第五章_食品加工过程中产生的有害化学物质

1. 丙烯酰胺形成
丙烯酰胺的主要前体物为游离天门 冬氨酸与还原糖，二者发生Maillard
反应生成丙烯酰胺。 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
烯酰胺含量会降低。
2. 丙烯酰胺毒性
中等毒性物质。 神经毒性和生殖发育毒性。 致突变作用，丙烯酰胺的代谢产物环氧丙 酰胺是其主要致突变活性物质。 致癌作用。IARC 1994年对其致癌性进行 了评价，将丙烯酰胺列为2类致癌物（2A）
2. 氯丙醇类化合物产生过程
O H2C HC H2C O O O C O C R2 C O R3 R1 H2C OH OH + HCOOR1 + HCOOR2 + HCOOR3 OH
+3H2O
HC H2C
3. 氯丙醇的毒性
致癌性；
生殖毒性；
遗传毒性；
神经毒性
4. 控制措施
原料控制；油脂含量低或脱脂； 生产过程控制；
制定标准并加强监测
（四） 多环芳烃化合物
(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）
1.概述
蒽
菲
芘
北
指分子中包括二个或二个以上苯 环结构的碳氢化合物。
联苯
（1）非稠环型；（2）稠环型；
1. 概述 PAH是人类最早发现的致癌物。 这类化合物种类很多，最典型的
后的HCAs带正电荷与DNA形成加合物。
4. 杂环胺的致突变性
具有强烈的致突变作用，比PAHs的致 突变作用强，间接致突变物；代谢活化
后才有致突变性；
IQ和MeIQx对细菌的致突变性较强， PhIP 对哺乳动物细胞具有较强的致突 变性。
5.预防杂环胺危害的措施 增加蔬菜水果的摄入量
尽量少采用烧、烤、煎、炸等烹调
亚硝基肌红蛋白 肌红蛋白 红色
NaNO2 + CH3CHOHCOOH Mb+NO
HNO2 + CH3CHOHCOONa MbNO
6. 毒性
急性中毒，主要表现在肝脏伤损及破坏
血小板两个方面 慢性中毒，以肝硬化为主
致癌作用
致畸作用和致突变作用
致癌机理
亚硝胺为间接致癌物。亚 硝胺需在体内肝脏微粒体 R1 细胞色素P450代谢为烷基 R2 偶氮羟基化物，进而致癌。
生的游离烟碱发生反应后，产生亚硝胺。
食品霉变。 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。
4. 内源性亚硝胺的生成
5. 硝酸盐和亚硝酸盐的应用
作用机制
肉中的乳酸 亚硝基化菌 硝酸盐 亚硝酸盐 O2 抑制肉毒梭菌产生毒素 亚硝酸 NO2 NO
肌红蛋白(Mb)，血红蛋白(Hb)
方式。 制定食品中HCAs的限量标准
3. 亚硝胺的来源
自然界中的闪电、火灾、化石燃料燃烧产生 N0x，在土壤微生物的硝化作用下， 硝酸盐被还 原为亚硝酸盐； 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
人们通过食物摄入亚硝胺的主要来源是啤酒和
腌制品(腌猪肉、腌豆角等) 。
3. 亚硝胺的来源
烟草烘烤产生的氮氧化合物，与烘烤过程中产
Байду номын сангаас 2. 杂环胺的形成
食物蛋白质或某些氨基酸成分在高温下， 合成HCAs，是膳食中产生的HCAs的主要来源。 烹调时间和温度是杂环胺形成的关键因素。 PhIP在烹调的肉类食品中普遍存在，含量 最高。
不同温度、时间对油炸牛排中PhIp、MelQx含量的影响
3. 杂环胺的致癌性及其作用机制
对多种器官具有致癌性； 间接致癌物，致癌机理：N－羟基化活化
1. 杂环胺概况
杂环胺（Heterocyclic Amines，HCAs）是 在食品加工、烹调过程中由于蛋白质、氨 基酸热解产生的一类小分子有机化合物。
具有强烈的致突变作用，在多种动物的不 同组织或器官可以诱发肿瘤。
迄今为止，已发现的HCAs有20多种，其中 对动物致癌的有10种。
杂环胺分为两大组： 氨基咪唑氮芳烃类：喹啉类（IQ)、喹喔啉类（IQX)、 吡啶类（PhIP); 氨基咔啉类：α-咔啉（AαC）；δ-咔啉；γ-咔啉；
3. 控制与预防
避免过度烹饪食品。
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。
食品生产加工企业，改进食品加工工艺和
条件。
（二） 氯丙醇
1. 氯丙醇简介
氯丙醇一般指丙三醇上羟基被氯原子取代1～2个所 构成一系列同系物、同分异构体总称。
在实际生产中，大量产生的是3-MCPD，少量产生的
是1,3-DCP，2,3一DCP及2一MCPD。
H2C HC CH2 OH OH Cl H2C HC CH2 OH Cl OH H2C HC CH2 Cl OH Cl H2C HC CH2 OH Cl Cl
3-MCPD
2-MCPD
1,3-DCP
2,3-DCP
1. 氯丙醇类化合物产生过程
水解蛋白质是用浓盐酸在109℃下回流酸解， 为了提高氨基酸得率，加入过量盐酸，若原料 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 一系列氯丙醇类化合物。
R－N＝N－OH
R1 NH + HNO2 N-N=O R2
（仲胺）
（前致癌物）
N-N=O
亚硝酰胺为直接致癌物。 亚硝酰胺类化合物水解生 成烷基偶氮羟基化物，对 接触部位直接致癌。
R1
R1 NH + HNO2
R2CO
R2CO （终致癌物）
(酰胺)
7. 控制措施
防止食物霉变以及其他微生物污染 控制食品加工中硝酸盐及亚硝酸盐的使用量 施用钼肥，降低硝酸盐含量 增加维生素C摄入量，生素C有阻断亚硝基化的 作用；
食品生产加工、烹调过 程生成的污染物
丙烯酰胺； 氯丙醇；
亚硝基类化合物；
多环芳烃类化合物； 杂环胺类化合物。
（一） 丙烯酰胺
1. 丙烯酰胺形成
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(120C 以上)烹 调过程中形成。140-180℃为生成的最
佳温度
但咖啡除外，在焙烤后期反而下降。
（三）N-亚硝基化合物
1. 分类、结构特点及理化性质
亚硝胺是在加工和干燥过程中由硝酸盐和仲胺反
应产生。
R1 R2
N N O
R1和R2为烷基、芳烷基、芳基时，称为亚硝胺； 当R1(或R2)为酰基,R2(或R1) 为烷基或芳烷基时， 称为亚硝酰胺。
2. 亚硝胺类物质的性质
N-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，易溶于有机溶 剂，在碱性和中性环境中稳定。 N-亚硝酰胺化学性质活泼，在酸性或碱 性环境中不稳定。
致突变作用，B(a)P是一类间接致
突变物 致畸作用：胚胎畸形、死胎、流产
4. 预防PAH危害的措施
控制环境（空气、水）污染，防止食品受到 PAH的污染。 改进烟熏、烘烤等加工工艺。 避免采用高温煎炸方式，油温控制在200℃以 下。 制订食品B(a)P的允许含量标准
（五）杂环胺类化合物
是3,4—苯并芘 ，即苯并(a)芘（以
BaP表示）.
2.食品中的PAHS来源
(煤)烟尘的污染，工业三废的污染；有机 物不完全燃烧，废气中的PAHs随灰尘降落到 农作物或土壤中，农作物吸收造成污染。 食品烹调过程：熏制 ，烘烤油炸。 脂肪热解或热聚
植物和微生物可合成微量多环芳烃
3. 苯并(a)芘的危害 致癌作用