第五章 化学物质应用的安全性

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第五章 化学物质应用的安全性,第一节 概述,食品是人类生存的基本要素，但食品中却可能含有或被污染有害人体健康的物质。食品中具有的危害通常称为食源性危害。食源性危害大致分为物理性、化学性及生物危害三类。,1,、农药及兽药残留,农药、兽药、饲料添加剂对食品安全性产生的影响，已成为近年来人们关注的焦点。在美国,35,种潜在的致癌性农药已列入禁用行列，我过有机氯农药已于,1983,年停止生产和使用，代替的是有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等农药。由于农药用量大、并且是多种使用对食品安全性及人类健康构成了很大的威胁。,2,、食品添加剂,为了有助于加工、包装、运输、贮藏过程中保持食品的营养成分，增强食品的感官性状，适当使用一些食品添加剂是必要的。但要求使用量控制在最低的效量的水平，否则会给食品带来毒性，影响食品的安全性，危害人体健康。食品添加剂对人体的毒性概括起来有致癌性、致畸性和致突变性。,3,、有毒元素,无机污染物如汞、镉、铅等重金属及一些放射性物质在一定程度上受食品产地的地质地理条件所影响，但更为普遍的污染源则主要是工业，采矿、能源、交通、城市排污及农业生产等带来的。,4,、其他,除农药、兽药和食品添加剂等物质造成食品安全问题外，还有许多在动植物食品原料生产过程中应用的化学控制物质可能污染食品，给人类健康带来危害.如加工助剂,包装材料等.,第二节 农药残留,一、农药的概念,农药是指用于防治农林牧业生产中的有害生物和调节植物生长的人工合成或者天然物质。根据,中华人民共和国农药管理条例,（,1997,）的定义，农药是指用于预防、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地调节植物、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。,二、农药的分类,目前全世界注册的农药有1500多种,其中常用的有500多种.中国有农药原药250种,制剂有800多种,居世界第二位.,(一）按来源分类,1,、有机合成农药 由人工研制合成，并由有机化学工业生产的一类农药。,2,、生物源农药 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物防治病虫草害的农药，包括微生物农药、动物源农药和植物源农药。,3,、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。,（二）按用途分类,分为杀虫剂、杀瞒剂、杀真菌剂、杀细菌剂、杀线虫剂、杀鼠剂、除草剂、杀螺剂、熏蒸剂和植物生长调节剂等。,三、环境中农药的残留,（一）环境中农药的来源,1,、工业生产 农药生产企业和包装厂排放的“三废”，尤其是未经处理或处理不达标的废水，对环境污染很严重。,2,、农业生产 为防治病虫害，农药被喷到农田、草原、森林和水域时，直接落到害虫身上的药量不到,1,、喷到植物上的约,10,20,，其余散布于环境中。,（二）农药在环境中的迁移和循环,农药可经大气、水体、土壤等媒体的携带而迁移，使农药对环境的污染具有普遍性和全球性。,农药-(大气,水,土壤)-环境-动物,植物-(食物链)-人,（三）农药残留 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。,四、食品中农药残留的来源,（一）施药后直接污染 在农业生产中，农药直接喷洒于农作物的茎、叶、花和果实等表面，造成农产品污染。,（二）从环境中吸收,农田、草场和森林施药后，有,40,60,农药降落至土壤，,5,30,的药剂扩散于大气中，逐渐积累。生物体通过从土壤、水体和大气吸收农药，致使农产品、畜产品和水产品出现农药残留问题。,（三）通过食物链污染 农药污染环境，经食物链传递时可发生生物浓集(,bioconcentration,)、,生物积累(,bioaccumulation),和生物放大(,biomagnification,),致使农药的轻微污染而造成食品中农药的高浓度残留。,（四）其他途径 包括加工和贮运中污染、意外污染和非农用杀虫剂污染。,五、食品中农药残留的危害,环境中的农药被生物摄取或通过其他方式进入生物体，蓄积于体内，通过食物链传递,并,富集，使进入人体的农药增加，严重威胁了人类健康，农药对人体的危害可概括为以下三方面。,1,、急性毒性 急性中毒常由于职业性（生产和使用）中毒、自杀、他杀、误食、误服农药。中毒后常出现神经系统功能紊乱和胃肠道症状，严重时会危及生命。,2,、慢性毒性 目前使用的绝大多数有机合成农药都是脂溶性的，易残留于食品原料中。若长期食用农药残留量较高的食品，农药则会在体内积累，损害人体的神经系统、内分泌系统、生殖系统、肝脏和肾脏，引起各种疾病。,3,、特殊毒性 有些农药具有致癌、致畸和致突变作用，或者具有潜在“三致”作用。,六、农药的允许限量,世界各国都非常重视食品中农药残留的研究和监测工作，制定了农药允许限量标准。各农药的最高限量(,MRL maximum residues limit),详见相关标准。例如:,GB16319-1996,食品中敌百虫最大残留限量标准等.,七、控制食品中农药残留的措施,食品中农药残留对人体健康的损害是不容忽视的。为了确保食品安全，必须采取正确对策和综合防治措施，防止食品中农药的残留。,1,、加强农药管理,2,、合理安全使用农药,3,、制定和完善农药残留限量标准,4,、食品农药残留的消除,如,GB4285,农药安全使用标准,GB8321.1-6,农药合理使用标准等.对农药的使用茫围,防治对象,施药时间,最高使用剂量,稀释倍数,施药方法,最多使用次数,安全间隔期等都进行了规定.措施,:,去壳,去皮,;,水洗,;,加热,;,精制,(,油脂,);,使用,“,高效、低毒、低残留,”,农药,;,生物农药,;,科学使用,;,管理,.,八、几类农药的简介,（一）有机氯农药 化学性质相当稳定，不容或微溶于水，易溶于多种有机溶剂，在环境中残留时间长，不易分解。有机氯农药可影响机体酶的活性，引起代谢紊乱，干扰内分泌功能，降低白细胞的吞噬功能于抗体的形成，损害生殖系统。人中毒后有四肢无力、头痛、头晕等症状。,如六六六,DDT,艾氏剂,狄氏剂等,我国己禁用,但环境中仍有残留.,（二）有机磷农药 大部分是磷酸酯类或酰胺类化合物，多为油状，具有挥发性和大蒜臭味，难溶于水，易溶于有机溶剂，在碱性溶液中易水解破坏。有机磷农药经皮肤、黏膜、呼吸道或随食物进入人体。急性中毒会出现中枢神经系统功能紊乱，轻者头痛、恶心、呕吐等。中度中毒时有神经衰弱、失眠、肌肉震颤等症状。,结构通式为:,Ro X,P,Ro OR,X ,R,R,基团不同,可构成不同品种,商品化的己有上百种.常见品种有:对硫磷,内吸磷,甲拌磷,甲胺磷(高毒,禁用于食用作物);敌敌畏,乐果,甲基内吸磷,倍硫磷,杀螟硫磷,二嗪磷等(中毒,LD50 50-500mg/Kg,体重);马拉硫磷,敌百虫等(低毒,LD50 500mg,以上/,Kg,体重).,农业部宣布,从,2007.1.1,起,我国禁用甲胺磷,甲基对硫磷,久效磷,磷胺,对硫磷等,5,种高毒农药,(,约占总农药使用量的,25%).,（三）氨基甲酸酯农药 氨基甲酸酯农药中毒机理和症状基本与有机磷农药类似，但对胆碱酯酶的抑制作用时可逆的，水解后的酶活性可不同程度恢复，无迟发性神经毒性，故中毒恢复较快。难溶于水,易溶于油脂及有机溶剂.碱性下易水解.酸性中稳定.,结构通式为:,RO-CONH-CH3 R,为酚类,脂肪烃类,环烃等.属低毒农药.,常见品种有,:,西维英,涕灭威,速灭威,克百威,抗芽威,灭草灵等,.,（四）拟除虫菊酯农药 拟除虫菊酯农药属中等或低毒类农药，在生物体内不产生蓄积效应，因其用量低，一般对人的毒性不强。这类农药主要作用于神经系统，使神经传导受阻，出现痉挛等症状，但对胆碱酯酶无抑制作用。己有20多个品种,属广谱,高效,低毒,低残留农药, 常用品种有:氯氰菊酯,溴氰菊酯 等.对水生作物毒性大,.,对,第三节 兽药残留,一、兽药残留的概念,根据联合国粮食与农业组织和世界卫生组织（,FAO/WHO,）食品中兽药残留联合立法委员会的定义，兽药残留指动物产品的任何可食部分所含兽药的母体化合物（或）其代谢物，以及与兽药有关的杂质。所以兽药残留既包括原药，也包括药物在动物他内的代谢产物和兽药生产中所伴生的杂质。,二、影响食品安全的主要兽药,（一）抗生素类,1,、抗生素药物的用途,按抗生素在畜牧业上应用的目标和方法，可将他们分为两类：治疗动物临床疾病的抗生素；用于预防和治疗临床疾病的抗生素，即作为饲料添加剂低水平连续饲喂的抗生素。,2,、常用种类,治疗用抗生素主要品种有青霉素、四环素类、杆菌肽、庆大霉素、链霉素等。常用饲料药物添加剂有盐霉素、马杜霉素、黄霉素、土霉素等。,3,、最高残留限量,为控制动物食品药物残留，必须严格遵守休药期，控制用药剂量，选用残留低毒性小的药物。中国农业部,2001,年颁发的,饲料药物添加剂使用规范,中规定有各种饲料添加剂的种类和休药期。,（二）磺胺类药物,1,、磺胺类药物的用途,磺胺类药物是一类具有光谱抗菌活性的化学药物，广泛应用于兽医临床。主要用于控制某些动物疾病的发生和促进动物生长。,2,、常见的种类和限量,磺胺类药物根据其应用情况分为三类：即用于全身感染的磺胺药，用于肠道感染、内服难吸收的磺胺药物和用于局部的磺胺药物。中国农业部在,1999,年,9,月发布的,动物性食品中兽药最高残留限量,中规定：磺胺类总计在所有食用动物的肌肉、肝、肾和脂肪中,MRL,值为,100,g/kg,，牛、羊乳中为,100,g/kg,。,3,、磺胺类药物的残留,磺胺类药物残留问题的出现有近,30,年时间了，并且在近,15,20,年内磺胺类药物残留超标现象很严重。猪肉及其制品中磺胺药物超标现象时有发生。,（三）激素类药物,激素是由机体某一部分分泌的特种有机物，可影响其机能活动并协调机体各个部分的作用，促进畜禽生长。但激素的残留不利于人体健康，产生了许多负面影响，许多种类现已禁用。,1,、常见的种类,按化学结构可分固醇或类固醇和多肽或多肽衍生物两类。按来源分为天然激素和人工激素。,2,、激素的用途,在畜禽饲养上应用激素制剂有许多显著的生理效应，如加速催肥，还可提高胴体的瘦肉于脂肪的比例。如瘦肉精(盐酸克仑特罗),己禁用.,（四）其他兽药,除抗生素外，许多人工合成的药物有类似抗生素的作用。化学合成药物的抗菌驱虫作用强，而促生长效果差，毒性较强。长期使用有不良作用甚至有致癌、致畸、致突变的作用。,四、兽药残留的危害,（一）兽药残留对人体健康的危害,1,、毒性作用 人长期摄入含兽药残留的动物性食品后，药物不断在体内蓄积，达到一定量后，就会对人体产生毒性作用。,2,、过敏反应和变态反应 经常食用一些含低剂量抗菌药物残留的食品能使易感的个体出现过敏反应。,3,、细菌耐药性 动物经常反复接触某一种抗菌药物后，其体内敏感菌株将受到选择性的抑制，从而是耐药菌株大量繁殖。经常食用含药物残留的动物性食品可能引起人畜共患病的耐药性病原菌大量繁殖，还可能带有药物抗性的耐药因子可传递个人类病原菌。,4,、菌群失调 过多应用药物会使人体肠道内的菌群失去平衡，造成一些非致病菌的死亡，使菌群的平衡失调，从而导致长期的腹泻或引起维生素的缺乏等反应。,5,、“三致”作用 即是致癌、致畸、致突变。,6,、激素的副作用 长期食用含低剂量激素的动物性食品，由于积累效应，有可能干扰人体的激素分泌体系和身体正常机能，特别是类固醇类和,-,兴奋剂类在体内不易代谢破坏，其残留对食品安全威胁很大。,（二）兽药残留对畜牧业生产和环境的影响,滥用药物对畜牧业本身也有很多负面影响，并最终影响食品安全。如长期使用抗生素会造成畜禽机体免疫力下降，影响疫苗的接种效果。长期使用抗生素还容易引起畜禽内源性感染和二重感染。,（三）兽药残留超标对经济发展的影响,在国际贸易中，由于有关贸易条约的限制，政府已很难用行政手段保护本国产业，而技术贸易壁垒的保护作用将越来越强。化学物质残留是食品贸易中最主要的技术贸易壁垒，近年的欧美牛肉贸易站就有相当大的这种成分在内。中国加入,WTO,后，面临的技术贸易壁垒将更为突出。为了扩大国家贸易，控制化学物质残留，特别是兽药的残留，是一个必须解决的紧迫问题。,五、动物性食品兽药残留的监测与管理,兽药残留的监测与管理主要包括三个方面的内容：兽药残留的控制、兽药残留的监测和兽药的审批。,2002.5发布,近年发布的,瘦肉精,莱克多巴胺,安定,喹乙醇,孔雀石绿等名列其中.,第四节 食品添加剂的安全性,食品添加剂(,food additives),是食品工业发展的重要影响因素之一，随着国民经济的增长和人民生活水平的提高，食品的质量与品种的丰富就显得日益重要。食品添加剂的使用对食品的发展起着重要的作用，它可以改善风味、调节营养成分、防止食品变质，从而提高食品质量，使食品加工丰富多彩，满足消费者的各种需求。从某种意义上说，没有食品添加剂，就没有现代食品加工业。,一、食品添加剂的定义,1983,年食品法典委员会（,CAC,）规定：“食品添加剂是指其本身不作为食品消费，也不是食品特有成分的任何物质，而且不管其有无营养价值；在食品的制造、加工、调制、处理、装填、包装、运输或保藏过程中，由于技术上的需要有意向食品中加入的物质，但不包括污染物或者为提高食品营养价值而加入食品中的物质,”,中华人民共和国食品卫生法,规定：食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及防腐和加工工艺的需要加入食品中的化学合成物质或天然物质。,二、食品添加剂的分类,（一）根据制造方法分类,1,、化学合成的添加剂 利用各种有机、无机物通过化学合成的方法而得到的添加剂。,2,、生物合成的添加剂 一般以粮食为原料，利用发酵的方法，通过微生物代谢生产的添加剂。若在生物合成后还需要化学合成的添加剂，则称之为半合成法生产的添加剂。,3,、天然提取的添加剂 利用分离提取的方法、从天然的动、植物体等原料中分离纯化后得到的食品添加剂。此类添加剂由于比较安全，并且其中一部分又具有一定的功能及营养，符合食品产业发展的趋势。,（二）按使用目的分类,1,、满足消费者嗜好的添加剂,包括与味觉相关联的添加剂，如调味料、酸味了料、甜味料等；与嗅觉相关联的添加剂，食品中广泛使用的这类添加剂有天然香料与合成香料；与色调相关联的添加剂，如天然着色剂与合成着色剂。,2,、防止食品变质的添加剂,为了防止有害微生物对食品的侵蚀，延长其保质期，保证产品的质量，防腐剂的使用是较为普遍的。常用的还有防霉剂和抗氧化剂。,3,、作为食品制造介质的添加剂,作为食品制造介质的添加剂是指最终在产品成分中不含有，或只是在制造过程中使用的添加剂。,4,、改良食品质量的添加剂,增稠剂、乳化剂、面粉处理剂、水分保持剂等均对食品质量的改进起着重要的作用。,5,、食品营养强化剂,食品营养强化剂是以强化补给食品营养为目的的添加剂，在食品中通常添加的各种无机盐、微量元素和维生素都属于这一类。,（三）按安全性划分,FAO/WHO,下设的食品添加剂专家联合委员会（,JECFA,）为了加强对食品添加剂安全性的审查与管理，制定出它们的,ADI,值（,Acceptable daily intake,每人每日允许摄入量），并向各国政府建议，该委员会建议把食品添加剂划分为如下四大类：,第一类为安全使用的添加剂，即一般认为是安全的添加剂，可以按正常需要使用，不需要建立,ADI,值。,第二类为,A,类，是,JECFA,已经制定,ADI,值和暂定,ADI,值的添加剂，它又分为两类,A,1,类，,A,2,类。,A,1,类：经过,JECFA,评价认为毒理学资料清楚，已经制定出,ADI,值的添加剂。,A,2,类：,JECFA,以及制定出暂定,ADI,值，但毒理学资料不够完善，暂时允许用于食品。,第三类为,B,类，,JECFA,曾经进行过安全评价，因毒理学资料不足，未建立,ADI,值，或者未进行安全评价者，它又分为两类，,B,1,类，,B,2,类。,B,1,类：,JECFA,曾经进行过安全评价，因毒理学资料不足，未建立,ADI,值。,B,2,类：,JECFA,未进行安全评价。,第四类为,C,类，,JECFA,进行过安全评价，根据毒理学资料认为应该禁止使用的食品添加剂或应该严格限制使用的食品添加剂，它分为两类，,C,1,类，,C,2,类,C,1,类：,JECFA,根据毒理学资料认为，在食品中应禁止使用的添加剂。,C,2,类：,JECFA,认为应该严格限制，作为某种特殊用途使用的添加剂。,率,三,.,食品添加剂的生产与市场概况,全世界共约有,25000,种,其中,80%,为香精香料,直接使用的约,3000,种,.,美,FDA,管理的约有,1800,种,我国批准使用的约有,1600,种,.,全世界食品添加剂市场约,160,亿美元,美国占,35,亿,.,2000,年中国,食,品添加剂产量,180,万吨,产值约,180,亿元,.,年增,加,率,12%-14%.,四、食品添加剂在食品加工中的使用规范,（一）剂量,食品添加剂通过食品安全评价的毒理学实验，确定长期使用对人体安全无害的最大限量。使用时，严格按照使用要求执行，使用量控制在限量内。,1,、无作用量（,NL,）或最大无作用量（,MNL,）,即使是毒性最强的化合物若限制在为了的范围内给动物投与、动物的一生并没有中毒反应，这个量称为无作用量（,NL,）或最大无作用量（,MNL,）。,2,、每人每日允许摄入量（,ADI,）,由以上两个量可以推测出，即使人体终生持续食用也不会出现明显中毒现象的食品添加剂摄入量为每人每日允许摄入量（,ADI,），单位是,mg/kg,（以体重计）。,（二）使用方法 根据添加剂的特性，确定使用方法，并且应严格遵守质量标准。使用时，防止因使用方法不当而影响或破坏食品营养成分的现象出现。若使用符合添加剂，其中的各种成分必须符合单一添加剂的使用要求与规定。,（三）使用范围 因各种添加剂的使用对象不同，使用环境不同，所以要确定添加剂的使用范围。,（四）滥用 不得使用食品添加掩盖食品的缺陷或作为伪造的手段.,GB2760,对食品添加剂的使用剂量,范围,方法等有严格规定.,五、食品添加剂的毒性作用,研究食品添加剂的毒副作用是从色素致癌作用开始的.,食品添加剂中争议较多的有:,1,化学合成色素 曾发现多种化学合成色素有致癌性,如奶油黄,猩红素等,我国允许使用的有:苋菜红,胭脂红,赤藓红,新红,诱惑红,玫瑰红,柠檬黄,日落黄,亮蓝,靛蓝,牢固绿等11种及其色淀.,2,人工合成甜味剂,3,防腐剂,4,发色剂,漂白剂,5,抗氧化剂,讨论,面包中的添加剂,:(,允许使用的,),过氧化苯甲酰 面粉处理剂 漂白,60mg/kg,过氧化钙 同上,500,葫芦巴胶 增稠,300,磷酸二氢钾 保水 酸度调节,5000,偶氮甲酰胺 面粉处理剂,45,碳酸钙 面粉,-,膨松、稳定剂,30,碳酸镁 面粉处理剂,1500,其他,(,乳化剂,保水剂,色素,甜味剂,膨松剂等,),面粉增白剂该不该禁用,?(,有生之年,看不到禁用,死不瞑目,-,王瑞元语,),第五节 有毒元素,一、食品中化学元素的来源,存在于食物中的各种元素，其理化性质及生物活性有很大的差别，有的是对人体有益的元素（钾、钠、钙、镁等）但过量摄入这些元素对人体反而有害。有的是对人体有毒害作用的元素（铅、砷、镉、汞等）。食品中的化学元素来源包括：自然环境、食品生产加工和农用化学物质及工业“三废”的污染。,二、食品中的化学元素的毒性和毒性机制,食品中的有毒元素经消化道吸收，通过血液分布于体内组织和脏器，除了以原有的形式为主外，还可以转变成具有较高毒性的化合物形式。多数有毒元素在体内有蓄积性，能产生急性和慢性毒性反应，还有可能产生“三致”作用。下列的任何一种机制都能引起毒性。,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,、改变生物分子构像或高级结构。,三、有毒元素的介绍,对食品安全性有影响的有毒元素较多，下面就几种主要的有毒元素的毒性危害作一简要介绍。,1,、汞,2,、铅,3,、砷,4,、镉,四、防止化学元素污染食品的措施,化学元素造成的污染比较复杂，有毒元素污染食品后不容易去除，因此为保障食品的安全性，防止食物中毒，应积极采取各种有效措施，防止其对食品的污染。,1,、加强食品卫生监督管理,2,、加强化学物质的管理,3,、加强食品生产加工等过程中器具等的管理。,4,、加强环境保护，减少环境污染。,铅是构成地壳的元素之一,含量,13mg/kg.,每年岩石风化产生铅,5.6,万吨,河流向海输送,11,万吨,全世界工业耗用铅,400,万吨,回收约,1/4.,一辆汽车一年排放,2.5kg,铅,.,FAO/WHO,推荐铅的,ADI,值,:,成人,50,微克,/kg,儿童,25,微克,/kg.,第六节 其他化学物质的安全性,除农药、兽药和食品添加剂等物质造成食品安全问题外，还有许多在动植物食品原料生产过程中应用的化学控制物质可能污染食品，给人类带来健康带来危害。常见的是植物生长调节剂和昆虫行为调节物质。,思考题,1,简述食品中农药残留的来源及其危害.,2,简述食品中兽药残留的来源及其危害.,3,食品添加剂如何分类?如何对待有争议的几种食品添加剂?,4,谈淡你对食品添加剂的认识.,5,简述常见的几种有害元素对人体的危害.,