2. 2 杂环胺类化合物
杂环胺 ( H eterocyclic am ines, HCAs) 类化合物的化学结构是带杂环的伯胺 , 故称杂环胺。 1977 年日本科学家发现在烤鱼和烤牛肉烧焦的部分和烟气里含有显著的可以致突变的物质 , 并检测出其致突变性远远大于多环芳烃所产生的致突变性。随后在煎、炸、烤的红肉、家禽类、鱼类食物中鉴别出超过20 种的致突变 / 致癌化合物。杂环胺是一类富含蛋白质的食物在高温烤、炸、煎过程中形成的痕量物质 , 所以几乎所有经过高温烹调的肉品都有致突变性 , 而不含蛋白质的食品致突变性很低或完全没有致突变性。人们相继发现杂环胺的来源可以分为两类 : 一类为氨基酸和蛋白质热分解时的自由基反应产物 ; 另一类为肌酸、糖及氨基酸混合物在加热时的产物。杂环胺的生成量主要受前体物含量、加工温度和时间的影响。试验证明 , 许多高蛋白质低肌酸的食品如动物内脏、牛奶、奶酪和豆制品等产生的杂环胺远低于含有肌肉的食品。烹调中杂环胺的生成量随着反应温度和时间的增加而增加 , 其中温度是最重要的一个影响因素。试验证明 , 在 200 ℃ 的油炸温度下 , 肉中杂环胺主要在前 5 m in 形成 , 在 5~ 10 m in 形成速度减慢 ,再延长烹调时间杂环胺含量不但不增加 , 反而有下降趋势 , 其原因是前体物和形成的杂环胺随肉中的脂肪和水分迁移到锅底残留物中。如果将锅底残留物作为勾芡汤汁食用 , 那么杂环胺的摄入量将成倍增加。肉中的水分是杂环胺形成的抑制因素 , 所以 ,油炸、烧烤要比烘烤、煨炖产生的杂环胺多。杂环胺的主要生物学危害是它们的致突变性和致癌性。杂环胺是前致癌、致突变物 , 须在体内代谢活化后才有致癌、致突变性 , 活化后的终末致癌、致突变物为 N- 羟基杂环胺。 N- 羟基杂环胺可以和细胞的 DNA 结合 , 形成杂环胺 - DNA 化合物 , 使细胞的遗传物质发生改变 , 引起细胞突变。如果这种突变的细胞在体内能够存活并传代 , 则可形成肿瘤。
杂环胺具有较强的致突变性 , 其致突变性是迄今用Ames 试验检测到的最有突变活力毒物的水平 , 大多数已被证明可导致试验动物多种器官肿瘤的生成。
2. 3 丙烯酰胺
丙烯酰胺 ( Acrylam ide, ACR) 单体的分子式为CH2CHCONH2。丙烯酰胺是聚丙烯酰胺合成中的化学中间体 ( 单体 ) 。聚丙烯酰胺在城市供水、造纸与纸浆加工中主要用作絮凝剂 , 也在工业废水处理中用来去除悬浮颗粒。 2002 年 4 月瑞典国家食品管理局 ( National Food Adm inistrat ion, NFA) 和斯德哥尔摩大学联合宣称 , 在食品中含有对人体具有潜在致癌性的丙烯酰胺 , 尤其是以薯条为代表的富含碳水化合物的高温油炸食品中含量最为丰富。随后挪威、英国、瑞士和美国等国家也相继报道了类似结果。由于丙烯酰胺具有潜在的神经毒性、遗传毒性和致癌性, 因此食品中丙烯酰胺的污染引起了各国卫生部门的高度关注。丙烯酰胺主要在高碳水化合物、低蛋白质的植物性食物加热烹调过程中形成 , 特别是油炸、烘烤的淀粉类食品中丙烯酰胺含量较高。目前为止 , 由天门冬酰胺 ( 土豆和谷类中的代表性氨基酸 ) 和还原性糖在高温加热过程中通过美拉德反应生成丙烯酰胺的机制得到了普遍认可 , 其为丙烯酰胺产生的主要途径。丙烯酰胺形成量与加工及烹调方式、温度、时间、水分等有关。还有一些研究者认为丙烯酰胺可以通过丙烯醛或丙烯酸而形成。油脂在高温加热过程中甘油三酯分解成丙三醇和脂肪酸 , 丙三醇进一步脱水可产生丙烯醛, 脂肪酸和丙三醇分别氧化可以生成丙烯醛和丙烯酸。而且丙烯酸产生途径在食品中似乎更为广泛, 但受自由氨及高温条件限制 , 丙烯酰胺的产生量比天门冬酰胺途径少。丙烯酰胺是一种中等毒性的亲神经毒物 , 对眼睛和皮肤有一定的刺激作用 , 可通过未破损的皮肤、黏膜、肺和消化道吸收入人体 , 并部分在机体内蓄积。目前已经有大量的动物试验数据表明 , 丙烯酰胺具有一定的神经毒性、生殖毒性、遗传毒性和致癌性。韩漫夫等人通过试验 , 系统证实了丙烯酰胺对小鼠的神经毒性作用 , 主要表现在雄鼠精子损伤、精子数量和移动距离下降等。国际癌症研究机构 ( IARC) 1994 年评定丙烯酰胺为人类可能的致癌物质。
3 减少油炸食品危害的措施
油炸食品属高油脂高热量食品 , 且含有复杂的化学变化产物 , 经常进食易导致肥胖等多种慢性疾病。因此 , 应该科学理性地认识油炸食品的危害性 ,改变以油炸和高脂肪为主的饮食习惯 , 避免长期大量摄入油炸食品 , 更应注意膳食均衡、多源性、多样化。在保障煎炸油脂质量的同时 , 控制好油炸食品的制作过程 , 最大限度地减少营养成分的损失和毒性物质的形成 , 做到健康安全地食用油炸食品[ 6]。
(1)选用专用煎炸油脂 , 其中的不饱和脂肪酸含量低 , 不易氧化。
(2)煎炸温度应控制在 200 以下 , 且避免连续高温煎炸 , 这是消除杂环胺和突变源等致癌物的有效方法。
(3)煎炸油脂不可连续长时间使用 , 且尽量减少油脂反复使用次数 , 建议油脂反复使用总时间以不超过 8 h 为宜。
(4)在煎炸过程中应及时添加新油脂 , 以减缓煎炸油脂中极性组分的生成 , 减轻油脂的劣变程度。
(5)由于铜、铁、铝等微量金属离子能够催化油脂的氧化过程 , 因此油炸锅最好使用不锈钢锅 , 且注意将洗刷油锅的洗涤剂清除干净 , 因其对油脂劣变有促进作用。
(6)在油炸过程中应及时清除掉下的残渣 , 或糖、蛋白质等焦化物 , 或油脂氧化聚合、分解等产物 ,以有效减缓氧化。
(7)烹炸鱼、肉类动物性食品时应从以下几个方面加以注意 : 应尽量避免高温过度烹炸 , 尤其要避免表面烧焦 , 不食用烧焦食品 , 或将烧焦部分去除后再吃。 在烹炸的鱼、肉表面涂抹淀粉糊 , 能有效预防致癌物质的形成。肉类在烹炸之前可先用微波炉预热 , 以降低致突变性和杂环胺的生成量。
(8) 新鲜蔬菜水果中酚类及黄酮类等活性成分有效抑制杂环胺化合物的致突变作用 , 且膳食纤维素有吸附杂环胺化合物并降低其生物活性的作用 , 应增加其摄入量。
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致谢
短暂而又漫长的大学生涯就要结束了,在此我要感谢所有帮助过我的老师,同学和家人。
首先要特别感谢我的指导老师xx老师。从选题,入题,论文的撰写和反复修改,无不渗透着导师的智慧和心血。导师的敬业态度,渊博知识,和对学生的无微不至,使我受益匪浅。您在传授我知识的同时,更让我学会了许多做人的道理,在论文完成之际,谨向尊敬的老师致以崇高的敬意和诚挚的感谢!以及对她的家人表示由衷的感激和深深的祝福。
非常感谢
等老师给了我学习和生活上很大关心与帮助,在这个环境学习和工作让我体味到家的亲切。
感谢我的同学、室友,三年的同门生涯,我们相互帮助,相互鼓励,共同提高和进步,成了知心的朋友,和你们在学校一起学习和生活,轻松而惬意,我会永远记住和你们一起度过的快乐时光。同时也感谢我院全体同学们,衷心祝愿你们今后一切顺利!
感谢xxxxxxx学院食品工程系所有领导和老师们的关怀和支持!
xxxx
2012年1月21日
xxxx学院