化学性物质与食品安全
第一节 环境污染与食品安全
近年来,由于我国工农业的发展和城市化步伐的加快以及农业生产的化学化发展,工业“三废”、生活垃圾大量排放,农药、化肥用量激增,致使许多有毒、有害物质被释放,大量进入环境,导致水域、大气、土壤受到污染,且影响日益严重.从土地到餐桌的环保问题,其实就是保持食物链的纯洁问题.对于环境保护来说,与食物链有关的一个重要现象就是污染毒物沿着食物链的富集.当污染毒物进入生态系统,经食物链浓缩后,到达较高营养级时,其浓度成百倍、成千倍地增加.而我们人类常常居于食物链的顶端,处于生态金字塔的塔顶,居于污染毒物形成的“倒金字塔”的塔底.因此,浓集现象对于人类的威胁是十分有害的. 一、环境污染物
? 原生环境与食品安全 ? 次生环境与食品安全
原生环境指天然形成,并未受人为活动影响或影响较小的环境.(即天然污染,如正在活动的火山、有辐射的地区等。
次生环境指在人类活动影响下，其中的物质交换、迁移和转化，能量、信息的传递都发生了重大的环境。
二、大气污染对食品安全性的影响
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。
长期暴露在污染空气中的动植物，其体内外污染物会富集，因为人类的食物来自动植物，因而影响食品的安全性。
三、水体污染对食品安全性的影响
水体是指河流、湖泊、池塘、水库、沼泽、海洋以及地下水等水的聚集体，是由水本身，水中的悬浮物、溶解物、胶体物质、底泥和水生生物等，构成的一个完整的生态系统或完整的自然综合体。
天然水体是一个动态平衡体系，他对其中的各种物质具有一定的自动调节能力，经过体系内部一系列的连锁反应（生态系统食物链作用）和相互作用，又建立新的平衡。
正常情况下，当水体接纳了一定量的有机污染物后，在无人干预条件下，借助于水体自身的调节能力使污染物浓度不断降低，最后水质恢复到污染前的水平和状态，我们把水体的这种自我净化作用叫作水体自净。水体的自净能力有一定的限度，每一类水体的自净作用都有一个最大域值即自净容量。水体的自净容量是指在水体正常生物循环中能够净化有机污染物的最大量。
水体污染物
? 1、病原体污染物 ? 2、需氧物质污染物 ? 3、有毒化学物质：（1）重金属（2）酚和氰 （3）多环芳烃、有机氯化合物及部分
有机氮化合物
? 4、酸、碱物质和盐类 ? 5、石油类污染 危害
水污染对人群健康的危害，主要是通过饮用受污染的水资源和食用受水污染的鱼类、粮食、蔬菜等引起。
四、土壤对食品安全性的影响 土壤污染概述
? 土壤是地球陆地表面能获得植物收获的疏松表层，是地球上大多数生物生长、发育和繁衍栖息的场所，更是人类生存和发展的基础，是人类工作的对象。同时，人类的生活、生产活动也对土壤本身产生影响，这既包括促进了土壤的形成和发展，也包括使土壤发生退化和污染。
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。
据报道，目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万公顷，约占总耕地面积的1/5；其中工业“三废”污染耕地1000万公顷，污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。例如：某省曾对47个县和郊区的259万公顷耕地（占全省耕地面积的五分之二）进行过调查。其结果表明，75％的县已受到不同程度的重金属污染的潜在威胁，而且污染趋势仍在加重。 污水灌溉等废弃物对农田已造成大面积的土壤污染。
如沈阳张士灌区用污水灌溉20多年后，污染耕地2500多公顷，造成了严重的镉污染，稻田含镉5～7mg／kg。天津近郊因污水灌溉导致2.3万公顷农田受到污染。广州近郊因为污水灌溉而污染农田2700公顷，因施用含污染物的底泥造成1333公顷的土壤被污染，污染面积占郊区耕地面积的46％。80年代中期对北京某污灌区进行的抽样调查表明，大约60％的土壤和36％的糙米存在污染问题。 另一方面，全国有1300～1600万公顷耕地受到农药的污染。除耕地污染之外，我国的工矿区、城市也还存在土壤（或土地）污染问题。
（一）土壤污染源及污染物 土壤污染主要是由于人为活动引起的，归结起来主要包括污水灌溉、工业废料、城市垃圾和畜禽粪便的农业利用、农药和化肥的不当施用、污染大气沉降物和汽车尾气等。
第二节 食物中兽药的残留 一、概述
1.兽药：用于预防和治疗兽禽疾病的药物。
种类：抗生素类药、磺胺类、呋喃类、抗寄生虫药、激素类
2.兽药残留：指给动物用药后，残存于肉、蛋、奶等动物性食品中的兽药及其代谢物。 3.兽药残留的来源：
1）使用禁药；2）不按规定执行休药期； 3）超标使用药物；4）加工过程中受到污染 ; 5）用药方法错误 ; 6）屠宰前使用兽药 . 二、食物中常见兽用药的残留 1.抗生素类
用途：预防和治疗动物临床疾病；
残留食品中常见种类：四环素、土霉素、金霉素等。
危害：生态环境、食用动物及人群中细菌的耐药性造成影响。 2.磺胺类药物
用途：广谱抗菌活性的化学药物；
残留食品中常见种类：磺胺嘧啶、磺胺醋酰； 危害：增强细菌的耐药性，人体肠道菌群失调。 3.激素类药物
用途：促进动物生长、提高饲料转化率
残留食品中常见种类：种类较多，固醇或类固醇类、多肽或多肽衍生物等。如：盐酸克伦特罗（俗称“瘦肉精”）是一种激素类药物，在饲料中禁用。 危害：激素的副作用。 4.抗寄生虫类药物
用途：驱除动物体内的寄生虫、促进动物生长。 残留食品中常见种类：苯并咪唑类（丙硫咪唑、丙氧咪唑、噻苯咪唑、甲苯咪唑和丁苯咪唑） 危害：持久残留于肝内，对动物有致畸性与致突变性
第三节 农药残留 一、概述
农药：指用于消灭、控制危害农作物的害虫、病菌、鼠类、杂草、及其它有害动植物和调节植物生长的药物。 按用途分九种：
杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀软体动物剂、杀鼠剂、杀菌剂、除草剂、脱叶剂、植物生长调节剂。
二、农药污染食品的途径
农药污染食品的途径及影响因素
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.几舍施用农药 c.食品运输过程中 d.事故性污染 三、食品中常见的农药残留及其毒性 1.有机磷农药
有机磷农药多为磷酸酯类或硫代磷酸酯：
对硫磷（1605）、内吸磷（1059）、马拉硫磷（4049）、乐果、敌百虫、敌敌畏。 2.氨基甲酸酯类
特点：对虫害选择性强，作用快，对人、畜毒性低，易分解，在体内不蓄积。常用产品有西维因、杀灭威、速灭威、叶蝉散 中毒机理：抑制胆碱酯酶活力，在胃内酸性条件下易与食物中的亚硝酸盐类反应生成亚硝基化合物而呈现诱变性和致突变性。 3 .拟除虫菊酯类
是一类高效、低毒、低残留、用量低的 农药，常用的有氯菊酯、溴菊酯、氯氰菊酯、甲醚菊酯
中毒机理：中枢神经毒，改变神经细胞膜钠离子通道，使神经传导受阻，动物出现流涎、共济失调、痉挛等症，主要引起神经系统症状。 4.有机氯农药：
代表性产品：666粉、DDT等，1983年停止生产使用
毒性特点：中等毒性、难分解、半衰期10年以上，脂溶性强，蓄积于脂肪和含脂高的组织器官
主要靶作用器官：肝脏
有致癌、致畸作用 透过胎盘乳汁，对胎儿婴儿有毒性 四、控制食品中农药残留的措施
1、严格遵守并执行有关农药的安全使用规定； 2、严禁使用高毒农药（甲胺磷、对硫磷等）； 3、限制农药的使用剂量；
4、制订农药在蔬菜、水果中的最大残留限量标准；
5、加工时选用符合农残标准的原料，或采用一定加工措施去除农药。
第四节 动植物中的天然有毒物质 思考：
大豆中含有哪些有毒物质？如何通过加工除去？ 食用苦杏仁和木薯引起食物中毒的原因是什么？ 黄花菜为何最好食用干制品？
河豚味美，但我国相关法律规定：“河豚不得流入市场销售”，为什么？ 食用发生“赤潮” 海域的贝类会导致食物中毒，为什么？
第五节 食品添加剂的安全性 一、食品添加剂概况 （一）定义
《中华人民共和国食品安全法》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。
食品强化剂是指为增强营养成分而加入食品中的天然或者人工合成的，属于天然营养素范围的食品添加剂。
食品是维持人类生存的基本物质，随着生产水平和人民生活水平的不断提高，人们对食品的要求也不断提高，食品添加剂便是随着食品工业发展而逐步形成和发展起来的。食品添加剂可以起到提高食品质量和营养价值，改善食品感观性质，防止食品腐败变质，延长食品保藏期，便于食品加工和提高原料利用率等作用以及适应某些特殊需要。
由于生活习惯不同，世界各国对食品添加剂的定义也不尽相同，联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）联合食品法规委员会对食品添加剂定义为：食品添加剂是有意识地一般以少量添加于食品，以改善食品的外观、风味、组织结构或贮存性质的非营养物质。按照这一定义，以增强食品营养成分为目的的食品强化剂不包括在食品添加剂范围内。间接添加的农药残留、兽药残留不在食品添加剂内。
中国、日本、美国规定的食品添加剂，则均包括食品营养强化剂 。
按《中华人民共和国食品安全法》定义，我国将食品强化剂纳入食品添加剂进行管理，因为针对不同种类的食品，营养强化剂也不能随便添加。（如：雀巢奶粉，碘含量超标）。 （二）食品添加剂的发展
食品是维持人类生存的基本物质，随着生产水平和人民生活水平的不断提高，人们对食品的要求也不断提高，食品添加剂便是随着食品工业发展而逐步形成和发展起来的。食品添加剂可以起到提高食品质量和营养价值，改善食品感观性质，防止食品腐败变质，延长食品保藏期，便于食品加工和提高原料利用率等作用以及适应某些特殊需要。
美国25000种以上的不同添加剂应用于20000种以上的食品之中。日本使用的食品添加剂约1100种。欧洲联盟使用1000~1500种食品添加剂。许可使用的品种已达1513种，其中
包括食品香料1027种 。 （三 ）食品添加剂的分类
按来源分为：天然和化学合成两大类。
天然食品添加剂是指以动植物或微生物的代谢产物为原料加工提纯而获得的天然物质（可略讲一下天然食品添加剂在食品安全使用上的误解）；
化学合成的食品添加剂是采用化学手段、通过化学反应合成的食品添加剂。（有很多，可简单举例，如：食用合成色素，胭脂红，日落黄等等）
按照使用目的和用途可分为：
1.为提高和增补食品营养价值的，如营养强化剂。 2.为保持食品新鲜度的，如防腐剂、抗氧剂、保鲜剂。
3.为改进食品感官质量的，如着色剂、漂白剂、发色剂、增味剂、增稠剂、乳化剂、膨松剂、抗结块剂和品质改良剂。
4.为方便加工操作的，如消泡剂、凝固剂、润湿剂、助滤剂、吸附剂、脱模剂。 5.食用酶制剂。包括胃蛋白酶和葡萄糖氧化酶等。 6.其他。包括：香料（因品种太多另外一类），液体石蜡等。
按安全评价划分：
CCFA（联合国食品添加剂法规委员会）曾在JECFA（FAO/WHO联合食品添加剂专家委员会）讨论的基础上将食品添加剂分为A、B、C3类，每类再细分为①、②2类。
? A类：①已制定人体每日容许摄入量（ADI）②暂定ADI者。
? B类：①曾进行过安全评价，但未建立ADI值；②未进行过安全评价者。 ? C类：①认为在食品中使用不安全；②应该严格限制作为某些特殊用途者。 我们这门课关注的是食品安全，那么需要从安全的角度进行分类。
ADI值定义为“依据人体体重，终身摄入一种食品添加剂而无显著健康危害的每日允许摄入量的估计值，它是国内外评价食品添加剂安全性的首要和最终依据。 值得一提的是，由于毒理学、分析技术以及食品安全性评价的不断发展，某些原来经JECFA评价认为是安全的品种，经过再次评价后，安全性评价可能发生变化，如糖精，原来曾被划分为A ①类，后经大鼠试验可致癌，经过评价后已暂定其ADI值为0~2.5mg/kg体重。因此，对于食品添加剂的安全性问题应该及时注意新的发展和变化。 （四）食品添加剂的卫生管理及使用原则
按照GB2760-2007《食品添加剂使用卫生标准》和《食品添加剂卫生管理办法》的要求 ，食品添加剂及其使用符合下列一般要求：
1、食品添加剂本身原则上经过规定的《食品安全发生毒理学评价程序》证明在使用限量范围内对人无害，也不应含有其他有毒杂质；对食品的营养成分不应有破坏作用；
2、食品添加剂进入人体后，最好能参加人体正常的物质代谢，或能被正常解毒过程解毒后全部排出体外，或因不能被消化道吸收而全部排出体外；
3、食品添加剂在达到一定加工目的后，最好能在以后的加工、烹调过程被破坏或排除，使之不能摄入人体，则更安全；
4、食品添加剂应有的质量标准，有害杂质不能超过允许限量； 5、不得使用食品添加剂来掩盖食品的缺陷或作为伪造的手段。
还需要注意的问题：1）有的食品添加剂自身毒性虽低，但由于抗营养因子作用，以及食品成分或不同添加剂之间的相互作用、相互影响，就有可能生成意想不到的有毒物质。
2）食品添加剂具有叠加毒性，即两种以上的化学物质组合后会有新的毒性，本来无致癌性