“聚丙烯醯胺”的应用 使特定工业、饮用水中都有丙烯醯胺的存在
丙烯醯胺在工业上的应用大部分是它的高分子聚合物“聚丙烯醯胺(Polyacrylamide)”,其黏稠的特性使它常被用于特定工业,包括水处理、钻油、造纸与矿冶业,其他的应用还有水泥浆、染料、化妆品、塑胶(含食品包装)、渗透膜、隐形眼镜和纺织品等。虽然聚丙烯醯胺本身不具健康风险,但其所含非常微量的丙烯醯胺小分子会经由皮肤接触或空气吸入,可能对健康造成危害。因此,对于工厂人员与附近居民而言,丙烯醯胺成为上述工业与环境安全需要监测的指标之一。
由于聚丙烯醯胺会与水中固体物质结合,使饮水中不需要的物质容易被过滤或移除,也常被当作饮用水的水质处理药剂使用,因此饮用水中也有微量的丙烯醯胺。世界卫生组织在饮用水水质准则中,对丙烯醯胺的标准值订为0.5微克/公升,此浓度表示消费者终生饮用均可接受的风险。欧盟则规定饮用水中的浓度为0.1微克/公升。台湾行政院环境保护署则是采用与美国、日本相同的源头管理,将聚丙烯醯胺列为饮用水可使用水质处理药剂之一,其最高添加剂量为1毫克/公升,而所含丙烯醯胺的最高限量则规定为500 ppm。
食品中丙烯醯胺生成的三大因素
2002年瑞典科学家Tareke等人首次发现,淀粉类食品经高温加热后会产生丙烯醯胺,故呼吁国际间将其列为重要议题并进行追踪与合作。经过许多国家不同科学家们的重复试验发现,虽然在低温或高水分的蔬果食品也曾检测出丙烯醯胺,但目前公认120oC以上的调理(包括油炸、烘焙、炙烤、煎炒、工厂加工)与低水分含量,是食品中产生丙烯醯胺的其中两个重要因素。
一般认为食品中丙烯醯胺的生成机制主要是透过“梅纳反应(Maillard reaction)”,简单地说就是淀粉分解后产生糖类与胺基酸的化学反应,主要反应物为天门冬醯胺(Asparagine)这个特别的胺基酸与还原糖(如:葡萄糖、果糖、半乳糖)或其含有羰基的类似物。研究显示,常见的含淀粉类原料搭配上述易产生丙烯醯胺的两个重要因素之下,土豆的丙烯醯胺生成量最多,而若将米、小麦、玉米三种谷类原料进行比较时,在相同的加热环境下,米的丙烯醯胺生成量最低。因此,食品中产生丙烯醯胺的第三个重要因素就是食品中原料的组成。