过滤能去除咖啡中的丙烯酰胺吗?

近年来,丙烯酰胺成为一个备受关注的食品安全问题。微量的丙烯酰胺主要出现炸薯条、炸薯片、面包、饼干等经过油炸或者烘焙的谷物类食物以及咖啡中,它的产生是由于天然存在于食品原材料中的天冬酰胺在高温下,特别是油炸时,与还原性的糖(例如葡萄糖和果糖)发生了化学反应。

丙烯酰胺在上述这些食品中的含量通常很低,一般每千克食品中含有几十至几百微克(1微克是1克的百万分之一,1千克的十亿分之一)的丙烯酰胺。目前的研究虽然发现丙烯酰胺可以导致动物的癌症,但还没能确认它可以同样对人类有致癌作用。因此丙烯酰胺只是被认为很可能是人类的致癌物,还需要进一步的研究。但由于丙烯酰胺不是人体需要的营养物质,我们还是希望尽量避免它随着食物进入体内。

在这些存在丙烯酰胺问题的食品中,咖啡稍微特别一些,不仅由于它是广受欢迎的饮料,还因为咖啡中的丙烯酰胺是在烘培咖啡豆的过程中产生,而与咖啡粉制成咖啡这一步无关,因此消费者基本上没有办法来控制咖啡中丙烯酰胺的含量。

最近有一种说法称咖啡粉中虽然含有微量的丙烯酰胺,但是在煮咖啡时经过过滤,丙烯酰胺就会被去除。这种说法其实是经不起推敲的,因为众所周知,过滤去除的是不能够被液体或者气体溶解的固体,而丙烯酰胺是一种易溶于水的小分子化合物,怎么会被过滤掉?

不过很多时候理论与实际情况会有所差别。那么能否通过实验验证过滤能否去除或者降低咖啡中的丙烯酰胺呢?确实有人做了这样的实验,例如2006年德国的一项研究比较了常用的冲煮咖啡方法对于咖啡粉中丙烯酰胺的提取效率,结果发现除了浓缩咖啡,其他几种方法几乎百分之百地将咖啡粉中的丙烯酰胺提取到咖啡中,浓缩咖啡的提取效率略低,也达到75%,显然过滤没有起到什么作用。另外,这项研究还发现,咖啡煮好后放置1.5小时,其中的丙烯酰胺含量并没有明显变化[1]。

在2008年德国研究人员又做了更为细致的研究。这一次他们将丙烯酰胺中的部分碳原子用碳-14标记,然后添加到咖啡粉中。碳-14具有放射性,因此研究人员可以非常方便地追踪丙烯酰胺在咖啡冲泡过程中的变化。结果发现,如果是新鲜烘焙出来的咖啡粉,冲煮成咖啡后碳-14基本上都跑到咖啡中而不是留在滤渣里。就算把咖啡粉在室温下放置一年,做成咖啡后仍然有80%左右的碳-14进入咖啡中。考虑到丙烯酰胺可能会发生化学反应转化为其他物质,检测到碳-14并不一定意味着监检测到丙烯酰胺,研究人员还进一步用色谱方法进行了分析,确认咖啡中的碳-14基本上来自丙烯酰胺,说明过滤并不能阻挡丙烯酰胺进入咖啡 [2] 。

研究人员同时发现,如果把咖啡粉在37 oC放置一年再煮成咖啡,倒是有近一半的碳-14留在滤渣里。但这并非因为丙烯酰胺被过滤掉,而是在存放过程中丙烯酰胺发生化学反应变成其他物质,而这些物质能够与滤渣紧密结合,难以被提取到水中 [2] 。而且把咖啡在37摄氏度这么高的温度放一年,丙烯酰胺的含量有所减少但也没有被彻底去除,咖啡的品质倒恐怕早完蛋了,因此实际生活中不会有人这么做。


这几项研究无可辩驳地证明,过滤并不能阻止咖啡粉中的丙烯酰胺在冲煮过程中进入咖啡,事实上这也是咖啡行业从业者和相关研究者的共识。例如在2013年,欧洲的食品行业组织FoodDrinkEurope发布了一份关于食品中丙烯酰胺的指南,明确指出咖啡冲泡过程中丙烯酰胺几乎全部进入咖啡 [3] 。2015年出版的一部关于食品中丙烯酰胺的学术著作也是持同样的观点 [4] 。

这里顺便说一下浓缩咖啡。美国食品药品监督管理局(FDA)在最近新发布的关于食品中丙烯酰胺的一份指南中以浓缩咖啡和常规的冲煮过滤方法为例,指出不同的咖啡冲泡方法会影响咖啡中丙烯酰胺的含量 [5] 。有的朋友因此怀疑这是否表明某些煮咖啡的方法能够减少丙烯酰胺的摄入量,甚至认为这表明过滤对于减少咖啡中的丙烯酰胺是有帮助的。但且不说浓缩咖啡制备过程中同样需要过滤,根据2010年的一项研究,浓缩咖啡中丙烯酰胺的浓度虽然比其他类型的咖啡要高,但从咖啡粉中提取丙烯酰胺的能力反而不如其他煮咖啡的方法 [6]。这与前面提到的2006年的研究结论是一致的。之所以浓缩咖啡中丙烯酰胺的浓度更高,主要是因为浓缩咖啡制作时使用的水的体积要比其他冲煮咖啡方法要小得多,毕竟浓缩咖啡中咖啡因的含量也比较高。由于浓缩咖啡通常喝小杯,如果考虑到体积上的差别,与其他方法做出的咖啡相比,浓缩咖啡并不会让你摄入更多的丙烯酰胺。

为了降低食品中丙烯酰胺的含量,人们进行了不懈的努力,也确实取得了一些进展,例如一种名为Innate的土豆就是通过转基因手段降低土豆中天冬酰胺的含量,从而减少炸薯条中丙烯酰胺的生成。然而对于咖啡中的丙烯酰胺,很不幸,尽管研究人员尝试了很多办法,考虑到咖啡的口感等因素,这些方法距离实际应用都有不小的距离,包括FDA和美国癌症协会在内的许多权威机构都指出,目前并没有什么好的方法能降低咖啡中丙烯酰胺的含量 [5, 7]。因此如果你真的希望避免咖啡中的丙烯酰胺,除了不喝咖啡,还真的没有什么行之有效的办法。

当然,咖啡中丙烯酰胺的含量毕竟非常少,因此如果你喜欢喝咖啡,大可不必担心其中的丙烯酰胺,毕竟保持合理、均衡的饮食结构对健康的影响要更为显著,这也是许多权威机构的建议。不过无论担心与否,都应该建立在对风险的正确认识的基础上。“过滤能够去除咖啡中的丙烯酰胺”这种说法既不符合科学原理,也被实验证据否定,因此是错误的。

参考文献和注释:

[1] Ingo Lantz, Ruediger Ternité, Jochen Wilkens, Katrin Hoenicke, Helmut Guenther and Gerrit H. D. van der Stegen, “Studies on acrylamide levels in roasting, storage and brewing of coffee”, Molecular Nutrition & Food Research, 2006, 50, 1039

[2] Matthias Baum, Nadine B?hm, Jessica G?rlitz, Ingo Lantz, Karl Heinz Merz, Rüdiger Ternité andGerhard Eisenbrand, “Fate of 14C-acrylamide in roasted and ground coffee during storage”, Molecular Nutrition & Food Research, 2008, 52, 600

[3] https://www.fooddrinkeurope.eu/uploads/publications_documents/AcrylamideToolbox_2013.pdf

[4] Vural Gokmen, “Acrylamide in Food: Analysis, Content and Potential Health Effects”, 第184页

[5]https://www.fda.gov/downloads/Food/GuidanceRegulation/GuidanceDocumentsRegulatoryInformation/ChemicalContaminantsMetalsNaturalToxinsPesticides/UCM374534.pdf

[6] “Rita C. Alves, C. Soares, Susana Casal, J.O. Fernandes, M. Beatriz P.P. Oliveira,  “Acrylamide in espresso coffee: Influence of species, roast degree and brew length”, Food Chemistry, 2010, 119, 929

[7] https://www.cancer.org/cancer/cancercauses/othercarcinogens/athome/acrylamide


(作者:魏昕宇)