各种添加物对食品中丙烯酰胺的影响

周媛，吴岳，许蕊，闫瑞霞，张娟，张中兴

沧州医学高等专科学校（沧州 061000）

丰富多元化的食品在给人们带来味蕾享受的同时也引起了人们对于食品安全问题的担忧，食品在高温加热过程中发生的一系列反应改变着食品色香味的同时也给健康带来了不可低估的危害，如杂酰胺和丙烯酰胺[1]。丙烯酰胺（acrylamide，AA），俗称“丙毒”，无味、白色的结晶有机物质，溶于水及一些极性溶剂，如甲醇、丙酮和醚等[2]，早期主要作为生产聚丙烯酰胺的化工原料[3]，但国际癌症研究机构（IARC）在1994年将其列为Ⅱ类致癌物（Ⅱ A）即人类可能致癌物，其主要依据为丙烯酰胺在动物和人体均可代谢转化为其致癌活性代谢产物环氧丙酰胺[4]，可通过口腔、皮肤或呼吸道等多种途径进入生物体内[5]。

2002年4月，瑞典国家食品机构以及斯德哥尔摩大学的研究人员同时报道富含淀粉类的食品，如土豆制品、咖啡、谷物类在高温油炸及烘焙的加工过程中会产生大量的丙烯酰胺[6]，但由于其加工工艺[7-10]和测定方法不同[11-12]，各类食品中丙烯酰胺的含量范围也较广，仅油条这一个品种中丙烯酰胺便拥有10～4850 μg/kg的宽泛范围[13-14]，因而由丙烯酰胺所引起的食品安全问题开始被科学家和研究者们重视起来，随着研究的逐渐深入，许多关于食品中丙烯酰胺的形成机理以及控制措施方面的论文也被相继报道[15-18]，其中报道最多的是如何降低食品中丙烯酰胺的控制措施，这主要包括两个方面：一是优化食品加工的工艺条件；二是通过添加某些物质来减少食品中丙烯酰胺，从而降低对人体的危害程度。此次在对这些添加物不同分类的基础上，对各种降低食品中丙烯酰胺的方法以及效果进行系统概述和分析，为今后研究食品中丙烯酰胺产生的机理及预防措施提供一定的理论参考。

1 添加添加剂对食品中丙烯酰胺的影响

1.1 氨基酸对食品中丙烯酰胺的影响

2006年人们发现了某些氨基酸对于食品中丙烯酰胺的形成具有一定的抑制作用，同年欧仕益等[19]研究发现，如果在油炸前用0.1%的L-半胱氨酸浸泡土豆片，则油炸后的土豆片中丙烯酰胺能显著减少，而将半胱氨酸的质量分数提高至0.3%时，成品油炸薯片中则不再能检测出丙烯酰胺，而刘晓燕等[20]综合考虑到薯片的感官性状和丙烯酰胺质量分数，研究发现油炸前浸泡薯片的最佳L-半胱氨酸液的质量分数为0.3%，而此时其对丙烯酰胺的抑制率为77.77%；在丙烯酰胺的形成机理的研究中，于淼等[21]研究发现当半胱氨酸与丙烯酰胺物质的量比为1.5∶1时，于160 ℃反应30 min，丙烯酰胺消除率高达99.4%，这一结论与年蔡芸[22]在等摩尔的天冬酰胺/葡萄糖模拟体系中加入L-半胱氨酸和L-半胱氨酸盐酸盐得到了验证。

除了L-半胱氨酸外，已经报道的可以影响丙烯酰胺的还有其他的氨基酸种类，于淼等[21]研究了甘氨酸、L-谷氨酰胺、L-谷氨酸、L-赖氨酸、L-天冬氨酸和L-天冬酰胺对于丙烯酰胺的消除作用，结果表明赖氨酸和甘氨酸对丙烯酰胺有较好的消除效果，且其消除率会随着氨基酸添加量的增加而提高，二者在与丙烯酰胺物质的量比为5∶1的条件下，其对于丙烯酰胺消除率分别为66.7%和70.4%。

1.2 其他添加剂对食品中丙烯酰胺的影响

欧仕益等[19]在寻找抑制油炸薯片中丙烯酰胺的方法时，研究了儿茶素、阿魏酸、VC、NaHSO3及CaCl2几种添加剂对丙烯酰胺的抑制作用，结果发现土豆片在油炸前若采用0.1%的NaHSO3或0.3%的CaCl2溶液进行浸泡，则成品中丙烯酰胺能显著减少，当CaCl2溶液的质量分数增加至0.5%时，油炸薯片中则检测不到丙烯酰胺，而儿茶素、阿魏酸、VC几种抗氧化剂并未表现出明显的抑制作用，随后张赟彬等[23]在研究降低油条中丙烯酰胺的措施时，同样发现CaCl2可以在一定程度上抑制丙烯酰胺的生成而VC作用不大。刘晓燕等[20]还研究了茶多酚、蓝莓花色苷、柠檬酸对丙烯酰胺的抑制作用，但遗憾的是这三种抗氧化剂表现均不佳。

2 添加植物提取物对食品中丙烯酰胺的影响

植物提取物是由植物进行精炼提纯而成的，比如黄酮类化合物、香豆素、阿魏酸等，它们都具有一定抗氧化活性，能够降低食品中的毒素水平[24-25]。近年来，对于通过在食品中添加植物提取物来降低其丙烯酰胺的方法多有报道，其种类主要可以分为香辛料提取物、果蔬类提取物和谷豆类提取物。

2.1 香辛料提取物

Mohammad等[26]把茴香、薄荷和姜黄的提取物冻干后按一定比例加入皮塔面包中，结合优化的烘烤工艺，不仅可降低皮塔面包中丙烯酰胺，而且会提高其感官品质。同理，Yang等[27]将1%的生姜粉加入饼干，Ricardo等[28]把皮坤胡辣椒提取物（吡喹椒油性树脂）添加到大豆油，MiŚkiewicz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，均发现这些高温加工的食品中丙烯酰胺浓度有所降低；李金旺[33]发现大蒜提取物中有效降低薯条中丙烯酰胺的成分为大蒜素，其对丙烯酰胺的抑制率最高达41%；Ciesarová等[32]将多香果提取物加入薯条中，发现其对丙烯酰胺的抑制率高达75%。

2.2 果蔬类提取物

基于石榴提取物中多酚类物质的抗氧化性，Mahin等[34]将石榴皮提取物加入葵花籽油，Enas等[35]将石榴花提取物添加到甜甜圈中，发现二者对各自食品中丙烯酰胺的抑制率分别为54%和11.8%。Xu等[36]和Yu等[37]在棕榈油中添加0.05%的亲脂原花色素（葡萄籽提取物），油炸出的薯条中丙烯酰胺浓度最高可降低84.7%。对于油炸薯片，伍淑婕等[38]和蔡文[39]分别加入了荸荠皮和柑橘皮提取物，二者对薯片中丙烯酰胺的抑制率分别为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]发现当在炸面包时加入1 g/kg的竹叶提取物，其对丙烯酰胺的抑制率高达82.9%；Fu等[42]发现若在面包中添加来自绿茶的（-）-表没食子儿茶素没食子酸酯，其中的丙烯酰胺浓度可降低37%。

2.3 谷豆类提取物

Jing等[43]发现苦荞麦种子和麦芽的提取物可将面包中的丙烯酰胺浓度降低23.5%和27.3%，欧阳燕林等[44]和赵莉等[45]发现黑花生衣的提取物特别是原花青素对油炸马铃薯体系中的丙烯酰胺的抑制率最高可达60.63%；Qi等[46]、张永菊[47]和刘树萍等[48]发现高粱麸皮和紫麦麸皮提取物也可在一定程度上降低油炸薯条中的丙烯酰胺。

3 添加食物对食品中丙烯酰胺含量的影响

通过直接添加食物本身来降低丙烯酰胺，其最大的优点是工艺简单，而且可以避免食物的浪费，成本低廉。蔡芸[22]发现小扁豆、绿豆、黄豌豆、黄豆和黑豆5种豆类的全豆粉在模拟体系对丙烯酰胺的抑制率分别为10.3%，16.5%，21.0%，47.4%和54.9%，而鹰嘴豆和青豌豆的全豆粉对丙烯酰胺的形成却有一定的促进作用；周媛等[49]发现在油条制作过程中，利用胶体磨技术将黄豆和胡萝卜直接磨浆制作面团进行油炸，所得油条中丙烯酰胺的降低率分别为46.4%和39.0%，而如果按比例同时添加二者（14.2%大豆、16.7%胡萝卜），则丙烯酰胺的降低率可达54.6%。

4 结语

近年来，为了降低高温加工食品中的丙烯酰胺，在优化加工工艺的同时，研究者们在添加物方面则倾注了更多的精力。从已经报道的文献来看，除了茶多酚、蓝莓花色苷、柠檬酸和VC表现不佳之外，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时对丙烯酰胺的抑制具有协同作用，但这其中也反映出了一些问题：首先，由于食品的种类不同以及测定方法的差异，各种添加物对于丙烯酰胺的抑制率无法进行统一的比较；其次，许多植物提取物的核心抑制成分以及抑制机理尚不明确，需要进一步进行研究。