第2章 加工过程中产生的危害物
2.1 概述
2.1.1 加工过程中产生的危害物的种类
食品加工过程中的危害物种类繁多,大多是外源性的。食品经过高温长时间加热后,蛋白质热解成为致突变的杂环胺类,如从烤鱼、烤肉炭化的表层中提取出的主要致癌物是杂环胺类。脂质会裂解,热聚为稠环芳烃,如油炸食品,食品经高温油炸,其中的油脂经复杂的化学变化成为苯并芘。植物油经高温加热或加氢处理后,其中的不饱和脂肪酸可能会从顺式变为反式构型。高碳水化合物、低蛋白食品在经过高温(>120℃)加热后会产生二类致癌物丙烯酰胺类,如2002年斯德哥尔摩大学研究人员在油炸马铃薯中发现了丙烯酰胺,而且它的含量比饮水中允许最大限量多出500倍。发酵食品(乳酪,酸奶,面包,发酵豆制品)和酒精饮料(白兰地,白酒,黄酒,清酒)中检测出2B类致癌物氨基甲酸乙酯,酒类中含量最高。随着酒类成为全世界人民餐桌上的必备之物,氨基甲酸乙酯的发现有可能引起潜在的消费恐慌。亚硝酸盐能有效地杀灭肉制品中的肉毒杆菌,防止其产生毒性极强的肉毒素;能使肉制品持久的保持鲜艳的红色,无论如何蒸煮都不会变色;还能产生特殊的风味。但亚硝酸盐在酸性环境中容易与体内的氨基酸结合生成亚硝胺,后者是一种强烈的致癌物。
综上所述,食品加工过程中的危害物,一是来源于不当的烹饪习惯(高温长时间加热)使食品中的营养成分发生劣变,如煎炸烧烤烟熏等方式产生一系列危害物:丙烯酰胺,反式脂肪酸,稠环芳烃,呋喃;二是来源于微生物的作用,如发酵食品中的氨基甲酸乙酯形成;三是来源于外来添加物,食品添加剂本身经过严格的毒理学试验,且少量加入,对消费者健康基本无害。但它在人体内经过代谢与其他物质结合后,就有可能转变为致癌物质。为了牟取暴利,过量添加化学配制品,甚至添加违规禁用的试剂以次充好,对消费者身体健康造成了更大的伤害。比如,天然酿造的酱油中不含氯丙醇,加入酸水解蛋白的配制酱油中检出了超标的致癌物氯丙醇。还有用皮革生产的明胶被加进橡皮糖、酸奶、冰激凌;打激素的速生鸭;在生长期注射膨大剂的瓜果等。
科技是一把双刃剑。如果用它来研制消除食品中危害物的方法,创造更为先进的食品加工机械、食品加工工艺,就能使消费者食用到感官性状佳、营养丰富的新型食品。但是,如果用它来研究不利于人体健康的低价的食品原料替代物,生产各类造假食品,也就失去了科技造福人类的意义。
2.1.2 加工过程中产生的危害物的危害
加工过程中产生的危害物大多具有致癌效应。氨基甲酸乙酯具有基因毒性,是一种多位点致癌物。它可以快速,并几乎全部被人体的皮肤、胃肠道黏膜吸收,从而引起相应的皮肤癌、胃癌、肝癌、淋巴癌等。2007年,国际癌症机构对氨基甲酸乙酯的危害性进行评估,并将其归为2A类致癌物(可能令人患癌的物质)。人们在日常生活中,酒精饮料的摄入量较大,即使酒精饮料中氨基甲酸乙酯的含量很低,长期饮用后,仍有患癌风险。欧美国家已针对这一情况制订出酒类饮料中氨基甲酸乙酯限量标准,我国也应加紧步伐完善这方面的规范工作。
经过加热处理过的食品中会生成致癌物质——呋喃。国际癌症机构发现呋喃对鼠类的致癌作用明显,并将呋喃归为或可能使人类患癌的2B类。呋喃可使小鼠的多个靶器官病变。美国研究人员每天给大小鼠灌输一定量的呋喃,持续一段时间之后,鼠类体重都有减轻,肝脏肾脏出现病变,生成肿瘤且质量增加,而作为免疫系统组成部分的胸腺有所减轻。呋喃能诱导小鼠骨髓瘤细胞中染色体结构畸变,因而具有遗传毒性。
酸水解蛋白是氯丙醇的一大来源。氯丙醇(特别是3-氯-1,2-丙二醇,3-MCPD)具有明显的肾脏毒性,它的代谢产物草酸盐结晶是不溶于水的物质,沉积在肾脏中,形成结石,造成肾脏的机械性损伤,并进一步诱发良性甚至恶性肿瘤。氯丙醇还具有生殖毒性,有研究表明,氯丙醇可以结合小鼠的精子,降低其活力;也能造成睾丸的损伤从而降低雄性鼠的生殖能力。体外实验表明,它能阻碍小鼠卵母细胞的体外受精,抑制受精卵的发育等。通过抑制神经元的活性进而具有神经毒性;通过致使小鼠的免疫器官如胸腺的质量减轻,降低免疫细胞如淋巴细胞、巨噬细胞的活力进而具有免疫毒性等。
欧美人由于经常食用汉堡、薯条、炸鸡、蛋糕、冰激凌等各类油炸食品、甜点与零食,致使肥胖症的发病率居高不下。究其原因,罪魁祸首很有可能就是反式脂肪酸。反式脂肪酸是隐藏在“甜蜜”背后的隐形杀手,大多数糕点、披萨、冰激凌等甜食是反式脂肪酸的重灾区。它最容易在腹部堆积,熔点较高,在人体内呈现半固态,且容易黏附于血管壁上,造成血栓,增加血液的黏稠度而引起动脉粥样硬化。由于其不易消化,人们食用过多的反式脂肪酸后,会使其堆积于腹部,而造成肥胖。它会影响婴幼儿的大脑和中枢神经系统发育,造成青少年记忆力下降;老人在青少年时期摄入过多的反式脂肪酸,其年老后患有阿尔兹海默病(老年痴呆)的可能性会更大;孕妇和乳母摄入过多的反式脂肪酸,会通过脐带或乳汁间接地传递给婴幼儿,而他们由于缺乏必须脂肪酸,生长发育会受到影响;另外,反式脂肪酸还可影响人体的生育能力,降低男性荷尔蒙的分泌等,它的有害之处不胜枚举,它对人体的伤害虽是缓慢而长期的过程,但大量长期摄入对人体健康影响极大。
稠环芳烃对人体的危害往往是致命的。它是一种强致癌物,已有实验证实,其与胃癌的发病率密切相关。在目前已知的致癌物中,有2/5属于稠环芳烃类。越来越严重的大气污染、水体污染、土壤污染、植被污染使我们接触稠环芳烃类化合物频率大大增加。它可以通过皮肤、呼吸道、消化道进入人体,并诱发相应的皮肤癌、肺癌、直肠癌等病症。已有研究表明,稠环芳烃的光致毒效应是更为可怕的杀手。稠环芳烃在紫外光直射下热解为破坏性更强的自由基,这些自由基对人体细胞有强烈杀伤力,并会引起基因突变。
2.1.3 加工过程中产生危害物的国内外现状分析
现如今,随着科学技术的迅速发展,食品加工方法不断完善,新型食品层出不穷。食品加工即是把食品原料经过某些程序,某些方法变成更美味,更有益于人体消化的成品。如小麦经过碾磨变成面粉,再加入糖、鸡蛋等其他成分,通过混合、揉捏、烘焙变成蛋糕的过程就是食品加工过程。在此过程中,我们为了使蛋糕的口感更松软、细腻,需要加入各种食品添加剂,比如膨松剂、乳化剂等这些非天然的化学成分。这些物质的剂量如果超标,就有可能对人体健康造成不良影响。更有些不法商家为了降低生产成本,使用不被允许加入食品中的工业原料作为添加剂,其背后的真相更令人触目惊心。食品制作过程中,需要一定的加热措施,使食品由生变熟,更易于人体消化。如蛋糕制作时的焙烤工序,这些加热过程会使食品中的营养成分发生变化,朝着不利于人体健康的方向转变。如加热温度过高、时间过长,高碳水化合物类物质会产生丙烯酰胺,高蛋白食物产生杂环胺类,高脂肪类物质产生反式脂肪酸及多环芳烃等化合物,这些高温过程中产生的物质,大多具有强烈的致癌性。所以,长期食用油炸,熏烤类食物的人群罹患胃癌等可怕疾病的风险性更高。
进入21世纪以后,食品安全已经成为全世界普遍关注的热点问题。我国政府也十分重视与人民利益切身相关的食品安全问题,不断完善监管体系,出台相应的法制法规。比如,于2009年颁布,2015年修订的《中华人民共和国食品安全法》就切实在食品安全问题上,给我国人民吃了一剂定心丸。但是与发达国家相比,我国食品安全监督管理体系仍不完善。美国食品安全监管体系建立已有百年之久,其监管过程覆盖广泛,涵盖了全部食品从原料变为成品的过程。其法律法规覆盖了与食品相关的所有方面,并且互为补充,互相配合。在涵盖范围广的大法规下必有数十种分工明确的小法规。并且它们的内容是由政府部门和相关企业共同制订的,这就考虑到了实际的可操作性,可执行性。美国食品安全监管机构很多,且各部门各司其职,分工明确,相对分散又集权统一于联邦政府。美国建立的食品安全监管方式新颖、细腻,如检察官进驻检查制度,产品可追溯制度;产品召回制度;这些制度充分规范了食品生产者,保障了消费者的利益。
欧盟的食品体系中最大亮点也是其可追溯制度,他们要求食品生产商在食品加工的每一个环节对食品信息进行标识,既要将食品原有信息进行标识,又要将自己对食品所做的加工进行标识。这样如果食品出现安全问题,他们就可以追溯到源头,即食品流通中哪一个环节出现了差错。
相比之下,我国的食品安全体系就显得有些不足。近年来我国安全大事件频发,小事件不断。我们的法律法规虽然也有所完善,但仍处于起步阶段。相关法律法规可操作性不强;相互配套性差;缺乏针对食品流通环节的详细法律法规;对违反食品安全规定的行为,处罚力度不够大等这些都反映了我国对食品安全的规范刚刚起步,亟待完善。
2.1.4 加工过程中产生危害物的控制措施
确保国内和出口食品市场的食品安全,对发展中国家来说仍是个艰巨的挑战。在发展中国家增进国内市场食品安全被一系列结构、政策、制度、技术、文化因素所阻碍。食品安全问题的解决离不开完善的法规和坚决的执行力,制订全面的农业、制造业法律法规及食品企业卫生准则,加强共同行动,进行有目标的投资。这些行动的实施需要政府部门和私人企业共同努力。对于未来的挑战,应该采用更有策略性的方法来取代应急管理机制,确保所做的改变的可持续性。因此,我国有必要在注重技术发展的同时,对国民进行食品安全知识的宣传教育。进而以高新技术减少食品中的危害物,同时也使国民懂得如何在生活中保护自己,避免接触过多的食品危害物。