陈丽叶

福建省产品质量检验研究院（福州 350002）

酒精度在0.5%vol以上的酒精饮料定义为饮料酒，包括发酵酒、蒸馏酒以及配制酒[1]。据统计，2009年中国生产了706万 t白酒和96万 t葡萄酒。饮料酒因微生物代谢及发酵而含有氨基酸、维生素、矿物元素、低聚糖等营养物质[2]。如果发酵工艺或贮藏条件控制不当，会产生有害污染物氨基甲酸乙酯，对人体健康造成潜在危害。王玲莉等[3]研究饮料酒、发酵面制品、豆制品等发酵食品中氨基甲酸乙酯的暴露评估发现，黄酒中氨基甲酸乙酯的检出率达100%，说明饮料酒EC的污染普遍存在。而且氨基甲酸乙酯被人类膳食摄入的主要来源是饮料酒[4]。国际将氨基甲酸乙酯（Ethyl carbamate，EC）列为2A类致癌物，可诱发啮齿类动物肺癌、淋巴癌、肝癌和皮肤癌等疾病，且乙醇会加大EC的致癌风险[5]。因此，熟悉饮料酒中EC的形成机制，了解国外饮料酒中EC的限量标准，充分认识EC的污染情况、风险评估方法及其现状，不仅对饮料酒中EC的研究提供参考，而且还有助于我国饮料酒中EC限量标准的建立，从而有效保障饮料酒的质量安全。

1 饮料酒中氨基甲酸乙酯的形成机制

1.1 发酵酒中EC的形成

常见的发酵酒主要有黄酒、葡萄酒等。黄酒、葡萄酒中EC的主要前体物质是尿素。尿素少部分是由原料（大米、葡萄等）带入，大部分是由酵母菌代谢精氨酸产生，分泌到细胞外，与乙醇反应生成EC[6]。通过提高原料的精细度、控制发酵酒的贮藏条件、改良酵母菌株、添加酸性尿酶等方式减少尿素的含量，可控制EC的形成[7]。瓜氨酸是葡萄酒中EC的前体物质之一，是乳酸菌在乳酸发酵过程中将原料中精氨酸代谢产生的，由于环境的影响，瓜氨酸转化受阻，在细胞外积累，与乙醇反应生成EC[6]。通过筛选优良菌株，接种至发酵液中降解瓜氨酸，可控制EC形成[8]。

1.2 蒸馏酒中EC的形成

常见的蒸馏酒主要包括白酒、白兰地、威士忌等。蒸馏酒中EC的主要前体物质是氰化物。高粱、木薯、核果等原料中含有生氰糖苷，在高温和酶作用下降解成氢氰酸，经氧化生成氰酸盐，在铜离子的催化下与乙醇反应形成EC[9]。氢氰酸的沸点小于30 ℃，EC的沸点在182～184 ℃之间，二者沸点相差较大，因此在蒸馏过程中，通过掐去酒头酒尾的方式，减少蒸馏酒中EC的含量[10]。严格把关原料，通过去果核的方式减少果酒中氰化物的含量，可控制EC的形成[11]。

2 国内外氨基甲酸乙酯的限量标准

2002年，EC被联合国粮农组织列为重点监控物质，规定其在食品中的含量不得超过25 μg/L[12]。该限量值是对各类食品的笼统规定，缺乏针对性。部分国家已规定饮料酒中EC的最高残留限量，详见表1[13-14]。我国关于EC的风险评估起步晚，监测数据不足，尚未制定国家限量标准。

表1 饮料酒中EC的最高残留限量

3 饮料酒中氨基甲酸乙酯的污染现状

我国在2007年和2009—2011年开展的全国总膳食研究表明2009—2011年我国饮料酒中EC的平均含量为19.8 μg/kg，比2007年（8.5 μg/kg）高1.3倍[15]。饮料酒中EC的污染情况应予以重视。

2010—2011年，中国白酒中EC的平均含量为0.072 mg/kg，均低于加拿大、美国、巴西等国关于蒸馏酒的限量（表1）[16]。2015年，中国黄酒中EC的平均污染水平为232.9 μg/L，高于加拿大、捷克和日本关于清酒的限量（表1）[15]。2017年，源自中国市场的啤酒中EC的平均含量为2.2 μg/kg，EC的污染程度很小[17]。

在不同地区，不同类别的饮料酒中EC的污染水平存在差异。如表2所示，在中国，EC普遍存在于酒类中，检出率在83.6%以上，其中我国部分省市的黄酒更是100%存在EC的污染。黄酒中EC含量高可能与发酵过程中尿素的形成有关。浙江白酒中EC污染水平最高，为72 μg/kg，低于国外蒸馏酒限量（100 μg/L）。香港黄酒中EC污染水平最高，为265 μg/kg，其次是浙江省160 μg/kg，均高于日本清酒限量（100 μg/L）；Chen等[15]对比浙江、江苏、上海、山东、湖南、安徽及福建等7省（市）黄酒中EC含量，浙江黄酒中EC含量较高。新疆葡萄酒中EC污染水平最高，为30.3 μg/L，略高于国外葡萄酒限量（30 μg/L）。可见，EC有待于被我国列为重点监测项目，开展风险评估，建立国家限量标准，指导和控制饮料酒中EC污染。如表2所示，在国外酒类中EC的污染同样存在，检出率在78.2%以上。其中巴西卡沙萨酒中EC平均含量为0.18 mg/L，略高于巴西蒸馏酒限量（150 μg/L）；其余各国饮料酒中EC的污染水平均较小。EC污染水平的差异反映饮料酒的生产、加工、发酵、蒸馏等工艺的不同。

研究饮料酒中EC的含量，有利于探究其形成机制，降低饮料酒中EC污染；此外，也为研究人群中EC的膳食暴露评估提供数据支持。

表2 国内外部分饮料酒中EC的污染水平

4 氨基甲酸乙酯的风险评估

EC的风险评估是研究其生物安全性的基本因素之一。风险评估可确定监测和管理的优先次序，评估风险管理措施的有效性，为制定风险管理决策提供科学依据[32]。有效的政策和标准可控制污染，减少膳食暴露风险。

4.1 饮料酒中氨基甲酸乙酯暴露评估的方法

暴露评估是风险评估的关键环节。膳食暴露评估常采用暴露边界比（MOE）评估EC的基因毒性和致癌的风险，确定风险管理的优先次序。当MOE达到10 000或者更高时，其对人体的健康风险影响较小，无需作为优先采取控制措施的物质因素；反之，MOE越小则致癌风险越大[33-34]。MOE按式（1）计算。

人群膳食暴露量，即EC在饮料酒中的含量与食物消耗量的乘积，与消费者体重的比值。Schlatter等[35]估计EC的每日膳食暴露量不应高于20～80 ng/（kg·bw）。人群膳食暴露量的估计方法有点评估法和概率评估法[36]。点评估法可获得单一的人群膳食暴露量值，如平均人群膳食暴露量等。张顺荣等[37]用点评估法估计从白酒中每日EC摄入量，为47.7 ng/（kg·bw），MOE值为6 289，存在健康风险。概率评估法可获得膳食暴露量的分布及不同暴露量的概率，主要包括简单分布评估法、分层抽样法、随机抽样法和拉丁超立方抽样法[38]。刘爱东等[39]通过简单分布评估法分别对我国5个省（市）各个年龄组居民从黄酒中摄入EC进行估计，18岁以上人群的EC平均暴露量为13.4 ng/（kg·bw），MOE值为22 388，风险较低；饮酒者的EC平均暴露量为427.8 ng/（kg·bw），MOE值为701，存在致癌风险。刘爱东等[16]采用拉丁超立方抽样法，利用Monte Carlo模型计算中国居民白酒中EC膳食暴露量的概率分布，结果表明18岁以上人群中MOE低于10 000的概率约为5%，健康风险较低；但在白酒饮酒者中MOE低于10 000的概率约为45%，健康风险较高，应予以关注。

基准剂量下限值（BMDL）是通过剂量与小鼠肿瘤反应之间的关系来计算。风险评估的关键性研究之一是小鼠致癌性的长期研究。根据美国国家毒理学项目研究，EC的摄入会使小鼠存活率下降，肺泡癌、支气管癌和哈氏腺瘤的发生率明显增加[40]。以致动物肺腺瘤或肺癌为有害效应观察终点，BMDL在0.26～0.51 mg/（kg·bw·d）范围内；而以致动物哈氏腺瘤或癌为有害效应观察终点，则在0.28～0.61 mg/（kg·bw·d）范围内[30]。由于BMD10更接近动物实验中观察到的剂量范围，因此将BMDL10用于MOE的计算[41]。根据联合国粮农组织和世界卫生组织下的食品添加剂联合专家委员会的评估，BMDL10值为0.3 mg/（kg·bw·d）[42]。

MOE法的计算结果是无纲量的，不易解释。采用T25法计算致癌风险，更具描述性[43]。有研究表明，T25值为1.0 mg/（kg·bw·d），人体剂量HT25则通过比例因子6.3计算，为0.16 mg/（kg·bw·d）[5,41]。Lachenmeier等[5]使用T25法计算巴西饮料酒中EC的致癌风险，约为万分之三。T25值是由单个数据点计算出来的，对准确性有一定影响[33]。

饮料酒中EC风险评估存在不确定性。一是饮料酒中EC含量的不确定性。在不同类别、加工方式、贮藏条件的饮料酒中EC含量存在差异[44-45]。即使是同一类型饮料酒，不同的香型之间的EC含量也存在显著差异[37]。二是人类肿瘤、癌症与EC暴露量之间关系的不确定性。目前EC对人体细胞的毒性及作用机理等毒理学研究甚少，对人类肿瘤、癌症与EC暴露量之间关系的流行病学研究较少，基准剂量下限值是通过动物实验得到的，由于物种的差异性和人类的可变性，将动物实验结果应用到人群时存在不确定性[43]。此外，饮料酒中其他活性成分与EC之间的相互作用尚不清楚，导致风险评估的不确定性。

4.2 饮料酒中氨基甲酸乙酯暴露评估的研究现状

2007年，欧洲饮料酒EC的每日膳食摄入量为65 ng/（kg·bw），MOE值为5 000，表明通过饮用酒而接触EC可能会对欧洲人群的健康产生影响[46]。澳大利亚在2007年发布了澳大利亚饮料酒中EC的每日膳食摄入量，为18～378 ng/（kg·bw）（男性）和13～327 ng/（kg·bw）（女性），MOE值为793～23 000[47]。墨西哥饮料酒中EC的平均每日膳食摄入量为6 ng/（kg·bw），MOE值为52 560；若单独以饮酒者为研究对象，MOE值为14 400（每日饮酒25 mL）～2 880（每日饮酒125 mL）[27]。韩国饮料酒中EC的平均每日膳食摄入量为3.25 ng/（kg·bw），MOE值为92 000，表明韩国对EC暴露的风险较低[48]。

2 0 0 9 年，我国开展的第五次全国总膳食研究表明我国每日饮料酒EC的膳食摄入量为8.27 ng/（kg·bw），MOE值为36 297，说明饮料酒中的EC在我国成人膳食暴露的健康风险较低；但是在浙江、江苏、山东、湖南、安徽等黄酒消费量大的省份，黄酒中EC的每日膳食摄入量均远超过欧洲，MOE值均小于5 000，膳食暴露的健康风险相对较高[15]。此外，我国也对白酒、葡萄酒中EC进行风险评估，MOE值分别为37 083和188 000，健康风险相对较低[16,49]。因此，我国急需制定不同类别饮料酒中EC限量标准，针对性地采取措施控制饮料酒中EC的含量。

5 结语和展望

EC为食品加工及贮藏过程中产生的污染物。饮料酒中EC的污染普遍存在，我国黄酒和白酒的膳食暴露风险明显高于其他饮料酒，且暴露边界比低于10 000的情况偶有发生，存在较高的致癌风险。我国在2012年才高度关注饮料酒中氨基甲酸乙酯的污染，目前仍处于积累数据阶段。饮料酒中EC的研究可着重于以下几个方面：一是完善风险评估方法。基于毒理学的机制研究，了解人类膳食摄入相对应的剂量-反应关系，开展关于人类肿瘤风险的流行病学研究，探究乙醇、乙醛和EC在人体相关部位癌症发生率之间的关系，实现科学的风险评估。二是我国应尽快建立各类饮料酒中氨基甲酸乙酯的限量标准，为酒类安全管理提供指导依据。此外，还应该根据饮料酒中EC的形成机制，研究控制饮料酒中氨基甲酸乙酯含量的措施，促进酒产业的可持续发展。