课件：食品的化学性污染及其预防.ppt

食品的化学性污染及其预防,在发达国家，食品安全所关注的主要是由生物污染如致病毒、病毒、寄生虫等和科技发展所引发的问题，如转基因食品、辐射食品、“疫苗食品”的安全性对人类健康的影响，食品工程新技术所使用的配剂、介质、添加剂及其对食品卫生质量的影响。几乎没有人为造假制劣食品。 我国食品安全主要是人为化学污染，最严重的化学污染是农药、兽药、化肥、激素、环境污染物残留，最可怕的食品污染是人为制假制劣和投毒。因此，我国食品安全整治的内容要比国外发达国家复杂的多，困难的多。,我国当前食品卫生问题分析,食品化学性污染主要是指农用化学物质、食品添加剂、食品包装容器和工业废弃物的污染，汞、镉、铅、氰化物、有机磷及其他有机或无机化合物等所造成的污染。 造成化学性污染的原因有以下几种： （1）农业用化学物质的广泛应用和使用不当。 （2）使用不合卫生要求的食品添加剂。 （3）使用质量不合卫生要求的包装容器，如陶瓷中的铅、聚氯乙烯塑料中的氯乙烯单体都有可能转移进入食品。又如包装蜡纸上的石蜡可能含有苯并(a)芘，彩色油墨和印刷纸张中可能含有多氯联苯，它们都特别容易向富含油脂的食物中移溶。 （4）工业的不合理排放所造成的环境污染也会通过食物链危害人体健康。,化学性污染与食品卫生的关系,天然存在的化学物质及其控制措施 有意加入的化学品及其预防措施 食品加工中产生的化学危害及其预防措施 无意或偶然加入的化学品危害及其预防措施 环境污染导致的化学危害及其预防措施 来自于容器、加工设备和包装材料的化学危害及其预防措施,3.1 天然存在的化学物质及其控制措施,3.1.1 真菌毒素 3.1.2 藻类毒素/贝类毒素 3.1.3 植物毒素 3.1.4 动物毒素 3.1.5 食品过敏原,藻类毒素/贝类毒素,贝类中毒是由一些浮游藻类合成的多种毒素而引起的，这些藻类（在大多数病例中为腰鞭毛虫，可引起赤潮）是贝类的食物。这些毒素在滤食性贝类中蓄积，有时被代谢。其中有20种毒素可引起麻痹性贝类中毒（PSP），它们都是蛤蚌毒素的衍生物。而腹泻性贝类中毒（DSP）则大概是由一组高分子量的聚醚引起，这些聚醚包括冈田酸，甲藻毒素，pettenotoxins，和yessotoxin。而一类叫做短菌毒素的聚醚可引起神经毒性贝类中毒（NSP）。失忆性贝类中毒（ASP）是由特殊的氨基酸、软骨藻酸引起，它们是贝类污染物。,3.2 有意加入的化学品及其预防措施,3.3 食品加工中产生的化学危害及其预防措施,烟熏、油炸、焙烤、腌制等加工技术,在改善食品的外观和质地、增加风味、延长保质期、钝化有毒物质(如酶抑制剂、红细胞凝集素等)、提高食品的可利用度等方面发挥了很大作用。但随之也产生了一些有毒有害物质,如N-亚硝基化合物、多环芳烃、杂环胺和丙烯酰胺等,相应的食品存在着严重的安全性问题,对人体健康产生很大的危害。,3.4 无意或偶然加入的化学品危害及其预防措施,农用化学物：杀虫剂、杀菌剂、饲料添加剂和兽药 食品工厂使用的化学物：清洁剂、润滑剂、消毒剂、灭鼠剂、空气清新剂等,一、农药残留的危害及其预防,1、农药残留 （pesticide residue）:是指农药使用后残存于环境、生物体和食品中的农药母体、衍生物、代谢物、降解物和杂质的总称；残留的数量称为残留量，表示单位是mg/Kg食品或食品农作物。,2、使用农药的利弊,利：提高农业产量 有利于林业、渔业、公共卫生等,弊：危害人体健康 环境污染,发展高效低毒低残留农药 开展综合防治等,（1）按用途分类：,3、农药的分类,杀虫剂（insecticide） 杀螨剂(mitecide) 杀真菌剂(fungicide) 杀细菌剂(bactericide) 杀线虫剂(nematicide),有机 氯类,A:有机杀虫剂,有机磷杀虫剂品种及特点,代表品种： 敌敌畏、对硫磷、乐果、氧化乐果、敌百虫、甲胺磷等。 特点： 易被氧化； 受热易分解； 持效期有长有短： 施用敌敌畏、辛硫磷2-3天后完全分解失效； 施用甲拌磷1-2月以上仍未完全分解。 作用机制：抑制神经中的乙酰胆碱酯酶（AChE）或胆碱酯酶(ChE)的活性，对媒介昆虫、人和畜的引起毒害。,有机磷杀虫剂中毒,喷雾作业时，易引起急性中毒 急性中毒症状: 异常兴奋、痉挛、麻痹、死亡。 解毒剂： 阿托品、解磷定(2-PAM)、双复磷等,有机磷类急性中毒患者,有机磷杀虫剂残留,根据其特点，用碱水反复洗涤蔬菜水果，能有效减少有机磷杀虫剂的残留量。,拟除虫菊酯类杀虫剂品种及特点,代表品种： 富右旋反式炔丙菊酯、生物烯丙菊酯（蚊香主要成分） 甲氰菊酯、氯菊酯、氰戊菊酯、高效氯氰菊酯等等。 特点： 活性高：杀虫毒力高、广谱。 对高等动物低毒： 无致畸、致癌、致突变等慢性毒害症状， 不发生积累中毒（人体内降解极快） 环境中易降解；多数品种在环境中无残留。 作用机制：抑制媒介昆虫轴突上的神经传导。,天然除虫菊,拟除虫菊酯类杀虫剂中毒,毒性为低毒或中毒。 误食，是急性中毒的主要原因。 急性中毒症状： 痉挛、唾液分泌过多等。 解毒剂： 痉挛症状：巴比妥、苯妥英、氨甲酰甘油愈创木酚醚等。 唾液分泌过多：阿托品。,拟除虫菊酯类急性中毒患者,有机氯类杀虫剂品种及特点,代表品种： 六六六、滴滴涕、艾氏剂、狄氏剂、林丹、硫丹等。 特点： 杀虫活性高、广谱； 持效性长； 生产简便、价格低廉； 化学稳定性较强、残留污染严重； 我国自1983年全面禁止六六六、滴滴涕生产使用 作用机制： 滴滴涕作用于昆虫神经的轴突部位； 六六六作用于昆虫中央神经的突触部位。,氨基甲酸酯类杀虫剂品种及特点,代表品种： 灭多威、克百威（呋喃丹）、丁硫克百威等。 特点： 对人、畜毒性都比较小； 分子结构与毒性有密切关系； 作用机制：抑制神经中的乙酰胆碱酯酶（AChE）。,杀鼠剂,主要灭鼠法： 机械捕鼠，细菌、病毒灭鼠、化学药物灭鼠（灭鼠剂）。 化学灭鼠优点： 简便、效果显著、成本低、见效快。 杀鼠剂的种类及特点： 急性（速效）杀鼠剂:(磷化锌、毒鼠磷、灭鼠优等) 毒杀作用快，起效快（几小时内或1-2天），效果显著，但对人畜毒性大，不安全。 慢性（缓效）杀鼠剂:(敌鼠、大隆等) 抗凝血剂，起效较慢（2-3天），鼠多次取食中毒，对人畜毒性较小，使用安全。,B 生物源农药,指直接用生物活体或生物代谢过程中产生的具有生物活性的物质或从生物体提取的物质作为防治病虫草害的农药。 包括微生物农药、动物源农药和植物农药三类。 目前，我国常用的生物农药有苏云金杆菌杀虫剂、农用抗生素制剂（如井冈霉素）等。,C 矿物源农药,有效成分起源于矿物的无机化合物和石油类农药。 包括硫制剂、铜制剂和矿物油乳剂等。 石硫合剂，是由生石灰、硫磺加水熬制而成的一种用于农业上的杀菌剂。在众多的杀菌剂中，石硫合剂以其取材方便、价格低廉、效果好、对多种病菌具有抑杀作用等优点。,农田直接施用 作物从污染环境 中吸收农药 食物 其他来源的污染 a.粮库内用农药 食物链、生物富集 b.厩舍施用农药 c.食品运输过程中 d.事故性污染,4、农药污染食品的途径及影响因素,食品中农药残留的来源,1施用农药对农作物的直接污染 2农作物从污染的环境中吸收农药 喷洒的农药40-60%降落在地面污染土壤，集中在耕作层，由植物的根部吸收至组织内部，其吸收的多少与土壤中的残留量有关，与植物种类有关（块茎、豆类吸收多）。 3食物链（food chain）污染食品 水体污染通过食物链和生物富集作用（bioconcentration）污染水产品等； 饲料受农药污染而致肉、蛋、奶的污染； 某些农药对某些组织器官具有亲和力，如脂溶性农药（有机氯农药等）造成蓄积作用。,5、 食品中农药残留的危害,急性毒性 慢性毒性 特殊毒性（三致作用） 农药真正用于杀病虫害的量仅占施用量的10%20%，其余大部分的农药都残留在蔬菜瓜果表面，或者渗入土壤、水和空气中。,广州超市蔬菜农药残留情况调查（2009）,4家超市共108份蔬菜样品中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留超标检出率达45.37%;其中无标识的叶菜类蔬菜有机磷和氨基甲酸酯类农药残留超标检出22份,检出率为52.38%,有标识的“放心菜“共检出10份,检出率为28.57%,两者有显著性差别。而其中包菜、奶白菜、油麦菜、菠菜、白菜、芥菜等是农药残留较高的几种常食用的蔬菜。,南方医科大学. 现代预防医学 2011年第38卷第9期,美国农药残留较严重的蔬果包括芹菜、草莓、苹果、桃、橘、菠菜、葡萄、甜椒、芫荽、土豆、蓝莓和生菜。 美国农药残留最少的14种“干净蔬果”：洋葱、甜玉米、菠萝、鳄梨、芦笋、甜豆、芒果、茄子、香瓜、猕猴桃、卷心菜、西瓜、红薯和柚子。,6、控制食品中农药残留的措施,（1）发展绿色食品 （2）加强农药管理：农药管理条例、农药登 记规定等 （3）合理安全使用农药：农药安全使用规定（GB4285）和农药合理使用准则（GB8321.1GB8321.6） （4）食品农药残留的消除 （5）制定、完善并严格执行食品中农药残留限量标准,二、兽药残留 （animal drug residue）,兽药残留（animal drug residue）,原药 兽药残留 药物在动物体内的代谢产物 生产中所伴生的杂质。,是指动物产品的任何可食部分所含兽药的母体化合物及（或）其代谢物，以及与兽药有关的杂质。,影响食品卫生的主要兽药,兽药残留可分为7类：抗生素类;驱肠虫药类;生长促进剂类;抗原虫药类;灭锥虫药类;镇静剂类;-肾上腺素能受体阻断剂。 在动物源食品中较容易引起兽药残留量超标的兽药主要有抗生素类、磺胺类、硝基呋喃类药物、抗寄生虫类和激素类药物。,全国2006年第一次畜产品兽药残留情况,22个城市检测结果： 瘦肉精残留：1.90% 磺胺类药物残留超标率： 2.6% 沈阳、大连无瘦肉精残留，但磺胺类药物残留超标率较高,残留激素,从1981年，世界卫生组织禁止使用己烯雌酚、己烷雌酚作为动物的生长促进剂。目前动物使用的激素有睾丸酮、黄体酮、雌二醇、雌酮、雌三醇、糖皮质激素等。 残留在肉食品中的激素，通过食物链进入人体后，会明显影响人体的激素平衡，引起致癌、致畸，如已烯雌酚曾引起女童早熟、子宫癌及男性的女性化，有的引起机体水、电解质、蛋白质、脂肪和糖代谢紊乱等。,2019/8/24,39,可编辑,硝基呋喃类药物残留,硝基呋喃类（Nitrofurans）抗菌剂是一种广效性抗生素，因价格较低廉且疗效佳，广泛用于畜禽及水产养殖鱼类，用以治疗由大肠杆菌或沙门式杆菌所引起之肠炎，养殖鱼之疥疮、赤鳍病、溃疡病等，于饲料中添加或养殖药浴使用。由于硝基呋喃类抗菌剂及其代谢物对人体长期食入有致癌、致畸胎毒性，欧盟和美国在1993和1995年分别禁用。 硝基呋喃类抗菌剂原型药在生物体内代谢迅速，无法检测；而其代谢物因和蛋白质结合而相当稳定，故利用代谢物的检测可反映硝基呋喃类抗菌剂的残留状况。,“瘦肉精”是一类药物的总称，这类药物实际上既不是兽药，也不是饲料添加剂，而是肾上腺类神经兴奋剂。主要有盐酸克仑特罗、莱克多巴胺、沙丁胺醇、硫酸沙丁胺醇、硫酸特布他林、西巴特罗、盐酸多巴胺等7种。早在2002年国家监管部门就发布公告，明令禁止在饲料和动物饮用水中添加”瘦肉精“，然而!?,3.5 环境污染导致的化学危害及其预防措施,环境污染（environment pollution）是指人类直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量，从而使环境的质量降低，对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象。具体包括：水污染、大气污染、噪声污染、放射性污染等。 生产环境的污染导致食品污染：有机化学物和金属元素污染,一、有害金属对食品的污染,有害金属（有毒金属Hazard metal ）：对人体凡是未发现有益的生理功能，又对正常代谢功能有害的，而且微量即能引起危害的称有毒金属或金属毒性.,有害金属污染食品的途径,1.某些地区特殊自然环境中的高本底含量 2.由于人为的环境污染而造成有毒金属对食品的污染 3.食品加工、储存、运输和销售过程中使用或接触的机械、管道、容器、以及添加剂中含有的有毒金属元素导致食品污染。,与公路不同距离的土壤及植物中铅的含量,食品中有害金属污染的毒作用特点,1. 强蓄积性。 2. 可通过食物链的生物富集作用而在生 物体内及人体内达到很高的浓度。 3. 毒性以慢性中毒和远期效应为主。 4.对体内酶的影响，主要是抑制作用， 巯基、汞、镉、砷等重金属作用于细 胞，细胞膜引起膜通透性改变。,影响有害金属毒性的因素 1. 金属元素的存在形式 有机汞毒性 无机汞， 甲基汞毒性最大 2. 食物营养成分 VC还原: Cr6+ - Cr3+ 3. 金属间相互作用 Zn/Cd 比大，减少Cd中毒（Zn争夺金属硫蛋白）； Fe, Cr 降低Pb 毒性,汞的毒作用机制,金属汞在大量摄入时，可能因重力作用造成机械损伤。 甲基汞进入消化道后，在胃酸的作用下转化为氯化甲基汞，氯化甲基汞经肠道的吸收率达95%100%。吸收入人体的氯化甲基汞和脂肪质具有高度的亲和力，在血液中与血红细胞的血红蛋白巯基结合，通过血脑屏障进入大脑，与脂质结合，影响大脑功能。损害最严重的是小脑和大脑，致使患者视觉、听觉障碍。甲基汞中毒的特征是小脑和脑皮质两侧的脑细胞萎缩，病人最初的症状是手指、口唇和舌头麻木，说话不清，步态蹒跚，走路时不能骤然停止和转弯。以后病人出现听力下降、视觉模糊和视野缩小等。,铬中毒机制,铬的毒性与其存在形式有关。金属铬毒性最小,2价和3价铬的毒性其次，6价铬毒性最大。铬可参与和干扰酶的活性。3价铬和镁离子一起可激活磷酸葡萄糖变位酶、细胞色素酶系、琥珀酸脱氧酶、凝乳酶胰蛋白酶。 6价铬可抑制尿素酶活性及阻止半胱氨酸酶的氧化作用。当6价铬还原成3价铬时可抑制谷胱甘肽还原酶的活性,从而使正铁血红蛋白氧化成为高铁血红蛋白,失去携带氧的能力。过量的铬还可沉淀核酸和核蛋白，使蛋白质变性。 铬及其化合物在高浓度时具有明显的局部刺激和腐蚀作用，低浓度时有致敏作用，可产生哮喘和过敏性皮炎。长期接触铬化合物者易患消化道溃疡、消化功能紊乱、神经衰弱、轻度的肾脏损害。对铬过敏者可发生支气管哮喘。,预防有害金属污染的措施,1. 消除污染源。 2. 妥善保管有毒有害金属及其化合物。 3. 对已污染食物的处理： 剔除污染部分、 稀释处理、去除污染物、改作它用或 销毁。 4. 制订各类食品中有毒金属的最高允许 限量标准，并加强经常性的监督工作。,二、环境激素对食品的污染,环境激素这一概念，日本早在 1977 年就已提出。后来，有学者称之为“导致内分泌障碍化学物质”、“外因型内分泌扰乱化学物质”。环境激素（EEDs）是环境中的激素类似物，它能通过与激素受体结合，干扰正常的生理代谢、内分泌、生殖机能，引起种种负面的生物学效应。,环境激素的来源,医学界开始有越来越多的人工合成药物可以仿造天然激素的功能，如口服避孕药、动物体激素(如畜牧业与水产养殖业为了大幅增高产量所使用的雌激素和生长素)、植物型雌性激素(如大豆异黄酮或黄酮类化合物）、农药(如DDT)以及化工业制品(如人造树脂、合成树脂、界面活性剂、塑料原料)等化学物质。,生活污水,洗涤剂,塑料制品,酞酸酯 烷基酚类化学物,常见环境激素,目前在社会生活中对人和动物起着类似于激素作用的有害物，已经发现至少三百余种。常见的环境激素包括有机锡、二乙基人造雌性激素、多溴联苯醚(PBDEs)、六溴环十二烷(hexabromocyclododecane，HBCD)、二恶英(dioxin)、双酚A（Bisphenol A）与其衍生物、多氯联苯（Polychlorinated biphenyls ，PCB)、Methomyl、烷基酚聚氧乙烯醚（APE）、壬基酚(Nonyl phenol，NP)等，另外有研究指出环境污染物中的镉 (Cd)、铅 (Pb)和汞 (Hg)等重金属产物亦为可疑的内分泌干扰物。,环境激素的危害,主要是通过含有这种激素成分的物质，被人食用或使用后产生的不良反应。比如化妆品、洗浴剂、洗洁剂、瓜果、蔬菜、肉类、食品等，当环境激素进入人体时，会让人体内的内分泌系统误认为是天然荷尔蒙，而加以吸收，占据了在人体细胞中正常荷尔蒙的位置，从而引发内分泌紊乱，造成人体正常激素调节失常。表现在发育障碍、生殖异常、器官病变、畸胎率增加、母乳减少、男性精子数下降、精神、情绪等多个方面的问题，是男性女性化和女性男性化的罪魁祸首。,多数环境激素也属于“持久性有机污染物”(POPs）， 在环境中十分稳定而难以分解,1)模仿天然激素之作用，使身体识别错误，扰乱体内正常激素的运作和平衡，使生物体产生过度或不足的生理反应，或是在不适当的时间产生生理反应，如模拟女性动情激素；(2)占据天然激素之受器，阻断“激素-受器复合体”之生成，激素受器一旦被环境荷尔蒙结合占领，正常激素的作用就会受到抑制；,(3)直接影响内分泌系统功能，造成激素分泌过多或不足。(4)以分子信息间接启动基因，改变细胞成长与分裂的程序。,环境激素的治理途径,尽量减少使用一次性塑料用品，选用大瓶、大袋包装的食品。 多用肥皂，少用洗涤剂。 减少农药的使用量。 消费肉类要适度。 多食用谷物和黄绿叶菜。,4. 物理性污染与食品卫生的关系,食品物理性污染来源主要来源于复杂的多种非化学性的杂物，虽然有的污染物可能并不威胁消费者的健康，但是严重影响了食品应有的感官性状和（或）营养价值，食品质量得不到保证。主要有： 来自食品产、储、运、销的污染物，如粮食收割时混入的草籽、液体食品容器池中的杂物、食品运销过程中的灰尘及苍蝇等； 食品的掺假使假，如粮食中掺入的沙石、肉中注入的水、奶粉中掺入大量的糖等； 食品的放射性污染，主要来自放射性物质的开采、冶炼、生产、应用及意外事故造成的污染。,一、食品中异杂物的危害,威胁健康：玻璃、金属、石头粒 降低产品质量：不纯物、污物超过一定水平属产品不合格。 消费者审美和心理伤害：头发、昆虫、动物皮毛、粪便或牙齿。,二、食品包装不当或者极端温度的危害,经营者应当保证其提供的商品或者服务符合保障人身、财产安全的要求。对可能危及人身、财产安全的商品和服务，应当向消费者作出真实的说明和明确的警示，并说明和标明正确使用商品或者接受服务的方法以及防止危害发生的方法。 中华人民共和国消费者权益保护法,食品引起的哽塞或窒息,老人和儿童特别是幼儿容易被噎，食品误入引起剧烈咳嗽、感染甚至堵塞气管窒息死亡。 果冻（建议杯型果冻直径不能小于3.5厘米）、年糕、糖块、坚果,食品引起的烫伤或者冻伤,高温油炸食品 热饮（勿用吸管，小心烫伤） 冰鲜或者冷冻食品,三、放射性污染造成的 危害及其预防措施,（一）放射性污染的来源,来自于放射性物质。这些物质可来自于天然，如岩石和土壤中含有的铀、钍、锕三个放射系，也可来自于人为的因素。 人工放射性物质主要有以下来源： （1）核工业 （2）核试验 （3）自然放射物 （4）核燃料的后处理 （5）人工放射性核素的应用（食品辐照）,食品辐照,食品辐照（Food irradiation），亦称“食品照射”或“电离辐射灭菌”，指将食物暴露在游离辐射（ionizing radiation）下。此过程可以灭除食物上的微生物、细菌、病毒或微小虫类。其他的应用还有抑制发芽、延缓果实成熟、促进果汁生产、和增进再水合（re-hydration）等。 原理是以电磁波辐射的能量破坏生物体中的DNA结构，使得微生物无法再继续繁殖，同时也能造成植物胚芽停止生长分化。,3.辐照源：60Co、137Cs 的射线，、射线穿透力弱，须用电子加速器产生的高能射线作为食品辐照源，又称加速电子束。 4.单位：戈瑞（Gy）相当于被辐照物1公斤吸收1焦耳的能量。 5.辐照剂量： 防腐 5 kGy以下 消毒 5-10 kGy 消除无芽孢致病菌； 灭菌： 10-50 kGy杀灭物料中一切微生物。,6.辐照食品的卫生 1）感官性状与营养价值 2）食品放射性物质沾染问题 3）感生放射性问题 4）毒性问题 “用10kGy以下的平均最大剂量照射任何食品，在毒理学、营养学及微生物学上都丝毫不存在问题”。“超过10kGy剂量的辐照食品也是卫生安全的” FAO/IAEA/WHO联合专家委员会,1986年4月26日，前苏联的切尔诺贝利核事故，使周围成为鬼城，其放射污染相当于广岛原子弹爆炸产生的放射污染的100倍。 2011年3月，日本发生9.0级地震导致核爆炸核泄漏，其危害深远，至今无法估量.,（二）放射性污染的特点,1. 危害作用的持续性和长时性 2. 自然条件的阳光、温度无法改变放射性核同位素的放射性活度，人们也无法用任何化学或物理手段使放射性核同位素失去放射性 3. 效果（剂量）累积性 4. 公众无感知性,（三）放射性污染的危害,放射性疾病：是由于放射性损伤引起的一种全身性疾病，接受大剂量的放射线照射、吸收大气中放射性微尘或摄入含放射性物质的水和食品，都有可能引起该病。此病分急性和慢性两