粮食卫生安全

粮食卫生与安全,季一顺,食品质量及食品安全食品质量及安全的发展历史和现状粮食安全在食品安全中的位置粮食中常见的残留农药粮食中常见的真菌毒素粮食中的重金属,1食品质量和食品安全,1.1食品安全与食品卫生（foodhygiene）食品安全问题是一个古老的话题，近十年来，由于一系列规模较大的食品安全事件的发生，使得食品安全问题受到世界各国家、政府和每个消费者的关注。1984年，WHO将食品安全和食品卫生等同，定义为“生产、加工、储存、销售和制作过程中，确保食品安全可靠、有益于健康并且适合人的消费而采取的种种必要条件和担保”。,1996年，WHO则把食品安全与食品卫生作为2个不同的概念重新进行了定义：食品安全：指对食品按其原定用途进行制作和/或食用时不会使消费者健康受到损害的一种保证。食品卫生：指为了确保食品安全性和适用性在食物链的所有阶段必须采取的一切条件和措施。食品的安全性是以食品卫生为基础，食品卫生是食品安全的最基本的保障。另外，食品安全还有“量”和“质”的区分。Foodsecurity：量的安全足够的食物供应Foodsafety：质的安全有毒有害物质,近年来的食品安全事件,疯牛病（英国）：1985-1996甲肝流行（上海）：1988大肠杆菌O157流行（日本）：1996禽流感（香港、东南亚、中国）二恶英（比利时）：1999口蹄疫（欧洲）：2001,近年来的食品安全事件,毒大米“瘦肉精”猪肉、注水肉“黑心”月饼、粽子毒瓜子餐桌上的甲醛：假酒、水产品劣质奶粉劣质金华火腿、肉松苏丹红蔬菜水果农药残留地沟油,国以民为本民以食为天食以安为先,1.2食品质量与食品安全食品质量食品是具有一定营养价值的，可供人食用且对人体无毒无害、安全卫生的，或经过一定加工、包装制成的食物，具相应的色、香、味、形等感官性状。食品质量应主要涵盖安全性、营养价值和可口性。食品质量形成于产品到达消费者手中之前的全过程，为生产出符合要求的产品，必须使影响产品质量的全部因素，在生产全过程中始终处于受控状态。质量控制是生产全过程、全环节的质量控制。,2食品质量及安全的历史和发展现状,历史悠久孔子“五不食”：鱼馁而肉败，不食。色恶，不食。臭恶，不食。失饪，不食。不时，不食。希波克拉底在论饮食中提及中世纪罗马设置的专管食品卫生的“市吏”。现代食品安全与卫生学：19世纪初1837年德国生理学家施旺和1863年法国生物学家巴斯德分别提出了食品腐败是微生物的作用。1860年英国防止饮食品掺假法1906年美国食品、药品、化妆品法1947年日本食品卫生法,食品安全与质量控制是持续发展的一项研究，随着研究技术和方法的进步，食品安全和质量控制的研究内容也在持续的发展，是在变化和发展中的一个学科。如哪些物质或成分应化作有毒、有害类？许多物质或成分的毒性与剂量多少相关，所谓“不含”某种有害物质，是指不得检出或检出剂量不得超过某个阈限值之外？不少曾认为是“无污染”或“洁净”的食品，实际上也有一些有害物质存在，安全性怎么界定？绝对安全与相对安全“只有剂量才能决定一种成分是否有毒”,2.1食品安全性的主要问题现代食品安全性的六大类问题：营养失控微生物致病自然毒素环境污染物人为加入食物链的有害化学物质其他不确定的饮食风险,2.2我国食品安全面临的问题微生物污染严重。从农田到餐桌存在食物链污染。食品企业违法生产、加工食品。食品新技术新资源的应用带来新隐患，食品接触的化学物质日益增多。传统加工工艺的食品不断被发现具有安全隐患。,2.3我国食品安全监管工作现状强化农产品质量安全工作建立并严格实施食品质量安全市场准入制度加大食品质量国家监督抽查力度加强对食品小作坊的专项整治力度推行食品安全区域监管责任制加强食品流通领域的监管加大餐饮等消费环节的食品安全监管力度全面开展食品质量安全专项整治强化风险预警和应急反应机制建设建立健全食品召回制度加强食品安全诚信体系建设,2.4我国食品质量和食品监管工作存在的问题初级农产品源头污染仍然较重：农药、兽药、抗生素残留食品生产加工领域假冒伪劣问题突出食品流通环节经营秩序不规范食品卫生安全事故时有发生,3粮食安全在食品安全中的位置,各类食品的安全与卫生,3.1植物性食品的安全与卫生植物性食品：植物来源的食物包括：谷物、薯类、豆类及其制品、水果蔬菜、油脂、茶叶不安全因素：植物性原料本身基因组决定的表达产物生态环境对植物食品的影响加工链的影响,3.1.1谷物的安全与卫生（1）谷物的安全性问题谷类中的天然有毒物质危害谷物的生物学因素：微生物、真菌毒素加工中添加剂的使用：增白剂粮食熏蒸剂：磷化氢、磷化铝、溴甲烷、SO2、甲醛、环氧乙烷等。加工中劣质食品的危害：吊白块,（2）谷类的贮藏卫生管理控制粮谷类的水分和贮藏条件搞好仓库卫生把好入仓粮食质量关防止有毒种子及无机夹杂物污染,（3）谷类（粮食）的卫生标准重金属、真菌毒素、农药残留、添加剂重金属：砷（无机砷）、铅、镉、汞真菌毒素：黄曲霉毒素B1、脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）、玉米赤酶烯酮（ZEN）、赭曲霉毒素A等农药残留：磷化物、氯化苦、有机氯、有机磷农药等,3.1.2植物油脂的安全与卫生（1）油脂的安全性问题油脂中的天然有毒有害物质：芥子甙、单宁油脂酸败化学性污染：溶剂萃取残留霉菌毒素棉酚炸制食品中的油脂油脂的掺假,（2）油脂的卫生管理防止在加工、贮藏过程中的酸败保证纯度，控制水分含量，避免高温、光照、氧气和金属离子（3）油脂的卫生标准酸价、过氧化值、浸出溶剂残留、游离棉酚、苯并（a）芘、砷、铅、黄曲霉毒素B1、农药残留等,4粮食中常见的残留农药,概述有机氯农药有机磷农药氨基甲酸酯农药拟除虫菊酯农药其他类农药农药残留的控制措施,4.1概述,农药（pesticides）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的或者来源于生物、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。（中华人民共和国农药管理条例，1997）分类：来源：合成、天然、生物用途：,农药残留（pesticideresidue）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。食品中农药残留的来源：施药后直接污染：水果、蔬菜从环境中吸收通过食物链污染其他：加工、储运、意外污染食品中农药残留的危害：急性毒性、慢性毒性、特殊毒性,4.2有机氯农药,有机氯农药是一类应用最早的高效广谱杀虫剂，主要有滴滴涕（DDT）、六六六（BHC）、艾氏剂、狄氏剂等。化学性质稳定，脂溶性，不易降解，并容易迁移和循环。一般降解半衰期7-10年。对人体的危害：蓄积体内脂肪组织中，影响酶活性，引起代谢紊乱、干扰免疫功能、损害生殖系统、三致作用。,4.3有机磷农药,为我国使用量最大的一类农药，多为磷酸酯类或酰氨类化合物，包括甲胺磷、敌敌畏、乐果、敌百虫等。毒性较大，油状，具有会挥发性和大蒜臭味，脂溶性，碱性溶液中易破坏，分解快、不易蓄积。容易污染植物性食品，由于喷洒过量造成的。危害：神经毒性，引起中枢神经系统功能紊乱。胚胎毒性：胚胎畸形致癌、致突变,4.4氨基甲酸酯农药,N-甲基氨基甲酸酯（西维因）、N，N-二甲基氨基甲酸酯（抗蚜威）等。对哺乳动物低毒性；脂溶性，碱性条件易分解失效，环境和生物体内易分解。毒性作用于有机磷农药类似神经毒性由于氨基易在体内转化为亚硝基化合物，因此具有潜在致癌、致畸、致突变性。,4.5拟除虫菊酯农药,模拟天然除虫菊酯的化学结构合成的杀虫剂。高效、广谱、低毒、低残留脂溶性，遇碱分解。在生物体内降解快。毒性较低，主要作用于神经系统,4.6其他农药,沙蚕毒素：防止多种害虫，毒性低，较安全杀菌剂：有机砷制剂、有机汞制剂、有机硫制剂、苯骈咪唑类沙螨剂：脒类化合物杀虫脒、双甲脒三氯杀螨醇：低毒性，残留高，不易分解除草剂：2、4-二氯苯氧基醋酸（2、4-D）、除草醚、敌草隆、灭草隆等。大部分毒性较低，不易蓄积，危害性小。生物农药,4.7农药残留的控制措施,加强农药管理：农药管理条例、农药安全使用规定合理安全使用农药制定和完善农药残留限量标准食品农药残留的消除,5粮食中常见的真菌毒素,自然界中真菌分布广泛，由食品传播的真菌毒素（mycotoxins）主要是霉菌产生的。真菌及其毒素对食品的污染以南方多雨地区为多见，目前已知的真菌素素约有300余种，按其化学性质可分为肝脏毒、肾脏毒、神经毒、细胞毒及类似性激素样作用。,真菌毒素是目前为止食物链中最重要的污染物之一，其中黄曲霉毒素，伏马菌素，棕曲霉毒素，脱氧雪腐镰刀菌烯醇，雪腐镰刀菌烯醇，玉米赤霉烯酮，T-2毒素和展青霉毒素等是国际普遍关注的真菌毒素。在食品中，玉米、大米、花生、小麦被污染真菌毒素的种类最多。真菌及毒素污染的危害：真菌引起食品变质真菌产生毒素引起中毒,粮食中几种主要的真菌毒素,黄曲霉毒素(Aflatoxin,AFT)赭曲霉毒素（Ochratoxin）玉米赤霉烯酮(zearalenone，ZON)脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）,5.1黄曲霉毒素(Aflatoxin,AFT),由黄曲霉(Aspergillusflavus)、寄生曲霉(A.parasiticus)和特曲霉（A.nomius）等产生的次级代谢产物黄曲霉毒素B1，B2，G1，G2是存在的主要形式；M1是黄曲霉毒素B1在体内经过羟化形成的衍生产物，主要存在于牛乳中。,黄曲霉毒素B1，B2，M1,G1，G2,其毒性为氰化钾的10倍，五氧化二砷（砒霜）的68倍。1960年，由于食用了AFT污染的饲料，英国10万只火鸡大规模中毒死亡。1988年，由于食用了含AFT的食物，造成马来西亚13名儿童死亡。,在天然污染的食品中以AFB1最为多见，其毒性和致癌性也最强。黄曲霉毒素被世界卫生组织(WHO)划定为类致癌物。,黄曲霉毒素中毒病理图,5.2赭曲霉毒素（Ochratoxin）,赭曲霉毒素由曲霉属和青霉属的某些菌种产生。有7种结构类似物，其中以赭曲霉毒素A（OchratoxinA,OTA）的毒性最强。OTA易蓄积于组织中，其作用的主要靶器官是肾脏、肝脏。,OTA还具有致癌、致畸和致突变性，被IARC划定为2B类可疑致癌物。在亚洲、欧洲就北美的粮食及其制品中OTA的检出率为40%。2002年我国的OTA在小麦、玉米的限量标准为5g/kg。我国的OTA在饲料的限量标准为100g/kg。,5.3玉米赤霉烯酮(zearalenone，ZEN),又称F-2毒素，主要产毒菌株为禾谷镰刀菌(Fusariumgraminearum)。玉米、小麦、燕麦和大麦等易受到ZEN污染，猪和牛等家畜吃了被玉米赤霉烯酮污染的谷物和饲料后，可引起动物的雌激素中毒症。,它可干扰动物和人体的性周期,引起雌激素综合征,表现为性早熟、乳腺肿大、子宫内膜增生、睾丸萎缩和脑垂体催乳素分泌增加等,大量摄入可导致胚胎畸形和不孕症。,ZEN中毒症状图,ZEN可通过受污染谷类作物或被污染的肉、奶等动物性食品进入人体。2002年我国的ZEN在小麦、玉米的限量标准为60g/kg。我国的ZEN在饲料的限量标准为500g/kg。,5.4脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）,DON又称呕吐毒素（vomitoxin），主要产生菌是禾谷镰刀菌（Fusariumgraminearum），是单端孢霉烯族化合物中的一种。,DON的分子结构图,受DON污染的小麦,具有很强的细胞毒性。人畜摄入了被DON污染的食物/饲料后，会导致厌食、呕吐、腹泻、发烧、反应迟钝等急性中毒症状，严重时损害造血系统造成死亡。近年来发现DON可能与人类食管癌、IgA肾病有关。,北京雏鸭皮下注射10.0狗皮下注射0.1猪经口0.1鸽子经口10.0,动物种属接触途径致吐剂量（mg/kg）,DON不同染毒途径的致吐剂量,DON在全球污染相当普遍，主要污染小麦、大麦、玉米等谷类作物及其制品。由于DON的危害严重，引起了各国的普遍重视。谷物及饲料中DON的含量有严格的限量标准，我国谷物中DON的限量标准为1.0mg/kg。,5.5防止真菌污染和去毒的措施,理化去毒法剔除霉烂法、辐射法紫外线或-射线、水洗法、黏结剂法、化学药物去毒法、加含硫氨基酸、混合稀释法、添加维生素C生物去毒法乳酸菌粘附去除黄曲霉毒素、其它微生物的去除黄曲霉毒素作用：橙色黄杆菌、假丝酵母菌。酶降解去除法,1工业“三废”的排放和农用投入品的使用2自然环境3食品加工中使用的设备、工具等,6粮食中的重金属6.1食品中有害金属的来源,（二）有害金属的毒作用特点,1阻断了生物分子表现活性所必需的功能基2置换了生物分子中必需的金属离子3改变生物分子构象或高级结构,6.2重金属中毒案例日本“水俣病”事件(汞）,水俣病实际为有机汞的中毒。患者手足协调失常，甚至步行困难、运动障碍、弱智、听力及言语障碍、肢端麻木、感觉障碍、视野缩小；重者例如神经错乱、思觉失调、痉挛，最后死亡。发病起三个月内约有半数重症者死亡，怀孕妇女亦会将这种汞中毒带给胎中幼儿，令幼儿天生弱智。,1923年，新日本窒素肥料（由人粪与猪粪于酒窖发酵而产成）于水俣工场生产氯乙烯与醋酸乙烯，其制程中需要使用含汞的催化剂。1950年在水俣湾附近渔村中发现1973年在有明海南部沿岸的有明町等地又发生了水俣病。据报导这三次发病人数共计900多人。实际上在日本，受害人数远远超过这个数字，仅水俣镇受害居民已有一万人左右。中国发现20世纪70年代中国在东北松花江中、下游地区的渔民中也曾发现过类似水俣病的病例,6.2重金属中毒案例日本“骨痛病”（镉）,骨痛病发病的主要原因是当地居民长期饮用受镉污染的河水，并食用此水灌溉的含镉稻米，致使镉在体内蓄积而造成肾损害，进而导致骨软症。本病潜伏期一般为28年，长者可达1030年。初期，腰、背、膝、关节疼痛，随后遍及全身。疼痛的性质为刺痛,活动时加剧，休息时缓解，由髋关节活动障碍，步态摇摆。数年后骨骼变形，身长缩短，骨脆易折，患者疼痛难忍，卧床不起，呼吸受限，最后往往在衰弱疼痛中死亡。,6.2重金属中毒案例黑脚病（砷）上个世纪中叶，泰国西南部的广大地区爆发“黑脚病”，发病者先是脚部皮肤发黑，后发烂，最后坏死，得病者100死亡。到80年代中期，泰国西南部一些地区的成年人100都患有“黑脚病”，严重影响了劳动力。大规模开矿造成地质中砷大量暴露，经水冲刷携带，沉积在水田中，长期浸泡农民的双脚所致。,6.3铅的污染,食品中铅的来源动植物原料、食品添加剂、接触食品的管道、容器、包装材料等采矿、冶炼、印刷等都使用铅及其化合物。,6.4汞的污染,汞蒸气被人体吸人后会引起中毒空气中汞蒸气的最大允许浓度0.1mg/m3。有机汞的毒性比无机汞大。,6.5镉的污染,镉呈银白色，略带淡蓝光泽，质软。在自然界是比较稀有的元素，在地壳中含量估计为0.10.2mgkg。镉在潮湿空气中可缓慢氧化并失去光泽，加热时生成棕色的氧化层。镉蒸气燃烧产生棕色的烟雾。镉对盐水和碱液有良好的抗蚀性能。,6.5.1镉对食品的污染,植物性食品中镉主要来源于冶金、冶炼、陶瓷、电镀工业及化学工业(如电池、塑料添加剂、食品防腐剂、杀虫剂、颜料)等排出的“三废”。动物性食物中的镉也主要来源于环境，正常情况下，其中镉的含量是比较低的。但在污染环境中，镉在动物体内有明显的生物蓄积倾向。,6.5.2食品中镉的毒性与危害,一般情况下，大多数食品均含有镉，摄入镉污染的食品和饮水，可导致人发生镉中毒。,6.5.3急性毒性,镉为有毒元素，其化合物毒性更大。自然界中，镉的化合物具有不同的毒性。硫化镉、硒磺酸镉的毒性较低，氧化镉、氯化镉、硫酸镉毒性较高。镉引起人中毒的剂量平均为100mg急性中毒者表现为恶心、呕吐、腹痛、腹泻，引起中枢神经中毒症状。严重者虚脱而死亡。,6.5.4亚慢性和慢性毒性,长期摄入含镉食品，可使肾脏发生慢性中毒，主要是损害肾小管和肾小球，导致蛋白尿、氨基酸尿和糖尿。由于镉离子取代了骨骼中的钙离子，从而妨碍钙在骨质上的正常沉积，也妨碍骨胶原的正常固化成熟，导致软骨病。,6.5.5致畸、致突变和致癌性,1987年国际抗癌联盟(1ARC)将镉定为A级致癌物1993年被修订为IA级致癌物。镉可引起肺、前列腺和睾丸的肿瘤。在实验动物体中，镉能引起皮下注射部位、肝、肾和血液系统的癌变。镉是很弱的致突变剂，其致癌作用与镉能损伤DNA、影响DNA修复以及促进细胞增生有关。,砷的化合物广泛存在于岩石土壤和水中。砷有灰色、黄色和黑色三种同素异形体。砷的化合物有无机砷和有机砷化合物。砷化氢是一种无色、具有大蒜味的剧毒气体。硫化