食品中丙烯酰胺的含量調(diào)查研究

李向麗，李 蓉，楊公明，張延杰，李雙宜，陳麗斯，黃偉蓉(．華南農(nóng)業(yè)大學食品學院，廣東廣州 062;2．中炬高新技術(shù)實業(yè)(集團)股份有限公司，廣東中山 2837;3．中山火炬職業(yè)技術(shù)學院，廣東中山 2836;．中山出入境檢驗檢疫局，廣東中山 2803;．咀香園健康食品(中山)有限公司，廣東中山 2837)

丙烯酰胺(Acrylamide)自2002年被人們發(fā)現(xiàn)在多種食品尤其是淀粉類食品的高溫加工過程中產(chǎn)生，食品中丙烯酰胺問題立刻引起全球普遍關(guān)注［1－2］。大量試驗表明:丙烯酰胺對試驗動物具有神經(jīng)、生殖、遺傳毒性和致癌性［3－4］;對人體具有神經(jīng)毒性，雖然沒有研究表明丙烯酰胺暴露水平和人類癌癥之間的必然聯(lián)系，但不排除丙烯酰胺是一種潛在致癌物［5］。

從2002年至今，全世界各國大量研究主要針對丙烯酰胺在食品中的檢測方法、丙烯酰胺的抑制技術(shù)和生成機理等領(lǐng)域［6］。而對食品中丙烯酰胺的含量調(diào)查多集中在油炸類、烘烤谷物類、速溶咖啡及各類茶葉［7－8］，而對具有中國特色的月餅和以蛋白質(zhì)含量豐富的豆類為原料生產(chǎn)的特色食品未有較多報道［9］。

研究各種食品中丙烯酰胺的含量，利于探討食品中丙烯酰胺的形成機理，進而抑制、降低丙烯酰胺的含量，同時為人群丙烯酰胺的食源性風險評估提供參考數(shù)據(jù)。因此，該研究除了對中山市商超中銷售的常見油炸、焙烤和膨化類食品進行調(diào)查外，特別對具地方特色的食品廣式月餅和杏仁餅進行丙烯酰胺的含量調(diào)查。

由于食品的組成不同，生產(chǎn)工藝差異較大，丙烯酰胺的分析方法對樣品中含量的準確性起到至關(guān)重要的作用。因此，筆者在總結(jié)已有先進方法的基礎(chǔ)上［10－11］，建立一種簡便快捷的液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜法檢測食品中丙烯酰胺的含量［12］。對市面銷售的面包、蛋糕、餅干、薯片、薯條、麻花、廣式月餅、杏仁餅等三大類97份食品進行丙烯酰胺含量調(diào)查，為進一步了解食品中丙烯酰胺的形成機理，抑制食品中丙烯酰胺的含量，也為人群丙烯酰胺的食源性暴露評估提供可靠數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1．1 主要儀器與試劑 TSQ Quantum Access高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀(ESI源)，美國Thermo Fisher Scientific公司;GM200刀式搗磨儀，德國Retsch公司;Laborota 4003旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，美國Heidolph公司;Trubo VapII全自動濃縮儀，美國Caliper公司;Milli-Q超純水系統(tǒng)，美國Millipore公司;Sorvall ST40臺式離心機，美國Thermo Fisher Scientific公司;575DAE超聲波清洗儀，美國Crest公司;MMV-1000W分液漏斗振蕩器，日本Eyela公司。

丙烯酰胺(純度＞99%)、13C3-丙烯酰胺(純度＞98%)，德國 Dr．Ehrenstorfer公司;Cleanert SLE固相萃取柱(14．5 g/60 ml)，博納艾潔爾公司;0．45 μm水系針筒式微孔濾膜過濾器，上海安譜公司;試劑除注明外均為分析純;試驗用水為GB/T6682規(guī)定的一級水，甲醇(色譜純)、正己烷(色譜純)、乙酸乙酯(色譜純)、正己烷和乙酸乙酯均重蒸后使用，硫酸銨、無水硫酸鈉(400℃，烘烤4 h)。

1．2 標準配制 丙烯酰胺標準儲備液(1 000 mg/L)，13C3-丙烯酰胺標準儲備液(1 000 mg/L):準確稱取丙烯酰胺標準品和內(nèi)標物13C3-丙烯酰胺，用甲醇溶解并定容，使丙烯酰胺濃度為1 000 mg/L，置－20℃冰箱中保存。

分別稱取適量的丙烯酰胺和13C3-丙烯酰胺標準品，用甲醇溶解定容于100 ml容量瓶，使丙烯酰胺標準儲備液濃度為100 μg/ml，13C3-丙烯酰胺標準儲備液濃度為 10 μg/ml。

丙烯酰胺標準工作液:準確移取適量100 μg/ml的丙烯酰胺標準溶液，用0．1%甲酸溶液梯度稀釋，配制為適當質(zhì)量濃度10、50、100、500、1 000、3 000 ng/ml的標準工作液，標準工作液含內(nèi)標質(zhì)量濃度為100 ng/ml。現(xiàn)用現(xiàn)配。

1．3 樣品的采集與制備

1．3．1 樣品采集。廣式月餅、杏仁餅、餅干、面包、蛋糕、薯條、薯片等焙烤、油炸、膨化類食品均購自當?shù)厣坛?/p>

1．3．2 樣品的提取。樣品經(jīng)刀式搗磨儀研磨粉碎，準確稱取試樣1．000 g，加入10 μg/ml內(nèi)標工作溶液13C3-丙烯酰胺10 μl，再加入超純水 10 ml，振搖30 min 后，于4 500 r/min 離心10 min，取上清液待凈化。

1．3．3 樣品的凈化。上清液中加硫酸銨15 g，振蕩10 min，使其充分溶解，于4 500 r/min離心10 min，取出全部上清液上Cleanert SLE-SPE(14．5 g/60 ml)硅藻土柱，用70 ml正己烷淋洗，控制流速為2 ml/min，棄去正己烷淋洗液。用70 ml乙酸乙酯洗脫丙烯酰胺，控制流速為2 ml/min，收集乙酸乙酯洗脫溶液，并在45℃水浴中減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干，用乙酸乙酯洗滌蒸發(fā)瓶殘渣3次(2、1、1 ml)，并將其轉(zhuǎn)移至已加入1．0 ml 0．1%甲酸溶液的試管中，渦旋振蕩。在45℃氮吹濃縮至1．0 ml以下，用0．1%甲酸溶液定容1．0 ml，渦旋振蕩，過0．45 μm水相濾膜過濾，待LC-MS/MS測定。

1．4 HPLC-MS/MS 色譜柱為 AtlantisTMdC18柱(5 μm、2．1 mm I．D．×150 mm)，預柱:C18保護柱(5 μm、2．1 mm I．D．×30 mm);流動相:甲醇 － 水(含 0．1%的甲酸)(10∶90，V/V)，流速:0．2 ml/min，進樣體積:10 μl，柱溫:30 ℃。采用三重四極/離子阱串聯(lián)質(zhì)譜儀。

電離方式:ESI(+);噴霧電壓:4 000 V;鞘氣壓力:275．79 kPa;輔助氣壓力:34．47 kPa;金屬毛細管溫度:350℃;掃描方式:選擇反應監(jiān)控MRM模式。

分別選取離子對質(zhì)荷比(m/z)為72．20 ＞55．40和75．20＞58．40做為丙烯酰胺及其內(nèi)標的定量離子，質(zhì)荷比(m/z)72．20＞44．50做定性離子，以保留時間和各對離子的響應強度比例作為定性標準，內(nèi)標法定量，計算樣品中丙烯酰胺的含量。

1．5 統(tǒng)計分析 采用Excel 2003 for Windows及SPSS 10．0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析，均數(shù)之間比較采用t檢驗或方差分析。

2 結(jié)果與分析

由于丙烯酰胺具有極強的水溶性，國內(nèi)外普遍認為液相色譜與質(zhì)譜串聯(lián)分析法是食品中微量組分丙烯酰胺檢測的理想方法。該研究結(jié)合美國食品及藥物管理局(FDA)發(fā)布的食品中丙烯酰胺定量檢測方法和我國食品安全國家標準GB 5009．204 －2014［13］進行適當修改，建立了焙烤、油炸、膨化類食品中丙烯酰胺HPLC/MS/MS測定方法［12］。

2．1 方法的可靠性 該研究采用國際上公認的以13C為內(nèi)標的HPLC/MS/MS檢測方法，該方法檢測靈敏度高，丙烯酰胺標準溶液色譜圖及出峰時間見圖1，質(zhì)譜圖見圖2。標準曲線范圍為 10 ～3 000 ng/ml，檢出限(LOD，S/N=3)為 1．0 μg/kg，定量限(LQD，S/N ＞10)為 10．0 μg/kg。添加水平是10 ～1 000 μg/kg，回收率為 93．78% ～99．15%，相對標準偏差為 1．5% ～1．8%。

圖1 丙烯酰胺標準品及內(nèi)標色譜

2．2 樣品測定

2．2．1 不同食品丙烯酰胺含量。該研究以南方特色焙烤食品廣式月餅和中山地方特產(chǎn)杏仁餅為主要調(diào)查對象，并對各大超市中銷售的常見餅干、蛋糕、薯條、薯片等居民消費普遍的3類焙烤、膨化、油炸食品共97份樣品進行調(diào)查。測定結(jié)果顯示(表1)，不同類食品及同一類食品不同加工方法結(jié)果差異有統(tǒng)計學意義(P＜0．05)，含量最高的是薯片和餅干，最高可達2 939．53 μg/kg，中山特色食品杏仁餅系列食品中丙烯酰胺含量普遍最低，最高含量46．68 μg/kg，相比其他焙烤類食品低，這與它的焙烤溫度相對較低、焙烤時間較短等生產(chǎn)工藝有一定的關(guān)系。

圖2 丙烯酰胺質(zhì)譜

表1 市售焙烤、膨化和油炸類食品中丙烯酰胺的含量

3 結(jié)論

該研究采用國際上公認的以13C為內(nèi)標的HPLC/MS/MS檢測方法，具有準確、可靠的特點，適于食品中丙烯酰胺的實際檢測。

國內(nèi)外大量研究普遍認為，天門冬酰胺和還原糖在高溫加熱過程中發(fā)生美拉德反應是生成丙烯酰胺的主要途徑。食品加熱到120℃以上即可發(fā)現(xiàn)丙烯酰胺的生成，加工方式對丙烯酰胺的產(chǎn)生影響很大［14］。我國對食品中丙烯酰胺的監(jiān)測主要集中在炸薯條等高溫加工的馬鈴薯類產(chǎn)品，對焙烤食品的關(guān)注和研究不多［15］，尤其是廣東地區(qū)對廣式焙烤食品的監(jiān)測研究更是少有報道。該研究選用中山市商超銷售和進出口中的三大類97份食品尤其是廣東地區(qū)居民喜愛的傳統(tǒng)食品廣式月餅和中山特色食品杏仁餅進行重點監(jiān)測，調(diào)查的食品普遍含有丙烯酰胺，部分食品因其加工方式不同，丙烯酰胺的含量較高，如薯片，12種樣品，平均含量達1 289 μg/kg。中山杏仁餅是由剛萌芽(富含多種維生素)的綠豆為原料加工而成外形似杏仁的地方特色食品，加工過程中焙烤溫度較低、時間相對較短，生成丙烯酰胺的含量明顯低于其他焙烤、油炸和膨化食品，是一種十分安全、營養(yǎng)的特色食品。所調(diào)查的進口食品中，選取在中山銷量良好的11種焙烤和膨化類食品為代表，其中不同批次的同一種食品含有的丙烯酰胺存在一定的差異，某藍罐燕麥藍莓曲奇餅干的丙烯酰胺含量最高，為609．24μg/kg，比另一批次的某藍罐曲奇(31．18 μg/kg)高近20倍，丙烯酰胺的含量存在這么大的差異，可能是燕麥藍莓曲奇和小麥曲奇因原材料不同，制作工藝的不同引起的，也可能是不同批次生產(chǎn)工藝有差異引起的。

2005年，我國衛(wèi)生部發(fā)布公告，警告公眾關(guān)注食品中的丙烯酰胺，呼吁采取措施減少食品中的丙烯酰胺含量，確保食品的安全性。建議食品生產(chǎn)加工企業(yè)，改進食品加工工藝和條件，研究減少食品中丙烯酰胺的可能途徑，探討優(yōu)化我國食品工業(yè)生產(chǎn)、家庭食品制作中食品配料、加工烹飪條件，探索降低乃至可能消除食品中丙烯酰胺的方法，以盡可能地減少丙烯酰胺可能導致的健康風險。2006年，衛(wèi)生部發(fā)布《食品中丙烯酰胺的危險性評估》的報告，再次強調(diào)居民改變吃含丙烯酰胺高的食品，以減少丙烯酰胺對居民的健康危害。因此，為了減少丙烯酰胺對國民健康的危害，應加強膳食中丙烯酰胺的監(jiān)測與控制，改進食品加工工藝和條件，研究食品加工過程中丙烯酰胺抑制和消除的技術(shù)。不僅我國國內(nèi)有必要制定丙烯酰胺限量標準，同時也要嚴把國門，建立一套丙烯酰胺的檢測和限量標準，限制國內(nèi)外同類食品中丙烯酰胺的含量，為居民的健康飲食保駕護航。

［1］WTO．Guidelines for drinking water quality［M］．Second edition．Geneva:World Health Organization，1993．

［2］WHO．FAO/WHO consultation on the health implications of acrylamide in food［C］．Geneva:Summary report of a meeting held，2002:25 －27．

［3］YANG H，LEE S，JIN Y，et al．Toxicological effects of acrylamide on rat testicular gene expression profile ［J］．Reproductive Toxicology，2005，19(4):527 －534．

［4］MOSER V C，BARONE S J，PHILLIPS P M，et al．Evaluation of developmental neuron toxicity of organotins via drinking water in rats monomethyltin［J］．Neurotoxicology，2006，27(3):409 －420．

［5］BESARATINIA A，PFEIFER G P．A review of mechanisms of acrylamide carcinogenicity［J］．Carcinogenesis，2007，28(3):519 －528．

［6］余以剛，李理，梅艷群，等．減少高溫加工食品中丙烯酰胺含量的幾種方法［J］．現(xiàn)代食品科技，2007，23(1):83 －86．

［7］European Food Safety Authority(EFSA)．Scientific report of EFSA:Update on acrylamide levels in food from monitoring years 2007 to 2010［R］．Italy:EFSA Journal，2012:2938．

［8］周宇，朱圣陶．11種油炸及烘烤食品中丙烯酰胺含量檢測［J］．中國食品衛(wèi)生雜志，2008，20(1):41 －43．

［9］陸文蔚，黃玥，艾清，等．高效液相色譜法檢測月餅中丙烯酰胺的含量［J］．食品研究與開發(fā)，2013，34(13):92 －95．

［10］劉紅河，陳春曉，柳其芳，等．高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用測定富含淀粉食品中丙烯酰胺［J］．分析化學研究簡報，2006，34(S1):235－238．

［11］趙榕，邵兵，趙婕，等．液相色譜－電噴霧質(zhì)譜/質(zhì)譜法測定高溫烹制的淀粉類食品中的丙烯酰胺［J］．色譜，2005，23(3):289 －291．

［12］李雙宜，李蓉，張朋杰，等．SPE-HPLC-ESI-MS/MS測定常見焙烤及油炸食品中丙烯酰胺的含量［J］．食品科學，(已錄用)．

［13］國家衛(wèi)生和計劃生育委員會．GB 5009．204-2014食品安全國家標準食品中丙烯酰胺含量的測定［S］．北京:中國標準出版社，2015．

［14］MOTTERAM D S，WEDZICHA B L，DODSON A T．Acrylamide is formed in the Maillard reaction［J］．Nature，2002，419(6906):448 －449．

［15］陳慧芬，邵昭明，江國光，等．佛山市禪城區(qū)煎炸烘烤食品中丙烯酰胺含量的調(diào)查［J］．中國熱帶醫(yī)學，2009，9(2):387 －388．