烘豆時產生的丙烯醯胺會危害人體健康嗎？
撰文／王皓暐 圖片來源／ Pexels
經過咖啡店時， 撲鼻而來的烘豆香是如此迷人，不過烘焙過程中的高溫讓咖啡豆產生漂亮的色澤及香味之外，也可能產生其他物質如丙烯醯胺，我們需要擔心它嗎？
丙烯醯胺是什麼？
在攝氏120 度加熱過程中，胺基酸（天門冬醯胺）與還原糖（葡萄糖、果糖、半乳糖）產生梅納反應（也稱為食物褐變），而在食品中形成丙烯醯胺(1)。咖啡豆在烘焙過程中，也會造成梅納反應，產生所需的物理化學和感官特性，例如風味、香氣和顏色，但也會因此產生丙烯醯胺(2)。
很多食物都有丙烯醯胺
丙烯醯胺主要存在於各種富含碳水化合物的熟食和油炸食品，特別是薯片、麵包、早餐麥片和咖啡。根據20多個國家／地區監測的飲食習慣，歐洲人平均每日丙烯醯胺攝入量為0.14至1.31微克／公斤體重(3)，美國攝取量也差不多（0.43-1.1 微克／公斤體重）(4)。在成人中依各國飲食習慣不同(3,4)，咖啡對丙烯醯胺攝入量的貢獻範圍為9%到29%，在烘焙食品或薯片上則達38%到60%。
丙烯醯胺的風險還不明確
因為高劑量丙烯醯胺對囓齒動物可能致癌，以及它在人類食品中的存在和潛在影響，國際癌症研究機構 (IARC) 將丙烯醯胺歸類為可能對人類致癌的物質（2A 組；(5)）。根據這一科學觀點，關於油炸馬鈴薯、烘焙和咖啡產品等各種熟食中允許的丙烯醯胺水平的全球立法變得越來越嚴格（ 歐盟委員會，2017 年）。在歐洲，(EU)2017/2158 定義了食品中丙烯醯胺的相關限量。關於烘焙咖啡，食品經營者應採取緩解措施，以確保丙烯醯胺的最低形成量低於400微克／公斤的標準。
但丙烯醯胺的致癌潛力主要基於囓齒動物暴露於高劑量後的研究，而沒有來自人類流行病學研究的結論支持。雖然在大鼠中進行了兩項慢性致癌性研究，使用了相當於人類平均暴露量20到5000倍的高劑量(6,7)。相比之下，在30週內服用較低劑量的丙烯醯胺，更接近人類攝入的劑量，對大鼠的健康沒有任何明顯的影響(8)。而且對歐洲人群癌症病例對照研究的回顧分析，未發現食用含丙烯醯胺的食物或飲料與不同部位癌症發病率之間存在任何因果關係(9)，可以說丙烯醯胺的風險目前並不明確。
咖啡與丙烯醯胺的矛盾
大多數關於長期攝取咖啡對癌症影響的研究，得出的結論是攝入咖啡不會增加大多數癌症的風險，如咖啡與患乳腺癌、肺癌、膀胱癌、胰腺癌或前列腺癌的風險之間沒有因果關係，甚至會降低某些部位患癌症的風險，例如肝臟、卵巢、甲狀腺、子宮內膜、胃腸道和皮膚黑色素瘤。美國癌症協會在其指南中也指出，咖啡可降低皮膚癌、口腔癌和咽喉癌的風險，還可能降低肝癌和子宮內膜癌的風險 (10)。因此，2016年國際癌症研究機構(IARC) 的專家小組重新評估了咖啡攝入量對癌症發病率的影響，在審查了1000多項人類和動物研究後得出結論，沒有證據支持喝咖啡的總體致癌性，並將咖啡歸入第3 組，即「不可歸類為對人類的致癌性」(11)。就算含有丙烯醯胺，也不影響咖啡對人體有益的事實。
降低丙烯醯胺的方法
雖然咖啡對人體沒有危害，但歐盟越來越嚴格的規範讓大家不得不思考如何降低丙烯醯胺的含量。有學者就整理了一些做法(12)：
1、優先選擇阿拉比卡勝過羅布斯塔
控制咖啡中丙烯醯胺含量的策略之一是豆種的選擇。在相同的烘焙條件下，羅布斯塔種的丙烯醯胺含量高於阿拉比卡，因為其天門冬醯胺含量更高，天門冬醯胺是丙烯醯胺的主要前驅物(13)。
2、將烘焙程度提高
烘焙過程被認為是咖啡中丙烯醯胺形成的主要原因；根據所採用的時間和溫度條件，應用的烘焙度可以從淺到深。一般來說， 烘焙程度取決於不同國家的習慣和消費者的喜好： 南歐消費者更喜歡中深至深烘焙的咖啡， 相反， 北歐和美國的消費者更喜歡淺烘焙度(14)。許多學者報告說，在烘焙的第一階段（在輕度和中度烘焙度之間），丙烯醯胺的形成率達到最大值並在之後下降(13,15,16)。圖02 呈現了丙烯醯胺在咖啡豆種以及烘焙度的變化(17)。
3. 萃取時間縮短
丙烯醯胺是水溶性物質，降低萃取時間可以有效減少濃度。科學家分析了通過不同沖煮系統獲得咖啡中的丙烯醯胺(12)。發現與其他測試的沖煮系統相比(100%)，使用濃縮咖啡方法導致較低的丙烯醯胺萃取率(75%)。
降低丙烯醯胺
讓抗氧化活性也降低
雖然存在丙烯醯胺， 咖啡還是具有顯著抗氧化特性以及豐富的生物活性化合物。前面提到隨著烘焙度增加，可以降低丙烯醯胺的含量，但許多研究發現中度烘焙咖啡的抗氧化能力增加，而深度烘焙咖啡的抗氧化能力降低(18,19)。研究也發現咖啡因、綠原酸、葫蘆巴鹼是與抗氧化活性相關的咖啡化合物，其含量受烘焙過程的影響(20,21,22)。這些化合物具有多種健康益處，它們在預防癌症和心血管疾病等慢性疾病方面的作用已被大量研究。
2020年義大利的研究表明(17)，抗氧化活性與丙烯醯胺含量有顯著相關性。在早期烘焙期間，丙烯醯胺和抗氧化活性均顯著增加，代表梅納反應與抗氧化化合物的形成之間存在密切關係，但是烘焙後期丙烯醯胺和抗氧化活性均出現降低。因此，為了減少產品中的丙烯醯胺而改變烘焙條件，也可能導致有益的活性化合物最終含量減少。
丙烯醯胺對於致癌的風險還不明確，儘管咖啡中存在丙烯醯胺，但咖啡對於身體健康的幫助是不爭的事實，咖啡中含有很多對身體有益的活性成分，或許抵銷了丙烯醯胺對身體造成的危害。為了降低丙烯醯胺，可能影響咖啡的風味以及對身體的好處，在訂定丙烯醯胺的規範時，或許可以考量不同的攝入途徑有不同的風險。台灣的食藥署考量民眾攝取狀況與歐洲不同，因此並未跟進歐盟的規範。最後請大家放心飲用咖啡，適量攝取咖啡已經有大量的研究證實安全性！
文章出處：Vol.33《那一年，我們一起追的烘豆機》
