《Foods》：Acrylamide in Potato Products in Poland from the Perspective of More than 20 Years of Monitoring Study
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本研究旨在分析2004年至2025年间波兰全国性监测项目中马铃薯制品中丙烯酰胺（acrylamide, AA）含量的检测结果，并评估关于食品中丙烯酰胺指示值及基准水平的法规条文（2011年1月10日、2013/67/EU；2017/2158）对检出水平的影响。
本研究旨在分析2004年至2025年间波兰全国性监测项目中马铃薯制品中丙烯酰胺（acrylamide, AA）含量的检测结果，并评估关于食品中丙烯酰胺指示值及基准水平的法规条文（2011年1月10日、2013/67/EU；2017/2158）对检出水平的影响。研究对代表五类马铃薯制品的1014份样品中丙烯酰胺含量数据进行了统计分析。马铃薯脆片（potato crisps）中丙烯酰胺含量中位数最高，为347 μg/kg，其次为马铃薯煎饼（potato pancakes），为338 μg/kg。马铃薯脆饼（potato crackers）中丙烯酰胺含量中位数最低，为25 μg/kg。上述差异具有统计学显著性（p < 0.005）。在整个研究期间，马铃薯脆片（降幅超过两倍）及法式炸薯条（French fries，降幅近40%）中丙烯酰胺含量均观察到显著（p < 0.05）下降。最大降幅出现在初始阶段（2004–2010年）与欧盟委员会建议实施后阶段（2011–2017年）之间。在此期间，马铃薯脆片及法式炸薯条中丙烯酰胺水平下降超过60%，表明马铃薯行业生产商已有效实施了缓解措施。然而，随后年份观察到的含量稳定化趋势表明，现行缓解措施似乎已无法进一步降低马铃薯脆片及法式炸薯条中的丙烯酰胺含量。
一、研究背景与目的
马铃薯（Solanum tuberosum L.）是全球第五大重要农作物，年产量超过3.9亿吨。波兰是欧洲主要马铃薯生产国之一，尽管总产量和消费量呈下降趋势，但过去30年间油炸马铃薯制品的消费量却快速攀升，人均月消费量从2005年的0.08 kg增至2021–2022年的0.29 kg，增幅近四倍。在富含碳水化合物的食品热加工过程中，会形成包括丙烯酰胺（acrylamide, AA）在内的加工过程污染物。1994年，国际癌症研究机构（IARC）将丙烯酰胺列为对人类可能致癌物（Group 2A）。2002年，瑞典国家食品管理局首次报道热加工富含碳水化合物的食品中检出高水平丙烯酰胺，尤其以马铃薯和谷物制品以及咖啡为甚。食品中丙烯酰胺主要通过游离天冬酰胺与还原糖（特别是葡萄糖和果糖）在120 °C以上发生美拉德反应（Maillard reaction）而形成。马铃薯制品中丙烯酰胺含量受多种因素影响，包括品种、土壤成分、储存温度、加工温度与时间、油脂类型、切片尺寸、水分活度及pH等。
为降低食品中丙烯酰胺含量，欧盟自2005年起陆续发布行业工具箱（Toolbox），2007年起实施欧洲范围的监测建议，2011年1月首次建立10类食品中丙烯酰胺的指示值，2013年修订扩展，2017年颁布第2017/2158号法规，在设定基准水平的同时引入生产商须实施的缓解措施。尽管采取了上述措施，丙烯酰胺仍存在于包括马铃薯制品在内的食品中。鉴于油炸马铃薯制品消费量持续增长，本研究旨在分析波兰过去20余年全国性监测数据，评估法规指示值与基准水平的实施是否与马铃薯制品中丙烯酰胺含量变化相关联。
二、研究设计与方法
研究人员分析了2004年至2025年间波兰全国性监测项目中1014份马铃薯制品样品的丙烯酰胺含量数据。数据来源包括国家食品与营养研究所数据库（2004–2018年）及国家公共卫生研究所—国家研究院数据库（2019–2025年）。样品由官方食品控制机构（国家卫生检验局）从全国随机选取的商店和餐饮场所采集。监测覆盖五类产品：马铃薯脆片（potato crisps）、马铃薯脆饼（potato crackers）、法式炸薯条（French fries，含即食产品和预炸半成品）、切片马铃薯及马铃薯面团制品（如楔形块、船形块、圆片、球状、锥状等）以及马铃薯煎饼（potato pancakes）。丙烯酰胺含量测定由四个实验室完成，采用气相色谱–串联质谱法（GCQ-MS/MS）、液相色谱–串联质谱法（LC-MS/MS）和气相色谱–质谱法（GC-MS）等方法，所有方法均经波兰认证中心依据EN ISO 17025标准验证和认可。统计分析采用Mann–Whitney U检验、Kruskal–Wallis检验及Bonferroni校正的事后两两比较，以中位数、最小值和最大值表示结果，低于定量限的数据采用中界赋值法处理。
三、研究结果
3.1 马铃薯制品中丙烯酰胺含量
2004–2025年间分析的五类马铃薯制品中，马铃薯脆片中丙烯酰胺含量中位数最高（347 μg/kg），其次为马铃薯煎饼（338 μg/kg）和法式炸薯条（215 μg/kg），马铃薯脆饼最低（25 μg/kg），切片马铃薯及马铃薯面团制品为79 μg/kg，差异具有统计学显著性（p < 0.005）。五类产品的中位数均未超过法规指示值或基准水平。在法规生效期间（2011–2025年），超过97%的样品符合规定标准。超标的仅见于个别样品：2.9%的马铃薯零食（13份脆片和1份脆饼）、1.9%的油炸马铃薯制品（7份炸薯条）及4.2%的马铃薯煎饼（2份）。2011年法规出台前，个别脆片和炸薯条样品中丙烯酰胺含量分别高达1346–3647 μg/kg和1144–2175 μg/kg，远高于后续设立的指示值和基准水平。
3.2 逾二十年监测中马铃薯脆片和法式炸薯条丙烯酰胺含量分析
在20余年监测期间，两类产品中丙烯酰胺中位数含量均呈下降趋势。马铃薯脆片中位数从2004年的754 μg/kg降至2025年的358 μg/kg，降幅超过两倍，具有统计学显著性（p < 0.00001）。法式炸薯条中位数从307 μg/kg降至191 μg/kg，降幅近40%，同样具有统计学显著性（p < 0.05）。最大降幅出现在初始期与2014年（炸薯条）和2015年（脆片）之间，分别从307 μg/kg降至79 μg/kg和从754 μg/kg降至180 μg/kg，降幅约四倍。此后，炸薯条中位数含量维持在154–195 μg/kg的相对稳定水平，脆片则在253–439 μg/kg之间小幅波动。最低检出值方面，脆片从2004年的352 μg/kg降至2025年的88 μg/kg（降幅四倍），炸薯条从2005年的155 μg/kg降至2022年的低于8 μg/kg（降幅约二十倍）；最高检出值方面，脆片从3647 μg/kg降至804 μg/kg（降幅超4.5倍），炸薯条从799 μg/kg降至约400 μg/kg（降幅近两倍）。
与欧洲数据比较显示，波兰和欧洲零食协会（ESA）数据中脆片平均丙烯酰胺含量均在初始期至2011年（ESA）和2015年（波兰）间明显下降，此后趋于稳定。欧洲食品安全局（EFSA）汇总的欧洲监测数据则呈现交替升降模式，且在整个后续期间，EFSA数据中的平均值和第95百分位值均高于波兰和ESA的相应值。
3.3 法规指示值和基准水平设立前后丙烯酰胺含量比较
研究人员将监测期划分为三个时段：第一时段（2004–2010年）为法规出台前；第二时段（2011–2017年）为指示值建议实施期（脆片1000 μg/kg，炸薯条600 μg/kg）；第三时段（2018–2025年）为第2017/2158号法规基准水平实施期（脆片750 μg/kg，炸薯条500 μg/kg）。统计分析显示三个时段间存在显著差异（脆片：H[2, N=535]=69.08145, p<0.00001；炸薯条：H[2, N=387]=85.9923, p<0.0001）。第一时段中位数含量最高，两类产品均比第二时段高出2.5倍以上，比第三时段高出两倍。法规实施后，低含量样品比例显著增加。脆片中不超过1000 μg/kg的样品比例从第一时段的72.9%升至第二时段的98.9%；炸薯条中不超过600 μg/kg的样品比例从78.5%升至98.4%。以指示值一半为界，脆片中不超过500 μg/kg的样品比例从35.6%升至第二时段的83.2%和第三时段的78.0%；炸薯条中不超过300 μg/kg的样品比例从29.1%升至70%以上。最大含量方面，脆片从第一时段的3647 μg/kg降至法规实施后的约两倍降幅，炸薯条从2175 μg/kg降至3.5倍以上降幅。
四、讨论与结论
讨论部分指出，马铃薯脆片中丙烯酰胺中位数（347 μg/kg）与美国的2011–2015年研究、比利时的2008–2013年研究以及北马其顿和丹麦2018年研究结果相近，但低于瑞士、捷克、西班牙、新西兰、拉脱维亚、韩国等多国报告的500–600 μg/kg水平，更远低于部分研究报道的超过1000 μg/kg甚至1600 μg/kg的含量。马铃薯脆饼中丙烯酰胺含量中位数（25 μg/kg）远低于脆片，可能与原料（主要为马铃薯淀粉）和挤压工艺有关。法式炸薯条中位数（215 μg/kg）与比利时研究相近，低于泛欧洲监测及瑞士、新西兰、美国等国的300–400 μg/kg水平。马铃薯煎饼中位数（338 μg/kg）低于文献报道的529 μg/kg（波兰）及德国、瑞士等国数据，但高于马铃薯面团制品。切片马铃薯及面团制品（79 μg/kg）含量显著低于炸薯条，可能与原料形式、热处理方式及表面积与质量比有关。
研究人员指出，波兰20余年监测中两类主要产品丙烯酰胺含量显著下降，最大降幅出现在法规指示值出台前后，表明生产商有效实施了工具箱中描述的缓解措施，法规的出台也可能起到了推动作用。然而，后续年份含量趋于稳定，表明现行缓解措施已难以实现进一步降低。研究人员强调，超过97%的样品在法规实施期间符合指示值和基准水平，超标仅见于个别样品，提示需持续监测各类马铃薯制品。鉴于丙烯酰胺已确认的致癌性、遗传毒性和神经毒性等健康危害，需要科研界和食品生产商继续探索新的降低食品中丙烯酰胺含量的方法，而设立各类食品中丙烯酰胺的最高限量法规可能有助于进一步降低人群膳食暴露风险。
研究结论部分翻译如下：对2004年至2025年间波兰马铃薯制品中丙烯酰胺含量监测结果的分析显示，马铃薯脆片和法式炸薯条两类产品中该化合物含量在研究期初与期末之间存在显著下降。马铃薯脆片仍具有最高的丙烯酰胺含量，马铃薯煎饼中亦观察到相对较高的含量，表明需要加强该类产品生产商实施的缓解措施。需要强调的是，在法规生效期间（2011–2025年），超过97%的马铃薯制品样品中丙烯酰胺含量未超过规定的指示值或基准水平，超标仅见于个别脆片、脆饼、炸薯条和马铃薯面团制品样品，表明不仅需要持续监测脆片和炸薯条，也应关注其他类别的马铃薯制品。脆片和炸薯条中丙烯酰胺含量的最大降幅出现在初始期（2004–2010年）与首项欧盟委员会指示值建议生效之后，表明该行业生产商正在有效实施工具箱中描述的缓解措施，而指示值和基准水平法规的出台似乎对上述措施起到了支持作用。现行缓解措施似乎不足以实现脆片和炸薯条中丙烯酰胺含量的进一步降低。鉴于丙烯酰胺对人群健康已确认的不利影响，包括致癌性、遗传毒性和神经毒性，科研界和食品生产商需继续努力寻找降低食品中该化合物含量的新途径，而设立各类食品中丙烯酰胺最高限量的法规也可能有助于降低该化合物的膳食暴露。
