食品安全:勿轻忽食品氧化的破坏力

【正见新闻网2015年07月08日】

体内的氧化压力

随着经济发达及食品加工技术快速发展,人们的饮食习惯也产生质与量的变化,包括加工食品摄取增加、天然食物摄取减少;油脂与糖类的摄取量增加、蔬果等纤维类食品的消费量减少。加上忙碌工作导致的精神压力,以及普遍没有运动的习惯等诸多因素交互作用下,导致体内氧化压力增加,进而促成心血管疾病、糖尿病、癌症等病症的产生。

氧化压力是由于活性氧等氧化自由基与体内调节系统失去平衡而导致的。在正常生理状态下,活性氧能够使细胞行使正常功能;但当体内活性氧累积过多时,就可能造成对细胞中DNA、脂质、蛋白质等物质的破坏,而使身体受到伤害,最终导致许多疾病的发生。

食品氧化对人体的伤害

食物的摄取在人体内氧化压力的调控上扮演重要的角色。过多的营养摄取会增加氧化压力,氧化变质食品的摄取也会增加体内氧化压力,食品经长时间油炸或高温烧烤等过度加工,或不良的储存条件,都会使食品中油脂、蛋白质等成分发生氧化作用。氧化作用是物质与氧气反应,失去电子而产生结构或特性上的变化。在食品中,常见的氧化变质是苹果削皮后果肉由原本的浅黄色转成褐色,就是广为周知的“褐变”。

蛋白质氧化 食物中的蛋白质在受热后,会和还原糖反应产生许多糖化终产物。在糖尿病患者中,高血糖会造成糖化终产物堆积,引发一连串生理性老化,诸如血管粥状动脉硬化与白内障。近期的研究指出,因变性蛋白质堆积在脑部而引发的老人失智症也与糖化终产物的堆积有关。

油脂氧化 食物本身的油脂或烹煮使用的油品,若氧化也会造成人体的氧化压力。不饱和脂肪酸含量较高的油品,因双键较多较不稳定,在高温烹煮下易产生自由基,造成食用油的连锁氧化。若在饮食中添加5 % 的氧化油,经过4周的喂食后,就能使生物体产生脂质过氧化物,并促成一连串的氧化性反应而产生自由基。

当人体中坏的胆固醇 ─ 低密度脂蛋白 ─ 受到自由基攻击氧化后,会造成血管阻塞,产生粥状动脉硬化。自由基也会降低人体中血管舒张物质的利用率,同时使得血管平滑肌细胞增生与肥大,导致血压升高。自由基也会攻击DNA,造成DNA破坏而突变,可能导致癌症的发生。另外,神经细胞受到自由基破坏时,也可能导致阿兹海默氏症、帕金森氏症及精神疾病的产生。

食品加工与储存的影响 食品在加工或储存过程中,容易受到温度、光照、氧气、金属、酵素等影响而发生氧化反应,造成食品成分的质变,进而产生危害人体健康的物质。因此,了解哪些食品或烹调及加工方式容易造成食品的氧化,或多摄取哪类食物具有抗氧化的效果,可以让我们从容地避开氧化食品对人体造成的伤害。

隐藏氧化物的食品

氧化食品并没有办法轻易地从外观判断,因此了解哪些不当的烹调及加工程序、储藏方法或添加物容易造成食品的氧化,将有助于食品氧化的预防,并避开容易隐藏氧化物的食品。

油炸食品 油炸食品因具有香酥脆的特殊风味,颇受一般民众的青睐。油炸通常在摄氏180度或更高的温度下进行,然而在这高温下,会促使许多预期外的反应发生,而生成多种健康危害物。如油炸时油脂容易发生氧化、水解、异构化、聚合等反应,而产生游离脂肪酸、聚合物、反式脂肪酸、环氧化物等物质。

由于油炸都是在高温下进行,其油品以选择能耐高温的为主,如饱和度较高的棕榈油系列,而一般不饱和度较高的植物油,如大豆油或葵花油之类的油品,并不适合做为长时间的油炸用途。

油脂的变质主要是氧化问题。油脂在含有水的环境下,氧化会加速酸价及氧化价的提高,但单纯酸价高并不一定代表油脂严重氧化,极性氧化物含量多寡才是油脂氧化的关键性指标。单一酸价检测方式过于笼统,无法呈现油炸油在油炸系统中真正的氧化程度。台湾在2009年所发生的速食店油炸油风波,就是以简单的酸价检测方式做为判定油炸油丢弃标准而发生的新闻事件。

为解决这问题,食品工业发展研究所曾收集70项各式油炸油样品,经测试分析后,建议以油炸油极性氧化物质的总量不超过24%做为油炸油更新的标准限值。这结果也符合国际间对油炸油建议丢弃的标准规范,并被卫福部采纳做为油炸油丢弃限值的规范。

单纯的油脂受到环境中光、热和氧气的影响,也容易氧化而生成自由基,甚至断裂形成醛、酮、醇、酸等挥发性过氧化物,这些挥发性过氧化物就是厨房中油烟的主要成分。油炸时温度愈高、时间愈长,总油烟量就愈多。高温下产生的油烟对人体细胞具有毒性,也与许多癌症的发生有关。

油脂和油炸物内所含的糖和胺基酸在高温下会加速梅纳反应,除了产生色泽外,也会生成如丙烯醯胺等可能致癌性物质。丙烯醯胺与环氧丙醇都被国际癌症研究署列为可能对人类致癌的物质,在食品中含量愈低愈好。油炸食品通常会沾附10~40 %的油炸油,但不易察觉,若不尽快食用,这些经高温油炸的氧化油脂会随着油炸食品被人体摄入,长期摄取将对人体健康造成莫大的伤害。

民众在使用油脂时,应依烹调方式的不同而选用适当的油脂。另外,油品使用前的新鲜度非常重要,主要是油品的品质随着贮放时间的增加而降低。因此,开封前要注意检测油品品质,开封后要贮放在阴凉处并尽快使用完毕。

烘烤食品 烘焙、烧烤或焙炒可以增加食品的香气和色泽,像面包、烤肉、咖啡豆等。这些烹调或加工制程通常在摄氏120到220度的高温下进行,在温度过高的情况下,同样可以导致油脂的氧化而对人体造成伤害。此外,烘烤食品也会引起梅纳反应。

食品中糖化终产物的多寡,与烹煮方式、加热时间、加热温度及食物种类有关。水分较少的烹煮方式会使食品内糖化终产物的含量增加10~100倍。加热温度越高、时间越久所产生的糖化终产物也会越多,如焙烤(摄氏225度)及油炸(摄氏177度)较易使食品产生高含量糖化终产物。在食物种类方面,含有较高油脂及蛋白质的肉类食品,较蔬果及全谷类更容易生成糖化终产物。

食用过多含糖化终产物的食品,可能增加体内的氧化压力及造成发炎反应,进而促使人体产生疾病。虽然我们无法完全避免吃入这类物质,但可以透过减少摄食焙烤、油炸的肉类食品,改用水煮、炖煮、低温短时间的调理方式,或在烹煮前把食材以柠檬汁、醋浸泡,以减少食入过多糖化终产物的风险。

此外,肉类食品经过长时间高温加热后,其胆固醇会逐渐氧化而产生“氧化胆固醇”。氧化胆固醇已证实具细胞毒性并会诱导发炎,也可能与动脉硬化症的产生有关。影响食品中氧化胆固醇产生的主要因子是温度,加热温度越高,食品氧化程度就会上升,氧化胆固醇的生成量就越多。

食品暴露于光照及接触氧气,也会促使食品氧化而产生自由基,进而使胆固醇氧化。保存食品的条件不当也会促使胆固醇氧化,如食品的包装材质无法隔绝氧气进入,或接触到高温及光照,都会加速氧化胆固醇的产生。此外,当食品经过氧化氢漂白处理后,由于过氧化氢具有促进氧化的作用,也使得氧化胆固醇的生成量增加。

食品添加物 常用来杀菌、防腐和漂白的过氧化氢和亚硫酸盐/二氧化硫只能在食品制造过程中使用,但在食品中不可过量,否则不慎摄取过多会造成健康危害。

我国食品法规规定食品级过氧化氢可使用于许多食品,但面粉及其制品不得使用,且最终产品中“不得残留”。亚硫酸盐可以使金针、香菇、竹笙有较佳的卖相,使用后会转变成二氧化硫,虽属毒性较低的添加剂,且又溶于水,可在清洗和烹煮过程中除去,但是对部分过敏体质的人,仍有可能出现气喘、头痛或恶心等症状。

避免氧化食品的伤害

抗氧化物是清除自由基的主要物质,足量的摄取能有效降低人体中氧化压力所造成的损伤。自然界中的抗氧化物约可分为以下几大类:

酵素类 人体本身具有超氧化物歧化酶、过氧化氢酶及麸胺基硫过氧化酶3套抗氧化机制,但体内必须含有某些特定的营养素才能达成抗氧化任务,因此还是需要透过日常饮食来获得足够的抗氧化物。蔬菜和水果是多种天然抗氧化物的最佳来源,除了富含多种维生素外,其他常见的抗氧化物包括葡萄籽中的原花青素、花椰菜中的异硫氰酸酯、大豆中的异黄酮、番茄中的茄红素、蜂胶中的多种类黄酮素、绿茶中的茶多酚、柑橘中的苧烯、葱蒜中的二丙烯硫化物等。

维生素类 维生素C、维生素E和β‭-‬胡萝卜素是饮食中的三大抗氧化物质。维生素C又名抗坏血酸,可与羟基自由基作用产生不活跃的自由基产物,可以代谢成草酸而排出体外,主要存在于蔬菜及水果中,最佳食物来源是芭乐、奇异果、柳橙、葡萄柚、青椒、花椰菜等。

维生素E可阻止脂质过氧化连锁反应,是一种良好的抗氧化物质,常添加在油脂中以抑制不饱和脂肪酸的氧化作用,小麦胚芽、核桃及杏仁果等坚果类都是富含维生素E的食品。β‭-‬胡萝卜素可以与脂质过氧化自由基结合而中断脂质过氧化反应,也可吸收氧气受光照射而形成激发氧时所产生过多的能量,进而阻止氧化作用的进行。β‭-‬胡萝卜素以深黄、橘红及深绿色的蔬果含量最多,如胡萝卜、甜蕃薯、番茄、木瓜、南瓜等。

植化素类 酚类化合物中的原花青素最受重视,低聚原花青素因属小分子结构,较易通过血脑屏障,可提供及加强脑内抗氧化的功能,其抗氧化能力都较维生素C及E高。

葡萄籽、蓝莓、小红莓等都含有原花青素,其他富含多酚类化合物的食品,如可可及巧克力(槲皮素、表儿茶素、原花青素、可可红素)、豆类(类黄酮、酚酸及单宁等)、酿造酒类(酚酸、花青素和类黄酮)及洋葱、苹果和坚果类(槲皮素)等。其中酒类多酚可调控一氧化氮的释出及抑制超氧阴离子的产生,巧克力可降低低密度脂蛋白的氧化,可可多酚可抑制过多的活性氧以避免过氧化氢和超氧阴离子的产生。

其他 为获得高活性的抗氧化力仍需协调因子的参与,如铜及锌能促进超氧化物歧化酶的形成及强化活性,进而达到抗氧化的结果,可从肝脏、肉类、豆类、坚果、葡萄干、香菇、海产及乳制品中获得。硒是麸胺基硫过氧化酶的促进因子,可消除过氧化氢的潜在伤害,若与维生素E一起使用,可达到相辅相乘的抗氧化功效,而大蒜、洋葱、海鲜及全榖类都是硒的来源。锰与超氧化物歧化酶结合后,能去除人体细胞内的自由基,保护体内细胞与核酸的完整与正常功能,而锰可由茶叶、坚果及粗粮中获得。

应重视压力管理

氧化食品经摄取后会与人体内细胞和组织作用,增加体内的氧化压力,进而引发心血管疾病、糖尿病,甚至癌症的发生。不当的食品烹调、加工、储存及添加物的使用,都可能造成食品中成分的氧化劣变而影响品质,甚至生成危害物。

氧化食品通常没有办法轻易从外观判断,因此应该尽量减少油炸及烘烤类食品的摄取,并避免色泽异常白皙或鲜艳的加工食品,以减少氧化食品的摄取量。另可以藉由摄取抗氧化物含量高的食物,以消除不慎摄取氧化食品而对人体的伤害。此外,充足的睡眠及适当地运动与纾压可有效降低人体内氧化压力,有助于减缓老化及相关疾病的发生。

名词解释

自由基 自由基(free radical),又称游离基,是指化合物的分子在光热等外界条件下,共价键均裂而形成的具不成对电子的原子或基团。在书写时,一般在原子符号或原子团符号旁边加上一个“.”表示没有成对的电子,如甲基自由基(CH 3.)。自由基易发生反应,生物体氧化反应中产生的有害化合物具有强氧化性,可损害生物体的组织和细胞,进而引起慢性疾病及衰老效应。大多数的未成对电子形成的自由基都有较高的化学活性,如果体内含有自由基,会导致退化性疾病和癌症。

梅纳反应 梅纳反应(Maillard reaction)又称为“糖化反应”,指的是含有“胺基”的成分与“糖”之间所产生包含醣类氧化的一连串复杂的化学反应,含胺基的成分包括蛋白质、胜肽、胺基酸、卵磷脂等。这个反应会诱发糖氧化修饰作用,最后形成糖化终产物。这些产物会造成食品颜色的褐变,如烘焙面包、派饼皮上的色泽,过量或长期摄取在人体内会引导一些慢性病的生成,如糖尿病、白内障、阿兹海默氏症等。

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