食品中丙烯酰胺的含量調(diào)查研究

李向麗，李 蓉，楊公明，張延杰，李雙宜，陳麗斯，黃偉蓉(．華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州 062;2．中炬高新技術(shù)實(shí)業(yè)(集團(tuán))股份有限公司，廣東中山 2837;3．中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東中山 2836;．中山出入境檢驗(yàn)檢疫局，廣東中山 2803;．咀香園健康食品(中山)有限公司，廣東中山 2837)

丙烯酰胺(Acrylamide)自2002年被人們發(fā)現(xiàn)在多種食品尤其是淀粉類食品的高溫加工過(guò)程中產(chǎn)生，食品中丙烯酰胺問(wèn)題立刻引起全球普遍關(guān)注［1－2］。大量試驗(yàn)表明:丙烯酰胺對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物具有神經(jīng)、生殖、遺傳毒性和致癌性［3－4］;對(duì)人體具有神經(jīng)毒性，雖然沒(méi)有研究表明丙烯酰胺暴露水平和人類癌癥之間的必然聯(lián)系，但不排除丙烯酰胺是一種潛在致癌物［5］。

從2002年至今，全世界各國(guó)大量研究主要針對(duì)丙烯酰胺在食品中的檢測(cè)方法、丙烯酰胺的抑制技術(shù)和生成機(jī)理等領(lǐng)域［6］。而對(duì)食品中丙烯酰胺的含量調(diào)查多集中在油炸類、烘烤谷物類、速溶咖啡及各類茶葉［7－8］，而對(duì)具有中國(guó)特色的月餅和以蛋白質(zhì)含量豐富的豆類為原料生產(chǎn)的特色食品未有較多報(bào)道［9］。

研究各種食品中丙烯酰胺的含量，利于探討食品中丙烯酰胺的形成機(jī)理，進(jìn)而抑制、降低丙烯酰胺的含量，同時(shí)為人群丙烯酰胺的食源性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供參考數(shù)據(jù)。因此，該研究除了對(duì)中山市商超中銷售的常見(jiàn)油炸、焙烤和膨化類食品進(jìn)行調(diào)查外，特別對(duì)具地方特色的食品廣式月餅和杏仁餅進(jìn)行丙烯酰胺的含量調(diào)查。

由于食品的組成不同，生產(chǎn)工藝差異較大，丙烯酰胺的分析方法對(duì)樣品中含量的準(zhǔn)確性起到至關(guān)重要的作用。因此，筆者在總結(jié)已有先進(jìn)方法的基礎(chǔ)上［10－11］，建立一種簡(jiǎn)便快捷的液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)食品中丙烯酰胺的含量［12］。對(duì)市面銷售的面包、蛋糕、餅干、薯片、薯?xiàng)l、麻花、廣式月餅、杏仁餅等三大類97份食品進(jìn)行丙烯酰胺含量調(diào)查，為進(jìn)一步了解食品中丙烯酰胺的形成機(jī)理，抑制食品中丙烯酰胺的含量，也為人群丙烯酰胺的食源性暴露評(píng)估提供可靠數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1．1 主要儀器與試劑 TSQ Quantum Access高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀(ESI源)，美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司;GM200刀式搗磨儀，德國(guó)Retsch公司;Laborota 4003旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，美國(guó)Heidolph公司;Trubo VapII全自動(dòng)濃縮儀，美國(guó)Caliper公司;Milli-Q超純水系統(tǒng)，美國(guó)Millipore公司;Sorvall ST40臺(tái)式離心機(jī)，美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司;575DAE超聲波清洗儀，美國(guó)Crest公司;MMV-1000W分液漏斗振蕩器，日本Eyela公司。

丙烯酰胺(純度＞99%)、13C3-丙烯酰胺(純度＞98%)，德國(guó) Dr．Ehrenstorfer公司;Cleanert SLE固相萃取柱(14．5 g/60 ml)，博納艾潔爾公司;0．45 μm水系針筒式微孔濾膜過(guò)濾器，上海安譜公司;試劑除注明外均為分析純;試驗(yàn)用水為GB/T6682規(guī)定的一級(jí)水，甲醇(色譜純)、正己烷(色譜純)、乙酸乙酯(色譜純)、正己烷和乙酸乙酯均重蒸后使用，硫酸銨、無(wú)水硫酸鈉(400℃，烘烤4 h)。

1．2 標(biāo)準(zhǔn)配制 丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1 000 mg/L)，13C3-丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1 000 mg/L):準(zhǔn)確稱取丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)品和內(nèi)標(biāo)物13C3-丙烯酰胺，用甲醇溶解并定容，使丙烯酰胺濃度為1 000 mg/L，置－20℃冰箱中保存。

分別稱取適量的丙烯酰胺和13C3-丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇溶解定容于100 ml容量瓶，使丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液濃度為100 μg/ml，13C3-丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液濃度為 10 μg/ml。

丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)工作液:準(zhǔn)確移取適量100 μg/ml的丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液，用0．1%甲酸溶液梯度稀釋，配制為適當(dāng)質(zhì)量濃度10、50、100、500、1 000、3 000 ng/ml的標(biāo)準(zhǔn)工作液，標(biāo)準(zhǔn)工作液含內(nèi)標(biāo)質(zhì)量濃度為100 ng/ml。現(xiàn)用現(xiàn)配。

1．3 樣品的采集與制備

1．3．1 樣品采集。廣式月餅、杏仁餅、餅干、面包、蛋糕、薯?xiàng)l、薯片等焙烤、油炸、膨化類食品均購(gòu)自當(dāng)?shù)厣坛?/p>

1．3．2 樣品的提取。樣品經(jīng)刀式搗磨儀研磨粉碎，準(zhǔn)確稱取試樣1．000 g，加入10 μg/ml內(nèi)標(biāo)工作溶液13C3-丙烯酰胺10 μl，再加入超純水 10 ml，振搖30 min 后，于4 500 r/min 離心10 min，取上清液待凈化。

1．3．3 樣品的凈化。上清液中加硫酸銨15 g，振蕩10 min，使其充分溶解，于4 500 r/min離心10 min，取出全部上清液上Cleanert SLE-SPE(14．5 g/60 ml)硅藻土柱，用70 ml正己烷淋洗，控制流速為2 ml/min，棄去正己烷淋洗液。用70 ml乙酸乙酯洗脫丙烯酰胺，控制流速為2 ml/min，收集乙酸乙酯洗脫溶液，并在45℃水浴中減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干，用乙酸乙酯洗滌蒸發(fā)瓶殘?jiān)?次(2、1、1 ml)，并將其轉(zhuǎn)移至已加入1．0 ml 0．1%甲酸溶液的試管中，渦旋振蕩。在45℃氮吹濃縮至1．0 ml以下，用0．1%甲酸溶液定容1．0 ml，渦旋振蕩，過(guò)0．45 μm水相濾膜過(guò)濾，待LC-MS/MS測(cè)定。

1．4 HPLC-MS/MS 色譜柱為 AtlantisTMdC18柱(5 μm、2．1 mm I．D．×150 mm)，預(yù)柱:C18保護(hù)柱(5 μm、2．1 mm I．D．×30 mm);流動(dòng)相:甲醇 － 水(含 0．1%的甲酸)(10∶90，V/V)，流速:0．2 ml/min，進(jìn)樣體積:10 μl，柱溫:30 ℃。采用三重四極/離子阱串聯(lián)質(zhì)譜儀。

電離方式:ESI(+);噴霧電壓:4 000 V;鞘氣壓力:275．79 kPa;輔助氣壓力:34．47 kPa;金屬毛細(xì)管溫度:350℃;掃描方式:選擇反應(yīng)監(jiān)控MRM模式。

分別選取離子對(duì)質(zhì)荷比(m/z)為72．20 ＞55．40和75．20＞58．40做為丙烯酰胺及其內(nèi)標(biāo)的定量離子，質(zhì)荷比(m/z)72．20＞44．50做定性離子，以保留時(shí)間和各對(duì)離子的響應(yīng)強(qiáng)度比例作為定性標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)標(biāo)法定量，計(jì)算樣品中丙烯酰胺的含量。

1．5 統(tǒng)計(jì)分析 采用Excel 2003 for Windows及SPSS 10．0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，均數(shù)之間比較采用t檢驗(yàn)或方差分析。

2 結(jié)果與分析

由于丙烯酰胺具有極強(qiáng)的水溶性，國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)為液相色譜與質(zhì)譜串聯(lián)分析法是食品中微量組分丙烯酰胺檢測(cè)的理想方法。該研究結(jié)合美國(guó)食品及藥物管理局(FDA)發(fā)布的食品中丙烯酰胺定量檢測(cè)方法和我國(guó)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009．204 －2014［13］進(jìn)行適當(dāng)修改，建立了焙烤、油炸、膨化類食品中丙烯酰胺HPLC/MS/MS測(cè)定方法［12］。

2．1 方法的可靠性 該研究采用國(guó)際上公認(rèn)的以13C為內(nèi)標(biāo)的HPLC/MS/MS檢測(cè)方法，該方法檢測(cè)靈敏度高，丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖及出峰時(shí)間見(jiàn)圖1，質(zhì)譜圖見(jiàn)圖2。標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍為 10 ～3 000 ng/ml，檢出限(LOD，S/N=3)為 1．0 μg/kg，定量限(LQD，S/N ＞10)為 10．0 μg/kg。添加水平是10 ～1 000 μg/kg，回收率為 93．78% ～99．15%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為 1．5% ～1．8%。

圖1 丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)品及內(nèi)標(biāo)色譜

2．2 樣品測(cè)定

2．2．1 不同食品丙烯酰胺含量。該研究以南方特色焙烤食品廣式月餅和中山地方特產(chǎn)杏仁餅為主要調(diào)查對(duì)象，并對(duì)各大超市中銷售的常見(jiàn)餅干、蛋糕、薯?xiàng)l、薯片等居民消費(fèi)普遍的3類焙烤、膨化、油炸食品共97份樣品進(jìn)行調(diào)查。測(cè)定結(jié)果顯示(表1)，不同類食品及同一類食品不同加工方法結(jié)果差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0．05)，含量最高的是薯片和餅干，最高可達(dá)2 939．53 μg/kg，中山特色食品杏仁餅系列食品中丙烯酰胺含量普遍最低，最高含量46．68 μg/kg，相比其他焙烤類食品低，這與它的焙烤溫度相對(duì)較低、焙烤時(shí)間較短等生產(chǎn)工藝有一定的關(guān)系。

圖2 丙烯酰胺質(zhì)譜

表1 市售焙烤、膨化和油炸類食品中丙烯酰胺的含量

3 結(jié)論

該研究采用國(guó)際上公認(rèn)的以13C為內(nèi)標(biāo)的HPLC/MS/MS檢測(cè)方法，具有準(zhǔn)確、可靠的特點(diǎn)，適于食品中丙烯酰胺的實(shí)際檢測(cè)。

國(guó)內(nèi)外大量研究普遍認(rèn)為，天門冬酰胺和還原糖在高溫加熱過(guò)程中發(fā)生美拉德反應(yīng)是生成丙烯酰胺的主要途徑。食品加熱到120℃以上即可發(fā)現(xiàn)丙烯酰胺的生成，加工方式對(duì)丙烯酰胺的產(chǎn)生影響很大［14］。我國(guó)對(duì)食品中丙烯酰胺的監(jiān)測(cè)主要集中在炸薯?xiàng)l等高溫加工的馬鈴薯類產(chǎn)品，對(duì)焙烤食品的關(guān)注和研究不多［15］，尤其是廣東地區(qū)對(duì)廣式焙烤食品的監(jiān)測(cè)研究更是少有報(bào)道。該研究選用中山市商超銷售和進(jìn)出口中的三大類97份食品尤其是廣東地區(qū)居民喜愛(ài)的傳統(tǒng)食品廣式月餅和中山特色食品杏仁餅進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，調(diào)查的食品普遍含有丙烯酰胺，部分食品因其加工方式不同，丙烯酰胺的含量較高，如薯片，12種樣品，平均含量達(dá)1 289 μg/kg。中山杏仁餅是由剛萌芽(富含多種維生素)的綠豆為原料加工而成外形似杏仁的地方特色食品，加工過(guò)程中焙烤溫度較低、時(shí)間相對(duì)較短，生成丙烯酰胺的含量明顯低于其他焙烤、油炸和膨化食品，是一種十分安全、營(yíng)養(yǎng)的特色食品。所調(diào)查的進(jìn)口食品中，選取在中山銷量良好的11種焙烤和膨化類食品為代表，其中不同批次的同一種食品含有的丙烯酰胺存在一定的差異，某藍(lán)罐燕麥藍(lán)莓曲奇餅干的丙烯酰胺含量最高，為609．24μg/kg，比另一批次的某藍(lán)罐曲奇(31．18 μg/kg)高近20倍，丙烯酰胺的含量存在這么大的差異，可能是燕麥藍(lán)莓曲奇和小麥曲奇因原材料不同，制作工藝的不同引起的，也可能是不同批次生產(chǎn)工藝有差異引起的。

2005年，我國(guó)衛(wèi)生部發(fā)布公告，警告公眾關(guān)注食品中的丙烯酰胺，呼吁采取措施減少食品中的丙烯酰胺含量，確保食品的安全性。建議食品生產(chǎn)加工企業(yè)，改進(jìn)食品加工工藝和條件，研究減少食品中丙烯酰胺的可能途徑，探討優(yōu)化我國(guó)食品工業(yè)生產(chǎn)、家庭食品制作中食品配料、加工烹飪條件，探索降低乃至可能消除食品中丙烯酰胺的方法，以盡可能地減少丙烯酰胺可能導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)。2006年，衛(wèi)生部發(fā)布《食品中丙烯酰胺的危險(xiǎn)性評(píng)估》的報(bào)告，再次強(qiáng)調(diào)居民改變吃含丙烯酰胺高的食品，以減少丙烯酰胺對(duì)居民的健康危害。因此，為了減少丙烯酰胺對(duì)國(guó)民健康的危害，應(yīng)加強(qiáng)膳食中丙烯酰胺的監(jiān)測(cè)與控制，改進(jìn)食品加工工藝和條件，研究食品加工過(guò)程中丙烯酰胺抑制和消除的技術(shù)。不僅我國(guó)國(guó)內(nèi)有必要制定丙烯酰胺限量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也要嚴(yán)把國(guó)門，建立一套丙烯酰胺的檢測(cè)和限量標(biāo)準(zhǔn)，限制國(guó)內(nèi)外同類食品中丙烯酰胺的含量，為居民的健康飲食保駕護(hù)航。

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