糕點加工過程中產生的主要危害物及控制措施

張曉芳

ZHANG Xiao－fang

（武漢民政職業學院，湖北 武漢 430079）

（Wuhan Social Work Professional College，Wuhan，Hubei 430079，China）

糕點是以糧、油、糖、蛋等為主料，添加（或不添加）適量輔料，經調制、成型、熟制等工序制成的食品［1］。它種類繁多，共有數千種花式，中國GB／T 12140—2007標準將其分為中式糕點和西式糕點兩類。糕點既可作為早點、茶點，又可作為席間的小吃，深受消費者喜愛。據中商情報網［2］數據顯示：僅2013年1～2月糕點面包制造工業銷售產值就高達110.43億元。目前中國糕點生產企業量多且分布廣泛，特別是中小企業遍布各地［1］，其產品在加工過程中可能通過原輔料及熱處理引入反式脂肪酸、丙烯酰胺、苯并芘及鋁元素等可危害人體健康的物質。在食品加工過程中要想將這類物質徹底脫除并不現實，因此，從原輔料和加工條件入手通過各種工藝技術來降低糕點中危害物的水平成為了研究者的首選。文章以反式脂肪酸、丙烯酰胺、苯并芘及鋁元素為例，對糕點加工過程中產生的主要危害物及控制措施的相關文獻進行綜述，旨在為糕點類研究及相關企業生產工藝的改進提供參考。

1 反式脂肪酸的危害及控制措施

反式脂肪酸（trans fatty acids，TFAs）是化學結構包含一個或多個非共軛雙鍵構型的不飽和脂肪酸［3］。數據［4］顯示，中國近30年來，反式脂肪酸含量較高的“洋快餐”、人造奶油、面包、蛋糕、餅干、炸薯條、炸薯片年銷售量都在以7%～9%的速度增長。據報道［5］，糕點中的反式脂肪酸主要來源于油脂原料，如蛋糕油、起酥油、人造奶油等。此外，油脂在熱加工過程中也會形成反式脂肪酸［6］。目前，中國人通過膳食攝入的反式脂肪酸所提供的能量占膳食總能量的百分比僅為0.16%，北京、廣州等大城市居民也僅為0.34%，遠低于世衛組織建議的1%的限量值［7］。而西方國家的反式脂肪酸攝入量較高。如美國20歲以上成年人日均反式脂肪酸的攝入量為5.8 g，約占總能量的2.6%；歐盟14個國家的男性的日均攝入量為1.2～6.7 g，女性1.7～4.1 g，分別相當于總能量的0.5%～2.1%（男性）和0.8%～1.9%（女性）；日本居民的日均反式脂肪酸攝入量約為1.56 g，占總能量的0.7%［8］。研究［8］表明，尚未發現食物中的天然反式脂肪酸對健康有不利影響，甚至攝入天然的反式脂肪酸對人體健康可能有益。但是，長期過量食用氫化加工產生的反式脂肪酸可導致心血管疾病、糖尿病、老年癡呆、抑制嬰幼兒生長發育和促使全身性炎癥等［3，9，10］。

為降低反式脂肪對人體的危害，近年來研究者對控制反式脂肪酸產生的措施進行了大量的研究。蘇德森等［11］研究發現在200℃下短時間加熱，油脂不會或很少生成反式反脂肪酸，但隨著加熱溫度的升高和時間的延長，反式脂肪酸含量和種類有增加的趨勢。因此，掌握好加熱溫度和時間，可避免形成反式脂肪酸。肖飛燕等［12］以稀甲酸鈉溶液作為介質，通過電化學方法使甲酸根離子再生并作為電化學氫化反應媒質，利用質子轉移膜式電化學氫化法制備低反式脂肪酸大豆油脂，并通過試驗優化其工藝：反應溫度為60℃，機械攪拌強度為850 r／min，每100 g大豆油中添加3.0 g十二烷基二甲基乙基溴化銨（EDDAB），溶液組成（油∶水）為3∶10（m∶m），該條件下制備的氫化大豆油TFAs含量為13.3%，碘值為82.73 g I2／100 g油，酸值為0.15 mg KOH／g油，過氧化值為0.070 g／100 g。與傳統氣體氫化工藝相比，當完成相同程度氫化時，質子轉移膜式電化學氫化可使反式脂肪酸含量減少71%。

此外，采用超臨界液體加氫技術［13］、通過化學催化或酶催化的酯交換反應［14］、選擇鉑合金催化劑［15］等均可生產低或零反式脂肪酸含量的產品。但采用超臨界液體加氫技術和鉑合金催化劑生產成本高昂，不利于工業化生產；酶催化法的酶制劑價格昂貴且不易獲??；而化學催化酯交換技術時間短、催化劑價格低廉，而且對生產設備要求不高，因此最適用于工業化生產。

2 丙烯酰胺的危害及控制措施

丙烯酰胺（acrylamide）由天門冬酰胺和還原性糖在高溫加熱過程中通過美拉德反應 生 成［16，17］。毒理學 研 究［18，19］表明，丙烯酰胺具有急性毒性、神經毒性、生殖毒性、遺傳毒性和致癌性。烤、炸、蒸是糕點類食品的主要熟制手段，因而在其加工過程中會產生丙烯酰胺；而且小麥粉等物料在擠壓加工或微波處理過程中也會形成丙烯酰胺［20，21］。周宇等［22］曾對市售的12種中國特色傳統油炸及烘烤食品的丙烯酰胺污染水平進行了調查。結果表明，這些食品中均存在數量不等的丙烯酰胺，其含量范圍為3～1 396μg／kg。

為降低丙烯酰胺對人體的危害，近年來研究者對控制丙烯酰胺產生的措施也進行了大量的研究。劉潔等［23］探討了甘氨酸在葡萄糖／天冬酰胺模擬體系中抑制丙烯酰胺形成的規律。結果表明，與未添加甘氨酸的模擬體系相比，添加甘氨酸的模擬體系在90，100，110，120℃下反應4 h后其丙烯酰胺的生成量分別降低了71.8%，83.9%，90.6%。說明甘氨酸的添加能夠顯著降低美拉德反應生成的丙烯酰胺。耿志明等［24］對面團配方及工藝條件對燒餅中丙烯酰胺形成的影響進行了研究。結果表明，面團發酵的前0.5 h，丙烯酰胺含量隨發酵時間的延長而增加（從60.2μg／kg增至95.4μg／kg），之后，丙烯酰胺含量呈緩慢下降趨勢，發酵1 h時丙烯酰胺含量降至88.5μg／kg；面團中添加0～5%的蔗糖，丙烯酰胺含量隨蔗糖添加量的增加而增加（從98.0μg／kg增至139.6μg／kg）；面團添加0～2%的食鹽，丙烯酰胺含量隨食鹽添加量的增加而減少（從100.8μg／kg降至67.7μg／kg）；在210℃烘烤12 min時丙烯酰胺含量為134.2μg／kg，而180 ℃ 烘烤20 min時丙烯酰 胺 含 量 為90.8μg／kg。因此在面團中減少蔗糖添加量、增加食鹽添加量，并在較低溫度下適當延長烘烤時間，可以將燒餅中丙烯酰胺含量控制在較低的水平。侯詠等［25］通過建立丙烯酰胺生成的水相模型，研究了5種非還原性糖（木糖醇、甘露醇、海藻糖、蔗糖、山梨醇）對其形成的抑制作用。結果表明，除蔗糖外其它非還原糖都對丙烯酰胺的形成有抑制作用，其中海藻糖和甘露醇的抑制效果最佳，抑制率分別為60%和43%。因此可以考慮采用海藻糖和甘露醇替代部分蔗糖來制作糕點，以降低制品中丙烯酰胺的水平。

此外，添加抗氧化劑［26］，采用天冬酰胺酶處理［27］、用檸檬酸溶液［28］或乳酸菌溶液［29］浸泡處理以及調整物料中的水分［30］等均能抑制丙烯酰胺的生成。

3 苯并芘的危害及控制措施

苯并芘（benzopyrene）又稱3，4－苯并（α）芘，是一種由5個苯環構成的多環芳烴，為強致癌物，可誘發皮膚、肺和消化道癌癥，并干擾內分泌且有一定的致畸作用［31－33］。糕點在煎炸、焙烤加工過程中溫度較高，蛋白質、脂肪等有機質會發生分解、環化和聚合等化學反應，并生成苯并芘［34］。由于油脂在高溫下會生成苯并芘，因此糕點用油制油工藝中原料的烘烤、蒸炒以及油脂的精煉過程中均有可能產生苯并芘［35］；而且糕點加工設備所用的潤滑劑苯并芘含量高，普通潤滑劑中苯并芘的含量高達1 650～2 520μg／kg［36］，一旦泄漏并污染糕點，將造成嚴重后果。

目前還未見控制糕點中苯并芘水平的相關研究，但根據糕點中苯并芘的來源可從以下幾個方面加以控制：① 注意掌控煎炸、焙烤過程中的火候；② 制作油炸類糕點時，應及時更換煎炸用油；③ 定期檢查機械設備，嚴防潤滑劑泄漏；④ 使用食品級潤滑油［37］。此外，嚴聃等［38］研究發現，采用0.5%Na2CO3和0.2%CMC混合溶液可以有效褪去熏干檳榔的煙垢，降低制品的苯并芘含量。因此采用該混合溶液來清洗糕點類食品的加工器皿也能降低食品與苯并芘的接觸機率。

4 鋁元素的危害及控制措施

鋁（aluminium）是一種弱神經毒微量元素，每人每周鋁的（安全）攝入量是2 mg／kg·體重［39］，過量的鋁會引起神經和代謝功能的損害［40］。據報道［41－43］，攝入人體的鋁僅有10%～15%能排泄到體外，其余部分會與人體多種蛋白質、酶等結合，影響機體的正常代謝，長期攝入會損傷大腦，引起神經系統的病變，還可能導致沉積在骨質中的鈣流失，抑制骨生成，誘發骨軟化癥等。

2011年6月，聯合國糧農組織／世界衛生組織食品添加劑聯合專家委員會（JECFA）在該委員會第74次大會上，將鋁暫定每周耐受攝入量（PTWI）修訂為每周每公斤體重2 mg，并撤銷先前執行的每周每公斤體重1 mg的PTWI。2011年中國食品安全風險評估中心參考JECFA的最新評價結果，組織專家對食品中鋁進行了風險評估，結果顯示，中國全人群平均膳食鋁攝入量低于JECFA提出的PTWI（2 mg／kg·體重／周）；但，低年齡組和高食物消費量人群膳食鋁攝入量均已超過PTWI。面粉及面制品是中國膳食中鋁的主要來源。值得注意的是中國北方地區居民，由于面食消費量高，有60%居民的鋁攝入量超過PTWI。相比之下，中國膳食鋁攝入量高于其他國家。顯示中國需要采取措施降低居民膳食鋁攝入量，以降低鋁攝入過量可能帶來的健康風險［39］。

為降低鋁對人體的危害，2013年6月中國國家衛生和計劃生育委員會［39］發布“《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—XXXX）（征求意見稿）編制說明”。該說明指出，中國食品安全風險評估中心以中國食品中含鋁食品添加劑風險評估結果為依據，對含鋁食品添加劑的使用情況進行了調研，并參照國際含鋁食品添加劑的使用情況，建議修訂9種含鋁食品添加劑的使用規定，撤銷3種含鋁食品添加劑品種及其使用規定。其中涉及糕點類食品的主要是：①硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨兩種含鋁食品添加劑使用范圍中的“小麥粉及其制品”修改為油炸面制品、面糊（如用于魚和禽肉的拖面糊）、裹粉、煎炸粉；② 撤銷含鋁食品添加劑酸性磷酸鋁鈉和硅鋁酸鈉的品種，并刪除其使用規定。

5 結束語

糕點中反式脂肪酸、丙烯酰胺、苯并芘及鋁元素主要來源于原輔料及不合理的加工工藝。因此，研究者從這兩方面入手對降低糕點中危害物水平的控制措施進行了深入研究，也取得了諸多成果，而且中國政府也出臺了相關法律、法規來保障糕點類食品的質量安全。但由于目前中國糕點加工業仍以小企業和家庭作坊為主，企業從業人員綜合素養相對較低，因此在今后的一段時期內糕點類食品的質量安全性問題仍將存在。但隨著人們法律意識的提高以及中國食品安全法制體系的健全和落實，這一問題有望得以得以解決。目前學者對降低糕點生產過程中鋁水平的研究甚少，今后應加強此方面的研究，同時也應注重其安全替代品的相關研究。

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