《食品安全導刊》刊號:CN11-5478/R 國際:ISSN1674-0270

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丙烯酰胺的膳食風險評估研究進展

2018-11-19 15:57:23 來源: 食品安全導刊

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早在2002年,研究人員就在食品中發現了丙烯酰胺。經試驗證明,丙烯酰胺是一種有毒化合物,可損傷細胞內遺傳物質,并具有一定的致癌性,因此國際癌癥機構將其列為2A級致癌物,故引起了食品行業對其的廣泛關注。歐洲和其他發達國家地區政府曾寄希望于食品工業及餐飲業能夠自我約束以控制食品中的丙烯酰胺,但收效甚微。因此,2017年7月,歐盟成員國表決通過了歐盟委員會的提案,以期運用法律手段強制食品生產者降低丙烯酰胺的生成。該法律于2017年12月11日出臺,在為期4個月的過渡期結束后,于2018年4月11日正式具備法律約束力。歐盟法律的出臺,也向世界其他地區發出了強烈的信號——對于丙烯酰胺的控制和約束需進一步加強。

相關法律法規

目前,全球較大的監管機構都對丙烯酰胺的管理制定了相應的法律法規。歐盟委員會于2018年4月出臺的新法規要求,食品公司制定降低措施,并采用一切可行的手段將其產品中的丙烯酰胺降至基準水平;小型獨立零售公司不受測量要求的限制,但必須符合特定的烹飪程序。

歐洲食品安全局曾于2015年發布了關于食品中丙烯酰胺的第一次全面風險評估,此次,歐洲食品安全局食品鏈污染物專家組的專家再次肯定了以前的評估,即食品中的丙烯酰胺可能增加所有年齡段消費者患癌癥的風險。

美國食品及藥品管理局在2016年發布的指導意見中建議企業了解其生產食品中的丙烯酰胺含量,并考慮采用降低其含量的方法。

美國加利福尼亞州第65號提案要求對含有與癌癥相關的有毒物質(包括丙烯酰胺)消費品發出警告,故2018年3月的一項法院判決裁定,咖啡賣家必須在其產品中附上致癌警告。

聯合國糧農組織/世界衛生組織食品添加劑聯合專家委員會為食品法典委員會編制的“減少食品中丙烯酰胺的業務守則”(CAC/RCP 67-2009)提供了減少形成丙烯酰胺的指導。

如何控制丙烯酰胺的生成?

隨著法規要求的愈發嚴格,以及消費者對丙烯酰胺關注的增加,食品生產加工企業面臨的壓力越來越大,因此如何減少食品中的丙烯酰胺含量是食品企業亟待解決的問題。若想減少丙烯酰胺的含量,就要從丙烯酰胺的生成著手。丙烯酰胺的生成需要具備三大主要因素——還原糖、游離的氨基酸和高溫。另外一個輔助性因素為低水分:如果水分太多,只能產生少量的丙烯酰胺。因此,為控制丙烯酰胺的生成,可從以下幾方面入手:一是改變原料;二是調整配方或比例;三是改變生產工藝,使生產環境不利于丙烯酰胺的生成。

無論在哪個環節降低丙烯酰胺的產生,都要考慮改變上述條件是否會影響產品的最終特性,既要保證產品給人帶來的感官還要考慮消費者的可接受程度,例如結構、口感和風味;其次要保證產品的安全性,其中包括化學安全性、微生物安全性,因為作為食物,安全是它的前提;最后要維持產品的營養,因為現在的消費者越來越注重食品的營養。

控制過程的優缺點

以土豆和谷物為原料的食品是丙烯酰胺含量超標的重災區。對于以土豆為原料的食品而言,可在原料上做一些改變,例如控制土豆中的還原糖種類和數量,因為低溫貯存的還原糖含量較高,為此可以改變土豆的貯存條件,將環境溫度提高至6℃以上。在工藝上,盡量避免油炸和烘焙,如果采用油炸處理,最高油炸溫度應控制在170~175℃之間,因為溫度過高會促進丙烯酰胺的生成。

對于以谷物為原料的食品,在其加工過程中也可以通過改變原料和工藝的手段來降低丙烯酰胺的產生。參加美拉德反應的氨基酸主要是天冬酰胺,在調配餅干或面包時可添配不同的谷物比例,從而減少游離天冬氨酰的含量。在工藝上,烘焙條件及初始含水量的多樣化都對產品有影響,因此要控制熱傳導的條件。長時間的發酵對餅干中的面團也有幫助,因為此過程可減少面團中還原糖的含量。

事實上,降低丙烯酰胺含量的方法或多或少都存在缺陷。例如在谷物食品生產過程中,改變反應底物,用NaHCO3替代NH4HCO3來減少還原糖生成。雖然NH4HCO3含量的降低可以減少丙烯酰胺的生成,但是這種做法會影響產品的營養成分;再如用其他糖代替具有還原性的果糖,增加其他氨基酸代替天冬酰胺,會嚴重損失產品的顏色。

諾維信酶法降低丙烯酰胺

諾維信是酶制劑市場的領導者之一,專注于酶制劑產品的應用與研究,其產品約占酶制劑市場份額的48%。諾維信旗下產品應用于食品、飲料等多個領域,對于降低食品中的丙烯酰胺也有獨到的解決方案。使用諾維信的Acrylaway®降低丙烯酰胺時,對產品的口感、風味、外觀無任何影響。其基本原理為Acrylaway®可將天冬酰胺轉化成天冬氨酸,且對其他氨基酸無影響,因而可有效地降低丙烯酰胺含量,并對外觀和品質無任何影響,在烘焙和油炸的淀粉類食物中形成渴望的金黃色表面,以及良好的口感和風味。因為美拉德反應底物較為專一,所以Acrylaway®對產生美拉德反應的其他還原糖生成無影響,對于面制品來說,面團特性、操作方法都沒有改變,所以最終產品與不加酶時的表現沒有差異。

諾維信Acrylaway®品牌有兩大明星產品——Acrylaway® L和Acrylaway® BG。Acrylaway® L是活性為3500 ASNU/g的液體產品;Acrylaway® BG是活性為3500 ASNU/g的固體產品。其中3500 BG不含小麥活性為3500 ASNU/g,適用于無小麥/麩質應用的顆粒產品。

諾維信Acrylaway®在土豆為主的零食中的應用

Acrylaway®的用戶曾經做過一個測試——測試Acrylaway®在油炸土豆制品中的作用,其在顆粒狀方便食品的生產過程中添加4個不同用量(300、1000、1600和2000ppm)的Acrylaway®。結果表明,Acrylaway®可使油炸零食中的丙烯酰胺含量減少94%(如圖2所示)。在顆粒狀膨化土豆制品中添加2個不同用量(600和1600ppm)的Acrylaway®,其丙烯酰胺水平可降低84%。

諾維信Acrylaway®在烘焙食品中的應用

試驗證明,諾維信Acrylaway®可以大幅降低餅干配方中丙烯酰胺的含量(當用量為525 ASNU/kg面粉時,丙烯酰胺含量減少約85%),同時使產品的氣味和外觀都不受影響。實驗表明,在對照樣品和已添加290 ppm Acrylaway®的樣品中都存在與低糖餅干相同的揮發性香氣成分,且對照樣品和含290 ppm Acrylaway®的樣品外觀上并無差異。

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