烹飪過程中多環(huán)芳烴的產(chǎn)生及控制

朱小玲

(揚州大學(xué)旅游烹飪學(xué)院，江蘇 揚州 225127)

多環(huán)芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbons，簡稱PAH)是煤、石油、木材、煙草和有機高分子化合物等有機物不完全燃燒時產(chǎn)生的揮發(fā)性碳氫化合物。迄今已發(fā)現(xiàn)有200多種PAH，這類芳香族化合物大部分具有較強的誘癌作用，廣泛分布于環(huán)境中，它可通過皮膚、呼吸道和被污染的食品進入人體，經(jīng)過細胞色素P450酶系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化后變成有活性的親電性代謝物與細胞大分子結(jié)合，形成PAH－DNA加合物而誘發(fā)突變和腫瘤［1－2］，導(dǎo)致胃癌［3］、肺癌［4］、皮膚癌、膀胱癌，還可導(dǎo)致紅細胞溶血，并且可通過母體對嬰兒的生長產(chǎn)生嚴重的影響，胎盤中低水平的PAH－DNA加合物可誘導(dǎo)嬰兒染色體畸變，導(dǎo)致其兒童時期癌癥患病危險性增加［2，5］。3，4苯并芘(3，4－benzopyrene，簡稱B(a)P)是PAH中第一個被發(fā)現(xiàn)的化學(xué)致癌物，且致癌性強，對檢測靈敏度高，因此被作為PAH的指標化合物［6］。我國衛(wèi)生法規(guī)限定B(a) P在肉制品、植物油和糧食中的殘留量分別在5μg/kg、10μg/kg和5μg/kg以下［7］。烹煮食物時PAH的產(chǎn)生量取決于脂肪含量和溫度以及時間［8－9］。此外其他營養(yǎng)素(蛋白質(zhì)和碳水化合物)的熱解也會產(chǎn)生PAH［10］。日常生活中產(chǎn)生PAH的烹調(diào)方式主要有煙熏、煎炸和燒烤。當(dāng)攝入PAH殘留的食物后，會對人體健康產(chǎn)生威脅。

1 食品在烹飪加工中形成的PAH及其控制

烹飪的方式多種多樣，煙熏、煎炸和燒烤類食物因其具有獨特的風(fēng)味和口感，普遍為人們所喜愛，但食物在這些烹飪過程中都可能產(chǎn)生PAH，食用這些食物后，會對人體的健康產(chǎn)生潛在的危害。

1.1 煙熏過程中產(chǎn)生的PAH及其控制

煙熏通常是指使用熏材不完全燃燒或緩慢燃燒產(chǎn)生的煙熏熱或煙氣來熏制食物的一種烹制方法。熏煙中的有用成分主要是酚類、醇類、有機酸和羰基化合物以及一些氣體物質(zhì)，它們影響著制品的顏色和風(fēng)味。常見的煙熏制品有熏紅腸、熏火腿、熏烤腸等，由于熏煙中含有多種有害成分，如果在食品中的殘留量過高，食品被人體食用后，會對人體長期或短期地造成一定傷害，尤其是PAH會導(dǎo)致各類腫瘤的產(chǎn)生。

1.1.1 煙熏過程中產(chǎn)生的PAH

煙熏食品中大部分PAH主要來源于熏煙，熏煙中含有大量的PAH［11］。Jasna［9］等研究表明牛肉火腿在煙熏前B(a)P的含量未檢出，而直接煙熏后B(a)P含量可達0.268μg/kg;豬肉火腿煙熏前B(a)P含量為0.022μg/kg，直接煙熏后可達0.153μg/kg。Wolfgang Jria［12］對德國市場上1999年～2009年不同國家的煙熏肉制品調(diào)查發(fā)現(xiàn)，意大利生產(chǎn)的法蘭克福香腸采用間接煙熏方式時，成品中的B(a)P含量一般為0.12μg/kg，而直接熏制時B(a)P的含量一般為1.4μg/kg，可見間接煙熏方式優(yōu)于直接煙熏方式;傳統(tǒng)的家庭煙熏室熏制的香腸中B(a)P的含量一般為12μg/kg，而現(xiàn)代化的直接煙熏方法熏制的香腸中B(a)P的含量僅為0.72μg/kg，說明煙熏技術(shù)對控制煙熏肉制品中B(a)P有重要的影響。此外，煙熏制品使用何種煙熏材料也影響著成品中的B(a)P的含量。Ilze Stumpe－Viksna等［13］研究表明用山楊木做熏材時，煙熏肉產(chǎn)品中的B(a)P含量高達35.07μg/kg，而用赤楊木做熏材時，肉產(chǎn)品中的B (a)P僅為9.43μg/kg。

1.1.2 煙熏中產(chǎn)生的PAH的控制

對于煙熏中產(chǎn)生的PAH的控制可以從這幾個方面考慮:第一，謹慎選擇煙熏材料，不同的熏材對熏制食品中B(a)P的含量的影響也不同。第二，用間接煙熏方式取代直接煙熏方式，可以使食品中PAH的殘留量明顯減少。Jasna［9］等研究表明控制發(fā)煙條件煙熏牛肉火腿15d后B(a)P的含量為0.103μg/kg，而直接煙熏時其含量為0.268μg/kg。第三，控制煙熏溫度與時間，對降低PAH的形成有顯著的影響。煙熏時間越短，滲透到成品中B(a)P的含量則越少。Jasna［9］等研究表明，在工業(yè)化控制發(fā)煙條件的煙熏方式下，牛肉火腿和豬肉火腿中的PAH含量都是隨著時間的增加而增加的。第四，采用液熏法。液熏法是用液體煙代替氣體煙熏制品的一種方法。液體熏煙里含有酚類、酸類及碳氫化合物，可以使食品具有傳統(tǒng)煙熏制品的風(fēng)味，同時減少了向大氣排放的污染物，最重要的是PAH的含量少。液熏法最常見的香薰料是由山楂核干餾分離制成的，因其煙熏香味純正濃郁且無異味，是我國目前唯一準許使用的液體煙熏香料［14］。使用液熏法熏制茶兔和醬鹵肉，成品中B(a)P的含量僅為0.15μg/kg和0.2μg/kg［15］，符合食用標準。

1.2 煎炸過程中產(chǎn)生的PAH及其控制方法

煎炸是利用油脂作為熱交換介質(zhì)，使被煎炸的食品中的淀粉糊化，蛋白質(zhì)變性，水分以蒸汽形式溢出，使食品具有酥脆的特殊口感，它可以殺滅食品中的細菌，延長食品的保存期，改善食品的風(fēng)味，增強食品營養(yǎng)成分的消化性。常見的油炸食品有油炸麻花、油條、油餅、炸雞、炸香蕉片、炸魚片等。這些經(jīng)過煎炸的食物，由于煎炸過程賦予食品特殊的風(fēng)味而深受消費者的歡迎。然而食品在產(chǎn)生金黃的色澤以及松脆的外殼的同時，有害物質(zhì)也同樣產(chǎn)生。肉類食品在煎炸時溫度過高，超過200℃時會形成大量的PAH等致癌物質(zhì)，危害人體健康。

1.2.1 煎炸過程中產(chǎn)生的PAH

高溫烹調(diào)的肉類食物中含有突變原，這已被美國科研人員發(fā)現(xiàn)［16］。突變原是肉類的成分經(jīng)過加熱到200℃以上時的產(chǎn)物，并不是食物原有的物質(zhì)。溫度是影響PAH產(chǎn)生的重要因素。煎炸時溫度較高，蛋白質(zhì)、脂肪等有機物質(zhì)經(jīng)一系列反應(yīng)(分解、環(huán)化和聚合)生成B(a)P，是產(chǎn)品中B (a)P含量升高的重要原因。Gemma Perelló等［17］分別對生雞肉、油炸雞中PAH的含量進行了測定，結(jié)果為 4.51μg/kg和 14.96μg/kg，說明了PAH所產(chǎn)生的量與烹飪中煎炸方法有很大的關(guān)系。此外，由于在煎炸過程中，煎炸油發(fā)生一系列反應(yīng)(氧化、分解、聚合)導(dǎo)致煎炸油的品質(zhì)下降，劣質(zhì)油脂更容易生成PAH。周澤義［18］等人研究了植物油在加熱前后B(a)P含量的變化，其結(jié)果為0.003μg/kg和0.056μg/kg，說明植物油加熱后B(a)P的含量增加。

1.2.2 煎炸產(chǎn)生PAH的控制方法

控制煎炸產(chǎn)生的PAH可以從這幾方面考慮:第一，控制溫度和時間。煎炸時如果將溫度控制在150℃以內(nèi)，則最多可以連續(xù)煎炸4h;如果溫度達到200℃，煎炸時間則縮短至2min［19］。第二，肉類食物應(yīng)采用間斷煎炸的方法。肉類食物因為含有脂肪較多，不適宜連續(xù)高溫烹炸，當(dāng)溫度超過200℃時，PAH含量會急驟增加［20］。第三，選用飽和程度合適的油脂作為煎炸油。煎炸用的油脂應(yīng)具有這三個特點:風(fēng)味良好、煙點高、穩(wěn)定性好。因為氧化反應(yīng)與雙鍵有關(guān)，所以煎炸油中的脂肪酸組成以氧化穩(wěn)定性好的飽和脂肪酸為主。陳釗等［21］研究發(fā)現(xiàn)一級棉籽油和16度棕櫚油調(diào)配制成的煎炸型調(diào)和油適合日常烹飪煎炸用油。

1.3 烤制食品中PAH的產(chǎn)生及控制

隨著人們生活水平的不斷提高，燒烤食物的種類日益增多，其中傳統(tǒng)的燒烤肉制品有南方地區(qū)的烤乳豬、叉燒肉;北方的烤雞、烤鴨;新疆的烤羊肉等，也有人們經(jīng)常吃的烤豆腐干、烤魷魚、烤蝦等。脂肪含量高的肉類食物經(jīng)炙烤后，由于脂肪裂解而產(chǎn)生PAH［8］。經(jīng)烘烤的食品，由于有機物的不完全燃燒或脂肪的高溫降解也會產(chǎn)生PAH等致癌物，其安全性已引起人們的廣泛關(guān)注。

1.3.1 烤制過程中PAH的產(chǎn)生

目前燒烤用的燃料主要是煤炭和木炭，在其對肉類食物進行燒烤時，油脂與火直接接觸，加劇燃燒，當(dāng)溫度達到200℃ ～250℃時發(fā)生熱解反應(yīng)，生成致癌物 B(a)P，附著于食物表面［22］。Amit［23］發(fā)現(xiàn)烤魚時，脂肪受熱裂解生成PAH，最終沉積在烤魚的表面。這說明直接烤制時，PAH的含量增加。張洪祥［24］測定了直接烤制時B(a) P的含量最高為0.75μg/100g，而用鋁箔包裹間接烤的魚肉僅個別樣檢出了PAH，說明間接烤制的食物中PAH的含量明顯低于直接烤制的食物。Ledicia［10］等比較了木火、燃氣烤爐和木炭這三種不同的直接燒烤面包的方式所產(chǎn)生PAH的量，結(jié)果為木火＞燃氣烤爐＞炭火。直接烤制時，燃燒煙霧產(chǎn)生的PAH沉積到食物表面，是食物中PAH的主要來源。

1.3.2 烤制產(chǎn)生PAH的控制

控制燒烤產(chǎn)生的PAH可以從這幾方面考慮:第一，采取間接烤制的方法是避免和減少PAH污染的有效方式。直接烤制時，如果用鋁箔包裹食物進行烤制，產(chǎn)品中 PAH的量將會進一步減少［24，10］。第二，食物與火有一定距離時，產(chǎn)生的B (a)P明顯降低。有報道［25］烤香腸時，香腸在火上直接烤制與把燒烤架升高讓香腸與火焰相距5cm烤制，成品中的B(a)P含量比為10.7/0.67。第三，利用電熱或紅外線為熱源時，食物中B(a)P含量比其他燒烤方式少［26］。Ledicia［10］等用電烤箱烤面包時，產(chǎn)品中未檢測出PAH;而在馬弗爐中烤面包片時，產(chǎn)品中檢測出了PAH;紅外線能穿透到物體深度部位，高質(zhì)量且均勻的加熱，基本不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生PAH類化合物［27］。因此，可以通過這些方法來降低烘烤肉制品中B(a)P的含量，提高其安全性。

2 總結(jié)

煙熏、煎炸和燒烤的食物雖然味美可口，但是這三種烹飪方式都會產(chǎn)生一定量的PAH，會對人體健康產(chǎn)生威脅。PAH的產(chǎn)生量取決于脂肪含量、溫度、時間和是否直接接觸熱源。隨著人們對食品安全衛(wèi)生的關(guān)注度日益增強，人們也在尋找和發(fā)現(xiàn)有效的方法來避免和減少這類有害物質(zhì)的產(chǎn)生，對此國內(nèi)外均有大量的研究報道。煙熏、煎炸和燒烤時的溫度和時間是影響PAH生成量的重要因素。煙熏采用液熏法是簡單而有效的減少PAH生成的方法;煎炸時選擇合適的煎炸油是減少PAH產(chǎn)生的關(guān)鍵;燒烤時避免與炭火直接接觸是減少PAH產(chǎn)生的直接有效措施。注意了這幾個方面，我們就可以更好地的享受煙熏、煎炸和燒烤類食物的美味了。

［1］楊帆，等.多環(huán)芳烴暴露對子代健康的影響［J］.中國婦幼保健，2010，25(35):5338－5340.

［2］賈鴻寧，戴紅.多環(huán)芳烴的致癌性及其機制研究進展［J］.大連醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2009，31(5):604－607.

［3］王晶，倫立民，王清.胃癌組織中多環(huán)芳烴水平變化及意義［J］.山東醫(yī)藥，2008，48(15):20－21.

［4］黎銀燕，王云南，等.肺癌和肺癌前病變組織中多環(huán)芳烴－DNA加合物的檢測［J］.國際醫(yī)藥衛(wèi)生導(dǎo)報，2008，14 (15):5－7.

［5］岳敏.多環(huán)芳烴的危害與防治［J］.首都師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2003，24，(3):40－45.

［6］中國百科大辭典編撰委員會.中國百科大辭典［M］.北京:中國大百科全書出版社，2005.

［7］GB 2762－2005食品污染物限量［S］.北京:中國標準出版社出版發(fā)行，2005.

［8］Gunter G C Kubnle，Sbeila A Bingbam.Meats，protein and cancer［J］.Nutrition and Health，2010(2):195－212.

［9］Jasna Djinovic，Aleksandar Popovic.Polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)in traditional and industrial smoked beef and pork ham from Serbia［J］.Eur Food Res Technol，2008(227):1191－1198.

［10］Ledicia R.Effects of toasting procedures on the levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in toasted bread［J］.Food Chemistry，2008(108):067－615.

［11］Andrzej Stolyhwo，Zdzislaw E Sikorski.Polycyclic aromatic hydrocarbons in smoked fish－a critical review［J］.Food Chemistry，2005(91):303－311.

［12］Wolfgang Jira.Polycyclic aromatic hydrocarbons in German smoked meat products［J］.Eur Food Res Technol，2010(230): 447－455.

［13］Ilze Stumpe－Viksna，Vadims Bartkevics，Agnese Kukare，et al.Polycyclic aromatic hydrocarbons in meat smoked with different types of wood［J］.Food Chemistry，2008(110):794－797.

［14］周益群，周洪仁.水產(chǎn)品的液熏原理和方法［J］.漁業(yè)現(xiàn)代化，2004(4):42－43.

［15］崔國梅，彭增起，孟曉霞.煙熏肉制品中多環(huán)芳烴的來源及控制方法［J］.食品研究與開發(fā)，2010，31(3):180－183.

［16］陸紅梅，章海風(fēng).烹飪食品中多環(huán)芳烴的污染及控制［J］.揚州大學(xué)烹飪學(xué)報，2008(2):40－42.

［17］Gemma Perelló，Roser Martí－Cid，Victoria Castell，Juan M Llobet，José L Domingo.Concentrations of polybrominated diphenyl ethers，hexachlorobenzenne and polycyclic aromatic hydrocarbons in various foodstuffs before and after cooking［J］.Food and Chemical Toxicology，2009(47):709－715.

［18］樊耀波，王敏健.中國食品中B(a)P污染和控制［J］.環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2000，1(5):66－71.

［19］何家洪.怎樣減少煎炸食品中的致癌物質(zhì)［J］.生活百科，2006(5):41.

［20］孟曉霞，彭增起，馮云.煎炸對肉制品中雜環(huán)胺及多環(huán)芳香烴化合物含量的影響及其控制措施［J］.肉類研究，2009 (6):52－55.

［21］陳釗，趙敏生.一種適合于煎炸的調(diào)和油實驗研究［J］.食品科技，2007(7):192－193.

［22］李錦龍.淺談燒烤肉食品中的有害物對人體的危害［J］.中國動物檢疫，2003，20(9):16.

［23］Amit D Joshi，Esther M John.Fish intake，cooking practices，and risk of prostate cancer:Results from a multi－ethnic case－control study［J］.Cancer Causes Control，2012(23):405－420.

［24］張洪祥.生魚肉和烤魚肉中多環(huán)芳烴的含量［J］.國外醫(yī)學(xué)·衛(wèi)生學(xué)分冊，1979(6):342－345.

［25］張驍.吃燒烤防致癌物方法［J］.中國保健食品，2010(6):4－5.

［26］馮云，彭增起，崔國梅.烘烤對肉制品中多環(huán)芳烴和雜環(huán)胺含量的影響［J］.肉類工業(yè)，2009(8):27－30.

［27］曼蘭.紅外線無煙燒烤將掀起大眾投資熱潮［J］.創(chuàng)富指南，2006(8):39－40.