食品加工過程產(chǎn)生的有害化學(xué)物質(zhì)對人體的危害及預(yù)防措施

◎ 李彩俠

（黑龍江工業(yè)學(xué)院，黑龍江 雞西 158100）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，食品的數(shù)量和種類日益豐富，如何提高食品的質(zhì)量和安全性成為日益突出的問題[1-3]。食品應(yīng)具備含有人體需要的各種營養(yǎng)成分及無毒無害等基本特征。但現(xiàn)實生活中，食品在加工過程中，其營養(yǎng)成分經(jīng)過炒制、煎炸等高溫烹飪加工后會產(chǎn)生大量有害化學(xué)物質(zhì)，人們食用后會嚴(yán)重危害身體健康[4-6]。本文將重點論述食品在加工過程中的幾種常見有害化學(xué)物質(zhì)來源以及對人體的危害，并提出有效預(yù)防措施，以期為食品安全方面提供一定的理論參考價值。

1 N-亞硝基化合物

1.1 食品中N-亞硝基化合物的來源

食品中N-亞硝基化合物的主要來源方式有兩種。①由于食品中含有豐富的脂肪、蛋白質(zhì)以及人體所必需的氨基酸，這些營養(yǎng)物質(zhì)在烘焙、煎炸、腌制等加工過程中，其內(nèi)部會產(chǎn)生一定數(shù)量的N-亞硝基類化合物。②食品中的蛋白質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)被人體吸收后，會在體內(nèi)胃液環(huán)境中自行合成N-亞硝基類物質(zhì)，進(jìn)而對人體造成傷害。因此，食品中亞硝基類化合物的來源方式主要包括食品加工過程中產(chǎn)生和內(nèi)源性的自行合成。迄今為止，人們已發(fā)現(xiàn)300 余種亞硝基化合物，且大多數(shù)亞硝基化合物對人體都具有致癌作用。其中，硝酸鹽和亞硝酸鹽是最常見的兩類N-亞硝基化合物，在自然界中廣泛存在。

1.2 食品中N-亞硝基化合物對人體的危害

亞硝基化合物種類繁多，且各類亞硝基化學(xué)毒性差距較大。按照毒性分類標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)亞硝基化合物屬于低毒和中等毒，個別屬于高毒和劇毒，其毒性作用機(jī)理以肝損傷較多見，其次為腎損傷、血管損傷等。1937 年FREUND 報道了亞硝基類化合物使中毒者出現(xiàn)中毒性肝炎和腹水，證明亞硝基類化合物不僅是肝臟的劇毒物質(zhì)，也是引起肝臟腫瘤等嚴(yán)重疾病的致癌物質(zhì)，同時毒理學(xué)動物實驗研究也證明，N-亞硝基化合物對人體有致癌作用。目前，各種實驗動物對N-亞硝基化合物的致癌性均無抵抗力，而且，不論經(jīng)呼吸道吸入、消化道攝入以及皮下、肌內(nèi)注射，還是皮膚接觸等任何一種給藥途徑都可引起實驗動物腫瘤的發(fā)生，且存在劑量-效應(yīng)關(guān)系。在人類流行病學(xué)研究方面，同樣證明某些國家腫瘤發(fā)生可能與N-亞硝基化合物有關(guān)，如日本人愛吃咸菜，故其胃癌高發(fā)，而咸菜中亞硝酸鹽與硝酸鹽含量都較高。

1.3 預(yù)防N-亞硝基化合物的措施

①為防治N-亞硝基化合物對人體健康造成危害，應(yīng)減少或者阻斷食品加工過程中N-亞硝基類化合物的產(chǎn)生。例如，在食品加工過程中人為添加酚類、維生素C、維生素E 等還原物質(zhì)，對抑制和減少亞硝胺合成具有良好作用，而且不影響亞硝酸鹽的發(fā)色和抗菌作用。目前，許多國家都倡導(dǎo)在肉制品加工過程中添加維生素C。②在蔬菜種植過程中做到科學(xué)合理施肥，少施或者不施硝酸銨肥，采用有機(jī)肥、鉬肥、腐殖酸類肥料等，減少植物生長過程中的硝酸鹽積累，進(jìn)而達(dá)到控制蔬菜中亞硝酸鹽含量累積的目的。③改善飲食方式是預(yù)防N-亞硝基化合物最有效的措施。目前，生產(chǎn)技術(shù)很難根本消除食品中的硝酸鹽、亞硝酸鹽。為了降低對人體的傷害，人們應(yīng)養(yǎng)成健康飲食的習(xí)慣。例如，不吃隔夜、霉變蔬菜，盡量購買新鮮蔬菜；不食未發(fā)酵好的酸菜制品；加工泡菜時，用人工發(fā)酵取代自然發(fā)酵等。

2 丙烯酰胺

2.1 食品中丙烯酰胺的來源

丙烯酰胺是一種白色晶體化學(xué)物質(zhì)，主要存在于含高碳水化合物多的食品中。淀粉類食品在高溫加工條件下最易產(chǎn)生丙烯酰胺，斯德哥爾摩大學(xué)研究人員報道，在一些炸薯條、炸土豆片等淀粉油炸食品中檢出丙烯酰胺，且含量超過飲用水中最大允許量的500余倍。人們對食品中丙烯酰胺形成的機(jī)理進(jìn)行了大量研究，目前公認(rèn)天門冬酰胺是丙烯酰胺形成的前提物質(zhì)，其與帶a-羥基的羰基化合物結(jié)合會發(fā)生美拉德反應(yīng)，促使大量丙烯酰胺生成，同時伴有食品顏色和風(fēng)味的變化。在氨基酸中，半胱氨酸、谷氨酸、蛋氨酸等與還原糖反應(yīng)也可生成丙烯酰胺。但目前研究最多的還是天門冬酰胺和還原糖的反應(yīng)。

2.2 食品中丙烯酰胺對人體的危害

胡怡秀等[7]實驗結(jié)果表明丙烯酰胺屬于中等毒性物質(zhì)，不同實驗動物的丙烯酰胺經(jīng)口給藥LD50 均為150 ～180 mg·kg-1，其主要引起神經(jīng)毒性和生殖毒性，主要表現(xiàn)為大腦中學(xué)習(xí)、記憶及其他認(rèn)知功能區(qū)的退行性變。汪安利等[8]研究還發(fā)現(xiàn)，丙烯酰胺可致大鼠等多種實驗動物器官發(fā)生腫瘤，包括睪丸、腎上腺、甲狀腺和腦下垂體等。國際癌癥研究機(jī)構(gòu)在1994 年將丙烯酰胺列為2 類致癌物，即人類可能致癌物，但對接觸丙烯酰胺的職業(yè)人群和因事故偶然暴露于丙烯酰胺的人群進(jìn)行流行病學(xué)調(diào)查研究，均證明丙烯酰胺具有神經(jīng)毒性作用，但并未證明食用含有丙烯酰胺食品與人類某種腫瘤的發(fā)生具有明顯相關(guān)性。

2.3 預(yù)防丙烯酰胺的措施

在食品加工過程中，為了有效控制丙烯酰胺化學(xué)物質(zhì)的形成，將氨基酸半胱氨酸添加到面粉中，可起到攔截劑的作用，并且對食品中丙烯酰胺的形成具有抑制作用。因為天門冬酰胺是丙烯酰胺形成的重要前提物質(zhì)，可采取生物、化學(xué)等方法去除食品原材料中的天門冬酰胺。同時，人們也要減少油炸、高溫食品的攝入，多食用膳食纖維含量高的食品。

3 雜環(huán)胺類化合物

3.1 食品中雜環(huán)胺類化合物的來源

目前，人們發(fā)現(xiàn)雜環(huán)胺類物質(zhì)有20 余種，其對食品造成的污染已成為熱點研究問題。肌酸和氨基酸是食品中雜環(huán)胺形成的前體物質(zhì)，其在肉類食品中普遍存在，因此肉類食品經(jīng)高溫加工后可能均具有致突變性。雜環(huán)胺的形成受加工時間、溫度和前體物質(zhì)含量的影響。龍尤等[9]證明肉類在煎炸烹飪前加入氨基酸，可使雜環(huán)胺生成量增加數(shù)倍。此外，高溫烹飪食品可使雜環(huán)胺產(chǎn)生量增多，水煮則產(chǎn)生量很少。

3.2 食品中雜環(huán)胺類化合物對人體的危害

加州癌癥預(yù)防研究所研究發(fā)現(xiàn)，高溫環(huán)境下烹調(diào)的紅肉，特別是煎紅肉可能使人體患前列腺癌的風(fēng)險增加40%，這是由于在烹調(diào)紅色的肉類和家禽中會形成DNA 損傷的致癌物質(zhì)，即雜環(huán)胺[10]。姚瑤等[11]實驗表明雜環(huán)胺在加入S9 混合液的Ames 實驗中具有較強(qiáng)的致突變性，并能引發(fā)嚙齒類動物和靈長類動物乳腺、肝臟、結(jié)腸等多種靶器官產(chǎn)生腫瘤。與其他化學(xué)致癌物相比，環(huán)胺類化合物的毒性較強(qiáng)，目前人類已發(fā)現(xiàn)20 多種致突變、致癌的雜環(huán)胺。

3.3 預(yù)防雜環(huán)胺類化合物的措施

在食品加工過程中，長時間高溫烤制最易形成雜環(huán)胺類化合物。因此，為了有效防止雜環(huán)胺對人體的危害，人們在日常生活中應(yīng)盡量改變食品烹飪方式，減少高溫油炸食品攝入，避免食用燒焦食物，同時適當(dāng)增加蔬菜、水果的攝入量。

4 多環(huán)芳烴化合物

4.1 食品中多環(huán)芳烴化合物的來源

多環(huán)芳烴化合物是指兩個以上苯環(huán)以稠環(huán)形式相連的化合物。李翠翠等[12]實驗證明食品加工過程中產(chǎn)生的多環(huán)芳烴屬于中等毒性或低毒物質(zhì)。多環(huán)芳烴對機(jī)體損害主要是引起慢性腫瘤發(fā)生，已有20 余種多環(huán)芳烴對人類具有致癌性。肉類食品在燒烤、煙熏過程中，燃料燃燒不完全會產(chǎn)生大量多環(huán)芳烴，且會通過空氣等媒介污染食品。

4.2 食品中多環(huán)芳烴化合物對人體的危害

多環(huán)芳烴是煤、煙草、木材等有機(jī)物燃燒不徹底時產(chǎn)生的碳?xì)浠衔?，也是重要的食品污染物。日常生活中，食品?jīng)熏制、烘烤等加工后往往會產(chǎn)生大量的多環(huán)芳烴。食用被多環(huán)芳烴污染的食品會對人體循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等造成損傷以及對肝臟、腎臟造成損害。苯并芘是致癌性最強(qiáng)的一類多環(huán)芳烴化合物，可導(dǎo)致消化道癌、胃癌的發(fā)生。其通過污染食品進(jìn)入人體組織內(nèi)進(jìn)行蓄積，嚴(yán)重危害人體 健康。

4.3 預(yù)防多環(huán)芳烴化合物的措施

①預(yù)防多環(huán)芳烴化合物的措施是減少污染以及改進(jìn)食品的烤熏工藝。例如，使用純凈的食品級石蠟。食品級石蠟按用途分為食品石蠟和食品包裝石蠟。食品石蠟適用于食品和藥物組分的脫模、壓片、打光等直接接觸食品和藥物的用蠟以及食品的添加組分。食品包裝石蠟適用于與食品接觸的容器、包裝材料以及藥物封口和涂敷用蠟。采用純凈的食品級石蠟作為包裝材料可減輕食品被化學(xué)物質(zhì)污染。②加強(qiáng)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控，減少多環(huán)芳烴對環(huán)境及食品的污染。③限制食品中苯并芘的含量。目前，我國對食品中苯并芘制訂的限量標(biāo)準(zhǔn)為熏烤動物性食品中苯并芘含 量≤5 μg·kg-1，食用油中苯并芘含量≤10 μg·kg-1。

5 結(jié)語

食品作為人們生存和發(fā)展不可缺少的要素之一，食品安全的重要意義不言而喻。通過研究發(fā)現(xiàn)食品加工過程中產(chǎn)生的N-亞硝基化合物、丙烯酰胺、雜環(huán)胺和多環(huán)芳烴等化學(xué)物質(zhì)，會對人體產(chǎn)生神經(jīng)毒性、致基因突變、致癌等多種危害作用。生活中除本文提到的預(yù)防措施外，還應(yīng)從食品加工環(huán)境、食品原材料質(zhì)量及食品加工管理等多方面入手，對食品加工各環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，才能有效保障食品安全[13-16]。