苏州农业职业技术学院：《食品化学与分析》课程教学资源（教案讲义）第六章 食品中的有害成分 6.3 第三节 食品加工过程中产生的有害成分

第三节 食品加工过程中产生的有害成分 食品在不良加工条件下处理，或是不恰当地使用食品添加剂，都可能给食品 带来有毒物质。 一、亚硝胺类化合物 （一）结构与毒性 亚硝胺和亚硝酰胺属于 N-亚硝基类化合物。大多属于强致癌物质。其基本化 学结构如下： 亚硝胺 亚硝酰胺 亚硝胺化合物在中性和碱性条件下比较稳定，酸性条件下缓慢分解。亚硝酰 胺的化学性质更加活泼，在酸性和碱性条件下均不稳定，容易转化成具有致癌作 用的重氮化合物。 N-亚硝基化合物主要经过肠道吸收进入人体，大部分经代谢排出体外。由于 它可通过胎盘进入胎儿体内，也可通过乳汁排出，因而对后代可造成间接危害。 （二）存在与来源 N-亚硝基化合物在新鲜食物中含量较低，但其前体物亚硝酸盐和胺类在食物 中含量丰富而来源广泛，在某些贮藏加工条件下或在人体消化道中，二者形成亚 硝胺或亚硝酰胺而对人体造成危害。因此，在食物的贮藏加工中应当重视这个问 题。 硝酸盐在水源、土壤和植物中大量存在，经微生物的还原作用而生成亚硝酸 盐。在大量施用硝态氮肥或气候干旱的情况下，农产品中的硝酸盐含量过高，经 存放数日后其中亚硝酸盐的含量便可升高数十倍之多，即将腐烂的蔬菜甚至可导 致急性亚硝酸盐中毒。暴腌蔬菜过程中产生大量的亚硝酸盐，因此腌菜应在 30 d 之后食用。 胺类物质主要来自氨基酸的脱羧产物，其中以仲胺合成 N-亚硝基化合物的 速度较快。在不新鲜的鱼、肉中，由于蛋白质的分解，胺类物质的含量上升，如 二甲基胺、三甲胺、胍基丁胺等，它们在酸性条件下与亚硝酸盐形成亚硝胺类物 质。 据资料表明，膳食中 80%以上的亚硝酸盐来自蔬菜。胃的 pH 值较低，适宜 亚硝胺和亚硝酰胺的合成，因此，蔬菜中的亚硝酸盐与高蛋白质食物中的胺类在 人体内合成的这类毒物不可忽视。此外，肉类加工中使用硝酸盐和亚硝酸盐发色 剂也是食品中这类毒物的来源之一。 限制肉类加工中使用亚硝酸盐的用量、减少腌菜的食用量、提倡食用新鲜蔬 菜等都是预防亚硝胺和亚硝酰胺危害的措施。维生素 C、大蒜汁等对肉制品生产 中和人体消化道中这类毒物的形成都具有良好的抑制作用。维生素 C 是强还原 剂，使硝酸盐、亚硝酸盐及三氧化二氮变成一氧化氮，从而阻断了这类毒物的形 成。 R R′CO N—N=O N—N=O R1 R2

第三节 食品加工过程中产生的有害成分 食品在不良加工条件下处理，或是不恰当地使用食品添加剂，都可能给食品 带来有毒物质。 一、亚硝胺类化合物 （一）结构与毒性 亚硝胺和亚硝酰胺属于 N-亚硝基类化合物。大多属于强致癌物质。其基本化 学结构如下： 亚硝胺 亚硝酰胺 亚硝胺化合物在中性和碱性条件下比较稳定，酸性条件下缓慢分解。亚硝酰 胺的化学性质更加活泼，在酸性和碱性条件下均不稳定，容易转化成具有致癌作 用的重氮化合物。 N-亚硝基化合物主要经过肠道吸收进入人体，大部分经代谢排出体外。由于 它可通过胎盘进入胎儿体内，也可通过乳汁排出，因而对后代可造成间接危害。 （二）存在与来源 N-亚硝基化合物在新鲜食物中含量较低，但其前体物亚硝酸盐和胺类在食物 中含量丰富而来源广泛，在某些贮藏加工条件下或在人体消化道中，二者形成亚 硝胺或亚硝酰胺而对人体造成危害。因此，在食物的贮藏加工中应当重视这个问 题。 硝酸盐在水源、土壤和植物中大量存在，经微生物的还原作用而生成亚硝酸 盐。在大量施用硝态氮肥或气候干旱的情况下，农产品中的硝酸盐含量过高，经 存放数日后其中亚硝酸盐的含量便可升高数十倍之多，即将腐烂的蔬菜甚至可导 致急性亚硝酸盐中毒。暴腌蔬菜过程中产生大量的亚硝酸盐，因此腌菜应在 30 d 之后食用。 胺类物质主要来自氨基酸的脱羧产物，其中以仲胺合成 N-亚硝基化合物的 速度较快。在不新鲜的鱼、肉中，由于蛋白质的分解，胺类物质的含量上升，如 二甲基胺、三甲胺、胍基丁胺等，它们在酸性条件下与亚硝酸盐形成亚硝胺类物 质。 据资料表明，膳食中 80%以上的亚硝酸盐来自蔬菜。胃的 pH 值较低，适宜 亚硝胺和亚硝酰胺的合成，因此，蔬菜中的亚硝酸盐与高蛋白质食物中的胺类在 人体内合成的这类毒物不可忽视。此外，肉类加工中使用硝酸盐和亚硝酸盐发色 剂也是食品中这类毒物的来源之一。 限制肉类加工中使用亚硝酸盐的用量、减少腌菜的食用量、提倡食用新鲜蔬 菜等都是预防亚硝胺和亚硝酰胺危害的措施。维生素 C、大蒜汁等对肉制品生产 中和人体消化道中这类毒物的形成都具有良好的抑制作用。维生素 C 是强还原 剂，使硝酸盐、亚硝酸盐及三氧化二氮变成一氧化氮，从而阻断了这类毒物的形 成。 R R′CO N—N=O N—N=O R1 R2

二、多环芳烃类化合物 （一）结构与毒性 多环芳烃类物质（PAH）主要是指 3 个以上苯环 稠合在一起的化合物，其中许多种类具有致癌性，代 表物质为苯并芘（图 6-2），为强烈的致癌剂。 经研究确证，苯并芘主要引起人的胃癌、皮肤癌和肺癌等癌肿。据流行病学 研究资料发现，喜食熏鱼、熏肉等食品的地区胃癌发病率较高，在改变吃熏烤食 品的习惯之后胃癌发病率下降。此外，大气中的苯并芘浓度与肺癌发病率之间存 在正相关。 （二）存在与来源 食物中的苯并芘有两个来源：一是因大气污染而造成；二是在食物的加工中 形成。大气中苯并芘污染严重时，农产品和畜产品中的含量也提高。 熏烤加工是苯并芘的重要污染途径。熏烟中苯并芘的形成与生烟时的温度有 直接关系，当温度在 400 ℃以下时，苯并芘的生成量较小；400 ℃以上时，生 成量随温度的提高而增加。同时，食物中的脂类物质在高温下分解而生成多环芳 烃类物质。烘烤时油脂滴入火中使苯并芘含量升高，食物经高温长时间油炸也会 产生苯并芘。 为避免多环芳烃污染，应当严格控制熏烤食物时的温度，尽量避免明火熏烤， 避免高温长时间的油炸。采用电烤、远红外线烤或采用“冷熏法”等可以减少污 染。 三、杂环胺类化合物 杂环胺类是食物中的蛋白质、肽和氨基酸的热分解产物，包括氨基咪唑并喹 啉、氨基咪唑并喹噁啉、氨基咪唑并吲哚、氨基咪唑并吡啶和氨基吡啶并咪唑等 化合物的衍生物。 杂环胺类主要是在含蛋白质较丰富的食物的高温烹调中产生，如烧烤、煎炸、 烘焙等。加工温度高时则产生这类致癌物的数量增加。总的来说，200 ℃以下时 致癌物产生量很少，300 ℃以上则生成量高。食物与明火或灼热金属表面接触会 提高环胺类的生成量。 对膳食中的杂环胺类含量及其在体内的详细代谢过程尚未完全明了。为了避 免杂环胺类化合物的产生，应注意不用过高的温度烹调食物，含蛋白质丰富的食 物不应炸焦、烤糊。此外，膳食纤维可吸附致癌物，新鲜蔬菜水果汁液可抑制杂 环胺类的致癌性。因此，在膳食中应获取充足的蔬菜、水果和富含膳食纤维的食 物。 四、食品添加剂引起的毒害 在食品生产加工过程中，为了保持食品的营养成分与质量，改善食品的感官 质量、提高产品的贮藏性能，适当使用一些食品添加剂是有必要的。在一定范围 图 6-2 苯并芘结构式

二、多环芳烃类化合物 （一）结构与毒性 多环芳烃类物质（PAH）主要是指 3 个以上苯环 稠合在一起的化合物，其中许多种类具有致癌性，代 表物质为苯并芘（图 6-2），为强烈的致癌剂。 经研究确证，苯并芘主要引起人的胃癌、皮肤癌和肺癌等癌肿。据流行病学 研究资料发现，喜食熏鱼、熏肉等食品的地区胃癌发病率较高，在改变吃熏烤食 品的习惯之后胃癌发病率下降。此外，大气中的苯并芘浓度与肺癌发病率之间存 在正相关。 （二）存在与来源 食物中的苯并芘有两个来源：一是因大气污染而造成；二是在食物的加工中 形成。大气中苯并芘污染严重时，农产品和畜产品中的含量也提高。 熏烤加工是苯并芘的重要污染途径。熏烟中苯并芘的形成与生烟时的温度有 直接关系，当温度在 400 ℃以下时，苯并芘的生成量较小；400 ℃以上时，生 成量随温度的提高而增加。同时，食物中的脂类物质在高温下分解而生成多环芳 烃类物质。烘烤时油脂滴入火中使苯并芘含量升高，食物经高温长时间油炸也会 产生苯并芘。 为避免多环芳烃污染，应当严格控制熏烤食物时的温度，尽量避免明火熏烤， 避免高温长时间的油炸。采用电烤、远红外线烤或采用“冷熏法”等可以减少污 染。 三、杂环胺类化合物 杂环胺类是食物中的蛋白质、肽和氨基酸的热分解产物，包括氨基咪唑并喹 啉、氨基咪唑并喹噁啉、氨基咪唑并吲哚、氨基咪唑并吡啶和氨基吡啶并咪唑等 化合物的衍生物。 杂环胺类主要是在含蛋白质较丰富的食物的高温烹调中产生，如烧烤、煎炸、 烘焙等。加工温度高时则产生这类致癌物的数量增加。总的来说，200 ℃以下时 致癌物产生量很少，300 ℃以上则生成量高。食物与明火或灼热金属表面接触会 提高环胺类的生成量。 对膳食中的杂环胺类含量及其在体内的详细代谢过程尚未完全明了。为了避 免杂环胺类化合物的产生，应注意不用过高的温度烹调食物，含蛋白质丰富的食 物不应炸焦、烤糊。此外，膳食纤维可吸附致癌物，新鲜蔬菜水果汁液可抑制杂 环胺类的致癌性。因此，在膳食中应获取充足的蔬菜、水果和富含膳食纤维的食 物。 四、食品添加剂引起的毒害 在食品生产加工过程中，为了保持食品的营养成分与质量，改善食品的感官 质量、提高产品的贮藏性能，适当使用一些食品添加剂是有必要的。在一定范围 图 6-2 苯并芘结构式

内使用一定剂量添加剂，对人体也是无害的。但如果不当使用，就可能引起各种 形式的毒害作用。食品添加剂引起毒害的主要原因有： 1．一些食品添加剂代谢转化产物有毒性 食品添加剂加入食品及进入人体 以后都有转化问题，有些转化产物有毒性，如赤藓红色素转变成的内荧光素，糖 精在体内转化成的环己胺等。 2．食品添加剂中的某些杂质有毒性 无害添加剂中有害杂质污染常可造成 严重的中毒事件。如 1955 年，日本“森永”牌调合奶粉中由于加入了含砷达 3%～ 9%的磷酸氢二钠作稳定剂，造成了严重的“森永砷乳”中毒事件。 3．营养性添加剂过量的毒性效应 食品加工中常加入一些营养物质作为强 化剂，如维生素类。有好多种维生素摄入过多都会引起中毒。例如维生素 A 摄 入过多，可发生慢性中毒现象，表现为无食欲、头痛、视力模糊、失眠、脱发， 皮肤干燥脱屑、鼻出血、贫血等症状；维生素 D 摄食过高会造成婴儿食欲缺乏， 呕吐、烦燥、便秘、体重下降、生长停滞。 4．添加剂引起的过敏反应 一些人在摄食或接触某些食品时会引起一些不 良反应，称为过敏反应。日常原因不明的过敏反应疾患中，可能有部分是由食品 添加剂所引起的。已知添加柠檬黄合成色素的饮料有引起支气管哮喘、荨麻疹、 浮肿等过敏反应

内使用一定剂量添加剂，对人体也是无害的。但如果不当使用，就可能引起各种 形式的毒害作用。食品添加剂引起毒害的主要原因有： 1．一些食品添加剂代谢转化产物有毒性 食品添加剂加入食品及进入人体 以后都有转化问题，有些转化产物有毒性，如赤藓红色素转变成的内荧光素，糖 精在体内转化成的环己胺等。 2．食品添加剂中的某些杂质有毒性 无害添加剂中有害杂质污染常可造成 严重的中毒事件。如 1955 年，日本“森永”牌调合奶粉中由于加入了含砷达 3%～ 9%的磷酸氢二钠作稳定剂，造成了严重的“森永砷乳”中毒事件。 3．营养性添加剂过量的毒性效应 食品加工中常加入一些营养物质作为强 化剂，如维生素类。有好多种维生素摄入过多都会引起中毒。例如维生素 A 摄 入过多，可发生慢性中毒现象，表现为无食欲、头痛、视力模糊、失眠、脱发， 皮肤干燥脱屑、鼻出血、贫血等症状；维生素 D 摄食过高会造成婴儿食欲缺乏， 呕吐、烦燥、便秘、体重下降、生长停滞。 4．添加剂引起的过敏反应 一些人在摄食或接触某些食品时会引起一些不 良反应，称为过敏反应。日常原因不明的过敏反应疾患中，可能有部分是由食品 添加剂所引起的。已知添加柠檬黄合成色素的饮料有引起支气管哮喘、荨麻疹、 浮肿等过敏反应