复旦大学营养与食品卫生学课件07食品污染及其预防

1、第七章 食品污染及其预防 概 述定义：食品污染（food contamination）是指有毒有害物质在食品的种植、养殖、生产、加工、贮存、运输、销售、烹调直至餐桌的各个环节中，进入到食物中，造成食品的营养和或感官性状发生改变，并可能对人体健康造成危害。概 述分类： 生物性污染 化学性污染 物理性污染 危害：第一节 食品的微生物污染及其预防一、食品微生物污染的来源及其途径1.原料污染； 2.生产加工、运输、贮藏、销售过程中的污染；3.从业人员的污染； 4.烹调加工过程中污染。 二、食品中微生物生长的条件食品的基本特性 营养成分 水分 Aw pH值 渗透压 食品的环境条件 温度气体湿度等 三、食

2、品的细菌污染（一）常见的食品细菌（二）食品中的细菌菌相及其食品卫生学意义1.细菌菌相2.优势菌 3.食品卫生学意义（三）评价食品卫生质量的细菌污染指标与食品卫生学意义 1食品中菌落总数及其食品卫生学意义 2大肠菌群及其食品卫生学意义 四、霉菌与霉菌毒素对食品的污染及其预防（一）霉菌与霉菌毒素概述1霉菌产毒的特点 2霉菌产毒的条件 基质、水分 、湿度 、温度 、通风情况 3主要产毒霉菌及主要霉菌毒素 （二）黄曲霉毒素1化学结构及性质 2产毒条件和对食品的污染 3代谢途径与代谢产物 4毒性 5预防措施 食品防霉去除毒素 制定食品中AF限量标准 其他毒素：（三）镰刀菌毒素1.单端孢霉烯族化合物 2.

3、玉米赤霉烯酮 3.丁烯酸内酯 4.伏马菌素 5.对镰刀菌毒素毒素污染的预防措施（四）赭曲霉毒素（五）展青霉素五、食品的腐败变质食品腐败变质（foodspoilage）是指食品在微生物为主的各种因素作用下，造成其原有化学性质或物理性质发生变化，降低或失去其营养价值和商品价值的过程。（一）食品腐败变质的原因和条件1.食品本身的组成和性质 2.微生物 3.环境因素 （二）食品腐败变质的化学过程1.食物中蛋白质的分解 2.食品中脂肪的酸败 3.碳水化合物的分解 （三）食品腐败变质的鉴定指标1.感官鉴定 2.化学鉴定 3.物理指标4.微生物指标 （四）食品腐败变质的卫生学意义与处理原则六、防止食品腐败变

4、质的措施（一）食品的低温保藏 冷藏、冷冻保藏 （二）食品的加热杀菌保藏 巴氏消毒法、加压杀菌、超高温瞬时杀菌 （三）食品的高渗保藏 盐腌法、糖渍法、 提高酸度（四）食品的干燥脱水保藏（五）食品的防腐剂保藏 （六）食品辐照保藏第二节 食品的化学性污染及其预防 农药和兽药的残留及其预防 有毒金属污染及其预防N-亚硝基化合物污染及其预防多环芳烃类化合物污染及其预防杂环胺类化合物污染及其预防其他第二节 食品的化学性污染及其预防 一、农药和兽药的残留及其预防 农 药 (pesticide)是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草、和其他有害生物，以及有目的的调节植物、昆虫生长的化学合成或来源

5、于生物、其他天然物质的一种或几种物质的混合物及其制剂。利估计每年因使用农药而挽回的损失相当于农业总产值的20%70%分 类按用途杀(昆)虫剂insecticide杀(真)菌剂fungicide除草剂herbicide杀线虫剂杀螨剂杀鼠剂落叶剂植物生长调节剂昆虫不育剂按化学组成和结构有机磷氨基甲酸酯拟除虫菊酯有机氯有机砷有机汞有机硫取代苯有机杂环苯氧羧酸按半数致死量 (经口LD50, PPM)剧毒, 5高毒, 550中等毒, 50500低毒, 500农药残留 (pesticide residues)任何由于使用农药而在食品、农产品和动物饲料中出现的特定物质、包括农药本身的残留及被认为具有毒理学意

6、义的农药衍生物按农药的残留特性和在环境中的半衰期分为高残留农药：有机氯农药中等残留农药低残留农药有机氯农药杀虫剂：DDT、六六六、氯丹、七氯、艾氏剂杀螨剂：三氯杀螨砜、三氯杀螨醇杀菌剂：五氯硝基苯、百菌清、道丰宁蒸气压低，挥发性小，使用后消失缓慢脂溶性强，水中溶解度低氯苯架构稳定，不易为体内酶降解，在生物体内消失缓慢土壤微生物作用的产物，也象亲体一样存在着残留毒性生物富集斯德哥尔摩公约农药急性中毒是急性化学性食物中毒中最常见的种类台湾中毒物质：有机磷杀虫剂(23.3%) 、嘉磷塞异丙胺盐除草剂(15.4%)、百草枯除草剂(11.9%) 、拟除虫菊酯类杀虫剂(11.6%) 、氨基甲酸酯类杀虫剂(

7、6.7%)中毒途径：口服(79.2%)，吸入(13.3%)中毒原因：自杀(66.7%)，职业中毒(13.6%)中毒死亡率约14.5%有机磷农药急性中毒有机磷杀虫剂是我国使用量最大的农药常见杀虫剂剧毒：甲胺磷、对硫磷、内吸磷高毒：敌敌畏、甲基1059低毒：敌百虫、乐果、马拉硫磷、杀螟松在自然界中易降解不易残留，生物蓄积性较低神经毒物和胆碱酯酶相结合后抑制其活性乙酰胆碱蓄积胆碱能神经过度兴奋潜伏期通常2h以内拟除虫菊酯类农药仿生合成的杀虫剂高效、中等毒或低毒低残留易降解：光解缺点：高抗药性急性中毒，神经系统症状：流涎、共济失调、痉挛无胆碱酯酶抑制作用机制：干扰神经细胞膜钠离子通道功能，使神经传导受

8、阻氨基甲酸酯类农药常用农药杀虫剂：涕灭威、克百威、西维因除草剂：禾大壮、哌草丹、丁草特特点：药效快，选择性高，易被土壤微生物降解，不易蓄积中毒：胆碱酯酶抑制作用，与有机磷农药相比可逆性相对较好，且尚未观察到迟发性神经毒作用在弱酸条件下可与亚硝酸盐生成亚硝胺致癌农药中毒预防管理层面农药管理条例农药登记毒理学实验方法食品安全性毒理学评价程序农药安全使用标准农药合理使用准则农药残留限量国家标准和分析标准开发新品种生物性农药（微生物农药）昆虫激素溶菌酶拒食剂不育剂物理性防治家庭果蔬去除农药方法浸泡水洗：去除水溶性的农药果蔬清洗剂碱水浸泡：有机磷杀虫剂在碱性环境下分解迅速，一般500ml水中加碱510g

9、去皮加热：氨基甲酸酯类杀虫剂随着温度升高，可加快分解兽药 (animal drug residues)兽药是指预防、治疗、诊断动物疾病或有目的地调节动物生理机能的物质兽药残留是指动物产品的任何可食部分所含兽药的母体化合物和(或)其代谢物，以及与兽药有关杂质的残留抗生素类驱肠虫类生长促进剂镇静剂类抗原虫药类灭锥虫药类受体阻断剂受体兴奋剂盐酸克伦特罗急性中毒2001年11月，广东省河源市，484人中毒2006年9月，上海市，336人中毒2011年3月，河南双汇火腿肠“瘦肉精”事件目前“瘦肉精”急性中毒报道仅见于盐酸克伦特罗盐酸克伦特罗中毒特征急性毒性中等毒性肌肉振颤、心动过速、心悸、强直性阵挛性抽

10、搐 、头痛、头晕、恶心、呕吐对于高血压、心脏病、糖尿病等中老年慢性病患者的威胁较大慢性毒性心率、呼吸加快心肌损伤肝脏受损二.有毒金属污染及其预防 铅镉砷汞3个明显特点半衰期特别长，一般均以年记，短则几年，长则几十年，容易造成生物蓄积以铅为例，血铅和组织铅2530天，但骨铅则长达310年，且随着年龄增大，半衰期有延长趋势不能被生物降解而消除食物链的逐级放大作用铅的主要环境污染途径工业三废：废水、废气、废渣含铅蓄电池汽油防爆剂（四乙基铅）油漆涂料铅的健康危害铅中毒性痛风干扰嘌呤核苷酸的代谢，导致尿酸升高古代帝王“丹丸”暴病致死消化系统：一般消化道症状或腹绞痛血液系统：溶血、贫血，干扰红细胞代谢神经

11、系统：-氨基- 酮戊酸(ALA)，-氨基丁酸(GABA)金属铅2B类致癌物，无机铅铅和儿童智力发育镉污染在自然界中多以硫镉形式广泛存在，并常与锌、铅、铜、锰等矿共存，地壳中含镉量约为5g/g用途很广在塑料、颜料、试剂等生产中，多用镉做原料或催化剂由于镉能抗腐和抗磨，可用作金属的保护层，是不锈钢、电镀、镉光电管、雷达、电视机荧光屏等的重要原料镉污染来源主要是铅、锌、铜的矿山和冶炼厂的废水、尘埃和废渣，以及电镀、电池、颜料、涂料工业的废水等镉的健康危害进入体内的镉与血红蛋白结合,一部分与蛋白巯基(-SH)结合,随血液输送到内脏,蓄积在肝脏和肾脏中,导致镉中毒证据相对明确三大危害肾功能损伤、骨骼损伤

12、、前列腺癌证据相对缺乏的可能危害内分泌干扰作用：糖尿病动脉硬化环境砷污染的来源 天然环境中的砷含砷矿藏及其它有色金属矿藏（往往有砷伴生）附近的地下水中含As量很高（井水、温泉）砷污染的来源含砷地下水（饮水）含砷煤的燃烧污染空气和食品 （吸入或食入）含砷金属的开采和冶炼 含砷农药、防腐剂、除锈剂等使用砷对人体危害 急性中毒误食或投毒As2O3 或吸入AsH3引起特征是胃肠道重度损伤、心脏功能失常、肾衰竭腹疼、腹泻、恶心呕吐、米汤样大便、脱水等头晕、头痛、心悸等全身青铜色，七窍出血，尿毒症可在24小时内死亡 慢性中毒 原因：急性亚急性中毒迁延而来或长期低剂量连续摄入引起症状：主为末梢神经炎症状和皮

13、肤改变末梢神经炎症状蚁走感，四肢感觉障碍，疼痛，行走困难，肌肉萎缩皮肤及头发改变皮肤色素高度沉着，弥漫的灰黑色或深褐色斑点手掌和脚趾的皮肤高度角化，皲裂，溃疡经久不愈（砷疮），可转成皮肤癌下肢皮肤变黑，产生坏疽“黑脚病”头发变脆脱落环境中汞污染主要来源工业用汞： 工业用途在3000种以上(工业含汞废水的排放是环境中汞污染主要来源) 采矿业：汞矿的开采和冶炼；化学工业：作为催化剂用于有机物聚合、氢化、脱氢、氧化、氯化等；电子工业：用汞联接电路，制造开关和电池；仪表制造业：温度计、压力计、比重计等；冶金工业：汞齐法摄取贵金属。农业用汞 用作杀虫剂、杀菌剂、防霉剂和选种剂等。医院汞污染口腔科用汞合金

14、补牙；升汞作用消毒剂；破碎的温度计、压力计等。甲基汞主要损害中枢神经系统成人：大脑皮层的运动区、感觉区、视觉区、听觉区小脑胎儿损害几乎遍及全脑 汞对人体危害三.N-亚硝基化合物污染及其预防 来源与形成由硝酸盐到亚硝酸盐天然食物亚硝酸盐含量多低于1mg/kg食物及环境中酶、细菌的作用室温保存、酸菜、泡菜、咸菜制作中，硝酸盐大幅度下降，亚硝酸盐大幅度上升低温、密闭、无菌保存时，亚硝酸盐含量上升不明显来源与形成硝酸盐、亚硝酸盐常人为加入到动物类制品中作为添加剂硝酸盐用于腌制食物：传统作为发色剂（护色剂）亚硝酸盐 亚硝酸 亚硝基亚硝基肌红蛋白亚硝基肌红蛋白（NO-Mb）呈鲜红色作为防腐剂明显抑制肉毒梭

15、菌的生长，防止肉毒毒素的产生使食品具有独特的风味腊味、咸鱼、香肠亚硝化反应 NaNO2 +HCLHNO2+NaCl2HNO2 N2O2+H2ON-亚硝基化合物的前体物：亚硝酸盐、硝酸盐、胺类、酰胺类、氨基甲酸乙酯、胍类+ N2O2 + HNO2R1R2NHN-亚硝化反应影响合成因素 *pH 200 时间 最初 5 min 达最高 水分 接触加热富含蛋白质的食物烧、烤、煎、炸健康危害间接致突变物：N-羟基化合物致癌性预防改变烹调方式六.其 他丙烯酰胺环境持久性有机污染物氯丙醇丙烯酰胺(acrylamide)食品中丙烯酰胺的危险性评估对世界上17个国家丙烯酰胺摄入量的评估结果：一般人群平均摄入量为

16、0.32.0 g/kg bw/天，9097.5百分位数的高消费人群其摄入量为 0.63.5 g/kg bw/天，99百分位数的高消费人群其摄入量为 5.1 g/kg bw/天；按体重计，儿童丙烯酰胺的摄入量为成人的2-3倍；主要来源的食品为炸土豆条16%30%，炸土豆片6%46%，咖啡13%39%，饼干10%20%，面包10%30%，其余均小于10%；人类的平均摄入量大致为1 g/kg bw/天，而高消费者大致为4g/kg bw/天，包括儿童；食品中丙烯酰胺的危险性评估我国尚缺少足够数量的各类食品中丙烯酰胺含量数据，以及这些食品的摄入量数据，因此，还不能确定我国人群的暴露水平；由于食品中以油炸

17、薯类食品、咖啡食品和烘烤谷类食品中的丙烯酰胺含量较高，而这些食品在我国人群中的摄入水平应该不高于其他国家，因此，我国人群丙烯酰胺的摄入水平应不高于JECFA评估的一般人群的摄入水平。 64毒性/ 致癌性有关毒性研究及对人体健康的影响正在进行中遗传毒性和致癌性间接致突变剂+前 致癌物？IARC: 2A体外试验造成DNA损伤引发模型动物结肠癌神经毒性周围神经、脑组织退行性变；认知、记忆能力下降生殖发育毒性雄性生殖能力下降尚未发现油炸食品与癌症发生的显著相关性控制烘烤食品的还原糖含量含有较高还原糖成分颜色烤后变暗含较高的丙烯酰胺含有极低的还原糖: 弱美拉德反应 (没有悦人香味, 颜色)干燥食品烤焦、

18、烤黑带苦味的部分含一定量的丙烯酰胺环境持久性有机污染物(persistent organic pollutants，POPs)环境持久性有机污染物persistent organic pollutants, POPs化学性质稳定，自然条件下难以降解半衰期较长，短则几年，长则几十年半挥发性，可进行远距离迁移，“全球蒸馏效应”食物链的生物富集作用环境内分泌干扰物关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约2001年5月22日通过，2004年5月17日生效，2004年11月11日对中国正式生效在全球范围内禁用或限用首批控制和消除的12种POPs有意生产的有机氯农药：9种有意生产的工业化学品：多氯联苯无意排放的副产物：二噁英和呋喃 二噁英(Dioxins)ClmClnClnClm 1 m+n 875种135种TCDD多氯联苯(PCBs) 1 m+n 10三氯联苯(PCB3，AR-1242)五氯联苯(PCB5，AR-1254)四氯联苯(PCB4，AR-1248)六氯联苯(PCB6，AR-1260) 209种二噁英和多氯联苯对生物体的危害DioxinsPCBs致癌性生殖发育毒性神经毒性干扰内分泌系统IARC: 2A肝脏乳腺癌脑损伤抑制脑细胞合成智力发育迟缓精子数，精子畸形女性不孕动物生殖能力儿童行为改变水生动物雌化现象TCDD: I类致癌物糖尿病、心血管疾病氯痤疮乌克兰