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油炸食品的危害分析及预防措施

xxxx学院

毕业论文

题目：

油炸食品的危害分析及预防措施

系别食品工程系

专业食品营养与检测

班级09食检<3>班

学生姓名

学号2009040503003

导师姓名

导师职称

2012年1月21日

油炸食品的危害分析及预防措施

摘要:

对油炸过程中,煎炸油脂发生的化学反应以及油炸食品中有害物的形成与危害进行了介绍,并提出了危害预防措施。

在油炸过程中,煎炸油脂发生热水解、热分解和热氧化聚合反应,产生游离脂肪酸、醛、酮、烷烃、二聚物等有害物质,而油炸食品在高温油炸条件下,会产生多环芳烃、杂环胺类化合物和丙烯酰胺等有害物。

为了减少油炸过程中有害物的形成,可以采取低温、短时油炸等措施。

关键词:

油炸食品多环芳烃杂环胺

Friedfoodthehazardanalysisandpreventionmeasures

WenHongtao

Abstract:

IntheprocessofFried,FriedoilhappenedandFriedfoodchemicalreactionintheformationofharmfulharmandareintroduced,andputsforwardsomemeasurestopreventharm.InFriedprocess,Friedoilhappenheathydrolysis,thermaldecompositionandthermaloxidationpolymerization,producefreefattyacids,aldehydesandketones,paraffin,twohomopolymerssuchharmfulsubstances,andFriedfoodsinhightemperatureFriedconditions,canproducepahs,heterocyclicaminecompoundsandacrylamideandpests.InordertoreducetheprocessoftheformationofharmfulFried,cantakelowtemperature,short-termmeasuressuchasFried.

Keywords:

FriedfoodpahsHeterocyclicamine

1煎炸油脂的化学变化及危害

油炸食品是利用油脂作为导热介质,使被炸物料中的淀粉糊化,蛋白质变性,从而使原料熟化的一种食品,主要包括油炸面制品、肉制品、果蔬类、海鲜类等。

油炸食品有香、嫩、酥、松、脆、色泽金黄等特点,同时油炸可以杀灭食品中的细菌,延长食品的保存期,改善食品的风味,增强食品营养成分的消化性,并且其加工时间也比一般的烹方法短,因此油炸食品在国内外都备受人们的喜爱。

但在油炸过程中,油脂本身以及食品成分均会因长时间高温加热发生许多物理和化学变化,产生多种化学污染物,对人体健康产生潜在危害。

本文就油炸过程中油脂发生的化学变化,以及富含脂肪、蛋白质和碳水化物等食品原料产生的主要污染物进行了分析,并提出了危害的预防措施,以期指导居民健康安全地食用油炸食品[1]。

试验研究表明,在油炸温度相对较低、油炸时间较短的情况下,油炸食品除了油脂含量和热量较高外,油炸过程对食品营养价值并无显著影响。

这是由于油炸过程中食品内部温度一般不会超过100,对食品营养成分的破坏不多,因此采用合理的工艺技术,油炸是比较安全的食品加工方法。

但油脂经200以上高温长时间加热,其物理和化学性质均会发生很大变化,表现出黏度增大、色泽加深、泡沫增加、发烟点降低等油脂老化现象,涉及的化学反应有油脂热水解、热氧化、热分解和热聚合74CHINAOILSANDFATS2010Vol35No9等,使食品营养成分遭到破坏的同时，还产生危害人体健康的有毒有害物质。

1.1热水解反应

在油炸过程中,生的食品原料中带有水分,油脂同水接触发生部分水解,其最终产物是甘油和游离脂肪酸。

进入油脂中的水越多、油炸温度越高、油脂中食物碎屑和焦粒越多,游离脂肪酸的生成速度越快。

游离脂肪酸较容易挥发,其含量增加是油脂烟点降低的一个重要原因。

油脂在加热过程中发烟点的变化还与油脂的纯净度、油脂的种类等密切相关。

烟点降低明显的油脂,在烹饪过程中容易冒烟,影响菜肴的色泽和风味,同时油烟逸出油面还会污染周围环境,刺激人的眼、鼻、咽喉,影响人体健康[2]。

1.2热分解反应

油脂在高温下可以分解成小分子的醛、酮、酸、烷烃等低分子化合物。

温度在260℃以下时热分解反应不是十分明显,当温度上升到350℃以上时,热分解反应明显加快。

油热分解时的温度称为发烟点,分解产物挥发产生蓝色烟雾,具有刺激性气味,其最重要的成分是丙烯醛。

丙烯醛是由甘油在高温下进一步脱水以及脂肪酸的氧化而产生的,丙烯醛具有强烈的辛辣气味,对鼻、眼黏膜有较强的剌激性。

使用质量差、烟点低的油脂煎炸食品时,较多的丙烯醛会随同油烟一起冒出,使操作人员及附近人员干呛难忍,有些人会出现油醉!

样感觉,如头晕、头痛等。

热分解时不饱和脂肪酸还可产生二聚物,二聚物包括无环单烯及具有环戊烷结构的饱和二聚物[3]。

1.3热氧化聚合反应

油脂的氧化主要是油脂与空气接触,由空气中的分子态氧引起的。

可分为自动氧化（常温下）和热氧化（加热条件下）两种,二者机理相同。

油脂自动氧化反应多发生在油脂的贮藏中,反应速度较慢;而油脂的热氧化反应多发生在食物的烹调过程中,氧化反应激烈,同时伴有热聚合和热分解反应,产生多种聚合物,使油脂黏稠度增大（可由稀逐渐变稠至冻状凝固态）,还会引起油脂起泡,并附着在煎炸食物的表面。

大多数聚合物难以被机体吸收,造成蓄积性损害;但某些具有毒性的甘油酯二聚物,在体内被吸收后与酶结合,会使酶失去活性而引起生理异常现象,有害于人体健康。

热氧化聚合反应是影响油脂风味、香味、色泽、营养与健康的主要反应。

2油炸食品成分产生的有害物质

油炸食品的不安全性,除来自于煎炸油脂外,食品成分经高温加热可能产生对人体健康危害更大的污染物,比如油炸肉制品中含有的多环芳烃、杂环胺类污染物,油炸淀粉类食品中的丙烯酰胺。

尽管各污染物都是微量存在,且为潜在毒性,但多种污染物的协同危害也是不容忽视的。

以下重点介绍多环芳烃、杂环胺类化合物及丙烯酰胺的产生及危害[4]。

2.1多环芳烃化合物

多环芳烃（Polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs）是一组由2个或2个以上苯环稠和在一起的芳香族化合物及其衍生物。

自1933年英国从煤焦油中分离出苯并（a）芘,迄今为止发现的多环芳烃达数百种,多环芳烃属世界性常见污染物。

由于苯并（a）芘分布广泛,性质稳定,致癌性强,且与其他多环芳烃有一定的相关性,故常以苯并（a）芘作。

为多环芳烃的研究代表。

多环芳烃由煤炭、石油、木材及植物秸秆、锯末等有机物不完全燃烧所产生,食物在煎炸、烤制和烟熏等烹饪过程中也会形成。

试验表明,食用植物油及其加热产物中均含有多环芳烃,而且油烟雾中其含量更高。

有研究表明,厨房空气气态样品中多环芳烃种类与含量均大于颗粒物中的,这说明动植物蛋白油炸过程中,煎炸用油脂及食品中脂肪、蛋白质等有机物经高温分解与热聚合反应产生的多环芳烃化合物多以气态形式污染厨房大气。

多环芳烃具有较强的诱癌作用,可通过皮肤、呼吸道和被污染的食品进入人体,而厨房油烟雾中多环芳烃多以气态形式存在,更易进入人体肺泡。

多环芳烃属于前致癌物,需经体内代谢后才具有致癌活性。

在体内主要通过混合功能氧化酶系中的芳。

烃羟化酶（AHH）的作用,代谢活化为多环芳烃环氧化物,与DNA、RNA和蛋白质等生物大分子结合而诱发突变和肿瘤,导致胃癌、肺癌、皮肤癌、血癌等。

人群流行病学研究表明,食品中苯并芘的含量与胃癌等多种肿瘤的发生有一定的关系。

常吃煎炸食物的人,其癌症的发病率远远高于不吃或极少进食煎炸食物的人群[5]。

2.2杂环胺类化合物

杂环胺（Heterocyclicamines,HCAs）类化合物的化学结构是带杂环的伯胺,故称杂环胺。

1977年日本科学家发现在烤鱼和烤牛肉烧焦的部分和烟气里含有显著的可以致突变的物质,并检测出其致突变性远远大于多环芳烃所产生的致突变性。

随后在煎、炸、烤的红肉、家禽类、鱼类食物中鉴别出超过20种的致突变/致癌化合物。

杂环胺是一类富含蛋白质的食物在高温烤、炸、煎过程中形成的痕量物质,所以几乎所有经过高温烹调的肉品都有致突变性,而不含蛋白质的食品致突变性很低或完全没有致突变性。

人们相继发现杂环胺的来源可以分为两类:

一类为氨基酸和蛋白质热分解时的自由基反应产物;另一类为肌酸、糖及氨基酸混合物在加热时的产物。

杂环胺的生成量主要受前体物含量、加工温度和时间的影响。

试验证明,许多高蛋白质低肌酸的食品如动物内脏、牛奶、奶酪和豆制品等产生的杂环胺远低于含有肌肉的食品。

烹调中杂环胺的生成量随着反应温度和时间的增加而增加,其中温度是最重要的一个影响因素。

试验证明,在200℃的油炸温度下,肉中杂环胺主要在前5min形成,在5~10min形成速度减慢,再延长烹调时间杂环胺含量不但不增加,反而有下降趋势,其原因是前体物和形成的杂环胺随肉中的脂肪和水分迁移到锅底残留物中。

如果将锅底残留物作为勾芡汤汁食用,那么杂环胺的摄入量将成倍增加。

肉中的水分是杂环胺形成的抑制因素,所以,油炸、烧烤要比烘烤、煨炖产生的杂环胺多。

杂环胺的主要生物学危害是它们的致突变性和致癌性。

杂环胺是前致癌、致突变物,须在体内代谢活化后才有致癌、致突变性,活化后的终末致癌、致突变物为N-羟基杂环胺。

N-羟基杂环胺可以和细胞的DNA结合,形成杂环胺-DNA化合物,使细胞的遗传物质发生改变,引起细胞突变。

如果这种突变的细胞在体内能够存活并传代,则可形成肿瘤。

杂环胺具有较强的致突变性,其致突变性是迄今用Ames试验检测到的最有突变活力毒物的水平,大多数已被证明可导致试验动物多种器官肿瘤的生成。

2.3丙烯酰胺

丙烯酰胺（Acrylamide,ACR）单体的分子式为CH2CHCONH2。

丙烯酰胺是聚丙烯酰胺合成中的化学中间体（单体）。

聚丙烯酰胺在城市供水、造纸与纸浆加工中主要用作絮凝剂,也在工业废水处理中用来去除悬浮颗粒。

2002年4月瑞典国家食品管理局（NationalFoodAdministration,NFA）和斯德哥尔摩大学联合宣称,在食品中含有对人体具有潜在致癌性的丙烯酰胺,尤其是以薯条为代表的富含碳水化合物的高温油炸食品中含量最为丰富。

随后挪威、英国、瑞士和美国等国家也相继报道了类似结果。

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各国卫生部门的高度关注。

丙烯酰胺主要在高碳水化合物、低蛋白质的植物性食物加热烹调过程中形成,特别是油炸、烘烤的淀粉类食品中丙烯酰胺含量较高。

目前为止,由天门冬酰胺（土豆和谷类中的代表性氨基酸）和还原性糖在高温加热过程中通过美拉德反应生成丙烯酰胺的机制得到了普遍认可,其为丙烯酰胺产生的主要途径。

丙烯酰胺形成量与加工及烹调方式、温度、时间、水分等有关。

还有一些研究者认为丙烯酰胺可以通过丙烯醛或丙烯酸而形成。

油脂在高温加热过程中甘油三酯分解成丙三醇和脂肪酸,丙三醇进一步脱水可产生丙烯醛,脂肪酸和丙三醇分别氧化可以生成丙烯醛和丙烯酸。

而且丙烯酸产生途径在食品中似乎更为广泛,但受自由氨及高温条件限制,丙烯酰胺的产生量比天门冬酰胺途径少。

丙烯酰胺是一种中等毒性的亲神经毒物,对眼睛和皮肤有一定的刺激作用,可通过未破损的皮肤、黏膜、肺和消化道吸收入人体,并部分在机体内蓄积。

目前已经有大量的动物试验数据表明,丙烯酰胺具有一定的神经毒性、生殖毒性、遗传毒性和致癌性。

韩漫夫等人通过试验,系统证实了丙烯酰胺对小鼠的神经毒性作用,主要表现在雄鼠精子损伤、精子数量和移动距离下降等。

国际癌症研究机构（IARC）1994年评定丙烯酰胺为人类可能的致癌物质。

3减少油炸食品危害的措施

油炸食品属高油脂高热量食品,且含有复杂的化学变化产物,经常进食易导致肥胖等多种慢性疾病。

因此,应该科学理性地认识油炸食品的危害性,改变以油炸和高脂肪为主的饮食习惯,避免长期大量摄入油炸食品,更应注意膳食均衡、多源性、多样化。

在保障煎炸油脂质量的同时,控制好油炸食品的制作过程,最大限度地减少营养成分的损失和毒性物质的形成,做到健康安全地食用油炸食品[6]。

（1）选用专用煎炸油脂,其中的不饱和脂肪酸含量低,不易氧化。

（2）煎炸温度应控制在200以下,且避免连续高温煎炸,这是消除杂环胺和突变源等致癌物的有效方法。

（3）煎炸油脂不可连续长时间使用,且尽量减少油脂反复使用次数,建议油脂反复使用总时间以不超过8h为宜。

（4）在煎炸过程中应及时添加新油脂,以减缓煎炸油脂中极性组分的生成,减轻油脂的劣变程度。

（5）由于铜、铁、铝等微量金属离子能够催化油脂的氧化过程,因此油炸锅最好使用不锈钢锅,且注意将洗刷油锅的洗涤剂清除干净,因其对油脂劣变有促进作用。

（6）在油炸过程中应及时清除掉下的残渣,或糖、蛋白质等焦化物,或油脂氧化聚合、分解等产物,以有效减缓氧化。

（7）烹炸鱼、肉类动物性食品时应从以下几个方面加以注意:

应尽量避免高温过度烹炸,尤其要避免表面烧焦,不食用烧焦食品,或将烧焦部分去除后再吃。

在烹炸的鱼、肉表面涂抹淀粉糊,能有效预防致癌物质的形成。

肉类在烹炸之前可先用微波炉预热,以降低致突变性和杂环胺的生成量。

（8）新鲜蔬菜水果中酚类及黄酮类等活性成分有效抑制杂环胺化合物的致突变作用,且膳食纤维素有吸附杂环胺化合物并降低其生物活性的作用,应增加其摄入量。

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致谢

短暂而又漫长的大学生涯就要结束了，在此我要感谢所有帮助过我的老师，同学和家人。

首先要特别感谢我的指导老师xx老师。

从选题，入题，论文的撰写和反复修改，无不渗透着导师的智慧和心血。

导师的敬业态度，渊博知识，和对学生的无微不至，使我受益匪浅。

您在传授我知识的同时，更让我学会了许多做人的道理，在论文完成之际，谨向尊敬的老师致以崇高的敬意和诚挚的感谢！

以及对她的家人表示由衷的感激和深深的祝福。

非常感谢

等老师给了我学习和生活上很大关心与帮助，在这个环境学习和工作让我体味到家的亲切。

感谢我的同学、室友，三年的同门生涯，我们相互帮助，相互鼓励，共同提高和进步，成了知心的朋友，和你们在学校一起学习和生活，轻松而惬意，我会永远记住和你们一起度过的快乐时光。

同时也感谢我院全体同学们，衷心祝愿你们今后一切顺利！

感谢xxxxxxx学院食品工程系所有领导和老师们的关怀和支持！

xxxx

2012年1月21日

xxxx学院