認識醬油中的3-單氯丙二醇

一、前言

2000年奧地利在抽測我國外銷的醬油產品中，發現一些特定產品所含單氯丙二醇(3-MCPD)的含量高達40 mg/kg，超出現行歐盟法規標準的2000倍。由於奧地利政府認為此等化學成分對人體健康有嚴重的威脅與影響，因此立刻要求這類產品自賣場下架回收。2001年加拿大在查驗香港李錦記蠔油製品時，亦發現產品含有濃度不低的單氯丙二醇。當時加拿大衛生單位在審慎考量其可能具有致癌風險的疑慮下，要求業者徹底檢討並改善其加工製程，以降低相關商品中單氯丙二醇的殘留含量，但並未因此禁止或限制該類產品持續進口。衛福部食藥署最近幾年定期抽測國產醬油，僅發現水解或混合醬油較易產生該副產物，而傳統釀造醬油則通常不會含有。為保障民眾飲食安全，並與國際規範接軌，訂定單氯丙二醇之最低容許量，積極推動源頭管制及自主管理制度。調查之執行方式係針對業者之生產及品管作業先進行全面瞭解，業者也積極尋求解決的方法。多年來對市售產品抽樣檢驗結果顯示產品皆能合於法規之規定。

二、單氯丙二醇與水解醬油的關係

釀造醬油係以脫脂大豆、黑豆等穀類為原料，經微生物醱酵，將植物性蛋白轉換為胺基酸，亦稱之為生醬汁，再經調味、蒸煮後得之為釀造醬油。水解胺基酸液係採用高濃度鹽酸在高溫下水解黃豆蛋白成胺基酸，蒸煮後過濾之水解胺基酸液，製程大致僅需3至5天。單氯丙二醇形成機制就在於所添加的鹽酸會與殘留於食品原物料中的油脂如甘油與(或)多元醇如丙二醇，因化學作用而生成單氯丙二醇。單氯丙二醇只有發生在水解醬油。因為脫脂大豆仍殘留有少量的油脂(約低於2 %)，在鹽酸水解過程中，被分解為脂肪酸與甘油，化學結構轉變為單氯丙二醇。亦有一些富含碳水化合物的穀物原料食品在經過高溫的熱處理，如烘焙、焙烤，也會伴隨梅納反應而產生許多單氯丙二醇。

鹽酸本身非食品原料或食品添加物，且加工後會主動去除，避免影響食品風味。而且鹽酸成分會隨著酒精揮發掉。經過高溫焙烤而外表焦黃的麵包及餅乾，會因其受到高溫處理而反應生成相當含量的單氯丙二醇，事實上當加熱溫度每升高10℃，食品中的單氯丙二醇會以原來2-3倍的方式大幅增加

三、毒性或對健康之影響與法規限量

單氯丙二醇對人體所引發的不適症狀，大致為反胃、嘔吐及頭痛等，但如果長期暴露於該物質，恐危及腎功能的正常運作。至其他含有單氯丙二醇較高的食物品項，包括修飾澱粉，以及經過焙烤過或使用於釀酒工業上的深色麥芽粉及麥芽萃取液等。

根據聯合國糧農組織及世界衛生組織所成立之食品添加物專家委員會（JECFA）之報告，認為3-MCPD 在體內（in vivo）試驗中不具有顯著的基因毒性潛力的結論。國際致癌性評估委員會(COC)也提出單氯丙二醇不具致癌性的論述，支持該理論的基礎在於3-MCPD對人體的暴露量要較引發惡性腫瘤的無影響劑量值(No observed adverse effect level, NOAEL)要低。事實上現階段3-MCPD的人體暴露量遠低於該NOAEL設定值(1.1 mg/kg bw/day)的1000倍。針對單氯丙二醇長期攝食的人體危害所進行長期調查與全盤檢討，JECFA已將單氯丙二醇之可容忍的每日攝取量(TDI)明確規範為不得超過2 ug/kg bw/day。

衛福部食藥署於2002年訂定醬油中3-MCPD之限量標準為1ppm。2003年起將限量標準更嚴格的調降為0.4ppm。2021年更下修至0.3ppm，違者最高可開罰300萬元。目前國際食品化學物質法典委員會(Food Chemicals Codex)建議3-MCPD在水解蛋白質中之限量為1ppm，這個數值被認為是適當的安全界限。

四、如何降低水解醬油之3-MCPD之含量

降低水解醬油中的3-MCPD含量，主要可以從製程改良與後端處理兩個方向下手：

 (一)最佳化酸水解過程

  這是目前最有效的方法，核心在於減少氯離子與油脂的反應：

  1.降低溫度與時間：嚴格控制鹽酸水解的溫度與加熱時間，避免過度反應。

  2.使用低脂原料：選擇脫脂大豆作為原料，減少油脂成分（甘油）的來源，從根本減少前驅物。

  3.控制酸度：精確計算鹽酸用量，維持適當的酸濃度，減少副產物的生成。

 (二) 鹼處理中和法

在水解完成後，利用化學反應將 3-MCPD 分解：在中和階段加入氫氧化鈉，將 pH 值調升至鹼性（約 pH 8-12），並稍微加熱，可有效促使 3-MCPD 降解，之後再回調至醬油所需的弱酸性。

 (三) 活性碳過濾

物理吸附：利用活性碳的吸附特性，在精製過程中濾除部分的 3-MCPD，同時也能去除異味與雜色。

資料來源:黃錦城博士