食品加工过程产生的有害化学物质对人体的危害及预防措施

◎ 李彩侠

（黑龙江工业学院，黑龙江 鸡西 158100）

随着我国经济的发展和人们生活水平的提高，食品的数量和种类日益丰富，如何提高食品的质量和安全性成为日益突出的问题[1-3]。食品应具备含有人体需要的各种营养成分及无毒无害等基本特征。但现实生活中，食品在加工过程中，其营养成分经过炒制、煎炸等高温烹饪加工后会产生大量有害化学物质，人们食用后会严重危害身体健康[4-6]。本文将重点论述食品在加工过程中的几种常见有害化学物质来源以及对人体的危害，并提出有效预防措施，以期为食品安全方面提供一定的理论参考价值。

1 N-亚硝基化合物

1.1 食品中N-亚硝基化合物的来源

食品中N-亚硝基化合物的主要来源方式有两种。①由于食品中含有丰富的脂肪、蛋白质以及人体所必需的氨基酸，这些营养物质在烘焙、煎炸、腌制等加工过程中，其内部会产生一定数量的N-亚硝基类化合物。②食品中的蛋白质、氨基酸等营养物质被人体吸收后，会在体内胃液环境中自行合成N-亚硝基类物质，进而对人体造成伤害。因此，食品中亚硝基类化合物的来源方式主要包括食品加工过程中产生和内源性的自行合成。迄今为止，人们已发现300 余种亚硝基化合物，且大多数亚硝基化合物对人体都具有致癌作用。其中，硝酸盐和亚硝酸盐是最常见的两类N-亚硝基化合物，在自然界中广泛存在。

1.2 食品中N-亚硝基化合物对人体的危害

亚硝基化合物种类繁多，且各类亚硝基化学毒性差距较大。按照毒性分类标准，多数亚硝基化合物属于低毒和中等毒，个别属于高毒和剧毒，其毒性作用机理以肝损伤较多见，其次为肾损伤、血管损伤等。1937 年FREUND 报道了亚硝基类化合物使中毒者出现中毒性肝炎和腹水，证明亚硝基类化合物不仅是肝脏的剧毒物质，也是引起肝脏肿瘤等严重疾病的致癌物质，同时毒理学动物实验研究也证明，N-亚硝基化合物对人体有致癌作用。目前，各种实验动物对N-亚硝基化合物的致癌性均无抵抗力，而且，不论经呼吸道吸入、消化道摄入以及皮下、肌内注射，还是皮肤接触等任何一种给药途径都可引起实验动物肿瘤的发生，且存在剂量-效应关系。在人类流行病学研究方面，同样证明某些国家肿瘤发生可能与N-亚硝基化合物有关，如日本人爱吃咸菜，故其胃癌高发，而咸菜中亚硝酸盐与硝酸盐含量都较高。

1.3 预防N-亚硝基化合物的措施

①为防治N-亚硝基化合物对人体健康造成危害，应减少或者阻断食品加工过程中N-亚硝基类化合物的产生。例如，在食品加工过程中人为添加酚类、维生素C、维生素E 等还原物质，对抑制和减少亚硝胺合成具有良好作用，而且不影响亚硝酸盐的发色和抗菌作用。目前，许多国家都倡导在肉制品加工过程中添加维生素C。②在蔬菜种植过程中做到科学合理施肥，少施或者不施硝酸铵肥，采用有机肥、钼肥、腐殖酸类肥料等，减少植物生长过程中的硝酸盐积累，进而达到控制蔬菜中亚硝酸盐含量累积的目的。③改善饮食方式是预防N-亚硝基化合物最有效的措施。目前，生产技术很难根本消除食品中的硝酸盐、亚硝酸盐。为了降低对人体的伤害，人们应养成健康饮食的习惯。例如，不吃隔夜、霉变蔬菜，尽量购买新鲜蔬菜；不食未发酵好的酸菜制品；加工泡菜时，用人工发酵取代自然发酵等。

2 丙烯酰胺

2.1 食品中丙烯酰胺的来源

丙烯酰胺是一种白色晶体化学物质，主要存在于含高碳水化合物多的食品中。淀粉类食品在高温加工条件下最易产生丙烯酰胺，斯德哥尔摩大学研究人员报道，在一些炸薯条、炸土豆片等淀粉油炸食品中检出丙烯酰胺，且含量超过饮用水中最大允许量的500余倍。人们对食品中丙烯酰胺形成的机理进行了大量研究，目前公认天门冬酰胺是丙烯酰胺形成的前提物质，其与带a-羟基的羰基化合物结合会发生美拉德反应，促使大量丙烯酰胺生成，同时伴有食品颜色和风味的变化。在氨基酸中，半胱氨酸、谷氨酸、蛋氨酸等与还原糖反应也可生成丙烯酰胺。但目前研究最多的还是天门冬酰胺和还原糖的反应。

2.2 食品中丙烯酰胺对人体的危害

胡怡秀等[7]实验结果表明丙烯酰胺属于中等毒性物质，不同实验动物的丙烯酰胺经口给药LD50 均为150 ～180 mg·kg-1，其主要引起神经毒性和生殖毒性，主要表现为大脑中学习、记忆及其他认知功能区的退行性变。汪安利等[8]研究还发现，丙烯酰胺可致大鼠等多种实验动物器官发生肿瘤，包括睾丸、肾上腺、甲状腺和脑下垂体等。国际癌症研究机构在1994 年将丙烯酰胺列为2 类致癌物，即人类可能致癌物，但对接触丙烯酰胺的职业人群和因事故偶然暴露于丙烯酰胺的人群进行流行病学调查研究，均证明丙烯酰胺具有神经毒性作用，但并未证明食用含有丙烯酰胺食品与人类某种肿瘤的发生具有明显相关性。

2.3 预防丙烯酰胺的措施

在食品加工过程中，为了有效控制丙烯酰胺化学物质的形成，将氨基酸半胱氨酸添加到面粉中，可起到拦截剂的作用，并且对食品中丙烯酰胺的形成具有抑制作用。因为天门冬酰胺是丙烯酰胺形成的重要前提物质，可采取生物、化学等方法去除食品原材料中的天门冬酰胺。同时，人们也要减少油炸、高温食品的摄入，多食用膳食纤维含量高的食品。

3 杂环胺类化合物

3.1 食品中杂环胺类化合物的来源

目前，人们发现杂环胺类物质有20 余种，其对食品造成的污染已成为热点研究问题。肌酸和氨基酸是食品中杂环胺形成的前体物质，其在肉类食品中普遍存在，因此肉类食品经高温加工后可能均具有致突变性。杂环胺的形成受加工时间、温度和前体物质含量的影响。龙尤等[9]证明肉类在煎炸烹饪前加入氨基酸，可使杂环胺生成量增加数倍。此外，高温烹饪食品可使杂环胺产生量增多，水煮则产生量很少。

3.2 食品中杂环胺类化合物对人体的危害

加州癌症预防研究所研究发现，高温环境下烹调的红肉，特别是煎红肉可能使人体患前列腺癌的风险增加40%，这是由于在烹调红色的肉类和家禽中会形成DNA 损伤的致癌物质，即杂环胺[10]。姚瑶等[11]实验表明杂环胺在加入S9 混合液的Ames 实验中具有较强的致突变性，并能引发啮齿类动物和灵长类动物乳腺、肝脏、结肠等多种靶器官产生肿瘤。与其他化学致癌物相比，环胺类化合物的毒性较强，目前人类已发现20 多种致突变、致癌的杂环胺。

3.3 预防杂环胺类化合物的措施

在食品加工过程中，长时间高温烤制最易形成杂环胺类化合物。因此，为了有效防止杂环胺对人体的危害，人们在日常生活中应尽量改变食品烹饪方式，减少高温油炸食品摄入，避免食用烧焦食物，同时适当增加蔬菜、水果的摄入量。

4 多环芳烃化合物

4.1 食品中多环芳烃化合物的来源

多环芳烃化合物是指两个以上苯环以稠环形式相连的化合物。李翠翠等[12]实验证明食品加工过程中产生的多环芳烃属于中等毒性或低毒物质。多环芳烃对机体损害主要是引起慢性肿瘤发生，已有20 余种多环芳烃对人类具有致癌性。肉类食品在烧烤、烟熏过程中，燃料燃烧不完全会产生大量多环芳烃，且会通过空气等媒介污染食品。

4.2 食品中多环芳烃化合物对人体的危害

多环芳烃是煤、烟草、木材等有机物燃烧不彻底时产生的碳氢化合物，也是重要的食品污染物。日常生活中，食品经熏制、烘烤等加工后往往会产生大量的多环芳烃。食用被多环芳烃污染的食品会对人体循环系统、神经系统、呼吸系统等造成损伤以及对肝脏、肾脏造成损害。苯并芘是致癌性最强的一类多环芳烃化合物，可导致消化道癌、胃癌的发生。其通过污染食品进入人体组织内进行蓄积，严重危害人体 健康。

4.3 预防多环芳烃化合物的措施

①预防多环芳烃化合物的措施是减少污染以及改进食品的烤熏工艺。例如，使用纯净的食品级石蜡。食品级石蜡按用途分为食品石蜡和食品包装石蜡。食品石蜡适用于食品和药物组分的脱模、压片、打光等直接接触食品和药物的用蜡以及食品的添加组分。食品包装石蜡适用于与食品接触的容器、包装材料以及药物封口和涂敷用蜡。采用纯净的食品级石蜡作为包装材料可减轻食品被化学物质污染。②加强环境质量监控，减少多环芳烃对环境及食品的污染。③限制食品中苯并芘的含量。目前，我国对食品中苯并芘制订的限量标准为熏烤动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 结语

食品作为人们生存和发展不可缺少的要素之一，食品安全的重要意义不言而喻。通过研究发现食品加工过程中产生的N-亚硝基化合物、丙烯酰胺、杂环胺和多环芳烃等化学物质，会对人体产生神经毒性、致基因突变、致癌等多种危害作用。生活中除本文提到的预防措施外，还应从食品加工环境、食品原材料质量及食品加工管理等多方面入手，对食品加工各环节严格把关，才能有效保障食品安全[13-16]。