营养与食品卫生学-食品的化学性污染及其预防(3学时)用课件.ppt

第二节 食品的化学性污染及其预防Chemical contamination and prevention in food,农药兽药污染 有毒金属 N-亚硝基化合物多环芳烃 杂环胺 氯丙醇丙烯酰胺 食品容器、包装材料的污染,一、农药残留,（一）概述1.定义 农药（Pesticide）指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其它有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。农药残留（pesticide residue）：由于使用农药残存在环境、生物体和食品中的农药母体、有毒转化物及有关杂质。,2.农药分类按用途分 杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀软体动物剂、杀鼠剂、杀菌剂、除草剂、脱叶剂、植物生长调节剂等按结构分 有机磷、氨基甲酸醋、拟除虫菊醋、有机氯、有机砷、有机汞等,（二）农药污染食品的途径,1.农田施用农药对农作物的直接污染 污染程度影响因素：农药：性质、剂型、施药方式和次数等作物：种类、部位气象条件：,2.农作物从污染环境中吸收农药3.食物链与生物富集 生物间以食物形式进行物质转换和能量传递的连锁关系称为食物链 环境中某些污染物含量在生物体之间沿着食物链逐级增高，使生物体内浓度超过环境中浓度，称为生物富集（放大）作用。,4.其他来源的污染粮库内粮食熏蒸剂的使用饲养场及动物身上施用农药食品贮、运、售过程中受污染事故性污染,（三）食品中常见的农药残留及其毒性,1.有机氯农药1）主要产品 666(C6H6Cl6)、DDT、林丹等 2）性质与残留特点 性质稳定、脂溶性强；半衰期长，蓄积于脂肪和含脂高的组织器官3）毒性 中等毒性，有致癌、致畸作用 透过胎盘乳汁，对胎儿婴儿有毒性。主要靶作用器官：神经系统、肝、肾,(Dichlorodiphenyltrichloroethane),有机氯农药具有广谱、高效、价廉的优点 但残留期长，在人和动物体内蓄积 1983年停止生产DDD,666粉、DDT等,2.有机磷农药,1）主要产品有机磷农药多为磷酸酯类或硫代磷酸酯：敌敌畏、敌百虫、乐果、马拉硫磷、对硫磷（1605）、内吸磷（1059）等。目前我国使用的主要农药,2）性质与残留特点油状液体，淡黄色至棕色，大蒜味，不溶于水，溶于有机溶剂及油脂 化学性质不稳定，易分解 在食品中残留时间一般不长，且在食品的洗涤、烹调等加工过程中不同程度的消减,3)毒性 神经毒中毒机理：抑制胆碱酯酶活性，造成乙酰胆碱大量积聚，胆碱能神经功能紊乱。胸廓紧张、流涎、流泪、出汗、心动过缓和瞳孔缩 小，严重者缺氧和窒息死亡。敌百虫、乐果、马拉硫磷等有迟发性神经毒作用。中毒症状消失后714d又出现周围神经炎、精神障碍。,3.氨基甲酸酯类1）主要产品西维因、杀灭威、速灭威、叶蝉散2）性质与残留特点 易分解，在食品中残留量低3）毒性中毒机理：胆碱酯酶活力的可逆性抑制中毒症状消失快，无迟发性神经毒性,西维因,6.其他拟除虫菊酯 溴氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯等（含卤族元素）溶于各种有机溶剂，在水中的溶解度低。多数品种在碱性条件下易分解有机汞及无机砷 西力生、赛力散等，我国禁止使用,令人触目惊心的农药,目前全国农药使用量大约为100万吨左右，真正利用率仅10一20%，其余进入环境。许多农民由于缺少环保知识，施用农药的技术不过关，因此农药事故屡有发生。,可怕的农药中毒事件,农药事故全世界每年约有300万中毒患者，在美国每年高达3一4万人，我国每年也有上万人甚至10万人以上。,（四)控制食品中农药残留的措施,1 加强对农药生产、经营的管理 农药登记、农药生产许可2 安全、合理的使用农药 规定农药品种使用范围、最高使用量、最多使用次数、安全间隔期。安全间隔期：农药安全使用标准规定的最后一次施药距收获期的天数。,3制订和严格执行食品中农药残留限量标准 GB 2763-2016 食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量（2017-6-18实施）4制订适合我国的农药政策，开发新产品。5加强宣教等,（一）基本概念兽药：指用于预防、治疗、诊断畜禽等动物疾病，有目的地调节其生理机能，并规定作用、用途、用法、用量的物质（含饲料药物添加剂）。包括：血清、菌（疫）苗、诊断液等生物制品；兽用中药材、中成药、化学原料药及其制剂；抗生素、生化药品、放射性药品,二、兽药残留,兽药残留（residues of veterinary drugs）指动物用药后，任何可食动物源性产品中所含有的原型药物或/和其代谢产物，以及与兽药有关杂质的残留。休药期（Withdrawal period）：又称停药期。食品动物从停止给药至允许被屠宰或其产品（如乳、蛋）被允许上市的间隔时间。,（二）兽药残留污染的主要问题,1不遵守休药期有关规定（屠前用药）2不正确使用兽药和滥用兽药，使用未经批准的药物 克伦特罗（瘦肉精）喹乙醇3饲料或加工过程受到兽药污染或运送出现错误。（如出口虾仁中检出氯霉素事件）,（三）常用畜药与安全问题,1.抗生素类 氯霉素可导致人的再生障碍性贫血，禁用。2.磺胺类：磺胺嘧啶、磺胺甲基嘧啶等 过敏；长期暴露于高剂量,能破坏人的造血系统造成溶血性贫血症,粒细胞缺乏 症,血小板减少症等，允许使用但有最高残留限量规定的药物3.呋喃类：有三致作用 禁用。呋喃西林等4.激素与其他生长促进剂：禁用。已烯雌酚、克仑特罗,兽药残留对人体健康的危害,1.毒性作用2.过敏反应和变态反应3.细菌耐药性4.菌群失调5.“三致”作用6.激素的副作用：使正常人的生理功能发生紊乱。,（四）兽药残留的控制,1.加强对兽药生产和经营的管理 兽药管理条例，经农业部批准。2.安全合理使用兽药 严格遵守有关标准和规定的用法、用量和休药期3.制定和严格执行食品中兽药残留限量标准 动物性食品中兽药最高残留限量4.制定适合我国兽药政策,三.有毒金属对食品的污染及其预防,（一）概述1.污染食品途径：1）自然环境中的高本底 2）农用化学物质使用3）工业三废排放4）食品器械、管道、容器、食品添加剂,2有害金属毒作用特点：1）毒性与存在形式，共存营养成分等有关金属元素的存在形式 有机汞毒性 无机汞，甲基汞毒性最大 食物营养成分 Cr6+VC还原 Cr3+元素间相互作用 Se减少Pb、Cd、Hg毒作用（形成络合物）Zn/Cd 比大，减少Cd中毒（Zn争夺金属硫蛋白）,2）蓄积性强：多数在体内蓄积，半衰期一般较长。通过食物链生物富集放大作用在生物及人体达到很高的浓度3）毒作用机理与体内酶有关，与巯基结合,（二）几种主要有害金属对食品的污染及毒性（自学为主）,1.汞（Hg）1）来源及主要污染的食品含汞废水的排放（污染农田、水体）含汞农药的使用：醋酸苯汞、氯化乙基汞 无机汞 厌氧菌 甲基汞。主要污染水产品、水稻、蘑菇,2）食品中汞对人体危害 甲基汞在体内半衰期平均为70d，可蓄积与巯基结合，干扰蛋白质和酶的生化功能 中枢神经系统的损害（靶器官）急性中毒 慢性中毒 如水俣病 致畸 透过胎盘，影响胎儿发育。,3）食品中汞的允许限量 鱼和其他水产品（甲基汞）0.5mg/kg；肉、蛋 0.05mg/kg 粮食 0.02mg/kg 蔬菜、水果、薯类、牛奶 0.01mg/kg（总汞）,3.镉（Cadmium）对食品污染,1）来源及主要污染的食品含镉“三废”污染食品容器和包装材料 主要污染水产品、蔬菜、谷类、肉类及食用油脂,2）毒性：半衰期1631年，蓄积作用强，主要蓄积于肾（靶器官）。抑制巯基酶活性 主要损害肾、骨骼和消化器官 肾脏：肾小管损害、重吸收障碍 骨骼：骨钙析出、骨质疏松。急性中毒 慢性中毒 如痛痛病 三致,3.食品中镉的允许量大米 0.2 mg/kg 面粉、肉、鱼 0.1 mg/kg 杂粮、蔬菜 蛋 0.05 mg/kg,3.铅（Pb）,1）食品污染途径食品容器、包装材料、管道、设备工业三废 含铅农药、添加剂、油漆、颜料 污染各种食品,慈姑对铅等重金属具有较强的吸收、积累能力,2）毒性半衰期较长，可在体内蓄积主要损害神经系统、造血系统和肾脏 急性中毒：口内金属味、恶心、呕吐、便秘、腹绞痛、头痛、头晕、皮肤苍白等。,慢性中毒A神经系统 神经衰弱征候群；围神经炎；铅中毒性脑病B消化系统 纳差、恶心、腹胀、腹泻或便秘、腹隐痛、腹绞痛；齿龈边缘铅线C.血液系统 血红蛋白合成受抑、贫血D.其他 肝肾损害、妇女月经失调、流产,3）食品中铅的允许限量粮食、薯类 0.2 mg/kg 豆类 0.2 mg/kg 蔬菜、小水果、蛋类 0.2 mg/kg 肉类、鱼虾类 0.5 mg/kg 鲜奶 0.05 mg/kg,4.砷（Arsenic）,1）来源及污染食品含砷农药工业三废食品添加剂及原辅材料 污染食品广泛,2）毒性影响砷对人体毒性的因素：溶解性高的毒性大于溶解性低的无机砷大于有机砷毒性 As3+As5+其他,砷在体内有强蓄积性 可与酶蛋白巯基结合急性中毒：主要为胃肠炎症状，严重可致中枢神经系统麻痹而死亡；慢性中毒：主要表现为神经衰弱征候群，皮肤色素异常着色，皮肤过度角化和末梢神经炎。“黑脚病”无机砷可引起“三致”作用。,）.标准,砷的允许限量为：水产动物及其制品（以无机砷计）0.5 mg/kg；鱼类及其制品（以无机砷计）0.1 mg/kg；其他食品如蔬菜、肉类、谷物及其制品、乳粉、糖果（以总砷计）0.5 mg/kg。,（三）食品中重金属污染的控制,减少有毒金属污染食品的主要措施有：(1)加强农用化学物质的管理。(2)限制使用含砷、含铅等金属的食品加工用具、管道、容器和包装材料，以及含有此类重金属的添加剂和各种原材料。(3)减少环境污染。(4)加强食品卫生监督管理。GB 2762-2017 食品安全国家标准 食品中污染物限量（2017-9-17实施）,合理膳食预防有毒金属中毒,1）对维生素 C的需求 维生素 C对于预防铅中毒有较好的效果。长期接触铅时，可能引起体内维生素 C的缺乏，因为铅可以促进维生素 C的氧化，而且这一过程是不可逆的，因此给予铅中毒者大量的维生素 C可以延缓中毒症状的出现或使症状减轻。2）钙、铁、锌等元素 因这些金属元素同为二价金属元素，在体内代谢过程中会有竞争作用，增加这些元素的供给能减少铅、镉等的吸收与积蓄.,3）优质蛋白质 蛋白质可与有毒金属结合成可溶性络合物，促进铅从尿中排出。4）脂肪 脂肪不宜过多，因为脂肪可促进铅在小肠内的吸收。5）高膳食纤维、果胶等天然高分子物质,脱脂奶粉 刺梨 刺梨属于蔷薇科植物，为多年生灌木，含有非常丰富的营养物质、11种维生素，其中维生素C含量高达2000g/100g，远远超过其它水果和蔬菜，还含有人体所需的矿物质、糖、蛋白质及超氧化物歧化酶等。动物肝脏或者动物的血 锌主要是吃一些海产品，比如说牡蛎，还有动物性的食物,例如：,枸杞 枸杞子含有丰富的氨基酸、微量元素及硫胺素抑制物。特别是钙铁锌硒等物质。魔芋 魔芋成分中葡甘聚糖，是一种难以被人体消化吸收的膳食纤维。体外研究表明，葡甘聚糖与铅有较强的特异性结合能力。,四、N亚硝基化合物污染及其预防（一）基本结构及理化性质,N 一亚硝胺,N 一亚硝酰胺,前体：胺类、硝酸盐、亚硝酸盐,（二）前体,1.亚硝酸盐的食物来源,含大量硝酸盐的蔬菜：如莴苣、菠菜、芹菜、甜菜等，在室温下存放经酶及细菌作用，硝酸盐还原为亚硝酸盐。腌制蔬菜：如咸菜，酸泡菜，由于硝酸盐还原菌的作用，可将硝酸盐转变为亚硝酸盐，腌制一周后，亚硝酸盐含量增加，在第1 4天左右达到高峰，在10以下可持续三周。,肉制品的发色剂 工业废盐即粗盐（含有硝酸钠、亚硝酸钠）充当食盐土壤中缺钼、锰等影响植物代谢，抑制含氮物质硝酸盐的同化作用，会造成植物体内硝酸盐的大量蓄积,2.胺类食物来源,蛋白质氨基酸磷脂,（三）食品中亚硝胺食品中亚硝胺含量排序：油煎咸肉、虾皮、咸鱼、腌菜含量最高。咸肉、腊肉、香肠、火腿含量次之。酱油、腐乳、啤酒含量再次之。（具体见P338 表8-6）,（四）亚硝胺的体内合成,人体能合成一定量的N亚硝基化合物PH3的酸性环境中合成亚硝胺的反应较强胃可能是人体合成亚硝胺的主要场所唾液和膀胱内也能合成一定量亚硝胺,（五）危害,急性毒性：差异较大（表8-5）肝脏三致 致癌：亚硝胺 烷基偶氮羟基化合物 亚硝酰胺（直接致癌物）致畸：致突变性：与人类的胃癌、食管癌（我国河南林州食物及水中含量较高）、肝癌、结直肠癌有关,（六）预防措施,1.改进食品加工方法 利用烟液或烟发生器产生的冷烟取代燃烧木材烟熏剂，腌肉及鱼制品。控制食品加工中硝酸盐或亚硝酸盐用量。少食用烟熏、油炸、烘烤 的食品2.阻断食品中亚硝胺合成 VitC、VitE及某些还原物质(谷胱甘肽等)，大多含有羟基功能基团，能使亚硝酸盐被还原为NO，阻断亚硝胺的合成。多吃新鲜蔬菜、水果，增加膳食中的维生素以提高亚硝胺阻断剂的摄入量,3.防止食物霉变或被其他微生物污染。4.推广钼肥 例如果林增施钼肥后，降低了硝酸盐的含量，植物中维生素C可增加25。5.制定、执行标准，加强监测 GB 2762-2012 GB 2762-2017 食品安全国家标准 食品中污染物限量（2017-9-17实施）,五.多环芳族化合物污染及预防,苯并（a）芘 1.结构与理化性质,2.对食品的污染1）烹调加工食品过程中直接受污染2）食品中蛋白质，脂肪在高温情况下热解热聚形成3）环境中苯丙a芘污染食品：机油、包装材料污染，柏油路上晒粮食，工业三废等4）其他 植物、微生物可少量合成,3.危害,致癌性 动物：可诱发胃，食管，肠肿瘤等 人类：与消化道癌症高发有关 在体内经代谢活化为多环芳烃环氧化物(7,8二醇9,10环氧化物)，与和蛋白质大分子结合而呈现致癌作用。,4.预防措施1）防止污染、改进食品加工方式.2）采取去毒措施（紫外线照射或日晒，活性炭吸附）3）制定食品中允许含量标准，并加强食品 卫生监督,包括胺基咪唑氮杂芳烃和胺基咔啉类。1.来源 动物性食品高温烹调是杂环胺的主要来源。影响因素：烹调方式、温度、时间、食物成分（肉类食品中的氨基酸、肌酸或肌酸酐含量、水份）,六、杂环胺类化合物污染及其预防,2.危害 致癌性 致突变性3.防止措施1）改进烹调加工方法2）增加蔬菜水果的摄入量3）建立和完善杂环胺的限量标准及检测方法,七、氯丙醇污染及其预防,结构与理化性质,3-MCPD 2-MCPD 1,3-DCP 2,3-DCP,（二）食品中来源：水解植物蛋白（hydrolysed vegetable protein，HVP）,（三）毒性,1.一般毒性：肝、肾毒性，氧化损伤2.生殖毒性：影响精子数量和活性等3.神经毒性：脑干对称性损伤4.遗传毒性：5.致癌性:动物致癌,八、丙烯酰胺污染及其预防,2002年瑞典国家食品管理局公布一些高温油炸和焙烤的淀粉类食品中含有丙烯酰胺(acrylamide,AA)2005年，WHO和FAO呼吁世界各国采取措施减少AA带来危害2005年9月，我国卫生部公布食品中氯丙酰胺危险性评估报告，提醒人们改变食用油炸和高脂肪食品为主的饮食习惯,化学结构：CH=CHCONH2 毒性：神经毒性、生殖毒性，能够引起实验动物的多处肿瘤，（人类可能致癌物）产生机理：AA主要由天门冬氨酸与还原性糖在高温加热的过程中发生美拉德反应(Maillard reaction)生成食品种类、加工方式、温度、时间均影响AA含量肉类食品和家禽的含量较低生的和普通蒸煮的食品很少检测到蔬菜和水果中的含量在检测限(30g/kg)以下,1.注意烹调方法2.探索降低加工食品中AA含量的方法和途径3.建立标准？，加强监督,预防措施,九、包装材料污染及其预防,分类与卫生问题1）竹、木、纸、布等传统材质的主要特点是表面不光滑，质地疏松、渗水性强，因而增加了微生物污染的机会。2）金属、搪瓷、陶瓷：质地坚硬，表面光滑、不渗水，主要是有害金属渗出。3）高分子化合物：单体、添加剂、低聚合物,包装材料的溶出物是影响食品安全卫生的关键,包装材料安全监管：法律法规体系食品包装容器及材料生产企业通用良好操作规范GB/T23887 GB9685食品容器包装材料用添加剂使用卫生标准 最大使用量，最大残留量及特定迁移量 生产许可证，产品合格证，“QS”,第三节 食品的物理性污染及其预防（自学）,污染食品的杂物食品的放射性污染物,小结,1.基本概念：农药残留、兽药残留、安全间隔期、休药期。2.食品中农药兽药残留的毒性及控制？2.N-亚硝基化合物的毒性、食物来源及预防措施3.苯并（a）芘的毒性、食物来源及预防措施？4.各类包装材料的卫生问题5.其他 强调的知识点（如有害元素中毒特征、苯并（a）芘、氯丙醇、丙烯酰胺来源，毒性与预防等）,谢谢!,