化的极其复杂的过程,制品的食用品质会随持续的高温油浴而发生变化。
因此,深入了解吸油机制有利于科学有效地降低油炸食品的含油量。
1过氧化值的形成机理1.1天冬酰胺途径非酶褐变反应称为美拉德反应,在反应过程中受食物组成和温度的影响很大。
前体物质天冬酰胺在还原糖存在下经过高温加热发生脱羧和脱氨反应形成丙烯酰胺。
第一步涉及羰基化合物与天冬酰胺的反应,导致N-糖基共轭和脱羧Schiff碱的形成。
食品中丙烯酰胺的控制措施研究进展韦铮; 黄先智; 丁晓雯【期刊名称】《《食品与发酵工业》》【年(卷),期】2019(045)014【总页数】6页(P250-255)【关键词】丙烯酰胺; 毒性; 控制【作者】韦铮; 黄先智; 丁晓雯【作者单位】西南大学食品科学学院重庆 400716; 西南大学科技处重庆 400716【正文语种】中文丙烯酰胺(acrylamide,AA)在1994年被国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer,IARC)归类为2A类致癌物[1],2002年瑞典国家食品监督局发现,食品在高温加热过程中会产生AA,这引起了全世界的关注[2]。
有研究测得商业薯条和自制炸薯条中AA含量在218~1 260 μg/kg[3];LIU 等检测出面包中含AA(219.95±3.28) μg/ kg[4];美国加州某一星巴克咖啡中检测出AA[5];婴幼儿营养米粉中也检测到了AA[6]。
除了饮食,人们还能够通过皮肤、呼吸道等其他途径吸收AA,但是通过消化道的吸收最快[7]。
据报道,长期接触AA可能会对人和动物的神经系统造成损害,在怀孕期间接触AA 会影响孕激素的分泌和胎儿的生长[8],相关研究认为,AA是具有诱变和致癌特性的潜在遗传和生殖毒素。
德国联邦风险评估研究所(Bundesinstitut fürRisikobewertung,BFR)估计,在德国AA的每日摄入量约为0.6 μg/kg(bw)·d,而我国为0.319 μg/kg(bw)·d,世界卫生组织(World Health Organization,WHO)和美国环境保护署(United States Enviromental Protection Agency,USEPA)进行的单位风险评估显示,终身暴露于AA下可能会导致10万人中70~450例癌症。
可能致癌物:好丽友含量较高作者:冀浩来源:《消费者报道》2014年第09期此次本刊送检的8款非油炸及油炸薯片结果显示,好丽友好友趣厚切薯片丙烯酰胺含量最高,达到了0.83mg/kg。
薯片与薯条相似,在油炸后会不可避免地产生可能致癌物丙烯酰胺。
既然大家都含有丙烯酰胺,消费者就有权知道到底哪一款薯片丙烯酰胺含量最低,哪一款最高。
此次《消费者报道》送检了乐事、好丽友、可比克、品客和洽洽等5品牌的8款非油炸及油炸薯片,检测结果显示,好丽友好友趣厚切薯片丙烯酰胺含量最高,达到了0.83mg/kg。
(如图3)丙烯酰胺含量大不同中国农业大学食品工程和营养学院教授陈芳告诉本刊记者,油炸和焙烤等加热过程是丙烯酰胺形成的必要条件,温度越高,加热时间越长,越有利于丙烯酰胺形成,无论油炸还是非油炸,只要加热程度足够,都会形成丙烯酰胺。
本刊此次送检的8款薯片均检出丙烯酰胺,平均非油炸薯片丙烯酰胺含量为0.18mg/kg,低于油炸薯片的平均值0.40mg/kg。
从有害物质的含量来讲,非油炸薯片确实能称得上“更健康”。
对于检测结果,好丽友食品有限公司公共事务部负责人对本刊表示,公司对薯片中丙烯酰胺含量有着长期的监控,好友趣厚切薯片丙烯酰胺内部检测数据远低于0.83mg/kg,但拒绝提供该批次产品检测结果。
“用同一种马铃薯作为原料,非油炸薯片的丙烯酰胺比油炸薯片所含有的丙烯酰胺含量更低。
” 浙江大学食品学院教授张英表示。
她还告诉记者,不同类别的薯片,在相同的生产工艺下,丙烯酰胺含量由高到低的顺序是马铃薯鲜切片——复合薯片——变性淀粉薯片。
检测结果也证实,丙烯酰胺含量最高的两款薯片均为马铃薯切片薯片,丙烯酰胺含量最低的薯片除了是非油炸,而且其主要原料是马铃薯淀粉。
“目前市面上主要有三种薯片,切片薯片、复合型薯片和变性淀粉薯片,三种薯片的原料和生产成本差别相当的大。
”在膨化食品行业从业多年的米秦分析,复合型薯片是使用马铃薯全粉拌料压片生产的,市面上的桶装薯片都属于这一种。
生科院首届创新创意大赛创新报告类参赛作品油炸食品的危害及预防【摘要】油炸食品因具有香、嫩、酥、松、脆、色泽金黄等特点广受人们的喜爱。
但近年来一些科学研究表明,油炸食品对人类健康有很大的危害。
本文综述了油炸食品中所含有的有害成分及其危害、并从消费者和生产者两方面提出一些建议和对策。
关键词:油炸食品;丙烯酰胺;反式脂肪酸;预防油炸食品是利用油脂作为导热介质,使被炸物料中的淀粉糊化,蛋白质变性,从而使原料熟化的一种食品。
[1]主要包括油炸面制品、肉制品、果蔬类、海鲜类等。
因具有香、嫩、酥、松、脆、色泽金黄等特点,广受人们的喜爱。
但民以食为天,食以安为先。
因此油炸食品的安全性问题也引起专家及广大群众的高度重视。
相关科学研究表明,食物在经过油炸过程之后,会产生诸如丙烯酰胺、多环芳烃化合物、杂环胺等化学物质,这些因为油炸而产生的有害物质也全部被人们食用,给人们的身体健康带来很多负面影响。
一.油炸食品的危害丙烯酰胺油炸食品时,油温超过120摄氏度,或者油炸时间过长,油反复加热、劣质的面料等都会导致油炸食品产生丙烯酰胺,油炸的温度越高,丙烯酰胺的含量越多。
丙烯酰胺主要被广泛应用于污水和水的净化和处理,纸浆和矿物的加工、塑料和染料的合成及管道的内涂层等[2],人食用后易被消化道、皮肤、肌肉或其它途径吸收。
长期摄入丙烯酰胺,会导致神经异常,这种神经毒性对年幼的动物作用效果更显著。
由于胎儿和新生儿尚未建立完善的血脑屏障和血-CSF 屏障, 如母亲摄入大量富含丙烯酰胺的食物, 丙烯酰胺可能通过此屏障渗透进入胎儿和新生儿体内, 增加神经毒性的危险性[3]。
所以孕妇在怀孕期间应该减少对油炸食品的食用。
当丙烯酰胺的暴露量为015~ 2mgPkg 以上时,也可造成动物生殖系统的慢性毒性作用,经常食用油炸食品的人比少吃或者不吃油炸食品的人的生殖能力要低很多;丙烯酰胺还可引起哺乳动物体细胞和生殖细胞的基因和染色体异常。
从职业接触人群的流行病学观察表明,大剂量或长期低剂量接触丙烯酰胺会出现嗜睡、情绪和记忆改变、幻觉和震颤等症状,伴随末梢神经病。
怎么吃才科学?许多人认为淀粉类食物高温加热不会有任何不良物质产生,不过,瑞典科学家发现,高温加热的淀粉类食物会产丙烯酰胺,不利于健康。
含淀粉食物,经过烹调之后颜色越深重,香味越浓郁,丙烯酰胺的产量会越高,而且人们发现,120℃以下丙烯酰胺产量非常少,160℃以上产量快速增加,而160℃正好是人们日常炒菜和油炸的起点温度。
英国食物标准局的检测证明,某种儿童手指饼干中的丙烯酰胺含量达到598微克/千克,而某种姜汁饼干中的丙烯酰胺含量甚至达到1573微克/千克。
那么,到底哪些食品丙烯酰胺含量较高,怎么吃才能减少和它接触的机会呢?测定表明,最容易发生丙烯酰胺超标的食品是各种油炸的薯类食品,如炸薯片、炸薯条、炸土豆丝、炸甘薯片等,还有油炸面类食品,如油条、油饼、馓子等,以及焙烤食品,如饼干、薄脆饼、小点心等。
不过,即便不是这些专门制作的油炸、焙烤食品,淀粉食物在日常烹调中也有机会产生丙烯酰胺。
比如说,如果把馒头做成油炸馒头片和油煎馒头片,摄入的丙烯酰胺就会大大增加;又比如说,把米饭做成锅巴,锅巴中的丙烯酰胺就比米饭中的高;吃烤得很香的油酥烧饼,也会摄入比普通发面饼或大饼多的丙烯酰胺。
还有研究发现,用微波炉加热米饭(时间较长),会大大增加其中的丙烯酰胺含量,尽管含量仍然不算高,和煎炸食品还有很大差距,但也引起了不少人对微波炉的担心。
总的来说,要想远离这种物质,应遵循以下一些饮食原则:1.烹调中尽量采取蒸煮、炖的方法,少用煎、炸烤的方法。
2.少吃油炸食品,如油条、油饼、馓子、麻花、炸糕、麻团等,炸蔬菜丸子、裹面糊的炸鱼炸虾等也要少吃,因为它们在制作时都加入了淀粉。
3.少吃烤制、煎炸、膨化的薯类制品,如炸薯片、炸薯条炸甘薯片等。
4.制作馒头片、面包片时不要烤得太黄。
5.不要给幼儿过早吃各种饼干、早餐谷物脆片,更不要吃炸薯片和其他煎炸食品。
购买婴儿用焙烤食品的时候,尽量选择颜色浅的产品。
6.微波炉加热淀粉类食物时,注意把火力调低一点,在保证食物达到可食状态的前提下,时间尽量缩短。
食品加工过程中产生的有毒有害物质及其对人体的危害研究作者:李彩侠来源:《食品安全导刊》2022年第08期摘要:食品加工过程中,食品组分经过物理、化学、生物变化后会产生一些有毒有害物质,对人体健康造成一定影响。
本文重点论述食品加工过程中产生的有毒有害物质及其对人体的具体危害,并明确了食品加工过程中产生的有毒有害物质以N-亚硝基化合物、丙烯酰胺、多环芳烃化合物和杂环胺等为主,而这些有害物质对人类危害主要包括神经毒性、致基因突变、致癌作用以及致畸作用。
关键词:食品加工;有毒有害物质;具体危害Study on Toxic and Harmful Substances Produced in Food Processing and Their Harm to Human BodyLI Caixia(Heilongjiang University of Technology, Jixi 158100, China)Abstract: In the process of food processing, food components will produce some toxic and harmful substances after physical, chemical and biological changes, which will have a certain impact on human health. This paper focuses on the toxic and harmful substances produced in the process of food processing and their specific harm to human body, and makes it clear that the toxic and harmful substances produced in the process of food processing are mainly N-nitroso compounds, acrylamide, polycyclic aromatic compounds, heterocyclic amines, etc., and the harm of these harmful substances to human beings mainly includes neurotoxicity, genetic mutation, carcinogenesis and teratogenic effects.Keywords: food processing; toxic and harmful substances; specific hazards食品是人類社会生存发展的第一需要,食品安全更是与人们日常生活密切相关。
丙烯酰胺摄入量高的原因丙烯酰胺是一种常见的化工原料,广泛应用于塑料、纤维、涂料、胶粘剂等领域。
它的高摄入量可能有以下原因:1. 食物加工:丙烯酰胺在食品加工过程中可能被意外添加。
丙烯酰胺可以通过高温处理、热烟熏、烘烤等加工步骤产生,或者与其他食品添加剂共同使用,导致摄入量增加。
2. 食品包装:丙烯酰胺被广泛用于食品包装材料中的涂层。
例如,薯片、面包、饼干等零食常常包装在薄膜袋中,薄膜袋中的涂层可能含有丙烯酰胺,而食品与涂层接触后,丙烯酰胺可以从包装中迁移到食品中。
3. 烟草制品:烟草制品中的燃烧过程会产生一系列的有害物质,其中就包括丙烯酰胺。
吸烟者在吸入烟草烟雾的同时,也会摄入丙烯酰胺。
4. 饮用水:丙烯酰胺可以通过化工废水、工业废水等渠道进入自来水中,而成为人们日常饮用水的一部分。
特别是在水源受到污染的地区,丙烯酰胺的摄入量可能相对较高。
5. 环境污染:丙烯酰胺是一种挥发性有机物,可以从大气、土壤中释放。
人们在日常生活中可能通过呼吸、皮肤接触等途径接触到丙烯酰胺,从而摄入该物质。
6. 职业暴露:与丙烯酰胺相关的职业有塑料制品生产、纺织品加工等行业。
工人在生产过程中可能暴露在丙烯酰胺的环境中,通过吸入、皮肤接触等途径摄入丙烯酰胺。
丙烯酰胺摄入量过高可能对人体健康产生不良影响。
丙烯酰胺被认为是潜在的致癌物质,长期摄入过高剂量的丙烯酰胺可能增加患癌的风险。
此外,丙烯酰胺还可能对中枢神经系统、免疫系统和生殖系统等产生毒性影响。
为了减少丙烯酰胺的摄入量,我们可以采取以下措施:1. 食品选择:避免购买包装材料不透明或包装密封性较差的食品;选择以纸质、玻璃等无塑料包装材料包装的食品;选择健康和天然食品,减少加工食品的摄入。
2. 饮用水处理:使用水龙头过滤器、净水器等方式净化饮用水,确保饮用水的安全。
3. 健康生活方式:积极参与户外活动,呼吸新鲜空气,减少环境污染对身体的影响。
4. 职业保护:职业暴露丙烯酰胺风险较高的工人应戴好个人防护装备,减少暴露。
丙烯酰胺——一种致癌物质食品安全是关系到每一个人的大事,近几年我国乃至全世界接连出现食品安全事件。
这些事件中,有的是固有观念、生活习惯造成的,例如:“丙烯酰胺”事件;有的是因科学技术发展条件限制而造成的,例如轰动世界的“特富龙”事件;有的是人为造成的,例如“苏丹红”事件等。
这里具有最大潜在危害的应该说是固有观念、生活习惯造成的食品安全问题,这就是中国人爱吃的各类油炸食品,特别是炸薯条、炸土豆片等,它已经成了严重威胁我们生命的物质。
2005年9月1日卫生部公布的“食品中丙烯酰胺的危险性报告”中指出,丙烯酰胺具有潜在的神经毒性、遗传毒性、和致癌性。
报告称,大量的动物试验研究表明,丙烯酰胺的危害主要是引起神经中毒,同时还引起生殖、发育中毒。
神经毒性作用表现为周围神经退行性病变和大脑只涉及学习、记忆和其它认知功能部分的退行性变化;生殖毒性作用表现在雄性大鼠精子数目和活力下降及形态改变和生成能力下降。
丙烯酰胺在体内和体外的试验还表明其有致突变作用,有遗传毒性,可引起哺乳动物体细胞和生殖细胞的基因突变和染色体异常。
试验还证明丙烯酰胺的代谢产物环氧丙酰胺是其致突变的主要活性物质。
此外,试验还显示丙烯酰胺是一种可能致癌物,可致大鼠多种器官产生肿瘤,包括乳腺、甲状腺等。
2002年4月瑞典国家食品管理局和斯德哥尔摩大
学研究人员率先报道,在一些油炸和烧烤的淀粉类食品如炸薯条、炸土豆片等中检测出丙烯酰胺而且含量超过饮水中允许最大限量的500多倍。
油炸食品中丙烯酰胺的形成及减少措施作者:樊振江孟楠来源:《现代食品·下》2017年第03期摘要:研究表明,丙烯酰胺对机体有很大的伤害,能导致动物致癌、神经中毒、升职发育毒性等,丙烯酰胺已被列为容易引发人类癌症的物质之一。
丙烯酰胺是在食品烹饪过程中产生的,特别是当食物中含有大量的天门冬氨酸和还原性糖类物质时,在温度大于120 ℃的条件下加热就会产生丙烯酰胺。
因此,丙烯酰胺主要存在于油炸等需要高温制作的食物中。
怎样减少油炸食物中丙烯酰胺的产生已引起了世界各国的广泛关注,也成为了国际食品加工界研究的热点。
因此,本文主要探析油炸食品中丙烯酰胺的形成及减少措施。
关键词:油炸食品;丙烯酰胺;烹饪Abstract:Studies have shown that acrylamide has a lot of damage to the body, can lead to cancer, neurotoxicity, promotion and development toxicity of acrylamide. Acrylamide is people in the food cooking process, especially when a large number of food containing aspartic acid and reducing sugars, at a temperature higher than 120 DEG C under the condition of heating will produce acrylamide. Therefore, acrylamide mainly exists in fried foods, such as the need for high temperature. How to reduce the production of acrylamide in fried foods has aroused widespread concern in the world, has become a hot topic in the international food processing industry. Therefore, this paper mainly analyzes the formation of acrylamide in fried food and the measures to reduce it.Key words:Fried food; Acrylamide; Cooking中图分类号:TS201对于食品采用油炸的加工方式,主要是利用高温热油为媒介,然后促使食品中的水分由于迅速蒸发而发生干燥的过程。
一、丙烯酰胺:分子式:丙烯酰胺为一种白色晶体化学物质,是生产聚丙烯酰胺的原料。
易溶于水,乙醇、乙醚、丙酮本品易聚合和共聚;在酸碱环境中可水解成丙烯酸。
二、丙烯酰胺三个主要来源途径1、直接从氨基酸生成丙烯酰胺。
比如,天门冬酰胺(Asn)在受热之后,脱掉一个CO2和一个NH3,即可转化为丙烯酰胺。
凡是富含天门冬酰胺的食物,都非常容易产生丙烯酰胺。
比如土豆、麦类、玉米等都是富含天门冬酰胺的食品。
2、氨基酸和淀粉类食物中的微量小分子糖在加热条件下发生美拉德反应,生成丙烯酰胺。
在食品中,只要是含淀粉的食品,一般都会同时含有一些蛋白质,比如所有的主食、所有的薯类、所有的淀粉豆类。
不过,各种氨基酸合成丙烯酰胺的“能力”有所不同。
其中还是以天门冬酰胺独占鳌头,其次是谷氨酰胺(Gln),再次是蛋氨酸(Met)和丙氨酸(Ala)等。
淀粉倒是不产生丙烯酰胺,但淀粉分解产生的糖会产生丙烯酰胺,葡萄糖最有效,后面依次是果糖、乳糖和蔗糖。
3、脂肪和糖降解形成丙烯醛,然后和氨基酸分解产生的氨结合,形成丙烯酰胺。
凡是油炸的食品,都会发生油脂热氧化反应,而反应产物之一就是丙烯醛,它是一种挥发性小分子物质和油烟的味道有密切关系。
油炸食品特别容易产生丙烯酰胺,这是理由之一。
此外,蛋白质氨基酸分解也能产生少量的醛类,其中包括丙烯醛。
4、食物中含氮化合物自身的反应。
丙烯酰胺可通过食物中含氮化合物自身的反应,如水解,分子重排等作用形成,而不经过丙烯醛过程。
一些小分子的有机酸如苹果酸,乳酸,柠檬酸等经过脱水等作用可形成丙烯酰胺。
三、丙烯酰胺的危害:丙烯酰胺( acrylamide,ACR)是一种中等毒性的神经毒素,主要影响神经系统,对啮齿动物有致癌性,已经被国际癌症研究机构(IARC)定为“可能人类致癌物”。
它在体内有蓄积作用,与积累到一定剂量才发病,故急性中毒十分罕见,主要表现为迟发性毒作用,引起亚急性和慢性中毒。
丙烯酰胺对眼和皮肤也有一定的剌激作用。
23 丙烯酰胺23 . 1 概论丙烯酰胺(acryl amide )系制造塑料的化工原料,为已知的致癌物,并能引起神经损伤。
2002 年4 月瑞典国家食品管理局(NFA )及瑞典斯德哥尔摩大学研究人员率先公布了他们的研究结果,首次发现一些高温烹饪的淀粉类食品中也含有此物,引起了国际社会的高度重视。
随后挪威、瑞士、英国、美国等国也发现一些淀粉类食品,如马铃薯片、法式油炸马铃薯片、谷物、面包等,丙烯酰胺的含量均大大超过WHO 制定的饮用水水质标准中丙烯酰胺限量值.食品中的丙烯酰胺是否确实会致癌,成为国际上十分令人关注的食品安全问题,WHO / FAO 于2002 年6 月25~27日为此召开了食品中丙烯酰胺问题专家咨询会议。
目前获得的有限数据中,丙烯酰胺在热加工(如煎、炙烤、焙烤)的土豆、谷物产品中含量最高,在其他热加工食品中也有较低的含量,但目前测定的食品种类很有限且这些食品均为西方膳食,对我国膳食有待进行深人研究.23 . 2 食品中丙烯酰胺的形成和消除23 . 2 . 1 丙烯酰胺的化学丙烯酰胺为结构简单的小分子化合物,结构式为CH2=CHCONH2。
丙烯酸胺是聚丙烯酰胺合成中的化学中间体(单体)。
丙烯酰胺以白色结晶形式存在,可以溶解于水、甲醇、乙醇、乙醚和丙酮,不溶于庚烷和苯。
在熔点时它很容易聚合,也可以在紫外线下聚合。
固体的丙烯酰胺在室温下稳定,热熔或与氧化剂接触时可以发生剧烈的聚合反应.在欧盟,丙烯酰胺年产量为8 万~10 万t 。
聚丙烯酰胺在城市供水、造纸与纸浆加工中主要用作絮凝剂,也在工业废水处理中用来去除悬浮颗粒.它也有许多其他用途,如化妆品的添加剂、土壤的调节剂和发芽剂的配方成分.在热加工食品中形成丙烯酰胺的机理尚未完全阐明,可能涉及的成分包括碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪以及其他含量相对较少的食物成分。
其形成途径可能有3 个:①由脂类、碳水化合物、氨基酸降解而形成的丙烯醛或丙烯酸;②一些常见的有机酸,如苹果酸、乳酸、柠檬酸的脱水或丙烯酸;③直接由氨基酸形成。
收稿日期:20060228作者简介:钟南京(1980),男,广东韶关人,硕士研究生,研究方向为食品资源开发与利用.
文章编号:16732383(2006)03008803油炸及焙烤食品中丙烯酰胺含量影响因素的研究进展
钟南京,陆启玉,张晓燕(河南工业大学粮油食品学院,河南郑州450052)
摘要:2002年4月瑞典国家食品管理局及瑞典斯德哥尔大学研究人员发现了高温油炸及焙烤的淀粉类食品中含有丙烯酰胺,由于其神经毒性及潜在的致癌性,各国科学家对丙烯酰胺含量的影响因素进行了大量的研究,笔者对这些研究进展作出综合概述.关键词:丙烯酰胺;影响因素;油炸;焙烤中图分类号:TS201.2 文献标识码:A
0 引言丙烯酰胺是一种制造塑料的化工原料,对人体可以致癌,能引起神经损伤.国际肿瘤机构(IARC)把它认定为2A类致癌物[1-3].自2002年瑞典国家食品管理局(TheSwedishNationalFoodAdministration:NFA)及瑞典斯德哥尔大学研究人员发现了一些高温烹饪的淀粉类食品中含有这类物质以来,有关丙烯酰胺问题在世界各国受到广泛关注,成为食品安全的热点之一.如何有效降低食品中丙烯酰胺的含量,各国科学家对影响因素做了大量的研究.1 影响丙烯酰胺形成的因素1.1 原料与储藏温度的影响原料成分的影响:原料中的糖(主要是葡萄糖,果糖,蔗糖)和天冬酰胺的含量对产品中丙烯酰胺的含量有直接的关系.ADAMBECALSKI等选择了66种土豆对它们之间的关系做分析(在180℃煎炸),得出结果如下[4]:acrylamideng/g=15+(74.1×sugarmg/g).acrylamideng/g=27.1+(241×glucosemg/g).acrylamideng/g=50+(263×fructosemg/g).acrylamideng/g=-7.9+(176×sucrosemg/g).acrylamideng/g=-196+(35.3×asparaginesmg/g)+(76.7×sugarmg/g).其中,sugar=glucose+fructose+sucrose.可以看出,糖含量对丙烯酰胺含量的影响是显著的,其中又属果糖最为明显.这与Bieder-mann[5]得出的结果相符.同时也可以看出天冬酰胺也促进丙烯酰胺的生成,但不如糖影响显著.然而最近ErlandBrathen[6]研究指出,在淀粉类和谷物类食品中,天冬酰胺对产品中丙烯酰胺含量的影响要比糖的影响显著,并且同时指出,当原料系统中天冬酰胺含量低时,产品中丙烯酰胺含量随着天冬酰胺含量的升高而升高,但是当天冬酰胺含量升高到一定时,产品中丙烯酰胺含量则随着天冬酰胺含量的升高而降低.原料储存温度的影响:日本农林省食品综合研究所和农林消费技术中心科学家研究指出,当马铃薯在2~4℃条件下保存时,土豆中的一部分淀粉会转变为还原糖,这样就使得产品中丙烯酰胺的含量升高.建议最好在10℃左右温度下储存,这样可以抑制还原糖的生成,从而降低薯条中丙烯酰胺的含量[7].
1.2 油炸温度及时间的影响多方资料报道表明,温度是一个极为显著的因素.加拿大卫生部研究指出,以葡萄糖等还原糖和天冬酰胺等游离氨基酸,在100℃以上温度条件下反应可发现有丙烯酰胺生成.不同的食品体系,生成丙烯酰胺最高含量时的温度是不一样的.FrancoPedreschi[8]实验表明,在炸土豆片过程中,当温度从190℃减低至150℃时,丙烯酰胺的含量急剧下降.对时间而言,丙烯酰胺的含量是随着时间而
第27卷第3期河南工业大学学报(自然科学版)Vol.27,No.32006年6月JournalofHenanUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition)Jun.2006
DOI:10.16433/j.cnki.issn1673-2383.2006.03.023增加的,但是并不总是增加,并且时间因素不如温度影响显著,所以有人提出了采用低温长时间加热会降低丙烯酰胺的含量[9].1.3 pH值的影响pH值的降低会抑制丙烯酰胺的生成.JUNGMY,CHOIDS,JUJW[10]研究表明,法式玉米片煎炸前用0.2%的柠檬酸处理,产品中丙烯酰胺的含量会降低82.2%,而焙烤玉米片则减少72.8%.加热含有天冬酰胺和葡萄糖的1mL磷酸缓冲液,当pH值从7.0降低到4.0,产品中丙烯酰胺的含量减少了99.1%.后来FrancoPe-dreschi[11]的研究也证实了酸处理对丙烯酰胺的抑制作用.1.4 油脂的影响有限实验表明,相对玉米油而言,蜡油和橄榄油煎炸的食品里面丙烯酰胺的含量要高一些.Tareke[9]指出,丙烯酰胺的含量随着油量的增加而增加.Williams[12]研究指出,多次重复使用过的油(过氧化值高),并不会影响产品中丙烯酰胺的含量.1.5 蛋白质的影响据目前研究报道,蛋白质会降低产品中丙烯酰胺的含量.Becalski[13],Tareke[14]报道了烤牛肉中丙烯酰胺的含量相对要低.主要原因可能是牛肉中自由天冬酰胺含量低[15],而且牛肉水分含量高.也可能是牛肉中的某些成分阻止了反应的进行或参与竞争反应,或者是生成的丙烯酰胺“连接”到基质或与基质中的一些成分发生反应.加牛肉到葡萄糖-天冬酰胺系统中,最终产品丙烯酰胺的含量降低约5~6倍.氨基酸如半胱氨酸的加入同样会降低丙烯酰胺的含量.1.6 抗氧化剂的影响Tareke[16]发现,将抗氧化剂BHT、芝麻酚、维生素E加入到牛肉中,加热后丙烯酰胺的含量增加.然而,Becalski[17]研究指出,将迷失香草本植物加入到油中,炸后的土豆条中丙烯酰胺的含量降低,Fernandez[18]发现了类黄酮有类似的效应.Bie-dermann[5]报道了抗坏血酸会微量降低土豆片中丙烯酰胺的含量.1.7 添加剂碳酸铵的影响在饼干焙烤中,碳酸铵的加入会增加丙烯酰胺的含量.其原因可能是碳酸铵的引入为系统提供了氮源.然而,在无食品基质的葡萄糖-天冬酰胺的系统中加入碳酸铵,丙烯酰胺的含量并没有受到影响.将碳酸铵加入到葡萄糖和其他氨基酸(丝氨酸,苏氨酸,丙氨酸,脯氨酸,苯基丙氨酸)的混合物系统中,结果表明碳酸铵并没有影响丙烯酰胺的生成.1.8 天冬酰胺酶的影响天冬酰胺酶催化天冬酰胺水解成天冬氨酸和氨,这样可以降低产品中丙烯酰胺的含量.Zyzak[19]通过这种方法对样品进行前处理,结果发现丙烯酰胺的含量减少99%.这是天冬酰胺生成丙烯酰胺途径的一个有力的证明[9].
1.9 水分含量的影响有限实验表明,最终产品的水分含量会抑制丙烯酰胺的生成.ErlandBrathen[6]研究指出软式面包中丙烯酰胺的含量要比硬式面包低,其原因可能是水分增发降低了温度效应.此外,土豆在油炸之前在水中浸泡,热烫均能减少产品中丙烯酰胺的含量[7];食品原料(土豆,
小麦)的培养条件,包括土壤,施肥,气候,收割等对原料中糖和天冬酰胺的含量都有影响.目前并没有资料在这方面报道.
2 小结食品中丙烯酰胺的含量从加工到产品,受到诸多因素的影响,应该根据实际情况采取相应的措施降低其含量.在工业上,有效降低产品中丙烯酰胺的含量往往是复杂的,因为他们还要考虑产品的感官品质.FrancoPedreschi[20]研究表明,在面包焙烤中,丙烯酰胺的含量与面包的颜色深度成正比,所以要从降低焙烤温度,减少焙烤时间来减少面包中丙烯酰胺的含量是不可行的.在不影响品质的情况下,尽量采取低温.食品生产者应该在原料选取、储藏、前处理等环节采取综合有效方式来降低丙烯酰胺的含量.随着人们对食品安全的日益关注以及科技人员的不断研究,食品中丙烯酰胺的含量必将呈现下降的趋势.
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