第2.3-食品加工过程的危害物.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2.3,食品加工过程的危害物,食品加工的目的：,良好的保藏性,美味可口,容易消化吸收,2.3.1 食品热加工产生的危害物,热处理对食品的变化从三个方面进行考察：,感官性状,营养成分,卫生质量（微生物，酶）,多环芳烃类化合物,杂环胺类化合物,丙烯酰胺,氯丙醇,食品加热过程中产生的有毒物质,联苯,指分子中包括二个或二个以上苯环结构的碳氢化合物。,（,1,）非稠环型；（,2,）稠环型；,2.3.1.1,多环芳烃化合物,(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs,）,多环芳烃化合物（,PAH,）是一类具有较强致癌作用的食品化学污染物。目前已鉴定出数万种，最典型的是,3,4,苯并芘,，即,苯并,(a),芘（以,B(a)P,表示）。,1.,概述,2.,食品中的,PAHS,来源,(,煤,),烟尘的污染，工业三废的污染；有机物不完全燃烧,，废气中的,PAHs,随灰尘降落到农作物或土壤中，农作物吸收造成污染。,食品烹调过程：,熏制,，,烘烤油炸,。,脂肪热解或热聚,植物和微生物可合成微量多环芳烃,致癌作用,致突变作用，,B(a)P,是一类间接致突变物,致畸作用：胚胎畸形、死胎、流产,3,.,苯并,(a),芘的危害,控制环境（空气、水）污染，防止食品受到,PAH,的污染。,改进烟熏、烘烤等加工工艺。,避免采用高温煎炸方式，油温控制在,200,以下。,制订食品,B(a)P,的允许含量标准,4.,预防,PAH,危害的措施,2.3.1.2,杂环胺类化合物（,Heterocyclic Amines,，,HCAs,）,杂环胺类化合物是在食品加工、烹调过程中由于,蛋白质、氨基酸,热解产生,的一类小分子有机化合物。,20,世纪,70,年代，日本学者首次从烤鱼和烤肉中分离出具有强,致突变,作用和致癌性,的,杂环胺类化合物。,迄今为止，已发现的,HCAs,有,20,多种，其中对动物致癌的有,10,种。,杂环胺分为两大组：,氨基咪唑氮芳烃类（,AIAS,）,：喹啉类（,IQ),、喹喔啉类（,IQ,X,),、吡啶类（,PhIP,);,氨基咔啉类,：,-,咔啉（,AC,）；,-,咔啉；,-,咔啉；,2.,杂环胺的形成,食物蛋白质或某些氨基酸成分在高温下，合成,HCAs,，是膳食中产生的,HCAs,的主要来源。,烹调时间和温度是杂环胺形成的关键因素。,PhIP,在烹调的肉类食品中普遍存在，含量最高,。,不同温度、时间对油炸牛排中,PhIp,、,MelQx,含量的影,响,对多种器官,具有致癌性,；,间接致癌物，,致癌机理：,N,羟基化活化后的,HCAs,带正电荷与,DNA,形成加合物。,3.,杂环胺的致癌性及其作用机制,4.,杂环胺的致突变性,具有强烈的,致突变作用,，比,PAHs,的致突变作用强，间接致突变物；,代谢活化后才有致突变性；,IQ和MeIQx对细菌的致突变性较强,，,PhIP,对哺乳动物细胞具有较强的致突变性。,5.,预防杂环胺危害的措施,增加蔬菜水果的摄入量；,尽量少采用烧、烤、煎、炸等烹调方式；,制定食品中,HCAs,的限量标准。,2002,年,4,月，瑞典斯德哥尔摩大学,Tornquist,等通过检测发现，一些普通食品在经过煎、炸、烤等高温加工处理时会产生丙烯酰胺，而且其含量随加工温度的升高而升高。油炸食品中丙烯酰胺,含量一般在,1000ng/kg,以上，炸透的薯片达,12800ng/kg,。,2.3.1.3,丙烯酰胺（,Acrylic Amide,AA,）,CH,2,=CHCONH,2,CAS No.79-06-1,2005,年,3,月，,WHO,和,FAO,呼吁世界采取措施减少,AA,带来的危害。,2005,年,9,月，我国卫生部公布,食品中丙烯酰胺的危险性评估,，提醒人们改变以油炸和高脂肪食品为主的饮食习惯。,丙烯酰胺主要由,天门冬氨酸与还原糖在高温加热过程中发生,Maillard,（美拉德）,反应生成。,2.,丙烯酰胺毒性,神经,毒性和,生殖发育,毒性。,致突变作用,，丙烯酰胺的代谢产物环氧丙酰胺是其主要致突变活性物质。,致癌作用,。,IARC,（,International Agency for Research on Cancer,国际癌症研究机构）,1994,年对其致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为,2,类致癌物。,丙烯酰胺在一些食品中的含量,ppb,丙烯酰胺,0,200,400,600,800,1000,1200,1400,Food Types,薄脆饼干,小甜饼,咖啡,可可,薯片,鸡肉,麦片,面包,婴儿食品,杏仁,ppb,丙烯酰胺,0,200,400,600,800,1000,1200,1400,Food Type,蔬菜罐头,大豆蛋白,汤料,椒盐饼干,爆米花,花生酱,法式油炸食品,油炸食品,鱼,丙烯酰胺在一些食品中的含量,温度影响丙烯酰胺形成,马铃薯片油炸,4,分钟,丙烯酰胺含量随油温的变化,160 C,27 ppb,170 C 70 ppb,180 C,326 ppb,油炸时间影响丙烯酰胺形成,3.5 m,12 ppb,4 m,46 ppb,4.5 m,227 ppb,5 m,973 ppb,马铃薯片于,180,C,油炸,丙烯酰胺含量随时间的变化,避免,过度烹饪,食品。,提倡平衡膳食，,减少油炸和高脂肪食品的摄入,，多吃水果和蔬菜。,食品生产加工企业，改进食品加工工艺和条件。,3.,控制与预防,氯丙醇是指甘油上羟基被,1,2,个氯原子取代所形成的一类化合物的总称。是在用盐酸水解法生产植物蛋白（,Acid hydrolyzed vegetable protein,HVP,）的过程中产生的对人体有害的污染物。,在实际生产中，大量产生的是,3-MCPD,，少量产生的是,1,3-DCP,，,2,3,一,DCP,及,2,一,MCPD,。,2.3.1.4,氯丙醇,Dichloropropanol,酸水解蛋白质是用浓盐酸在,109,下回流酸解，为了提高,氨基酸得率,，加入过量盐酸，若原料中还留存油脂，就同时水解成丙三醇，并进一步与盐酸中氯离子发生反应，生成一系列氯丙醇类化合物。,1.,氯丙醇类化合物产生过程,2.,氯丙醇类化合物产生过程,4.,控制措施,原料控制；油脂含量低或脱脂；,生产过程控制。,3.,氯丙醇的毒性,致癌性；,生殖毒性；,遗传毒性；,神经毒性,sho,2.3.2 食品新技术及其安全性问题,超高压技术,膜分离技术,微胶囊化技术,微波技术,酶工程技术,2.3.2.1,超高压技术及其安全性问题,(ultra-high pressure processing,，,UHP),简称高压技术或高静水压技术,保持,100,1 000MPa,压力一段时间,基本原理（,P46,）,冷杀菌，纯物理过程,能够很好地保持食品原有的营养价值、色泽和天然风味。,常压是,多少？,超高压食品,生鲜食品,蛋、鱼、肉、大豆蛋白、水果和香料等；,液体食品,牛奶、豆浆、天然果汁、泉水等,发酵类食品,酱菜、果酱、豆酱、酱油、啤酒和果酒等,安全性问题（,P46-47,）,1.,生物毒素污染,2.,微生物污染,3.,化学性污染,2.3.2.2,膜分离技术及其安全性问题,Membrane separation,基本原理,以压力为推动力的膜分离过程,(,超滤和反渗透,),以电力为推动力的膜分离过程,(,电渗析,),优点,(P47),膜分离食品,超滤,(Ultra Filtration,，,UF),超滤是以压力为推动力,利用超滤膜不同孔径对液体中物质进行分离的过程,膜孔径范围,0.01,0.1m,。,反渗透法（,Reverse Osmosis,，,RO,）,基本原理,半透膜是,只能让溶液中的溶剂单独通过而不让溶质通过的选择透性膜,。当用半透膜隔开两种不同浓度的溶液时，稀溶液中的溶剂就会透过半透膜进入浓溶液一侧，这种现象叫,渗透,。,如果在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，溶剂就会由浓溶液一侧通过半透膜进入稀溶液中，这种现象称为,反渗透,。,电渗析法,(Electro Dialysis,，,ED),电渗析也是一种膜分离技术，其设备昂贵，成本较高，对膜要求也较高。,基本原理,电渗析是在,外加直流电场,的作用下，利用,阴离子交换膜（简称阴膜，只允许阴离子透过而阻挡阳离子）,和,阳离子交换膜（简称阳膜，只允许阳离子透过而阻挡阴离子）,的选择透过性，使一部分离子透过交换膜迁移到另一部分水中，而,使一部分水淡化，另一部分水浓缩,的工艺过程。,电渗析原理示意图,安全性问题,膜污染，浓度差极化,1.,微生物污染,微生物和寄生虫,生物膜,污染食品 食物中毒,2.,化学性污染,（,1,）有毒有害物质,（,2,）农药,酸：腐蚀,大分子的有机化合物：截留,植物原料：预处理,（,3,）氯,氯消毒 膜损伤 氯沉积,2.3.2.3,微胶囊化技术及其安全性问题,食品微胶囊技术,或称微胶囊技术，是将固体、液体或气体物质包埋、封存在一种微型胶内成为一种,固体微粒,产品的技术。,直径：,1,1 000,m,作用,能够,保护被包裹的物料,，使之与外界环境相隔绝，达到最大限度的保持原有的,色香味、性能和生物活性,，防止,营养物质,的破坏与损失。,微胶囊化技术,内部装载的材料,心（芯）材,外部包裹的壁膜,壁材,微胶囊的目的,改变物料的存在状态、物料的质量与体积,隔离物料间的相互作用，保护敏感成分,掩盖不良风味，降低挥发性,能将相互反应的组分分步微胶囊化后，稳定的存放在同一物质中,降低食品添加剂的毒理作用,控制释放,安全性问题,一、芯材的污染,二、壁材的污染,三、加工过程中的污染,四、包装过程中的污染,2.3.2.4,微波技术及其安全性问题,微波技术,：靠电磁波把能量传播到被加热物体的内部。,特点：,加热速度快、热效率高,具有穿透力,电能消耗大,应用：食品熟制、焙烤、干燥、解冻、杀菌,微波工作的原理,微波：,频率,300300000MHz,即波长,1-0.01m,，有,穿透性的电磁辐射线,。,微波进入到物料内部时，诱使物料中的水等极性分子随微波频率做同步旋转，水分子等的,高速旋转的结果是产生摩擦热，,导致物料表面和内部同时,升温,。,一、农药、兽药的残留,对农药、兽药的去除作用小,二、容器、包装材料对微波食品的污染,特殊要求，助剂迁移,三、微生物的残留,作用力强,微波消耗,四、温度过高、时间过长，产生有毒有害物质,微波设备,对人体健康的影响,安全性问题,2.3.2.5,酶工程技术及其安全性问题,一、食品酶制剂的安全性问题,1.,酶天然存在毒性,2.,酶工程产品中存在基因改造序列,3.,酶工程产品中存在氨基酸序列修饰成分,4.,稳定和难降解酶的残留,5.,酶催化时产生的副产物,食品酶制剂来源菌种的安全性,1,.,菌种产生毒素,2.,菌种有潜在的致病性,3.,菌种改造后新出现的危害,外源基因,表达载体,重组载体,导入宿主细胞,在宿主细胞中,表达出蛋白质,提取蛋白,基因工程菌生产酶的操作过程：,2.3.3 新资源的安全性问题,食品新资源,系指在我国新研制、新发现、新引进的无食用习惯或仅在个别地区有食用习惯的，符合食品基本要求的物品。,新资源食品,1,、在我国无食用习惯的动物、植物和微生物；,2,、从动物、植物、微生物中分离的在我国无食用习惯的食品原料；,3,、在食品加工过程中使用的微生物新品种；,4,、因采用新工艺生产导致原有成分或者结构发生改变的食品原料。,2.3.3.1 单细胞蛋白,单细胞蛋白（,SCP,）,是通过培养,单细胞生物,而获得的,菌体蛋白质,。,用于生产单细胞蛋白的单细胞生物包括,微型藻类、非病原细菌、酵母菌类和真菌,等。,它们可利用各种基质在适宜的培养条件下生产单细胞蛋白。,菌体中蛋白质含量随所用菌种及基质而异，,一般含量达,40,80,。,与传统食品营养成分比较，,蛋白质含量高，氨基酸组成较为齐全，,含有人体必需,8,种氨基酸,，尤其是谷物中含量较少的,赖氨酸,。,还含有,多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质，以及丰富的酶类,和生物活性物质。,单细胞蛋白的开发与生产为解决,人类食品和饲料问题,开辟了新的途径。,SCP的安全性评价,FAO,、,WHO,等均有专门从事单细胞蛋白的安全性评价的工作委员会,对于,SCP,的,致癌性芳香族化合物、重金属、真菌毒素及菌的病原性、感染性、遗传性,等均需经过长期而充分的评估。,低核糖核酸（,RNA,）含量,：酵母蛋白中,RNA,含量较高，过多食用会导致尿酸含量大大高于安全标准,痛风和肾结石,提高蛋白质的有效性,浓缩、改善性质,2.3.3.2,微生物油脂的生产,酵母菌、曲霉菌、毛霉菌中发现的积累油脂较高的菌株,细胞中油脂含量,60%,以上,微生物油脂,单细胞油脂（,SCO,）,与食用油脂性质相似，但有异味，需脱臭、精炼和脱毒后方可食用,生产费用较高,通过生物技术利用食品工业的废弃物来生产油脂,2.3.3.3,藻类,海洋动物资源：目前开发利用的还不足,50%,海藻资源：仅有,1/4,左右被利用,海洋生物多能产生毒素，需进行毒理学评价,常见的,海藻类食品,包括：发菜、紫菜、海带、海白菜、裙带菜等。,海藻含,丰富的矿物质,，含量较高的有钙、铁、钠、镁、磷、碘等。多食海藻可有效补充铁、碘。,海藻类食品中,食用纤维含量较高,，可降低营养素的消化吸收，尤其是降低胆固醇的吸收量。,海藻中,维生素丰富,，可维护上皮组织健康生长，减少色素斑点；能选择性地清除汞、镉、铅等重金属致癌物。,海藻提取物能有效地,降低血脂和血液凝固性,，抗血小板凝集，改善血液流变学指标，,提高血中高密度脂蛋白水平,。,螺旋藻,内含有1020的藻兰素，具有多种,酶和激素,的功能，是一种新型的抗癌药，人们还发现,螺旋藻中含有,SOD、,类胰岛素、多种维生素,。目前中国的养殖条件为每1,m,2,水面每天可产1020,g,螺旋藻，已位居世界的先进水平。,作业,结合个人体会，谈谈我国食品安全的现状,(,绪论思考题,4),。,简述控制食品中农药和兽药残留的措施（思考题,1,）,简述食品容器、包装材料在生产过程中的卫生管理措施（思考题,5,）。,你认为转基因食品安全吗？说明你的理由？,The end,Thank you,