文档介绍：食品中丙烯酰胺污染研究进展
周宇朱圣陶审校
苏州大学放射医学与公共卫生学院营养与食品卫生学教研室 215007
丙烯酰胺(acrylamide,AA),分子式CH2CHCONH2,为白色透明片状晶体,,,熔点84~85℃,沸点125℃,可溶于水、乙醇等,遇热稳定,室温下可升华,易聚合和共聚。其聚合物聚丙烯酰胺广泛用于纺织、化工、冶金等行业,也可用于水处理中的絮凝剂。过去研究较多的是丙烯酰胺对职业性暴露人群的危害,且危害通常以神经系统损伤为主,其入侵途径主要通过皮肤进入人体。但2002年4月瑞典国家食品局和斯德哥尔摩大学科学家公布的研究结果却引起了全球的极大关注。他们发现在炸薯条、面包等经高温处理的食品中广泛存在较高水平的丙烯酰胺。如果该研究结果得到确认,即意味着丙烯酰胺可通过消化道进入人体,对非职业性暴露人群有潜在性危害。随后,世界各国的科学家对食品中丙烯酰胺的形成机制、不良反应、检测方法以及人群暴露水平等各个方面进行了深入研究,取得了重大突破。本文对该项研究的最新进展作一综述如下。
丙烯酰胺在食品中的分布
继瑞典科学家检测了食品中丙烯酰胺含量之后,英国
、挪威、美国、瑞士、加拿大等国也公布了相近的检测结果,从而使瑞典科学家的研究结果得到了确认。各国的检测结果显示,丙烯酰胺在油炸、烘烤等高淀粉的食品(如:炸薯片、炸薯条、饼干、面色、早餐谷类食品等)中含量较高,而在鱼、肉、啤酒以及蒸煮食品中含量较低【1-3】。其中,以炸薯片中含量最高,平均达1312µg/kg【4,5】。最近,德国科学家又有报道称在一些婴儿食品中发现较高的丙烯酰胺,有的含量甚至两倍于炸薯条。
2、食品中丙烯酰胺的形成机制
加拿大科学家首先提出天冬酰胺与还原糖在高温下反应可生成丙烯酰胺,随后Mottram与Stadler等【6,7】在同一期«Nature»杂志上分别详细阐述了通过美拉德反应(Maillard Reaction)形成丙烯酰胺的机制。Mottram指出美拉德反应的中间产物希夫(Schiff)碱经过Amadori重排生成Amadori产物,继而脱水脱氢生成含有羰基的产物,天冬酰胺在这些含有羰基的分子存在下通过Strecker降解机制脱羧脱氨后生成丙烯酰胺。同时他还得出温度达120℃以上时方有丙烯酰胺生成,且随温度升高,生成量增加,到170℃达最高量,随后下降,185℃以上检测不到丙烯酰胺。此外,也有人指出希夫碱经过分子内环化反应生成唑烷酮后脱羧形成脱羧Amadori产物,该产物的C-N键在高温下断裂也可生成丙烯酰胺
【8】。Zyzak更近一步指出游离的天冬酰胺和游离的还原糖是丙烯酰胺形成的基础。但也有学者通过研究发现,炸薯条中的丙烯酰胺在其形成过程中无氧化现象,认为单独的美拉德反应并不是形成丙烯酰胺的唯一途径【9】。尽管目前对丙烯酰胺的形成机制有了初步的认识,但其形成与温度、时间、含水量等因素间存在复杂的关系,有必要做进一步研究【10】。
3、丙烯酰胺的毒理学和致癌性研究
丙烯酰胺对神经系统具有毒害作用已被广泛认可,它能与神经系统中蛋白质巯基结合,抑制轴索与轴浆运输有关的酶,使轴索肿胀变性,轴浆运输障碍和后雪旺细胞变性,最终导致髓鞘变性、脱失。从而使大脑皮质、小脑、视丘等部位产生不同程度的损害。除此之外,Besar