任务目标

1.了解食品加工过程中有毒有害物质的特点及危害。

2.掌握食品加工过程中有毒有害物质的来源及其预防措施。

任务导入

烧烤、烟熏、油炸、腌制等食品烹饪加工技术，在改善食品的外观和质地、增加风味、延长保质期等方面发挥了很大作用。但同时也会产生了一些有毒有害的化学物质如N-亚硝基化合物、多环芳烃化合物、杂环胺、丙烯酰胺等。若长期食用含有这些物质的食品将会对人体产生极大的危害。

任务实施

一、N-亚硝基化合物

（一）概述

N-亚硝基化合物是对动物有较强致癌作用的一大类有机化合物。在动物体内、人体内、食品以及环境中皆可由其前体物质在一定条件下发生亚硝化反应而合成。N-亚硝基化合物的前体物包括N-亚硝化剂和可亚硝化的含氮有机化合物两类。N-亚硝化剂主要是硝酸盐和亚硝酸盐以及其他氮氧化物，可亚硝化的含氮有机化合物主要是胺类、酰胺类、氨基酸、多肽等。硝酸盐广泛存在于自然环境中，在一定条件下可转变为亚硝酸盐，因此，亚硝酸盐常伴随硝酸盐而存在于自然界中。可亚硝化的含氮有机化合物也在人类食品中广泛存在，特别是胺和酰胺类化合物。

N-亚硝基化合物根据其化学结构可分为两大类，一类为亚硝胺，另一类为N-亚硝基酰胺。经过动物实验和临床研究发现，两类化合物均对动物有强致癌作用，亚硝胺在体内代谢激活后间接致癌，N-亚硝基酰胺在体内无须激活，直接致癌。

（二）食品中N-亚硝基化合物的来源

天然食品中N-亚硝基化合物含量较少，但由于其前体物质硝酸盐、亚硝酸盐和胺类物质广泛存于自然界，食品中的硝酸盐在细菌产生的硝基还原酶的作用下，可形成亚硝酸盐，而仲胺和亚硝酸盐在一定条件下可再合成N-亚硝基化合物，因此各类食品中不同程度地均含有一定量的N-亚硝基化合物。尤其在经过腌制、熏制、高温加热、发酵、烘烤、油炸等加工过程或不适当的贮藏将会在一定程度上加快N-亚硝基化合物的合成速率，使食品中的N-亚硝基化合物含量增加。

①食品中硝酸盐和亚硝酸盐的来源

（1）蔬菜等植物原料中硝酸盐及亚硝酸盐的来源：土壤和肥料中的氮在土壤微生物（硝酸盐生成菌）的作用下可转化为硝酸盐。蔬菜在生长过程中可从土壤中吸收硝酸盐，在其体内酶的作用下将硝酸盐还原为氨，并进一步与光合作用合成的有机酸反应生成氨基酸、蛋白质、核酸等。但如果蔬菜在种植或贮藏加工过程中出现以下情况，其体内的硝酸盐将会累积并增多。

①蔬菜在种植过程中，光合作用不充分、施用的氮肥过多或土壤水分较少的情况下，均可使蔬菜中的硝酸盐含量增加。

研究发现，不同类别的蔬菜硝酸盐累积量顺序如下：根菜类＞薯芋类＞绿叶菜类＞白菜类＞葱蒜类＞豆类＞瓜果类＞茄果类＞多年生菜类＞食用菌类。

②蔬菜不适当的贮藏和加工过程对硝酸盐和亚硝酸盐含量有很大影响。大量研究发现，无论是哪种蔬菜，随着蔬菜贮藏时间的延长，蔬菜中硝酸盐及亚硝酸盐的含量均会逐渐上升，当蔬菜开始腐烂时硝酸盐及亚硝酸盐的含量上升幅度最大，当完全腐烂时，硝酸盐及亚硝酸盐的含量急剧上升。因此，为食用安全，应尽量食用新鲜蔬菜。

另外，蔬菜在腌制时，随着腌制时间的延长，蔬菜中硝酸盐及亚硝酸盐的含量将呈现先上升而后降低至平稳的变化趋势。蔬菜腌制不充分会含有较大量的亚硝酸盐，易出现食物中毒，这是由于蔬菜腌渍时，因时间、盐分不够，腐败菌可以将硝酸盐还原为亚硝酸盐，导致腌菜中亚硝酸盐含量增高，亚硝酸盐在适宜条件下，与食品中蛋白质分解产物胺发生亚硝化反应，生成亚硝胺。若长期食用未腌透的蔬菜将有致癌的风险。

（2）肉制品中的硝酸盐和亚硝酸盐的来源：硝酸盐和亚硝酸盐作为腌腊肉制品（如咸肉、中式火腿、腊肠）、酱卤肉制品、熏制肉类、西式火腿等肉制品类的防腐剂及发色剂已有几个世纪的历史了，直接为肉制品N-亚硝基化合物的合成提供了前体物质N-亚硝化剂，在一定条件下即可与肉中蛋白质的分解产物胺发生亚硝化反应而生成亚硝胺。

（3）海产品中硝酸盐和亚硝酸盐的来源：硝酸盐广泛存在于自然环境（水、土壤）中。由于矿物燃料（如煤和石油）和化肥等工业生产以及汽车尾气排放等因素造成的大气污染，使得大气中富含氮氧化合物。大量使用含氮肥料（土壤缺锰、钼等微量元素时更严重）、农药及工业与生活污水的排放，均可造成土壤中硝酸盐含量的增加，同时也加剧了土壤中硝酸盐的淋溶过程，硝酸盐由土壤渗透到地下水，对水体造成严重污染，进而污染到海产品，使海产品中硝酸盐含量增加。

②食品中胺类物质的来源　含氮的有机胺类化合物是N-亚硝基化合物的另一类前体物，该物质也广泛存在于环境和食品中。胺类化合物是蛋白质、氨基酸、磷脂等生物大分子合成的原料，因此也是各种天然动物性和植物性食品的成分。

③食品中N-亚硝基化合物的合成　食品中N-亚硝基化合物的两大前体物质，可在一定条件下合成N-亚硝基化合物，因此各类食品中不同程度地含有N-亚硝基化合物。

（1）蔬菜、水果中N-亚硝基化合物的合成：蔬菜、水果在室温下贮藏或进行加工（如腌制）处理时，硝酸盐在细菌硝酸盐还原酶的作用下转化成亚硝酸盐，亚硝酸盐在适宜条件下，可与其本身含有的胺类发生亚硝化反应，生成N-亚硝基化合物。

（2）鱼、肉制品N-亚硝基化合物的合成：一般新鲜肉、鱼类食品中仅含有少量的胺类，但腌制、烘烤、熏制加工过程中，尤其是油煎烹调加工处理时，这些含蛋白质丰富的食品会分解出较多的胺类化合物。这些食品在腐烂变质时，在微生物的作用下蛋白质也可分解产生大量的胺类化合物。在亚硝化试剂存在时（使用亚硝酸盐或硝酸盐作为发色剂）即可生成亚硝胺。

（3）啤酒中N-亚硝基化合物的合成：啤酒酿造所用的大麦芽在明火直接加热干燥时，空气中的氮被高温氧化成氮氧化合物后作为亚硝化剂，然后与大麦芽中的胺类物质（大麦芽碱、芦竹碱等）及发芽时形成的大麦醇溶蛋白反应形成N-亚硝基化合物。

（三）影响食品中N-亚硝基化合物合成的因素

①生产加工工艺条件　生产加工工艺条件主要包括加热时间、温度、酸碱度及添加剂含量，这些工艺条件对食品中亚硝胺的生成量有显著影响。研究发现，肉制品中亚硝胺的含量随着加热温度的升高、加热时间的延长而升高，特别是不饱和脂肪酸含量高的肉制品更加明显；酸碱度是影响亚硝化反应的重要因素之一，在酸碱度较低的环境下能促进亚硝化反应的进行，pH 3～4时形成的亚硝胺最多；亚硝酸盐的添加量和残留量与亚硝胺生成量之间存在一定的正相关关系。

②食品的烹调及加工方法　食品烹调的方法对亚硝胺的生成量也有显著影响。研究发现，煎炸、烤制的食品烹调方法与微波加热和蒸煮处理相比，食品中生成的亚硝胺会更多，这可能与微波加热和蒸煮处理产生的温度比煎炸、烤制低有关。另外，腌制、熏制食品中亚硝胺的含量明显较高。

③食品本身组成成分　食品中多种天然的组分对亚硝胺含量有重要的影响。维生素（如维生素C、维生素E）、酚类化合物（如茶多酚）及其他天然提纯化合物（如大蒜素）都可作为亚硝胺抑制剂，对亚硝化反应具有阻断作用；有些香辛料可促进亚硝化反应的进行，如研究发现在香肠中添加的黑胡椒和辣椒两种香料可与亚硝酸盐反应生成亚硝基化合物，而有些香辛料（桂皮、丁香、花椒）有阻断亚硝化反应的作用。另外，研究发现肥肉比瘦肉更易产生亚硝胺。

④微生物污染　细菌、霉菌作用引起食品腐败变质，降低食品酸碱度，分解蛋白质产生胺类物质；某些细菌含有硝酸盐还原酶，促使食品中的硝酸盐还原为亚硝酸盐，为亚硝胺的合成提供前体物质。

（四）N-亚硝基化合物的体内合成

研究表明，在人和动物体内均可内源性合成N-亚硝基化合物。因此人体除通过食品摄入外源性的亚硝基化合物外，体内合成也是亚硝基化合物的来源之一。人体合成亚硝基化合物的部位主要有口腔、胃和膀胱。

（1）唾液中含有亚硝酸盐，若不注意口腔卫生，口腔内残余的食品在微生物的作用下发生分解并产生胺类，这些胺类和亚硝酸盐反应可生成亚硝胺。

（2）胃酸使胃内呈酸性环境，为亚硝胺的合成提供条件，而胃液的重要成分氯离子也会影响N-亚硝基化合物的形成。但正常情况下，胃内合成的亚硝胺不是很多，而在胃酸缺乏时（如慢性萎缩性胃炎），胃液的pH增高，细菌可以增长繁殖，硝酸盐还原菌将硝酸盐还原为亚硝酸盐，腐败菌等杂菌将蛋白质分解产生胺类，使合成亚硝胺的前体物增多，有利于亚硝胺在胃内的合成。

（3）当泌尿系统感染时，在膀胱内也可以合成亚硝基化合物。

（五）N-亚硝基化合物的毒性

（1）急性毒性：目前由N-亚硝基化合物引起的急性中毒较少有报道，但如果一次或多次摄入含大量N-亚硝基化合物的食品，也可能引起急性中毒。主要症状是头晕、乏力、肝大、腹腔积液、黄疸及肝实质病变，主要表现在肝损伤及血小板破坏两个方面，严重时可出现全身中毒症状。

（2）致癌作用：大量研究证实，N-亚硝基化合物对动物有很强的致癌性，在所试验的300多种N-亚硝基化合物中，86%的N-亚硝胺和91%的N-亚硝基酰胺在动物试验中表现出了致癌性，可导致动物多种靶器官（肝、胃、食管、肠、膀胱）产生肿瘤，也可通过胎盘对子代产生致癌作用。

尽管目前对N-亚硝基化合物是否对人类有致癌性尚无定论，但对某些国家与地区的流行病学资料的分析，表明人类某些癌症可能与之有关。如我国的河南省林县是食管癌的高发区，经研究发现，这可能与该地区水中含有硝酸盐和亚硝酸盐有关。

（3）致畸、致突变作用：研究发现，亚硝基酰胺及亚硝胺均可使胎儿发生神经系统等畸形。亚硝基酰胺也是直接的致突变物，能引起细菌、真菌及多种哺乳动物发生突变，而亚硝胺经过哺乳动物微粒体代谢活化后也有致突变性。

（六）预防N-亚硝基化合物危害的措施

①防止微生物污染　这对降低食品中N-亚硝基化合物含量至关重要，因某些细菌可还原硝酸盐为亚硝酸盐，某些微生物尚可分解蛋白质、转化为胺类化合物以及酶促亚硝基化作用。为此，在食品加工时，应保证食品新鲜，防止微生物污染，防止食品的腐败变质。

②施用钼肥　钼在植物中的作用主要是固氮和还原硝酸盐，如植物内缺钼，则硝酸盐含量增加。在土壤缺钼的地区施用适量的钼肥，不仅能提高农作物产量，还能减少硝酸盐在农作物中的富集，降低粮食蔬菜中的硝酸盐及亚硝酸盐含量，进而减少亚硝胺的合成。

③改进食品加工方法　利用烟液或烟发生器产生的锯屑冷烟取代燃烧木材、烟熏剂熏制食品，可消除或减少亚硝胺的合成；腌制鱼、肉制品时，在使用食盐、胡椒、辣椒粉等配料之前，应将其分别包装，勿混合一起，可减少亚硝胺的合成；在肉制品加工中，满足工艺需要的情况下，控制硝酸盐及亚硝酸盐的添加量，采用低温短时的加工方法，有助于减少亚硝胺的合成。

④改进提高饮食习惯　大量实验研究证实，许多维生素如维生素C、维生素E及维生素A，尤其是维生素C可有效阻断亚硝胺的合成，因此，日常生活中多食用富含这些维生素的食品，尤其是富含维生素C的蔬菜水果有助于预防肿瘤的发生。同时要注意减少食用腌制、发酵蔬菜、咸鱼肉制品、熏肉等亚硝基化合物含量相对较高的食品。

⑤加强卫生管理、监督与监测　政府监管部门要加强对食品的卫生管理及产品监测。加强宣传教育，广泛宣传亚硝酸盐的毒性。教育消费者正确地选择贮存和加工食品，养成良好的饮食习惯，纠正不正确的食品加工方法。

二、多环芳烃化合物

多环芳烃化合物（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）是含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物。广泛存在于空气、水和土壤中，主要是由煤、石油、煤焦油、香烟及其他一些有机化合物热解或不完全燃烧而产生的，是早期被发现和研究的致癌物之一。目前已鉴定的致癌性多环芳烃化合物及其衍生物达数百种，在众多的多环芳烃化合物中，由于苯并（a）芘致癌性强、分布广、性质稳定，与其他多环芳烃化合物又有一定的相关性，因此，常将其作为多环芳烃化合物的代表。

（一）苯并（a）芘的结构及理化性质

苯并（a）芘（benzo（a）pyrene，BaP）是人类发现的第一个化学环境致癌物质，是世界卫生组织确定的三大致癌物质之一，是难降解的有三致作用（致癌性、致畸性和致突变性）的有毒有害化合物。

苯并（a）芘是由5个苯环构成的多环芳烃化合物，常温下为固体，不溶于水，性质稳定，加工不易破坏，阳光和荧光均可使之发生光化学反应，臭氧可使其氧化，与NO或NO2作用可发生硝基化。

（二）食品中苯并（a）芘的来源

近年来，多种食品中检测出苯并（a）芘，含量较高的食品主要有高温加热的肉类和鱼类产品（尤其是烟熏食品）、烤肠、烤鸭、烤肉、炸鸡、植物油、谷物和干燥食品。食品中的苯并（a）芘主要来源于污染的环境及不当的加工方法或生产过程。

①污染的环境　工业产生的未经净化处理的废气，生活中煤炭、汽油、柴油、天然气等燃料的不完全燃烧及吸烟产生的烟气，均是环境中苯并（a）芘的主要来源。进入空气、水源及土壤的苯并（a）芘可以进入蔬菜、水果、粮食、水产品和肉类等食品中，从而影响人体健康。(www.daowen.com)

②熏烤食品中苯并（a）芘的来源　各国食品科学研究人员对熏烤食品中的苯并（a）芘含量进行了测定，结果表明，多数熏烤食品中苯并（a）芘的含量普遍存在超标现象。熏烤食品中苯并（a）芘的来源广泛，产生途径大致可分为两种。

（1）熏烟中的苯并（a）芘直接污染食品。熏制食品时常用的燃料有煤、木炭、焦炭、煤气等。这些燃料燃烧尤其是不完全燃烧时所产生的烟中含有大量的苯并（a）芘，当食品与烟气直接接触时，高温下苯并（a）芘会随烟雾侵入食品中。燃料产生的烟气越多，苯并（a）芘的残留量就越高，如用燃料燃烧烤制鸭、羊肉（串）、熏肉、熏肠等，相比电烤产品，其苯并（a）芘含量高出很多。

（2）熏烤食品（肉制品）中有机大分子物质高温下发生的热分解及热聚合反应。烟熏和烧烤时，动物脂类融化滴落到炭火上高温裂解产生大量苯并（a）芘，伴随热流上升附着到食品表面。如电烤羊肉串中苯并（a）芘含量为0.17～0.6μg/kg，炭火烤羊肉串可达2.6～11.2μg/kg，如滴落油着火后，则苯并（a）芘含量为4.7～95.5 μg/kg，平均为31.0μg/kg，相比未着火，苯并（a）芘含量增加近15倍。

③煎炸食品中苯并（a）芘的来源　煎炸过程中，油脂会发生一系列热变性反应，如热聚合、热分解等，有学者研究发现油脂的裂解产物中有高达20%的环烷烃化合物，这些化合物均是苯并（a）芘的前体。油脂高温下发生热变性后，会导致油的品质下降，而劣质油更易生成苯并（a）芘。苯并（a）芘的生成量与温度具有正相关的关系，油炸温度越高，苯并（a）芘的生成量越大。当油炸温度低于240℃时，油炸食品中苯并（a）芘的生成量相对较少，当油炸温度超过270℃，产生的油烟及煎炸食品中苯并（a）芘的含量较高。

④植物油中苯并（a）芘的来源　国内外学者对植物油中苯并（a）芘残留量进行了分析，结果发现，植物油中苯并（a）芘的检出率较高。植物油中的苯并（a）芘与其制油方法有直接关系。

植物油生产方法中的溶剂浸出法和压榨法均可能使植物油受苯并（a）芘污染或生成苯并（a）芘。如溶剂浸出法中的浸出溶剂为六号溶剂，俗称“轻汽油”，为石油化工产品，如果加工工艺不当可能会有苯并（a）芘残留，进而会污染植物油；压榨制油时，为了提高出油率，在压榨前要将油料进行蒸炒，在蒸炒过程中，局部受热不均，蛋白质、脂肪等发生复杂的反应，会产生苯并（a）芘；油料破碎产生的小颗粒碎料沉积在炒炉底部，更容易过度受热烧焦炭化产生苯并（a）芘。

⑤食品在加工、贮运、包装过程中苯并（a）芘的污染　食品在加工过程中，食品机械润滑油泄漏于食品中，包装纸上的不纯石蜡油或工业用石蜡油，均会使食品受到苯并（a）芘直接污染；有些食品包装纸的油墨处于潮湿状态时，炭黑中的苯并（a）芘可以直接污染食品。采用橡胶管运输原料或产品时，其中的填充料炭黑或加工橡胶时用的重油中均含有苯并（a）芘，也会溶解到食品中。在粮谷类收割期间将农作物放在柏油马路上脱粒晒干，农作物表面会因柏油污染而致使苯并（a）芘含量增高。

⑥其他来源　动物食用被苯并（a）芘污染的饲料后，苯并（a）芘会在动物体内蓄积，若消费者长期食用这种动物的肉、血、奶、蛋等，苯并（a）芘会在人体内蓄积残留，也会对人们的身体健康造成较大危害。

（三）影响食品中苯并（a）芘含量的因素

①食品种类　苯并（a）芘含量较多者主要是烧烤和熏制食品，不同食品中苯并（a）芘含量顺序为烧烤油＞熏红肠＞叉烧＞烧鸡＞烤肉＞腊肠。

②食品生产加工的方法　食品的加工方法对食品中苯并（a）芘含量影响较大。如烟熏肉品中苯并（a）芘含量的多少与所采用的方法和时间有关，温度越高、时间越长，所产生的苯并（a）芘越多，明火接触肉品或将烟熏食品再烧烤、油煎等都会使食品中苯并（a）芘含量增高。另外，食品中苯并（a）芘的含量与熏烤时用的燃料有很大关系，其顺序为红外线＜电＜茅草＜炭＜煤柴，由此可知，采用红外线及电烤制食品相比直接用火熏烤制食品，食品中苯并（a）芘的含量相对较低。

③距离污染源的远近　食品距离污染源越近，污染越严重。比如在公路两旁的土壤中苯并（a）芘含量为2.0 mg/kg，炼油厂附近土壤中苯并（a）芘含量为200 mg/kg，据资料分析，靠近高速公路生长的莴笋可检出高浓度的苯并（a）芘，其污染水平与靠近高速公路的距离成反比。

（四）苯并（a）芘的毒性

苯并（a）芘不是直接致癌，需在体内经代谢活化为多环芳烃环氧化物后产生致癌作用，可使多种动物发生癌症，也可通过胎盘使子代致癌。

流行病学调查研究发现，苯并（a）芘可能会引发胃癌。如匈牙利西部一地区胃癌明显高发，调查结果显示与该地区居民经常吃家庭自制的苯并（a）芘含量较高的熏肉有关；冰岛胃癌死亡率较高，可能与冰岛居民喜欢吃家庭自制的熏制食品有关。所以，对于熏制肉或烤肉可偶尔作为口味调剂食用，但是不可多吃。

（五）预防食品中苯并（a）芘危害的措施

（1）加强环境治理，减少环境苯并（a）芘的污染。综合治理工业“三废”以减少大气、土壤及水体中的苯并（a）芘，其中石油提炼、炭黑、炼焦及橡胶合成等行业的工业废水中苯并（a）芘含量较高，应采用吸附沉淀、氧化等方法处理后排放。汽车应安装水烟装置以减少环境和食品的污染。

（2）改进食品烹调加工方式，防止食品直接污染及减少食品成分的热解及热聚。熏烤食品时改进燃烧方式，不用煤烟直接熏烤，避免食品直接接触炭火，可对熏烟进行净化处理、使用不含苯并（a）芘的液体烟熏制剂或控制烟熏温度以减少苯并（a）芘的生成，也可采用红外线或电烤的方式加工食品；避免使用长时间高温的煎炸油，采用低温油炸技术。

（3）粮食、油料种子不在柏油马路上晾晒；机械化生产食品时要防止润滑油污染食品，或改用食用油润滑剂；使用绿色环保的包装材料，如石蜡包装材料应使用食用石蜡、包装纸不应含有石墨等。

（4）去除污染。揩去产品表面的烟油（使食品中苯并（a）芘含量减少20%左右）；利用对苯并（a）芘有较大的亲和吸附能力的吸附剂，可有效去除植物油中的苯并（a）芘，常用的吸附剂有活性炭、活性白土、硅藻土、人造纤维等，其中活性炭的应用最为广泛；阳光或紫外线照射，可降低苯并（a）芘含量。

（5）改变饮食习惯。尽量少吃烧烤、熏制类肉制品；不食用烤焦、炭化的肉制品；多食用富含维生素A的食品。

（6）制定食品中允许含量标准，加强市场监督。我国卫生标准中规定，熏、烧、烤肉类及水产品食品、谷物及其制品中苯并（a）芘的限量标准为5 μg/kg，油脂及其制品中苯并（a）芘的限量标准为10 μg/kg。

三、杂环胺类化合物

20世纪70年代日本学者首次从烤肉和烤鱼中分离出具有较强致癌和致突变性的杂环胺类化合物。杂环胺是富含蛋白质的食品在烤、炸、煎过程中蛋白质、氨基酸的热解产物。

（一）食品中杂环胺类化合物的来源

食品中的杂环胺类化合物主要产生于高温烹调加工过程，尤其是蛋白质含量丰富的肉类、鱼类食品在高温烹调过程中更易产生。影响食品中杂环胺形成的因素主要是烹调方式和食品成分。

①烹调方式　火烤、煎炸、烘制富含蛋白质的食品时都可产生杂环胺。加热温度是杂环胺形成的重要影响因素。加热温度越高，食品中杂环胺的生成量越多。食品中的水分是杂环胺形成的抑制因素。因此，加热温度越高，时间越长，水分含量越少，产生的杂环胺越多。故烧烤、煎炸等直接与火接触或与灼热的金属表面接触的烹调方法，使水分很快失去且温度较高，产生杂环胺的数量远远大于炖、焖、煨、煮及微波炉烹调等温度较低、水分较多的烹调方法。

②食品成分　在烹调温度、时间和水分相同的情况下，蛋白质含量较高的食品产生的杂环胺较多。肌酸或肌酐是杂环胺形成的重要来源，因此，含有肌肉组织的食品可产生大量杂环胺。美拉德反应与杂环胺的产生有很大关系，由于不同的氨基酸在美拉德反应中生成杂环胺类化合物的种类和数量也有较大差异，如在食品中添加色氨酸和谷氨酸后加热，生成的杂环胺类化合物急剧增加。

（二）杂环胺的毒性

其毒性表现在经代谢活化后具有致突变性和致癌性，活性代谢产物是N-羟基化合物，对动物有不同程度的致癌性，主要靶向器官为肝，其次是血管、肠道、前胃、乳腺、淋巴组织、皮肤和口腔等。

（三）预防食品中杂环胺危害的措施

①改进加工方法　避免明火直接接触食品；避免高温、长时间烧烤或油炸鱼和肉类；烹调肉和鱼时添加适量抗坏血酸、抗氧化剂、大豆蛋白、膳食纤维、维生素及黄酮类物质，以减少杂环胺的生成。

②改善不良饮食习惯　为防止杂环胺对人体健康的危害，应改善不良的饮食习惯。尽量避免过多食用烧、烤、煎、炸的食品，不食或去除烧焦部分。膳食纤维有吸附杂环胺并降低其活性的作用，蔬菜、水果中的某些成分有抑制杂环胺的致突变性和致癌性的作用。因此，增加蔬菜、水果的摄入量，对防止杂环胺的危害有积极作用。

③灭活处理　次氯酸、过氧化酶等处理可使杂环胺氧化失活，亚油酸可降低其诱变性。

④加强监测　制定食品中杂环胺的限量标准。建立和完善杂环胺的检测方法，加强食品中杂环胺含量监测。

四、丙烯酰胺

丙烯酰胺（acrylamide）是一种用于生产化工产品聚丙烯酰胺的化工原料。2002年4月瑞典国家食品管理局和斯德哥尔摩大学研究人员率先报道，在一些油炸和烘烤的淀粉类食品，如炸薯条、炸薯片、谷物、面包等中检出丙烯酰胺。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国际社会和各国政府的高度关注。

（一）食品中丙烯酰胺的来源

食品中丙烯酰胺的来源与食品的组成以及加工、烹调方式有关。研究资料显示，所有富含碳水化合物的油炸食品均可能含有丙烯酰胺，其中含量较高的三类食品是高温加工的马铃薯制品、咖啡及其类似制品、早餐谷物（如油饼、面包）类食品。

①食品中丙烯酰胺的形成　食品中丙烯酰胺主要是在加工过程中形成的，在食品加工前检测不到丙烯酰胺。多数学者认为其形成的主要途径是丙烯酰胺的两种主要前体物游离天冬氨酸（马铃薯和谷类中的代表性氨基酸）与还原糖在一定温度下发生美拉德反应而生成的。研究发现，主要是在高碳水化合物、低蛋白质的植物性食品加热（120℃以上）烹调过程中形成的。其生成的最佳温度是140～180℃，在加工温度较低（如水煮）时，丙烯酰胺生成量相当低。

另外，有学者认为，食品中丙烯酰胺还可通过高温下食品中脂肪和蛋白质的降解形成。油脂在高温下首先被水解成甘油和脂肪酸，甘油被降解为丙烯醛，除此之外，蛋白质中的氨基酸分解也会产生少量的丙烯醛，丙烯醛和氨基酸通过氨反应生成丙烯酰胺。

②食品中丙烯酰胺的污染情况　2005年2月国际食品添加剂专家委员会（JECFA）第64次会议公布了从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，检测的数据包含早餐谷物、马铃薯制品、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，均检测出丙烯酰胺。2015年欧洲食品安全局（European Food Safety Authority，EFSA）收集了2010年以来24个欧洲国家和6个食品协会提供的食品分析结果共43419份，发现丙烯酰胺含量最高的为咖啡替代品（干）、咖啡（干）和土豆类产品（薯片、油炸土豆）3种食品。近年来我国多个城市对食品中的丙烯酰胺含量进行了检测，结果显示以薯片含量最高，每千克食品中丙烯酰胺含量最高达898 μg，而常吃的油条、油饼、焦圈、薄脆、排叉等油炸米面类食品中的丙烯酰胺含量也较高。

（二）丙烯酰胺的毒性

①神经毒性和生殖发育毒性　大量的动物实验研究表明，丙烯酰胺主要引起神经毒性，其次为生殖毒性。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位的退行性变化。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。

②遗传毒性　丙烯酰胺在体内和体外试验均表现有致突变作用，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，并证明丙烯酰胺的代谢产物环氧丙酰胺是其主要致突变活性物质。

③致癌性　动物实验研究发现，丙烯酰胺可致大鼠多种器官发生肿瘤，包括乳腺、甲状腺、睾丸、肾上腺、中枢神经、口腔、子宫、脑下垂体等。国际癌症研究机构（IARC）于1994年对其致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为第2类致癌物（2A），即对人类很可能致癌，其主要依据为丙烯酰胺在动物和人体均可代谢转化为其致癌性代谢产物环氧丙酰胺。

④人体资料　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，均表明丙烯酰胺对人具有神经毒性作用，但目前还没有充足的人群流行病学证据表明通过食品摄入丙烯酰胺与人类某种肿瘤的发生有明显相关性。

（三）预防食品中丙烯酰胺危害的措施

（1）改变加工方式。尽量避免过高温度和长时间的热加工；对一些天冬酰胺含量高的食品原料，加工温度尽可能控制在120℃以下。

（2）加工时添加一些抑制剂，减少丙烯酰胺前体物质的生成。如天冬酰胺酶可以使丙烯酰胺的前体物质天冬酰胺水解，生成天冬氨酸和氨，从而在一定程度上抑制丙烯酰胺的生成；不同盐类对食品中丙烯酰胺的生成具有一定的抑制作用等。

（3）改善饮食习惯。提倡平衡膳食，减少油炸和高脂肪食品的摄入，多吃蔬菜水果。

（4）油炸食品时降低食品中的含水量。