糕點(diǎn)加工過(guò)程中產(chǎn)生的主要危害物及控制措施

張曉芳

ZHANG Xiao－fang

（武漢民政職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430079）

（Wuhan Social Work Professional College，Wuhan，Hubei 430079，China）

糕點(diǎn)是以糧、油、糖、蛋等為主料，添加（或不添加）適量輔料，經(jīng)調(diào)制、成型、熟制等工序制成的食品［1］。它種類(lèi)繁多，共有數(shù)千種花式，中國(guó)GB／T 12140—2007標(biāo)準(zhǔn)將其分為中式糕點(diǎn)和西式糕點(diǎn)兩類(lèi)。糕點(diǎn)既可作為早點(diǎn)、茶點(diǎn)，又可作為席間的小吃，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。據(jù)中商情報(bào)網(wǎng)［2］數(shù)據(jù)顯示：僅2013年1～2月糕點(diǎn)面包制造工業(yè)銷(xiāo)售產(chǎn)值就高達(dá)110.43億元。目前中國(guó)糕點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)量多且分布廣泛，特別是中小企業(yè)遍布各地［1］，其產(chǎn)品在加工過(guò)程中可能通過(guò)原輔料及熱處理引入反式脂肪酸、丙烯酰胺、苯并芘及鋁元素等可危害人體健康的物質(zhì)。在食品加工過(guò)程中要想將這類(lèi)物質(zhì)徹底脫除并不現(xiàn)實(shí)，因此，從原輔料和加工條件入手通過(guò)各種工藝技術(shù)來(lái)降低糕點(diǎn)中危害物的水平成為了研究者的首選。文章以反式脂肪酸、丙烯酰胺、苯并芘及鋁元素為例，對(duì)糕點(diǎn)加工過(guò)程中產(chǎn)生的主要危害物及控制措施的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行綜述，旨在為糕點(diǎn)類(lèi)研究及相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)工藝的改進(jìn)提供參考。

1 反式脂肪酸的危害及控制措施

反式脂肪酸（trans fatty acids，TFAs）是化學(xué)結(jié)構(gòu)包含一個(gè)或多個(gè)非共軛雙鍵構(gòu)型的不飽和脂肪酸［3］。數(shù)據(jù)［4］顯示，中國(guó)近30年來(lái)，反式脂肪酸含量較高的“洋快餐”、人造奶油、面包、蛋糕、餅干、炸薯?xiàng)l、炸薯片年銷(xiāo)售量都在以7%～9%的速度增長(zhǎng)。據(jù)報(bào)道［5］，糕點(diǎn)中的反式脂肪酸主要來(lái)源于油脂原料，如蛋糕油、起酥油、人造奶油等。此外，油脂在熱加工過(guò)程中也會(huì)形成反式脂肪酸［6］。目前，中國(guó)人通過(guò)膳食攝入的反式脂肪酸所提供的能量占膳食總能量的百分比僅為0.16%，北京、廣州等大城市居民也僅為0.34%，遠(yuǎn)低于世衛(wèi)組織建議的1%的限量值［7］。而西方國(guó)家的反式脂肪酸攝入量較高。如美國(guó)20歲以上成年人日均反式脂肪酸的攝入量為5.8 g，約占總能量的2.6%；歐盟14個(gè)國(guó)家的男性的日均攝入量為1.2～6.7 g，女性1.7～4.1 g，分別相當(dāng)于總能量的0.5%～2.1%（男性）和0.8%～1.9%（女性）；日本居民的日均反式脂肪酸攝入量約為1.56 g，占總能量的0.7%［8］。研究［8］表明，尚未發(fā)現(xiàn)食物中的天然反式脂肪酸對(duì)健康有不利影響，甚至攝入天然的反式脂肪酸對(duì)人體健康可能有益。但是，長(zhǎng)期過(guò)量食用氫化加工產(chǎn)生的反式脂肪酸可導(dǎo)致心血管疾病、糖尿病、老年癡呆、抑制嬰幼兒生長(zhǎng)發(fā)育和促使全身性炎癥等［3，9，10］。

為降低反式脂肪對(duì)人體的危害，近年來(lái)研究者對(duì)控制反式脂肪酸產(chǎn)生的措施進(jìn)行了大量的研究。蘇德森等［11］研究發(fā)現(xiàn)在200℃下短時(shí)間加熱，油脂不會(huì)或很少生成反式反脂肪酸，但隨著加熱溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)，反式脂肪酸含量和種類(lèi)有增加的趨勢(shì)。因此，掌握好加熱溫度和時(shí)間，可避免形成反式脂肪酸。肖飛燕等［12］以稀甲酸鈉溶液作為介質(zhì)，通過(guò)電化學(xué)方法使甲酸根離子再生并作為電化學(xué)氫化反應(yīng)媒質(zhì)，利用質(zhì)子轉(zhuǎn)移膜式電化學(xué)氫化法制備低反式脂肪酸大豆油脂，并通過(guò)試驗(yàn)優(yōu)化其工藝：反應(yīng)溫度為60℃，機(jī)械攪拌強(qiáng)度為850 r／min，每100 g大豆油中添加3.0 g十二烷基二甲基乙基溴化銨（EDDAB），溶液組成（油∶水）為3∶10（m∶m），該條件下制備的氫化大豆油TFAs含量為13.3%，碘值為82.73 g I2／100 g油，酸值為0.15 mg KOH／g油，過(guò)氧化值為0.070 g／100 g。與傳統(tǒng)氣體氫化工藝相比，當(dāng)完成相同程度氫化時(shí)，質(zhì)子轉(zhuǎn)移膜式電化學(xué)氫化可使反式脂肪酸含量減少71%。

此外，采用超臨界液體加氫技術(shù)［13］、通過(guò)化學(xué)催化或酶催化的酯交換反應(yīng)［14］、選擇鉑合金催化劑［15］等均可生產(chǎn)低或零反式脂肪酸含量的產(chǎn)品。但采用超臨界液體加氫技術(shù)和鉑合金催化劑生產(chǎn)成本高昂，不利于工業(yè)化生產(chǎn)；酶催化法的酶制劑價(jià)格昂貴且不易獲?。欢瘜W(xué)催化酯交換技術(shù)時(shí)間短、催化劑價(jià)格低廉，而且對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求不高，因此最適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

2 丙烯酰胺的危害及控制措施

丙烯酰胺（acrylamide）由天門(mén)冬酰胺和還原性糖在高溫加熱過(guò)程中通過(guò)美拉德反應(yīng) 生 成［16，17］。毒理學(xué) 研 究［18，19］表明，丙烯酰胺具有急性毒性、神經(jīng)毒性、生殖毒性、遺傳毒性和致癌性?？尽⒄?、蒸是糕點(diǎn)類(lèi)食品的主要熟制手段，因而在其加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生丙烯酰胺；而且小麥粉等物料在擠壓加工或微波處理過(guò)程中也會(huì)形成丙烯酰胺［20，21］。周宇等［22］曾對(duì)市售的12種中國(guó)特色傳統(tǒng)油炸及烘烤食品的丙烯酰胺污染水平進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果表明，這些食品中均存在數(shù)量不等的丙烯酰胺，其含量范圍為3～1 396μg／kg。

為降低丙烯酰胺對(duì)人體的危害，近年來(lái)研究者對(duì)控制丙烯酰胺產(chǎn)生的措施也進(jìn)行了大量的研究。劉潔等［23］探討了甘氨酸在葡萄糖／天冬酰胺模擬體系中抑制丙烯酰胺形成的規(guī)律。結(jié)果表明，與未添加甘氨酸的模擬體系相比，添加甘氨酸的模擬體系在90，100，110，120℃下反應(yīng)4 h后其丙烯酰胺的生成量分別降低了71.8%，83.9%，90.6%。說(shuō)明甘氨酸的添加能夠顯著降低美拉德反應(yīng)生成的丙烯酰胺。耿志明等［24］對(duì)面團(tuán)配方及工藝條件對(duì)燒餅中丙烯酰胺形成的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，面團(tuán)發(fā)酵的前0.5 h，丙烯酰胺含量隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而增加（從60.2μg／kg增至95.4μg／kg），之后，丙烯酰胺含量呈緩慢下降趨勢(shì)，發(fā)酵1 h時(shí)丙烯酰胺含量降至88.5μg／kg；面團(tuán)中添加0～5%的蔗糖，丙烯酰胺含量隨蔗糖添加量的增加而增加（從98.0μg／kg增至139.6μg／kg）；面團(tuán)添加0～2%的食鹽，丙烯酰胺含量隨食鹽添加量的增加而減少（從100.8μg／kg降至67.7μg／kg）；在210℃烘烤12 min時(shí)丙烯酰胺含量為134.2μg／kg，而180 ℃ 烘烤20 min時(shí)丙烯酰 胺 含 量 為90.8μg／kg。因此在面團(tuán)中減少蔗糖添加量、增加食鹽添加量，并在較低溫度下適當(dāng)延長(zhǎng)烘烤時(shí)間，可以將燒餅中丙烯酰胺含量控制在較低的水平。侯詠等［25］通過(guò)建立丙烯酰胺生成的水相模型，研究了5種非還原性糖（木糖醇、甘露醇、海藻糖、蔗糖、山梨醇）對(duì)其形成的抑制作用。結(jié)果表明，除蔗糖外其它非還原糖都對(duì)丙烯酰胺的形成有抑制作用，其中海藻糖和甘露醇的抑制效果最佳，抑制率分別為60%和43%。因此可以考慮采用海藻糖和甘露醇替代部分蔗糖來(lái)制作糕點(diǎn)，以降低制品中丙烯酰胺的水平。

此外，添加抗氧化劑［26］，采用天冬酰胺酶處理［27］、用檸檬酸溶液［28］或乳酸菌溶液［29］浸泡處理以及調(diào)整物料中的水分［30］等均能抑制丙烯酰胺的生成。

3 苯并芘的危害及控制措施

苯并芘（benzopyrene）又稱(chēng)3，4－苯并（α）芘，是一種由5個(gè)苯環(huán)構(gòu)成的多環(huán)芳烴，為強(qiáng)致癌物，可誘發(fā)皮膚、肺和消化道癌癥，并干擾內(nèi)分泌且有一定的致畸作用［31－33］。糕點(diǎn)在煎炸、焙烤加工過(guò)程中溫度較高，蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)質(zhì)會(huì)發(fā)生分解、環(huán)化和聚合等化學(xué)反應(yīng)，并生成苯并芘［34］。由于油脂在高溫下會(huì)生成苯并芘，因此糕點(diǎn)用油制油工藝中原料的烘烤、蒸炒以及油脂的精煉過(guò)程中均有可能產(chǎn)生苯并芘［35］；而且糕點(diǎn)加工設(shè)備所用的潤(rùn)滑劑苯并芘含量高，普通潤(rùn)滑劑中苯并芘的含量高達(dá)1 650～2 520μg／kg［36］，一旦泄漏并污染糕點(diǎn)，將造成嚴(yán)重后果。

目前還未見(jiàn)控制糕點(diǎn)中苯并芘水平的相關(guān)研究，但根據(jù)糕點(diǎn)中苯并芘的來(lái)源可從以下幾個(gè)方面加以控制：① 注意掌控煎炸、焙烤過(guò)程中的火候；② 制作油炸類(lèi)糕點(diǎn)時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換煎炸用油；③ 定期檢查機(jī)械設(shè)備，嚴(yán)防潤(rùn)滑劑泄漏；④ 使用食品級(jí)潤(rùn)滑油［37］。此外，嚴(yán)聃等［38］研究發(fā)現(xiàn)，采用0.5%Na2CO3和0.2%CMC混合溶液可以有效褪去熏干檳榔的煙垢，降低制品的苯并芘含量。因此采用該混合溶液來(lái)清洗糕點(diǎn)類(lèi)食品的加工器皿也能降低食品與苯并芘的接觸機(jī)率。

4 鋁元素的危害及控制措施

鋁（aluminium）是一種弱神經(jīng)毒微量元素，每人每周鋁的（安全）攝入量是2 mg／kg·體重［39］，過(guò)量的鋁會(huì)引起神經(jīng)和代謝功能的損害［40］。據(jù)報(bào)道［41－43］，攝入人體的鋁僅有10%～15%能排泄到體外，其余部分會(huì)與人體多種蛋白質(zhì)、酶等結(jié)合，影響機(jī)體的正常代謝，長(zhǎng)期攝入會(huì)損傷大腦，引起神經(jīng)系統(tǒng)的病變，還可能導(dǎo)致沉積在骨質(zhì)中的鈣流失，抑制骨生成，誘發(fā)骨軟化癥等。

2011年6月，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織／世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專(zhuān)家委員會(huì)（JECFA）在該委員會(huì)第74次大會(huì)上，將鋁暫定每周耐受攝入量（PTWI）修訂為每周每公斤體重2 mg，并撤銷(xiāo)先前執(zhí)行的每周每公斤體重1 mg的PTWI。2011年中國(guó)食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心參考JECFA的最新評(píng)價(jià)結(jié)果，組織專(zhuān)家對(duì)食品中鋁進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，結(jié)果顯示，中國(guó)全人群平均膳食鋁攝入量低于JECFA提出的PTWI（2 mg／kg·體重／周）；但，低年齡組和高食物消費(fèi)量人群膳食鋁攝入量均已超過(guò)PTWI。面粉及面制品是中國(guó)膳食中鋁的主要來(lái)源。值得注意的是中國(guó)北方地區(qū)居民，由于面食消費(fèi)量高，有60%居民的鋁攝入量超過(guò)PTWI。相比之下，中國(guó)膳食鋁攝入量高于其他國(guó)家。顯示中國(guó)需要采取措施降低居民膳食鋁攝入量，以降低鋁攝入過(guò)量可能帶來(lái)的健康風(fēng)險(xiǎn)［39］。

為降低鋁對(duì)人體的危害，2013年6月中國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)［39］發(fā)布“《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760—XXXX）（征求意見(jiàn)稿）編制說(shuō)明”。該說(shuō)明指出，中國(guó)食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心以中國(guó)食品中含鋁食品添加劑風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果為依據(jù)，對(duì)含鋁食品添加劑的使用情況進(jìn)行了調(diào)研，并參照國(guó)際含鋁食品添加劑的使用情況，建議修訂9種含鋁食品添加劑的使用規(guī)定，撤銷(xiāo)3種含鋁食品添加劑品種及其使用規(guī)定。其中涉及糕點(diǎn)類(lèi)食品的主要是：①硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨兩種含鋁食品添加劑使用范圍中的“小麥粉及其制品”修改為油炸面制品、面糊（如用于魚(yú)和禽肉的拖面糊）、裹粉、煎炸粉；② 撤銷(xiāo)含鋁食品添加劑酸性磷酸鋁鈉和硅鋁酸鈉的品種，并刪除其使用規(guī)定。

5 結(jié)束語(yǔ)

糕點(diǎn)中反式脂肪酸、丙烯酰胺、苯并芘及鋁元素主要來(lái)源于原輔料及不合理的加工工藝。因此，研究者從這兩方面入手對(duì)降低糕點(diǎn)中危害物水平的控制措施進(jìn)行了深入研究，也取得了諸多成果，而且中國(guó)政府也出臺(tái)了相關(guān)法律、法規(guī)來(lái)保障糕點(diǎn)類(lèi)食品的質(zhì)量安全。但由于目前中國(guó)糕點(diǎn)加工業(yè)仍以小企業(yè)和家庭作坊為主，企業(yè)從業(yè)人員綜合素養(yǎng)相對(duì)較低，因此在今后的一段時(shí)期內(nèi)糕點(diǎn)類(lèi)食品的質(zhì)量安全性問(wèn)題仍將存在。但隨著人們法律意識(shí)的提高以及中國(guó)食品安全法制體系的健全和落實(shí)，這一問(wèn)題有望得以得以解決。目前學(xué)者對(duì)降低糕點(diǎn)生產(chǎn)過(guò)程中鋁水平的研究甚少，今后應(yīng)加強(qiáng)此方面的研究，同時(shí)也應(yīng)注重其安全替代品的相關(guān)研究。

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