食品中丙烯酰胺形成、含量和人体可能暴露量
丙烯酰胺(CH2=CH-CONH2)是一种白色晶体物质,分子量为70.08,是1950年以来广泛用于生产化工产品聚丙烯酰胺的前体物质。聚丙烯酰胺主要用于水的净化处理、纸浆的加工及管道的内涂层等。在欧盟,丙烯酰胺年产量约为8-10万吨。
2002年4月瑞典国家食品管理局(National Food Administration,NFA)和斯德哥尔摩大学研究人员率先报道,在一些油炸和烧烤的淀粉类食品,如炸薯条、炸土豆片、谷物、面包等中检出丙烯酰胺;之后挪威、英国、瑞士和美国等国家也相继报道了类似结果。由于丙烯酰胺具有潜在的神经毒性、遗传毒性和致癌性,因此食品中丙烯酰胺的污染引起了国际社会和各国政府的高度关注。为此,2002年6月25日世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)联合紧急召开了食品中丙烯酰胺污染专家咨询会议,对食品中丙烯酰胺的食用安全性进行了探讨。2005年2月,联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)联合食品添加剂专家委员会(JECFA)第64次会议根据近两年来的新资料,对食品中的丙烯酰胺进行了系统的危险性评估。
1. 食品中丙烯酰胺形成
丙烯酰胺主要在高碳水化合物、低蛋白质的植物性食物加热(120°C 以上)烹调过程中形成。140-180℃为生成的最佳温度,而在食品加工前检测不到丙烯酰胺;在加工温度较低,如用水煮时,丙烯酰胺的水平相当低。水含量也是影响其形成的重要因素,特别是烘烤、油炸食品最后阶段水分减少、表面温度升高后,其丙烯酰胺形成量更高;但咖啡除外,在焙烤后期反而下降。丙烯酰胺的主要前体物为游离天门冬氨酸(土豆和谷类中的代表性氨基酸)与还原糖,二者发生Maillard反应生成丙烯酰胺。食品中形成的丙烯酰胺比较稳定;但咖啡除外,随着储存时间延长,丙烯酰胺含量会降低。
2. 食品中丙烯酰胺含量
既然丙烯酰胺的形成与加工烹调方式、温度、时间、水分等有关,因此不同食品加工方式和条件不同,其形成丙烯酰胺的量有很大不同,即使不同批次生产出的相同食品,其丙烯酰胺含量也有很大差异。在JECFA 64次会议上,从24个国家获得的检测数据包含早餐谷物、土豆制品、咖啡及其类似制品、奶类、糖和蜂蜜制品、蔬菜和饮料等主要消费食品,其中含量较高的三类食品是:高温加工的土豆制品(包括薯片、薯条等),平均含量为0.477 mg/kg,最高含量为5.312 mg/kg;咖啡及其类似制品,平均含量为0.509 mg/kg,最高含量为7.3 mg/kg;及早餐谷物类食品,平均含量为0.313 mg/kg,最高含量为7.834 mg/kg;其它种类食品的丙烯酰胺含量基本在0.1 mg/kg以下,结果见表1。
由中国疾病预防控制中心营养与食品安全研究所提供的资料显示,在监测的100余份样品中,丙烯酰胺含量为:薯类油炸食品,平均含量为0.78 mg/kg,最高含量为3.21 mg/kg;谷物类油炸食品平均含量为0.15 mg/kg,最高含量为0.66 mg/kg;谷物类烘烤食品平均含量为0.13 mg/kg,最高含量为0.59 mg/kg;其它食品,如速溶咖啡为0.36 mg/kg、大麦茶为0.51 mg/kg、玉米茶为0.27 mg/kg。就这些少数样品的结果来看,我国的食品中的丙烯酰胺含量与其他国家的相近。
食品种类 |
样品数 |
均值 (mμg/kg) |
最大值 (mμg/kg) |
谷类 |
3,304 (12,346) |
343 |
7,834 |
水产 |
52 (107) |
25 |
233 |
肉类 |
138 (325) |
19 |
313 |
乳类 |
62 (147) |
5.8 |
36 |
坚果类 |
81 (203) |
84 |
1,925 |
豆类 |
44 (93) |
51 |
320 |
根茎类 |
2,068 (10,077) |
477 |
5,312 |
煮土豆 |
33 (66) |
16 |
69 |
烤土豆 |
22 (99) |
169 |
1,270 |
炸土豆片 |
874 (3,555) |
752 |
4,080 |
炸土豆条 |
1,097 (6,309) |
334 |
5,312 |
冻土豆片 |
42 (48) |
110 |
750 |
糖、蜜 (巧克力为主) |
58 (133) |
24 |
112 |
蔬菜 |
84 (193) |
17 |
202 |
煮、罐头 |
45 (146) |
4.2 |
25 |
烤、炒 |
39 (47) |
59 |
202 |
咖啡、茶 |
469 (1,455) |
509 |
7,300 |
咖啡 (煮) |
93 (101) |
13 |
116 |
咖啡 (烤, 磨, 未煮) |
205 (709) |
288 |
1,291 |
咖啡提取物 |
20 (119) |
1,100 |
4,948 |
咖啡,去咖啡因 |
26 (34) |
668 |
5,399 |
可可制品 |
23 (23) |
220 |
909 |
绿茶 (烤) |
29 (101) |
306 |
660 |
酒精饮料(啤酒,红酒,杜松子酒) |
66(99) |
6.6 |
46 |
3. 人群丙烯酰胺的可能摄入量
根据对世界上17个国家丙烯酰胺摄入量的评估结果显示,一般人群平均摄入量为0.3~2.0 μg/kg bw/天,90~97.5百分位数的高消费人群其摄入量为 0.6~3.5 μg/kg bw/天,99百分位数的高消费人群其摄入量为 5.1μg/kg bw/天。按体重计,儿童丙烯酰胺的摄入量为成人的2~3倍。其中丙烯酰胺主要来源的食品为炸土豆条16~30%,炸土豆片6~46%,咖啡13~39%,饼干10~20%,面包10~30%,其余均小于10%。JECFA根据各国的摄入量,认为人类的平均摄入量大致为1 μg/kg bw/天,而高消费者大致为4μg/kg bw/天,包括儿童。由于我国尚缺少足够数量的各类食品中丙烯酰胺含量数据,以及这些食品的摄入量数据;因此,还不能确定我国人群的暴露水平。但由于食品中以油炸薯类食品、咖啡食品和烘烤谷类食品中的丙烯酰胺含量较高,而这些食品在我国人群中的摄入水平应该不高于其他国家,因此,我国人群丙烯酰胺的摄入水平应不高于JECFA评估的一般人群的摄入水平
4.控制与预防
由于煎炸食品是我国居民主要的食物,为减少丙烯酰胺对健康的危害,我国应加强膳食中丙烯酰胺的监测与控制,开展我国人群丙烯酰胺的暴露评估,并研究减少加工食品中丙烯酰胺形成的可能方法。对于广大消费者,专家建议:
1、尽量避免过度烹饪食品(如温度过高或加热时间太长),但应保证做熟,以确保杀灭食品中的微生物,避免导致食源性疾病。
2、提倡平衡膳食,减少油炸和高脂肪食品的摄入,多吃水果和蔬菜。
3、建议食品生产加工企业,改进食品加工工艺和条件,研究减少食品中丙烯酰胺的可能途径,探讨优化我国工业生产、家庭食品制作中食品配料、加工烹饪条件,探索降低乃至可能消除食品中丙烯酰胺的方法。
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