第.-食品加工过程的危害物.ppt

2.3 食品加工过程的危害物,食品加工的目的： 良好的保藏性 美味可口 容易消化吸收,2.3.1 食品热加工产生的危害物,热处理对食品的变化从三个方面进行考察： 感官性状 营养成分 卫生质量（微生物，酶）,多环芳烃类化合物 杂环胺类化合物 丙烯酰胺 氯丙醇,食品加热过程中产生的有毒物质,联苯,指分子中包括二个或二个以上苯环结构的碳氢化合物。 （1）非稠环型；（2）稠环型；,2.3.1.1 多环芳烃化合物 (polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）,多环芳烃化合物（PAH）是一类具有较强致癌作用的食品化学污染物。目前已鉴定出数万种，最典型的是3,4苯并芘 ，即苯并(a)芘（以B (a) P表示）。,1. 概述,2.食品中的PAHS来源,(煤)烟尘的污染，工业三废的污染；有机物不完全燃烧，废气中的PAHs随灰尘降落到农作物或土壤中，农作物吸收造成污染。 食品烹调过程：熏制 ，烘烤油炸。 脂肪热解或热聚 植物和微生物可合成微量多环芳烃,熏烤食品的苯并芘来源,a.熏烤所用的燃料木炭含有少量的苯并芘,在高温下有可能伴随着烟雾侵入食品中； b.烤制时,滴于火上的食物脂肪焦化产物热聚合反应,形成苯并芘,附着于食物表面,这是烤制食物苯并芘的主要来源; c. 熏烤的鱼或肉等中的糖和脂肪的不完全燃烧也会产生苯并芘以及其他多环芳烃。,不同处理食品BAP污染含量,致癌作用 致突变作用，B(a)P是一类间接致突变物 致畸作用：胚胎畸形、死胎、流产,3. 苯并(a)芘的危害,控制环境（空气、水）污染，防止食品受到PAH的污染。 改进烟熏、烘烤等加工工艺。 避免采用高温煎炸方式，油温控制在200以下。 制订食品B(a)P的允许含量标准,4. 预防PAH危害的措施,2.3.1.2 杂环胺类化合物 （Heterocyclic Amines，HCAs）,杂环胺类化合物是在食品加工、烹调过程中由于蛋白质、氨基酸热解产生的一类小分子有机化合物。 20世纪70年代，日本学者首次从烤鱼和烤肉中分离出具有强致突变作用和致癌性的杂环胺类化合物。 迄今为止，已发现的HCAs有20多种，其中对动物致癌的有10种。,杂环胺分为两大组： 氨基咪唑氮芳烃类（AIAS）：喹啉类（IQ)、喹喔啉类（IQX)、吡啶类（PhIP); 氨基咔啉类：-咔啉（AC）；-咔啉；-咔啉；,2. 杂环胺的形成,食物蛋白质或某些氨基酸成分在高温下，合成HCAs，是膳食中产生的HCAs的主要来源。 烹调时间和温度是杂环胺形成的关键因素。 PhIP在烹调的肉类食品中普遍存在，含量最高。,不同温度、时间对油炸牛排中PhIp、MelQx含量的影响,对多种器官具有致癌性； 间接致癌物，致癌机理：N羟基化活化后的HCAs带正电荷与DNA形成加合物。,3. 杂环胺的致癌性及其作用机制,4. 杂环胺的致突变性,具有强烈的致突变作用，比PAHs的致突变作用强，间接致突变物；代谢活化后才有致突变性； IQ和MeIQx对细菌的致突变性较强，PhIP 对哺乳动物细胞具有较强的致突变性。,5.预防杂环胺危害的措施,增加蔬菜水果的摄入量； 尽量少采用烧、烤、煎、炸等烹调方式； 制定食品中HCAs的限量标准。,2002 年4 月，瑞典斯德哥尔摩大学Tornquist等通过检测发现，一些普通食品在经过煎、炸、烤等高温加工处理时会产生丙烯酰胺，而且其含量随加工温度的升高而升高。油炸食品中丙烯酰胺含量一般在1000ng/kg 以上， 炸透的薯片达12800ng/kg。,2.3.1.3 丙烯酰胺（Acrylic Amide, AA）,2005年3月，WHO和FAO呼吁世界采取措施减少AA带来的危害。 2005年9月，我国卫生部公布食品中丙烯酰胺的危险性评估，提醒人们改变以油炸和高脂肪食品为主的饮食习惯。 丙烯酰胺主要由天门冬氨酸与还原糖在高温加热过程中发生Maillard（美拉德）反应生成。,2. 丙烯酰胺毒性,神经毒性和生殖发育毒性。 致突变作用，丙烯酰胺的代谢产物环氧丙酰胺是其主要致突变活性物质。 致癌作用。IARC（International Agency for Research on Cancer, 国际癌症研究机构）1994年对其致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为2类致癌物。,丙烯酰胺在一些食品中的含量,ppb 丙烯酰胺,0,200,400,600,800,1000,1200,1400,Food Types,薄脆饼干,小甜饼,咖啡,可可,薯片,鸡肉,麦片,面包,婴儿食品,杏仁,ppb 丙烯酰胺,0,200,400,600,800,1000,1200,1400,Food Type,蔬菜罐头,大豆蛋白,汤料,椒盐饼干,爆米花,花生酱,法式油炸食品,油炸食品,鱼,丙烯酰胺在一些食品中的含量,温度影响丙烯酰胺形成,马铃薯片油炸4分钟,丙烯酰胺含量随油温的变化,160 C 27 ppb,170 C 70 ppb,180 C 326 ppb,油炸时间影响丙烯酰胺形成,3.5 m 12 ppb,4 m 46 ppb,4.5 m 227 ppb,5 m 973 ppb,马铃薯片于180 C油炸,丙烯酰胺含量随时间的变化,避免过度烹饪食品。 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。 食品生产加工企业，改进食品加工工艺和条件。,3. 控制与预防,氯丙醇是指甘油上羟基被12个氯原子取代所形成的一类化合物的总称。是在用盐酸水解法生产植物蛋白（Acid hydrolyzed vegetable protein, HVP）的过程中产生的对人体有害的污染物。 在实际生产中，大量产生的是3-MCPD，少量产生的是1,3-DCP，2,3一DCP及2一MCPD。,2.3.1.4 氯丙醇 Dichloropropanol,酸水解蛋白质是用浓盐酸在109下回流酸解，为了提高氨基酸得率，加入过量盐酸，若原料中还留存油脂，就同时水解成丙三醇，并进一步与盐酸中氯离子发生反应，生成一系列氯丙醇类化合物。,1. 氯丙醇类化合物产生过程,2. 氯丙醇类化合物产生过程,4. 控制措施 原料控制；油脂含量低或脱脂； 生产过程控制。,3. 氯丙醇的毒性 致癌性； 生殖毒性； 遗传毒性； 神经毒性,sho,2.3.2 食品新技术及其安全性问题,超高压技术 膜分离技术 微胶囊化技术 微波技术 酶工程技术,2.3.2.1 超高压技术及其安全性问题,(ultra-high pressure processing，UHP) 简称高压技术或高静水压技术 保持1001 000MPa压力一段时间 基本原理（P46） 冷杀菌，纯物理过程 能够很好地保持食品原有的营养价值、色泽和天然风味。,常压是 多少？,超高压食品,生鲜食品 蛋、鱼、肉、大豆蛋白、水果和香料等； 液体食品 牛奶、豆浆、天然果汁、泉水等 发酵类食品 酱菜、果酱、豆酱、酱油、啤酒和果酒等,安全性问题（P46-47）,1.生物毒素污染 2.微生物污染 3.化学性污染,2.3.2.2 膜分离技术及其安全性问题,Membrane separation 基本原理 以压力为推动力的膜分离过程(超滤和反渗透) 以电力为推动力的膜分离过程(电渗析) 优点(P47) 膜分离食品,超滤(Ultra Filtration，UF ) 超滤是以压力为推动力,利用超滤膜不同孔径对液体中物质进行分离的过程,膜孔径范围0.01 0.1m。,反渗透法（Reverse Osmosis，RO） 基本原理 半透膜是只能让溶液中的溶剂单独通过而不让溶质通过的选择透性膜。当用半透膜隔开两种不同浓度的溶液时，稀溶液中的溶剂就会透过半透膜进入浓溶液一侧，这种现象叫渗透。 如果在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，溶剂就会由浓溶液一侧通过半透膜进入稀溶液中，这种现象称为反渗透。,电渗析法(Electro Dialysis，ED) 电渗析也是一种膜分离技术，其设备昂贵，成本较高，对膜要求也较高。 基本原理 电渗析是在外加直流电场的作用下，利用阴离子交换膜（简称阴膜，只允许阴离子透过而阻挡阳离子）和阳离子交换膜（简称阳膜，只允许阳离子透过而阻挡阴离子）的选择透过性，使一部分离子透过交换膜迁移到另一部分水中，而使一部分水淡化，另一部分水浓缩的工艺过程。,电渗析原理示意图,安全性问题,膜污染，浓度差极化 1.微生物污染 微生物和寄生虫 生物膜 污染食品 食物中毒,2.化学性污染,（1）有毒有害物质 （2）农药 酸：腐蚀 大分子的有机化合物：截留 植物原料：预处理 （3）氯 氯消毒 膜损伤 氯沉积,2.3.2.3 微胶囊化技术及其安全性问题,食品微胶囊技术或称微胶囊技术，是将固体、液体或气体物质包埋、封存在一种微型胶内成为一种固体微粒产品的技术。直径：11 000m 作用 能够保护被包裹的物料，使之与外界环境相隔绝，达到最大限度的保持原有的色香味、性能和生物活性，防止营养物质的破坏与损失。,微胶囊化技术,内部装载的材料心（芯）材 外部包裹的壁膜壁材,微胶囊的目的,改变物料的存在状态、物料的质量与体积 隔离物料间的相互作用，保护敏感成分 掩盖不良风味，降低挥发性 能将相互反应的组分分步微胶囊化后，稳定的存放在同一物质中 降低食品添加剂的毒理作用 控制释放,安全性问题,一、芯材的污染 二、壁材的污染 三、加工过程中的污染 四、包装过程中的污染,2.3.2.4 微波技术及其安全性问题,微波技术：靠电磁波把能量传播到被加热物体的内部。 特点： 加热速度快、热效率高 具有穿透力 电能消耗大 应用：食品熟制、焙烤、干燥、解冻、杀菌,微波工作的原理,微波：频率300300000MHz即波长1-0.01m，有穿透性的电磁辐射线。 微波进入到物料内部时，诱使物料中的水等极性分子随微波频率做同步旋转，水分子等的高速旋转的结果是产生摩擦热，导致物料表面和内部同时升温。,一、农药、兽药的残留 对农药、兽药的去除作用小 二、容器、包装材料对微波食品的污染 特殊要求，助剂迁移 三、微生物的残留 作用力强 微波消耗 四、温度过高、时间过长，产生有毒有害物质 微波设备对人体健康的影响,安全性问题,2.3.2.5 酶工程技术及其安全性问题,一、食品酶制剂的安全性问题 1.酶天然存在毒性 2.酶工程产品中存在基因改造序列 3.酶工程产品中存在氨基酸序列修饰成分 4.稳定和难降解酶的残留 5.酶催化时产生的副产物,食品酶制剂来源菌种的安全性,1.菌种产生毒素 2.菌种有潜在的致病性 3.菌种改造后新出现的危害,基因工程菌生产酶的操作过程：,2.3.3 新资源的安全性问题,食品新资源系指在我国新研制、新发现、新引进的无食用习惯或仅在个别地区有食用习惯的，符合食品基本要求的物品。 新资源食品 1、在我国无食用习惯的动物、植物和微生物； 2、从动物、植物、微生物中分离的在我国无食用习惯的食品原料； 3、在食品加工过程中使用的微生物新品种； 4、因采用新工艺生产导致原有成分或者结构发生改变的食品原料。,2.3.3.1 单细胞蛋白,单细胞蛋白（SCP）是通过培养单细胞生物而获得的菌体蛋白质。 用于生产单细胞蛋白的单细胞生物包括微型藻类、非病原细菌、酵母菌类和真菌等。 它们可利用各种基质在适宜的培养条件下生产单细胞蛋白。 菌体中蛋白质含量随所用菌种及基质而异，一般含量达4080。,与传统食品营养成分比较，蛋白质含量高，氨基酸组成较为齐全，含有人体必需8种氨基酸，尤其是谷物中含量较少的赖氨酸。 还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质，以及丰富的酶类和生物活性物质。 单细胞蛋白的开发与生产为解决人类食品和饲料问题开辟了新的途径。,SCP的安全性评价,FAO、WHO等均有专门从事单细胞蛋白的安全性评价的工作委员会 对于SCP的致癌性芳香族化合物、重金属、真菌毒素及菌的病原性、感染性、遗传性等均需经过长期而充分的评估。 低核糖核酸（RNA）含量：酵母蛋白中RNA含量较高，过多食用会导致尿酸含量大大高于安全标准痛风和肾结石 提高蛋白质的有效性浓缩、改善性质,2.3.3.2 微生物油脂的生产,酵母菌、曲霉菌、毛霉菌中发现的积累油脂较高的菌株细胞中油脂含量60%以上 微生物油脂单细胞油脂（SCO） 与食用油脂性质相似，但有异味，需脱臭、精炼和脱毒后方可食用 生产费用较高 通过生物技术利用食品工业的废弃物来生产油脂,2.3.3.3 藻类,海洋动物资源：目前开发利用的还不足50% 海藻资源：仅有1/4左右被利用 海洋生物多能产生毒素，需进行毒理学评价,常见的海藻类食品包括：发菜、紫菜、海带、海白菜、裙带菜等。 海藻含丰富的矿物质，含量较高的有钙、铁、钠、镁、磷、碘等。多食海藻可有效补充铁、碘。 海藻类食品中食用纤维含量较高，可降低营养素的消化吸收，尤其是降低胆固醇的吸收量。 海藻中维生素丰富，可维护上皮组织健康生长，减少色素斑点；能选择性地清除汞、镉、铅等重金属致癌物。,海藻提取物能有效地降低血脂和血液凝固性，抗血小板凝集，改善血液流变学指标，提高血中高密度脂蛋白水平。 螺旋藻内含有1020的藻兰素，具有多种酶和激素的功能，是一种新型的抗癌药，人们还发现螺旋藻中含有SOD、类胰岛素、多种维生素。目前中国的养殖条件为每1m2水面每天可产1020g螺旋藻，已位居世界的先进水平。,作业,结合个人体会，谈谈我国食品安全的现状(绪论思考题4) 。 简述控制食品中农药和兽药残留的措施（思考题1） 简述食品容器、包装材料在生产过程中的卫生管理措施（思考题5）。 你认为转基因食品安全吗？说明你的理由？,The end,Thank you,后面内容直接删除就行