第七章食品安全性评价

第七章食品安全性评价第一节

食品安全性的毒理学评价

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食品安全性的风险分析＞＞第三节食品质量的检验与分析＞＞第四节新型食品安全检测技术＞＞

第一节食品安全性的毒理学评价一、基本概念1、食品毒理学、食品毒物和食品毒性，（1）毒理学（toxicology）：从生物医学角度研究化学因素、物理因素、生物因素对生物体的损害作用及其作用机制的科学。

食品毒理学（foodtoxicology）：研究存在于食品中有毒的化学因素、物理因素、生物因素对生物体的毒性及其毒性反应机理，确定这些物质的安全限量并评定食品安全卫生的科学。（2）食品毒物（foodpoison）：是指一定条件下，较小剂量就可干扰或破坏生物体的动态平衡，甚至导致生物体死亡的化学物质。

外源化学物，又叫外源生物活性物质（xenobiotics）：是指存在于人类生活的外界环境中，可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定生物学作用的一些化学物质。

（3）食品毒性（foodtoxicity）：是指食品中化学物质与机体接触或进入体内易感部位后，能引起损害作用的相对能力。食品毒性作用除了一般的损害、病变外，还包括损害正在发育的胎儿（致畸胎）、改变遗传密码（致突变）和引发癌症（致癌）的能力等。代谢衍生物的毒性直接影响到外源化学物质的毒性，有的代谢衍生为无毒物质，有的则进一步衍生为有毒物质。理论上，任何毒物都是相对的，毒物与非毒物之间无严格的界限。同一种物由于使用量、使用对象、使用方法的不同，可能是毒物也可能是非毒物。例如硒的安全摄入量为每日50~200g，低于50g则可能出现心肌炎、克山病、免疫力低下等疾病，超过200g则可能会导致硒中毒，超过1mg则可能引起死亡。同一种有毒物质经由不同途径（口、皮肤、呼吸道、注射等）与机体接触时，其吸收系数不同，表现出的毒性也不一样。①静脉注射时，吸收系数为1，即完全吸收，表现出毒性也最高。②经口摄入时，有毒物质经胃肠道吸收、汇集于门静脉系统到达肝脏，在肝脏内被代谢，次过程称为首过效应（firstpasseffect）。（4）毒性作用分类：①速发作用和迟发作用速发毒性作用（immediatetoxiceffect）：外源化学物质在一次接触机体后的短时间内所引起的即刻毒性作用。如氰化钾引起的急性中毒。迟发毒性作用（delayedtoxiceffect）：外源化学物质在一次或多次接触机体后，经一定时间间隔才出现的毒性作用。如某些有机磷化合物有迟发性神经毒害作用。②局部作用和全身作用

局部毒性作用（localtoxiceffect）：某些外源化学物质在机体接触部位直接造成的损害作用。如接触具腐蚀物质造成的皮肤损伤，吸入刺激性气体造成的呼吸道损伤等。

全身毒性作用（systemictoxiceffect）：外源化学物质被机体吸收并扩散到全身后所产生的损害作用。如CO所引起的全身性缺氧中毒。③可逆作用和不可逆作用

可逆毒性作用（reversibletoxiceffect）：停止接触后逐渐消失的毒性作用。一般外源化学物质浓度越低，作用时间越短，则造成的损伤越轻，毒性消失也越快。

不可逆毒性作用（irreversibletoxiceffect）：停止接触后其毒性作用继续存在，甚至对机体损害进一步加重。如外源引起的肝硬化、肿瘤是不可逆的。④过敏反应（hypersensitivity）也称变态反应（allergicreaction）：机体对外源化学物质所产生的一种病理性免疫反应，引起这种过敏反应的外源化学物质称为过敏原（allergen）.⑤特异性体质反应（idiosyncraticreaction）：机体对外源化学物质的一种遗传性异常反应。过敏原可以是完全抗原（antigen），也可以是半抗原（semi-antigen）。半抗原与机体内源蛋白结合形成抗原，再进一步激发抗体的产生，使机体处于致敏状态。当再次与这类化学物质接触后，即可引发抗原抗体反应，产生典型的过敏反应症状。2、绝对致死量、半数致死量和阈值（1）绝对致死量（absolutelethaldose，LD100）：造成一群机体全部死亡的最低剂量。

最小致死剂量（minimallethaldose，LD01）：

最大耐受剂量（maximaltolerateddose，LD0）：

最小有作用剂量（minimaleffectivedose）：

最大无作用剂量（maximalno-effectivedose）：（2）半数致死量（halflethaldose，LD50）：经口给予受试物后，能够引起动物死亡率为50%的单一受试物剂量。半数致死剂量是经过统计学计算得出的估计值，一般以mg/kg体重表示。影响LD50值因素：①动物种类、品系②外来化合物与机体接触路径、接触方式所以表示LD50量必须注明受试动物的种类和接触的途径。

半致死浓度：引起一群机体50%死亡所需的浓度，一般以mg/L表示水中外来化合物浓度，以mg/m³表示空气中外来化合物浓度。

阈值（thresholddose）也称最小有作用剂量（minimaleffectivedose）

，又称阈剂量：指在一定时间内，一种外来物按一定方式或途径与机体接触，并使某项灵敏的观察指标开始异常变化或机体开始出现损害作用所需的最低剂量。同一化合物对同一机体的阈剂量是可变的：①不同时间；②不同途径；③不同观察指标。3、靶器官和效应器官（1）靶器官（targetorgan）：外源化学物质可以直接发挥毒性作用的器官或组织。如脑是甲基汞的靶器官，肾脏是镉的靶器官。一般而言，毒物毒理作用强弱主要取决于该物质在靶器官中浓度，但靶器官不一定是该物质最高浓度的场所，是否为靶器官主要取决于该器官对相应毒物的敏感性。例如铅浓集于骨骼组织中，但其毒性作用是通过铅对造血系统、神经系统等损害而体现出来。（2）效应器官（effectorgan）：机体与外源化学物质接触后，表现毒性效应的器官。

效应器官不一定是靶器官。如马钱子碱中毒引起抽搐和惊厥，靶器官是中枢神经系统效应器官是肌肉组织。

效应（effect）：机体接触一定量化学物质后，引起的生物学改变。涉及个体，以一定剂量单位表示。

反应（response）：生物学效应达到一定强度的个体在群体中所占比例。涉及群体和个体，以百分比表示强度。4、日允许摄入量和最大未观察到有害作用剂量（1）日允许摄入量（acceptabledailyintakes，ADI）：人类每日摄入某物质直至终生，而不产生可检测到的对健康有害的量。以mg/（kg体重·d）表示。（2）最大未观察到有害作用剂量（noobservedadverseeffectlevel，NOAEL），又叫最大无作用剂量（maximalnoeffectdose）：通过动物试验，以现有的技术手段和检测指标未观察到与受试动物有关的毒性作用的最大剂量。

安全系数（safetyfactor）：据NOAEL值计算ADI值时所用的系数。

ADI值×安全系数=NOAEL值安全系数主要根据经验而定，不是固定不变的，一般定为100，即假设人比实验动物对受试物敏感10倍，人群内敏感性差异为10倍。理论上最小有作用剂量和最大无作用剂量应相差极微，但实际存在一定差距。二、食品安全性毒理学评价的评价程序通过动物实验和对人群的观察，阐明某种物质的毒性及潜在危害，对该物质能否投放市场作出取舍决定，或提出人类安全接触的条件，即对人类使用这种物质的安全性作出评价的研究过程叫毒理学安全评价（toxicologicalsafetyevaluate）1、食品安全毒理学评价的初步工作（1）对可能进入食品的生物、化学或物理性因素进行定性和定量评价。了解该化合物生产过程使用的原料和中间体，了解其应用情况和使用量。要求受试物必须是能代表人体进食的样品。（2）估计人体的可能摄入量。①平均摄入量；②某些人群的最高摄入量。①全膳食分析：调查消费者所消费的食物类型并对这类食物化学成分进行全面分析。②菜篮子分析：从零售商购买食物，用传统或有代表性方法处理，分析某种有疑问的成分。通过分析获得某种特定食物成分的年人均消耗量或暴露量。2、食品安全毒理学评价的第一阶段：急性毒性试验

急性毒性（acutetoxicity）：一次给予受试物或在短时间内多次给予受试物所产生的毒性反应。食品安全毒理学研究中，必须是经口路径的灌胃法给予受试物，其它路径无参考价值。（1）测定LD50

LD50是衡量化学物质急性毒性大小的基本数据：①应用LD50可进行毒性分级和农药危害分级。②通过LD50可了解受试物毒性强度、性质及可能的靶器官。③LD50可为进一步进行毒性试验的剂量选择和毒性观察指标选择提供依据。LD50计算方法：

寇氏法（Karbor）又叫平均致死剂量法：依据剂量对数与死亡率呈S形曲线时所包含的面积推导出死亡率为50%的剂量。lg（LD50）=0.5×{∑[（Xi

+Xi+1）×（Pi+1—Pi）]}（Xi

+Xi+1）：相邻两组剂量对数之和；（Pi+1—Pi）：相邻两组死亡率之差。寇氏法实验动物选择要求：①接触受试物后的毒性反应与人接触受试物毒性反应基本一致；②易于饲养管理；③品系纯化④一种为啮齿类、一种为非啮齿类，实际工作中以大鼠和小鼠为主。寇氏法实验要求：①各组实验动物数相等；②死亡率成正态分布；③最小剂量组死亡率为0，最大剂量组死亡率为100%。

改进寇氏法：lg（LD50）=Xk

—i×（∑P—0.5）Xk：最高剂量组对数值；

i：相邻组剂量对数值之差；∑P：死亡率之和。

实验要求：①最低剂量组死亡率小于20%、最高剂量组死亡率大于80%即可；②各组间剂量按几何级别排列，即相邻组剂量对数差值相等。结果判断：①若LD50小于人的可能摄入量10倍，则放弃受试物用于食品，不再进行其它毒理学试验。②若LD50大于人的可能摄入量10倍，可进入下一阶段毒理学试验。③若LD50在人的可能摄入量10倍左右，应重复试验或用另一种方法验证。（2）最大耐受剂量法给予动物最大使用浓度和最大灌胃容量时，仍不出现死亡每组雌雄小鼠各10只，剂量为最大使用浓度和灌胃体积（一个剂量组）。最大灌胃体积小鼠0.2ml/20g体重，大鼠4.0ml/200g体重，一日内一次或多次（不多于3次）给予，连续7~14天。如动物不出现残废，则认为受试物对某种动物的经口急性最大耐受剂量大于某一数值（mg/kg体重或g/kg体重）。（3）联合急性毒性试验两种或两种以上受试物同时存在时，需进行联合急性毒性试验。相互作用结果：①拮抗；②相加；③协同。3、食品安全毒理学评价第二阶段：遗传毒性试验、传统致畸试验、30天喂养试验：（1）目的：①了解受试物是否具有遗传毒性、致癌作用、致畸作用；②30天喂养试验可进一步了解受试物毒性作用，观察受试物对机体生长发育的影响；③30天喂养试验可初步估计NOAEL。（2）主要试验：

①Ames试验或V79/HGPRT试验；

②骨髓细胞微核试验或骨髓细胞染色体畸变试验；

③小鼠精子畸形分析或TK基因突变试验或睾丸染色体畸变分析；

④传统致畸试验；

⑤30天喂养试验：如受试物进行第三、四阶段试验，可不进行本试验。（3）结果判断：①如以上三项试验，体内、体外各有一项或一项以上结果为阳性，表明该受试物可能有遗传毒性和致癌作用，一般应放弃用于食品。②如以上三项结果均为阴性，则可继续进行下一阶段毒理学试验。③若30天喂养试验未发现有明显毒性作用，综合其它试验结果可做出初步评价；若试验中发现有明显毒性作用，尤其是有剂量——反应关系，则考虑进行进一步毒性试验。4、食品安全毒理学评价第三阶段：90天喂养试验、繁殖试验、代谢试验（1）试验目的①观察受试物以不同剂量水平、经长期喂养后对动物的毒性作用性质和可能的靶器官。②了解受试物对动物繁殖及对子代的发育毒性。③观察受试物对实验动物生长发育的影响。④了解受试物在体内吸收、分布、排泄速度及蓄积性情况，了解代谢产物的形成情况。⑤初步确定NOAEL或致癌的可能性。⑥为慢性毒性试验和致癌试验的剂量选择和动物种系选择提供依据。（2）结果判断据上述三项试验中最敏感指标所得的NOAEL进行评价。①当NOAEL≤人可能摄入量的100倍，表示毒性较强，应放弃用于食品②当NOAEL在人可能摄入量的100~300倍时，应进行慢性毒性试验评价。③当NOAEL＞人可能摄入量的300倍时不必进行慢性试验，可进行安全性评价。外来化学物经代谢转化后，有的毒性减弱或消失，但也有部分物质毒性被活化，毒性增强。5、毒理学评价第四阶段：慢性毒性试验（包括致癌试验）用适当的方法和剂量给动物饲喂受试物，检验受试物或其代谢物是否有致癌或诱发肿瘤作用。观察其长期累积效果，有时可包括几代试验。（1）试验目的①了解长期接触受试物后出现的毒性作用以及致癌作用。②最后确定NOAEL。③为受试物能否用于食品的最终评价提供依据。（2）判断标准据慢性毒性试验所得的NOVEL值评价原则：①当NOAEL≤人可能摄入量50倍，表明毒性较强，应放弃用于食品。②当NOAEL为人可能摄入量的50~100倍时，经安全性评价后决定该受试物可否用于食品。③当NOAEL＞100倍，则可考虑用于食品。慢性毒性试验是制定ADI所需要的关键资料。据致癌试验所得的肿瘤发生率、潜伏期和多发性等进行致癌试验评价原则：下列情况之一并经统计学处理差异显著，则结果阳性；若存在剂量——反应关系，则判断阳性更可靠。①肿瘤只在试验组发生，对照组不发生。②两组肿瘤均发生，但试验组发生率高。③试验组中多发性肿瘤明显，对照组无多发性肿瘤或仅少数动物有多发性肿瘤。④试验组、对照组肿瘤发生率无明显差异，但试验组发生时间较早。6、人群接触资料（1）由于动物与人类之间种属差异，在评价食品安全性时，应尽可能收集人群接触受试物后的反应资料。包括：职业性接触和意外事故接触。（2）另外人群流行病学调查，可为安全性再评价提供更加宝贵的资料。应将人群接触资料因素分析与实验动物资料综合起来进行评价。三、食品安全毒理学评价程序运用原则1、一般原则对一种外来化合物进行毒性试验时，必须对各种毒性试验方法按一定顺序进行，才能达到在最短时间内以最经济的方法取得可靠的结果。实际工作中多采用分阶段进行。2、不同受试物选择毒性试验原则（1）凡属我国创新的物质。一般要求进行四个阶段试验，特别是对其中化学结构提示有慢性毒性、遗传毒性或致癌性可能者或使用量大、使用范围广、摄入机会多者，必须进行四阶段试验。（2）凡属与已知经过安全性评价允许使用的物质的化学结构基本相同的衍生物或类似物。据第一、二、三阶段毒性试验结果判断是否需进行第四阶段毒性试验。（3）凡属已知化学物质，WHO已公布ADI者，同时申请单位又有资料证明其产品质量、规格与国外产品一致。可先进行第一、二阶段试验，若实验结果与国外产品一致，则不需要进行第三阶段试验，否则应进行第三、四阶段试验。（4）凡属食品添加剂（包括营养强化剂）、食品新资源和新资源食品、食品容器和包装材料、辐射食品、食品及食品工具与设备洗涤用消毒剂、农药残留、兽药残留等安全性评价应根据情况分段进行。①香料。凡属WHO、香料生产者协会（FEMA）、欧洲理事会（COE）、国际香料工业组织（IOFI）四个国际组织中两个或两个以上允许使用的，参照国外资料或规定进行评价。资料不全或只有一个国际组织批准使用的，先进行急性毒性试验和致突变试验中的一项，再决定是否需进一步实验。目前无资料可查、国际组织未允许使用的，先进行第一、二阶段毒性试验，再决定是否进一步试验。动植物可食部分提取的单一、高纯度天然香料，如其化学结构及有关资料并未提示具有不安全性，一般不要求进行毒性试验。②其它食品添加剂。凡毒理资料比较完整、WHO允许使用的，要求进行急性毒性试验和两项致突变试验（首选Ames试验，骨髓细胞微核试验），再决定是否继续。动植物、微生物提取的单一组分、高纯度添加剂，如新品种需先进行第一、二、三阶段试验再作决定，其它的需进行第一、二阶段试验再作决定。凡属一个国际组织或国家批准使用，但WHO未公布ADI值或资料不完整者，在进行第一、二阶段试验后做初步评价，以决定是否进行进一步的毒性试验。

进口食品添加剂，要求进口单位提供毒理学资料以及出口国批准使用的资料，由国务院卫生行政主管部门指定的单位审查后决定是否需要进行毒性试验。③食品新资源和新资源食品（novelfood）：在我国新发现、新研制（含新工艺和新技术生产）或新引进的无食用习惯或仅在个别地区有食用习惯的食品或食品原料称新资源食品。原则上需进行第一、二、三阶段试验以及必要的人群流行病学调查，必要时进行第四阶段试验。若据文献资料及成分分析，未发现有毒或毒性甚微，不对健康造成危害的物质，可先进行第一、二阶段试验，再决定是否继续。④食品容器及包装材料。品种多，使用的原料、添加剂以及副反应产物、降解产物等各不相同，迁移到食品中污染物性质和数量各不相同，评价时参照国际组织和国外资料规定分别决定所需的试验，提出试验程序和方法，报国务院卫生行政主管部门指定的单位认可后进行试验。⑤辐照食品。按《辐照食品卫生管理办法》要求提供毒理学试验资料。⑥洗涤消毒剂。按卫生部《消毒管理办法》进行，重点考虑残留毒性。⑦农药、兽药残留。按GB15670-1995进行。四、食品安全毒理学评价的评价试验1、急性毒性试验（acutetoxicitytest）（1）剂量分组。以近似物的LD50为预试验的毒性中值。每组4只动物，3个剂量组，组距为10倍。据预试验结果判断增加还是降低剂量，直至粗略预测LD100和LD0。

求LD50时，一般设5~7个剂量组，以预期毒性中值为中间剂量组，上下各推，组距为4倍差。每组动物数小鼠10只、大鼠6~8只、家兔4~6只。（2）实验期限和观察指标。一般2周，求2周后总死亡数，对于一些速死性化合物也可仅计算24小时内死亡率。保持动物充足膳食饮水及适宜的温、湿度环境，防止非中毒性死亡。观察中毒症状，注意体重变化，有助于了解中毒效应是短暂的还是较长期的。计算LD50时用目测概率法：据剂量与死亡率呈S形曲线时，剂量对数与死亡率呈直线的原理，求出死亡率为50%时所对应的剂量。（3）急性毒性评价。GB15193.3《食品毒理安全性评价程序和方法》急性毒性（LD50）剂量分级表。2、致突变试验（mutagenictest）遗传物质的变异称为突变。引起突变的外源物质叫致突变物、诱变剂、遗传毒物。突变的发生及其过程就是致突变作用，致突变物对机体的作用是通过靶细胞实现的。①自发突变；②诱发突变。①基因突变；②染色体突变。（1）Ames试验。又叫鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验/哺乳动物微粒体酶试验。以一种突变型微生物与受试物接触，并以哺乳动物肝微粒体进行受试物的代谢活化，如受试物经肝微粒体多功能氧化酶代谢活化后具有突变性，则可使突变型微生物回复突变为野生型微生物。一般采用鼠伤害沙门氏菌的组氨酸缺陷型（his-）菌株，37℃培养48h。结果判断：①受试物的回复菌株数增加1倍以上且具有剂量反应关系。②在某一测试点有可重复的并有统计学意义的阳性反应。即可认为该受试物为诱变阳性。（2）微核试验。用于染色体损伤和干扰细胞有丝分裂的外来化合物的快速检测方法。

微核：细胞内染色体断裂或纺锤丝受影响而在细胞有丝分裂后期滞留在细胞核外的遗传物质。微核出现是染色体异常现象，微核检出率高则反映染色体畸变情况。连续给受试物4天，同时环磷酰胺（40mg/kg体重）经口给予作阳性对照。第5天处死动物取胸骨或股骨骨髓液制成微核涂片，染色固定，油镜观察。一般观察骨髓嗜多染红细胞（PCE）。结果判断：试验组与对照组相比，试验组结果微核率有明显的剂量反应关系并有统计学意义，则认为是阳性结果。（3）精子畸形试验。评价受试物对精子生成、发育的影响，检测受试物在体内对生殖细胞遗传毒性。

环磷酰胺（40mg/kg体重）经口给予灌胃作为阳性对照。各组连续染毒5天，每天一次。首次染毒后第35天处死动物。取附睾组织用生理盐水涂片，染色固定后镜检。结果判断：畸形发生率为阴性对照组的倍量或存在剂量反应关系且有统计学意义的则认为结果阳性。3、致畸试验（teratogenictest）外源化合物与机体接触后，通过母体作用于胚胎，引起胎儿出生时某器官形态结构异常现象，称致畸作用。不可逆过程。

阴性对照为敌枯双（0.5~1.0mg/kg体重）、五氯酚钠（30mg/kg体重）、阿司匹林（250~300mg/kg体重）及VA（25000~40000IU/kg体重）等。动物选大鼠。计算致畸指数进行比较。致畸指数10以下为不致畸，10~100则致畸，100以上则为强致畸。

致畸指数=雌鼠LD50/最小致畸剂量4、亚慢性毒性试验（subchronictoxicitytest）实验动物连续多日接触较大剂量的外来物，所出现的中毒效应。①30d喂养试验；②90d喂养试验受试物混于饲料中喂养30d或90d，或灌胃法定时，每天给予受试物。

试验目的：①可观察较长期喂养受试物对动物的毒性作用，毒性作用的性质和靶器官；

②确定NOAEL；③为慢性毒性试验和致癌试验的受试物剂量选择提供依据；④为评价受试物可否用于食品提供依据。观察指标：①动物一般状况观察（体重、食欲等）；

②血液学检查；③病理组织学检查等。5、繁殖试验（propagationtest）评价受试物对动物性腺功能、交配、受精能力、分娩、授乳以及后代发育等繁殖功能有无损害作用。①受试物加入饲料或饮水中；②亲代子代染毒方式相同；③亲代子代给药剂量相同。选刚断乳（4周）大鼠，性成熟后交配，每代交配两次.可进行一代、二代、三代或多代观察。如实验组动物在交配、妊娠、幼仔存活、幼仔发育等方面受影响，则说明受试物对动物繁殖功能有损害作用。6、代谢试验（metabolictest）灌胃给药，测试血浆、胃肠道、主要器官、组织、尿、粪便排泄物、胆汁排泄物中受试物含量并用有关分析手段（色谱、质谱、红外光谱等）分析受试物在体内生物转化产物。

试验目的：①据吸收速率、组织分布及排泄情况估计受试物在体内代谢速率和蓄积性。②据主要代谢产物的结构和性质，推断受试物在体内可能代谢途径以及有无毒性代谢产物的产生。7、慢性毒性试验（chronictoxicitytest）研究受试动物长时期、少量、反复接触受试物后，所致损害作用的试验称慢性毒性试验。时间为受试动物生命大部分时间或终生，有时包括几代试验。

经口染毒方式。

观察指标：体重、食物摄取、临床症状、行为、血相、血液化学、尿的性状及生化成分，重点是观察亚慢性试验中已经显现的阳性指标。死亡的动物做组织病理学检查。8、致癌试验（carcinogenesistest）致癌因素除遗传因素、病毒外，化学污染物和某些物理有害因素与肿瘤发生密切相关。①直接致癌物；②间接致癌物

饲喂方式染毒，时间小鼠18个月，大鼠24个月，每组50只动物。

观察指标：肿瘤发生率、多发性、潜伏期等。通过血液学、组织病理学检查来进行，各指标经统计学分析判断。五、进行食品安全性评价时需考虑的因素1、试验指标的统计学意义和生物学意义2、生理作用和毒性作用3、人的可能摄入量较大的受试物4、时间——毒性效应关系5、人的可能摄入量6、人体资料7、动物毒性试验和体外试验资料8、安全系数9、代谢试验资料10、综合评价

确定动物NOAEL→确定ADI→确定每日总膳食中允许含量→确定每种食物每日最大允许量→制定食品允许限量标准。第二节食品安全性的风险分析对食品中外源化合物的研究已从安全性评价发展到危险性评价。一、食品安全性的风险评估1、基本概念（1）危险度（risk）（风险度、危险性、风险性）在特定的接触条件下，因某种剂量化学毒物而造成机体损伤，引起个体或群体产生有害效应（损伤、疾病或死亡）的预期概率。

影响因素：①与化学毒物的理化性质和毒性大小有关。②取决于人们接触的可能性、接触频率、接触剂量、吸收速率等因素。

毒性与危险性并非同一概念。①归因危险度：②相对危险度：①归因危险度：人群接触某有害物而发生有害效应的频率，如0.01表示100个接触者中有1人可能发生有害效应。②相对危险度：接触组与对照组的危险度比值：如2.5表示接触组发生有害效应的危险度是对照组（非接触组）的2.5倍。（2）安全性（safety）化学毒物在特定条件下，不引起机体出现有害效应的概率。

危险度和安全性都属统计学概念，两者从不同角度研究同一问题，即化学毒物与机体接触的结果。（3）可接受的危险度（acceptablerisk）公众和社会在精神和心理等方面均能承受的危险度。就特定化学毒物而言，即使从未接触过该化学毒物的人群中也可能出现一定比例的患者。当接触人群的发病率与非接触人群的发病率相比基本一致时，即可将该水平的毒物接触人群发病率视为这种化学毒物所致人体健康危害的可接受危险度。如美国把10-6肿瘤发生率和10-3畸胎发生率分别作为致癌物和致畸物的可接受危险度。2、危险度评估（riskassessment）在综合分析人群流行病学调查、膳食结构调查、毒理学试验、环境监测等多方面研究资料的基础上，对化学毒物损害人类健康的潜在能力进行定性和定量评估，以判断损害可能发生的概率和严重程度，确定可接受的危险度。对人体接触食源性危害而对健康产生的已知或潜在的不良作用进行科学评价，包含定性和定量的危险性及存在的不确定性。危险度评估目的：①为政府管理部门正确作出食品安全和环保决策、制定相应标准提供科学依据。②最大限度保障食用者或接触者的身体健康。危险度评估内容：①危害鉴定；②暴露评价；③剂量——反应关系评价；④危险度特征分析。（1）危害鉴定（hazardidentification）危险度评估的第一阶段，属定性危险度评估。回答是否有证据表明受评化学物会对暴露人群的健康产生危害。鉴定所需信息来源：①流行病学研究；②膳食结构调查报告；③病例报告；④临床研究；⑤动物实验研究。（2）暴露评价（exposureassessment）危险度评估的关键步骤。①测量或估计人群对某一化学物质的暴露强度、暴露频率和持续时间。②预测某一新型化学物进入环境或食品后可能造成的暴露水平。①通过测量环境和食品中有毒物质的水平即外暴露量初步了解人群的暴露情况。②通过测量内暴露量和生物有效剂量，掌握有害物质实际进入人体或作用于人体的量，较准确地对暴露水平作出判断。（3）剂量——反应关系评价通过人群研究和动物实验的资料，确定适合于人群的剂量——反应关系曲线，并由此计算出评估危险人群在某种暴露剂量下的危险度的基准值。①致癌物的剂量——关系反应评价。选取合适的资料，利用高剂量向低剂量的外推模型推导低剂量暴露下可能的危险度估计值，将由动物实验资料得出危险度估计值转换为人的相应值。

遗传性致癌物——非阈值法；

非遗传性致癌物——阈值法。②非致癌、致突变物的剂量——反应关系评价

不确定系数法推导出参考剂量（referencedose，RfD)。在充分收集现有动物实验和人群流行病学研究资料基础上，选择可用于剂量——反应关系评价的关键性研究，从中确定未观察到有害效应的剂量水平和观察到有效应的最低剂量水平，将这些值除以相应不确定系数和修正系数，即可计算出RfD值。

剂量——反应关系评价要求资料数据有较高的可信度。①首先人群流行病学资料，其次是在一些生物反应方面与人最接近的动物实验资料，再次是对该物质最敏感的种属动物资料。②动物实验的染毒路径应尽可能地与人的实际暴露相近似。（4）危险度特征分析（riskcharacterization）定量危险度评价的最后步骤，也是危险管理的第一步。①综合分析暴露评价和剂量——反应关系评价的结果；②分析判断人群发生某种危害的可能性大小；③对其可信程度和不确定性加以阐述。如实验动物资料与人有无关联，各阶段之间是否协调一致，有无矛盾之处。

危险度评估要素：（1）危害识别对可能存在于某种或某类特别食品中、可能产生健康不良效果的生物、化学和物理因素进行识别。一般采用动物试验和体外试验的资料作为依据。重要程度顺序：①流行病学研究。②动物毒理学研究。③体外试验。④定量的结构活性关系。（2）危害特征描述对食品中可能存在的生物、化学、物理因素引起的健康不良效果的性质进行定性或定量评价。一般由毒理学试验获得的资料数据外推到人，计算人的ADI值。核心是剂量反应关系的评估。（3）暴露评估。对通过食品途径摄入和其它途径接触的生物、化学、物理因素进行定性和/或定量评价。暴露评估内容：暴露强度、暴露频率、暴露时间、接触途径、化学物摄入摄取速率、跨过界面量和吸收剂量（内剂量）等。应该描述食品从生产到食用的整个过程，预测可能与食品接触的方式。（4）风险描述根据前三阶段结果，对某一特定人群的已知或潜在健康不良效果发生的可能性和严重程度进行定性和/或定量评估，其中包括风险评估每一步所涉及的不确定性。①通常危害识别采用定性方法。②危害特征描述、暴露评估、风险描述可以采用定性方法，但最好采用定量方法。食品中生物性因素的危险性评估①产生毒素的危害：毒素阈值可确定，有可能开展危险性评估。②活病原体的危害：危险性评估目前困难很多，仅停留在定性描述方面。二、食品安全性的风险管理

风险管理（riskmanagement）

：根据风险评估所提供的科学研究结果，进行认真论证，充分权衡利弊，选择和实施适当的管理措施，尽可能有效地控制食品风险，从而保障公众健康。①风险评价；②风险管理的选择评价；③执行风险管理决定；④监控和回顾。三、食品安全性的风险交流1、基本概念

风险交流（riskcommunication）：在风险评估人员、风险管理人员、消费者和其他有关团体之间就与风险有关的信息和意见进行相互交流。2、风险交流内容：①风险的性质。②利益的性质。③风险评价的不确定性。④风险管理的选择。3、风险交流对象：①国际组织。如CAC、FAO、WHO、WTO等；②政府机构；③企业；④消费者和消费者组织；⑤学术界和研究机构；⑥大众媒体。第三节食品质量的检验与分析一、肉品质量检验与分析1、概念广义角度：适合人类食用的动物机体的所有构成部分称为肉（meat）。肉制品角度：肌肉及其中各种软组织，不包括骨及软骨组织。2、鲜肉在保存中的变化（1）肉的僵直；（2）肉的成熟；（3）肉的自溶；（4）肉的腐败（1）肉的僵直（meatrigor）动物宰杀后，肌肉中肌糖原不能进行有氧氧化而进行无氧糖酵解生成乳酸，同时只产生3个ATP（有氧氧化产生39个ATP）。肌肉中ATP减少引起肌纤维永久性收缩，表现为肉的僵直。（2）肉的成熟（meatripening）酮体僵直以后，肌肉逐渐变得柔嫩、多汁、富有弹性、芳香、美味、易于咀嚼和消化吸收，称为肉的成熟。由于组织缺氧，激活糖原分解酶和磷酸化酶分解糖原和ATP产生乳酸和磷酸，使肉的PH降低，引起肉的成熟。提高温度可促进肉的成熟，但不适宜升温和延长时间，会导致肉的自溶和腐败。因此常将酮体置于0~4℃条件，使其缓慢成熟。①肉成熟后营养价值高。②成熟过程中产生具有抑菌杀菌作用的酸性介质，且肉表面的干膜可阻止微生物入侵，从而提高肉的保藏性。（3）肉的自溶（meatautolysis）由于保藏不当，特别是肉的深层长时间保持较高温度，使组织蛋白酶活化，引起肌肉组织自体分解的过程为肉的自溶。肉自溶表现：颜色变暗、无光泽、组织松软缺乏弹性，并有强烈酸味呈酸性反应。①轻度自溶，修割变色部分可食用；②严重自溶则不得食用。（4）肉的腐败（meatspoilage）由于微生物污染，引起肉中蛋白质发生分解，使肉的感官性质发生改变，营养价值降低，并产生有毒物质的过程称为肉的腐败。

表现：颜色变暗、无光泽、无弹性、有臭味。①蛋白质分解产生腐胺、酪胺、尸胺、色胺、组胺等有毒胺类。②脂类、碳水化合物也发生不同程度分解，产生醛、酮、酸等化合物。由于腐败菌、毒素、分解产物存在，所以腐败肉不能食用。3、新鲜肉检验（1）感官检验通过嗅觉、视觉、触觉、味觉进行色泽、粘度、弹性、气味、肉汤等项目检查。（2）实验室检验

理化检验和微生物检验，其中挥发性盐基总氮（TVBN）在肉的变质过程中能有规律反映肉的鲜度的变化。4、腌腊肉品检验如气温较高、卫生条件差、原料肉不新鲜或处理不当，用盐量少、用盐不均匀等情况，腌腊肉品在加工贮存过程中容易变质。腌腊肉变质一般发生在肉的深部。①感官检验：外观组织状况、气味、肉汤等。②实验室检验：食盐、亚硝酸盐、水分含量、酸价等。5、熟肉制品的检验①感官检验；②微生物学检验：必须进行，包括细菌总数、大肠菌群、致病菌的检验。③理化检验：亚硝酸盐含量、熏烤肉品的苯并[]芘含量及食品添加剂含量。二、乳品质量的检验与分析1、乳（milk）从哺乳动物乳腺分泌出来的一种白色或稍带黄色的不透明液体。①初乳（colostrum）。乳畜分娩后第一周内分泌的乳，又叫黄胶乳。②正常乳（normalmilk），又叫常乳。初乳期过后所分泌的乳，其化学组成和物理性较稳定，是加工鲜乳制品的主要原料。③末乳（latelactationmilk），又叫老乳。泌乳末期1~2周内所分泌的乳。初乳和末乳属生理异常乳（abnormalmilk），其它异常乳如微生物污染乳、化学异常乳、异物混杂乳等不能用于鲜乳消费和生产乳制品。2、鲜乳检验①感官检验；②理化检验：③微生物检验3、乳制品检验（1）酸牛乳（GB13902）（2）乳粉（GB10644）（3）炼乳（GB13102）（4）干酪（GB5420）（5）乳清粉（GB11674）4、掺假乳检验。（1）常见掺假种类①水。②电解质。如食盐、硫酸钠、硝酸钠、亚硝酸钠等增加乳的密度；碳酸氢钠、明矾、石灰水、氨水等降低酸度掩盖酸败。③非电解质物质。如植脂末、乳清粉、糊精、白糖、尿素、淀粉、面汤、米汤、豆浆等增加乳的比重和粘度。④防腐物质。如甲醛、苯甲酸、水杨酸、硼酸及其盐类、过氧化氢、亚硝酸钠、重铬酸钾、青霉素、链霉素、红霉素等）⑤其它物质（牛尿、污水、滑石粉等）（2）感官检验和理化检验三、蛋品质量的检验与分析1、蛋基本结构（1）蛋壳部分①外蛋壳膜：②硬蛋壳；③蛋壳下膜（两层膜）蛋离体后，外界温度低于体温，内容物收缩，形成一个双凸透镜似的空间，称为气室。气室大小可反映蛋新鲜程度，储藏时间越长，气室越大。（2）蛋清部分：蛋白。（3）蛋黄部分：外有蛋黄膜包。2、影响蛋品的卫生安全因素

致病菌、腐败微生物、农药残留、兽药残留、有害金属元素等。3、鲜蛋贮藏过程中的变化①理化变化；②生理变化；③腐败变质。4、鲜蛋检验（1）感官检验；①蛋壳（眼看、手摸、耳听、鼻嗅）②灯光透视鉴别③打开鉴别（颜色、性状、气味）④沉水鉴别（2）理化检验。5、蛋制品检验

皮蛋、咸蛋、蛋白粉（片）、蛋黄粉等。四、水产食品质量的检验与分析水产食品分类：①淡水水产品；②海水水产品。①鱼类；②甲壳类；③贝类及其它软体动物；④藻类；⑤海兽类等。1、鲜（冻）鱼检验（1）鲜鱼在贮藏过程中的变化①僵硬：鲜度仍良好。②成熟：此阶段时间短。③自溶：蛋白酶分解蛋白质为多肽、氨基酸，质量已下降。④腐败：由于腐败菌生长繁殖引起。感官检验：眼球、鳃、体表、肌肉、腹部

鳃最早出现腐败，其次是眼球，再次是鳞片松弛，严重时漂浮水面，肉骨分离。（2）冻鱼在贮藏过程中的变化①失水干燥：水分升华引起；②脂肪氧化：氧化型酸败、水解型酸败、酮型酸败。（3）鲜（冻）鱼的感官检验和理化检验GB27332、盐渍鱼的检验（1）常见变化①发红：嗜盐菌繁殖引起，产生红色色素——灵杆菌素，又叫赤变。②脂肪氧化，俗称油酵：皮肤表面、切断面、口腔形成一层褐色薄膜。咸鱼脂肪氧化比蛋白质分解出现早，因盐不能延缓脂肪氧化。③腐败（2）感官检验（3）理化检验3、其它水产品及制品的检验

生虾、冻虾仁、虾皮、虾米、蛤、牡蛎、干贝、干海参、干鱿鱼等。五、粮食质量的检验与分析粮食种类：谷物类、豆类、油料、薯类等。1、影响粮食卫生安全因素①微生物；②有毒植物种子混入③仓储害虫④农药及环境污染物残留。2、粮食的检验（1）感官检验

①色泽、

②外观、

③气味、

④滋味（2）理化检验六、调味品质量的检验与分析

调味品：调节食品色、香、味等感官性状的一类食品。①咸味剂；②甜味剂；③酸味剂；④鲜味剂；⑤辣味剂；⑥香辛料等。1、酱油检验（1）分类①烹调酱油；②餐桌酱油。①酿造酱油，又叫发酵酱油。②配制酱油，又叫化学酱油。配制酱油由酿造酱油+酸植物水解蛋白+添加剂构成。又称含酸水解植物蛋白的调味液。

乙酰丙酸是化学酱油的特征物质，乙酰丙酸可产生致癌物氯丙醇对人体有害。（2）感官检验：色泽、清浊度、气味、滋味等。（3）掺假检验：水、化学酱油（含乙酰丙酸）、酱色（蒽酮法检测）等。

酿造酱油与配制酱油区别：前者含还原糖，用次甲基蓝法鉴定。2、食醋检测（1）分类①酿造食醋；②配制食醋：酿造醋+冰醋酸+添加剂（2）感官检验：色泽、清浊度、气味、滋味

（3）掺假检验：游离矿酸。酿造食醋与假醋鉴别。3、辛辣料检验

八角、辣椒粉、胡椒、花椒等。七、食用油脂质量的检验与分析1、油脂营养意义（1）供应热能;（2）提供必需脂肪酸;（3）促进膳食中脂溶性维生素吸收；（4）改善食品感官性能，增加食品风味。2、影响食用油脂卫生安全因素（1）霉菌毒素。（2）多环芳烃类：溶剂残留、种子污染、加工温度过高等。（3）棉酚。（4）芥子苷（菜籽中）、芥酸（菜油中）等。（5）高温加热油，不饱和脂肪酸聚合体。三聚体不吸收、二聚体吸收毒性强。（6）动物性油脂酸败3、食用油脂的检验（1）感官检验：气味、滋味、色泽、透明度、沉淀物等。（2）理化检验：①水分。水分是油脂水解的基础，所以油脂不能会有水分。②酸价（AV）和过氧化值（POV）。如超标则油脂开始腐败。③席夫氏（scheiff）醛反应④丙二醛（TBA试验）动物油GB10146；植物油GB2716。第四节新型食品安全检测技术食品安全主要检测内容：农药残留、兽药残留、重金属污染、真菌毒素、食品添加剂、有机污染物、微生物以及食品加工过程、包装过程的安全检测等。食品安全主要检测技术：色谱质谱联用技术（GC-MS、LC-MS）、生物芯片（Biochip）、生物传感器（Biosensor）、聚合酶链式反应（PCR）、酶联免疫吸附（ELISA）等。一、色谱质谱联用技术

（1）色谱（chromatography）：根据混合物中溶质与互不相溶的两相（流动相和固定相）之间发生相互作用的差异，在流动相流动过程中，混合物中溶质因移动速度不同而产生不同的谱带，从而实行不同组分的分离。色谱分离又叫层析分离。色谱分离过程实验（2）质谱（MS）：被检成分在高真空条件，受电子流轰击或电场作用，解离成各种具特征质量的碎片离子或分子离子。这些具不同质荷比（m/z）的离子，在磁场中被分离，依据离子的信号及强度，得到质谱图。依质谱图可获得有关相对质量和结构方面信息。1、气相色谱-质谱联用技术（1）气相色谱（gaschromatography，GC）

流动相为气体，被检成分汽化后随流动相流过色谱柱，进入检测器被检测。

定性分析依保留时间为主要依据；

定量分析依据色谱峰面积和较正因子进行计算。（2）GC-MS系统组成

①GC仪：分离样品中各组分，起着制备样品作用。

②接口：MS仪和G仪中间连接装置，把GC分离的各组分送MS进行检测，起着GC和MS之间工作流量和气压匹配器作用。

③MS仪：对接口进入仪器的各组分定性、定量分析，相当于GC的检测器。④计算机系统：GC-MS的中央控制系统，控制GC、接口、MS的运行，对它物传递的信息进行数据处理。（3）GC-MS主要技术问题①色谱柱选择。避免固定液流失污染样品。一般用耐高温柱或健合型固定相或柱后加流失吸附柱。柱长度、内径与接口或MS要求的流量相匹配。

②接口技术。GC工作条件高于气压，MS工作条件高真空，接口技术要求解决两者连接和匹配，尽可能除去载气、浓缩待测物。

③扫描速度。速度要快。速度快才能在很短时间内完成多次全质量范围的质量扫描。速度快能很快在不同质量数之间来回切换。（4）GC-MS在食品安全检测中应用①检测食品中氯霉素残留。如肌肉、肝脏、肠衣、水产品、奶粉、奶酪、蜂蜜等。

②检测食品中苯并[a]芘残留。如粮食、油脂类。

③检测水产品中多氯联苯残留。2、液相色谱-质谱联用技术（1）液相色谱（liquidchromatography，LC）

流动相为液态，样品溶液随流动相流经色谱柱，进入检测器被检测。高效液相色谱流程示意图（2）LC-MS系统组成①LC仪；②接口（离子源）；③MS仪（检测器、质量分析器）；④数据处理系统。（3）LC-MS主要技术问题①接口技术。高压液相与低压气相间的矛盾。

②分析物的电离。LC分离的化合物大多是极性高、挥发度低、易热分解或大分子量化合物。（4）LC-MS特点①解决GC-MS难以解决的问题。热不稳定物质，如蛋白质、核酸、多糖等生物大分子不能用GC-MS检测，但LC-MS可检测。②用于生物科学研究，分子水平研究生物大分子。如蛋白质、核酸、多糖等。③解决LC分离组分的定性定量问题。除了保留时间外，MS可提供相对分子质量和大量碎片信息，增加了定性能力。④增强了LC分离能力。LC-MS可利用选择离子等方法将相同保留时间但具不同质荷比的色谱峰分离，从而增强LC分离能力。⑤提高LC检测限。MS据很高灵敏度，通过选择离子（SIM）或多级反应检测（MRM）模式，检测限可进一步提高。⑥通用型检测器。相对分子质量几十的小分子到几十万的蛋白质等生物大分子。（5）LC-MS技术在食品安全检测中应用①水果、蔬菜农药残留检测。②食品中兽药残留检测。四环素类药，如土霉素、四环素、金霉素、强力霉素等；-内酰胺类药，如青霉素类、头孢菌素类、头霉素类、单环–内酰胺类等；磺胺类、大环内酯类等。③黄曲霉素类等真菌毒素检测。④色素、抗氧化剂等检测。二、生物芯片和生物传感器技术1、生物芯片技术（1）生物芯片（biochip）包被在固相载体上（如硅片、玻璃、塑料、尼龙膜等）的高密度DNA、蛋白质、细胞等生物活性物质的微阵列（microarray）。主要包括：

DNA微阵列、

蛋白质微阵列等。微阵列由生物活性物质以点阵的形式有序地固定在固相载体上形成，在一定条件下进行生化反应，反应结果用化学荧光法、酶标法、同位素法显示，再用扫描仪采集数据，计算机软件处理数据。芯片技术是传感器技术的延展。（2）生物芯片技术特点①信息获取量大、效率高。高密度探针微阵列，在小面积上集成大量分子，能并行分析成千上万组反应，实行快速高效。②所需样本和试剂少，生产成本低。使用平面微细加工技术，整个反应体系缩小，可实现芯片的大批量生产。③特异性较强。④容易实现自动化分析。最终目标是将生命科学研究中样品的制备、生化反应、检测分析全过程，通过微细加工技术集成在一个芯片上进行，构成所谓的微型分析系统或缩微芯片实验室（lab-on-a-chip）。（3）生物芯片在食品安全检测中应用：①转基因食品安全检测。目前转基因生物检测两条路线：检测插入的外源基因，用PCR、Northern杂交、Southern杂交、生物芯片技术、基因的酶法检测等。检测表达的重组蛋白，用ELISA、Western杂交及生物活性检测等。②食品营养成分分析、有毒有害化学物的检测分析（农药、化肥、重金属、兽药、激素等）、致病微生物检测、生物毒素（细菌、真菌毒素）检测。基因芯片检测结果分析，主要依据数据信噪比，即阳性信号值与背景信号值的比值。

有效杂交要求：①空白对照点及背景信号平均值小于10倍。②标志点信号平均值高于背景平均值30倍以上。

特异性杂交要求：①空白对照点及背景信号平均值小于10倍。②阳性点信噪比≥15。③所有阳性点都出现信号。

非特异性杂交特点：信噪比＜10。2、生物传感器技术（1）生物传感器（biosensor）

一种对生物物质敏感并将其浓度转换为信号进行检测的仪器。生物传感器技术属生命科学与信息科学的交叉学科。生物科学、信息科学和材料科学的发展推动了生物传感器技术的发展。

（2）生物传感器组成：①分子识别元件（感受器）：是具有分子识别能力的生物活性物质（细胞、细胞器、酶、抗体、组织切片、有机物分子等）。②信号转换器（换能器）：将分子识别