【學(xué)習(xí)課件】第2.3-食品加工過程的危害物

1、2.3 食品加工過程的危害物食品加工的目的： 良好的保藏性 美味可口 容易消化吸收編輯ppt2.3.1 食品熱加工產(chǎn)生的危害物熱處理對食品的變化從三個方面進(jìn)行考察：感官性狀營養(yǎng)成分衛(wèi)生質(zhì)量（微生物，酶）編輯ppt多環(huán)芳烴類化合物雜環(huán)胺類化合物丙烯酰胺氯丙醇食品加熱過程中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)編輯ppt聯(lián)苯指分子中包括二個或二個以上苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔?。?）非稠環(huán)型；（2）稠環(huán)型；2.3.1.1 多環(huán)芳烴化合物 (polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）編輯ppt多環(huán)芳烴化合物（PAH）是一類具有較強(qiáng)致癌作用的食品化學(xué)污染物。目前已鑒定出數(shù)萬種，最典型的是3,4苯并

2、芘 ，即苯并(a)芘（以B (a) P表示）。1. 概述編輯ppt2.食品中的PAHS來源(煤)煙塵的污染，工業(yè)三廢的污染；有機(jī)物不完全燃燒，廢氣中的PAHs隨灰塵降落到農(nóng)作物或土壤中，農(nóng)作物吸收造成污染。食品烹調(diào)過程：熏制 ，烘烤油炸。脂肪熱解或熱聚植物和微生物可合成微量多環(huán)芳烴編輯ppt熏烤食品的苯并芘來源a.熏烤所用的燃料木炭含有少量的苯并芘,在高溫下有可能伴隨著煙霧侵入食品中；b.烤制時,滴于火上的食物脂肪焦化產(chǎn)物熱聚合反應(yīng),形成苯并芘,附著于食物表面,這是烤制食物苯并芘的主要來源;c. 熏烤的魚或肉等中的糖和脂肪的不完全燃燒也會產(chǎn)生苯并芘以及其他多環(huán)芳烴。編輯ppt不同處理食品BAP

3、污染含量編輯ppt致癌作用 致突變作用，B(a)P是一類間接致突變物致畸作用：胚胎畸形、死胎、流產(chǎn)3. 苯并(a)芘的危害編輯ppt控制環(huán)境（空氣、水）污染，防止食品受到PAH的污染。改進(jìn)煙熏、烘烤等加工工藝。避免采用高溫煎炸方式，油溫控制在200以下。制訂食品B(a)P的允許含量標(biāo)準(zhǔn)4. 預(yù)防PAH危害的措施編輯ppt 2.3.1.2 雜環(huán)胺類化合物 （Heterocyclic Amines，HCAs）雜環(huán)胺類化合物是在食品加工、烹調(diào)過程中由于蛋白質(zhì)、氨基酸熱解產(chǎn)生的一類小分子有機(jī)化合物。 20世紀(jì)70年代，日本學(xué)者首次從烤魚和烤肉中分離出具有強(qiáng)致突變作用和致癌性的雜環(huán)胺類化合物。迄今為止，

4、已發(fā)現(xiàn)的HCAs有20多種，其中對動物致癌的有10種。編輯ppt雜環(huán)胺分為兩大組：氨基咪唑氮芳烴類（AIAS）：喹啉類（IQ)、喹喔啉類（IQX)、吡啶類（PhIP);氨基咔啉類：-咔啉（AC）；-咔啉；-咔啉；編輯ppt2. 雜環(huán)胺的形成食物蛋白質(zhì)或某些氨基酸成分在高溫下，合成HCAs，是膳食中產(chǎn)生的HCAs的主要來源。烹調(diào)時間和溫度是雜環(huán)胺形成的關(guān)鍵因素。PhIP在烹調(diào)的肉類食品中普遍存在，含量最高。編輯ppt不同溫度、時間對油炸牛排中PhIp、MelQx含量的影響編輯ppt對多種器官具有致癌性；間接致癌物，致癌機(jī)理：N羥基化活化后的HCAs帶正電荷與DNA形成加合物。3. 雜環(huán)胺的致癌性

5、及其作用機(jī)制編輯ppt4. 雜環(huán)胺的致突變性具有強(qiáng)烈的致突變作用，比PAHs的致突變作用強(qiáng)，間接致突變物；代謝活化后才有致突變性；IQ和MeIQx對細(xì)菌的致突變性較強(qiáng)，PhIP 對哺乳動物細(xì)胞具有較強(qiáng)的致突變性。編輯ppt5.預(yù)防雜環(huán)胺危害的措施增加蔬菜水果的攝入量；盡量少采用燒、烤、煎、炸等烹調(diào)方式；制定食品中HCAs的限量標(biāo)準(zhǔn)。編輯ppt2002 年4 月，瑞典斯德哥爾摩大學(xué)Tornquist等通過檢測發(fā)現(xiàn)，一些普通食品在經(jīng)過煎、炸、烤等高溫加工處理時會產(chǎn)生丙烯酰胺，而且其含量隨加工溫度的升高而升高。油炸食品中丙烯酰胺含量一般在1000ng/kg 以上， 炸透的薯片達(dá)12800ng/kg。

6、2.3.1.3 丙烯酰胺（Acrylic Amide, AA）CH2=CHCONH2CAS No. 79-06-1編輯ppt2005年3月，WHO和FAO呼吁世界采取措施減少AA帶來的危害。2005年9月，我國衛(wèi)生部公布食品中丙烯酰胺的危險性評估，提醒人們改變以油炸和高脂肪食品為主的飲食習(xí)慣。丙烯酰胺主要由天門冬氨酸與還原糖在高溫加熱過程中發(fā)生Maillard（美拉德）反應(yīng)生成。編輯ppt2. 丙烯酰胺毒性 神經(jīng)毒性和生殖發(fā)育毒性。致突變作用，丙烯酰胺的代謝產(chǎn)物環(huán)氧丙酰胺是其主要致突變活性物質(zhì)。致癌作用。IARC（International Agency for Research on Can

7、cer, 國際癌癥研究機(jī)構(gòu)）1994年對其致癌性進(jìn)行了評價，將丙烯酰胺列為2類致癌物。編輯ppt丙烯酰胺在一些食品中的含量ppb 丙烯酰胺0200400600800100012001400Food Types薄脆餅干小甜餅咖啡可可薯片雞肉麥片面包嬰兒食品杏仁編輯pptppb 丙烯酰胺0200400600800100012001400Food Type蔬菜罐頭大豆蛋白湯料椒鹽餅干爆米花花生醬法式油炸食品 油炸食品魚丙烯酰胺在一些食品中的含量編輯ppt溫度影響丙烯酰胺形成 馬鈴薯片油炸4分鐘,丙烯酰胺含量隨油溫的變化160 C 27 ppb170 C 70 ppb180 C326 ppb編輯ppt

8、油炸時間影響丙烯酰胺形成3.5 m12 ppb4 m46 ppb4.5 m227 ppb5 m973 ppb 馬鈴薯片于180 C油炸,丙烯酰胺含量隨時間的變化編輯ppt避免過度烹飪食品。提倡平衡膳食，減少油炸和高脂肪食品的攝入，多吃水果和蔬菜。食品生產(chǎn)加工企業(yè)，改進(jìn)食品加工工藝和條件。3. 控制與預(yù)防 編輯ppt氯丙醇是指甘油上羥基被12個氯原子取代所形成的一類化合物的總稱。是在用鹽酸水解法生產(chǎn)植物蛋白（Acid hydrolyzed vegetable protein, HVP）的過程中產(chǎn)生的對人體有害的污染物。在實(shí)際生產(chǎn)中，大量產(chǎn)生的是3-MCPD，少量產(chǎn)生的是1,3-DCP，2,3一D

9、CP及2一MCPD。2.3.1.4 氯丙醇 Dichloropropanol 編輯ppt 酸水解蛋白質(zhì)是用濃鹽酸在109下回流酸解，為了提高氨基酸得率，加入過量鹽酸，若原料中還留存油脂，就同時水解成丙三醇，并進(jìn)一步與鹽酸中氯離子發(fā)生反應(yīng)，生成一系列氯丙醇類化合物。1. 氯丙醇類化合物產(chǎn)生過程編輯ppt2. 氯丙醇類化合物產(chǎn)生過程編輯ppt4. 控制措施原料控制；油脂含量低或脫脂；生產(chǎn)過程控制。3. 氯丙醇的毒性致癌性；生殖毒性；遺傳毒性；神經(jīng)毒性編輯pptsho 編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt2.3.2 食品新技術(shù)及其安全性問題超高壓技術(shù)膜分離技術(shù)微膠囊化技術(shù)微波技術(shù)酶工程技術(shù)編輯p

10、pt2.3.2.1 超高壓技術(shù)及其安全性問題(ultra-high pressure processing，UHP) 簡稱高壓技術(shù)或高靜水壓技術(shù)保持1001 000MPa壓力一段時間基本原理（P46）冷殺菌，純物理過程能夠很好地保持食品原有的營養(yǎng)價值、色澤和天然風(fēng)味。常壓是多少？編輯ppt超高壓食品生鮮食品 蛋、魚、肉、大豆蛋白、水果和香料等；液體食品 牛奶、豆?jié){、天然果汁、泉水等發(fā)酵類食品 醬菜、果醬、豆醬、醬油、啤酒和果酒等編輯ppt安全性問題（P46-47）1.生物毒素污染2.微生物污染3.化學(xué)性污染 編輯ppt2.3.2.2 膜分離技術(shù)及其安全性問題Membrane separatio

11、n基本原理 以壓力為推動力的膜分離過程(超濾和反滲透) 以電力為推動力的膜分離過程(電滲析)優(yōu)點(diǎn)(P47)膜分離食品編輯ppt超濾(Ultra Filtration，UF ) 超濾是以壓力為推動力,利用超濾膜不同孔徑對液體中物質(zhì)進(jìn)行分離的過程,膜孔徑范圍0.01 0.1m。反滲透法（Reverse Osmosis，RO）基本原理 半透膜是只能讓溶液中的溶劑單獨(dú)通過而不讓溶質(zhì)通過的選擇透性膜。當(dāng)用半透膜隔開兩種不同濃度的溶液時，稀溶液中的溶劑就會透過半透膜進(jìn)入濃溶液一側(cè)，這種現(xiàn)象叫滲透。 如果在濃溶液一側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時，溶劑就會由濃溶液一側(cè)通過半透膜進(jìn)入稀溶液中，這種現(xiàn)象稱為反滲透。

12、編輯ppt編輯ppt電滲析法(Electro Dialysis，ED) 電滲析也是一種膜分離技術(shù)，其設(shè)備昂貴，成本較高，對膜要求也較高?；驹?電滲析是在外加直流電場的作用下，利用陰離子交換膜（簡稱陰膜，只允許陰離子透過而阻擋陽離子）和陽離子交換膜（簡稱陽膜，只允許陽離子透過而阻擋陰離子）的選擇透過性，使一部分離子透過交換膜遷移到另一部分水中，而使一部分水淡化，另一部分水濃縮的工藝過程。編輯ppt電滲析原理示意圖編輯ppt安全性問題膜污染，濃度差極化1.微生物污染微生物和寄生蟲 生物膜 污染食品 食物中毒編輯ppt2.化學(xué)性污染（1）有毒有害物質(zhì)（2）農(nóng)藥酸：腐蝕大分子的有機(jī)化合物：截留植物

13、原料：預(yù)處理（3）氯氯消毒 膜損傷 氯沉積編輯ppt2.3.2.3 微膠囊化技術(shù)及其安全性問題食品微膠囊技術(shù)或稱微膠囊技術(shù)，是將固體、液體或氣體物質(zhì)包埋、封存在一種微型膠內(nèi)成為一種固體微粒產(chǎn)品的技術(shù)。直徑：11 000m作用 能夠保護(hù)被包裹的物料，使之與外界環(huán)境相隔絕，達(dá)到最大限度的保持原有的色香味、性能和生物活性，防止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的破壞與損失。 編輯ppt微膠囊化技術(shù)內(nèi)部裝載的材料心（芯）材外部包裹的壁膜壁材編輯ppt微膠囊的目的改變物料的存在狀態(tài)、物料的質(zhì)量與體積隔離物料間的相互作用，保護(hù)敏感成分掩蓋不良風(fēng)味，降低揮發(fā)性能將相互反應(yīng)的組分分步微膠囊化后，穩(wěn)定的存放在同一物質(zhì)中降低食品添加劑的毒

14、理作用控制釋放編輯ppt安全性問題一、芯材的污染二、壁材的污染三、加工過程中的污染四、包裝過程中的污染編輯ppt2.3.2.4 微波技術(shù)及其安全性問題微波技術(shù)：靠電磁波把能量傳播到被加熱物體的內(nèi)部。特點(diǎn)：加熱速度快、熱效率高具有穿透力電能消耗大應(yīng)用：食品熟制、焙烤、干燥、解凍、殺菌編輯ppt微波工作的原理微波：頻率300300000MHz即波長1-0.01m，有穿透性的電磁輻射線。微波進(jìn)入到物料內(nèi)部時，誘使物料中的水等極性分子隨微波頻率做同步旋轉(zhuǎn)，水分子等的高速旋轉(zhuǎn)的結(jié)果是產(chǎn)生摩擦熱，導(dǎo)致物料表面和內(nèi)部同時升溫。編輯ppt一、農(nóng)藥、獸藥的殘留對農(nóng)藥、獸藥的去除作用小二、容器、包裝材料對微波食品

15、的污染特殊要求，助劑遷移三、微生物的殘留作用力強(qiáng)微波消耗四、溫度過高、時間過長，產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)微波設(shè)備對人體健康的影響安全性問題編輯ppt2.3.2.5 酶工程技術(shù)及其安全性問題一、食品酶制劑的安全性問題1.酶天然存在毒性2.酶工程產(chǎn)品中存在基因改造序列3.酶工程產(chǎn)品中存在氨基酸序列修飾成分4.穩(wěn)定和難降解酶的殘留5.酶催化時產(chǎn)生的副產(chǎn)物編輯ppt食品酶制劑來源菌種的安全性1.菌種產(chǎn)生毒素2.菌種有潛在的致病性3.菌種改造后新出現(xiàn)的危害編輯ppt外源基因表達(dá)載體重組載體導(dǎo)入宿主細(xì)胞在宿主細(xì)胞中 表達(dá)出蛋白質(zhì)提取蛋白基因工程菌生產(chǎn)酶的操作過程：編輯ppt2.3.3 新資源的安全性問題食品新資源

16、系指在我國新研制、新發(fā)現(xiàn)、新引進(jìn)的無食用習(xí)慣或僅在個別地區(qū)有食用習(xí)慣的，符合食品基本要求的物品。新資源食品 1、在我國無食用習(xí)慣的動物、植物和微生物；2、從動物、植物、微生物中分離的在我國無食用習(xí)慣的食品原料；3、在食品加工過程中使用的微生物新品種；4、因采用新工藝生產(chǎn)導(dǎo)致原有成分或者結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的食品原料。 編輯ppt2.3.3.1 單細(xì)胞蛋白單細(xì)胞蛋白（SCP）是通過培養(yǎng)單細(xì)胞生物而獲得的菌體蛋白質(zhì)。用于生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的單細(xì)胞生物包括微型藻類、非病原細(xì)菌、酵母菌類和真菌等。它們可利用各種基質(zhì)在適宜的培養(yǎng)條件下生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白。菌體中蛋白質(zhì)含量隨所用菌種及基質(zhì)而異，一般含量達(dá)4080。編輯pp

17、t與傳統(tǒng)食品營養(yǎng)成分比較，蛋白質(zhì)含量高，氨基酸組成較為齊全，含有人體必需8種氨基酸，尤其是谷物中含量較少的賴氨酸。還含有多種維生素、碳水化合物、脂類、礦物質(zhì)，以及豐富的酶類和生物活性物質(zhì)。單細(xì)胞蛋白的開發(fā)與生產(chǎn)為解決人類食品和飼料問題開辟了新的途徑。編輯pptSCP的安全性評價FAO、WHO等均有專門從事單細(xì)胞蛋白的安全性評價的工作委員會對于SCP的致癌性芳香族化合物、重金屬、真菌毒素及菌的病原性、感染性、遺傳性等均需經(jīng)過長期而充分的評估。低核糖核酸（RNA）含量：酵母蛋白中RNA含量較高，過多食用會導(dǎo)致尿酸含量大大高于安全標(biāo)準(zhǔn)痛風(fēng)和腎結(jié)石提高蛋白質(zhì)的有效性濃縮、改善性質(zhì)編輯ppt2.3.3.

18、2 微生物油脂的生產(chǎn)酵母菌、曲霉菌、毛霉菌中發(fā)現(xiàn)的積累油脂較高的菌株細(xì)胞中油脂含量60%以上微生物油脂單細(xì)胞油脂（SCO）與食用油脂性質(zhì)相似，但有異味，需脫臭、精煉和脫毒后方可食用生產(chǎn)費(fèi)用較高通過生物技術(shù)利用食品工業(yè)的廢棄物來生產(chǎn)油脂編輯ppt2.3.3.3 藻類海洋動物資源：目前開發(fā)利用的還不足50%海藻資源：僅有1/4左右被利用海洋生物多能產(chǎn)生毒素，需進(jìn)行毒理學(xué)評價編輯ppt常見的海藻類食品包括：發(fā)菜、紫菜、海帶、海白菜、裙帶菜等。海藻含豐富的礦物質(zhì)，含量較高的有鈣、鐵、鈉、鎂、磷、碘等。多食海藻可有效補(bǔ)充鐵、碘。海藻類食品中食用纖維含量較高，可降低營養(yǎng)素的消化吸收，尤其是降低膽固醇的吸收量。海藻中維生素豐富，可維護(hù)上皮組織健康生長，減少色素斑點(diǎn)；能選擇性地清除汞、鎘、鉛等重金屬致癌物。編輯ppt