食品加工过程中产生的有害化学物质

1、 第五章第五章 食品生产加工、食品生产加工、烹调过程生成的污染物烹调过程生成的污染物u丙烯酰胺；丙烯酰胺；u氯丙醇；氯丙醇；u亚硝基类化合物；亚硝基类化合物；u多环芳烃类化合物；多环芳烃类化合物；u杂环胺类化合物。杂环胺类化合物。（一）（一） 丙烯酰胺丙烯酰胺n丙烯酰胺主要在高碳水化合物、低蛋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白质的植物性食物加热(120(120 c c 以上以上) )烹烹调过程中形成。调过程中形成。140-180140-180为生成的最为生成的最佳温度佳温度n但咖啡除外，在焙烤后期反而下降。但咖啡除外，在焙烤后期反而下降。1. 丙烯酰胺形成丙烯酰胺形成n丙烯

2、酰胺的主要前体物为游离丙烯酰胺的主要前体物为游离天门天门冬氨酸冬氨酸与与还原糖还原糖，二者发生，二者发生maillardmaillard反应生成丙烯酰胺。反应生成丙烯酰胺。n食品中形成的丙烯酰胺比较稳定；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，丙但咖啡除外，随着储存时间延长，丙烯酰胺含量会降低。烯酰胺含量会降低。 1. 丙烯酰胺形成丙烯酰胺形成2. 2. 丙烯酰胺毒性丙烯酰胺毒性 u中等毒性物质。中等毒性物质。u神经毒性和生殖发育毒性神经毒性和生殖发育毒性。u致突变作用，致突变作用，丙烯酰胺的代谢产物丙烯酰胺的代谢产物环氧丙环氧丙酰胺酰胺是其主要是其主要致突变活性物质。致突

3、变活性物质。u致癌作用。致癌作用。iarc 1994iarc 1994年对其致癌性进行年对其致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为了评价，将丙烯酰胺列为2 2类致癌物类致癌物（2a2a）3. 控制与预防控制与预防 n避免过度烹饪食品。避免过度烹饪食品。n提倡平衡膳食，减少油炸和高脂肪食品的提倡平衡膳食，减少油炸和高脂肪食品的摄入，多吃水果和蔬菜。摄入，多吃水果和蔬菜。n食品生产加工企业，改进食品加工工艺和食品生产加工企业，改进食品加工工艺和条件。条件。（二）（二） 氯丙醇氯丙醇n氯丙醇一般指丙三醇上羟基被氯原子取代氯丙醇一般指丙三醇上羟基被氯原子取代1 12 2个所个所构成一系列同系物、同分异构体总

4、称。构成一系列同系物、同分异构体总称。n在实际生产中，大量产生的是在实际生产中，大量产生的是3-mcpd3-mcpd，少量产生的，少量产生的是是1,3-dcp1,3-dcp，2,32,3一一dcpdcp及及2 2一一mcpdmcpd。h2chcohch2clohh2chcohch2ohclh2chcclch2clohh2chcohch2clcl3-mcpd2-mcpd1,3-dcp2,3-dcp1. 氯丙醇简介氯丙醇简介n水解蛋白质是用浓盐酸在水解蛋白质是用浓盐酸在109109下回流酸解，下回流酸解，为了提高氨基酸得率，加入过量盐酸，若原料为了提高氨基酸得率，加入过量盐酸，若原料中还留存油脂，

5、则其中甘油就同时水解成丙三中还留存油脂，则其中甘油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。一系列氯丙醇类化合物。1. 氯丙醇类化合物产生过程氯丙醇类化合物产生过程h2ch2chcohohoh+3h2oh2ch2chcooocccooor1r3r2hcoor1hcoor2hcoor3+2. 氯丙醇类化合物产生过程氯丙醇类化合物产生过程4. 4. 控制措施控制措施n原料控制；油脂含量低或脱脂；原料控制；油脂含量低或脱脂；n生产过程控制；生产过程控制；3. 3. 氯丙醇的毒性氯丙醇的毒性u致癌性；致癌性；u生殖毒性；生殖毒

6、性；u遗传毒性；遗传毒性；u神经毒性神经毒性（三）（三）n-亚硝基化合物亚硝基化合物o 亚硝胺是在加工和干燥过程中由硝酸盐和仲胺反亚硝胺是在加工和干燥过程中由硝酸盐和仲胺反应产生。应产生。o r1和和r2为烷基、芳烷基、芳基时，称为亚硝胺；为烷基、芳烷基、芳基时，称为亚硝胺；当当r1(或或r2)为酰基为酰基,r2(或或r1) 为烷基或芳烷基时，为烷基或芳烷基时，称为亚硝酰胺。称为亚硝酰胺。nnor1r21. 分类、结构特点及理化性质分类、结构特点及理化性质2. 亚硝胺类物质的性质亚硝胺类物质的性质un-n-亚硝胺为黄色中性物质，常温下为油亚硝胺为黄色中性物质，常温下为油状液体或固体，稍溶于水，

7、易溶于有机溶状液体或固体，稍溶于水，易溶于有机溶剂，在碱性和中性环境中稳定。剂，在碱性和中性环境中稳定。un-n-亚硝酰胺化学性质活泼，在酸性或碱亚硝酰胺化学性质活泼，在酸性或碱性环境中不稳定。性环境中不稳定。3. 亚硝胺的来源亚硝胺的来源u自然界中的闪电、火灾、化石燃料燃烧产生自然界中的闪电、火灾、化石燃料燃烧产生n0 xn0 x，在土壤微生物的硝化作用下，在土壤微生物的硝化作用下， 硝酸盐被还硝酸盐被还原为亚硝酸盐；原为亚硝酸盐；u大量使用氨肥造成部分地区土壤中亚硝酸盐、大量使用氨肥造成部分地区土壤中亚硝酸盐、亚硝胺严重超标，形成区域性癌症高发区亚硝胺严重超标，形成区域性癌症高发区 u人们

8、通过食物摄入亚硝胺的主要来源是啤酒和人们通过食物摄入亚硝胺的主要来源是啤酒和腌制品腌制品( (腌猪肉、腌豆角等腌猪肉、腌豆角等) ) 。 u烟草烘烤产生的氮氧化合物，与烘烤过程中产烟草烘烤产生的氮氧化合物，与烘烤过程中产生的游离烟碱发生反应后，产生亚硝胺。生的游离烟碱发生反应后，产生亚硝胺。u食品霉变。食品霉变。u化工废水、发酵废水和洗涤废水中含有大量的化工废水、发酵废水和洗涤废水中含有大量的硝酸盐或亚硝酸盐和有机污染物。硝酸盐或亚硝酸盐和有机污染物。3. 亚硝胺的来源亚硝胺的来源4. 内源性亚硝胺的生成内源性亚硝胺的生成5. 5. 硝酸盐和亚硝酸盐的应用硝酸盐和亚硝酸盐的应用硝酸盐亚硝基化菌

9、亚硝酸盐肉中的乳酸亚硝酸no肌红蛋白亚硝基肌红蛋白o2抑制肉毒梭菌产生毒素红色no2作用机制作用机制ch3chohcoohnano2hno2ch3chohcoona+mb+nombno肌红蛋白肌红蛋白(mb)(mb)，血红蛋白，血红蛋白(hb)(hb)6. 毒性毒性u急性中毒急性中毒，主要表现在，主要表现在肝脏伤损肝脏伤损及及破坏破坏血小板血小板两个方面两个方面u慢性中毒，以慢性中毒，以肝硬化肝硬化为主为主u致癌作用致癌作用u致畸作用和致突变作用致畸作用和致突变作用n 亚硝胺为间接致癌物。亚亚硝胺为间接致癌物。亚硝胺需在体内肝脏微粒体硝胺需在体内肝脏微粒体细胞色素细胞色素p450p450代谢为

10、代谢为烷基烷基偶氮羟基化物偶氮羟基化物，进而致癌。，进而致癌。 rnnohn 亚硝酰胺为亚硝酰胺为直接致癌物。直接致癌物。亚硝酰胺类化合物水解生亚硝酰胺类化合物水解生成成烷基偶氮羟基化物烷基偶氮羟基化物，对，对接触部位直接致癌。接触部位直接致癌。r1r2n-n=o（前致癌物）r1n-n=or2co （终致癌物）r1r2nhr1nhr2cohno2hno2+（仲胺） (酰胺)致癌机理致癌机理u防止食物霉变以及其他微生物污染防止食物霉变以及其他微生物污染 u控制食品加工中硝酸盐及亚硝酸盐的使用量控制食品加工中硝酸盐及亚硝酸盐的使用量u施用钼肥施用钼肥，降低硝酸盐含量，降低硝酸盐含量u增加维生素增加

11、维生素c c摄入量，摄入量，生素生素c c有阻断亚硝基化的有阻断亚硝基化的作用；作用； u制定标准并加强监测制定标准并加强监测7. 控制措施控制措施（四）（四） 多环芳烃化合物多环芳烃化合物 (polycyclic aromatic hydrocarbons,pahs）芘菲北蒽联苯指分子中包括二个或二个以上苯指分子中包括二个或二个以上苯环结构的碳氢化合物。环结构的碳氢化合物。（1 1）非稠环型；（）非稠环型；（2 2）稠环型；稠环型；1.概述概述npahpah是人类最早发现的致癌物。是人类最早发现的致癌物。n这类化合物种类很多，最典型的这类化合物种类很多，最典型的是是3,43,4苯并芘苯并芘

12、，即苯并，即苯并(a)(a)芘（以芘（以bapbap表示）表示）. .1. 概述概述2.2.食品中的食品中的pahspahs来源来源u( (煤煤) )烟尘的污染，工业三废的污染；有机烟尘的污染，工业三废的污染；有机物不完全燃烧物不完全燃烧，废气中的，废气中的pahspahs随灰尘降落到随灰尘降落到农作物或土壤中，农作物吸收造成污染。农作物或土壤中，农作物吸收造成污染。u食品烹调过程：食品烹调过程：熏制熏制 ，烘烤油炸烘烤油炸。u脂肪热解或热聚脂肪热解或热聚u植物和微生物可合成微量多环芳烃植物和微生物可合成微量多环芳烃u致癌作用致癌作用 u致突变作用，致突变作用，b(a)pb(a)p是一类间接致

13、是一类间接致突变物突变物u致畸作用：胚胎畸形、死胎、流产致畸作用：胚胎畸形、死胎、流产3. 苯并苯并(a)芘的危害芘的危害o 控制环境（空气、水）污染，防止食品受到控制环境（空气、水）污染，防止食品受到pahpah的污染。的污染。o 改进烟熏、烘烤等加工工艺。改进烟熏、烘烤等加工工艺。o 避免采用高温煎炸方式，油温控制在避免采用高温煎炸方式，油温控制在200200以以下。下。o 制订食品制订食品b(a)pb(a)p的允许含量标准的允许含量标准4. 预防预防pah危害的措施危害的措施（五）杂环胺类化合物（五）杂环胺类化合物1. 杂环胺概况杂环胺概况o 杂环胺（杂环胺（heterocyclic a

14、minesheterocyclic amines，hcashcas）是）是在食品加工、烹调过程中由于在食品加工、烹调过程中由于蛋白质、氨蛋白质、氨基酸基酸热解产生热解产生的一类小分子有机化合物。的一类小分子有机化合物。o 具有强烈的具有强烈的致突变致突变作用，在多种动物的不作用，在多种动物的不同组织或器官可以同组织或器官可以诱发肿瘤诱发肿瘤。o 迄今为止，已发现的迄今为止，已发现的hcashcas有有2020多种，其中多种，其中对动物致癌的有对动物致癌的有1010种。种。杂环胺分为两大组：杂环胺分为两大组：n氨基咪唑氮芳烃类氨基咪唑氮芳烃类：喹啉类（：喹啉类（iq)iq)、喹喔啉类（、喹喔啉类

15、（iqiqx x) )、吡啶类（吡啶类（phip);phip);n氨基咔啉类氨基咔啉类：-咔啉（咔啉（acac）；）；-咔啉；咔啉；-咔啉；咔啉；2. 杂环胺的形成杂环胺的形成u食物蛋白质或某些氨基酸成分在高温下，食物蛋白质或某些氨基酸成分在高温下，合成合成hcashcas，是膳食中产生的，是膳食中产生的hcashcas的主要来源。的主要来源。u烹调时间和温度是杂环胺形成的关键因素。烹调时间和温度是杂环胺形成的关键因素。uphipphip在烹调的肉类食品中普遍存在，含量在烹调的肉类食品中普遍存在，含量最高最高。不同温度、时间对油炸牛排中不同温度、时间对油炸牛排中phipphip、melqxmelqx含量的影响含量的影响u对多种器官具有致癌性；对多种器官具有致癌性；u间接致癌物，致癌机理：间接致癌物，致癌机理：n n羟基化活化羟基化活化后的后的hcashcas带正电荷与带正电荷与dnadna形成加合物。形成加合物。3. 杂环胺的致癌性及其作用机制杂环胺的致癌性及其作用机制4. 4. 杂环胺的致突变性杂环胺的致突变性u具有强烈的致突变作用，比具有强烈的致突变作用，比pahspah