食品中丙烯酰胺的研究進(jìn)展

食品中丙烯酰胺的研究進(jìn)展

丙烯酰胺（acrylamide, AA）純品為白色透明片狀晶體，相對(duì)分子質(zhì)量71.09，易溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、二甲醚和氯仿。AA被國(guó)際癌癥研究中心（IARC，1994）劃分為2A類致癌物，即人類可能致癌物質(zhì)。在富含淀粉的油炸和烘烤食品（如炸薯?xiàng)l、法式油炸土豆片、谷物、面包等）以及咖啡中均發(fā)現(xiàn)AA。

丙烯酰胺的保護(hù)作用

槲皮素 Uthra等為了確定AA的LD50，并評(píng)估AA誘導(dǎo)大鼠不良反應(yīng)中槲皮素的保護(hù)作用。對(duì)LD50的測(cè)定，AA以四種不同劑量對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行7天口服給藥（46.4mg/ kg，100mg/kg，215mg/kg和464mg/kg）。7天后，AA的致死劑量使用Miller和Tainter的圖解法進(jìn)行確定。然后用AA 1/3的LD50為38.27（mg/kg·bw），連續(xù)10天給藥口服，其次用槲皮素進(jìn)行5,10,20和40mg/kg口服治療，連續(xù)3天測(cè)定槲皮素對(duì)AA的保護(hù)作用。估計(jì)AA的LD50：114.81mg/kg，95%可信區(qū)間。AA 1/3劑量的LD50，連續(xù)10天誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性，證實(shí)了乙酰膽堿酯酶的活性降低。AA實(shí)質(zhì)上使脂質(zhì)過氧化增加，還原型谷胱甘肽水平和肝、腎和腦的抗氧化酶水平降低。它也增加了血清轉(zhuǎn)氨酶、尿素、尿酸、肌酐、血脂、血清膽紅素的活性。槲皮素治療使得組織和血清學(xué)指標(biāo)恢復(fù)并走向正常水平。結(jié)果表明，槲皮素能夠顯著性減緩AA誘導(dǎo)大鼠的毒性。

EVOO 由AA引起的腎毒性的基本機(jī)制，可能與自由基的產(chǎn)生、氧化還原狀態(tài)的不平衡、膜脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的明顯氧化有關(guān)，導(dǎo)致膜腎完整性的喪失。特級(jí)初榨橄欖油（EVOO）的處理，減緩所有生物化學(xué)和組織學(xué)的變化，由于它強(qiáng)大的抗氧化能力和豐富的單不飽和脂肪酸、類胡蘿卜素、生育酚和多酚類。Ghorbel等探討地中海飲食的主要成分EVOO對(duì)AA誘導(dǎo)的腎毒性的保護(hù)效果。大鼠灌胃21天AA（40mg/kg·bw）或AA和300?l EVOO或僅補(bǔ)充300?l EVOO。結(jié)果EVOO當(dāng)添加到飲食中，可以通過清除自由基和其強(qiáng)大的抗氧化能力，防止腎損傷。

淀粉損傷和酵母發(fā)酵 小麥粉中受損淀粉含量和生面團(tuán)發(fā)酵是面包中AA形成的兩個(gè)重要決定因素。通過減少面粉中受損淀粉和面團(tuán)的發(fā)酵來減緩面包中AA的形成。Wang等研究了淀粉損傷和酵母發(fā)酵對(duì)小麥面包中AA形成的影響。四種小麥品種（北京0045，中麥175，07CA255，13CA64）分別由三個(gè)實(shí)驗(yàn)研磨機(jī)（Buhler 實(shí)驗(yàn)研磨機(jī)，Brabender高級(jí)研磨機(jī)，Brabender 初級(jí)研磨機(jī)）來研磨，小麥面粉淀粉損傷含量范圍為1.7%-6.6%。還原糖含量隨面粉中損傷淀粉的含量增加而增加。酵母發(fā)酵大大降低了生面團(tuán)中天冬酰胺含量的40%～60%，但與未發(fā)酵面包相比，大幅增加了還原糖的含量，面團(tuán)發(fā)酵明顯降低了發(fā)酵面包中的AA含量。同一品種小麥粉制成的面包中AA含量隨著受損淀粉含量的增加而增加。

丙烯酰胺檢測(cè)新方法

Arabi等成功地開發(fā)了一種新型的對(duì)AA具有高選擇性的虛擬分子印跡二氧化硅納米粒子合成方法。通過傅里葉透射紅外光譜、掃描電鏡和透射電子顯微鏡來描述虛擬分子印跡二氧化硅納米粒子（DMISNPs）的特性。使用基質(zhì)固相分散萃取技術(shù)（MSPD）把DMISNPs作為餅干和面包樣品分析的分散劑。通過響應(yīng)面分析法的中心合成設(shè)計(jì)研究和優(yōu)化萃取回收率的樣品分散比和洗脫液體積，以得到最優(yōu)參數(shù)。研究證明，DMISNPs對(duì)AA的親和力高，通過高效液相色譜-紫外檢測(cè)法對(duì)AA定量。

表1 DMISNPs不同方法檢測(cè)AA的比較

De Paola等研究一個(gè)在干果制品（干李子和葡萄干）和食用種子（杏仁、榛子、花生、松子、開心果、核桃）中使用QuEChERS三維的四級(jí)桿離子阱液相色譜-電噴霧電離-質(zhì)譜分析儀對(duì)AA進(jìn)行提取和檢測(cè)的方法。QuEChERS（MgSO44.0g+NaCl 0.5g），乙腈250?g/ kg，水5.0ml，樣品2.5g，回收率效果最好。李子干和花生是唯一明顯被AA污染的樣品，干燥處理后AA的含量分別是14.7～124.3?g/kg和10.0～42.9?k/kg。該方法LOD 2.0?g/kg和LOQ 5.0?g/kg。

Daniali等采用和改良液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法來確定和定量加熱烹調(diào)油和動(dòng)物脂肪中AA。采用之前對(duì)它進(jìn)行了線性和回收率驗(yàn)證，以評(píng)估它的準(zhǔn)確性。該方法的回歸系數(shù)0.9998，方程Y=0.0869983+0.0170771X，LOD 2?g/kg和LOQ 5?g/kg?；厥章蕼y(cè)定，該方法顯示50、100、500、1000和5000g/kg的回收率分別為104.2、98.3、99.6、107.7和100.3%。這些回收率值符合AOAC的標(biāo)準(zhǔn)。

表2 不同植物油和動(dòng)物脂肪180℃，30min熱處理后氧化值（X±SD）和AA含量（?g/kg）

各種烹調(diào)油和動(dòng)物脂肪在180℃條件下加熱，產(chǎn)生的AA的量也變化。用一個(gè)恒定量的天冬酰胺測(cè)量不同烹調(diào)油和動(dòng)物脂肪中的AA。檢測(cè)了食用油過氧化氫、茴香胺值和碘值。發(fā)現(xiàn)不同烹調(diào)油的氧化值和AA形成存在直接相關(guān)關(guān)系。飽和動(dòng)物脂肪中產(chǎn)生的AA明顯少于不飽和烹調(diào)油。

食品中AA的問題，從2002年4月瑞典國(guó)家食品管理局和斯德哥爾摩大學(xué)研究人員率先報(bào)道后，各國(guó)各界科學(xué)家已經(jīng)進(jìn)行了15年的研究，在此期間，已經(jīng)初步了解了食品中AA的毒性，對(duì)檢測(cè)方法及控制手段等方面也做了較多研究，并有一定進(jìn)展。但是對(duì)各類食品中AA的產(chǎn)生途徑，我們有必要探明，以便最終有效控制AA的形成，并實(shí)現(xiàn)降低食品中AA的目的。對(duì)于含量分析方法，需要繼續(xù)加強(qiáng)檢測(cè)手段的探索和改進(jìn)。AA抑制劑的研究近年來取得了較為明顯的發(fā)展，但是加入抑制劑對(duì)產(chǎn)品的安全性、毒理性及感官性狀等方面影響的研究甚少，因此開發(fā)出更加安全。符合生產(chǎn)需求的AA抑制劑將是今后研究的重要趨勢(shì)。

□吳丹楓 周曉燕 朱文政 王恒鵬 吳鵬揚(yáng)州大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院

吳丹楓，揚(yáng)州大學(xué)旅游烹飪學(xué)院在讀碩士研究生，從事營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)研究；

周曉燕，揚(yáng)州大學(xué)旅游烹飪學(xué)院教授，從事烹飪工藝自動(dòng)化與智能化、烹飪高等教育研究。