食品质量与安全第四章化学和物理因素对食品安全性的影响.ppt

第四章化学和物理因素对食品安全性的影响 理工大学 食品质量与安全 课程 内容 第一节农药及其残留第二节兽药及其残留第三节重金属对食品安全性的影响第四节食品添加剂对食品安全性的影响第五节有机污染物第六节辐照食品的安全第七节物理因素的影响思考题 第一节农药及其残留 一 农药的定义及其分类 1 定义农药 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物或者来源于生物 其它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 农药使用后 残留于环境 生物体和食品中的农药母体及其衍生物和杂质的总称 第一节农药及其残留 2 分类杀菌剂 保护性杀菌剂 内吸性杀菌剂 免疫性杀菌剂 杀虫剂 胃毒剂 触杀剂 熏蒸剂 内吸剂 特异性昆虫生长调节剂 昆虫生长调节剂 引诱剂 趋避剂 不育剂 拒食剂 除草剂 选择型 灭生型 内吸型 触杀杀鼠剂 植物生长调节剂 其他 杀螨剂 杀线虫剂 杀软体动物剂 胃毒作用是药剂通过害虫的口器和消化道进入虫体使害虫中毒死亡 触杀作用是害虫接触到药剂时 药剂通过虫体的表皮进入虫体内使害虫中毒死亡 内吸作用是指不论将药剂施到作物的哪一部位上 如根 茎 叶 种子上 都能被作物吸收到体内 并随着植株体液的传导而输导到全株各个部位 传导到植株各部位的药量 足使为害这部位的害虫中毒死亡 而药剂又不妨碍作物生长发育 熏蒸作用是指杀虫剂呈气态或气溶胶经昆虫气门进入体内引起中毒 3 农药的杀毒作用机理 第一节农药及其残留 二 食品中残留农药的来源 1 施药后直接污染 2 从环境中吸收 土壤 水体 大气 3 通过食物链富集 生物富集 生物积累 生物放大 P65图4 1 图4 2 4 其他途径 加工或储运中污染 意外污染 非农用杀虫剂污染 第一节农药及其残留 三 农药污染对人体的危害 1 急性中毒分类 职业性 生产和使用 中毒 自杀 他杀 误食 蔬菜 水果 家畜肉 水产品 症状 胃肠道疾病 神经系统功能紊乱症状 2 慢性中毒影响酶的活性 降低机体免疫功能 引起神经系统 内分泌系统 生殖系统 肝脏和肾脏等疾病 三致 致癌 致畸 致突变 农药进入人体内途径 呼吸道 消化道 皮肤接触 第一节农药及其残留 四 农药残留限量最高残留限量 Maximumresidueslimit MRL 人体每日允许摄入量 Acceptabledailyintake ADI 第一节农药及其残留 五 农药残留分析色谱法 气相 液相 薄层 光度法 免疫法 现场快速检测法 比色 卡片 试纸条 第二节兽药及其残留 一 兽药及兽药残留的概念兽药 用于预防 治疗 诊断畜 禽 水产等动物疾病 有目的地调节养殖动物的代谢和生理机能 并规定作用 用途 用法 用量的一类物质称兽药 含饲料药物添加剂 兽药残留 是指动物在使用药物后蓄积或储存在细胞 组织和器官内的药物原形 代谢产物或药物杂质的总和 第二节兽药及其残留 二 兽药残留的来源 1 使用违禁或淘汰药物 2 不按规定执行应有的休药期 3 随意加大药物用量或把治疗药物当成添加剂使用 4 饲料加工过程受到污染 5 用药方法错误或未做用药记录 6 屠宰前使用兽药 第二节兽药及其残留 三 影响食品安全的主要兽药残留及其危害 1 分类抗微生物药物 抗生素 合成抗菌物质 抗寄生虫剂和杀虫剂 激素与促生长剂 2 危害急性中毒 过敏反应 三致 作用 致癌 致畸 致突变 损害听力 肾脏 造血系统反应 激素样作用 诱发细菌耐药性 引起肠道菌群失调 第三节重金属对食品安全性的影响 一 有害金属进入食品途径工业 三废 排放 农药化肥的使用 自然环境的高本底 食品加工过程中进入 第三节重金属对食品安全性的影响 二 典型重金属及对食品安全性的影响1 铅 lead Pb 各脏器中均可检出铅 其中肝脏含量最高 铅主要危害神经系统 造血器官和肾脏 还具有生殖毒性 致癌性和致突变性 第三节重金属对食品安全性的影响 2 汞 mercury Hg 金属汞几乎不吸收 无机汞吸收率低 有机汞的消化道吸收率很高 甲基汞亲脂性以及与巯基亲和力强 可以通过血脑屏障 胎盘屏障和血鼻屏障 在脑内积蓄 导致脑和神经系统损伤 第三节重金属对食品安全性的影响 3 镉 cadmium Cd 大多数与低分子硫蛋白结合形成金属硫蛋白 主要蓄积在肝脏 其次是肾脏 生物半衰期15 30年 镉对体内巯基酶有强抑制作用 主要危害肾脏 骨骼和消化系统 尤其损害肾脏近曲小管上皮细胞 产生重吸收功能障碍 镉为细胞毒素 破坏体内钙平衡 引起骨骼剧痛 骨萎缩 称为 骨痛病 三致 作用 第三节重金属对食品安全性的影响 4 砷 arsenic As 砷主要蓄积于毛发 指 趾 甲 骨骼等部位 砷与角蛋白的疏基有强亲和力 对含双疏基结构的酶 如胃 胰蛋白酶 ATP酶等 有强抑制作用 使体内代谢出现障碍 砷可导致毛细血管通透性增加 引起多器官病变 砷有致癌作用 但潜伏期长 平均30年 第四节食品添加剂对食品安全性的影响 一 定义及分类定义 食品添加剂是指为改善食品品质和色 香 味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质 第四节食品添加剂对食品安全性的影响 分类 来源 天然 化学合成 功能 酸度调节剂 抗结剂 消泡剂 抗氧化剂 漂白剂 膨松剂 胶姆糖基础剂 着色剂 护色剂 酶制剂 增味剂 面粉处理剂 被膜剂 水分保持剂 营养强化剂 防腐剂 稳定和凝固剂 甜味剂 增稠剂 第四节食品添加剂对食品安全性的影响 二 食品添加剂对食品安全性的影响 剂量决定危害 亚硝酸盐在胃酸作用下与蛋白质分解产物二级胺反应生成亚硝胺 亚硝胺具有强烈的致癌作用 主要引起食管癌 胃癌 肝癌和大肠癌等 亚硝酸盐进入血液后与血红蛋白结合 使氧合血红蛋白变为高铁血红蛋白 从而失去携氧能力 导致组织缺氧 而出现一系列缺氧的中毒病症 严重时可使人死亡 第五节有机污染物 1 多环芳烃 polycyclicaromatichydrocarbon PAH 两个以上苯环连在一起的碳氢化合物 第五节有机污染物 1 多环芳烃 polycyclicaromatichydrocarbon PAH 两个以上苯环连在一起的碳氢化合物 有机物不完全燃烧产生 具一定的 三致 毒性和遗传毒性以及光致毒效应 中毒表现为神经毒 皮肤毒 肺毒 血液毒 肝毒 心肌损伤 过敏等 第五节有机污染物 2 二恶英 dioxin 及其类似物一组多氯取代的平面三环芳烃化合物 胸腺萎缩 氯痤疮 肝脏 免疫系统 生殖系统 发育毒性 致畸 致癌毒性 第五节有机污染物 3 杂环胺一类带有杂环的伯胺 食品加工 烹调过程中 由于蛋白质 氨基酸的热解而产生 强烈致突变性 引起多种组织肿瘤 第五节有机污染物 4 N 亚硝基化合物一类具有结构的有机化合物 前体物为硝酸盐 亚硝酸盐 胺类 毒性 平滑肌松弛 血管扩张 血压下降 高铁血红蛋白症 伤害肝 常伴有出血性肺水肿及骨髓 淋巴系统损伤等 遗传毒性 三致 作用 第六节辐照食品的安全 定义 食品辐照技术是一种灭菌保鲜技术 其以辐射加工技术为基础 运用x射线 射线或高速电子束等电离辐射产生的高能射线 小于1kGy 对食品进行加工处理 达到杀虫 及卵与幼虫 杀菌 抑制生理过程 提高食品卫生质量 保持营养品质及风味 延长货架期的目的 第六节辐照食品的安全 辐照对食品安全性的影响 维生素A 维生素B2 B3 B6 B12 和维生素c 维生素E 都会有所流失 蛋白质 非饱和脂肪 益生菌 和酵素也会被破坏 第七节物理因素的影响 食品物理危害 任何在食品中发现的不正常有潜在危害的外来物 玻璃 金属 木屑 石砾 昆虫 塑料 骨头等 的危害 思考题 食品中农药的来源有哪些 第五章环境污染对食品安全性的影响 一 概述 环境是人类进行生产和生活活动的场所以及人类生存与发展的物质基础 自然环境与生活环境 自然环境 大气圈 水圈 土地岩石圈和生物圈 生活环境 居住环境 公共场所等 一 环境污染指人类活动所引起的环境质量下降而对人类及其他生物的正常生存和发展产生不良影响的现象 当物理 化学和生物因素进入大气 水体 土壤 其数量 浓度和持续时间超过了环境的自净能力 以致破坏了生态平衡 影响了人体健康 就造成了环境污染 环境污染是一个量变到质变的过程 由环境污染造成的食品安全性问题 主要存在于动植物的生产过程 在动植物的生长过程中 通过呼吸 吸收 或摄食 饮水而使环境污染物质进入或积累在动植物中 从而影响食品的安全性 二 环境污染物 指污染环境的物质 是一个相对的概念 许多物质在低浓度时不造成环境污染 但浓度高时会对环境造成危害 1 大气污染物 主要有 有害气体 二氧化硫 氮氧化物 一氧化碳 碳氢化合物 光化学烟雾 卤族元素化合物等 和颗粒物 粉尘 酸雾 气溶胶等 主要来源 危害 大气就其组分的含量变动情况可分为恒定组分 可变组分和不定组分三种 恒定组分指N2 O2和Ar 可变组分指空气中的CO2和水蒸气 不定组分指煤烟 尘埃 硫氧化物 氮氧化物及一氧化碳等 大气污染主要是由不定组分造成的 2 水体污染物 污染源复杂 污染物种类繁多 主要三类 无机有毒物 包括各类重金属 汞 镉 铅 铬等 和氰化物 有机有毒物 包括苯酚 多环芳烃 多氯联苯 有机农药等 病原体 主要包括病毒 病菌和寄生虫等 危害 土壤污染大致可以分为 重金属污染 农药和有机物污染 放射性污染 病原菌污染等多种类型 3 土壤污染物 第二节大气污染 一 大气污染指人类活动向大气排放的污染物或由它转化成的二次污染物在大气中的浓度达到有害程度的现象 一 大气污染源 指向大气环境排放有害物质或对大气环境造成有害影响的设备 装置 场所 分为天然污染源和人为污染源 1 天然污染源由于某些自然现象而产生的有害物质排放到环境中或形成有害影响的场所 是大气污染的一个很重要的来源 2 人为污染源 1 工业污染源燃料燃烧 粉尘 碳氢化合物 含硫化合物 含氮化合物 卤素化合物 2 生活污染源以燃煤为生活燃料的城市 家庭炉灶 取暖设备 垃圾堆放和焚烧 3 交通污染源汽油 柴油等燃料产生的尾气 油料泄漏扬尘 噪声等 交通污染源是流动的 也叫流动污染源 4 农业污染源农业机械运行时排放的尾气 以及农药 化肥等 二 大气中有害物质的存在状态 1 气体或蒸气一氧化碳 氯气等在常温下是气体 气体或蒸气以分子状态分散于空气中 扩散情况与相对分子质量有关 密度小向上漂浮 密度大向下沉降 2 气溶胶 1 雾液态分散性气溶胶和凝集性气溶胶统称为雾 常温下是液体的物质 因加热逸散到大气中的蒸气 遇冷后以尘埃为核心凝集成小液滴 为凝集性气溶胶 2 烟固态凝集性气溶胶 同时含有固体和液体两种粒子的凝集性气溶胶也称为烟 常温下是固体物质 因加热产生的蒸气逸散到空气中 遇冷以空气中原有分散性气溶胶为核心凝集成烟 形成由液态向晶体过渡的一系列形态 3 尘固态分散气溶胶 固体物质被粉碎时产生的悬浮于空气中的固体颗粒 二 大气污染对食品安全性的影响 1 氟化物氟能够通过作物叶片上的气孔进入植株体内 使叶尖和叶缘坏死 嫩叶 幼芽受害尤其严重 受氟污染的农作物会通过食物链对人的食品造成污染 人体内富集后导致的最典型的疾病 氟斑牙和氟骨症 骨增大 骨质疏松 关节肿痛等 2 沥青烟雾含有苯并芘等致癌物质 受沥青烟雾污染过的作物 不能直接食用 不能在沥青制品上曝晒食品 防止食品受到污染 3 酸雨使淡水湖泊和河流酸化 改变土壤化学成分 土壤贫瘠 土壤pH下降等 溶解土壤和水中底泥的有毒物质 如重金属元素 溶解到水中 通过食物链危害粮食作物 鱼类等安全性 第三节水体污染 水体受到人类或自然因素的影响 水的感官性状 物理化学性能 化学成分 生物组成等发生恶化 污染指标超过地面水环境质量标准的现象 一 水体污染的来源 一 水体污染源1 工业废水指工业生产过程中产生的废水和废液 其中含有随水流失的工业生产用料 中间产物 副产品以及生产过程中产生的污染物 特征 排放量大 成分复杂 有毒物质含量高 污染严重并难以处理 2 生活污水人们日常生活中产生的污水 包括厕所排水 厨房洗涤排水以及沐浴 洗衣排水等 来源 一般家庭生活污水 集体单位和公用事业单位排出的污水 特征 性质比较稳定 浑浊 深色 味恶臭 呈微碱性 3 农业废水指农作物栽培 牲畜饲养 农产品加工等过程排出的废水 化肥 农药残留在土壤或漂浮在大气中通过降雨沉降和径流的冲刷进入地表水或地下水 主要污染物质 农药 植物营养元素 二 水体污染的主要形式 1 物理性污染 1 悬浮物污染废水中的细小固体或胶体物质使水体浑浊 透光性下降 降低了藻类的光合作用 限制了水生物的正常活动 2 热污染原因 由工矿企业如火力发电厂 食品酿造厂等排放的高温冷却水或温泉溢流造成 影响 改变水生生物群落组成 降低溶解氧 影响水生动物如鱼类的生长和繁殖 3 放射性污染来源 铀矿的开采 选矿 冶炼 核电站与核试验 以及放射性同位素的应用等 2 化学性污染 1 酸碱污染酸性废水来源 化肥 农药 石油 酸法造纸等工业的废水及矿山排水 碱性废水来源 碱性造纸 化学纤维制造 制碱 制革等工业的废水 酸碱废水可中和产生盐类 酸碱废水也可与地表物质作用生成无机盐类 所以酸碱废水造成的水体污染必然伴随着无机盐的污染 酸碱废水污染破坏水体的自然缓冲作用 抑制细菌及微生物的生长 妨碍水体自净 同时改变pH值增加水中无机盐含量和水的硬度 2 重金属污染重金属元素很多 环境污染研究中最值得注意的是汞 镉 铬 铅和砷等 也包括具有一定毒性的一般金属 如锌 铜 钴 镍和锡等 3 需氧性有机物污染生活污水和某些工业废水中含有大量的碳水化合物 蛋白质 脂肪和木质素等有机化合物 在需氧微生物作用下可最终分解为简单的无机物质 即二氧化碳和水等 这些有机物在分解过程中需要消耗大量的氧 故又被称为需氧化合物 4 富营养化污染指水流缓慢 更新期长的地表水面接纳大量的氮 磷 有机碳等植物营养素引起的藻类等浮游生物急剧增殖的水体污染 5 有机毒物污染有机毒物种类繁多 作用各不相同 有机毒物排放量大 如酚类 有的具有强致癌作用 如多环芳烃 自然界难降解 在生物体内高度富集 对人体健康极为有害 3 致病性微生物污染包括致病性细菌和病毒 致病性微生物污染大多来自未经消毒处理的养殖场 肉类加工厂 生物制品厂和医院排放的污水等 二 水体污染对食品安全性的影响 1 酚类污染物对植物的影响 低浓度促进庄稼生长 高浓度抑制庄稼生长 含酚废水灌溉控制在50mg L以下对生长无毒害 但是使农产品有异味 酚对鱼类的影响 低浓度影响鱼类洄游繁殖 高浓度鱼类大量死亡 2 氰化物浓度低 30mg L以下 时刺激植物生长 浓度高 50mg L以上 时抑制生长 污水中的氰化物的浓度为100mg L时 作物出现死亡或氰含量迅速增加 我国规定 灌溉水中含氰0 5mg L以下对作物人畜安全 3 石油石油废水对作物生长有害 影响食品品质 高浓度石油废水灌溉土地 生产的稻米煮成米饭有石油味 花生榨出的油也有油臭味 生长的蔬菜 如萝卜 也有浓厚的油味 人食用这种受到石油废水污染而生产的食品会感到恶心 石油废水中含有致癌物苯并芘 石油污染对幼鱼和鱼卵危害极大 油膜和油块黏附在幼鱼和鱼卵上 使鱼卵不能成活或致幼鱼死亡 石油使鱼虾类产生石油臭味 降低海产品食用价值 4 苯及其同系物影响人的神经系统 严重中毒能麻醉人体 失去知觉 甚至死亡 轻则引起头晕 无力和呕吐等症状 一般含苯废水灌溉作物对食品安全性的影响在于它能使粮食 蔬菜的品质下降 5 重金属污水中的重金属不仅会抑制作物生长 当在作物体内累积量超过人 牲畜食物标准时 会造成人体的危害 6 病原微生物许多人类和动物疾病是