食品中丙烯酰胺危害的研究进展

・１６・

・综述・

食品中丙烯酰胺危害的研究进展

楼方贺综述吴平谷审校

中田分类号：Ｒ１５５．５

文献标识码：＾

文章缩号：１００７－０９３１（２０１０）０７－００１６－０４

丙烯酰胺是一种白色晶体物质，分子量为７０．０８，密度为１１２２９／Ｌ，熔点为８５℃，沸点为１２５℃，室温下稳定，可溶于水、乙醇、乙醚、丙酮和三氯甲烷，不溶于苯、庚烷等非极性溶剂。在

酸中稳定性强，在碱中容易分解，对光线敏感。可生物降解，不会在环境中积累。丙烯酰胺是１９５０年以来广泛用于生产化工产品聚丙烯酰胺的前体物

质，聚丙烯酰胺主要用于水净化处理、纸浆加工及管道内涂层等ｕＪ。２００２年４月瑞典国家食品管理局

和瑞典斯德哥尔摩大学的科学家经研究首次发现，

在某些高温油炸和烧烤的淀粉类食品，如炸薯条、炸土豆片、谷物、面包等中发现含量很高的丙烯酰胺。之后挪威、英国、瑞士和美国等国家也相继报

道了类似结果。

丙烯酰胺危害

１

丙烯酰胺对人体的危害丙烯酰胺可通过消化

道、呼吸道、皮肤粘膜等多种途径被人体吸收，其

中经消化道吸收最陕。丙烯酰胺进入人体后，在体

内各组织广泛分布，包括母乳，并能透过血胎屏

障［２】。饮水是其中一种重要接触途径，为此，

ＷＨＯ将饮水中丙烯酰胺的含量限定为０．５“ｇ／ＬＨＪ。

瑞典斯德哥尔摩大学报道炸薯条中丙烯酰胺含量较ＷＨＯ推荐的饮水中允许的最大限量要高出５００多倍。因此。可认为食物为人类接触丙烯酰胺的主要

来源。此外，由于烟草燃烧也能产生丙烯酰胺，在主动和被动吸烟人中均可检测到丙烯酰胺与血红蛋

白加合物Ｈ】。大量的动物实验研究表明丙烯酰胺

属中等毒性物质，主要引起神经毒性。丙烯酰胺进

人人体后，在细胞色素Ｐ４５０２ＥＩ的作用下，生成活性环氧丙酰胺（ｇｌｙｅｉｄａｍｉｄｅ），该环氧丙酰胺比丙烯酰胺更容易与ＤＮＡ上的鸟嘌呤结合形成加合

作者单位：浙江省痰病预防控制中心。浙江杭州

万方数据

物，导致遗传物质损伤和基因突变的同时可致多种器官肿瘤，国际癌症研究机构（ＩＡＲＣ）将丙烯酰

现场劳动卫生学研究、流行病学调查和体格检由于丙烯酰胺具有潜

・ｂｗ／ｄ，９０％一９７．５％高摄人量人群其摄人量为胺列为２类致癌物（２Ａ）即人类可能致癌物。

查发现，长期职业接触丙烯酰胺工人主要表现为四肢麻木、乏力、手足多汗等［５】，均表明丙烯酰胺具有神经毒性作用。但目前还没有充足人群流行病学证据，表明通过食物摄入丙烯酰胺与人类某种肿

瘤发生有明显相关性。２丙烯酰胺的危险性评估

在的神经毒性和致癌性。因此，食品中丙烯酰胺的

污染已引起了国际社会和各国政府的高度关注。联

合国粮农组织（ＦＡＯ）和世界卫生组织（ＷＨＯ）联合食品添加剂专家委员会（ＪＥＣＦＡ）第６４次会议根据近年来的资料，对食品中的丙烯酰胺进行了系统的危险性评估嫡】。除土豆和一些谷类食品外，在咖啡、咖啡替代品中也残留一定量丙烯酰胺，而这些食物在西方人日常膳食中占有很大比重。ＪＥＣＦＡ根据世界上１７个国家丙烯酰胺摄入量评估

结果显示，一般人群平均摄入量为０．３—２．０ｐｇ／ｋｇ０．６—３．５¨ｇ／ｋｇ・ｂｗ／ｄ，９９％高摄入量人群其摄人

量为５．１峭，／ｋｇ・ｂｗ／ｄ。按体重计，儿童丙烯酰胺摄人量为成人的２—３倍。其中主要来源食品为炸土豆条１６％一３０％，炸土豆片６％一４６％，咖啡

１３％一４９％，饼干１０％一２０％，面包１０％一３０％。

其余均小于１０％。ＪＥＣＦＡ根据各国丙烯酰胺摄人量，认为人类平均摄人量大致为１斗ｇ／ｋｇ・ｂｗ／ｄ，而高摄人量人群大致为４ｐｇ／ｋｇ・ｂｗ／ｄ，包括儿童【６Ｊ。由于我国尚缺少足够数量的各类食品丙烯

酰胺含量数据及各类食品摄入量数据，因此。还不

能确定我国人群暴露水平。食品中以油炸薯类食品、咖啡食品和烘烤谷类食品中丙烯酰胺含量较

高，而这些食品在我国人群中摄入水平应该低于其

他国家，因此，我国人群丙烯酰胺摄入水平应不高

于ＪＥＣＦＡ评估的一般人群摄入水平。对丙烯酰胺

危险性评估重点为致癌效应评估，由于流行病学资料及动物和人的生物学标记物数据均不足以进行评价，目前，也没有实验数据可证明人体在丙烯酰胺

暴露量下与癌症发病率有直接关系一】。丙烯酰胺

和环氧丙酰胺还可与血红蛋白形成加合物，在给予动物丙烯酰胺和摄入含有丙烯酰胺食品的人群体内

均检出血红蛋白加合物，建议可用该血红蛋白加合

物作为接触性生物标志物来推测人群丙烯酰胺的暴

露水平。

３食品中丙烯酰胺的形成有关食品在加工中丙烯酰胺生成机理研究已有突破性进展。英国和瑞士

研究人员通过实验证实由天门冬酰胺参与美拉德反应是食品中产生丙烯酰胺的重要途径之一。这一反

应机理被称作天门冬酰胺途径。天门冬酰胺途径开始是美拉德反应初始阶段。当Ｓｃｈｉｆｆ中间产物形成后，会有两种可能形成丙烯酰胺：一是继续美拉德反应生成含有羰基产物，天门冬酰胺在有些含羰基分子存在下通过Ｓｔｒｅｃｋｅｒ降解脱酸脱氨后形成丙烯酰胺；二是由Ｓｃｈｉｆｆ碱经过分子内环化生成唑烷酮，然后经过脱羧，形成中间产物偶氮甲碱叶拉德内翁盐，之后重排形成Ａｍａｄｏｒｉ产物，这一产物Ｃ

—Ｎ键在高温下断裂生成丙烯酰胺¨胡Ｊ。此外，丙烯酰胺前体化合物丙烯醛也可有以下来源：油脂在高温加热过程中释放甘油三酯和丙三醇，油脂加热到冒烟后，分解成丙三醇和脂肪酸，丙三醇进一步

脱水或脂肪酸进一步氧化均可产生丙烯醛【１０｜。早

期对食品中丙烯酰胺研究主要集中在富含淀粉食品中，如炸薯条、炸薯片及薄脆饼干等，且发现这类

食品中丙烯酰胺含量较高。在对油炸肉类食品（如

猪肉、鸡肉等）采用相同方法进行检测时，发现其中丙烯酰胺含量很少，这说明丙烯酰胺主要形成于

富含碳水化合物，而不是富含蛋白质的食物中ｕ川。

丙烯酰胺存在于一些油炸和烧烤的食品中，主要在高碳水化合物、低蛋白质的植物性食物加热（１２０℃以上）烹饪过程中形成，１４０—１８００Ｃ为丙烯酰胺生成的最佳温度；而在食品加工前检测不到丙烯酰胺；在加工温度较低时，丙烯酰胺含量水平相当低。水分含量也是影响丙烯酰胺形成的重要因素，特别是油炸、烧烤食品最后阶段水分减少，表面温度升高后，其丙烯酰胺形成量更高。既然丙烯酰胺的形成与加工烹饪方式、温度、时间、水分筹

万方数据

・１７・

有关，因此，不同食品加工方式和条件不同，其形成丙烯酰胺含量有很大不同，即使不同批次生产出

的相同食品，其丙烯酰胺含量也有很大差异。

４食品中丙烯酰胺含量的检测通过对炸薯条、

炸鸡翅、油炸型方便面和非油炸型方便面中丙烯酰胺含量的检测结果中显示，炸薯条中丙烯酰胺含量

的检测结果最低为９０．８ＩＪ蝠／ｋｇ，最高为１５２４．７∥

ｋｇ；炸鸡翅中丙烯酰胺含量的检测结果最低为

３９１．６ｔｒｇ／ｋｇ，最高为１０７９．７ｔｔｇ／ｋｇ；油炸型方便面中丙烯酰胺含量的检测结果最低为１１６．１峙／ｋｇ，非油

炸型方便面中丙烯酰胺含量的检测结果最低为１１．９卜ｓ／ｋｓ。从所检测食品中丙烯酰胺含量结果来

看，所检测的食品中都检测出丙烯酰胺。炸薯条中

丙烯酰胺含量检测结果最低也有９０．８仙ｇ／ｋｇ，最高

达１５２４．７ｐｃ，／ｋｇ。同时，我们对油炸型方便面和非

油炸型方便面进行对照检测其丙烯酰胺含量，检测

结果提示油炸型方便面中丙烯酰胺最低含量竞高于

非油炸型方便面中丙烯酰胺最低含量近１０倍。而本次检测的炸薯条、炸鸡翅、油炸型方便面中丙烯酰胺含量较ＷＨＯ推荐的饮水中允许的最大限量要高出上百倍甚至上千倍；所检测炸鸡翅中丙烯酰胺含量的检测结果最高达１０７９．７ｔＬｇ／ｋｇ；较前述丙烯酰胺主要形成于富含碳水化合物，而不是富含蛋白质的食物中¨ｕ有所不一致，有待进一步研究、探讨。

丙烯酰胺危害形成条件与控制丙烯酰胺其他可能产生途径和食品中其他成分在丙烯酰胺形成过程中所起作用还需进一步研究。现有研究结果标明，加工食品中丙烯酰胺含量受到多种因素影响，其中包括温度、加工时间、加工方式、氨基酸组成、还原糖含量、氨基酸和还原糖摩尔比等。

１

温度油炸薯条在加工温度达到１７５℃左右时

其丙烯酰胺含量最高ｕ２１，当加工温度低于１２０℃时，丙烯酰胺产生量很少；当加工温度高于１４００Ｃ后，丙烯酰胺产生速度明显加快。值得注意的是丙烯酰胺分子在高温下本身并不稳定（沸点为１２５。Ｃ），因此它在食品中残留量取决于形成与分解一个动态平衡［１３１。要降低食品中丙烯酰胺含量，控制加工温度是一个有效措施。瑞士专家Ｇｒｏｂ等认为，丙烯酰胺含量在油炸过程接近结束时会呈指数形式快速增加，所以要保持特有风味和颜色就必须及时终止油炸，也就是要严格控制高温加工时

・１８・

间［１４】。

２加热介质（油）

目前有些研究表明，用于炸

薯条加热油的种类同丙烯酰胺形成存在着一定相关性【ｌ卜１６Ｊ，这种相关性主要有以下两种解释：一是油作为加热物理介质在加速热效应时所起作用。ＧｅｒｔｚＣ等ｍ１研究表明，当用于加热的油在循环使用５次以上时，产品中丙烯酰胺含量升高２０％一３０％。在油中添加水分吸附剂时可使油炸过后食品中丙烯酰胺含量降低４０％【１引。二是油中杂质问题。在一些没有精炼的油中含有一些形成丙烯酰胺前体物质，如天门冬酰胺、羰基化合物等，有利于加热过程中丙烯酰胺形成。因此，使用精炼的加热介质（油）和控制加热介质（油）的多次反复使用可降低食品中丙烯酰胺含量。

３食品添加剂虽然目前食品中丙烯酰胺形成机理尚未完全明确，但国内外已有许多实验结果表明，某些添加剂可有效抑制丙烯酰胺在食品加工过程中形成。目前研究最多的添加剂为柠檬酸。在中性条件下最利于丙烯酰胺产生，Ｒｙｄｂｅｒｇ等在土豆烘烤实验中研究发现，当发应体系ｐＨ值为８时，丙烯酰胺含量最高¨８１。添加柠檬酸原理是通过降低体系ｐＨ值，以抑制美拉德反应中Ｓｃｈｉｆｆ碱形成，从而进一步影响丙烯酰胺形成。Ｊｕｎｇ等ｕ州在油炸谷类食品实验中研究发现，在生面团中添加０．１％

一０．２％柠檬酸可使丙烯酰胺含量降低５０％一

８２％。林奇龄等Ⅲｏ以天门冬酰胺、葡萄糖在高温下反应建立丙烯酰胺模拟体系，探讨Ｖｃ、阿魏酸、ＴＢｒＩＱ、ＮａＨＳ０３和ＣａＣｌ２对丙烯酰胺产生抑制作用，结果表明，ＣａＣｌ：效果最佳，添加量为２．１％时，抑制率可达９３．４％；其次为ＮａＨＳ０３，添加量为２．１％时，抑制率达８０％。

４加工方式加工方式对食品中丙烯酰胺形成也非常重要，油炸、焙烤有利于丙烯酰胺产生，微波炉加热食品中丙烯酰胺含量也较低，而水煮食品中检测不到丙烯酰胺存在。这是因为油炸、焙烤温度一般都达到１０００Ｃ以上，但水煮温度最多只达到１００℃。丙烯酰胺多形成于食品在加工过程中失水较快，比较干硬部分，如面包硬皮、食物焦黄部分。目前对于油炸食品加工过程中温度和时间控制研究较多，虽在焙烤食品中也发现丙烯酰胺，但由于焙烤一般是通过烘箱、微波加热，加热介质是空气而不是油，所以油炸实验中得出控制措施不能直接应用于焙烤食品，而是应该通过进一步研究焙烤

万方数据

中加热动力学模式，对丙烯酰胺形成进行控制。目前已发明减少食品中丙烯酰胺含量加工方法和设备，丙烯酰胺沸点为１２５℃，热加工食品在真空条件下可使其中丙烯酰胺挥发；通过光辐射，如红外线、可见光、紫外线、ｘ一射线，．ｙ一射线等可使丙烯酰胺发生聚合反应，从而减少其在食品中含量；利用臭氧使丙烯酰胺发生分解反应，生成小分子物质，也可减少其在食品中含量。通过对食品进行真空、真空一光辐射、真空一臭氧等处理研究标明，可降低食品中丙烯酰胺含量归Ｊ。

除上述方法外，还可通过控制食品原料储藏条件，加工前热烫，添加食用酵母进行发酵等措施降低原料中还原糖、天门冬酰胺等丙烯酰胺合成所需前体物质含量，从而降低丙烯酰胺在加工过程中形成。还可在进一步研究形成机理条件下，添加一些对食品风味不产生影响氨基酸，使这些氨基酸与天门冬酰胺在与羰基化合物反应时产生竞争抑制，从而抑制丙烯酰胺进一步合成。

目前，丙烯酰胺仍是世界各国食品安全热点问题，如何在加工生产中找出实用方法控制丙烯酰胺的形成，有效避免丙烯酰胺对人体危害，是下一步研究重点。

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（下转第２３页）

・２３・

肼、利福平、乙胺丁醇及吡嗪酰胺按固定比例剂量制成二联、三联、四联片剂，可以简化治疗过程、

减少每天服药片数，方便肺结核管理，促进患者规律服药，提高肺结核治疗效果。

用，因此我们初步认为四联国产固定剂量复合剂可

以作为抗结核药物进行推广，但由于本研究样本量相对较小，且观察时间比较短，其远期疗效如何及是否适合进一步大范围推广，还有待扩大样本量进行长期疗效观察进行验证。

我国近年来也开展了固定剂量复合剂的研发和生产，但国产固定剂量复合剂的临床使用效果观察

的研究相对较少【４Ｊ。本结果表明：国产四联固定

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剂量复合剂近期治疗效果与组合板装药方案比较，差异无统计学意义，两组不同时间点的患者阴转率

接近。６月末ＦＤＣ组的阴转率为９７．４６％，不良反

［２］Ｎｏｒｖ，１

应发生率为１７．２ｌ％，与相关研究结果也基本一致，与组合板式药不良反应发生率差异无统计学意义，说明ＦＤＣ的使用不会增加患者的不良反应ｕ１。

肝功能的损害在肺结核的治疗中比较常见，本研究中对患者服药后每月肝功能进行检测。与服药前相比，除服药１月末对照组的谷丙转氨酶变化较大外，其他时间点肝功能指标的变化在ＦＤＣ组和板

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式药组比较接近，差别无统计学意义，说明国产四

联ＦＤＣ制剂在对患者肝功能的影响较小或与板式药接近。

综上所述，国产四联ＦＤＣ制剂疗效及安全性

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（收稿日期：２００９一ｌｌ一１７）

与组合板式药接近，说明其是一种高效的抗结核药

物，且ＦＤＣ制剂更加方便医生的使用和患者的服

（上接第１８页）

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