食品中无机污染物课件

第四章第四章 食品中的无机污食品中的无机污染物染物 第四章 食品中的无机污染物第一节第一节 金属污染物金属污染物第一节 金属污染物o重金属：在化学中一般是指相对密度等于重金属：在化学中一般是指相对密度等于或大于或大于5.05.0的金属。的金属。o有些是人体必须的有些是人体必须的o有些是人体不需要的有些是人体不需要的1.概述概述重金属：在化学中一般是指相对密度等于或大于5.0的金属。1.重金属的污染特点重金属的污染特点 1 2 3 4来源广、来源广、残留时间残留时间长、能沿长、能沿着食物链着食物链转移富集，转移富集，有放大作有放大作用用重金属重金属离子在离子在自然环自然环境中不境中不能被破能被破坏坏水体中的水体中的某些重金某些重金属可在微属可在微生物作用生物作用下转化为下转化为毒性更强毒性更强的金属化的金属化合物合物只要有只要有微量重微量重金属即金属即可产生可产生毒性效毒性效应应.重金属的污染特点 1 2 3 4来源=Methylmercury.重金属的生物富集作用重金属的生物富集作用=Methylmercury.重金属的生物富集作用=Methylmercury.重金属的生物富集作用重金属的生物富集作用=Methylmercury.重金属的生物富集作用.重金属的生物富集作用重金属的生物富集作用.重金属的生物富集作用4.典型的重金属典型的重金属4.1铅铅(Pb)4.1.1 概述概述u铅对环境的污染主要是废弃的含铅蓄电池和铅对环境的污染主要是废弃的含铅蓄电池和汽油防爆剂（含铅汽油）对土壤、水源和大气汽油防爆剂（含铅汽油）对土壤、水源和大气的污染。的污染。4.典型的重金属4.1铅(Pb).1.2.1.2 铅的吸收和转化铅的吸收和转化o铅在人体胃肠道内的吸收率取决于铅的化学形式，铅在人体胃肠道内的吸收率取决于铅的化学形式，人体从食品中摄取的铅多为无机铅。人体从食品中摄取的铅多为无机铅。o大气中的铅为四乙基铅等有机铅形式，胃肠道易大气中的铅为四乙基铅等有机铅形式，胃肠道易吸收（吸收（90%90%），大部分以不溶性磷酸铅的形式），大部分以不溶性磷酸铅的形式沉积在骨骼中沉积在骨骼中o食物中植物油、钙、铁、锌含量水平影响对铅的食物中植物油、钙、铁、锌含量水平影响对铅的吸收吸收.1.2 铅的吸收和转化铅在人体胃肠道内的吸收率取决于铅的n主要损害神经系统、造血器官和肾脏。主要损害神经系统、造血器官和肾脏。n儿童对铅的吸收率一般高于成年人，儿童的血儿童对铅的吸收率一般高于成年人，儿童的血铅水平和智商之间呈负相关铅水平和智商之间呈负相关.n铅对实验动物有致癌、致畸和致突变作用。铅对实验动物有致癌、致畸和致突变作用。4.1.3 铅中毒症状铅中毒症状主要损害神经系统、造血器官和肾脏。4.1.3 铅中毒症状铅中毒的发生机理铅中毒的发生机理：（1 1）抑制血红蛋白的合成）抑制血红蛋白的合成（2 2）神经损伤）神经损伤（3 3）肾脏损伤）肾脏损伤（4 4）红细胞毒性）红细胞毒性铅中毒的发生机理：（1）抑制血红蛋白的合成案例分析：案例分析：铅铬绿铅铬绿对茶叶食品的污染对茶叶食品的污染案例分析：铅铬绿对茶叶食品的污染4.汞汞(g)4.2.1 概述概述o地壳中的汞大部分与硫结合形成硫化汞。地壳中的汞大部分与硫结合形成硫化汞。o化学工业废水中的汞是导致环境污染的重要因素化学工业废水中的汞是导致环境污染的重要因素o甲基汞是人类汞中毒的主要原因。甲基汞是人类汞中毒的主要原因。o金金属属汞汞可可在在厌厌氧氧细细菌菌作作用用下下发发生生氧氧化化反反应应和和烷烷化化反反应应，产产生生水水溶溶性性的的汞汞盐盐和和脂脂溶溶性性的的甲甲基基汞汞等等烷烷基汞基汞 。4.汞(g)4.2.1 概述地壳中的汞大部分与硫结合形4.2.2 4.2.2 汞的分布汞的分布o无机汞是植物性食物中汞的主要存在形式，无机汞是植物性食物中汞的主要存在形式，主要来自植物对外环境中无机汞的吸收。主要来自植物对外环境中无机汞的吸收。o鱼和贝类鱼和贝类是被汞污染的主要食品，对人体的是被汞污染的主要食品，对人体的危害最大，是人类膳食中汞的主要来源。危害最大，是人类膳食中汞的主要来源。o水生生物对汞有很强的蓄积能力。水生生物对汞有很强的蓄积能力。4.2.2 汞的分布无机汞是植物性食物中汞的主要存在形式，主汞对人体的毒性主要取决于吸收率汞对人体的毒性主要取决于吸收率;金属汞金属汞 无机汞无机汞 3 3 mg/kgmg/kg，就就可可引引起起砷砷中中毒。毒。4.4.3 砷进入人体的途径砷进入人体的途径砷主要从消化道、呼吸道和皮肤进入人体，浓度最高的是头发和指甲食品中砷的来源食品中砷的来源 （1 1）含砷矿石的开采）含砷矿石的开采 （2 2）金属冶炼）金属冶炼 （3 3）化工生产和燃料燃烧）化工生产和燃料燃烧 （4 4）含砷农药的使用）含砷农药的使用 （5 5）海洋生物尤其甲壳类生物）海洋生物尤其甲壳类生物 （6 6）自然本底）自然本底 （7 7）含砷农用化学物质的使用）含砷农用化学物质的使用 食品中砷的来源 影响正常的细胞代谢导致细胞死亡影响正常的细胞代谢导致细胞死亡砷可以作用于毛细血管壁，增强毛细管的通透砷可以作用于毛细血管壁，增强毛细管的通透性，产生营养障碍；性，产生营养障碍；砷中毒主要破坏含巯基的酶砷中毒主要破坏含巯基的酶如如AsAs3 3AsAs5 5 有机砷有机砷 单质砷单质砷砷有致癌、致畸、致突变作用砷有致癌、致畸、致突变作用4.4.4 4.4.4 砷的危害砷的危害影响正常的细胞代谢导致细胞死亡4.4.4 砷的危害n慢性中毒慢性中毒表面为皮肤过度角化、色素沉积，颜色表面为皮肤过度角化、色素沉积，颜色加深，皮肤上出现黑色或棕黑色斑点，甚至皮肤癌；加深，皮肤上出现黑色或棕黑色斑点，甚至皮肤癌；神经损伤和末梢神经炎，早期身上好象蚂蚁在爬，神经损伤和末梢神经炎，早期身上好象蚂蚁在爬，视力和听力障碍，运动失调，严重者行走困难，头视力和听力障碍，运动失调，严重者行走困难，头发变脆容易脱落；发变脆容易脱落；n急性中毒急性中毒主要表现为恶心、呕吐、腹痛、腹泻等主要表现为恶心、呕吐、腹痛、腹泻等胃肠炎症状；胃肠炎症状；4.4.5 4.4.5 中毒症状中毒症状慢性中毒表面为皮肤过度角化、色素沉积，颜色加深，皮肤上出现黑典型中毒案例典型中毒案例森永奶粉事件森永奶粉事件2020世世纪纪6060年年代代，日日本本发发生生了了震震惊惊世世界界的的由由于于在在奶奶粉粉生生产产中中使使用用含含有有过过量量砷砷酸酸盐盐的的磷磷酸酸二二氢氢钠钠作作为为品品质质改改良良剂剂而而引引起起的的森森永永奶奶粉粉中中毒毒事事件件，造造成成1 1万万多多名名婴婴幼幼儿儿中中毒毒，100100多人死亡。多人死亡。当当时时的的调调查查结结果果为为森森永永公公司司在在奶奶粉粉生生产产中中所所使使用用的的品品质质改改良良剂剂磷磷酸酸二二氢氢钠钠杂杂质质较较多多，砷砷化化物物严严重重超超标标，这这一一事事件件造造成成森森永永公公司司的的倒倒闭闭。但但到到2020世世纪纪8080年年代代初初，事事实实真真相相被被重重新新披披露露，起起因因是是由由于于另另一一家家生生产产奶奶粉粉的的公公司司通通过过买买通通森森永永的的员员工工，在在生生产产原原料料磷磷酸酸二二氢氢钠钠中中加加入入砷砷化化物物所所致致。于于是是判判决决这这一一采采取取非非正正当当竞竞争争的的公公司司对对森森永永公公司司的的后后代代做做出赔偿，使森永公司得以恢复，而这家公司因而倒闭。出赔偿，使森永公司得以恢复，而这家公司因而倒闭。典型中毒案例森永奶粉事件20世纪60年代，日本发生了震惊 2020世世纪纪4040年年代代，在在我我国国台台湾湾等等地地，发发生生了了砷砷的的慢慢性性中中毒毒引引起起的的黑黑脚脚病病。患患者者开开始始表表现现为为间间歇歇性性跛跛行行，以以后后出出现现皮皮肤肤变变黑黑，呈呈现现褐褐色色或或黑黑褐褐色色斑斑点点，手手掌掌和和脚脚趾趾皮皮肤肤高高度度角角化化，可可发发展展成成皮皮肤肤癌癌。过过去去以以浅浅井井水水为为饮饮水水，但但浅浅井井水水由由于于海海水水成成分分的的渗渗透透味味道道比比较较苦苦，随随着着生生产产力力的的进进步步，人人们们开开始始打打深深井井作作为为水水源源饮饮用用，到到19301930年年，台台湾湾境境内内全全部部喝喝上上了了深深井井水水。由由于于当当地地的的地地球球物物理理化化学学原原因因，其其深深井井水水中中砷砷含含量量高高达达1.82mg/L1.82mg/L，从而造成了砷的慢性中毒。，从而造成了砷的慢性中毒。典型中毒案例典型中毒案例黑脚病黑脚病事件事件 20世纪40年代，在我国台湾等地，发生Arsenicosis PicturesSevere keratosis* cell carcinoma*aquaticpath.umd.edu/appliedtox/chowdhury-full.htmlHyperkeratosis*aquaticpath.umd.edu/appliedtox/chowdhury-full.htmlSkin cancer*geoenv.hp.infoseek.co.jp/Presen/Intro/intro01-jprg.htmlArsenicosis PicturesSevere kern职职业业性性砷砷中中毒毒的的预预防防，改改善善劳劳动动条条件件，加加强强个个人保护，净化处理三废；人保护，净化处理三废；n地地方方性性砷砷中中毒毒预预防防，当当水水中中砷砷含含量量超超过过标标准准或或者者经经过过流流行行病病血血调调查查，地地方方病病由由砷砷引引起起，应应及及时时更换水源；更换水源；n严格管理含砷农药的使用。严格管理含砷农药的使用。4.4.6 4.4.6 预防措施预防措施职业性砷中毒的预防，改善劳动条件，加强个人保护，净化处理三废食品中砷限量卫生标准食品中砷限量卫生标准 食品中砷限量卫生标准 小结：食品中重金属污染的控制小结：食品中重金属污染的控制 减少有毒金属污染食品的主要措施有：减少有毒金属污染食品的主要措施有：(1)(1)加强农用化学物质的管理；加强农用化学物质的管理；(2)(2)限限制制使使用用含含砷砷、含含铅铅等等金金属属的的食食品品加加工工用用具具、管管道道、容容器器和和包包装装材材料料，以以及及含含有有此此类重金属的添加剂和各种原材料；类重金属的添加剂和各种原材料；(3)(3)减少环境污染；减少环境污染；(4)(4)加强食品卫生监督管理。加强食品卫生监督管理。小结：食品中重金属污染的控制 减少有毒金属污染食品的主要措施第二节第二节 硝酸盐和亚硝酸盐硝酸盐和亚硝酸盐第二节 硝酸盐和亚硝酸盐1.1.硝酸盐和亚硝酸盐的存在与现状硝酸盐和亚硝酸盐的存在与现状1.硝酸盐和亚硝酸盐的存在与现状o蔬菜中硝酸盐含量较高，尤其是绿叶蔬菜。蔬菜中硝酸盐含量较高，尤其是绿叶蔬菜。o硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。o亚亚硝硝酸酸盐盐俗俗称称工工业业用用盐盐，具具有有发发色色作作用用，可可用用于于肉类产品防腐保鲜。肉类产品防腐保鲜。o亚亚硝硝酸酸盐盐是是合合成成亚亚硝硝胺胺类类化化合合物物的的前前体体物物质质，后后者具有强致癌性。者具有强致癌性。o硝酸盐每日允许摄入量硝酸盐每日允许摄入量ADIADI为为00.06 mg/kg00.06 mg/kg（体重）（体重）1.1.硝酸盐和亚硝酸盐的存在与现状硝酸盐和亚硝酸盐的存在与现状蔬菜中硝酸盐含量较高，尤其是绿叶蔬菜。1.硝酸盐和亚硝酸盐的2.2.亚硝酸盐防腐机制亚硝酸盐防腐机制作用机制作用机制肌红蛋白肌红蛋白(Mb)(Mb)，血红蛋白，血红蛋白(Hb)(Hb)2.亚硝酸盐防腐机制作用机制肌红蛋白(Mb)，血红蛋白(Hbo亚硝胺是在加工和干燥过程中由硝酸盐和仲胺反应亚硝胺是在加工和干燥过程中由硝酸盐和仲胺反应产生。产生。oR1和和R2为烷基、芳烷基、芳基时，称为亚硝胺；为烷基、芳烷基、芳基时，称为亚硝胺；当当R1(或或R2)为酰基，为酰基，R2(或或R1)为烷基或芳烷基为烷基或芳烷基时，称为亚硝酰胺。时，称为亚硝酰胺。3.亚硝胺结构及毒性亚硝胺结构及毒性亚硝胺是在加工和干燥过程中由硝酸盐和仲胺反应产生。3.亚硝食品中无机污染物课件4.亚硝胺类物质的性质亚硝胺类物质的性质uN-N-亚硝胺为黄色中性物质，常温下为油状亚硝胺为黄色中性物质，常温下为油状液体或固体，稍溶于水，易溶于有机溶剂，液体或固体，稍溶于水，易溶于有机溶剂，在碱性和中性环境中稳定。在碱性和中性环境中稳定。uN-N-亚硝酰胺化学性质活泼，在酸性或碱性亚硝酰胺化学性质活泼，在酸性或碱性环境中不稳定。环境中不稳定。4.亚硝胺类物质的性质N-亚硝胺为黄色中性物质，常温下为油5.5.亚硝酸盐和亚硝胺的来源亚硝酸盐和亚硝胺的来源u自自然然界界中中的的闪闪电电、火火灾灾、化化石石燃燃料料燃燃烧烧产产生生N0 xN0 x，在在土土壤壤微微生生物物的的硝硝化化作作用用下下，硝硝酸酸盐盐被被还原为亚硝酸盐；还原为亚硝酸盐；u大大量量使使用用氨氨肥肥造造成成部部分分地地区区土土壤壤中中亚亚硝硝酸酸盐盐、亚硝胺严重超标，形成区域性癌症高发区亚硝胺严重超标，形成区域性癌症高发区 u人人们们通通过过食食物物摄摄入入亚亚硝硝胺胺的的主主要要来来源源是是啤啤酒酒和和腌制品腌制品(腌猪肉、腌豆角等腌猪肉、腌豆角等)。5.亚硝酸盐和亚硝胺的来源自然界中的闪电、火灾、化石燃料燃u烟烟草草烘烘烤烤产产生生的的氮氮氧氧化化合合物物，与与烘烘烤烤过过程程中中产产生的游离烟碱发生反应后，产生亚硝胺。生的游离烟碱发生反应后，产生亚硝胺。u食品霉变。食品霉变。u化化工工废废水水、发发酵酵废废水水和和洗洗涤涤废废水水中中含含有有大大量量的的硝酸盐或亚硝酸盐和有机污染物。硝酸盐或亚硝酸盐和有机污染物。5.5.亚硝酸盐和亚硝胺的来源亚硝酸盐和亚硝胺的来源烟草烘烤产生的氮氧化合物，与烘烤过程中产生的游离烟碱发生反应6.6.内源性亚硝胺的生成内源性亚硝胺的生成6.内源性亚硝胺的生成7.毒性毒性u急性中毒急性中毒，主要表现在，主要表现在肝脏伤损肝脏伤损及及破坏破坏血小板血小板两个方面两个方面u慢性中毒，以慢性中毒，以肝硬化肝硬化为主为主u致癌作用致癌作用u致畸作用和致突变作用致畸作用和致突变作用7.毒性急性中毒，主要表现在肝脏伤损及破坏血小板两个方面n亚硝胺为间接致癌物。亚亚硝胺为间接致癌物。亚硝胺需在体内肝脏微粒体硝胺需在体内肝脏微粒体细胞色素细胞色素P450P450代谢为代谢为烷基烷基偶氮羟基化物偶氮羟基化物，进而致癌。，进而致癌。RNNOHn亚硝酰胺为亚硝酰胺为直接致癌物。直接致癌物。亚硝酰胺类化合物水解生亚硝酰胺类化合物水解生成成烷基偶氮羟基化物烷基偶氮羟基化物，对，对接触部位直接致癌。接触部位直接致癌。致癌机理致癌机理亚硝胺为间接致癌物。亚硝胺需在体内肝脏微粒体细胞色素P450品种品种N-亚硝基二甲亚硝基二甲胺胺N-亚硝基二乙亚硝基二乙胺胺海产品海产品（ug/kg)47肉制品肉制品（ug/kg)35啤酒（啤酒（ug/kg)30我国食品中亚硝胺的卫生标准我国食品中亚硝胺的卫生标准品种N-亚硝基二甲胺N-亚硝基二乙胺海产品（ug/kg)478.8.检验方法检验方法o一类测总的亚硝胺一类测总的亚硝胺:分光光度法分光光度法o一类分别测各种亚硝胺一类分别测各种亚硝胺:薄层色谱法、气相色薄层色谱法、气相色谱谱-质谱法和热能分析法。质谱法和热能分析法。o我国的食品卫生标准我国的食品卫生标准(GB/T5009.112003)(GB/T5009.112003)分分析方法是析方法是气相色谱气相色谱-质谱法和气相色谱质谱法和气相色谱-热能热能分析法（分析法（GT-TEA)GT-TEA)。8.检验方法一类测总的亚硝胺:分光光度法u防止食物霉变以及其他微生物污染防止食物霉变以及其他微生物污染；u控制食品加工中硝酸盐及亚硝酸盐的使用量控制食品加工中硝酸盐及亚硝酸盐的使用量u施用钼肥施用钼肥，降低硝酸盐含量；，降低硝酸盐含量；u增加维生素增加维生素C C摄入量，维摄入量，维生素生素C C有阻断亚硝基化的有阻断亚硝基化的作用；作用；u制定标准并加强监测。制定标准并加强监测。9.控制措施控制措施防止食物霉变以及其他微生物污染；9.控制措施食品无机污染物膳食摄入量研究方法食品无机污染物膳食摄入量研究方法o总总体体膳膳食食研研究究（total total diet diet study,study,TDSTDS）：将将污污染染物物浓浓度度与与食食品品消消费费量量结结合合起起来来加加以以综综合合考考虑虑，以以评评价价出出某某种种污污染染物物膳膳食食摄摄入入量量的的一一种种方方法。法。o具体步骤：具体步骤：1.1.人口摄入量估计人口摄入量估计 2.2.消费者摄入量估计消费者摄入量估计 3.3.每日膳食研究每日膳食研究 4.4.风险评估风险评估食品无机污染物膳食摄入量研究方法总体膳食研究（total d