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1、 第十二章第十二章食品中的有害成分食品中的有害成分 一些食品中除营养成分和不一定有营养但能赋一些食品中除营养成分和不一定有营养但能赋予食品的色、香、味等感官性状的成分外，还常含予食品的色、香、味等感官性状的成分外，还常含有一些有害无益的成分，称为嫌忌成分。有一些有害无益的成分，称为嫌忌成分。121食品中的有害成分12.1 12.1 毒性生物碱毒性生物碱 绝大多数生物碱存在于植物中绝大多数生物碱存在于植物中,有类似碱的性质有类似碱的性质,可与酸结合成盐可与酸结合成盐.存在于食用植物中的主要是龙葵碱存在于食用植物中的主要是龙葵碱,秋水仙碱秋水仙碱,咖啡碱及吡咯烷生物碱等咖啡碱及吡咯烷生物碱等.(P
2、(P298 298 P P302-303302-303)122食品中的有害成分12.2 12.2 植酸盐和草酸盐植酸盐和草酸盐1.植酸植酸 植酸又称肌酸，化学命名为：植酸又称肌酸，化学命名为：1，2，3，4，5，6六全亚磷酸氧环已烷。六全亚磷酸氧环已烷。(1).(1).分子结构分子结构：它主要存在于植它主要存在于植物的籽、根、干和茎物的籽、根、干和茎中，以豆科植物的籽，中，以豆科植物的籽，谷物的麸皮和胚芽中谷物的麸皮和胚芽中含量最高。含量最高。123食品中的有害成分 （2 2）抗营养性质）抗营养性质 植酸是普遍存在于植物源食品中影响矿物质元素吸收的植酸是普遍存在于植物源食品中影响矿物质元素吸收
3、的主要抗营养成分。主要抗营养成分。植酸可与钙、铁、镁、锌等金属离子形成不溶性盐，使植酸可与钙、铁、镁、锌等金属离子形成不溶性盐，使金属离子的有效性降低金属离子的有效性降低;蔬菜中约有蔬菜中约有10%左右的磷因以肌酸形式存在难被人体吸左右的磷因以肌酸形式存在难被人体吸收收,谷物中植酸钙镁结合的磷占整个谷物含磷量的谷物中植酸钙镁结合的磷占整个谷物含磷量的40%左左右右.124食品中的有害成分植酸是植物组织中贮存磷元素的重要方式，一般植植酸是植物组织中贮存磷元素的重要方式，一般植物中总磷的物中总磷的5080%为植酸磷。为植酸磷。食食 品品植植 酸酸 钙钙 镁镁 结结 合合 磷磷含量含量/(mg/10
4、0g)占总磷含量的百分数占总磷含量的百分数/%小麦小麦1702804786 米米15724068 玉米玉米1463535297 大豆大豆2315755268 花生花生20557 马铃薯马铃薯1435 橘子橘子29591部分食品中植酸钙镁结合磷的含量125食品中的有害成分植酸还可与蛋白质分子进行有效络合，降低动物对蛋白质植酸还可与蛋白质分子进行有效络合，降低动物对蛋白质的消化率。的消化率。植酸是一种强酸，具很强的螯合能力。其植酸是一种强酸，具很强的螯合能力。其6个带负电个带负电荷的磷酸根基团，除与金属阳离子结合外，还可与蛋白荷的磷酸根基团，除与金属阳离子结合外，还可与蛋白质分子进行有效的络合，从
5、而降低动物对蛋白质的消化质分子进行有效的络合，从而降低动物对蛋白质的消化率。率。126食品中的有害成分PHPI时，蛋白质带正电荷，易与带负电的植酸形成不溶性复合物；PHPI时，蛋白质带负电荷，以多价阳离子如Ca2+、Mg2+、Zn2+等为桥，与植酸形成三元复合物。植酸、金属离子及蛋白质形成的三元复合物，溶解度很低且消化利用率大为降低。127食品中的有害成分在动物饲料中添加植酸酶可提高蛋白质及某些矿物质在动物饲料中添加植酸酶可提高蛋白质及某些矿物质元素的利用率。元素的利用率。在植酸酶的水解作用下，植酸释放出磷也释放出络在植酸酶的水解作用下，植酸释放出磷也释放出络合的蛋白质，便于消化道分泌的各种蛋
6、白酶作用，合的蛋白质，便于消化道分泌的各种蛋白酶作用，从而使其消化利用率得到提高。从而使其消化利用率得到提高。128食品中的有害成分 发酵法对食物中植酸的除去作用：发酵法对食物中植酸的除去作用：直接用高粱粉或豆类按传统的发酵方法也能很好地脱直接用高粱粉或豆类按传统的发酵方法也能很好地脱除食物中植酸等抗营养素。除食物中植酸等抗营养素。例如例如,发酵发酵2d2d后的大豆中植酸下降后的大豆中植酸下降52%52%，豇豆中植酸，豇豆中植酸下降下降54%54%。随发酵时间增加，植酸含量越低。随发酵时间增加，植酸含量越低。因此因此,面粉经发酵后制得的食品面粉经发酵后制得的食品(如面包如面包)营养价值得营养价
7、值得到提高到提高.129食品中的有害成分2.草酸草酸:l草酸又名乙二酸，广泛存在于植物源食品中草酸又名乙二酸，广泛存在于植物源食品中,如菠菜、如菠菜、笋、巧克力、红茶等。笋、巧克力、红茶等。l 草酸与一些碱土金属结合形成难溶物，使必需矿质元草酸与一些碱土金属结合形成难溶物，使必需矿质元素的生物有效性降低，是一种抗营养因子。素的生物有效性降低，是一种抗营养因子。草酸根（草酸根（C C2 2O O )有很强络合作用，是植物源食品有很强络合作用，是植物源食品中另一类金属螯合剂。如草酸钙几乎不溶于水。故草中另一类金属螯合剂。如草酸钙几乎不溶于水。故草酸的存在对必需矿物质的生物有效性影响很大。酸的存在对
8、必需矿物质的生物有效性影响很大。-2-21210食品中的有害成分（1）草酸的有害作用体现在两个方面：）草酸的有害作用体现在两个方面：使必需矿质元素的生物有效性降低。使必需矿质元素的生物有效性降低。食用含草酸较多的食品有导致尿道结石的危险。食用含草酸较多的食品有导致尿道结石的危险。1211食品中的有害成分（2 2 2 2）预防因食用过多草酸可能引发结石的方法：）预防因食用过多草酸可能引发结石的方法：）预防因食用过多草酸可能引发结石的方法：）预防因食用过多草酸可能引发结石的方法：多饮水和均衡饮食：多饮水和均衡饮食：多饮水可增加草酸的排泄。一般日尿量在多饮水可增加草酸的排泄。一般日尿量在2L以上者以
9、上者则风险较低。则风险较低。限制过度食用动物性蛋白质：限制过度食用动物性蛋白质：动物性蛋白质摄入过多可抑制肾小管钙的重吸收，动物性蛋白质摄入过多可抑制肾小管钙的重吸收，导致尿钙增加而形成结石。导致尿钙增加而形成结石。1212食品中的有害成分多摄入含钙食物：多摄入含钙食物：多量摄入钙的人群形成结石的危险性下降，因为多量摄入钙的人群形成结石的危险性下降，因为肠道内的钙与游离的草酸离子可结合成不溶性草酸钙肠道内的钙与游离的草酸离子可结合成不溶性草酸钙盐，从而抑制了草酸的吸收。盐，从而抑制了草酸的吸收。限制草酸的过量摄入：限制草酸的过量摄入：尿中草酸一半从饮食中吸收而来，减少草酸从食尿中草酸一半从饮食
10、中吸收而来，减少草酸从食物中的摄取量和减少其吸收，才可能进而减少尿中的物中的摄取量和减少其吸收，才可能进而减少尿中的草酸量。故应控制富含草酸食物的摄取，如菠菜、巧草酸量。故应控制富含草酸食物的摄取，如菠菜、巧克力、笋、红茶等。克力、笋、红茶等。1213食品中的有害成分12.3 12.3 食品在加工贮藏中生成的有害物质食品在加工贮藏中生成的有害物质1214食品中的有害成分 多环芳烃与苯并芘多环芳烃与苯并芘n多环芳烃是含碳燃料及有机物不完全燃烧（热解）的多环芳烃是含碳燃料及有机物不完全燃烧（热解）的产物。产物。n有致癌作用的多环芳烃及其衍生物有有致癌作用的多环芳烃及其衍生物有200多种，其中多种，
11、其中3，4-苯并芘的致癌性最强，污染最广，是这类物质的苯并芘的致癌性最强，污染最广，是这类物质的代表。代表。n食品在烟熏、烧烤、烘干和烘烤油炸过程中与燃料燃食品在烟熏、烧烤、烘干和烘烤油炸过程中与燃料燃烧产生的苯并芘直接接触是食品污染的主要原因。烧产生的苯并芘直接接触是食品污染的主要原因。n烤焦的淀粉也能产生多环芳烃，当食品被烤焦或碳化烤焦的淀粉也能产生多环芳烃，当食品被烤焦或碳化时，苯并芘含量显著提高。时，苯并芘含量显著提高。n随保藏时间随保藏时间，烟熏对食品的污染会由食品表层逐渐向，烟熏对食品的污染会由食品表层逐渐向深部浸入。深部浸入。1215食品中的有害成分n致癌多环芳烃一般在四环致癌多
12、环芳烃一般在四环七环范围内。七环范围内。n苯并芘等多环芳烃化合物通过呼吸道、消化道、皮肤均可苯并芘等多环芳烃化合物通过呼吸道、消化道、皮肤均可被人体吸收。被人体吸收。n苯并芘对人类能引起胃癌、肺癌和皮肤癌，还可与体内脱苯并芘对人类能引起胃癌、肺癌和皮肤癌，还可与体内脱氧核糖核酸（氧核糖核酸（DNA)结合引起细胞变异。结合引起细胞变异。1 1、分子结构、分子结构、分子结构、分子结构1216食品中的有害成分2.防止苯并芘污染的主要措施：防止苯并芘污染的主要措施：3.避免明火烧烤和长时间高温油炸、炸过的油不宜避免明火烧烤和长时间高温油炸、炸过的油不宜反复使用、采用无烟焖炉、电炉或红外线烤炉烘烤食反复
13、使用、采用无烟焖炉、电炉或红外线烤炉烘烤食品，控制合理烘烤时间，采用改善的熏制工艺（脱毒品，控制合理烘烤时间，采用改善的熏制工艺（脱毒熏液）等。熏液）等。1217食品中的有害成分 丙烯酰胺丙烯酰胺n丙烯酰胺是聚丙烯酰胺合成中的化学单体，为已知的丙烯酰胺是聚丙烯酰胺合成中的化学单体，为已知的致癌物和神经毒素。致癌物和神经毒素。n富含淀粉的食品在高温加工中产生较高含量的丙烯酰富含淀粉的食品在高温加工中产生较高含量的丙烯酰胺（特别是土豆、谷物食品）。胺（特别是土豆、谷物食品）。1218食品中的有害成分1.分子结构与理化性质分子结构与理化性质分子结构与理化性质分子结构与理化性质n以白色结晶形式存在，极
14、易以白色结晶形式存在，极易溶于水、甲醇、乙醇、乙醚溶于水、甲醇、乙醇、乙醚中。中。n在酸中稳定，在碱中易分解；在酸中稳定，在碱中易分解；在紫外光下易发生聚合。在紫外光下易发生聚合。n目前认为：丙烯酰胺主要通目前认为：丙烯酰胺主要通过美拉德反应产生，斯特勒过美拉德反应产生，斯特勒克降解反应有利于丙烯酰胺克降解反应有利于丙烯酰胺形成，自由基也可能影响丙形成，自由基也可能影响丙烯酰胺的形成。烯酰胺的形成。1219食品中的有害成分2.防止丙烯酰胺毒害的措施防止丙烯酰胺毒害的措施3.由于丙烯酰胺在食品中的含量随加工温度由于丙烯酰胺在食品中的含量随加工温度、加热加热时时4.间间而而，故应节制进食煎炸食品，
15、并通过降低烹调温，故应节制进食煎炸食品，并通过降低烹调温5.度和缩短烹调时间降低食物中含丙烯酰胺的风险。度和缩短烹调时间降低食物中含丙烯酰胺的风险。1220食品中的有害成分 氯代丙醇氯代丙醇n氯代丙醇是一类化合物的统称，包括氯代丙醇是一类化合物的统称，包括3氯丙二醇（氯丙二醇（3MCPD)和和1.3二氯丙醇（二氯丙醇（1.3DCP)。前者是后者。前者是后者的前体。的前体。n大多数酸解植物蛋白（大多数酸解植物蛋白（HVP)采用盐酸生产，由于植物采用盐酸生产，由于植物蛋白常伴有脂肪存在，在高温条件下甘油三酯被水解蛋白常伴有脂肪存在，在高温条件下甘油三酯被水解成甘油并发生氯代，形成氯丙醇。成甘油并发
16、生氯代，形成氯丙醇。n水解植物蛋白被应用于酱油工业，提高了产量，降低水解植物蛋白被应用于酱油工业，提高了产量，降低了成本，但引入了有害物质氯丙醇。了成本，但引入了有害物质氯丙醇。n氯丙醇具潜在致癌性，抑制男子精子形成和具肾脏毒氯丙醇具潜在致癌性，抑制男子精子形成和具肾脏毒性。性。1221食品中的有害成分1.1.分子结构分子结构分子结构分子结构3MCPD1.3DCP其中其中MCPD为为HVP的重要污染物的重要污染物1222食品中的有害成分n酸解酸解HVP常被用作调味食品（如汤料、鸡精、方便面常被用作调味食品（如汤料、鸡精、方便面调料、风味食品等）的重要成分而造成这些食品的污调料、风味食品等）的重
17、要成分而造成这些食品的污染。配制酱油（现称调味液）通过添加染。配制酱油（现称调味液）通过添加HVP增加鲜味，增加鲜味，是经常受到是经常受到3MCPD污染的食品，已引起高度关注。污染的食品，已引起高度关注。n发酵法生产的天然酿造酱油及食醋中一般不含或含少发酵法生产的天然酿造酱油及食醋中一般不含或含少量氯丙醇。量氯丙醇。1223食品中的有害成分2.减轻氯丙醇污染的措施减轻氯丙醇污染的措施 降低配制酱油中氯丙醇含量的关键是改进蛋白水解降低配制酱油中氯丙醇含量的关键是改进蛋白水解工艺，降低水解蛋白液中工艺，降低水解蛋白液中3MCPD的水平。的水平。选用含三酰基甘油低的原料，必要时分离或降解选用含三酰基
18、甘油低的原料，必要时分离或降解部分脂肪，效果明显。部分脂肪，效果明显。生产过程中加以控制，以减少氯丙醇的生成，如生产过程中加以控制，以减少氯丙醇的生成，如弱酸介质酶解法（美国）等弱酸介质酶解法（美国）等 首先采用中性蛋白酶水解蛋白4h，然后在缓和条件（4050，PH6.57.0）下进行酸水解，制得的HVP产品无氯丙醇。1224食品中的有害成分产品中除去氯丙醇，如碱反应法（日本）产品中除去氯丙醇，如碱反应法（日本）HVP的高温酸水解液PH7.57.8沸腾1520min再调至PH5.6活性炭吸附、过滤产品（3MCPD0.01mg/kg)满足食品添加剂使用标准OH冷却1225食品中的有害成分 杂环芳
19、胺类n 杂环胺是在食品加工、烹调过程中由于蛋白杂环胺是在食品加工、烹调过程中由于蛋白 质、氨基酸热解产生的一类化合物。目前质、氨基酸热解产生的一类化合物。目前 已发现了已发现了2020多种杂环胺。多种杂环胺。n 几乎所有经过高温烹调的肉类均具致突变几乎所有经过高温烹调的肉类均具致突变 性，而不含蛋白质与氨基酸的食品致突变性性，而不含蛋白质与氨基酸的食品致突变性 很低。鱼和肉类食品是膳食杂环芳胺的主要很低。鱼和肉类食品是膳食杂环芳胺的主要 来源来源n 烧烤及油炸的加工方式是产生杂环芳胺的重烧烤及油炸的加工方式是产生杂环芳胺的重 要因素要因素n 减少食品中杂环芳胺含量的措施：少用油减少食品中杂环芳
20、胺含量的措施：少用油 炸、烧烤加工，防止烧焦，推荐使用微波炉炸、烧烤加工，防止烧焦，推荐使用微波炉 加工食品。加工食品。1226食品中的有害成分 油脂氧化及加热产物油脂氧化及加热产物1.油脂自动氧化产物对蛋白质有沉淀作用（蛋白质游离油脂自动氧化产物对蛋白质有沉淀作用（蛋白质游离基交联）基交联）2.脂质过氧化物的分解产物醛可与蛋白质中的氨基缩合脂质过氧化物的分解产物醛可与蛋白质中的氨基缩合生成席夫碱，可导致：生成席夫碱，可导致：美拉德反应、斯特勒克反应，损失必需氨基酸；美拉德反应、斯特勒克反应，损失必需氨基酸；脂质过氧化物的分解产物丙二醛与蛋白质中赖氨脂质过氧化物的分解产物丙二醛与蛋白质中赖氨酸的酸的-NH-NH2 2反应使蛋白质分子交联而降低溶解度反应使蛋白质分子交联而降低溶解度（鱼肉质变老原因之一）：（鱼肉质变老原因之一）：2PrNH21227食品中的有害成分3.脂肪的自动氧化产物能抑制琥珀酸脱氢酶，唾液淀粉脂肪的自动氧化产物能抑制琥珀酸脱氢酶，唾液淀粉酶、马铃薯淀粉酶的活性。酶、马铃薯淀粉酶的活性。4.油脂在油脂在200以上高温下可发生分解、聚合等反应，以上高温下可发生分解、聚合等反应，可生成有毒性的巳二烯环状化合物。可生成有毒性的巳二烯环状化合物。1228食品中的有害成分