食品加工过程中产生的有害化学物质精.ppt

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1、食品加工过程中产生的有害化学物质第1页，本讲稿共38页u丙烯酰胺；丙烯酰胺；u氯丙醇；氯丙醇；u亚硝基类化合物；亚硝基类化合物；u多环芳烃类化合物；多环芳烃类化合物；u杂环胺类化合物。杂环胺类化合物。第2页，本讲稿共38页（一）（一）丙烯酰胺丙烯酰胺第3页，本讲稿共38页n丙烯酰胺主要在高碳水化合物、低蛋白质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的植物性食物加热(120(120 C C 以上以上)烹调过程烹调过程中形成。中形成。140-180140-180为生成的最佳温度为生成的最佳温度n但咖啡除外，在焙烤后期反而下降。但咖啡除外，在焙烤后期反而下降。1.丙烯酰胺形成丙烯酰胺形成

2、第4页，本讲稿共38页n丙烯酰胺的主要前体物为游离丙烯酰胺的主要前体物为游离天门冬天门冬氨酸氨酸与与还原糖还原糖，二者发生，二者发生MaillardMaillard反应反应生成丙烯酰胺。生成丙烯酰胺。n食品中形成的丙烯酰胺比较稳定；但食品中形成的丙烯酰胺比较稳定；但咖啡除外，随着储存时间延长，丙烯咖啡除外，随着储存时间延长，丙烯酰胺含量会降低。酰胺含量会降低。1.丙烯酰胺形成丙烯酰胺形成第5页，本讲稿共38页2.2.丙烯酰胺毒性丙烯酰胺毒性 u中等毒性物质。中等毒性物质。u神经毒性和生殖发育毒性神经毒性和生殖发育毒性。u致突变作用，致突变作用，丙烯酰胺的代谢产物丙烯酰胺的代谢产物环氧丙酰环氧丙

3、酰胺胺是其主要是其主要致突变活性物质。致突变活性物质。u致癌作用。致癌作用。IARC 1994IARC 1994年对其致癌性进行了评价，年对其致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为将丙烯酰胺列为2 2类致癌物类致癌物（2A2A）第6页，本讲稿共38页3.控制与预防控制与预防 n避免过度烹饪食品。避免过度烹饪食品。n提倡平衡膳食，减少油炸和高脂肪食品的摄提倡平衡膳食，减少油炸和高脂肪食品的摄入，多吃水果和蔬菜。入，多吃水果和蔬菜。n食品生产加工企业，改进食品加工工艺和食品生产加工企业，改进食品加工工艺和条件。条件。第7页，本讲稿共38页（二）（二）氯丙醇氯丙醇第8页，本讲稿共38页n氯丙醇一般指丙三醇

4、上羟基被氯原子取代氯丙醇一般指丙三醇上羟基被氯原子取代1 12 2个所构成一个所构成一系列同系物、同分异构体总称。系列同系物、同分异构体总称。n在实际生产中，大量产生的是在实际生产中，大量产生的是3-MCPD3-MCPD，少量产生的是，少量产生的是1,3-1,3-DCPDCP，2,32,3一一DCPDCP及及2 2一一MCPDMCPD。1.氯丙醇简介氯丙醇简介第9页，本讲稿共38页n水解蛋白质是用浓盐酸在水解蛋白质是用浓盐酸在109109下回流酸解，为了下回流酸解，为了提高氨基酸得率，加入过量盐酸，若原料中还留存提高氨基酸得率，加入过量盐酸，若原料中还留存油脂，则其中甘油就同时水解成丙三醇，并

5、进一步油脂，则其中甘油就同时水解成丙三醇，并进一步与盐酸中氯离子发生反应，生成一系列氯丙醇类化与盐酸中氯离子发生反应，生成一系列氯丙醇类化合物。合物。1.氯丙醇类化合物产生过程氯丙醇类化合物产生过程第10页，本讲稿共38页2.氯丙醇类化合物产生过程氯丙醇类化合物产生过程第11页，本讲稿共38页4.4.控制措施控制措施n原料控制；油脂含量低或脱脂；原料控制；油脂含量低或脱脂；n生产过程控制；生产过程控制；3.3.氯丙醇的毒性氯丙醇的毒性u致癌性；致癌性；u生殖毒性；生殖毒性；u遗传毒性；遗传毒性；u神经毒性神经毒性第12页，本讲稿共38页（三）（三）N-亚硝基化合物亚硝基化合物第13页，本讲稿共

6、38页o亚硝胺是在加工和干燥过程中由硝酸盐和仲胺反应亚硝胺是在加工和干燥过程中由硝酸盐和仲胺反应产生。产生。oR1和和R2为烷基、芳烷基、芳基时，称为亚硝胺；为烷基、芳烷基、芳基时，称为亚硝胺；当当R1(或或R2)为酰基为酰基,R2(或或R1)为烷基或芳烷基时，称为为烷基或芳烷基时，称为亚硝酰胺。亚硝酰胺。1.分类、结构特点及理化性质分类、结构特点及理化性质第14页，本讲稿共38页第15页，本讲稿共38页2.亚硝胺类物质的性质亚硝胺类物质的性质uN-N-亚硝胺为黄色中性物质，常温下为油状液亚硝胺为黄色中性物质，常温下为油状液体或固体，稍溶于水，易溶于有机溶剂，在碱体或固体，稍溶于水，易溶于有机

7、溶剂，在碱性和中性环境中稳定。性和中性环境中稳定。uN-N-亚硝酰胺化学性质活泼，在酸性或碱性环境亚硝酰胺化学性质活泼，在酸性或碱性环境中不稳定。中不稳定。第16页，本讲稿共38页3.亚硝胺的来源亚硝胺的来源u自然界中的闪电、火灾、化石燃料燃烧产生自然界中的闪电、火灾、化石燃料燃烧产生N0 xN0 x，在土壤微生物的硝化作用下，在土壤微生物的硝化作用下，硝酸盐被还原为亚硝硝酸盐被还原为亚硝酸盐；酸盐；u大量使用氨肥造成部分地区土壤中亚硝酸盐、亚硝大量使用氨肥造成部分地区土壤中亚硝酸盐、亚硝胺严重超标，形成区域性癌症高发区胺严重超标，形成区域性癌症高发区 u人们通过食物摄入亚硝胺的主要来源是啤酒

8、和腌人们通过食物摄入亚硝胺的主要来源是啤酒和腌制品制品(腌猪肉、腌豆角等腌猪肉、腌豆角等)。第17页，本讲稿共38页u烟草烘烤产生的氮氧化合物，与烘烤过程中产生的烟草烘烤产生的氮氧化合物，与烘烤过程中产生的游离烟碱发生反应后，产生亚硝胺。游离烟碱发生反应后，产生亚硝胺。u食品霉变。食品霉变。u化工废水、发酵废水和洗涤废水中含有大量的硝酸化工废水、发酵废水和洗涤废水中含有大量的硝酸盐或亚硝酸盐和有机污染物。盐或亚硝酸盐和有机污染物。3.亚硝胺的来源亚硝胺的来源第18页，本讲稿共38页4.内源性亚硝胺的生成内源性亚硝胺的生成第19页，本讲稿共38页5.5.硝酸盐和亚硝酸盐的应用硝酸盐和亚硝酸盐的应

9、用作用机制作用机制肌红蛋白肌红蛋白(Mb)(Mb)，血红蛋白，血红蛋白(Hb)(Hb)第20页，本讲稿共38页6.毒性毒性u急性中毒急性中毒，主要表现在，主要表现在肝脏伤损肝脏伤损及及破坏血小破坏血小板板两个方面两个方面u慢性中毒，以慢性中毒，以肝硬化肝硬化为主为主u致癌作用致癌作用u致畸作用和致突变作用致畸作用和致突变作用第21页，本讲稿共38页n亚硝胺为间接致癌物。亚硝胺亚硝胺为间接致癌物。亚硝胺需在体内肝脏微粒体细胞色素需在体内肝脏微粒体细胞色素P450P450代谢为代谢为烷基偶氮羟基化物烷基偶氮羟基化物，进而致癌。进而致癌。RNNOHn亚硝酰胺为亚硝酰胺为直接致癌物。直接致癌物。亚亚硝

10、酰胺类化合物水解生成硝酰胺类化合物水解生成烷烷基偶氮羟基化物基偶氮羟基化物，对接触部，对接触部位直接致癌。位直接致癌。致癌机理致癌机理第22页，本讲稿共38页u防止食物霉变以及其他微生物污染防止食物霉变以及其他微生物污染 u控制食品加工中硝酸盐及亚硝酸盐的使用量控制食品加工中硝酸盐及亚硝酸盐的使用量u施用钼肥施用钼肥，降低硝酸盐含量，降低硝酸盐含量u增加维生素增加维生素C C摄入量，摄入量，生素生素C C有阻断亚硝基化的作有阻断亚硝基化的作用；用；u制定标准并加强监测制定标准并加强监测7.控制措施控制措施第23页，本讲稿共38页（四）（四）多环芳烃化合物多环芳烃化合物 (polycyclic

11、aromatic hydrocarbons,PAHs）第24页，本讲稿共38页联苯指分子中包括二个或二个以上苯环指分子中包括二个或二个以上苯环结构的碳氢化合物。结构的碳氢化合物。（1 1）非稠环型；（）非稠环型；（2 2）稠环型；稠环型；1.概述概述第25页，本讲稿共38页nPAHPAH是人类最早发现的致癌物。是人类最早发现的致癌物。n这类化合物种类很多，最典型的是这类化合物种类很多，最典型的是3,43,4苯并芘苯并芘 ，即苯并，即苯并(a)(a)芘（以芘（以BaPBaP表示）表示）.1.概述概述第26页，本讲稿共38页第27页，本讲稿共38页2.2.食品中的食品中的PAHSPAHS来源来源u

12、(煤煤)烟尘的污染，工业三废的污染；有机物不完烟尘的污染，工业三废的污染；有机物不完全燃烧全燃烧，废气中的，废气中的PAHsPAHs随灰尘降落到农作物或土壤随灰尘降落到农作物或土壤中，农作物吸收造成污染。中，农作物吸收造成污染。u食品烹调过程：食品烹调过程：熏制熏制 ，烘烤油炸烘烤油炸。u脂肪热解或热聚脂肪热解或热聚u植物和微生物可合成微量多环芳烃植物和微生物可合成微量多环芳烃第28页，本讲稿共38页u致癌作用致癌作用 u致突变作用，致突变作用，B(a)PB(a)P是一类间接致突是一类间接致突变物变物u致畸作用：胚胎畸形、死胎、流产致畸作用：胚胎畸形、死胎、流产3.苯并苯并(a)芘的危害芘的危

13、害第29页，本讲稿共38页o控制环境（空气、水）污染，防止食品受到控制环境（空气、水）污染，防止食品受到PAHPAH的污染。的污染。o改进烟熏、烘烤等加工工艺。改进烟熏、烘烤等加工工艺。o避免采用高温煎炸方式，油温控制在避免采用高温煎炸方式，油温控制在200200以下。以下。o制订食品制订食品B(a)PB(a)P的允许含量标准的允许含量标准4.预防预防PAH危害的措施危害的措施第30页，本讲稿共38页（五）杂环胺类化合物（五）杂环胺类化合物第31页，本讲稿共38页1.杂环胺概况杂环胺概况o杂环胺（杂环胺（Heterocyclic AminesHeterocyclic Amines，HCAsHC

14、As）是）是在食品加工、烹调过程中由于在食品加工、烹调过程中由于蛋白质、氨蛋白质、氨基酸基酸热解产生热解产生的一类小分子有机化合物。的一类小分子有机化合物。o具有强烈的具有强烈的致突变致突变作用，在多种动物的不作用，在多种动物的不同组织或器官可以同组织或器官可以诱发肿瘤诱发肿瘤。o迄今为止，已发现的迄今为止，已发现的HCAsHCAs有有2020多种，其中多种，其中对动物致癌的有对动物致癌的有1010种。种。第32页，本讲稿共38页杂环胺分为两大组：杂环胺分为两大组：n氨基咪唑氮芳烃类氨基咪唑氮芳烃类：喹啉类（：喹啉类（IQ)IQ)、喹喔啉类（、喹喔啉类（IQIQX X)、吡啶、吡啶类（类（Ph

15、IP);PhIP);n氨基咔啉类氨基咔啉类：-咔啉（咔啉（ACAC）；）；-咔啉；咔啉；-咔啉；咔啉；第33页，本讲稿共38页2.杂环胺的形成杂环胺的形成u食物蛋白质或某些氨基酸成分在高温下，合成食物蛋白质或某些氨基酸成分在高温下，合成HCAsHCAs，是膳食中产生的，是膳食中产生的HCAsHCAs的主要来源。的主要来源。u烹调时间和温度是杂环胺形成的关键因素。烹调时间和温度是杂环胺形成的关键因素。uPhIPPhIP在烹调的肉类食品中普遍存在，含量最高在烹调的肉类食品中普遍存在，含量最高。第34页，本讲稿共38页不同温度、时间对油炸牛排中不同温度、时间对油炸牛排中PhIpPhIp、MelQxM

16、elQx含量的影响含量的影响第35页，本讲稿共38页u对多种器官具有致癌性；对多种器官具有致癌性；u间接致癌物，致癌机理：间接致癌物，致癌机理：N N羟基化活化后的羟基化活化后的HCAsHCAs带正电荷与带正电荷与DNADNA形成加合物。形成加合物。3.杂环胺的致癌性及其作用机制杂环胺的致癌性及其作用机制第36页，本讲稿共38页4.4.杂环胺的致突变性杂环胺的致突变性u具有强烈的致突变作用，比具有强烈的致突变作用，比PAHsPAHs的致突的致突变作用强，间接致突变物；代谢活化后才变作用强，间接致突变物；代谢活化后才有致突变性；有致突变性；uIQIQ和和MeIQxMeIQx对细菌的致突变性较强对细菌的致突变性较强，PhIP PhIP 对哺乳动物细胞具有较强的致突变性。对哺乳动物细胞具有较强的致突变性。第37页，本讲稿共38页5.预防杂环胺危害的措施预防杂环胺危害的措施u增加蔬菜水果的摄入量增加蔬菜水果的摄入量u尽量少采用烧、烤、煎、炸等烹调方尽量少采用烧、烤、煎、炸等烹调方式。式。u制定食品中制定食品中HCAsHCAs的限量标准的限量标准第38页，本讲稿共38页