（营养与食品卫生学专业论文）油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量的方法研究.pdf

油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量的方法研究 中文提要 中文提要 目的：建立一种检测食品中丙烯酰胺含量的气相色谱分析方法，运用该方法 检测我国普通油炸、烘烤食品中丙烯酰胺含量水平。根据检测结果，开展膳食调 查，初步了解被调查人群丙烯酰胺暴露水平。通过进一步研究，探索减少食品中 丙烯酰胺产生的措施。 方法：自苏州市场上购买油炸、烘烤食品作为样品，经提取、溴化、蒸发后， 采用毛细管柱分离，电子俘获检测器测定其中的丙烯酰胺含量；对苏州一居民区 居民进行膳食调查，通过询问被调查人进食高丙烯酰胺食品的频率和数量，初步 了解苏州地区人群丙烯酰胺暴露水平：降低油条加工温度和原料添加v c 或v e 后， 检测处理后油条中丙烯酰胺的含量，并比较其含量变化。 结果：1 本课题建立的气相色谱分析方法的线性范围为0 - 2 0 0 0u 眺g ，最小 检测浓度为3ug i 【g ，相对标准偏差为3 0 4 - 4 1 5 ，样品加标( 5ug ) n 收率为7 0 。 具有稳定性好、灵敏度高等优点。 2 本课题所检测的1 2 种5 6 个食品中均含有一定数量的丙烯酰胺，其含量在 6 0 岁组人 群。 4 将油条的油炸温度由2 2 0 降至1 7 5 后，其丙烯酰胺含量明显减少 ( p 0 0 1 ) ，但在其原料中添加v c 或v e 后丙烯酰胺含量均未见减少。 关键词：丙烯酰胺；气相色谱：油炸食品；烘烤食品 作者：周宇 指导教师：朱圣陶 油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量的方法研究 英文提要 l e v e l so f a c r y l a m i d ei nf r i e do rb a k e d f o o d sa n dt h em e a s u r e sf o ri t sr e d u c t i o n a b s t r a c t o b i e e t i v e ： t os e t u p am e t h o df o rd e t e r m i n a t i o no f a c r y l a m i d e i nf o o d s b yg a s c h r o m a t o g r a p h ya n du s et h em e t h o dt od e t e r m i n et h ea c r y l a m i d el e v e li ng e n e r a lf r i e d o rb a k e df o o d s ，t h e nt oe s t i m a t et h ee x p o s u r eo fa c r y l a r n i d eb yf o o d ，m e a n w h i l e ，t o s e a r c hf o rt l l ef e a s i b l em e a s u r et or e d u c ei t s1 e v e l m e l h o d s ： f r i e da n db a k e df o o d so b t a i n e df r o ml o c a lm a r k e tw e r ea n a l y z e db yg ca f t e r e x t r a c t i o n , h r o m i z a t i o na n de v a p o r a t i o n t h eg ca n a l y s i sw a sc a r r i e do u tb yu s i n g e l i t e w 舣c a p i l l a r yc o l u m na n de l e c t r o nc a p t u r ed e t e c t o r t h ed i e t a r ys u r v e yb ya s k i n g f o o di n t a k ew a sc a r r i e do u tt oe s t i m a t et h ea c r y l a m i d ee x p o s u r eb yf o o d t or e d u c e a c r y l a m i d el e v e l si nf r i e db r e a ds t i c k , l o w e rf r y i n gt e m p e r a t u r ea n da d d i n gv i t a m i nco r v i t a m i net ot h ed o u g hw e r et r i e d r e s u l t s ： 1 t h em e t h o df o rd e t e r m i n a t i o no fa c r y l a m i d ei s g o o da ti t ss t a b i l i t ya n d s e n s i b i l i t y t h el i n e a rr a n g ei s0t o2 0 0 0ug k ga n dt h el i m i to f d e t e c t i o ni s3ug k g t h e r e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o ni s3 0 4 一4 1 5 a n dt h e r e c o v e r yi s 7 0 f o r5ug a c r y l a m i d ea d d i t i o n 。 2 t w e l v ek i n d so ff r i e do rb a k e df o o d sw e r ed e t e r m i n e d ，a c r y l a m i d ea m o u n t r a n g e df r o m 3 t o1 3 9 6u g k g t h ea m o u n t sw e r ed i f f e r e n ti nv a r i e t yo f f o o d s e v e ni n t h es a m ef o o d ，t h ea m o u n t s w e r ev a r i a b l e 3 t h ea c r y l a m i d ee x p o s u r eb yf o o de s t i m a t e do nt h ei n v e s t i g a t e dp e r s o n sw a s 2 3 7 8 p g d t h ee x p o s u r ew a s n od i f f e r e n c ei ng e n d e r , b u tw a si na g e ，t h eg r o u pu n d e r i l 迪堕丛生鱼曼盟要丝墼堕塑隆堡基鱼重丝查鲨堕壅二茎塞堡望 18y e a r so l dh a dh i g h e re x p o s u r et h a nt h eg r o u pa b o v e18y e a r so l d 4 a c r y l a m i d e f o r m a t i o nw a sr e d u c e di nf r i e d b r e a ds t i c ks a m p l e sa st h e f r y i n gt e m p e r a t u r ed e c r e a s e df r o m2 2 0 ( 2 t o1 7 5 c ( p 0 0 1 ) b u ta d d i n gv i t a m i nco r v i t a m i net ot h ed o u g hc o u l d n tr e d u c et h ea c r y l a m i d el e v e l k e y w o r d s ：a c r y l a m i d e ；g a sc h r o m a t o g r a p h y ；f r i e df o o d ；b a k e df o o d s i i i w r i t t e nb yz h o uy u s u p e r v i s e db yz h us h e n g - t a o f y9 5 6 9 5 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文 不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏 州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作 出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本 声明的法律责任。 研究生签名：! 虱坌 日期：生墅：生岁 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论 文合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论 文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论 文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的 保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的 全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办办理。 研究生签名：! 虱窒 日 导师签名： 期：丝生：生砖 日期：塑! 丝鲨 油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量的方法研究引言 引 舌 丙烯酰胺( a c r y l a m i d e ，a a ) 是一种水溶性的塑胶单体化合物，主要用于合成聚合 物。这些聚合物常用作污水处理的絮凝剂、工业粘结剂、土壤改良剂、造纸中的 增强剂，并在染料、化妆品行业及实验凝胶的制备、下水管道的修理等方面得到 广泛应用。 丙烯酰胺是一种神经毒素，过去研究较多的是丙烯酰胺对职业性暴露人群的 危害，且危害通常以神经系统损伤为主，其入侵途径主要通过皮肤进入人体。2 0 0 2 年4 月瑞典科学家发现在薯条、面包等经高温处理的食品中广泛存在较高水平的 丙烯酰胺，该结果在国际上引起了强烈反响。随后，英国、挪威、美国、瑞士、 加拿大等国也公布了相近的检测结果i i - 5 1 02 0 0 2 年6 月7 日，世界卫生组织( w h o ) 和联合国粮农组织( f a o ) 在日内瓦共同举办了关于食品中含有丙烯酰胺的专家会 议。会议建议需要在以下几个方面作更进一步研究： ( 1 ) 确定丙烯酰胺在烹饪过程中如何形成。 ( 2 ) 人体相关癌症的流行病学研究。 ( 3 ) 其它食品中丙烯酰胺的研究，包括那些非欧洲和北美饮食。 目前，大部分学者认为丙烯酰胺的形成与美拉德反应( m a i l l a r dr e a c t i o n ) 有 关，而且一致认为天冬酰胺是形成丙烯酰胺的关键因素t 6 - 8 1 。但也有学者通过研究 发现，炸薯条中的丙烯酰胺在其形成过程中无氧化现象，认为单独的美拉德反应 并不是形成丙烯酰胺的唯一途径1 9 1 0 尽管目前对丙烯酰胺的形成机制有了初步的 认识，但其形成与温度、时间、含水量等因素间存在复杂的关系，有必要做进一 步研究1 1 0 1 丙烯酰胺除了对神经系统具有毒害作用，还具有潜在的遗传毒性。细胞经低浓 度丙烯酰胺处理后能引起c u 基因突变，产生更多的d n a 加合物，基因突变数比 对照组多出约2 倍 1 1 1 此外，丙烯酰胺的致癌性研究也是科学界的研究热点。1 9 9 4 年，国际癌症研究机构( i a r c ) 将丙烯酰胺定为“对人可能有致癌性物质”。对大 鼠和小鼠进行的长期研究表明，丙烯酰胺与甲状腺癌、肾上腺癌、乳腺癌和生殖 系统癌症发病存在剂量暴露关系。尽管大部分学者认为丙烯酰胺对人可能致癌， 油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量的方法研究 一 ! ! 壹 但其资料主要是通过动物实验获得，因此有学者提出动物实验得到的资料外推到 人类是不恰当的，因为动物实验所用剂量远远高于人类暴露剂量，而且动物和人 对癌症的敏感性以及丙烯酰胺在体内代谢途径不尽相同“2 1 ”。除了动物实验， m u c e i 等4 从流行病学角度进行了研究，他们运用病例对照研究对膀胱癌、肾癌、 大肠癌与进食较高含量丙烯酰胺食品之间的关系进行了分析，结果无统计学意义。 大量油炸、烘烤食品中检测出丙烯酰胺，即意味着人们可能通过饮食摄入一定 量的丙烯酰胺。f a o w h o 综合各国研究结果认为，发达国家人群的丙烯酰胺暴露 水平介于0 3 i _ t g k g b wi d 。和0 8 i t g k g b w q d1 间，小孩的暴露水平是大人的2 - 3 倍 9 1 5 1 。除了食品，通过饮水、吸烟、化妆品和包装材料获取的丙烯酰胺也不可忽视 1 6 - 1 7 1 有报道显示，吸烟者血液中丙烯酰胺含量( 中位数2 3 0 9 l ) 高于不吸烟者 ( 中位数o 6 v g l ) 1 1 8 1 因此，有必要进行危险度评价。但根据目前的研究进展， 对丙烯酰胺作出确切的危险度评价是比较困难的，其一是检测数据的有效性和分 析方法的质量存在疑义2 9 2 0 1 , 其二是无充足的流行病学资料以获得其相对危险 度 2 1 1 0 丙烯酰胺作为对人可能有致癌性的物质，不应该存在于食品中，因此，针对如 何减少其产生的研究也不少见。国外许多科研工作者从原料、加工工艺等多个方 面进行了探索，取得了满意的结果9 2 2 , 2 3 1 。针对食品中丙烯酰胺检测方法的研究也 一直在进行。s o n j a 等讲1 指出，运用液相色谱电喷电离- 串联质谱法( 1 i q u i d c h r o m a t o g r a p h yc o u p l e dw i t l le l e e t r o s p m yi o n i z a t i o n t a n d e mm a s ss p e c t r o m e t r y , l c e s i m s m s ) 对早餐谷类食品和薄脆饼干的检测精密度较高，检测限分别为 2 0 g k g 和1 5 1 a g k g ，内部和批间分析变异低于1 0 ，强化样品回收率在5 8 一7 6 问，适用于饼干、威化饼、糕点糖果、坚果、脆面包等食品的检测，该方法通过 实验室间对比实验得到了证实。 食品中的丙烯酰胺污染问题是一个新发现的研究课题，尽管世界各国科学家 已进行了一些研究，但总体上还处在初步探索阶段，还有许多问题有待深入研究。 我国是一个以粮谷类食物为主的国家，在人群膳食结构中存在大量油炸、烘烤食 品，且消费人口多，消费量大。鉴于以上原因，我国卫生部于2 0 0 5 年4 月发布公 告，提倡合理营养，平衡膳食，减少因丙烯酰胺可能导致的健康危害。因此，检 测我国膳食中丙烯酰胺含量水平，了解我国人群丙烯酰胺暴露水平以及探索其减 塑堑垡缝鱼曼主塑受；璧堕堕塑竖堡基鱼堡盟互堕旦塞! ! 亘一 少措施具有积极的现实意义。目前，国内尚未见到该方面实质性的研究报道a 本 课题通过对我国人群消费量较大的可能含高丙烯酰胺的食品进行检测以及膳食调 查，为评估我国人群的丙烯酰胺暴露水平和进行危险度评价提供参考资料。同时， 从原料、生产工艺等方面研究丙烯酰胺产生的环节，从而探索减少丙烯酰胺产生 的措施。此外，通过本课题的研究还可以获得适合我国国情的检测方法，为食品 中丙烯酰胺的检测提供切实可行的技术手段。 油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量的方法研究釜二鄞分堡曼生固缔堕壁熊型查望笪垄童 第一部分食品中丙烯酰胺检测方法的建立 建立食品中丙烯酰胺的检测方法是本课题的关键。对于食品中丙烯酰胺的检 测方法国际上尚无统一的标准方法，大多采用g c ，l c ，g c m s 或l c m s m s 法。相比而言，g c m s 和l c m s m s 法因具有较好的定性效果而更受青睐，但成 本较高。我国尚未制定食品中丙烯酰胺检测的标准方法，只制定了水源水“ 和工 作场所空气吨6 1 中丙烯酰胺的检测方法，两种方法均采用气相色谱( g c ) 作为检测仪 器。本课题在查阅大量国内外文献资料的基础上，结合我国现有国情，探讨g c 法2 7 进行丙烯酰胺检测的可行性。 材料与方法 1 仪器与试剂 仪器：p e r k i n e l m e rc l a r u s5 0 0 气相色谱仪，美国p e r k i n e l m e r 公司 n 女 t o t a l c h r o mn a v i g a t o r 工作站，美国p e r k i n e l m e r 公司 b e c k m a n c o u l t e r r m a ! i e g r a t m6 4 r 离心机，美国b e c k m a n 公司 电热恒温水浴锅，上海医疗器械五厂 m o d e l 3 旋转蒸发仪，上海医械专机厂 f s f 粉碎机，上海加定粮油检测检测仪器厂 g r a n tf m t 0 自动制冰机，宁波格兰特制冷设备制造有限公司 s y z 5 5 0 型石英亚沸高纯水蒸馏器，江苏金坛中大仪器厂 高温炉，杭州蓝天化验仪器厂 s k 8 2 0 0 h 超声清洗机，上海科导超声仪器有限公司 电热恒温鼓风干燥箱，电工医疗器械厂 f c 2 0 4 型电子天平，上海精科天平 1ul 微量进样器，上海医用激光仪器厂 试剂：丙烯酰胺购于s i g m a 公司，纯度9 9 5 2 ，3 二溴丙酰胺购于保定市乐凯化学有限公司，纯度9 9 5 冰醋酸、k 4 f e ( c n ) 6 3 h 2 0 、z n s 0 4 7 h 2 0 、k b r 、氢溴酸、溴、 4 油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量的方法研究 第一部分鱼丛中丙烯醚壁塑型查鲨塑蕉塞 n a 2 s 2 0 3 5 h 2 0 、乙酸乙酯、正已烷、n a 2 s 0 4 均为国产分析纯试剂 k b r 和n a 2 s 0 4 经6 0 0 高温炉煅烧4 h 后于室温下贮存于密闭容器内 实验用水为二次蒸馏水 2 实验方法 2 1 溶液的配制m 1 丙烯酰胺标准溶液的配制：溶解丙烯酰胺于水中得l m g m l 的储备液，再将 储备液稀释为1 0u 咖l 的标准溶液，于4 c 冷藏备用。 2 ，3 二溴丙酰胺( 2 ，3 d b p a ) 标准溶液的配制：溶解2 ，3 - d b p a 于乙酸乙酯 正已烷( 4 ：l ，v v ) 中得l m g m l 的储备液，再将储备液稀释为1 0 p g m l 的标准 溶液，于4 c 冷藏备用。 饱和溴水：将约8 m l 溴加入5 0 0 m l 水中至沉淀出现。 c a r c e z i 溶液：溶解1 4 4 9 k , i f e ( c n ) 6 】3 h 2 0 于5 0 m l 水中a c a r r e zi i 溶液：溶解2 8 8 9 z n s 0 4 7 h 2 0 于5 0 m l 水中。 2 2 样品处理2 8 1 提取：称取l o g 充分碾磨的样品于2 5 0 m i 锥形烧瓶中并加入1 0 0 m l 水，再7 0 水浴均质l h ，经常摇动。悬浮液e oz b n , x 约l m l 冰醋酸使其酸化至p h 4 5 ，连续用 c a r r e z1 和c a r r e z i i 各2 m l 处理，再1 6 0 0 0 g ( 5 ) 离心1 5 m i n 。然后，上清液 经玻璃棉过滤到2 5 0 m i 锥形烧瓶。 溴化：煅烧过的k b r 7 5 9 溶解于滤液中，并搅拌，再加几滴氢溴酸调节p h 至i - 3 。然后，再加1 0 m l 饱和溴水于烧瓶，同时搅拌。烧瓶用铝箔盖上后转移至 冰浴反应过夜。 有机提取：反应完成后，加入几滴i m n a 2 s 2 0 3 至黄色消失，以分解掉过量 的溴。再将混合物移入一个2 5 0 m 1 分离漏斗中用5 0 m l 乙酸乙酯i e 已烷( 4 ：l ，v v ) 抽提，摇动l m i n 。相分离后，丢弃较低的水层( 若为乳状液，则将混合物2 6 0 0 g 离心1 0 m i n ) 。有机相经玻璃棉( 覆盖有1 5 9 煅烧过的n a 2 s 0 4 ) 过滤到1 0 0 m l 圆 底烧瓶内。过滤完成后，将分离漏斗和过滤器用乙酸乙酯i e 已烷( 4 ：1 ，v v ) 1 0 m l 清洗2 次，收集滤过液。 浓缩：将上述滤过液用旋转蒸发仪( 5 5 ，抽真空) 蒸发后定容至2 m l 用 于g c 分析。 油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量的方法研究 第一部分宦些童固缝墼堕丝型立壁塑壁童 2 3 色谱条件 进样：程序控制分流不分流进样器( p s s ) ，不分流进样，进样量iul ，进样 口温度2 6 0 1 2 载气：n 2 ，流速1 6 m l m i n 色谱柱：e l i t e w a x 毛细管柱( 3 0 m x o 3 2 m m x 0 5u m ) 程序升温：5 5 c ( 1 m i n ，1 5 c m i n ) 一1 7 0 c ( 3 c m i n ) 一1 9 5 c ( 4 0 c m i n ) 一2 4 0 1 2 ( 7 m i n ) 检测器：电子俘获检测器( e c d ) ，温度3 7 5 c 2 4 定性、定量方法n 7 以保留时间定性，外标峰面积定量。在定性实验中采用溶剂加标定性和标 样加标定性两种方法。在定性实验的基础上采用六点法绘制标准曲线，横坐标为 进样浓度，纵坐标为峰面积。将每个样品进样后所得的峰面积对照标准曲线计算 出样品中丙烯酰胺含量。 结果 ： 1 定性实验 1 1 溶剂加标定性 将乙酸乙酯，正已烷( 4 ：l ，v v ) 纯溶剂与2 ，3 - d b p a 标准溶液( 1 0u 咖1 ) 分别进样，比较两者色谱图( 见图1 ) 后得2 ，3 d b p a 保留时间为1 4 4 4 2 1 1 l i n 。 1 2 标样加标定性 将5 0u l 丙烯酰胺标准溶液( 1 0 p g m 1 ) 加入1 0 0 m l 水中，按样品处理过程 进行处理后进样，向其中加入2 0 ul2 ，3 d b p a 储备液( 1 m g m 1 ) 后再次进样，比 较两者色谱图( 见图2 ) ，表明丙烯酰胺经样品处理后产物为2 ，3 d b p a 。 2 标准曲线的绘制 向六个含有1 0 0 m l 水的2 5 0 m l 锥形烧瓶中分别加入0 ( 空白) 、5 0 、2 5 0 、5 0 0 、 1 0 0 0 、2 0 0 01 的丙烯酰胺标准溶液( 1 0 9 9 m 1 ) ，然后再将这些溶液按照样品处理 步骤进行处理。最后将其定容液分别进行g c 分析( 见图3 、4 、5 ) 。由于经样品处 理后，最后定容至2 m l ，因此最后进样液浓度分别为0 、2 5 0 、1 2 5 0 、2 5 0 0 、5 0 0 0 、 6 油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量的方法研究第一部分隹曼主亟塑壁壁丝型查壁鲍垫童 图1溶剂和2 ，3 一d b p a 标准溶液色谱图( 上图为溶剂，下图为标准溶液) 图2标样加标前后色谱图( 上图为加标前，下图为加标处理后) 油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量的方法研冗 第一部坌鱼曼主垂叠墼堕垫型壹婆塑蕉宴 1 0 0 0 0 pg l 。六个浓度的定容液进样后所得峰面积分别为6 5 5 2 0 2 6 、1 7 4 1 8 5 7 2 、 3 9 6 8 5 4 1 l 、7 7 6 6 0 2 0 7 、1 4 7 6 7 1 7 3 0 、2 8 9 5 9 2 2 2 8 m v 。以进样浓度为横坐标，峰面 积为纵坐标绘制标准曲线( 见图6 ) 。回归方程为y = 2 8 1 9 8 x + 7 1 3 6 6 7 9 ，r 2 = 0 9 9 9 6 8 ， 相关分析后得p 8 0 的溴化产物2 8 3 3 1 。 考虑到许多食品中含有较多的脂肪，因此在用有机溶剂进一步抽提时加入适 量正已烷以达到脱脂的目的2 9 ，3 4 1 。 e c d 是一种灵敏度高，选择性强的检测器。它只对具有电负性的物质，如含 s 、p 、卤素的化合物、金属有机物及含羰基、硝基、共轭双键的化合物有输出信 号，而对电负性很小的化合物基本无输出信号。丙烯酰胺经溴化后生成的2 ，3 d b p a 含有2 个溴原子和一个羰基，电负性极强，很适合e c d 检测。 本课题所采用的检测方法以保留时间定性，外标峰面积定量。通过直接将 2 。3 d b p a 标样进样后得其保留时间为1 4 4 4 2 m i n 。为了证实丙烯酰胺经样品处理 后能生成2 , 3 d b p a ，我们做了1 2 部分的标样加标定性实验。一定量的丙烯酰胺 经样品处理、进样后，在1 4 4 4 2 m i n 时有一峰，向其中加入一定量2 ，3 - d b p a 后再 进样，则该峰峰高及峰面积明显增大，而其它峰则无变化，由此可证实丙烯酰胺 经样品处理后的产物为2 ，3 d b p a 。根据f a o w h o 报告3 5 中所总结的各国食品 检测结果，食品中丙烯酰胺的含量在0 - 2 0 0 0 h g k g 范围内，我们在此范围建立标- 准曲线。食品样品进样后，从其色谱图可得峰面积值，再经标准曲线计算出该食 一 品中丙烯酰胺的含量水平。通过对多个样品进行的精密度实验得出，本检测方法 的相对标准偏差在3 0 4 - 4 1 5 范围内，显示出良好的稳定性，符合“十五”国家 科技攻关计划“食品安全关键技术研究”中规定的r s d ( 1 0 的要求。 综合国外文献得出，不同检测方法所获得的回收率存在较大波动，其范围可达 5 5 1 0 3 3 6 3 3 8 1 本课题检测方法的回收率为7 0 。为探讨本方法中对回收率 可能有影响的步骤，我们做了4 2 部分的实验。实验结果显示，仅经旋转蒸发仪蒸 发后所得的平均回收率为1 0 4 ，可以认为旋转蒸发仪蒸发过程基本无损失。但经 乙酸乙酯，正已烷抽提后的平均回收率仅为8 0 ，由此可得出有机溶剂抽提过程是 造成损失的主要原因。同时也提示在样品提取、溴化过程也存在一定损失。为进 一步提高回收率，可尝试对样品进行多次反复抽提。 油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量的方法研究 第二部分食品中丙烯酰胺检测 第二部分：食品中丙烯酰胺检测 在第一部分建立的检测方法的基础上，我们对苏州市场上销售的油炸、烘烤 食品进行抽样检测。原则上尽可能多地抽检食品品种，包括我国传统工艺生产的 食品，每种食品也应有定的数量，以确保能全面反映其丙烯酰胺的真实含量。 通过对食品的检测结果统计分析后，能够获得被抽检食品中丙烯酰胺含量的平均 值，从而对被抽检食品中的丙烯酰胺污染程度有明确的认识。 材料与方法 样品检测所用仪器、试剂和样品处理方法同第一部分。 样品来源：自苏州市场上购买油炸、烘烤食品作为样品，同一品名的样品分别 来自不同的生产单位。 结果 本部分共检测1 2 种5 6 个食品样品。被检测的食品中均含有一定数量的丙烯 酰胺，其含量在 0 0 5 ) ，但在年龄上有一定差异，1 8 岁组人群 丙烯酰胺暴露水平均高于1 8 - 6 0 岁组( p = 0 0 1 8 0 0 5 ) 和6 0 岁组( p 0 0 5 ) 。 油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量龅方法硒塞蔓三型坌壁亘堡堕堕量重型至 表3 不同性别丙烯酰胺暴露水平( p g d ) 分组样本含量 均数标准差范围 s 1 8 岁 1 8 6 0 岁 ：| 6 0 岁 3 9 8 2 7 8 4 6 3 l4 3 6 l 2 2 9 8 4 0 0 2 1 3 3 5 1 4 2 3 5 6 6 1 6 3 4 0 0 0 0 2 3 3 5 4 0 0 2 8 8 9 2 与1 8 岁组比较，+ p 6 0 岁组人群所摄入的丙烯酰胺中有7 4 3 1 来自饼 干，1 1 6 1 来自薯条。 因此，在综合考虑食用频率和食用量的基础上，我们初步认为薯片是引起 1 8 岁组人群的丙烯酰胺暴露水平偏高的主要食物，而该组人群摄入丙烯酰胺的主 要食物来源可能为薯片、饼干和薯条；1 8 6 0 岁组人群摄入丙烯酰胺的主要食物来 源可能为薯片和饼干； 1 6 0 岁组人群摄入丙烯酰胺的主要食物来源可能为饼干。 迪笙竖缝鱼曼主塑堕缝壁壁塑壁堡基盒量盟查鲨婴塞 蔓三塑坌叁登耍堑璺塑鲎塑遁! 堕 表5 三全生鳖丝壁垒旦三登堡曼塑些型 _ 爵丽歪磊f 百i 互耍豇垂j 五二_ _ 二i 匹亟五西亘丕云巫q 麦组( 2 8 厶)食品名称1 8 生组( 3 2 厶) 1 8 = 鱼芝塑( 2 厶1主鲤互塑坦堕厶：l 1 2 薯片 3 5 8 9 7 43 8 4 6 3 4 l u5 z 薯条 3 4 8 7 1 82 6 3 1 7 1 5 6 4 1 面包 3 17 9 4 9 6 3 7 6 8 3 4 25 3 - 8 5 饼干 3 3 8 4 6 24 6 5 6 1 05 5 7 0 5 1 油条 1 12 8 2 1 3 5 4 2 6 83 4 4 3 5 9 烧饼 1 0 2 5 “2 7 3 2 9 33 7 4 7 4 4 油果 l l2 8 2 l1 3 1 5 8 5 45 1 3 麻花4 1 0 2 6 22 4 4 33 8 5 锅巴 1 33 3 3 31 3 1 5 8 5 33 8 5 雪饼 2 l 5 3 8 5 2 42 9 2 7 78 9 7 油面筋 1 33 3 3 3 4 04 8 7 8 5 67 1 7 9 油炸馓 82 0 5 l 89 7 6 7 8 9 7 方便面 2 6 6 6 6 75 87 0 7 3 2 4 3 0 7 7 卤豆腐干 1 4 3 5 9 03 4 4 1 4 6 1 82 3 0 8 塑垫垄生鲞! ! 塑：! 兰! ! 兰! ：! ! ! ! 墨堑一 食品名称 食品平均从平均 食品平均从平均 食品平均从平均 摄入量暴露水平 摄入量 暴鼯水平摄入量 暴露水平 ( 2 d )( u g d )( g d ) ( l a g d ) ( g d )( p g d ) 薯条 1 1 4 56 1 4 3 7 42 0 1 0 1 9o 1 0 面包 4 6 2 32 3 1 2 3 5 91 1 7 1 4 8 0o 7 4 饼干 3 2 9 l1 3 9 1 1 8 5 77 8 6 2 3 4 59 9 2 油条4 4 o 1 6 8 0 4 o 3 06 9 0 0 2 5 烧饼 5 7 7 o 1 15 2 6 o 1 09 5 1 0 1 9 油果 o 6 0 o 0 20 6 7 o 0 2o 0 7 o 0 0 麻花 o 1 2 o 0 1o 0 0 o 0 00 0 1 o 0 0 锅巴 1 1 4 o 0 70 6 5 o 0 4 0 0 1o 0 0 雪饼 3 8 6 o 0 4 2 0 40 0 2 o 2 2o 0 0 油面筋 1 3 3 o 0 72 8 5 0 1 47 5 4 o 3 8 油炸傲 5 1 9 0 0 92 5 3 o 0 4 2 0 6o 0 4 方便面 9 9 6 o 1 41 1 9 7 0 1 71 6 1 o 0 2 卤豆腐干 1 2 2 o 3 42 0 7 o 5 90 2 6 0 0 8 合计 一4 6 3 l一 2 2 9 8 一l j j ， 注：食品平均摄入量食品中a a 平均含量= a a 平均暴露水平 1 9 油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量的方法研究第三部分人群丙烯酰胺摄a 量调查 讨论 通过膳食调查获得的三组被调查人群的丙烯酰胺暴露水平分别为4 6 3l ，2 2 9 8 和1 3 3 5 1 t g d ，平均为2 3 7 8 p g d ，如果该总人群平均体重以6 0 k g 计算，则其丙烯 酰胺平均暴露水平为0 4 g k g b w - 1 d 一，考虑到调查食品的种类3 4 4 1 以及其它摄入 途径( 吸烟、化妆品、包装材料m1 7 4 5 1 等) 的原因，实际上该人群的暴露水平 应高于此值。该结果与国外公布的发达国家人群的暴露水平( 0 3 - - 0 8 l a g k g b w l d 。1 ) 基本一致3 5 , 4 6 , 4 。 在被调查的1 9 9 人中，不同性别的男女间丙烯酰胺的暴露水平无统计学意义， 因此可以推断男女在食品的选择以及摄入量上对丙烯酰胺的暴露水平基本不存在 影响。在对年龄进行分组统计后发现，1 8 岁组人群丙烯酰胺暴露水平显著高于 1 8 岁组人群丙烯酰胺暴露水平( 约为2 5 倍) ，这与国外研究得出的小孩暴露水 平是成人2 3 倍的结论相一致。通过对调查资料进一步分析发现，1 8 岁组人群 食用较高含量丙烯酰胺食品( 薯片、薯条和饼干) 的人数比例高于1 8 - 6 0 岁组人群 和 6 0 岁组人群，尤以薯片对丙烯酰胺的“贡献”最大，这可能直接导致了该组人群 摄入了较高量的丙烯酰胺。因此，在对丙烯酰胺进行危险度评价时应充分考虑其 对未成年人可能造成的危害，同时还应向未成年人提出合理的饮食建议。 在膳食调查初期，除了未成年人群，我们也考虑老年人群也有可能摄入较高 量的丙烯酰胺，主要是基于老年人对我国一些传统的油炸、烘烤食品可能存在特 别的喜好。但通过统计分析后并未得到我们预期的结果，统计结果显示1 8 6 0 岁组 人群和 6 0 岁组人群的丙烯酰胺暴露水平无差异。出现该结果可能有以下原因： 一方面，随着年龄的增大以及身体各器官功能的衰退，老年人每日的进食量显著 减少，对较坚硬的油炸、烘烤食品难以咀嚼。另一方面，随着年龄增大，老年人 更注重自己的身体健康，更加关注健康饮食，他们通过科普知识了解到油炸、烘 烤食品中含有许多有害物质，因此人为地减少了其摄入量，以清淡食品为主。 本次膳食调查样本量不是很大，但通过本次调查提示在以后的工作中可以未 成年人为研究重点，同时还应考虑广大农村人口的丙烯酰胺暴露水平。 油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量的方法研究笙婴壑坌睦堡塾叁主堕塑堕堕宣堡塑互垄堑塞 第四部分降低油条中丙烯酰胺含量的方法研究 油条是我国传统油炸、烘烤食品中比较有代表性的种食品，它在我国已有 较长的历史，是我国人群喜爱并经常食用的食品。由于油条加工工艺简单，价格 便宜，因此在我国具有广大的消费市场，消费量较高。通过本课题第一部分检测 结果我们发现，油条中也含有一定量的丙烯酰胺，尽管含量不是最高，但所检测 的6 个样品中均含有超过检测限的丙烯酰胺。为了探索减少食品中丙烯酰胺产生 的措施，我们以油条为研究对象，进行了如下实验。 材料与方法 选择苏州市场上具有合作意向的一油条制售摊点作为合作对象。通过对其加 工工艺的改进探索减少丙烯酰胺的措施。所用仪器、试剂、样品处理方法同第一 部分。将样品按工艺条件的不同分为5 组，每组4 个样品，对每个样品均进行检 测，根据检测结果比较各组差异。 具体工艺改进方法如下：。 ( 1 ) 正常的油温为2 2 0 c 左右，将油温降至1 7 5 ( 2 和2 0 5 1 2 ，分别测其成品中丙 烯酰胺含量。 ( 2 ) 向每根油条面团中分别加入l o o m g v c ( 2 0 0 m g i i l l 的v c 水溶液o 5 m 1 ) 或l 粒v e 胶囊( 含v e2 0 0 r a g ) ，经正常油温煎炸后分别测其成品中丙烯酰胺含量。 结果 5 组样品检测结果见表7 。与正常组相比，油温降至1 7 5 。c 时丙烯酰胺含量明 显减少( p 0 0 5 ) ；添加v c 或v e 后丙烯酰 胺含量反而有所增加，但v c 组有统计学意义( p - - 0 0 4 3 0 0 5 ) 。 油炸烘烤食品中的丙烯酰胺和降低其含量的方法研究第四部分降健拘惫主耍塑墼堕鱼重塑立壁堑塞 表7油条样品工艺改进前后丙烯酰胺含量水平( ug k g ) 分组测得值 样品数 均数 与正常组比较，+ p o 0 5 ，”p o o l 讨论 为探索减少食品中丙烯酰胺产生的措旖，国外许多科研工作者己做了许多有 益的尝试。w i l l i a m s 盯以薯片为研究对象，从土豆品种、含水量、烹调油类型、 加工温度以及加工时间五个方面进行研究得出：加工时间和加工温度是影响丙烯 酰胺形成的最主要原因，而含水量和烹调油类型则无影响。此外，不同土豆品种 中还原糖和天冬酰胺含量、比例不同也对丙烯酰胺的产生有显著影响。p e & e s e l l i 等9 1 通过研究发现，土豆片在油炸前用蒸馏水浸泡后可使丙烯酰胺含量降低。 2 0 2 8 ，如果经热水( 5 0 - 9 0 ) 浸泡后可使土豆片中葡萄糖和天冬酰胺含量分别 + ： 。 j 降低7 6 和6 8 ，从而使成品中丙烯酰胺含量降低。此外，将土豆片浸泡于1 0 9 l 和2 0 9 l 浓度的柠檬酸溶液中，也可使丙烯酰胺降低约7 0 。p e d r e 蹦等”还研 究了薯片颜色与丙烯酰胺含量之的关系，他们发现两者间有线性关系。 在探索工艺改进方法时，我们主要从温度和抗氧化两个方面进行考虑。这是 因为从国外已有的研究资料来看，加工温度和加工时间是影响丙烯酰胺产生的两 个最主要因素，鉴于油条油炸温度较高而油炸时间较短，所以降低油温较为可行 而减少油炸时间则较难以控制。致于考虑抗氧化干预实验则是从丙烯酰胺的产生 机理角度出发，因为有报道指出在丙烯酰胺产生过程中存在丙烯醛氧化生成丙烯 酸这一步反