​食品加工安全的践行者:中国农业大学陈芳

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2018年3月28日,美国加州法庭裁定,星巴克、绿山咖啡、7-11等90多家公司须在加州售卖的咖啡产品贴上癌症警告标签,原因是咖啡中含有可能致癌物丙烯酰胺。一时间,关于星巴克咖啡“致癌”的报道怒刷朋友圈。作为全球最大的咖啡连锁企业之一,星巴克公司股票大跌,市值在短时间内疯狂蒸发,损失惨重;同时,这一消息也对公众尤其是咖啡爱好者造成巨大恐慌。咖啡里的丙烯酰胺究竟是什么东西?我们和癌症的距离还差多少杯咖啡?如果想要避免丙烯酰胺的日常摄入风险,我们应该怎么做?4月3日,中国农业大学食品营养与安全系主任陈芳教授在第一时间为公众解读:请继续放心大胆喝咖啡。

陈芳——中国农业大学食品营养与安全系主任,农业部果蔬加工重点实验室副主任,果蔬加工产业技术创新战略联盟秘书长,农产品加工标委会蔬菜加工分委会秘书长,获得首批国家自然科学基金优秀青年科学基金资助,入选2017年科技部创新人才推进计划中青年科技创新领军人才、教育部新世纪优秀人才、北京市科技新星(B 类)支持计划,获得中国食品科学技术学会杰出青年奖、茅以升北京青年科技奖,2016 年当选为中国科协第次代表大会代表。其研究方向为农产品加工与食品安全,以提升果蔬加工品的安全性、品质和附加值。而如何有效清除食品中的丙烯酰胺、干预其体内毒性正是陈芳教授的主要研究课题。

文章开头提到的丙烯酰胺是一种白色晶体化学物质,是生产聚丙烯酰胺的原料。2002年4月瑞典国家食品管理局和斯德哥尔摩大学研究人员率先报道,富含碳水化合物的食品在高温(>120C)烹调下容易产生丙烯酰胺,如炸薯条、面包、饼干等食品中检出丙烯酰胺,而且含量远远超过世界卫生组织(WHO)在1993年制定的饮水中允许的最大限值(0.5微克/升)。之后挪威、英国、瑞士和美国等国家也相继报道了类似结果。但当年我国在该领域研究几乎空白,缺乏基础数据,政府难以应对。陈芳教授带领团队在克服食品体系组成复杂、干扰大的难题,率先建立了涵盖种类多、准确、灵敏的丙烯酰胺定量方法。并在2005年受国家食品药品监督管理局委托进行了中国食品中丙烯酰胺含量状况调查和风险评估工作,对市场上500多种食品进行了检测、膳食暴露量和风险评估,为管理部门提供了第一手数据。丙烯酰胺数据被列入国际食品污染物数据库,填补了当时东方食品中丙烯酰胺含量状况的空白。

由于丙烯酰胺已被国际癌症组织列为2A类致癌物,且对人具有神经毒性,并在动物实验中被证明具有基因毒性、生殖毒性和遗传毒性。因而,食品中的丙烯酰胺问题受到世界各国的高度关注,均建议产业界尽力降低食品中丙烯酰胺的含量。尤其是2018年欧盟立法,要求所有食品企业均需要在其食品安全管理体系中实施控制丙烯酰胺措施,以便将食品中丙烯酰胺降低到合理水平。陈芳教授从2004年开始一直致力于研究加工伴生危害物的形成机制及控制技术。她带领团队研究不同食品加工过程中危害物的形成机制,开展危害物靶向控制技术,并重点以食源性抑制剂筛选为突破口,在2011年取得了重大突破,筛选出以甘氨酸为代表的食源性 AA 抑制剂,提出了甘氨酸对 AA 的清除反应途径,全新阐释了氨基酸抑制AA 形成的机理,www.883kk.com,为利用氨基酸、肽抑制食品中丙烯酰胺的形成奠定了理论基础。未改变加工工艺而仅仅通过配方调整实现了薯片、面包等即食食品的 AA 控制,AA 含量降低 50%以上,成本增加(0.1 元/公斤)却仅为国际上比较成熟的天冬酰胺酶的 1/10,以孙宝国院士为主任的鉴定专家委员会认为该技术达到国际领先。

以上述工作为核心建立的丙烯酰胺抑制技术自2010年开始在福建、河南、沈阳等数家即食食品企业实现产业化应用,食品中丙烯酰胺抑制率达到50%以上;与国际通用的丙烯酰胺抑制剂——Acrylaway®天冬酰胺酶(ASNU)(1.0元/公斤)相比,每公斤薯片使用甘氨酸增加的成本(0.1元/公斤)可降低90%,性价比大幅度提高,显著提高升了产品的质量安全水平和企业的市场竞争力。技术应用至今,已累计新增销售额达96亿元,新增利润8.6亿元,新增税收3.7亿元,创收外汇1487万美元,显著提高经济和社会效益。如今这一技术成果已辐射到全国11个省市,在全国十余家食品企业得到了推广应用。陈教授的团队指导企业建立了马铃薯片、法式小面包的丙烯酰胺控制技术示范生产线39条,生产出高安全性盒高品质的马铃薯即食食品、面包等系列产品,显著提升了企业的食品安全控制技术水平,14家示范企业累计实现销售收入115亿元,为我国食品加工伴生危害物的控制提供了成功模式,为提升我国果蔬制品及即食食品的安全性做出了重要贡献。福建晋江福源食品有限公司已和陈芳教授合作多年,公司副总李清源对陈教授的研究成果高度认可,企业所有涉及丙烯酰胺的食品加工全部使用了甘氨酸清除技术。得益于此项技术,福源公司在国内食品加工行业一直处于领先位置,在国际市场也具有一定的竞争力。李清源总经理表示会一直和陈教授合作下去,研发更多的食品加工安全科研技术,为广大消费者生产更加健康、更加放心的食品。

由于仅仅通过加工过程中的抑制技术无法彻底消除污染物的暴露风险,陈芳教授创新性地提出将果蔬活性成分用于毒性干预,实现对公众的健康防护。她的团队以富含花色苷的果蔬对丙烯酰胺等危害物引起的线粒体氧化应激进行干预,取得显著效果。首次提出了花色苷通过保护线粒体结构和功能免受氧化损伤的防护机制,为膳食干预提供了科学依据。上述成果获得中国食品科学技术学会技术进步一等奖、中国商业联合会科技进步一等奖、福建省科学技术二等奖等。

此外,陈芳教授还针对原料农残问题,结合产业技术现状,在对臭氧、二氧化氯等进行分析比较的基础上,确定了臭氧水清洗技术的高效农残降解效果,并推广应用于果蔬汁加工中,使产品中农残含量显著降低,达到国际高端客户要求。她创新性地使传统的超声波清洗技术发展为农残降解的有效手段,为新型食品原料净化装备“保食安”系列产品开发奠定基础,为消费者的餐桌安全提供了技术保障。

陈芳教授立足产业和民生需求,多年来围绕果蔬加工及产业链安全开展了深入系统的应用基础研究、技术开发、产业化应用和科普,在促进公众健康和产业发展中做出了突出的贡献。在食品加工安全这一涉及我们每一位老百姓的问题上,陈芳教授兢兢业业,坚持不懈,为老百姓的食品安全撑起了健康防护的保护伞,为我国食品加工安全保驾护航!(韩双泉 张华义)