丙烯酰胺,一种让人对红糖水和星巴克感到恐慌的物质

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丙烯酰胺,一种让人对红糖水和星巴克感到恐慌的物质

图片:Yestone 邑石网正版图库

含有丙烯酰胺的食物我们还能吃吗?

李小来,食品科学博士,粮食加工

前不久,@刘大可先生 的一篇“女人月经肚子疼就喝热的红糖水,这是毫无意义的危险行为。……”的微博引发了大家广泛的关注。我们暂且不对其中的诸如“中国女人又普遍懒得运动……”的言论展开讨论,此微博中提到了不建议女人月经喝红糖,一个原因是红糖中含有诸多杂环化合物,其中就提到了丙烯酰胺(红糖中确实存在,但是日常饮食的量肯定远远达不到对我们造成危害的程度)。

刘大可先生微博内容的部分截图

其实,我们对这个化学物质可能早有耳闻,在 2018 年 3 月, 星巴克被美国加州法院裁定其咖啡产品中含有致癌物质,以此引起了众多喜欢喝星巴克的消费者的恐慌,而其中的关键物质指的就是丙烯酰胺。

那么我们今天就好好谈谈食物中的丙烯酰胺是如何产生的,哪些食物中含有丙烯酰胺,日常饮食中我们该注意些什么来减少丙烯酰胺的摄入。

丙烯酰胺是什么?

丙烯酰胺,其实是一种分子量为 70.08 的高度水溶性化合物,是合成聚丙烯酰胺的化学原料,聚丙烯酰胺则在造纸、采油、污水处理等方面具有广泛用处。

丙烯酰胺结构

在 2002 年,瑞典科学家T?rnqvist 团队首次发现[1],富含蛋白质的食品热处理会产生少量丙烯酰胺(5-50 μg/kg),但是富含淀粉质食品,如马铃薯、薯条或薄脆饼干等,则在热处理时会产生更高的丙烯酰胺(150?4000 μg/kg) 。这也为我们指明,淀粉类食品经高温加热后易产生丙烯酰胺。后面经过更多的实验逐步确定,许多食品在经过高温如 120℃ 以上的加工(包括油炸、烘焙、炙烤、煎炒等)过程中会发生美拉德反应,其中的一个副产物就是丙烯酰胺,但在未经热处理或煮沸的食物中(如煮熟的土豆等)均不会检测到丙烯酰胺的存在。

这一现象引起了大家的重视,因为丙烯酰胺是一种公认的神经毒素,且 2017 年 10 月 27 日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中丙烯酰胺列为 2 类致癌物。但在重视之余,大家除了更加关注它之外,也造成了不必要的恐慌,产生了含有丙烯酰胺的食物就具有致癌性,就是危险的这种想法。其实大可不必。

丙烯酰胺是如何产生的?

目前比较受认可一种观点是,食物的美拉德反应中,还原糖(羰基部分)和游离的 L- 天冬酰胺的α- 氨基的二次反应而产生丙烯酰胺(再次献上我画的非常拙劣的反应图),因此反应一般需要还原糖和蛋白这两种底物。

食品中丙烯酰胺可能的形成机制

我们从上图可以看出,这个反应起始于希夫碱这个中间体,通过脱羧反应,然后再经过 C-C 键断裂,最后产生丙烯酰胺。除此之外,丙烯酰胺还可以经过 Strecker 途径等其他方式产生。由此可见,丙烯酰胺在食物中产生很复杂,其原子组成主要来自于 L- 天冬酰胺。

其实丙烯酰胺并非我们食物高温中所期望的产物(反应效率很低,约为 0.1%),但是在食物持续的高温条件下,这种反应会不断进行且产物发生富集,最终含量增加而被我们检测到。

前面也说到了丙烯酰胺的产生需要高温(120℃以上),且水分含量较低时更容易发生。当温度进一步增加时,这种反应也相应的加速。由此可见,丙烯酰胺的产生需要食品原料中含有天冬酰胺及还原糖(如葡萄糖、果糖等),需要在120℃以上(如油炸、焙烤、煎炒等),同时制作的食品需要水分含量较低,这样的一些条件下,丙烯酰胺的含量一般相对高一些。

什么食品中丙烯酰胺含量较高呢?

虽然说需要达到前面讲述的那些条件才能产生丙烯酰胺,但是食品组成,加工条件等都会对其造成影响,从而会导致一些食品中丙烯酰胺含量较高,也提示我们日常饮食中应该更加注意这类食品。

华南农业大学食品学院李向丽等[2]对市面销售的面包、蛋糕、饼干、薯片、薯条、麻花、广式月饼、杏仁饼等三大类 97 份食品进行丙烯酰胺含量调查。调查结果表明,所调查的 97 份样品中,有 87 份检出不同含量的丙烯酰胺,其范围为 5。43-2939.53 μg/kg。其中调查的食品中,薯片中丙烯酰胺含量最高,平均含量为 1289.46 μg/kg,其次是各类饼干,平均含量是 274.96 μg/kg。因为产品原料及加工工艺上面的差异,同一品牌不同类型的产品,丙烯酰胺的含量差异较大,有的相差近 20 倍。

我们都知道油炸食品中,一般丙烯酰胺含量不会低,束琴霞等人[3]就对扬州市扬子津大学园校区周围摊点以及快餐馆的薯条、薯片、锅贴、油条等食品进行了调查并检测,发现油炸食品中确实是丙烯酰胺的重灾区,尤其薯类油炸食品,含量都很高。虽然下表中很多含量吓人可能与摊点油炸的油重复使用,以此会让丙烯酰胺含量大量增加有关,但是还是可以反映出,油炸类食品中丙烯酰胺含量我们不能忽视。这个也是诸如真空油炸产品打着丙烯酰胺含量远远低于常温油炸产品为卖点的原因。

同样,根据欧洲食品安全局监控的数据(eur-lex.europa.eu/legal),在薯条、面包,咖啡、饼干等食品中也含有非常高的丙烯酰胺,尤其是咖啡中,也表明非常多的食品中含有较高的丙烯酰胺。以此提醒我们在日常饮食中需要对此类食物有所注意。

欧洲食品安全局对丙烯酰胺的监控数据

从上面的结果可以看出,在我国特有的诸如:油条,月饼及红糖中都含有一些丙烯酰胺,除此外比如饼干、薯条 / 薯片、面包、咖啡等食物中也均含有不可较高含量的丙烯酰胺。

那对于我们每天摄入丙烯酰胺含量高的食物多吗,我们该怎么处理呢?

对于丙烯酰胺我们要引起重视,日常饮食中要提高对含丙烯酰胺食物的警惕性,尽量控制食用量,但是并不需要过于恐慌,认为这个或者那个食物含有丙烯酰胺,就是吃起来很危险。对此引用范志红老师的一段文字:

世界卫生组织也在食物污染物工作报告中,确认了丙烯酰胺摄入量界限值,为 180 微克 / 公斤。按这个数值,一个体重为 50kg 的女性,每天的安全摄入量是 9000 微克丙烯酰胺。如果喝一杯 200 克的黑糖水,按 10%的糖计算,黑糖的量为 20 克,摄入的丙烯酰胺数量为 548 微克,距离 9000 微克的限量还有很大的距离,大家无需恐慌。

以此类推,我们日常食用的很多主食类食物,其一般丙烯酰胺含量并不高,而丙烯酰胺含量较高的食物一般我们都是作为零食偶尔试一下,想要达到因丙烯酰胺超标对我们身体造成的影响,那么可能我们得先吃撑或者是以薯条等为主食了。当然,虽然我们没必要过多恐慌,可是对于此类食物要有一定的警惕性还是很有必要的。

可能也有人会提到,即使我已经很注意了,可是丙烯酰胺在很多食物中都会产生,我也不知道我每天吃了多少,那该怎么办,应该担心吗?其实如果你真的注意这方面的饮食了,那么风险一般不会很大,而且有相关研究表明我国普通人群丙烯酰胺的平均膳食摄入量为 0.32μg/kg bw/day(2019~2011),低于 JECFA (食品添加剂专家联合委员会)评估的一般人群的摄入水平(1.0μg/kg bw/day)。也就表明其实绝大部分人群丙烯酰胺的摄入量是在安全范围内的。

中国总膳食研究普通人群丙烯酰胺膳食暴露状况 (μg/kg bw/day)[4]

我们日常生活该如何尽量避免丙烯酰胺的摄入呢?

对于降低民众丙烯酰胺的摄入,全球范围内大部分国家都对此有一定的预防手段。比如,美国 FDA 就发布减少食品中丙烯酰胺的行业指南,以此知道企业进行规范操作,减少丙烯酰胺的暴露值;欧盟则运用法律手段强制食品生产者降低丙烯酰胺的生成;我国则建议企业改进生产工艺等方法减少丙烯酰胺的生成,并给予消费者合理引导。

在国家对此管理的同时,我们自身也应该采取一定的措施去有意识的减少丙烯酰胺的摄入。

首先,我们可以改善我的生活饮食习惯。

我们前面罗列了大量富含丙烯酰胺的食物,那么我们在生活中可以有意识的减少这类食物的摄入。对于富含丙烯酰胺的食物如油炸、焙烤等产品时尽量不要使用过度加工,颜色过深的食品。同时,根据我国居民膳食指南,合理的安排饮食,多做运动。

其次,改变我们食物制作习惯。

中国人比较喜欢吃油炸食品。用我们以前一位老先生的话,早上去食堂,卖馒头的地方人寥寥无几,卖油条的地方拍长队,知道吃多油条不好,但是架不住喜欢。对此类需要油炸、煎炒的食品,我建议尽量缩短制作时间,降低温度。除此外,多采用水煮、清蒸等方式制作食物,可以有效减少丙烯酰胺的生成。

最后,对于正常人来说,一般不需要太在意因丙烯酰胺摄入带来的危害,但是对于孕妇和小孩子就需要额外注意了,尽量做到限制摄入。

参考文献:

1、Tareke E, Rydberg P, Karlsson P, et al. Analysis of acrylamide, a carcinogen formed in heated foodstuffs.[J]. J Agric Food Chem, 2002, 50(17):4998-5006.

2、李向丽, 李蓉, 杨公明,等. 食品中丙烯酰胺的含量调查研究[J]. 安徽农业科学, 2015(14):236-238.

3、束琴霞, 石光辉, 卢伟,等. 扬州市油炸食品中丙烯酰胺的调查和分析[J]. 中国卫生检验杂志, 2014(2):268-269.

4、周萍萍.丙烯酰胺的膳食风险评估研究进展[J].食品安全导刊,2018(25):51-53.

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