1.3 食品中化学性污染途径及现状分析
随着化学工业的发展,各种化学物质不断产生,加之化学物质在食品生产、加工和贮藏过程中的广泛应用,使得食品中有害物质种类和来源也进一步繁杂。目前我国食品的化学性污染[8,9]主要包括食品加工过程带来的污染、食品包装引起的污染、环境污染造成的食品化学污染、兽药残留污染、生物毒素污染、农业种植阶段的源头污染以及滥用及违规使用食品添加剂带来的污染共七个方面。
(1)食品加工过程带来的污染
在农产品加工过程中所利用的各种加工技术和工艺,如分离、干燥、发酵、清洗、杀菌、腌制、熏制、烘烤等,对食品安全均存在不同程度的潜在影响。如肉类熏烟、腌腊时食品中的脂类、胆固醇、蛋白质以及碳水化合物发生热解,经环化和聚合就形成了大量的苯并芘,苯并芘是一种致癌物质,可引起胃癌;烧烤的玉米由于煤的燃烧,受氟污染,氟在人体内积累引起氟斑牙和氟骨症;部分利用油脂加工食品的企业长期多次重复使用已经酸败氧化的油脂,这样的油脂具有致癌性,肌肉脂肪组织在油炸之后能检出亚硝基吡咯烷;在发酵过程中形成的一些副产品或不适当的工艺也会形成有毒物质,如酒精发酵过程中形成的甲醇、杂醇油等对人体有害;采用冷杀菌技术,如药剂、辐射、紫外线、臭氧等也会带来有害物质的残留或引起食品变质等隐患。在食品加工技术中,应特别注意工艺或方法中可能造成加工产品化学性污染的因素,不断改进工艺和方法,避免由此造成的食品化学性污染。
(2)食品包装引起的污染
包装的原材料、辅料、工艺方面的安全性直接影响食品质量安全。由于与食品直接接触,包装材料中的有害物质会向食品中释放。纸质包装可能存在增白剂或重金属超标,纸板间的黏合剂等含有毒物质;塑料制品中所含增塑剂、稳定剂、着色剂容易溶出,或者用回收工业废旧塑料、医疗垃圾制造出来的塑料包装制品中含有致病菌和铅等重金属;玻璃容器由于一般都是循环使用,可能存在异物或清洗消毒剂的残留。此外,聚合物包装生产制造时,为改善其性能往往加入一些化学添加剂或助剂。这些添加剂或助剂连同聚合物单体、低聚体、共聚物、大分子降解产物等,在聚合物包装与食品接触过程中会发生迁移而进入食品。一些运输工具在运输过农药或者其他的有害化学品后,未经过清洗就用来运输食品,或者在食品的运输过程中,食品直接与有害化学品混运,引起食品交叉污染。
(3)环境污染造成的食品化学污染
环境污染包括大气、水体、土壤污染。氟化物、二英等是大气中的主要污染物。氟化物被吸收后引起人体“氟中毒”;二英是目前世界上已知的毒性最强的化合物之一,它在脂肪中具有高度溶解性,极易污染鱼、肉、禽蛋、乳及其制品。目前我国水污染的状况较为严重,每年排放废水600多亿吨,其中有毒有害物质13万吨左右。这些被污染水体中持久性有机污染物和重金属会在农、畜、水产品中富集,进而对人身体健康造成严重危害。未经处理的污水用于灌溉农田,造成土壤重金属超标。据统计,中国重金属污染的土壤面积达2000万公顷,占总耕地面积的六分之一。土壤污染主要来源于工业“三废”、化学农药、化肥等污染。我国因工业“三废”污染的农田近700万公顷,使粮食每年减产100亿公斤。
(4)兽药残留污染
兽药残留是指食品动物在应用兽药后,蓄积或贮存在细胞、组织或器官内或进入泌乳动物的乳或产蛋禽的蛋中的药物原形、代谢物或药物杂质。兽药残留的种类很多,常见的主要有以下几种。
①抗生素类药物。指对病原微生物具有抑制或杀灭作用,主要用于治疗机体感染的抗生素、磺胺类药及其他合成抗菌药。如氯霉素、青霉素、链霉素、红霉素、黏菌素、磺胺嘧啶、呋喃西林、诺弗沙星等。
②抗寄生虫类药物。指能杀灭或驱除动物体内外寄生虫的药物。如苯并咪唑类、阿维菌素类、二硝基类、有机磷化合物、环丙氨嗪等。
③激素类药物。主要用于提高动物繁殖和生产性能。如乙烯雌酚、甲地孕酮、BST(牛生长激素)、PST(猪生长激素)、雌二醇、睾丸激素等。
兽药残留已逐渐成为人们普遍关注的一个社会热点问题。近年来兽药残留引起食物中毒和影响畜禽产品出口的报道越来越多。药物残留不仅可以直接对人体产生急慢性毒性作用,引起细菌耐药性的增加,还可以通过环境和食物链的作用间接对人体健康造成潜在危害,并影响我国养殖业的发展和走向国际市场。因此必须采取有效措施,减少和控制兽药残留的发生。
(5)生物毒素污染
生物毒素是由各种生物包括动物、植物、微生物等代谢产生的产物,对其他生物物种有毒害作用的产物。生物毒素按来源可以分为植物毒素、动物毒素、藻类毒素、真菌毒素、细菌毒素;按化学成分可分为生物碱、苷类、有毒蛋白和肽、酶、其他有毒物质。生物毒素不仅可以污染食品引起食物中毒,而且还具有致癌、致畸、致突变作用。近年来引起我国食品安全事件的生物毒素主要有以下几种:
①马铃薯中龙葵碱含量安全标准为200mg/kg,一般成熟的马铃薯中,含量为70~100mg/kg,食用是安全的。但当马铃薯变绿或发芽,就会产生大量的龙葵碱,含量可增至5000 mg/kg,超过安全标准,容易引起食物中毒。
②四季豆又名菜豆、豆角,在我国各地均有栽培,是饮食业常用的烹饪原料。四季豆中毒主要是由其中的皂素和植物凝血素引起的,皂素对胃肠道黏膜有强烈的刺激作用,并能破坏红细胞引起溶血;植物血凝素则有凝聚和溶解红细胞作用。
③食用野生毒蘑菇而引起的食物中毒称蕈毒中毒,其有毒物质称为蘑菇毒素。目前已发现的蘑菇毒素主要有鹅膏菌素、鹿花菌素、蕈毒啶、鹅膏蕈氨酸、蝇蕈醇等。最典型的毒素是产生原生毒的鹅膏菌素。
④黄曲霉毒素是由于陈米霉变产生的天然毒素,是极强的天然致癌物。世界卫生组织的调查证实在非洲和亚洲,肝癌的高发与黄曲霉毒素污染食物明显相关。此外,黄曲霉毒素对肾、肺、胃、结肠等也有致癌作用,对男性和儿童的致癌速度尤其快。
⑤青皮红肉的鱼类(如鲤鱼、鲸鱼、秋刀鱼、沙丁鱼、竹荚鱼、金枪鱼等)肌肉中含较高的组氨酸,当受到富含组氨酸脱羧酶的细菌污染和作用后,形成大量组胺,一般当人体组胺摄入量达1.5mg/kg以上时,极易发生中毒。
肉毒毒素是由肉毒梭状芽孢杆菌产生的一种神经毒素,能引起多种情况的中毒,根据其抗原特异性可将其分为A~G七个型。A~G七个型的毒素中,对人致病的分别为A、B、E和F型,其中A型最多见,而F型比较少见,E型毒素中毒自20世纪60年代国内外报道都开始增多,C和D型毒素主要使鸟类和其他哺乳动物中毒,G型自1970年鉴定以来仍没有能确定是否能使人或动物致病。低酸腌渍蔬菜(如青豆、菠菜、蘑菇和甜菜)、鱼(包括罐装金枪鱼、发酵鱼制品、咸鱼和熏鱼)和肉制品(如火腿和香肠)等容易引起肉毒毒素中毒。
(6)农业种植阶段的源头污染
化肥、农药等农用化学品的大量使用,从源头上给食品质量与安全带来极大隐患。我国每年氮肥的使用量达2500万吨,单位面积使用量分别是世界平均水平的两倍到三倍。过量化肥的使用会造成耕地土壤板结威胁,同时会影响地下水资源。如地下水硝酸盐含量的增加,不仅会造成人类急性中毒,同时也增加人体患癌的风险。我国每年农药的使用超过130万吨,其中杀虫剂占到了70%,在杀虫剂用量中有机磷杀虫剂占70%,而高毒品种占有机磷杀虫剂的70%。有机磷农药品种多、药效高和用途广,是农药中极为重要的一类化合物,但有不少品种对人畜的急性毒害很强。有机磷农药被认为是最危险的杀虫剂之一,尽管有机磷酸酯农药由于有害健康在许多国家已被严令禁止,但在我国一些地区农业方面的应用仍然非常广泛。近年研究还发现,农药中有机磷成分或促进接触者产生自杀意念。因此,农业种植阶段的不当或违法使用化学药品所造成的源头污染已经成为威胁我国食品安全的重要因素。
(7)滥用及违规使用食品添加剂带来的污染
一般来说,食品添加剂按照国家规定的范围和剂量使用是安全的,但是一些企业为达到提高产量、降低成本和感官增效等目的,为了迎合市场需求或者缺乏安全使用常识、技术限制等原因,超限量使用防腐剂、甜味剂、着色剂、面粉处理剂和漂白剂等,严重地危害了农产品质量和人们的饮食健康。另外还有一些企业非法使用未经国家批准或被国家禁用的添加剂品种及以非食用化学物质代替食品添加剂,如苏丹红、吊白块、三聚氰胺、柠檬黄等。该类食品安全恶性事件频频曝光,造成了极其恶劣的社会影响。食品非法添加对人体有害的物质已成为当前食品安全一个突出的问题。