加工肉制品中的危害因子研究進展

?尤　秀，王遠亮?

（湖南農業大學食品科技學院，湖南 長沙 410128）

加工肉制品中的危害因子研究進展

尤秀，王遠亮

（湖南農業大學食品科技學院，湖南 長沙 410128）

國際癌癥研究機構（IARC）2015年將加工肉制品列為1類致癌物和2A類致癌物。論述了加工肉制品中的3種危害因子，即多環芳烴類物質、雜環胺類物質和N-亞硝基化合物，分析了其來源、毒性機理、消減技術并對加工肉制品的安全性做了展望。

加工肉制品；多環芳烴類物質；雜環胺類物質；N-亞硝基化合物

肉類食品在當今飲食中占有重要地位。肉及其加工制品是人類機體的蛋白質、脂肪和水的重要來源，提供人體所需的脂肪酸，富含多種微量元素和維生素[1]。目前加工肉制品在我國食品加工業中占據著重要地位，據統計，2013年我國屠宰及肉類加工企業實現工業總產值約1.25萬億，我國肉制品加工產品市場規模為6 300億元，人均加工肉制品的消費量達到10.7 kg。2015年我國加工肉制品的產量已經達到1 500萬t。但2015年10月26日，國際癌癥研究機構（IARC）新發布的一份報告深深刺痛了加工肉制品生產企業與食用者——加工肉制品被列為“1類”致癌物，同屬這一類的還有香煙、苯、無機砷化合物（砒霜）、酒精飲料等；紅肉則歸入“2A類”致癌物，同屬該類的還有危害環境的殺蟲劑滴滴涕、生化武器芥末毒氣、無機鉛化合物等。一般來說，食品中都會存在一定的危害物質，加工肉制品也不例外，筆者就加工肉制品中的危害因子進行分類論述與說明。

1　多環芳烴類物質

多環芳烴類（polycyclic aromatic hydrocarbons， PAHs）化合物主要指分子中含有2個以上苯環的芳烴化合物，包括萘、蒽等150種以上化合物。一般常見的具有致癌作用的多環芳烴化合物多是四環的稠環化合物、五環的稠環化合物和六環的稠環化合物。其中3，4-苯并芘致癌性強，檢測靈敏度高，因此被作為檢測多環芳烴的指標化合物。3，4-苯并芘是一種由5個苯環構成的多環芳烴類物質，分子式C20H12，分子量為252.32[2]。

1.1加工肉制品中多環芳烴類物質來源

1.1.1煙熏食品的污染肉在熏烤過程中可能污染的一系列多環芳烴類物質，如苯并芘、苯并蒽等，熏料的不完全燃燒使苯并芘直接接觸污染了食品，或油脂類物質和肉類蛋白高溫熱解或熱聚而產生致癌的苯并芘[3-4]。熏烤制品有火腿、臘肉和熏紅腸等動物性食品，烘烤制品有烤肉、烤鴨和烤雞等食品。熏烤、烘烤常用的燃料有焦炭、木炭、煤氣和電等。據報道新鮮豬肉熏前的苯并芘含量為0～0.04 μg/kg，熏后即增加到1～10 μg/kg；熏前香腸中的苯并芘約為1.5 μg/kg，熏后最高可達88.5 μg/kg；鰻魚熏前為1～2.7 μg/kg，而熏后增加到5.9～15.2 μg/kg[4]。

1.1.2油炸食品的污染研究發現，在高溫情況下，油炸過的食品會產生苯并芘。溫度越高生成苯并芘的量越多，反之亦然[5]。張巧英等[5]對部分油炸燒烤制品的安全性進行分析表明，油炸火腿腸中苯并芘的含量基本上維持在2.67～8.58 μg/kg，而同工藝油炸土豆中的苯并芘僅為0.43～5.98 μg/kg，這說明油炸對肉制品較植物制品在苯并芘方面造成的影響要大。

1.1.3加工環節的污染在加工肉制品的設備管道和包裝材料中潛在的多環芳烴類物質可能會污染食物，如在使用橡膠管道運送醬油等加工肉的原料或者成品時，橡膠中存在的苯并芘有可能轉移到食品中，特別是將橡膠管長期浸泡在食品中，危害性會更大。同時食品加工機械用的潤滑油中的BaP，若密封不好，食物也會受到污染[2]。另外，用來包裝食品的包裝袋上的油墨未干就與食物接觸，油墨中炭黑所含的苯并芘就會直接污染食物。

1.1.4食品貯存運輸過程的污染經過煙熏、烘烤、煎炸加工過的肉類食品，生成的苯并芘最初只是覆蓋在食物的表層，深度小于1.5 mm[3]。但是隨著運輸時間和儲存時間的延長，苯并芘不斷向食物內部滲透。儲存40 d之后，加工肉類制品中內層的苯并芘含量增加到總量的40%～45%，對人體的危害程度也大大增加。

1.2毒性機理

1.2.1致突變性、長期性和隱匿性苯并(α)芘是一類突變源或間接致突變物質，可以經胎盤影響子代，可能造成胚胎的畸形、死亡，導致新生幼兒的免疫功能下降等。苯并芘在Ames實驗及其他細菌DNA修復、細菌突變、哺乳類細胞培養、染色體畸變及姐妹染色單體交換等試驗結果中均呈陽性反應致突變性。如果在食物中有苯并(α)芘的殘留，即使在食用后的短時間內無不良反應，但仍會在人體內長時間的潛伏，埋下隱患，其影響的可能禍及人類的子孫后代[2]。

1.2.2致癌性根據流行病學的調查和動物實驗的證明發現，多環芳香烴特別是3，4-苯并芘與人類和動物的癌癥有一定的聯系[6]。科學家在最初的研究中發現苯并(α)芘可導致皮膚的癌變，經深入研究發現BaP不僅易造成皮膚癌變，而且對生物機體的食道、肝、肺等臟器有一定的致癌性。BaP具有環氧化物結構可與細胞內的大分子親核基團相互結合，從而改變基因密碼，損傷DNA且無法修復，進而致癌、致畸、致突變[1]。據調查，冰島的居民因喜歡吃煙熏食物，其因胃癌死亡率達125.5/10萬[7]。流行病學調查顯示，接觸煤煙等含多環芳烴類物質頻率多的人，肺癌發病率明顯高于正常人群[8]，而從加工肉制品等食品中直接攝取到苯并(α)芘給人們的健康帶來最直接、最嚴重的威肋。

1.3消減技術

1.3.1凈化熏煙將熏制的煙進行凈化，依據苯并(α)芘的溶沸點、溶解性等理化性質，用靜電沉淀法處理熏煙劑得到不含苯并芘的液體熏煙劑，從而降低食品中致癌物。

1.3.2把控熏烤油炸溫度研究發現，熏烤的溫度與B(a)P的生成有很大關系，溫度在400℃以下，產生的3，4-苯并(α)芘較少，當溫度超過600℃，含量劇增。因此，為了使熏煙中含有相對少的B(a)P，一般采用400～600℃的生煙溫度[8]。煎炸食物時，一般將溫度控制在160～180℃，在此溫度下，將食物放入油鍋中，會產生大量氣泡，但是食物不會馬上變色。

1.3.3改進熏烤技術可采用天然植物提取液精制的煙薰液對肉制品進行熏制[9]，以天然植物為原料制成的液體煙熏液既保持了傳統煙熏制品的風味，又有效的減少了食物中的苯并芘等致癌物的含量。目前，美國等發達國家基本上都采用液熏技術生產熏制食品，如美國90%的煙熏食物都是采用液熏技術加工而成，煙熏液的使用量達到10 000 t/a[10]。也可采用將水蒸氣混合物強行通過木屑，使木屑產生煙霧，既達到煙熏的目的，又沒有污染物苯并(α)芘。用經過加溫的水蒸氣混合物進入木屑，使其產生煙霧，然后導入煙熏室使之與食物接觸，從而達到煙熏的目的。

2　雜環胺類物質

1964年，Lijinsky 第一次再加工的肉制品中發現一種可致突變的化合物，Sugimura等[11]研究發現這些致突變物屬于芳香烴類物質。此后，雜環胺類化合物（Heterocyclic aromatic amines，HAAS）慢慢引起人們的注意。雜環胺類物質是一類由C、H、N組成的化合物，可分為氨基咔啉類（Amino-carbolines）和氨基一咪唑一氮雜芳烴類（Amino-imidazo-azaarenes，AIAs）兩大類。目前的研究表明，在加工肉制品中可以檢測出的雜環胺類物質有超過30種[12]。

2.1食品中雜環胺類物質的來源

雜環胺種類形成機理比較復雜。形成雜環胺的路徑主要有以下2種：一種是蛋白質分解形成氨基酸，然后在己糖的參與下轉化成吡嗪+醛類物質或吡啶；另一種是，肌酸在一定條件下轉化為肌酐，隨后，肌酐再轉化為雜環胺[13]。例如：①PhIP：在無糖或有糖環境下由亮氨酸、苯丙氨酸或酪氨酸等與肌酰(肌酸)反應形成[14]；②IQ型雜環胺：在Maillard反應的基礎上，由氨基酸、肌酰、葡萄糖以不同路徑形成。

油煎、碳烤等直接接觸明火的烹調方法會產生較多的雜環胺，其原因是此種情況下食物表面的水分快速大量的蒸發從而產生褐變效應，受到多環芳烴的污染。相對的通過間接加熱方式加工肉制品如蒸、燜、煮、微波處理等，雜環胺含量大大減小[15]。研究發現，烹調溫度和時間對HAAS的生成量有巨大的影響[16]。雜環胺類物質的生成量隨著反應溫度的增漲、時間的延長而增加。研究表明，肉類在加熱到100℃時開始出現致突變的物質，但是還無法識別；當加熱溫度大于100℃時，雜環胺類物質的生成量隨著溫度、時間的變化而變化；當溫度升至190～250℃時，隨著時間的增加，HAAS的量趨于平緩或下降[17]。

2.2毒性機理

HAAS具有相當強的致突變性，其作用相當于目前用Ames實驗檢測到的最具突變性的毒物的水平。雜環胺是前致突變物，經過機體代謝后，才會產生致突變、致癌。Yan Y等[17]的研究顯示，雜環胺主要是經過細胞色素P450（CPY）IA2的催化，生成N-羥基衍生物，其直接和DNA或其他細胞大分子相結合，從而產生致突變。對嚙齒類動物進行試驗發現雜環胺類物質有明顯的致癌作用，其發生癌變的主要靶器官是肝臟，其次是結腸和乳腺。多數雜環胺類物質可以誘導機體多種部位的腫瘤[18-19]。鑒于目前只是進行了動物試驗，所以不能直接評價其對人體的危害性，但是考慮到其對靈長類猴致癌，所以雜環胺類物質對人具有潛在的危害性。Cheng K W等[20]研究發現心肌并非致癌的靶器官，但是雜環胺類物質會在心肌細胞中與DNA進行加合，對心血管系統有一定的損傷作用。

2.3消減技術

2.3.1添加香辛料香辛料等植物天然提取物對雜環胺有一定的抑制作用，例如，槲皮素、迷迭香、大蒜、紅花椒、良姜、香菜提取物等[20-22]。E Persson[23]發現在制作牛肉漢堡的橄欖油中加入迷迭香，可以使漢堡中的雜環胺的含量降低。呂美[24]在煎炸牛肉餅時加入高良姜、花椒等中國傳統香料，結果表明高良姜的抑制效果最好，其中對2-氨基-1-甲基-6-苯基-咪唑[4，5-b]吡啶（PhIP）的抑制效率達到100%。

2.3.2添加抗氧化劑加工肉制品時，添加一些抗氧化劑，對雜環胺的形成有一定的抑制作用，例如，黃酮、維生素E、BHT等[25-26]。Cheng K W[27]通過對烹飪牛肉時添加的12種酚類化合物研究發現，槲皮素、柚皮苷等含有黃酮類物質的化合物能抑制2-氨基-1-甲基-6-苯基-咪唑[4，5-b]吡啶（PhIP）的生成。對于添加人工合成抗氧化劑，Lan C M 等[25]研究BHT對雜環胺類物質的生成有輕微的抑制效果，但是人工合成的抗氧化劑的危害性尚有爭議。

2.3.3改變烹飪方式研究發現烹調方式的不同所導致雜環胺類物質的含量、種類大有不同。例如，微波處理，在肉制品表面涂抹淀粉糊，加工前用橄欖油、含有大蒜汁的葵花油腌泡等操作來減少雜環胺的形成[28]。Liao G Z等[15]采用不同的烹調方式熟制鴨脯肉和雞脯肉來觀察其中的雜環胺含量，結果顯示碳烤（20 min，200℃）和平底鍋煎炸（5 min，180℃）生成的雜環胺相對較多。

3　N-亞硝基化合物

N-亞硝基化合物（N-nitroso compounds，NOCs）廣泛存在于植物及動物體內，是一類含有N-NO基，分子結構通式為R1(R2)=N-N=O的化合物。依據R1，R2所代表的基團不同可將其分為N-亞硝胺和N-亞硝酰胺兩類。N-亞硝基化合物廣泛存在與熏肉、腌菜等食品中，具有強烈的致癌性。

3.1加工肉制品中亞硝基化合物的來源

加工肉制品中N-亞硝基化合物主要來源自食物本身的亞硝酸鹽、硝酸鹽和人為添加的食品添加劑。為了改善肉制品的風味和色澤，延長其保質期，常常在腌肉制品添加硝酸鹽和亞硝酸鹽。據調查山東省淄博地區289份熟肉制品顯示，亞硝酸鹽的檢出率達到98.96%。畜禽肉類中富含蛋白質，將其進行腌制、烘焙、油炸等加工處理后蛋白質分解產生胺類物質。當魚、肉等開始腐敗變質，仲胺等胺類物質的含量會大大增加[29-30]。當這些前提物質進入人體，腸道內的細菌就會將硝酸鹽轉變成亞硝酸鹽。

3.2毒性機理

N-亞硝基化合物中毒后，表現為頭暈、心率快、肝臟腫大、腹水及黃疽等癥狀[31]。一次攝入0.3～0.5 g的亞硝酸鹽會引起中毒甚至死亡。N-亞硝酰胺中毒所致的肝病變一般比較輕，但是會導致攝入部位如胃、皮膚等的局部損傷。

3.2.1致癌性研究發現，N-亞硝基化合物具有間接或直接致癌作用，擁有短脂肪鏈的N-亞硝基化合物導致癌癥的風險更大。戴乾圜等[32]實驗發現N-亞硝基化合物等致癌劑通過使DNA互補堿對發生交聯產生癌變。有研究發現大量攝入含有亞硝胺的食物，引發上消化道癌癥的機率增加79%（P=0.039），常吃熏魚的人較一般人更易患癌癥。

3.2.2致畸性致突變作用經過動物實驗發現母體在接觸N-亞硝基化合物后產下的仔鼠會出現腦、眼等畸形，由動物試驗外推到人，可推測N-亞硝基化合物可能致畸。N-亞硝基化合物還可通過胎盤使下一代受損，發生腫瘤，亦可通過乳汁誘發子代患腫瘤[33]。研究發現亞硝胺需要通過哺乳動物的單加氧酶代謝后才有致突變性。亞硝酰胺可直接使細菌、哺乳類類動物細胞發生突變。

3.3消減技術

3.3.1添加VC等抗氧化劑在肉制品加工過程中添加VC、VE等抗氧化劑可以有效地抑制亞硝基化。調查發現，常吃新鮮蔬菜水果，可以降低食管、胃等的癌癥發生率。王建國等[34]研究表明大蒜中的硫化物和苯二羧酸類物質具有阻斷效果，可以將其提取加入到肉制品的制作過程中。余小林等[35]研究發現，加工過程中添加柚子皮的提取物可以有效地阻斷N-亞硝基化合物的生成。

3.3.2采用正確合理的烹調、加工操作改進肉制品的加工工藝，熏制臘肉、腌魚時，在工藝允許的情況下，盡量少用或者不用硝酸鹽和亞硝酸鹽。同時嚴格按照國家標準規定的用量添加亞硝鹽類物質，殘留量以亞硝酸鈉計，肉制品不得超過30 mg/kg。對肉制品進行腌制時，佐料要分開放置，避免混合生成亞硝胺類物質。梁振山等[36]調查發現不同的熟制方法，致使肉制品中的亞硝酸鹽含量不同，火腿香腸類中的豬肉高于醬鹵類豬肉。

4　總結與展望

加工肉制品中存在的危害因子除了上述物質之外，還有其他一些危害人體健康的因素。①微生物污染，在屠宰、貯藏等過程中被肉類沙門氏菌、大腸桿菌等致病微生物污染，在適宜的溫度、水分等條件下，微生物大量繁殖，并產生毒素導致食源性疾病爆發，危害消費者健康。②脂肪、膽固醇過度的攝入，據調查顯示，肥肉和動物內臟類食物所含有的大量飽和脂肪和膽固醇，是導致心臟病最重要的兩類膳食因素。③在動物飼喂過程中引入的不安全的物質，如一定量的獸藥殘留、重金屬殘留等。但是上述這些物質大多是來自于原料肉，通過嚴格的原料篩選進行控制。

肉品在加工的過程中確實可以生成多環芳烴類物質、雜環胺類物質和N-亞硝基化合物等危害因子。這些危害因子確實具有一定的致癌性，但是其致癌需要達到一定劑量。現有的數據表明，在現有加工肉制品中這些危害因子的含量基本上都遠遠低于相關國家標準，經國家標準管控的加工肉制品，在正常的食用情況下是安全的，公眾無需為此恐慌。隨著現代食品加工技術的發展，這些危害因子在加工過程中也必然會被逐漸降低，加工肉制品的安全性在一定程度上將會優于原料肉。

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（責任編輯：肖彥資）

Research?Progress?in?Hazard?Factors?of?Processed?Meat

YOU xiu，WANG Yuan-liang
（College of Food Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC）

In 2015， the International Agency for Research on Cancer (IARC) published a report that processed meat was classified as a Group 1 carcinogen and a Group 2A carcinogen. In this paper， three kinds of harmful factors in processed meat products were discussed，including polycyclic aromatic hydrocarbons， heterocyclic amines and N-nitroso compounds. The origin， toxicity mechanism and abatement technology of processed meat products were analyzed， and its security was expected.

processed meat products; polycyclic aromatic hydrocarbons; heterocyclic amines; N-nitroso compounds.

TS251.8

A

1006-060X（2016）10-0122-05

2016-07-15

湖南省產業技術體系生豬加工崗位專家經費支持（2015-2019）；湖南省教育廳項目（14RCPT16）

尤 秀（1995-），女，山東臨沂市人，本科生，研究方向食品質量與安全。

王遠亮