第十二章-食品加工过程中的有毒产物课件.ppt

1、第十二章第十二章 食品加工过程中形成的有毒食品加工过程中形成的有毒产物产物n食品加工技术也能引起食品成分的变化。例食品加工技术也能引起食品成分的变化。例如，煎炸、烘烤、焙炒等食品处理方法常常如，煎炸、烘烤、焙炒等食品处理方法常常引起食品成分如氨基酸、蛋白质、糖、碳水引起食品成分如氨基酸、蛋白质、糖、碳水化合物、维生素和脂类的化学变化，这些处化合物、维生素和脂类的化学变化，这些处理方法除了能使食品的营养素含量降低外，理方法除了能使食品的营养素含量降低外，还随之产生一些有毒和致癌的物质，如多环还随之产生一些有毒和致癌的物质，如多环芳烃（芳烃（PAHs）、杂环胺和）、杂环胺和N-亚硝胺等。亚硝胺等。

2、一、一、苯并苯并芘芘 n熏制食品熏制食品（熏鱼、熏香肠、腊肉、火腿等）、（熏鱼、熏香肠、腊肉、火腿等）、烘烤食品烘烤食品（饼干、面包等）和（饼干、面包等）和煎炸食品煎炸食品（罐（罐装鱼、方便面等）中主要的毒素和致癌物是装鱼、方便面等）中主要的毒素和致癌物是多环芳烃（多环芳烃（PAHs），具体来讲主要是），具体来讲主要是3，4-苯并苯并芘芘。n熏制食品所用的木材燃烧时产生的烟和脂肪熏制食品所用的木材燃烧时产生的烟和脂肪燃烧时产生的烟是熏制食品中多环芳烃的主燃烧时产生的烟是熏制食品中多环芳烃的主要来源。要来源。一、理化性质：一、理化性质：苯并芘纯品为结晶，不溶于水，脂溶性较苯并芘纯品为结晶，不溶于

3、水，脂溶性较好。咖啡因水溶液中的溶解度高，用分光光好。咖啡因水溶液中的溶解度高，用分光光度计呈现黄绿色荧光。度计呈现黄绿色荧光。二、苯并芘的致癌性：二、苯并芘的致癌性：较强的致癌性。较强的致癌性。主要作用在上皮组织产生肿瘤，如皮肤癌、主要作用在上皮组织产生肿瘤，如皮肤癌、肺癌、胃癌、消化道癌等肺癌、胃癌、消化道癌等.n早期皮肤癌多表现为红斑状或略高出皮面的丘疹样皮损，表面常伴有鳞形脱屑或痂皮形成，早期皮肤癌多表现为红斑状或略高出皮面的丘疹样皮损，表面常伴有鳞形脱屑或痂皮形成，症状与牛皮癣、湿疹、炎症等良性皮肤病相近。病灶的进一步发展就会出现某些具有特征症状与牛皮癣、湿疹、炎症等良性皮肤病相近。

4、病灶的进一步发展就会出现某些具有特征性的征象，如一个发亮的、半透明的丘疹样小结节，表面有渗血并伴有毛细血管扩张。或性的征象，如一个发亮的、半透明的丘疹样小结节，表面有渗血并伴有毛细血管扩张。或是疤痕样表面光滑的纤维样斑，无明显毛细血管扩张、溃疡及隆起。或是病灶内有黑色、是疤痕样表面光滑的纤维样斑，无明显毛细血管扩张、溃疡及隆起。或是病灶内有黑色、彼此融合的小点彼此融合的小点。n苯并芘可通过胎盘屏障危害到胎儿，引起胎苯并芘可通过胎盘屏障危害到胎儿，引起胎儿畸形。儿畸形。三、食品中的苯并芘的来源三、食品中的苯并芘的来源-木材燃烧时产生的烟和脂肪燃烧木材燃烧时产生的烟和脂肪燃烧时产生的烟。时产生的烟

5、。1.食品加工：食品加工：主要来源于食品加工过程本身，环境污染主要来源于食品加工过程本身，环境污染作用小。作用小。熏制食品：熏鱼、熏香肠、腊肉、火腿等。熏制食品：熏鱼、熏香肠、腊肉、火腿等。n烟熏中产生的苯并芘可附着在食品中，时间烟熏中产生的苯并芘可附着在食品中，时间长可深入食品内部。长可深入食品内部。烘烤食品烘烤食品:饼干、面包、动物性食品饼干、面包、动物性食品 动物性食品中滴下的油滴中和焦烤、炭化动物性食品中滴下的油滴中和焦烤、炭化含量更高。含量更高。温度越高，苯并芘的含量也越高。温度越高，苯并芘的含量也越高。油熏鱼中含量最高。油熏鱼中含量最高。饼干和面包中的淀粉在高温中也可产生。饼干和面

6、包中的淀粉在高温中也可产生。煎炸食品：煎炸食品：煎炸油的反复使用，油温度较高，就可能煎炸油的反复使用，油温度较高，就可能产生苯并芘。产生苯并芘。煎炸油可诱导实验动物产生恶性肿瘤。煎炸油可诱导实验动物产生恶性肿瘤。油料种子榨油前的烘烤油料种子榨油前的烘烤食品机械中的润滑油、公路上的沥青等等。食品机械中的润滑油、公路上的沥青等等。无火焰加热、温度较低、防止火焰直接无火焰加热、温度较低、防止火焰直接接触食品、控制熏烤时间、防止食品烤焦和接触食品、控制熏烤时间、防止食品烤焦和炭化，可很好的控制苯并芘的含量。炭化，可很好的控制苯并芘的含量。食品包装中也会含有。食品包装中也会含有。2.环境污染：环境污染：

7、工业废水和烟尘的污染。工业废水和烟尘的污染。四、苯并芘的代谢：四、苯并芘的代谢：1.血液吸收，全身分布，乳腺和脂肪蓄积。血液吸收，全身分布，乳腺和脂肪蓄积。2.控制细胞生长的酶和激素结构中的蛋控制细胞生长的酶和激素结构中的蛋白质部分发生变异或丢失，细胞失去生长控白质部分发生变异或丢失，细胞失去生长控制的能力而发生癌变；制的能力而发生癌变；3.生成环氧化物和过氧化物而致癌生成环氧化物和过氧化物而致癌 4.生产致突变物质苯并芘二醇环氧化为。生产致突变物质苯并芘二醇环氧化为。五、安全限量：五、安全限量：0.520六、防止食品污染及去毒措施：六、防止食品污染及去毒措施：1.改进食品加工方法改进食品加工

8、方法2.加强环境污染的处理和检测工作加强环境污染的处理和检测工作3.去毒措施去毒措施 用活性炭；日光照射用活性炭；日光照射4.制定食品中的限量标准制定食品中的限量标准二、美拉德反应产物和杂环胺二、美拉德反应产物和杂环胺n1912年，法国化学家美拉德发现年，法国化学家美拉德发现葡萄糖和甘葡萄糖和甘氨酸氨酸溶液共热时可产生褐化反应，并证明蛋溶液共热时可产生褐化反应，并证明蛋白质（氨基酸）的白质（氨基酸）的氨基氨基与葡萄糖的与葡萄糖的羰基羰基发生发生了聚合反应，这一反应后来被证实在生物和了聚合反应，这一反应后来被证实在生物和食品系统中具有广泛性，并被称为美拉德反食品系统中具有广泛性，并被称为美拉德反

9、应（应（Maillard Reaction）或羰氨反应。）或羰氨反应。美拉德反应过程n美拉德反应除形成焦黄色、褐色素、风味物美拉德反应除形成焦黄色、褐色素、风味物质和多聚物外，还可形成许多杂环化合物。质和多聚物外，还可形成许多杂环化合物。n从美拉德反应得到的混合物表现为很多不同从美拉德反应得到的混合物表现为很多不同的化学和生物特性，其中，有的化学和生物特性，其中，有促氨化物和抗促氨化物和抗氧化物、致突变物和致癌物以及抗突变物和氧化物、致突变物和致癌物以及抗突变物和抗致癌物抗致癌物。n污染物致突变性检测污染物致突变性检测(Ames试验试验)n鼠伤寒沙门氏菌（鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella

10、typhimurium）的组氨酸营）的组氨酸营养缺陷型（养缺陷型（his）菌株，在含微量组氨酸的培养基中，除）菌株，在含微量组氨酸的培养基中，除极少数自发回复突变的细胞外，一般只能分裂几次，形成在极少数自发回复突变的细胞外，一般只能分裂几次，形成在显微镜下才能见到的微菌落显微镜下才能见到的微菌落n鉴于化学物质的致突变作用与致癌作用之间密切相关，故此鉴于化学物质的致突变作用与致癌作用之间密切相关，故此法现广泛应用于致癌物的筛选。法现广泛应用于致癌物的筛选。二、杂环胺：二、杂环胺：n70年代末，人们发现从烤鱼或烤牛肉炭化表年代末，人们发现从烤鱼或烤牛肉炭化表层中提取的化合物具有致突变性。对烤鱼中层

11、中提取的化合物具有致突变性。对烤鱼中主要致突变物的研究表明，这类物质主要是主要致突变物的研究表明，这类物质主要是复杂的杂环胺类化合物。复杂的杂环胺类化合物。杂环胺的结构1.食品中杂环胺的形成及含量：食品中杂环胺的形成及含量：高温烹饪肉类食品均含有。高温烹饪肉类食品均含有。前体物是肉类组织中的氨基酸和肌酸或肌前体物是肉类组织中的氨基酸和肌酸或肌酸酐。酸酐。高温和时间是形成杂环胺的形成的关键因高温和时间是形成杂环胺的形成的关键因素。素。2.毒性：毒性：（1）致突变作用：）致突变作用：可诱导细菌突变和哺乳动物细胞的可诱导细菌突变和哺乳动物细胞的DNA损损害。害。（2）致癌性：）致癌性：主要靶器官为肝

12、脏，另外肺部、胃、肠道、主要靶器官为肝脏，另外肺部、胃、肠道、乳腺、皮肤、膀胱、前列腺、口腔、淋巴结乳腺、皮肤、膀胱、前列腺、口腔、淋巴结等。等。流行病学研究还发现，吃红肉的人群患流行病学研究还发现，吃红肉的人群患结肠癌、乳腺癌等疾病的危险性会增高结肠癌、乳腺癌等疾病的危险性会增高 3.控制食品中杂环胺形成的方法：控制食品中杂环胺形成的方法：（1）改进食品加工方法）改进食品加工方法（2）不吃烤焦的食品）不吃烤焦的食品（3）避免和明火接触）避免和明火接触 用铝箔烧烤，不要和酸同食。用铝箔烧烤，不要和酸同食。第三节第三节 N-亚硝胺亚硝胺一、化学结构与特征：一、化学结构与特征：简称亚硝胺类，广泛存

13、在于食品、烟草、简称亚硝胺类，广泛存在于食品、烟草、化妆品和药物内。化妆品和药物内。环境中不是很多，但在人体内和食品加环境中不是很多，但在人体内和食品加工中生物合成。工中生物合成。分为分为N-亚硝胺和亚硝胺和N-亚硝酰胺，后者直接亚硝酰胺，后者直接可以产生遗传毒性和致癌性。可以产生遗传毒性和致癌性。二、二、N-亚硝胺的毒性亚硝胺的毒性 强致癌物。毒性最强的是二甲基亚硝胺，强致癌物。毒性最强的是二甲基亚硝胺，随碳链越长毒性越小。随碳链越长毒性越小。1.肝脏毒性，肝小叶出血性坏死。对其他器官肝脏毒性，肝小叶出血性坏死。对其他器官也有刺激作用。也有刺激作用。2.强致癌性：强致癌性：肝癌和消化道癌症。

14、肝癌和消化道癌症。给药方式不一样产生的癌变部位也不一样。给药方式不一样产生的癌变部位也不一样。内服和静注：肝癌和食道癌内服和静注：肝癌和食道癌皮下注射皮下注射:鼻腔肿瘤鼻腔肿瘤腹腔注射：血管瘤和肺腺瘤腹腔注射：血管瘤和肺腺瘤如：智利硝酸盐肥料、日本咸菜、林县酸菜、如：智利硝酸盐肥料、日本咸菜、林县酸菜、3.致畸形：致畸形：胎儿神经系统畸形，有量效关系胎儿神经系统畸形，有量效关系各种亚硝胺对动物的致癌性各种亚硝胺对动物的致癌性化化 合合 物物LD50/mgkg-1肿瘤种类肿瘤种类致癌性致癌性二甲基亚硝胺二甲基亚硝胺二乙基亚硝胺二乙基亚硝胺二正丙基亚硝胺二正丙基亚硝胺乙基丁基亚硝胺乙基丁基亚硝胺甲

15、基苄基亚硝胺甲基苄基亚硝胺甲基亚硝基脲甲基亚硝基脲二甲基亚硝基脲二甲基亚硝基脲亚硝基吗啉亚硝基吗啉亚硝基吡咯烷亚硝基吡咯烷2741200400380200180240肝癌、鼻窦癌肝癌、鼻窦癌肝癌、鼻腔癌肝癌、鼻腔癌肝癌、膀胱癌肝癌、膀胱癌食管癌、膀胱癌食管癌、膀胱癌食管癌、肾癌食管癌、肾癌前胃癌、脑癌、胸腺癌前胃癌、脑癌、胸腺癌脑癌、神经癌、脊髓癌脑癌、神经癌、脊髓癌肝肝 癌癌肝肝 癌癌+注：LD50为大鼠经口。+强；+中；+弱。三、食品中亚硝胺的来源：三、食品中亚硝胺的来源：其前体物质：其前体物质：N-亚硝化剂和可亚硝化的亚硝化剂和可亚硝化的含氮化合物。含氮化合物。常见的有：亚硝酸盐、硝酸盐

16、和胺类。常见的有：亚硝酸盐、硝酸盐和胺类。内原性的合成是最主要的因素，合成部内原性的合成是最主要的因素，合成部位在胃部。位在胃部。1.食品加工时产生亚硝胺的主要来源：食品加工时产生亚硝胺的主要来源：蔬菜腌制、鱼类保鲜、腌制肉品、啤酒发蔬菜腌制、鱼类保鲜、腌制肉品、啤酒发酵（直接用火干燥麦芽，加入硫克预防）、酵（直接用火干燥麦芽，加入硫克预防）、食品包装（橡胶制品）、食品添加剂等。食品包装（橡胶制品）、食品添加剂等。四、安全限量：四、安全限量：1.限制食品中的含量限制食品中的含量2.阻断亚硝胺在体内的合成。阻断亚硝胺在体内的合成。维生素维生素A和维生素和维生素B2、维生素维生素C等。等。补充知识

17、：补充知识：n硝酸盐和亚硝酸盐是腌制食品如腊肠、肉肠、硝酸盐和亚硝酸盐是腌制食品如腊肠、肉肠、灌肠、火腿和午餐肉中的防腐剂，用于肉类灌肠、火腿和午餐肉中的防腐剂，用于肉类保藏已经几个世纪的历史。保藏已经几个世纪的历史。n事实上，在冰箱发明之前，硝酸盐和亚硝酸事实上，在冰箱发明之前，硝酸盐和亚硝酸盐是唯一的保存肉制食品的方法。直到最近，盐是唯一的保存肉制食品的方法。直到最近，人们才认识到其防腐作用来自亚硝酸根离子人们才认识到其防腐作用来自亚硝酸根离子（NO2-）。）。NO2-对肉毒梭菌有很强的抑制作对肉毒梭菌有很强的抑制作用。用。n在适宜的条件下，亚硝酸盐可与肉中氨基酸在适宜的条件下，亚硝酸盐可

18、与肉中氨基酸发生反应，也可在人体的胃肠道内和蛋白质发生反应，也可在人体的胃肠道内和蛋白质的消化产物二级胺（叔胺）和四级胺（季胺）的消化产物二级胺（叔胺）和四级胺（季胺）反应，生成亚硝基化合物（反应，生成亚硝基化合物（NOC），尤其是），尤其是生成生成N-亚硝胺和亚硝酰胺这类致癌物，因此亚硝胺和亚硝酰胺这类致癌物，因此也有人将亚硝酸盐称为内生性致癌物。也有人将亚硝酸盐称为内生性致癌物。n大量摄入硝酸盐和亚硝酸盐可诱导高铁血红大量摄入硝酸盐和亚硝酸盐可诱导高铁血红蛋白血症，临床表现为口唇、指甲发绀，皮蛋白血症，临床表现为口唇、指甲发绀，皮肤出现紫斑等缺氧症状，可致死亡。肤出现紫斑等缺氧症状，可致死

19、亡。n 有研究表明硝酸盐有致畸性。有研究表明硝酸盐有致畸性。第四节第四节 丙烯酰胺丙烯酰胺 聚丙烯酰胺主要用于水的净化处理、纸聚丙烯酰胺主要用于水的净化处理、纸浆的加工及管道的内涂层等。淀粉类食品在浆的加工及管道的内涂层等。淀粉类食品在高温（高温（120）烹调下容易产生丙烯酰胺。）烹调下容易产生丙烯酰胺。一、丙烯酰胺性质与人体接触途径一、丙烯酰胺性质与人体接触途径 饮水饮水是其中的一条重要接触途径；是其中的一条重要接触途径；油炸和烧烤油炸和烧烤的淀粉类食品，如炸薯条、的淀粉类食品，如炸薯条、炸土豆片；炸土豆片；吸烟吸烟可进入人体途径，接触丙烯酰胺可进入人体途径，接触丙烯酰胺 二、食品中丙烯酰胺

20、的含量和人体摄入量二、食品中丙烯酰胺的含量和人体摄入量 高温加工食品后含有较多的丙烯酰胺。高温加工食品后含有较多的丙烯酰胺。三、丙烯酰胺的吸收、分布、代谢三、丙烯酰胺的吸收、分布、代谢 经口吸收最快，由尿排出，在体内转化经口吸收最快，由尿排出，在体内转化率和摄入量有关，摄入越多，代谢越少。率和摄入量有关，摄入越多，代谢越少。可进入血脑、胎盘，影响胎儿。可进入血脑、胎盘，影响胎儿。四、丙烯酰胺的毒性：四、丙烯酰胺的毒性：1.急性毒性：急性毒性：中等毒性中等毒性2.神经毒性神经毒性 神经毒性作用主要为周围神经退行性变神经毒性作用主要为周围神经退行性变化和脑中涉及学习、记忆和其他认知功能部化和脑中涉

21、及学习、记忆和其他认知功能部位的退行性变位的退行性变 3.生殖发育毒性生殖发育毒性 生殖毒性作用表现为雄性大鼠精子数目生殖毒性作用表现为雄性大鼠精子数目和活力下降及形态改变和生育能力下降和活力下降及形态改变和生育能力下降4.遗传毒性遗传毒性 可引起哺乳动物体细胞和生殖细胞的基可引起哺乳动物体细胞和生殖细胞的基因突变和染色体异常因突变和染色体异常5.致癌性致癌性 丙烯酰胺可致大鼠多种器官肿瘤，包括丙烯酰胺可致大鼠多种器官肿瘤，包括乳腺、甲状腺、睾丸、肾上腺、中枢神经、乳腺、甲状腺、睾丸、肾上腺、中枢神经、口腔、子宫、脑下垂体等口腔、子宫、脑下垂体等人体资料人体资料 对接触丙烯酰胺的职业人群和因事故偶对接触丙烯酰胺的职业人群和因事故偶然暴露于丙烯酰胺的人群的流行病学调查，然暴露于丙烯酰胺的人群的流行病学调查，均表明丙烯酰胺均表明丙烯酰胺具有神经毒性作用具有神经毒性作用，但目前，但目前还没有充足的人群流行病学证据表明通过食还没有充足的人群流行病学证据表明通过食物摄入丙烯酰胺与人类某种肿瘤的发生有明物摄入丙烯酰胺与人类某种肿瘤的发生有明显相关性。显相关性。五、预防与控制：五、预防与控制：少吃煎炸和烘烤食品，多吃蔬菜和水果，少吃煎炸和烘烤食品，多吃蔬菜和水果，降低烹饪温度和时间。降低烹饪温度和时间。