食品加工過程產生的有害化學物質對人體的危害及預防措施

◎ 李彩俠

（黑龍江工業學院，黑龍江 雞西 158100）

隨著我國經濟的發展和人們生活水平的提高，食品的數量和種類日益豐富，如何提高食品的質量和安全性成為日益突出的問題[1-3]。食品應具備含有人體需要的各種營養成分及無毒無害等基本特征。但現實生活中，食品在加工過程中，其營養成分經過炒制、煎炸等高溫烹飪加工后會產生大量有害化學物質，人們食用后會嚴重危害身體健康[4-6]。本文將重點論述食品在加工過程中的幾種常見有害化學物質來源以及對人體的危害，并提出有效預防措施，以期為食品安全方面提供一定的理論參考價值。

1 N-亞硝基化合物

1.1 食品中N-亞硝基化合物的來源

食品中N-亞硝基化合物的主要來源方式有兩種。①由于食品中含有豐富的脂肪、蛋白質以及人體所必需的氨基酸，這些營養物質在烘焙、煎炸、腌制等加工過程中，其內部會產生一定數量的N-亞硝基類化合物。②食品中的蛋白質、氨基酸等營養物質被人體吸收后，會在體內胃液環境中自行合成N-亞硝基類物質，進而對人體造成傷害。因此，食品中亞硝基類化合物的來源方式主要包括食品加工過程中產生和內源性的自行合成。迄今為止，人們已發現300 余種亞硝基化合物，且大多數亞硝基化合物對人體都具有致癌作用。其中，硝酸鹽和亞硝酸鹽是最常見的兩類N-亞硝基化合物，在自然界中廣泛存在。

1.2 食品中N-亞硝基化合物對人體的危害

亞硝基化合物種類繁多，且各類亞硝基化學毒性差距較大。按照毒性分類標準，多數亞硝基化合物屬于低毒和中等毒，個別屬于高毒和劇毒，其毒性作用機理以肝損傷較多見，其次為腎損傷、血管損傷等。1937 年FREUND 報道了亞硝基類化合物使中毒者出現中毒性肝炎和腹水，證明亞硝基類化合物不僅是肝臟的劇毒物質，也是引起肝臟腫瘤等嚴重疾病的致癌物質，同時毒理學動物實驗研究也證明，N-亞硝基化合物對人體有致癌作用。目前，各種實驗動物對N-亞硝基化合物的致癌性均無抵抗力，而且，不論經呼吸道吸入、消化道攝入以及皮下、肌內注射，還是皮膚接觸等任何一種給藥途徑都可引起實驗動物腫瘤的發生，且存在劑量-效應關系。在人類流行病學研究方面，同樣證明某些國家腫瘤發生可能與N-亞硝基化合物有關，如日本人愛吃咸菜，故其胃癌高發，而咸菜中亞硝酸鹽與硝酸鹽含量都較高。

1.3 預防N-亞硝基化合物的措施

①為防治N-亞硝基化合物對人體健康造成危害，應減少或者阻斷食品加工過程中N-亞硝基類化合物的產生。例如，在食品加工過程中人為添加酚類、維生素C、維生素E 等還原物質，對抑制和減少亞硝胺合成具有良好作用，而且不影響亞硝酸鹽的發色和抗菌作用。目前，許多國家都倡導在肉制品加工過程中添加維生素C。②在蔬菜種植過程中做到科學合理施肥，少施或者不施硝酸銨肥，采用有機肥、鉬肥、腐殖酸類肥料等，減少植物生長過程中的硝酸鹽積累，進而達到控制蔬菜中亞硝酸鹽含量累積的目的。③改善飲食方式是預防N-亞硝基化合物最有效的措施。目前，生產技術很難根本消除食品中的硝酸鹽、亞硝酸鹽。為了降低對人體的傷害，人們應養成健康飲食的習慣。例如，不吃隔夜、霉變蔬菜，盡量購買新鮮蔬菜；不食未發酵好的酸菜制品；加工泡菜時，用人工發酵取代自然發酵等。

2 丙烯酰胺

2.1 食品中丙烯酰胺的來源

丙烯酰胺是一種白色晶體化學物質，主要存在于含高碳水化合物多的食品中。淀粉類食品在高溫加工條件下最易產生丙烯酰胺，斯德哥爾摩大學研究人員報道，在一些炸薯條、炸土豆片等淀粉油炸食品中檢出丙烯酰胺，且含量超過飲用水中最大允許量的500余倍。人們對食品中丙烯酰胺形成的機理進行了大量研究，目前公認天門冬酰胺是丙烯酰胺形成的前提物質，其與帶a-羥基的羰基化合物結合會發生美拉德反應，促使大量丙烯酰胺生成，同時伴有食品顏色和風味的變化。在氨基酸中，半胱氨酸、谷氨酸、蛋氨酸等與還原糖反應也可生成丙烯酰胺。但目前研究最多的還是天門冬酰胺和還原糖的反應。

2.2 食品中丙烯酰胺對人體的危害

胡怡秀等[7]實驗結果表明丙烯酰胺屬于中等毒性物質，不同實驗動物的丙烯酰胺經口給藥LD50 均為150 ～180 mg·kg-1，其主要引起神經毒性和生殖毒性，主要表現為大腦中學習、記憶及其他認知功能區的退行性變。汪安利等[8]研究還發現，丙烯酰胺可致大鼠等多種實驗動物器官發生腫瘤，包括睪丸、腎上腺、甲狀腺和腦下垂體等。國際癌癥研究機構在1994 年將丙烯酰胺列為2 類致癌物，即人類可能致癌物，但對接觸丙烯酰胺的職業人群和因事故偶然暴露于丙烯酰胺的人群進行流行病學調查研究，均證明丙烯酰胺具有神經毒性作用，但并未證明食用含有丙烯酰胺食品與人類某種腫瘤的發生具有明顯相關性。

2.3 預防丙烯酰胺的措施

在食品加工過程中，為了有效控制丙烯酰胺化學物質的形成，將氨基酸半胱氨酸添加到面粉中，可起到攔截劑的作用，并且對食品中丙烯酰胺的形成具有抑制作用。因為天門冬酰胺是丙烯酰胺形成的重要前提物質，可采取生物、化學等方法去除食品原材料中的天門冬酰胺。同時，人們也要減少油炸、高溫食品的攝入，多食用膳食纖維含量高的食品。

3 雜環胺類化合物

3.1 食品中雜環胺類化合物的來源

目前，人們發現雜環胺類物質有20 余種，其對食品造成的污染已成為熱點研究問題。肌酸和氨基酸是食品中雜環胺形成的前體物質，其在肉類食品中普遍存在，因此肉類食品經高溫加工后可能均具有致突變性。雜環胺的形成受加工時間、溫度和前體物質含量的影響。龍尤等[9]證明肉類在煎炸烹飪前加入氨基酸，可使雜環胺生成量增加數倍。此外，高溫烹飪食品可使雜環胺產生量增多，水煮則產生量很少。

3.2 食品中雜環胺類化合物對人體的危害

加州癌癥預防研究所研究發現，高溫環境下烹調的紅肉，特別是煎紅肉可能使人體患前列腺癌的風險增加40%，這是由于在烹調紅色的肉類和家禽中會形成DNA 損傷的致癌物質，即雜環胺[10]。姚瑤等[11]實驗表明雜環胺在加入S9 混合液的Ames 實驗中具有較強的致突變性，并能引發嚙齒類動物和靈長類動物乳腺、肝臟、結腸等多種靶器官產生腫瘤。與其他化學致癌物相比，環胺類化合物的毒性較強，目前人類已發現20 多種致突變、致癌的雜環胺。

3.3 預防雜環胺類化合物的措施

在食品加工過程中，長時間高溫烤制最易形成雜環胺類化合物。因此，為了有效防止雜環胺對人體的危害，人們在日常生活中應盡量改變食品烹飪方式，減少高溫油炸食品攝入，避免食用燒焦食物，同時適當增加蔬菜、水果的攝入量。

4 多環芳烴化合物

4.1 食品中多環芳烴化合物的來源

多環芳烴化合物是指兩個以上苯環以稠環形式相連的化合物。李翠翠等[12]實驗證明食品加工過程中產生的多環芳烴屬于中等毒性或低毒物質。多環芳烴對機體損害主要是引起慢性腫瘤發生，已有20 余種多環芳烴對人類具有致癌性。肉類食品在燒烤、煙熏過程中，燃料燃燒不完全會產生大量多環芳烴，且會通過空氣等媒介污染食品。

4.2 食品中多環芳烴化合物對人體的危害

多環芳烴是煤、煙草、木材等有機物燃燒不徹底時產生的碳氫化合物，也是重要的食品污染物。日常生活中，食品經熏制、烘烤等加工后往往會產生大量的多環芳烴。食用被多環芳烴污染的食品會對人體循環系統、神經系統、呼吸系統等造成損傷以及對肝臟、腎臟造成損害。苯并芘是致癌性最強的一類多環芳烴化合物，可導致消化道癌、胃癌的發生。其通過污染食品進入人體組織內進行蓄積，嚴重危害人體 健康。

4.3 預防多環芳烴化合物的措施

①預防多環芳烴化合物的措施是減少污染以及改進食品的烤熏工藝。例如，使用純凈的食品級石蠟。食品級石蠟按用途分為食品石蠟和食品包裝石蠟。食品石蠟適用于食品和藥物組分的脫模、壓片、打光等直接接觸食品和藥物的用蠟以及食品的添加組分。食品包裝石蠟適用于與食品接觸的容器、包裝材料以及藥物封口和涂敷用蠟。采用純凈的食品級石蠟作為包裝材料可減輕食品被化學物質污染。②加強環境質量監控，減少多環芳烴對環境及食品的污染。③限制食品中苯并芘的含量。目前，我國對食品中苯并芘制訂的限量標準為熏烤動物性食品中苯并芘含 量≤5 μg·kg-1，食用油中苯并芘含量≤10 μg·kg-1。

5 結語

食品作為人們生存和發展不可缺少的要素之一，食品安全的重要意義不言而喻。通過研究發現食品加工過程中產生的N-亞硝基化合物、丙烯酰胺、雜環胺和多環芳烴等化學物質，會對人體產生神經毒性、致基因突變、致癌等多種危害作用。生活中除本文提到的預防措施外，還應從食品加工環境、食品原材料質量及食品加工管理等多方面入手，對食品加工各環節嚴格把關，才能有效保障食品安全[13-16]。