各種添加物對食品中丙烯酰胺的影響

周媛，吳岳，許蕊，閆瑞霞，張娟，張中興

滄州醫(yī)學高等專科學校（滄州 061000）

豐富多元化的食品在給人們帶來味蕾享受的同時也引起了人們對于食品安全問題的擔憂，食品在高溫加熱過程中發(fā)生的一系列反應改變著食品色香味的同時也給健康帶來了不可低估的危害，如雜酰胺和丙烯酰胺[1]。丙烯酰胺（acrylamide，AA），俗稱“丙毒”，無味、白色的結(jié)晶有機物質(zhì)，溶于水及一些極性溶劑，如甲醇、丙酮和醚等[2]，早期主要作為生產(chǎn)聚丙烯酰胺的化工原料[3]，但國際癌癥研究機構(gòu)（IARC）在1994年將其列為Ⅱ類致癌物（Ⅱ A）即人類可能致癌物，其主要依據(jù)為丙烯酰胺在動物和人體均可代謝轉(zhuǎn)化為其致癌活性代謝產(chǎn)物環(huán)氧丙酰胺[4]，可通過口腔、皮膚或呼吸道等多種途徑進入生物體內(nèi)[5]。

2002年4月，瑞典國家食品機構(gòu)以及斯德哥爾摩大學的研究人員同時報道富含淀粉類的食品，如土豆制品、咖啡、谷物類在高溫油炸及烘焙的加工過程中會產(chǎn)生大量的丙烯酰胺[6]，但由于其加工工藝[7-10]和測定方法不同[11-12]，各類食品中丙烯酰胺的含量范圍也較廣，僅油條這一個品種中丙烯酰胺便擁有10～4850 μg/kg的寬泛范圍[13-14]，因而由丙烯酰胺所引起的食品安全問題開始被科學家和研究者們重視起來，隨著研究的逐漸深入，許多關于食品中丙烯酰胺的形成機理以及控制措施方面的論文也被相繼報道[15-18]，其中報道最多的是如何降低食品中丙烯酰胺的控制措施，這主要包括兩個方面：一是優(yōu)化食品加工的工藝條件；二是通過添加某些物質(zhì)來減少食品中丙烯酰胺，從而降低對人體的危害程度。此次在對這些添加物不同分類的基礎上，對各種降低食品中丙烯酰胺的方法以及效果進行系統(tǒng)概述和分析，為今后研究食品中丙烯酰胺產(chǎn)生的機理及預防措施提供一定的理論參考。

1 添加添加劑對食品中丙烯酰胺的影響

1.1 氨基酸對食品中丙烯酰胺的影響

2006年人們發(fā)現(xiàn)了某些氨基酸對于食品中丙烯酰胺的形成具有一定的抑制作用，同年歐仕益等[19]研究發(fā)現(xiàn)，如果在油炸前用0.1%的L-半胱氨酸浸泡土豆片，則油炸后的土豆片中丙烯酰胺能顯著減少，而將半胱氨酸的質(zhì)量分數(shù)提高至0.3%時，成品油炸薯片中則不再能檢測出丙烯酰胺，而劉曉燕等[20]綜合考慮到薯片的感官性狀和丙烯酰胺質(zhì)量分數(shù)，研究發(fā)現(xiàn)油炸前浸泡薯片的最佳L-半胱氨酸液的質(zhì)量分數(shù)為0.3%，而此時其對丙烯酰胺的抑制率為77.77%；在丙烯酰胺的形成機理的研究中，于淼等[21]研究發(fā)現(xiàn)當半胱氨酸與丙烯酰胺物質(zhì)的量比為1.5∶1時，于160 ℃反應30 min，丙烯酰胺消除率高達99.4%，這一結(jié)論與年蔡蕓[22]在等摩爾的天冬酰胺/葡萄糖模擬體系中加入L-半胱氨酸和L-半胱氨酸鹽酸鹽得到了驗證。

除了L-半胱氨酸外，已經(jīng)報道的可以影響丙烯酰胺的還有其他的氨基酸種類，于淼等[21]研究了甘氨酸、L-谷氨酰胺、L-谷氨酸、L-賴氨酸、L-天冬氨酸和L-天冬酰胺對于丙烯酰胺的消除作用，結(jié)果表明賴氨酸和甘氨酸對丙烯酰胺有較好的消除效果，且其消除率會隨著氨基酸添加量的增加而提高，二者在與丙烯酰胺物質(zhì)的量比為5∶1的條件下，其對于丙烯酰胺消除率分別為66.7%和70.4%。

1.2 其他添加劑對食品中丙烯酰胺的影響

歐仕益等[19]在尋找抑制油炸薯片中丙烯酰胺的方法時，研究了兒茶素、阿魏酸、VC、NaHSO3及CaCl2幾種添加劑對丙烯酰胺的抑制作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)土豆片在油炸前若采用0.1%的NaHSO3或0.3%的CaCl2溶液進行浸泡，則成品中丙烯酰胺能顯著減少，當CaCl2溶液的質(zhì)量分數(shù)增加至0.5%時，油炸薯片中則檢測不到丙烯酰胺，而兒茶素、阿魏酸、VC幾種抗氧化劑并未表現(xiàn)出明顯的抑制作用，隨后張赟彬等[23]在研究降低油條中丙烯酰胺的措施時，同樣發(fā)現(xiàn)CaCl2可以在一定程度上抑制丙烯酰胺的生成而VC作用不大。劉曉燕等[20]還研究了茶多酚、藍莓花色苷、檸檬酸對丙烯酰胺的抑制作用，但遺憾的是這三種抗氧化劑表現(xiàn)均不佳。

2 添加植物提取物對食品中丙烯酰胺的影響

植物提取物是由植物進行精煉提純而成的，比如黃酮類化合物、香豆素、阿魏酸等，它們都具有一定抗氧化活性，能夠降低食品中的毒素水平[24-25]。近年來，對于通過在食品中添加植物提取物來降低其丙烯酰胺的方法多有報道，其種類主要可以分為香辛料提取物、果蔬類提取物和谷豆類提取物。

2.1 香辛料提取物

Mohammad等[26]把茴香、薄荷和姜黃的提取物凍干后按一定比例加入皮塔面包中，結(jié)合優(yōu)化的烘烤工藝，不僅可降低皮塔面包中丙烯酰胺，而且會提高其感官品質(zhì)。同理，Yang等[27]將1%的生姜粉加入餅干，Ricardo等[28]把皮坤胡辣椒提取物（吡喹椒油性樹脂）添加到大豆油，Mi?kiewicz等[29]和Hedegaard等[30]把迷迭香提取物加入酥油曲奇，Morales等[31]和Ciesarová等[32]把肉桂和牛至提取物加入油炸土豆中，均發(fā)現(xiàn)這些高溫加工的食品中丙烯酰胺濃度有所降低；李金旺[33]發(fā)現(xiàn)大蒜提取物中有效降低薯條中丙烯酰胺的成分為大蒜素，其對丙烯酰胺的抑制率最高達41%；Ciesarová等[32]將多香果提取物加入薯條中，發(fā)現(xiàn)其對丙烯酰胺的抑制率高達75%。

2.2 果蔬類提取物

基于石榴提取物中多酚類物質(zhì)的抗氧化性，Mahin等[34]將石榴皮提取物加入葵花籽油，Enas等[35]將石榴花提取物添加到甜甜圈中，發(fā)現(xiàn)二者對各自食品中丙烯酰胺的抑制率分別為54%和11.8%。Xu等[36]和Yu等[37]在棕櫚油中添加0.05%的親脂原花色素（葡萄籽提取物），油炸出的薯條中丙烯酰胺濃度最高可降低84.7%。對于油炸薯片，伍淑婕等[38]和蔡文[39]分別加入了荸薺皮和柑橘皮提取物，二者對薯片中丙烯酰胺的抑制率分別為17.14%和62.20%。除了水果以外，蔬菜提取物中也含有可以抑制丙烯酰胺的成分，Zhang等[40]和管玉格等[41]發(fā)現(xiàn)當在炸面包時加入1 g/kg的竹葉提取物，其對丙烯酰胺的抑制率高達82.9%；Fu等[42]發(fā)現(xiàn)若在面包中添加來自綠茶的（-）-表沒食子兒茶素沒食子酸酯，其中的丙烯酰胺濃度可降低37%。

2.3 谷豆類提取物

Jing等[43]發(fā)現(xiàn)苦蕎麥種子和麥芽的提取物可將面包中的丙烯酰胺濃度降低23.5%和27.3%，歐陽燕林等[44]和趙莉等[45]發(fā)現(xiàn)黑花生衣的提取物特別是原花青素對油炸馬鈴薯體系中的丙烯酰胺的抑制率最高可達60.63%；Qi等[46]、張永菊[47]和劉樹萍等[48]發(fā)現(xiàn)高粱麩皮和紫麥麩皮提取物也可在一定程度上降低油炸薯條中的丙烯酰胺。

3 添加食物對食品中丙烯酰胺含量的影響

通過直接添加食物本身來降低丙烯酰胺，其最大的優(yōu)點是工藝簡單，而且可以避免食物的浪費，成本低廉。蔡蕓[22]發(fā)現(xiàn)小扁豆、綠豆、黃豌豆、黃豆和黑豆5種豆類的全豆粉在模擬體系對丙烯酰胺的抑制率分別為10.3%，16.5%，21.0%，47.4%和54.9%，而鷹嘴豆和青豌豆的全豆粉對丙烯酰胺的形成卻有一定的促進作用；周媛等[49]發(fā)現(xiàn)在油條制作過程中，利用膠體磨技術將黃豆和胡蘿卜直接磨漿制作面團進行油炸，所得油條中丙烯酰胺的降低率分別為46.4%和39.0%，而如果按比例同時添加二者（14.2%大豆、16.7%胡蘿卜），則丙烯酰胺的降低率可達54.6%。

4 結(jié)語

近年來，為了降低高溫加工食品中的丙烯酰胺，在優(yōu)化加工工藝的同時，研究者們在添加物方面則傾注了更多的精力。從已經(jīng)報道的文獻來看，除了茶多酚、藍莓花色苷、檸檬酸和VC表現(xiàn)不佳之外，其余的添加物均起到了一定的抑制效果，而且有些添加物按一定比例使用時對丙烯酰胺的抑制具有協(xié)同作用，但這其中也反映出了一些問題：首先，由于食品的種類不同以及測定方法的差異，各種添加物對于丙烯酰胺的抑制率無法進行統(tǒng)一的比較；其次，許多植物提取物的核心抑制成分以及抑制機理尚不明確，需要進一步進行研究。