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油炸食品的成分及危害
甘肃省高等教育自学考试
毕业论文
题目：
油炸食品的成分及危害
专业：
食品科学
姓名：
闫璇
准考证号：
指导教师：
甘肃省高等教育自学考试办公室印制
2016年4月
油炸食品的成分及危害
摘要：
本文系统地介绍了有关油炸食品中的有害成分及对人体造成的极大危害，特别介绍了丙烯酰胺及其研究进展，并对今后油炸食品安全的健康发展提出一些应当措施。
关键词：
油炸食品成分危害；
油炸作为食品熟制和干制的一种加工工艺由来已久，是我国最古老的烹调方法之一。
现代油炸食品技术在传统工艺基础上已有许多创新，尤其在设备和技术上，生产出设备配套齐全、工艺技术先进的现代油炸食品生产线，在当代食品工业中占有重要地位。
油炸食品作为中国传统的食品在受到广大消费者喜爱的同时，由于丙烯酰胺具有公认的神经毒性、遗传毒性和潜在的致癌性，因此食品中丙烯酰胺的存在，引起我国政府的高度关注。
1油炸食品的定义和分类
1.1油炸食品的定义
油炸食品是我国传统的食品之一，利用油脂作为热交换介质，使被炸食品中的淀粉糊化，蛋白质变性，水分以蒸汽形式逸出，使食品具有酥脆可口香气扑鼻的特殊的口感，所以深受许多成人与儿童的喜爱，但是经常使用对身体健康极为不利。
1.2油炸食品的分类
（1）油炸面制品。
如油炸麻花、油条、油饼等。
（2）油炸肉制品。
如炸鸡、炸鸭、炸丸子、炸猪排等。
（3）油炸果蔬类。
如油炸香蕉片、油炸花生、油炸薯片等。
2油炸食品的安全性
油炸是最古老的烹调方法之一，它在杀灭食品中的细菌的同时还可以延长食品的保存期、改善食品所具有风味，并且其加工时间也比一般食品的烹调时间短，因此油炸食品在我国倍受人们的喜爱。
但是近几年来的研究结果表明，油炸食品安全性存在很大的问题。
2005年4月13日我国卫生部发出公告，建议消费者尽可能避免连续长时间或高温烹饪淀粉类食品，改变以油炸和高脂肪食品为主的饮食习惯，因为其中产生的丙烯酰胺可能导致健康危害。
同年9月初，我国卫生部正式公布《食品中丙烯酰胺的危险性评估》报告，再次提醒消费者，高温加工的淀粉类食品，如油炸薯片和油炸薯条等食物中丙烯酰胺含量较高，应尽可能减少食用，因为丙烯酰胺是人们已经知道的可能致癌的物质，其对人体健康存在着巨大的危害。
3油炸食品的危害
油炸食品热量高，含有较高的油脂和氧化物质，经常进食易导致肥胖，是导致高脂血症和冠心病的危险食品，且不论油脂中的维生素Ａ、Ｅ等营养在高温下受到破坏，大大降低了油脂的营养价值，就在油炸过程中，就会产生大量的致癌物质。
已经有研究表明，经常吃油炸食物的人，他的癌症的发病率远远高于不吃或少吃食油炸食物的人群
油炸食品部容易消化，多吃油炸食物的孩子会感到胸口发闷、发胀，甚至恶心呕吐或消化不良。
3.1丙烯酰胺
目前丙烯酰胺已成为油炸食品安全的主要研究点，它广泛用于塑料制品、石油煤炭开采、造纸、纺织、医药及农业等部门，分子式为CH2＝CHCONH2，以聚合物或者单体形式存在。
丙烯酰胺的聚合物并没有毒性，而它的单体主要具有两个方面毒性：
职业接触人群的流行病学观察表明，大剂量或长期低剂量接触丙烯酰胺会出现嗜睡、情绪和记忆改变、幻觉和震颤等神经症状，伴随末梢神经病（手麻木感觉、出汗和肌肉无力）；其次，在大鼠中进行的实验证明，接触较大剂量的丙烯酰胺增加癌症及系统疾病的发病率。
3.2聚合物
油在高温烹调时某些分解和聚合的产物对人体是有毒的。
在煎炸食品的过程中，当温度达到250～300℃时，同一分子甘油脂的脂肪酸之间或不同分子甘油酯的脂肪酸之间会发生聚合，使油脂粘稠度增大均可生成如环状单聚体、二聚体、三聚体和多聚体等。
由于环状单聚体能被人体吸收，故毒性较强，把属于环状单聚体的已二烯环状化合物分离出来，按20%比例掺入基础饲料喂大鼠，3～4d就死亡；以5%～10%比例掺入测大鼠，出现脂肪肝及肝肿大。
二聚体可使动物生长缓慢、肝肿大、生育功能出现障碍。
三聚体以上因分子太大，不易被人体吸收，故无毒。
此外，油煎腌制的鱼、肉类可形成致癌物亚硝基吡咯烷，长期食用会影响人体健康。
3.2多环芳烃化合物
多环芳烃化合物（polycyclicaromatichydrocarbons,以下简称PAH）是指两个以上苯环以稠环形式相连的化合物，是有机化合物不完全燃烧和地球化学过程中产生的一类致癌物质，由于这些化合物的致癌和致畸性，对PAH痕量分析成为一个重要课题。
食品中的PAH污染有不同的来源，主要是环境和食品加工过程的污染。
其中，加工过程又被认为是最主要的方式，包括食品的烟熏、烘干和烹饪过程。
国际食品法典已规定了加工（如烟熏、烘干）及高温烹调（烧烤、煎炸）食品的PAH值，如在个别的烟熏鱼和肉制品中的PAH限值为200μg/kg。
多环芳烃产生的原因很多，由于食品加工方法不同，如反复使用高温油炸方式，食物中的有机物质受热分解，并生成有毒致癌物质。
4丙烯酰胺的形成及控制
4.1丙烯酰胺性质
丙烯酰胺（acrylamide）是一种简单的小分子化合物，是聚丙烯酰胺合成中的化学中间体（单体），丙烯酰胺是透明结晶状固体，相对分子质量71.08，比重1.122，熔点84.7℃，可溶解与水，在熔点时它很容易聚合，固体的丙烯酰胺在室温下稳定，热熔或氧化剂接触时可以发生剧烈反应，淀粉类食品在高温（>120）烹调下就容易产生丙烯酰胺，而是随着加工温度的升高淀粉其含量也越高或在紫外线照射下很容易聚合，在酸性溶液中稳定，在碱性溶液中易分解，丙烯酰胺属中等毒性，对各类动物均有不同程度的神经毒作用。
根据近年对动物进行的试验，丙烯酰胺被认为是一种致癌物质。
4.1.1丙烯酰胺的神经生殖毒性
丙烯酰胺属于中等毒类，并具有蓄积性，可导致周围神经和中枢神经损伤。
对皮肤、黏膜、肺和消化道吸收人人体，并有一次性大剂量摄入会影响中枢神经系统的功能，脑尤为明显，表现为脑出血症状，长期小剂量摄入的会出现嗜睡、情绪波动、记忆衰退、幻想等症状，中毒可以出现或伴随末梢神经病，有关动物实验证实，丙烯酰胺含量高能使动物患生殖系统癌症，其中经消化道吸收最快，在体内各组织广泛分布，包括母乳，还能透过胎儿新生婴儿血脑屏障。
4.2丙烯酰胺形成机理
食品中丙烯酰胺是如何产生的?
以往在瑞典国家食品局的报告发表前人们对它产生的条件与生成机理了解甚少，但是，随着油炸食品中丙烯酰胺的发现，科学家加快了对其生成机理的研究进程。
近几年来，国内外已有大量相关的食品中丙烯酰胺研究报告发表，基本上认为：
还原糖、游离氨基酸、加热温度是生成丙烯酰胺的三大主要因素。
科学家的研究结果表明，在食品中由于有葡萄糖等还原糖与天冬酰胺等游离氨基酸以及其他小分子物质的存在下，在100℃以上温度条件下可发现有丙烯酰胺生成，且反应温度在175℃左右时丙烯酰胺的生成量最大。
丙烯酰胺主要是因为高碳水化合物、低蛋白质的植物性食物在加热（120℃以上）烹调过程中形成的。
120～175℃为生成的最佳温度，而在食品加工前检测不到丙烯酰胺；在较低温度下加工，如用水煮时，丙烯酰胺的水平相当低。
水含量也是影响其形成的重要因素，特别是烘烤、油炸食品最后阶段水分减少、表面温度升高后，其丙烯酰胺的形成量更高。
4．3生产中丙烯酰胺的控制
研究结果表明，油炸加工食品中丙烯酰胺含量受到多种因素影响，其中包括加工温度、加工方式、食品添加剂、加热介质、氨基酸组成、还原糖与氨基酸含量等。
4.3.1温度
研究表明，丙烯酰胺生成量随温度温度变化而变化。
在将天冬酰胺与葡萄糖等量混合后生成丙烯酰胺的实验中，可以观察到反应温度对丙烯酰胺生成量有主要影响。
在100℃以上时丙烯酰胺开始生成，在175℃左右丙烯酰胺的生成量最大，而在185℃时丙烯酰胺含量开始减少，这也表明丙烯酰胺最适宜生成的温度区域为120～175℃。
油炸食品中丙烯酰胺分子在高温下本身并不稳定（沸点125℃），因此它在食品中残留量取决于形成与分解的动态平衡。
要降低食品中丙烯酰胺含量，加工温度的控制是一个有效措施。
淀粉类食物如马铃薯在较低温度（5℃以下）条件下贮藏时，马铃薯中的一部分淀粉会转变为还原糖，如用马铃薯去作煎炸处理时，其色泽会马上变深，且生成的丙烯酰胺的含量会急剧增加。
但是，如果采用水煮和汽蒸的烹调方式时，就没有丙烯酰胺生成。
丙烯酰胺的含量在油炸过程接近结束时就会呈现指数形式快速增加，所以想要保持食品特有风味和颜色就必须及时的终止食品的油炸，也就是要严格控制食品在油炸过程高温加工的时间。
研究结果表明，对用于油炸马铃薯片的土豆等，在加工前应避免在低温中贮藏，通常最好要控制在10℃左右或较高温度中贮藏，这样可有效地抑制还原糖的产生，从而减少马铃薯在油炸中丙烯酰胺的生成。
4.3.2加热介质
油作为加热介质，在油炸过程中，食物中间水分转移到食物表面，同时将丙烯酰胺等极性物质带出，部分极性物质逐渐会在油中慢慢地积累，并影响油在加热中传热效率，这样导致要升高加工温度才能达到预期效果。
如果加热的油在循环使用5次以上时，产品中丙烯酰胺含量会升高20％～30％，如果在油中适当的添加水分吸附剂就可使油炸过后食品中丙烯酰胺含量降低40％。
因此要控制油的循环使用次数。
另一方面，油的质量也有影响，如一些没有精炼的油和人们所说的地沟油，这些油中含有一些形成丙烯酰胺的前体物质，这些油在加热的过程中有丙烯酰胺的形成。
4.3.3食品添加剂
在油炸谷类食品实验中发现，在生面团中添加0.1％～0.2％柠檬酸可使丙烯酰胺含量降低50％一82％。
食品在油炸过程中加入量为2.1％时CaC12能抑制率可达93．4％，其次为添加量为2.1％，NaHSO3能抑制率达80％。
4.3.4加工方式
丙烯酰胺沸点为125℃，热加工食品在真空条件下从而使其中丙烯酰胺挥发；通过光辐射，如红外线、可见光，紫外线等可使丙烯酰胺发生聚合反应，从而减少其在食品中含量；
通过对食品进行真空处理研究表明，可降低食品中丙烯酰胺含量。
4.3.5从食品加工的原料可以控制丙烯酰胺的形成
可以通过控制食品原料储藏条件、加工前热烫、添加食用酵母进行发酵等措施降低丙烯酰胺合成所需前体物质含量，从而能够有效的降低丙烯酰胺在加工过程中形成。
对于马铃薯的预处理，将马铃薯切片后浸在约6O℃温水中15min，可减少其中的天冬酰胺和还原糖，用它制成的炸薯条中丙烯酰胺含量比未处理的丙烯酰胺含量减少了5～10倍，同时还达到了原有的烹调效果。
4.4有关食品中丙烯酰胺含量
丙烯酰胺的形成与加工烹调方式、温度、时间、水分等有关。
因此不同食品加工方式和条件不同，其形成丙烯酰胺的量有很大不同，科研机构通过研究得出有关食品中丙烯酰胺含量如表1所示。
表1不同食品中丙烯酰胺的含量
食品种类
样品数
均值/ug.kg-1
最大值/ug.kg-1
食品种类
样品数
均值/ug.kg-1
最大值/ug.kg-1
谷类
3.304
343
7834
糖、蜜
58
24
112
水产
52
25
233
蔬菜
84
17
202
肉类
138
19
313
罐头
44
4.2
25
乳类
62
5.8
36
烤、炒
39
59
202
坚果类
81
84
1925
咖啡、茶
469
509
7300
豆类
44
51
320
可可制品
23
220
909
根茎类
2068
477
5312
绿茶（烤）
29
306
660
煮马铃薯
33
16
69
乙醇饮料
66
6.6
46
烤马铃薯
22
169
1270
炸马铃薯片
874
752
4080
4.5丙烯酰胺的毒性及危险性评价
对丙烯酰胺的非致癌效应进行评估，动物试验结果引起神经病理性改变的NOAEL值为0.2mg/kgbw。
根据人类平均摄入量为1µg/kgbw/天，高消费者为4µg/kgbw/天进行计算，则人群平均摄入和高摄入的MOE分别为200和50；丙烯酰胺引起生殖毒性的NOAEL值2mg/kgbw，则人群平均摄入和高摄入的MOE分别为2000和500。
JECFA认为按估计摄入量来考虑，此类副作用的危险性可以忽略，但是对于摄入量很高的人群，不排除能引起神经病理性改变的可能。
对丙烯酰胺的危险性评估重点为致癌效应的评估。
由于流行病学资料及动物和人的生物学标记物数据均不足以进行评价，因此根据动物致癌性试验结果，用8种数学模型对其致癌作用进行分析。
最保守的估计，推算引起动物乳腺瘤的BMDL为0.3mg/kgbw/天，根据人类平均摄入量为1µg/kgbw/天，高消费者为4µg/kgbw/天计算，平均摄入和高摄入量人群的MOE分别为300和75。
JECFA认为对于一个具有遗传毒性致癌物来说，其MOE值较低，也就是诱发动物的致癌剂量与人的可能最大摄入量之间的差距不够大，比较接近，其对人类健康的潜在危害应给予关注，建议采取合理的措施来降低食品中丙烯酰胺的含量。
目前，欧洲有些食品生产企业在减少食品加工过程中丙烯酰胺的产生方面已取得了很好的效果。
在对丙烯酰胺的危险性评估中，用动物实验来推导的BMDL数据，人群摄入量评估，加之人与动物代谢活化强度的差别，因此存在不确定性。
故需在进行的几项丙烯酰胺的长期动物试验结束后再次进行评价，并需考虑丙烯酰胺在体内转化为环氧丙酰胺的情况，以及发展中国家丙烯酰胺摄入量的数据，并将人体生物学标记物与摄入量和毒性终点结果相联系进行评估。
危险度评价一般由危害认定、剂量一反应关系评价、接触评定和危险度特征分析4个部分组成。
根据目前的研究进展，对丙烯酰胺作确切的危险度评价还比较困难，其一是检测数据的有效性和分析方法的质量存在疑义，其二是无充足的流行病学资料以获得其相对危险度。
5油炸食品有害物质的研究进展
目前科学界对油炸食品中有害物质的研究主要是对丙烯酰胺的研究，通过大量的、进一步的研究表明：
虽然现在食品在高温烹饪时产生丙烯酰胺的过程还不是很清楚，但普遍认为淀粉含量高而蛋白质含量低的食物容易在高温烹饪时产生丙烯酰胺。
食物中天冬酰胺与还原糖是在高温下反应产生丙烯酰胺的主体物质，而且反应程度与温度高低、时间长短和食物的含水量有密切的关系。
国际上已经确立了对食物中丙烯酰胺含量测定的可靠地依据，为进一步深层次研究丙烯酰胺产生机制及危害评价提供了可能。
丙烯酰胺对人体的危害评估也正在进行中，一般认为除非大量食用含高浓度丙烯酰胺的食品，一般日常饮食的摄入量还不足以引起神经毒性，但是长期低浓度接触是否会导致癌症，至今尚无定论。
从营养方面考虑，在各种食用油中，除了椰榄油以外，其他油都不应该在油炸食品的时候加温到100℃以上，特别是高淀粉类的食物。
因为这些物质经过高温油炸后，其中含有的维生素会被完全破坏，蛋白质也会发生变性，失去营养价值。
这也是不利于我们长时间食用的。
目前科学家已经提出了不少有望减低食品在烹饪中产生丙烯酰胺的可行方法，包括在烹饪中时间的控制、加工方式、加热介质。
6油炸食品安全性应对措施
6.1要解决油炸食品安全问题，最根本的就是解决整个食品体系的安全问题，最主要的是加强制度化和法制化建设，包括预警机制、企业应急机制等的建立，保证预警机制的建立并发挥作用。
6.2对主要食品安全领域进行重点监管，加大监督力度，坚决打击违法。
6.3加大科学的宣传力度。
食应加大农村与社区的宣传与交流，以农村、社区为基本单元，联合街道、居委会等单位加大食品安全知识在农村、社区或小区的宣传力度，以一种通俗易懂的方式进行食品安全信息的交流。
使人们尤其是城乡人民广泛了解油炸食品危害性，提高生活中的营养理念，尽量少食用油炸食品，多吃水果蔬菜，平衡膳食。
6.4关注农村与城市社区食品安全。
食品安全及消费的认识由于消费者的文化层次、知识水平、社会环境等都有不同的认识。
6.5食品生产加工企业应发挥主动研究的意识，改进食品加工工艺和条件，研究减少食品中丙烯酰胺等有害物产生的可能途径；探讨优化我国工业生产、家庭食品制作中食品配料、加工烹饪条件，探索降低乃至可能消除食品中丙烯酰胺等有害物的方法。
6.6支持企业对产品进行公示，做到信息对大众的公开和透明，增加消费者对企业的信任。
事实上，近几年来出现的食品安全风波，从某种程度上说对消费者安全感的打击远远超过了真正意义上的健康损害，极大地动摇了人们对食品工业的信任感。
毫无疑问，建立起可靠的食品安全体系是保护人民生命健康、重塑消费者信心，促进食品工业快速发展的重要保证。
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