第十二章-食品加工過程中的有毒產(chǎn)物課件

1、第十二章 食品加工過程中形成的有毒產(chǎn)物食品加工技術(shù)也能引起食品成分的變化。例如，煎炸、烘烤、焙炒等食品處理方法常常引起食品成分如氨基酸、蛋白質(zhì)、糖、碳水化合物、維生素和脂類的化學變化，這些處理方法除了能使食品的營養(yǎng)素含量降低外，還隨之產(chǎn)生一些有毒和致癌的物質(zhì)，如多環(huán)芳烴（PAHs）、雜環(huán)胺和N-亞硝胺等。 一、 苯并芘 熏制食品（熏魚、熏香腸、臘肉、火腿等）、烘烤食品（餅干、面包等）和煎炸食品（罐裝魚、方便面等）中主要的毒素和致癌物是多環(huán)芳烴（PAHs），具體來講主要是3，4-苯并芘。 熏制食品所用的木材燃燒時產(chǎn)生的煙和脂肪燃燒時產(chǎn)生的煙是熏制食品中多環(huán)芳烴的主要來源。一、理化性質(zhì)： 苯并芘純

2、品為結(jié)晶，不溶于水，脂溶性較好?？Х纫蛩芤褐械娜芙舛雀撸梅止夤舛扔嫵尸F(xiàn)黃綠色熒光。二、苯并芘的致癌性： 較強的致癌性。 主要作用在上皮組織產(chǎn)生腫瘤，如皮膚癌、肺癌、胃癌、消化道癌等.早期皮膚癌多表現(xiàn)為紅斑狀或略高出皮面的丘疹樣皮損，表面常伴有鱗形脫屑或痂皮形成，癥狀與牛皮癬、濕疹、炎癥等良性皮膚病相近。病灶的進一步發(fā)展就會出現(xiàn)某些具有特征性的征象，如一個發(fā)亮的、半透明的丘疹樣小結(jié)節(jié)，表面有滲血并伴有毛細血管擴張。或是疤痕樣表面光滑的纖維樣斑，無明顯毛細血管擴張、潰瘍及隆起?；蚴遣≡顑?nèi)有黑色、彼此融合的小點。苯并芘可通過胎盤屏障危害到胎兒，引起胎兒畸形。三、食品中的苯并芘的來源- 木材燃燒時

3、產(chǎn)生的煙和脂肪燃燒時產(chǎn)生的煙。1.食品加工： 主要來源于食品加工過程本身，環(huán)境污染作用小。熏制食品：熏魚、熏香腸、臘肉、火腿等。煙熏中產(chǎn)生的苯并芘可附著在食品中，時間長可深入食品內(nèi)部。烘烤食品:餅干、面包、動物性食品 動物性食品中滴下的油滴中和焦烤、炭化含量更高。 溫度越高，苯并芘的含量也越高。 油熏魚中含量最高。 餅干和面包中的淀粉在高溫中也可產(chǎn)生。 煎炸食品： 煎炸油的反復(fù)使用，油溫度較高，就可能產(chǎn)生苯并芘。 煎炸油可誘導實驗動物產(chǎn)生惡性腫瘤。油料種子榨油前的烘烤食品機械中的潤滑油、公路上的瀝青等等。 無火焰加熱、溫度較低、防止火焰直接接觸食品、控制熏烤時間、防止食品烤焦和炭化，可很好的控

4、制苯并芘的含量。 食品包裝中也會含有。2.環(huán)境污染： 工業(yè)廢水和煙塵的污染。四、苯并芘的代謝： 1.血液吸收，全身分布，乳腺和脂肪蓄積。 2. 控制細胞生長的酶和激素結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)部分發(fā)生變異或丟失，細胞失去生長控制的能力而發(fā)生癌變； 3.生成環(huán)氧化物和過氧化物而致癌 4.生產(chǎn)致突變物質(zhì)苯并芘二醇環(huán)氧化為。 五、安全限量：0.520六、防止食品污染及去毒措施：1.改進食品加工方法2.加強環(huán)境污染的處理和檢測工作3.去毒措施 用活性炭；日光照射4.制定食品中的限量標準二、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物和雜環(huán)胺1912年，法國化學家美拉德發(fā)現(xiàn)葡萄糖和甘氨酸溶液共熱時可產(chǎn)生褐化反應(yīng)，并證明蛋白質(zhì)（氨基酸）的氨基與葡

5、萄糖的羰基發(fā)生了聚合反應(yīng)，這一反應(yīng)后來被證實在生物和食品系統(tǒng)中具有廣泛性，并被稱為美拉德反應(yīng)（Maillard Reaction）或羰氨反應(yīng)。 美拉德反應(yīng)過程美拉德反應(yīng)除形成焦黃色、褐色素、風味物質(zhì)和多聚物外，還可形成許多雜環(huán)化合物。從美拉德反應(yīng)得到的混合物表現(xiàn)為很多不同的化學和生物特性，其中，有促氨化物和抗氧化物、致突變物和致癌物以及抗突變物和抗致癌物。 污染物致突變性檢測(Ames試驗)鼠傷寒沙門氏菌（Salmonella typhimurium）的組氨酸營養(yǎng)缺陷型（his）菌株，在含微量組氨酸的培養(yǎng)基中，除極少數(shù)自發(fā)回復(fù)突變的細胞外，一般只能分裂幾次，形成在顯微鏡下才能見到的微菌落鑒于化

6、學物質(zhì)的致突變作用與致癌作用之間密切相關(guān)，故此法現(xiàn)廣泛應(yīng)用于致癌物的篩選。二、雜環(huán)胺：70年代末，人們發(fā)現(xiàn)從烤魚或烤牛肉炭化表層中提取的化合物具有致突變性。對烤魚中主要致突變物的研究表明，這類物質(zhì)主要是復(fù)雜的雜環(huán)胺類化合物。 雜環(huán)胺的結(jié)構(gòu)1.食品中雜環(huán)胺的形成及含量： 高溫烹飪?nèi)忸愂称肪小?前體物是肉類組織中的氨基酸和肌酸或肌酸酐。 高溫和時間是形成雜環(huán)胺的形成的關(guān)鍵因素。2.毒性：（1）致突變作用： 可誘導細菌突變和哺乳動物細胞的DNA損害。（2）致癌性： 主要靶器官為肝臟，另外肺部、胃、腸道、乳腺、皮膚、膀胱、前列腺、口腔、淋巴結(jié)等。 流行病學研究還發(fā)現(xiàn)，吃紅肉的人群患結(jié)腸癌、乳腺癌等

7、疾病的危險性會增高 3.控制食品中雜環(huán)胺形成的方法：（1）改進食品加工方法（2）不吃烤焦的食品（3）避免和明火接觸 用鋁箔燒烤，不要和酸同食。第三節(jié) N-亞硝胺一、化學結(jié)構(gòu)與特征： 簡稱亞硝胺類，廣泛存在于食品、煙草、化妝品和藥物內(nèi)。 環(huán)境中不是很多，但在人體內(nèi)和食品加工中生物合成。 分為N-亞硝胺和N-亞硝酰胺，后者直接可以產(chǎn)生遺傳毒性和致癌性。二、N-亞硝胺的毒性 強致癌物。毒性最強的是二甲基亞硝胺，隨碳鏈越長毒性越小。1.肝臟毒性，肝小葉出血性壞死。對其他器官也有刺激作用。2.強致癌性： 肝癌和消化道癌癥。 給藥方式不一樣產(chǎn)生的癌變部位也不一樣。內(nèi)服和靜注：肝癌和食道癌皮下注射:鼻腔腫瘤

8、腹腔注射：血管瘤和肺腺瘤如：智利硝酸鹽肥料、日本咸菜、林縣酸菜、3.致畸形： 胎兒神經(jīng)系統(tǒng)畸形，有量效關(guān)系各種亞硝胺對動物的致癌性化 合 物LD50/mgkg-1腫瘤種類致癌性二甲基亞硝胺二乙基亞硝胺二正丙基亞硝胺乙基丁基亞硝胺甲基芐基亞硝胺甲基亞硝基脲二甲基亞硝基脲亞硝基嗎啉亞硝基吡咯烷2741200400380200180240肝癌、鼻竇癌肝癌、鼻腔癌肝癌、膀胱癌食管癌、膀胱癌食管癌、腎癌前胃癌、腦癌、胸腺癌腦癌、神經(jīng)癌、脊髓癌肝 癌肝 癌+注：LD50為大鼠經(jīng)口。+強；+中；+弱。三、食品中亞硝胺的來源： 其前體物質(zhì)：N-亞硝化劑和可亞硝化的含氮化合物。 常見的有：亞硝酸鹽、硝酸鹽和胺類

9、。 內(nèi)原性的合成是最主要的因素，合成部位在胃部。1.食品加工時產(chǎn)生亞硝胺的主要來源： 蔬菜腌制、魚類保鮮、腌制肉品、啤酒發(fā)酵（直接用火干燥麥芽，加入硫克預(yù)防）、食品包裝（橡膠制品）、食品添加劑等。四、安全限量：1.限制食品中的含量2.阻斷亞硝胺在體內(nèi)的合成。 維生素A和維生素B2、維生素C等。補充知識：硝酸鹽和亞硝酸鹽是腌制食品如臘腸、肉腸、灌腸、火腿和午餐肉中的防腐劑，用于肉類保藏已經(jīng)幾個世紀的歷史。事實上，在冰箱發(fā)明之前，硝酸鹽和亞硝酸鹽是唯一的保存肉制食品的方法。直到最近，人們才認識到其防腐作用來自亞硝酸根離子（NO2-）。NO2-對肉毒梭菌有很強的抑制作用。 在適宜的條件下，亞硝酸鹽可

10、與肉中氨基酸發(fā)生反應(yīng)，也可在人體的胃腸道內(nèi)和蛋白質(zhì)的消化產(chǎn)物二級胺（叔胺）和四級胺（季胺）反應(yīng)，生成亞硝基化合物（NOC），尤其是生成N-亞硝胺和亞硝酰胺這類致癌物，因此也有人將亞硝酸鹽稱為內(nèi)生性致癌物。 大量攝入硝酸鹽和亞硝酸鹽可誘導高鐵血紅蛋白血癥，臨床表現(xiàn)為口唇、指甲發(fā)紺，皮膚出現(xiàn)紫斑等缺氧癥狀，可致死亡。 有研究表明硝酸鹽有致畸性。 第四節(jié) 丙烯酰胺 聚丙烯酰胺主要用于水的凈化處理、紙漿的加工及管道的內(nèi)涂層等。淀粉類食品在高溫（120）烹調(diào)下容易產(chǎn)生丙烯酰胺。一、丙烯酰胺性質(zhì)與人體接觸途徑 飲水是其中的一條重要接觸途徑； 油炸和燒烤的淀粉類食品，如炸薯條、炸土豆片； 吸煙可進入人體途徑，接觸丙烯酰胺 二、食品中丙烯酰胺的含量和人體攝入量 高溫加工食品后含有較多的丙烯酰胺。三、丙烯酰胺的吸收、分布、代謝 經(jīng)口吸收最快，由尿排出，在體內(nèi)轉(zhuǎn)化率和攝入量有關(guān)，攝入越多，代謝越少。 可進入血腦、胎盤，影響胎兒。四、丙烯酰胺的毒性：1.急性毒性： 中等毒性2.神經(jīng)毒性 神經(jīng)毒性作用主要為周圍神經(jīng)退行性變化和腦中涉及學習、記憶和其他認知功能部位的退行性變 3.生殖發(fā)育毒性 生殖毒性作用表現(xiàn)為雄性大鼠精子數(shù)目和活力下降及形態(tài)改變和生育能力下降4.遺傳毒性 可引起哺乳動物體細胞和生殖細胞的基因突變和染色體異常5.致癌性 丙烯酰胺可致大鼠多種器官腫瘤，