烹饪过程中多环芳烃的产生及控制

朱小玲

(扬州大学旅游烹饪学院，江苏 扬州 225127)

多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons，简称PAH)是煤、石油、木材、烟草和有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物。迄今已发现有200多种PAH，这类芳香族化合物大部分具有较强的诱癌作用，广泛分布于环境中，它可通过皮肤、呼吸道和被污染的食品进入人体，经过细胞色素P450酶系统的转化后变成有活性的亲电性代谢物与细胞大分子结合，形成PAH－DNA加合物而诱发突变和肿瘤［1－2］，导致胃癌［3］、肺癌［4］、皮肤癌、膀胱癌，还可导致红细胞溶血，并且可通过母体对婴儿的生长产生严重的影响，胎盘中低水平的PAH－DNA加合物可诱导婴儿染色体畸变，导致其儿童时期癌症患病危险性增加［2，5］。3，4苯并芘(3，4－benzopyrene，简称B(a)P)是PAH中第一个被发现的化学致癌物，且致癌性强，对检测灵敏度高，因此被作为PAH的指标化合物［6］。我国卫生法规限定B(a) P在肉制品、植物油和粮食中的残留量分别在5μg/kg、10μg/kg和5μg/kg以下［7］。烹煮食物时PAH的产生量取决于脂肪含量和温度以及时间［8－9］。此外其他营养素(蛋白质和碳水化合物)的热解也会产生PAH［10］。日常生活中产生PAH的烹调方式主要有烟熏、煎炸和烧烤。当摄入PAH残留的食物后，会对人体健康产生威胁。

1 食品在烹饪加工中形成的PAH及其控制

烹饪的方式多种多样，烟熏、煎炸和烧烤类食物因其具有独特的风味和口感，普遍为人们所喜爱，但食物在这些烹饪过程中都可能产生PAH，食用这些食物后，会对人体的健康产生潜在的危害。

1.1 烟熏过程中产生的PAH及其控制

烟熏通常是指使用熏材不完全燃烧或缓慢燃烧产生的烟熏热或烟气来熏制食物的一种烹制方法。熏烟中的有用成分主要是酚类、醇类、有机酸和羰基化合物以及一些气体物质，它们影响着制品的颜色和风味。常见的烟熏制品有熏红肠、熏火腿、熏烤肠等，由于熏烟中含有多种有害成分，如果在食品中的残留量过高，食品被人体食用后，会对人体长期或短期地造成一定伤害，尤其是PAH会导致各类肿瘤的产生。

1.1.1 烟熏过程中产生的PAH

烟熏食品中大部分PAH主要来源于熏烟，熏烟中含有大量的PAH［11］。Jasna［9］等研究表明牛肉火腿在烟熏前B(a)P的含量未检出，而直接烟熏后B(a)P含量可达0.268μg/kg;猪肉火腿烟熏前B(a)P含量为0.022μg/kg，直接烟熏后可达0.153μg/kg。Wolfgang Jria［12］对德国市场上1999年～2009年不同国家的烟熏肉制品调查发现，意大利生产的法兰克福香肠采用间接烟熏方式时，成品中的B(a)P含量一般为0.12μg/kg，而直接熏制时B(a)P的含量一般为1.4μg/kg，可见间接烟熏方式优于直接烟熏方式;传统的家庭烟熏室熏制的香肠中B(a)P的含量一般为12μg/kg，而现代化的直接烟熏方法熏制的香肠中B(a)P的含量仅为0.72μg/kg，说明烟熏技术对控制烟熏肉制品中B(a)P有重要的影响。此外，烟熏制品使用何种烟熏材料也影响着成品中的B(a)P的含量。Ilze Stumpe－Viksna等［13］研究表明用山杨木做熏材时，烟熏肉产品中的B(a)P含量高达35.07μg/kg，而用赤杨木做熏材时，肉产品中的B (a)P仅为9.43μg/kg。

1.1.2 烟熏中产生的PAH的控制

对于烟熏中产生的PAH的控制可以从这几个方面考虑:第一，谨慎选择烟熏材料，不同的熏材对熏制食品中B(a)P的含量的影响也不同。第二，用间接烟熏方式取代直接烟熏方式，可以使食品中PAH的残留量明显减少。Jasna［9］等研究表明控制发烟条件烟熏牛肉火腿15d后B(a)P的含量为0.103μg/kg，而直接烟熏时其含量为0.268μg/kg。第三，控制烟熏温度与时间，对降低PAH的形成有显著的影响。烟熏时间越短，渗透到成品中B(a)P的含量则越少。Jasna［9］等研究表明，在工业化控制发烟条件的烟熏方式下，牛肉火腿和猪肉火腿中的PAH含量都是随着时间的增加而增加的。第四，采用液熏法。液熏法是用液体烟代替气体烟熏制品的一种方法。液体熏烟里含有酚类、酸类及碳氢化合物，可以使食品具有传统烟熏制品的风味，同时减少了向大气排放的污染物，最重要的是PAH的含量少。液熏法最常见的香薰料是由山楂核干馏分离制成的，因其烟熏香味纯正浓郁且无异味，是我国目前唯一准许使用的液体烟熏香料［14］。使用液熏法熏制茶兔和酱卤肉，成品中B(a)P的含量仅为0.15μg/kg和0.2μg/kg［15］，符合食用标准。

1.2 煎炸过程中产生的PAH及其控制方法

煎炸是利用油脂作为热交换介质，使被煎炸的食品中的淀粉糊化，蛋白质变性，水分以蒸汽形式溢出，使食品具有酥脆的特殊口感，它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。常见的油炸食品有油炸麻花、油条、油饼、炸鸡、炸香蕉片、炸鱼片等。这些经过煎炸的食物，由于煎炸过程赋予食品特殊的风味而深受消费者的欢迎。然而食品在产生金黄的色泽以及松脆的外壳的同时，有害物质也同样产生。肉类食品在煎炸时温度过高，超过200℃时会形成大量的PAH等致癌物质，危害人体健康。

1.2.1 煎炸过程中产生的PAH

高温烹调的肉类食物中含有突变原，这已被美国科研人员发现［16］。突变原是肉类的成分经过加热到200℃以上时的产物，并不是食物原有的物质。温度是影响PAH产生的重要因素。煎炸时温度较高，蛋白质、脂肪等有机物质经一系列反应(分解、环化和聚合)生成B(a)P，是产品中B (a)P含量升高的重要原因。Gemma Perelló等［17］分别对生鸡肉、油炸鸡中PAH的含量进行了测定，结果为 4.51μg/kg和 14.96μg/kg，说明了PAH所产生的量与烹饪中煎炸方法有很大的关系。此外，由于在煎炸过程中，煎炸油发生一系列反应(氧化、分解、聚合)导致煎炸油的品质下降，劣质油脂更容易生成PAH。周泽义［18］等人研究了植物油在加热前后B(a)P含量的变化，其结果为0.003μg/kg和0.056μg/kg，说明植物油加热后B(a)P的含量增加。

1.2.2 煎炸产生PAH的控制方法

控制煎炸产生的PAH可以从这几方面考虑:第一，控制温度和时间。煎炸时如果将温度控制在150℃以内，则最多可以连续煎炸4h;如果温度达到200℃，煎炸时间则缩短至2min［19］。第二，肉类食物应采用间断煎炸的方法。肉类食物因为含有脂肪较多，不适宜连续高温烹炸，当温度超过200℃时，PAH含量会急骤增加［20］。第三，选用饱和程度合适的油脂作为煎炸油。煎炸用的油脂应具有这三个特点:风味良好、烟点高、稳定性好。因为氧化反应与双键有关，所以煎炸油中的脂肪酸组成以氧化稳定性好的饱和脂肪酸为主。陈钊等［21］研究发现一级棉籽油和16度棕榈油调配制成的煎炸型调和油适合日常烹饪煎炸用油。

1.3 烤制食品中PAH的产生及控制

随着人们生活水平的不断提高，烧烤食物的种类日益增多，其中传统的烧烤肉制品有南方地区的烤乳猪、叉烧肉;北方的烤鸡、烤鸭;新疆的烤羊肉等，也有人们经常吃的烤豆腐干、烤鱿鱼、烤虾等。脂肪含量高的肉类食物经炙烤后，由于脂肪裂解而产生PAH［8］。经烘烤的食品，由于有机物的不完全燃烧或脂肪的高温降解也会产生PAH等致癌物，其安全性已引起人们的广泛关注。

1.3.1 烤制过程中PAH的产生

目前烧烤用的燃料主要是煤炭和木炭，在其对肉类食物进行烧烤时，油脂与火直接接触，加剧燃烧，当温度达到200℃ ～250℃时发生热解反应，生成致癌物 B(a)P，附着于食物表面［22］。Amit［23］发现烤鱼时，脂肪受热裂解生成PAH，最终沉积在烤鱼的表面。这说明直接烤制时，PAH的含量增加。张洪祥［24］测定了直接烤制时B(a) P的含量最高为0.75μg/100g，而用铝箔包裹间接烤的鱼肉仅个别样检出了PAH，说明间接烤制的食物中PAH的含量明显低于直接烤制的食物。Ledicia［10］等比较了木火、燃气烤炉和木炭这三种不同的直接烧烤面包的方式所产生PAH的量，结果为木火＞燃气烤炉＞炭火。直接烤制时，燃烧烟雾产生的PAH沉积到食物表面，是食物中PAH的主要来源。

1.3.2 烤制产生PAH的控制

控制烧烤产生的PAH可以从这几方面考虑:第一，采取间接烤制的方法是避免和减少PAH污染的有效方式。直接烤制时，如果用铝箔包裹食物进行烤制，产品中 PAH的量将会进一步减少［24，10］。第二，食物与火有一定距离时，产生的B (a)P明显降低。有报道［25］烤香肠时，香肠在火上直接烤制与把烧烤架升高让香肠与火焰相距5cm烤制，成品中的B(a)P含量比为10.7/0.67。第三，利用电热或红外线为热源时，食物中B(a)P含量比其他烧烤方式少［26］。Ledicia［10］等用电烤箱烤面包时，产品中未检测出PAH;而在马弗炉中烤面包片时，产品中检测出了PAH;红外线能穿透到物体深度部位，高质量且均匀的加热，基本不产生或很少产生PAH类化合物［27］。因此，可以通过这些方法来降低烘烤肉制品中B(a)P的含量，提高其安全性。

2 总结

烟熏、煎炸和烧烤的食物虽然味美可口，但是这三种烹饪方式都会产生一定量的PAH，会对人体健康产生威胁。PAH的产生量取决于脂肪含量、温度、时间和是否直接接触热源。随着人们对食品安全卫生的关注度日益增强，人们也在寻找和发现有效的方法来避免和减少这类有害物质的产生，对此国内外均有大量的研究报道。烟熏、煎炸和烧烤时的温度和时间是影响PAH生成量的重要因素。烟熏采用液熏法是简单而有效的减少PAH生成的方法;煎炸时选择合适的煎炸油是减少PAH产生的关键;烧烤时避免与炭火直接接触是减少PAH产生的直接有效措施。注意了这几个方面，我们就可以更好地的享受烟熏、煎炸和烧烤类食物的美味了。

［1］杨帆，等.多环芳烃暴露对子代健康的影响［J］.中国妇幼保健，2010，25(35):5338－5340.

［2］贾鸿宁，戴红.多环芳烃的致癌性及其机制研究进展［J］.大连医科大学学报，2009，31(5):604－607.

［3］王晶，伦立民，王清.胃癌组织中多环芳烃水平变化及意义［J］.山东医药，2008，48(15):20－21.

［4］黎银燕，王云南，等.肺癌和肺癌前病变组织中多环芳烃－DNA加合物的检测［J］.国际医药卫生导报，2008，14 (15):5－7.

［5］岳敏.多环芳烃的危害与防治［J］.首都师范大学学报(自然科学版)，2003，24，(3):40－45.

［6］中国百科大辞典编撰委员会.中国百科大辞典［M］.北京:中国大百科全书出版社，2005.

［7］GB 2762－2005食品污染物限量［S］.北京:中国标准出版社出版发行，2005.

［8］Gunter G C Kubnle，Sbeila A Bingbam.Meats，protein and cancer［J］.Nutrition and Health，2010(2):195－212.

［9］Jasna Djinovic，Aleksandar Popovic.Polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)in traditional and industrial smoked beef and pork ham from Serbia［J］.Eur Food Res Technol，2008(227):1191－1198.

［10］Ledicia R.Effects of toasting procedures on the levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in toasted bread［J］.Food Chemistry，2008(108):067－615.

［11］Andrzej Stolyhwo，Zdzislaw E Sikorski.Polycyclic aromatic hydrocarbons in smoked fish－a critical review［J］.Food Chemistry，2005(91):303－311.

［12］Wolfgang Jira.Polycyclic aromatic hydrocarbons in German smoked meat products［J］.Eur Food Res Technol，2010(230): 447－455.

［13］Ilze Stumpe－Viksna，Vadims Bartkevics，Agnese Kukare，et al.Polycyclic aromatic hydrocarbons in meat smoked with different types of wood［J］.Food Chemistry，2008(110):794－797.

［14］周益群，周洪仁.水产品的液熏原理和方法［J］.渔业现代化，2004(4):42－43.

［15］崔国梅，彭增起，孟晓霞.烟熏肉制品中多环芳烃的来源及控制方法［J］.食品研究与开发，2010，31(3):180－183.

［16］陆红梅，章海风.烹饪食品中多环芳烃的污染及控制［J］.扬州大学烹饪学报，2008(2):40－42.

［17］Gemma Perelló，Roser Martí－Cid，Victoria Castell，Juan M Llobet，José L Domingo.Concentrations of polybrominated diphenyl ethers，hexachlorobenzenne and polycyclic aromatic hydrocarbons in various foodstuffs before and after cooking［J］.Food and Chemical Toxicology，2009(47):709－715.

［18］樊耀波，王敏健.中国食品中B(a)P污染和控制［J］.环境污染治理技术与设备，2000，1(5):66－71.

［19］何家洪.怎样减少煎炸食品中的致癌物质［J］.生活百科，2006(5):41.

［20］孟晓霞，彭增起，冯云.煎炸对肉制品中杂环胺及多环芳香烃化合物含量的影响及其控制措施［J］.肉类研究，2009 (6):52－55.

［21］陈钊，赵敏生.一种适合于煎炸的调和油实验研究［J］.食品科技，2007(7):192－193.

［22］李锦龙.浅谈烧烤肉食品中的有害物对人体的危害［J］.中国动物检疫，2003，20(9):16.

［23］Amit D Joshi，Esther M John.Fish intake，cooking practices，and risk of prostate cancer:Results from a multi－ethnic case－control study［J］.Cancer Causes Control，2012(23):405－420.

［24］张洪祥.生鱼肉和烤鱼肉中多环芳烃的含量［J］.国外医学·卫生学分册，1979(6):342－345.

［25］张骁.吃烧烤防致癌物方法［J］.中国保健食品，2010(6):4－5.

［26］冯云，彭增起，崔国梅.烘烤对肉制品中多环芳烃和杂环胺含量的影响［J］.肉类工业，2009(8):27－30.

［27］曼兰.红外线无烟烧烤将掀起大众投资热潮［J］.创富指南，2006(8):39－40.