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1、食品中丙烯酰胺研究方法探究进展2002年4月,瑞典国家食品管理局(NFA)和斯德哥尔摩大学的科研小组发现,许多含淀粉的食物在经受高温油炸或烧烤时会生成丙烯酰胺(Acrylamide,AA)[1-2]。丙烯酰胺是一种有毒化合物,长期暴露可导致人和动物神经系统损伤,并具有潜在的遗传和生殖毒性,可诱发哺乳动物机体突变和癌变[3-5],国际癌症机构(IARC)已将其列为“人类可能的致癌物”(Group2A)[5]。2005年,卫生部4号公告建议减少油炸食品摄人量,降低丙烯酰胺导致的健康危害[6]。近期,我国台湾在洋快餐的炸油中检出丙烯酰胺也引起了社会的关注。为了解国内外丙烯酰胺
2、检测技术,包括样品净化、检测方法、存在问题和发展方向,本文对目前国内外关于食品中的丙烯酰胺安全性及检测技术的有关研究进展进行综述。1食品中丙烯酰胺的生成机制及含量水平23丙烯酰胺是一种无味白色结晶有机固体,CAS编号:79-06-0,分子量质量71.09,化学分子式:CH2CHCONH2,沸点125℃,熔点87.5℃。极易溶于水、乙醇、甲醇、丙酮、二甲醚和三氯甲烷中,在酸中稳定,而在碱中易分解,对光线敏感,暴露于紫外线时较易发生聚合。它是一种用途广泛的重要有机化工原料,以它为单体合成的产品不下百种,其中以聚丙烯酰胺用途最为广泛。2002年9月加拿大及美国的研究人员率先对
3、还原糖等酰基化合物与天冬酰胺在高温下反应生成丙烯酰胺的机制做出解释。随后,英国和瑞士的研究人员也将食品中丙烯酰胺的产生机制发表在2002年10月3日的《Nature》杂志上[7]。目前已知,美拉德反应(MaillardReaction)是食品中丙烯酰胺产生的重要途径,系由天门冬酰胺和还原糖共同参与完成。而还原糖中的果糖反应活性最高,原料中这两种物质含量对食品中丙烯酰胺的含量有着至关重要的作用。在食品加工、贮藏、调理的过程中,氨基酸等氨基(-NH2)与还原糖等羰基(>C=0)进行氨羰基反应(AminoCarbony1Reaction),这是食品产生褐色变的原因,对食品香味
4、的生成和物理性质的变化等食品品质起着重要作用。其中,在氨基的对方是葡萄糖等还原糖的场合中,称之为美拉德反应,反应最终生成物褐色物质叫做蛋白黑素(Melanoidin)。研究人员[7-8]指出,美拉德反应的中间产物Schiff碱经过Amadori重排生成Amadori产物,继而脱水脱氢生成含有羰基产物,天门冬酰胺在这些含有羰基分子存在下通过Stecrker降解机制脱羧脱氨后生成丙烯酰胺。另外,也有研究指出,Schiff碱经过分子内环化生成唑烷酮,然后经过脱羧,形成中间产物偶氮甲碱叶拉德内翁盐,之后重排形成Amadori产物,这一产物C-N键在高温下断裂生成丙烯酰胺。23在
5、食品添加剂专家委员会(JECFA)64次会议上,从24个国家获得的2002―2004年间食品中丙烯酰胺的检测数据共6752个,其中一半以上的数据来源于欧洲,仅有8.9%的数据来源于亚洲[9],而我国更是缺少各类食品中丙烯酰胺含量数据。国外检测的数据包含早餐谷物、土豆制品、咖啡及其类似制品、奶类、糖和蜂蜜制品、蔬菜和饮料等主要消费食品,其中含量较高的三类食品是:高温加工的土豆制品(包括薯片、薯条等),平均含量为[JP3]0.477mg/kg,最高含量为5.312mg/kg;咖啡及其类似制品,平均含量为0.509mg/kg,最高含量为7.300mg/kg;早餐谷物类食品,平
6、均含量为0.313mg/kg,最高含量为7.834mg/kg;其它种类食品的丙烯酰胺含量基本在0.1mg/kg以下。油炸、烘烤类食品丙烯酰胺含量最高,数量级达到mg/kg,大大超过WHO制定的饮用水水质标准中的限量值(1μg/L)。中国卫生部食品污染物监测网监测结果显示,高温加工的淀粉类食品(如油炸薯片和油炸薯条等)中丙烯酰胺含量较高,其中薯类油炸食品中丙烯酰胺平均含量高出谷类油炸食品4倍[6]。我国居民食用油炸食品较多,暴露量较大,长期低剂量接触,有潜在危害。而上述食品是现代快餐业为消费者提供的主要食品,其中以“洋快餐”占多数。随着生活水平的提高“洋快餐”已是愈来愈多
7、人们摄入食物的主要选择,尤其是年轻人群体。因此加强食品中丙烯酰胺的监测与控制,已成为食品安全工作的当务之急。232食品中丙烯酰胺检测方法我国对于丙烯酰胺的检测,已建立了饮用水和空气中国家标准检测方法。但是由于食品的成分复杂,各种组分之间互相干扰,且含量极其微量,故对食品中丙烯酰胺分析,提取与净化方法是仍然是该研究的关键之一。目前食品中丙烯酰胺的测定方法主要以仪器分析为主,一般的化学分析远不能达到食品分析的要求。经过一定的萃取、净化处理后,采用GC、HPLC、MS及三者联用进行定性定量检测是当前通用的检测手段,尤其是色质联用技术大大提高了测
