□ 王翠竹 本刊記者

近日，深圳市消費者委員會發布了《2020年薯片中外對比試驗報告》——其委托專業質檢公司對從線上線下挑選的15款國內外知名品牌薯片開展比較試驗。結果發現，有7款薯片產品的丙烯酰胺含量高于歐盟設定的基準水平值(750μg/kg);其中，3款薯片樣品的丙烯酰胺含量超過2000μg/kg。此外，該報告得出以下幾點結論：烘焙型薯片的丙烯酰胺含量是油炸型薯片的近6倍;進口油炸型薯片中的鈉含量更高，是同類型國產薯片的1.7倍;油炸型薯片的脂肪含量是焙烤型薯片的1.5倍。

在引起社會各界的廣泛關注后，深圳市消費者委員會發布聲明指出，網上報道的“丙烯酰胺超標”等話題對比較試驗報告的原意存在重大誤解。其解釋，高淀粉食品在經高溫處理時就有可能形成丙烯酰胺。目前，我國并沒有制定食物中丙烯酰胺限量的法規或標準，故不存在“超標”一說。

什么食物容易產生丙烯酰胺?丙烯酰胺對人體具有怎樣的危害?控制食品中丙烯酰胺含量的方法有哪些?在由食安中國網和《食品安全導刊》聯合舉辦的《食安大講堂》之“食品中丙烯酰胺的解讀及含量控制措施”線上研討會中，中國人民大學農業與農村發展學院教授、博士生導師生吉萍對這一熱門話題進行了相關介紹。

丙烯酰胺在食品中的生成及危害

生活水平的提高促使人們愈發關注食品安全，科學技術的飛速發展讓人們對食品中的物質有了新的發現，其中不乏影響食品安全的存在。丙烯酰胺(Acrylamide)便是在油炸食品、焙烤食品等中發現的一種能夠破壞食品安全的物質，世界衛生組織將其列為2A類致癌物。

丙烯酰胺是分子量為71.08的無色透明片狀晶體，化學式為C3H5NO，無臭，有毒;相對密度為1.122，熔點為84~85℃;溶于水、乙醇，微溶于苯、甲苯;極易升華，易聚合;固體在室溫下性質穩定，在熔融時可發生猛烈聚合。作為人工合成的物質，丙烯酰胺在部分工業生產中被普遍使用，如石油工業中用作增粘劑、印刷工業中是光敏樹脂的重要物質等。然而，其于1994年被國際癌癥研究機構(International Agency for Research on Cancer，IARC)列為2A類致癌物，即“人類可能致癌物”。

2002年，瑞典科學家在油炸馬鈴薯中首次發現丙烯酰胺的存在。隨后，英國等一些國家的相關機構對食品中丙烯酰胺的含量進行了測定，證實了瑞典科學家的發現。丙烯酰胺主要在高碳水化合物、低蛋白質的植物性食物加熱(120℃以上)烹調過程中形成，且140~180℃為生成的最佳溫度。日常生活中，油炸和燒烤烹飪的方式溫度較高，表1以馬鈴薯加工食品為例，列舉出其在經過不同烹飪方式后丙烯酰胺的含量變化;表2則列舉了部分常見食品中丙烯酰胺的含量。通過表1、表2不難發現，經過焙烤、燒烤、烤炙、油炸的食品中丙烯酰胺含量較高。因此，應適當減少此類烹飪方法的使用。

事實上，丙烯酰胺之所以能引起各方的重視，是因為其具有顯著的生物毒性，包括神經毒性、生殖毒性、遺傳毒性、免疫毒性及潛在致癌性。目前，丙烯酰胺在人體中得到證實的是神經毒性。

神經毒性

丙烯酰胺具有顯著的神經毒性，且在人類的職業暴露及動物實驗中均有明確證據。自20世紀70年代開始，我國便有關于丙烯酰胺中毒病例的報道，主要以職業暴露案例居多，中毒者主要的癥狀體征為：皮膚脫皮紅斑、四肢麻木、手足多汗、體重減輕及遠端觸痛覺減退、深反射減退等神經功能受損癥狀。實驗動物暴露的情況為：貓、大鼠、小鼠、豚鼠、兔和猴等表現出共濟失調、后肢足呈八字、骨骼肌無力，并最終導致運動障礙。因此，可以從4個方面來解釋丙烯酰胺的神經毒性致病機理，即氧化損傷與神經細胞凋亡調控、血腦屏障功能損害、能量代謝障礙、神經遞質的改變與抑制。

生殖毒性

在動物實驗中發現，對雄性成年大鼠和新生大鼠進行高劑量丙烯酰胺攝入，會導致大鼠生長遲緩，進食量和生殖器官指數降低，附睪中精子數目減少并發生形態異常，且睪丸組織也會發生病變。

免疫毒性

就免疫毒性而言，丙烯酰胺會損傷胸腺和脾臟等免疫器官，從而抑制細胞免疫功能。研究發現，丙烯酰胺會導致雌性Blb/c小鼠的體重、脾臟、胸腺及腸系膜淋巴結質量顯著下降，淋巴細胞數減少，脾細胞增殖受到抑制，且淋巴結、胸腺、脾臟等組織病理學也有所改變。有學者在美國人群中觀察到丙烯酰胺會誘導類似過敏的反應(如哮喘、發燒、打噴嚏、哮喘和濕疹等)，并猜測這可能與丙烯酰胺導致的免疫缺陷相關。

潛在致癌性

雖然眾多學者已從多角度探索丙烯酰胺的致癌性，但被公認的資料絕大多數來源于嚙齒類動物模型。有學者用低劑量丙烯酰胺處理大鼠2年后，發現雄性大鼠睪丸間皮瘤、腎上腺皮瘤、星形細胞瘤及口腔腫瘤的發病率均有不同程度的增加，雌性大鼠的乳腺纖維瘤和甲狀腺瘤增多，這一結果證實了丙烯酰胺與腫瘤的相關性。

食品中丙烯酰胺含量控制方法

目前，經口攝入被認為是人體吸收丙烯酰胺最迅速、完整的途徑之一，一些研究也根據不同地區食品中丙烯酰胺的含量來評估該地區普通人群對丙烯酰胺的攝入量。

2011年，FAO/WHO食品添加劑聯合專家委員會(Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives，JECFA)對除非洲以外的世界范圍內的8個代表國家人群中丙烯酰胺膳食攝入量進行評估。結果表明，普通人群的日攝入量平均約為1μg/(kg bw·d)，最高攝入量約為4μg/(kg bw·d)。有學者基于生理學的毒素代謝動力學模式和非線性劑量反應法，確定了丙烯酰胺的神經毒性日攝入邊際劑量為40μg/(kgbw·d)，日致癌邊際劑量為2.6μg/(kg bw·d)。

此外，由于不同國家的烹飪與飲食習慣不盡相同，各國人群的攝入量有所差異。英國最新公布的日攝入量為0.61μg/(kg bw·d)、法國為0.43μg/(kg bw·d)，而中國在最新膳食研究中得出的攝入量為0.319μg/(kg bw·d)，顯著低于世界平均水平，這與我國傳統食品加工工藝(低于100℃的蒸煮加工)及近年來飲食習慣的改善有很大關系。通過哪些方法可以盡量減少丙烯酰胺的攝入?不妨從日常生活中的膳食層面來進行控制。

原料的預處理

在加工食物的過程中，對于易產生美拉德反應而生成丙烯酰胺的原材料可以選擇適當的方式進行處理。以淀粉含量較高的馬鈴薯為例，在制作油炸薯條時，原料應避免低于10℃保存。因為當溫度較低時，馬鈴薯中的部分淀粉會轉化為還原糖，經油炸加工后，丙烯酰胺的含量會明顯上升。

實驗證明，將馬鈴薯切片后在60℃的溫水中浸泡15min后再進行油炸加工，以此制成的油炸薯條中丙烯酰胺含量會降低5~10倍，至40~70μg/kg，但同時保留了原有的烹調效果;用70℃熱水浸泡馬鈴薯40min后，油炸成品中丙烯酰胺的含量降低約91%;用50℃熱水浸泡馬鈴薯70min后，在190℃高溫下進行油炸加工，丙烯酰胺含量僅為28μg/kg;用檸檬酸溶液浸泡馬鈴薯后，油炸成品中的丙烯酰胺可以降低70%左右。由此可見，采用適當的原料預處理方式有助于降低成品中丙烯酰胺的含量。

溫度與時間

在高溫條件下加工含有碳水化合物(淀粉、小分子糖類)和蛋白質的食物容易產生丙烯酰胺，且主要存在于煎炸、焙烤等經高溫加工的食品中。有研究指出，油炸溫度和時間是影響油炸薯條中丙烯酰胺含量的主要因素——隨著油炸溫度的升高和油炸時間的延長，產品中丙烯酰胺含量明顯上升。加工過程中，將溫度控制在120℃以下，丙烯酰胺的生成量則較少;當油溫從120℃升高到180℃時，產品中丙烯酰胺含量增加了58倍。此外，當焙炒溫度在120~180℃時，控制加工溫度并減少加熱時間可以有效降低咖啡中丙烯酰胺的生成量;當焙炒溫度在200℃以上時，隨著溫度和時間的增加，丙烯酰胺的最終生成量會相應減少。因此，在食品加工過程中，溫度和時間對丙烯酰胺的生成具有較為顯著的影響。

天冬酰胺酶

很多食物中天然含有大量的天冬酰胺，其在高溫煎炸后容易產成丙烯酰胺。此時，食品原料中含有的天冬酰胺酶活性是影響丙烯酰胺生成的一個非常重要的因素。天冬酰胺酶可以使丙烯酰胺的前體物質(天冬酰胺)水解生成天冬氨酸和氨，從而在一定程度上抑制丙烯酰胺的生成。有學者利用天冬酰胺酶對馬鈴薯樣品進行前處理，發現樣品中天冬酰胺的含量下降明顯，降幅約達88%。通過將馬鈴薯條和馬鈴薯片在天冬酰胺酶溶液中浸泡處理后發現，在相同的油炸條件下，馬鈴薯條和馬鈴薯片中丙烯酰胺的含量分別下降約30%和15%。

鹽類

食物烹飪的過程通常都會加入一定的食鹽，而不同鹽類對食品中丙烯酰胺的生成具有不同影響。目前，人們研究較多的鹽類包括氯化鈉(NaCl)、氯化鎂(MgCl2)和氯化鈣(CaCl2)等。有學者發現，薯片在熱燙處理前浸泡于1%的食鹽溶液中可以使成品中丙烯酰胺的含量降低約62%。另有研究通過構建不同的模型發現，NaCl在天冬酰胺-葡萄糖模型和天冬酰胺-果糖模型中對丙烯酰胺的生成均有一定的抑制作用。然而，在所構建的模型中，并未發現NaCl對丙烯酰胺的減少有明顯影響。因此，NaCl對于丙烯酰胺的抑制作用有待做進一步的研究。

另有研究發現，在煎炸之前將馬鈴薯浸于CaCl2溶液中，成品中丙烯酰胺的合成量可減少約95%，且處理方式對油炸薯條的色澤與口感無明顯影響。當CaCl2質量濃度較低時，對丙烯酰胺具有抑制作用;而當CaCl2濃度較高時，反而對丙烯酰胺的生成產生促進作用。此外，MgCl2的抑制作用和CaCl2類似，其也可抑制餅干中丙烯酰胺的形成，但是效果不如CaCl2。

氨基酸和蛋白質

食物中的氨基酸和蛋白質也可能影響丙烯酰胺的生成。有學者通過構建化學模型發現，半胱氨酸、賴氨酸和精氨酸對食品中丙烯酰胺的產生具有較好的抑制作用，對丙烯酰胺的抑制率最高可達90%。因此，向馬鈴薯樣品中加入游離甘氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和高蛋白物質后發現，成品中丙烯酰胺的含量顯著降低。有學者在油炸薯條配方中加入2%的鷹嘴豆蛋白，發現產品中的丙烯酰胺含量有所下降。從反應機理來說，游離氨基酸和天冬酰胺的競爭導致美拉德反應受阻以及蛋白質和丙烯酰胺的共價結合可能是食品中丙烯酰胺含量下降的主要原因。

黃酮類物質

黃酮類物質具有多種生物活性，有助于抑制丙烯酰胺的生成。有學者發現，從番茄皮中提取的柚皮素可以顯著降低食品中丙烯酰胺的含量，并且抑制效果隨著柚皮素用量的增加而提高。通過建立甘氨酸–葡萄糖模型發現，來自橄欖、橘子等植物的黃酮類提取物對丙烯酰胺的抑制率可達30%~85%。

同時，黃酮添加量與對丙烯酰胺的抑制呈非線性關系;定量結構–活性關系(QSAR)試驗證明了生物黃酮芳環羥基的數目和位置、糖基取代的方式(碳苷或氧苷)、B環連接的形式(2或3位)以及黃酮環的拓撲結構對丙烯酰胺抑制活性的重要影響。

丙烯酰胺的暴露來源及控制途徑

當前，人們主要通過兩種途徑接觸丙烯酰胺，即環境暴露與經口攝入。作為人造化合物，丙烯酰胺在自然環境中并不存在。但由于丙烯酰胺廣泛用于多種行業，其生產線和聚丙烯酰胺等聚合物生產線等會使殘余的丙烯酰胺單體通過工業廢水、廢渣進入水體、土壤和大氣等環境介質。因此，應該注意丙烯酰胺的環境暴露和環境來源，防止環境中的丙烯酰胺對人體健康產生影響。

許多食物在高溫烹制過程中會產生丙烯酰胺，尤其是油炸、烘烤類的高淀粉食物，其形成機制為高溫下氨基酸(主要是天冬酰胺)和羰基化合物(主要是還原糖，如葡萄糖)的美拉德反應(Maillard reaction)。我國的《食品安全法》對“食品安全”進行了如下定義：食品安全指食品無毒、無害，符合應當有的營養要求，對人體健康不造成任何急性、亞急性或者慢性危害。因為任何危害因素產生危害作用需要達到一定的量，所以只要將危害因素控制在最小劑量之下就有助于降低產生危害的可能。此外，注意減少危害因素的攝入途徑，如減少或防止污染、控制污染物增加、降低或消除污染物等也能有效避免丙烯酰胺對人體產生影響。