4.多环芳烃类
多环芳烃是煤炭、石油及木炭等不完全燃烧或工业中利用这些燃料进行热加工处理时产生的一类化合物。目前已发现200多种,其中很多具有致癌性,在人类的环境中广泛存在,其中苯并(a)芘是典型代表,它是一种强致癌物。苯并(a)芘由5个苯环构成,性质稳定,熔点178℃,沸点310~312℃,是脂溶性化合物,在烹调过程中不易被破坏。苯并(a)芘在体内吸收快,很快进入血液并分布全身可导致皮肤癌、肺癌、胃癌及腺体癌等。
环境中的多环芳烃主要来自木材、煤和石油的燃烧,在柴油机、汽油机、炼油厂、煤焦油加工厂及沥青加工厂等所排放的废气和废水中都含有多环芳烃类化合物;森林大火、垃圾焚烧、熏制食品和吸烟烟雾也是其重要来源。
食品可被空气直接污染,也可有熏烤等加工造成污染。空气污染的大叶菜如菠菜、绿甘蓝,一般比熏肉制品中的多环芳烃物质含量高得多。在熏制、烘烤类食品(如熏鱼、熏肉、熏豆腐干、烤肉、烤鸭或鹅)制作时,食品多直接与烟火接触,多环芳烃类物质可附着在食品表面,并可逐渐渗入食品内部;同时在烧烤过程中,油滴入火焰上,肉类脂肪燃烧和其他含碳、氢、氧化合物的热解也会产生多环芳烃;某些食品包装材料,如蜡纸中的石蜡、废报纸中的油墨等含有多环芳烃类物质,用来包装食品也可造成污染。
经食品检测发现,用煤、碳等烧烤的食品中,苯并(a)芘含量达50μg/kg,若已烤糊的食品其含量可高达数百毫克以上。
预防多环芳烃类污染食品,应改进食品烹调加工方法,烧烤食品时应避免使食品直接接触焰火,控制温度不要高于400℃,不要离火太近,不要让油脂滴入火内。国外在熏制食品时有用熏烟装置(设有熏烟洗净剂),可使熏制的食物内苯并(a)芘的含量大大降低。另外,还可以选用电热远红外烤炉烘烤食品。
我国食品卫生标准规定,烧烤肉类、熏制肉类、鱼类、肠类食品中苯并(a)芘限量为5μg/kg。
5.杂环胺类化合物
杂环胺是在食品加工、烹调过程中烹调食品由于蛋白质经高温(190℃以上),使蛋白质食物中的色氨酸、谷氨酸等发生裂解而产生的一类化合物。
杂环胺对人具有致癌性,活化后则具有致突变性。杂环胺环上的氨基在人体内代谢成N‐羟基化合物,是致癌、致突变的活性物质。
鱼和肉类食品是膳食杂环胺的主要来源。杂环胺的污染程度受食品的烹调方法、烹调温度和烹调时间的影响较大。因此,可采取一些措施减少杂环胺的危害:改进烹调方法,如不要使用过高的温度烹调畜禽肉和鱼等制品,特别是要防止烧焦,尽量少用油炸和明火烧烤方式;在配菜时增加蔬菜、水果的用量,因为蔬菜、水果中的膳食纤维能吸附杂环胺,并降低其生物活性,而且蔬果中的很多成分能抑制和破坏其致突变性;微波炉加热产生的杂环胺较其他方法烹调的食品杂环胺含量低,因此要多开发微波炉加工食品的方法。
三、食品的放射性污染
食品的放射性污染包括食品吸附、吸收外来的放射性元素所引起的食品质量安全问题。
天然放射性物质在自然界中分布很广,它存在于矿石、土壤、天然水、大气及动植物的所有组织中,特别是鱼类、贝类等水产品对某些放射核素有很强的富集作用,使食品中放射核素的含量可能显着地超过周围环境中存在的该核素含量。放射性物质的污染主要是通过水及土壤污染农作物、水产品、饲料等,经过生物圈进入食品,并且可通过食物链转移。
环境中人为的放射性污染主要来源于核电站和核工业废物的排放的污染、医疗及科研单位排放到环境中的废物及意外事故核泄漏造成的局部性污染。
食品中的天然放射性元素主要是40K和少量的226Ra、228Ra、210Po以及天然钍和天然铀等;人为污染食品的放射性核素主要有131I、90Sr、89Sr、137Cs等。
环境和食品一旦被半衰期长的放射性物质污染后很难清除,放射性污染物对体内各种组织、器官和细胞产生的低剂量长期内照射效应。对人体危害主要表现为对免疫系统、生殖系统的损伤和致癌、致畸、致突变作用。
随着放射性核物质的应用越来越普遍,食品受到放射性污染的危险性增大,因此在食品安全上将愈加重要,应加强对污染源的卫生防护和经常性卫生监督以控制食品放射性污染。
第三节 食品添加剂的使用安全
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者天然物质。
食品添加剂的种类很多,按来源不同可分为两大类,即天然食品添加剂和化学合成食品添加剂,后者又可分为一般化学合成品与人工合成天然类似物两类。按用途不同,我国将食品添加剂大致分为22类。主要包括:为增强食品营养价值而加入的营养强化剂;为保持食品新鲜,防止变质而加入的防腐剂、抗氧化剂;为改良食品品质(包括感官性状)加入的色素、香料(香精)、漂白剂、增味剂、甜味剂、疏松剂等;以及作为生产辅助材料的,如碱、盐类、载体溶剂等。
目前使用的食品添加剂绝大部分是化学合成食品添加剂,它们在分子结构上与天然物质没有差别,但由于它们是用化学方法生产出来的,其纯度达不到100%,会含有某些不纯杂质,其中有些具有潜在危害性。如果不按一定标准要求采用甚至滥用化学合成添加剂,就会造成人体食物中毒。
食品添加剂有助于加工、改善食品品质,如果合理使用一般对人体无害,但若长期大量摄入则可能产生一定的毒害作用,因此其安全性不容忽视。一般来说天然食品添加剂比合成的添加剂更安全一点,但事实上,某些天然添加剂的毒性远比合成添加剂大。在使用食品添加剂时,应是经国家卫生部门鉴定并批准使用的,并在规定的适用范围内应用,那么此类食品添加剂一般无害。
我国枟食品添加剂卫生管理办法枠规定:“鉴于有些食品添加剂有毒性,应尽可能不用或少用,必须使用时,应严格控制使用范围和使用量。”食品添加剂在使用时应注意以下原则:
(1)食品添加剂的使用应在于保持和改进食品营养质量,而不得破坏和降低营养质量。
(2)不得以掩盖食品腐败变质或伪造、掺假为目的而使用食品添加剂,不得使用变质的食品添加剂。
(3)使用添加剂在于减少消耗、改进贮存条件、简化工艺,而不能因使用添加剂降低良好的加工措施和卫生要求。
(4)婴儿食品不得使用人工甜味剂、色素、香精等不适宜的食品添加剂。
(5)应注意食品添加剂的使用方法,在加工过程中若使用不当,也可能产生一些不良变化。
一、防腐剂
防腐剂是为防止食品或其原料腐败变质而加入的食品添加剂,具有抑制微生物生长或杀灭微生物的作用。食品中添加的化学防腐剂价格低廉、使用方便,在规定使用的范围内和剂量下一般无毒。防腐剂只能对一定量的微生物产生抑制作用,因此在使用防腐剂的同时,也要注意良好的卫生条件及原料的新鲜度,不应加大防腐剂使用量来降低原料的新鲜度及卫生条件。
目前使用较多的防腐剂主要有苯甲酸和苯甲酸钠、山梨酸和山梨酸钾。
(一)苯甲酸和苯甲酸钠
苯甲酸为白色片状或针状结晶,性质稳定,有吸湿性,溶于热水、乙醇、油,难溶于常温水,杀菌最佳pH值为2.5~4.0。
苯甲酸钠为白色颗粒或结晶状粉末,极易溶于水,溶于乙醇,对细菌、霉菌和酵母菌的抑菌活力很强,是我国目前最常用的食品防腐剂。在pH值为3.5,浓度0.05%时可完全抑制酵母菌。一般pH越低,效果越好。需注意的是在使用时不要与酸性物质同时溶解,否则会产生絮状沉淀。
苯甲酸钠的急性毒性较弱,但在胃的酸性条件下可转化为苯甲酸。苯甲酸的急性毒性较强,慢性毒性很低,可在人体完全降解排出体外,不在人体蓄积。研究表明苯甲酸无致畸、致癌、致突变作用。
(二)山梨酸和山梨酸钾
山梨酸为无色针状结晶或白色结晶状粉末,难溶于水,溶于乙醇、花生油。在空气中易吸湿而氧化分解。山梨酸为酸性防腐剂,在0.1%浓度时对酵母、霉菌有效,pH在4.5以下对乳酸菌、杆菌效果最佳。
山梨酸是不饱和脂肪酸,可参加人体正常代谢,最后分解为二氧化碳和水排出体外。山梨酸被认为是基本无毒的,使用时要注意在溶解过程中不要接触铜、铁器具,可先将其溶解在乙醇中,再加入到食品中。
山梨酸钾为白色或浅黄色结晶状粉末,易溶于水,对腐败菌、酵母菌和霉菌菌有较强的抑制作用,但对细菌较弱。山梨酸钾比山梨酸水溶性好,使用方便,因此多被采用。
苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐均为酸性防腐剂,食品的pH值对其防腐效果影响较大,一般pH越低,防腐效果越好。在不影响食品品质范围内,适当调低食品的pH值,可显着增强防腐效果。在我国食品添加剂使用标准中规定其最大使用量:用于碳酸饮料,最大使用量为0.2g/kg;用于酱菜、酱类,最大使用量为0.5g/kg;用于酱油、食醋、果酱类、罐头的最大使用量为1g/kg。
二、发色剂
发色剂是一类本身没有颜色的化学物质,但当加入食品后与其中的某些成分作用而产生鲜艳的红色,以达到改善色泽,调整感官指标的效果。发色剂常用于肉及肉制品中,主要有硝酸钠和亚硝酸钠。
(一)硝酸钠
硝酸钠为无色透明结晶或白色结晶状粉末,可稍带颜色,味咸、微苦,易溶于水(90g/100mL),水溶液呈中性。
硝酸钠在食品中经亚硝化菌的作用可还原成亚硝酸钠,亚硝酸钠与肉制品中的血红蛋白、肌红蛋白结合生成亚硝基血红蛋白或亚硝基肌红蛋白,在加热时可形成稳定的红色,使肉色美观并可产生腊肉的特殊风味。
因硝酸钠需转变成亚硝酸钠才能起作用,所以为降低亚硝酸盐在食品中的残留量,我国已规定不得再将硝酸钠直接用于肉类罐头,用于肉类制品中的最大使用量为0.5g/kg。
(二)亚硝酸钠
亚硝酸钠为白色至淡黄色结晶状粉末或颗粒,味微咸,在空气中易吸湿,且能缓慢吸收空气中的氧变为硝酸钠。室温100mL水可溶解66g,沸水可溶解166g。
亚硝酸钠是食品添加剂中毒性最强的物质之一。摄入后可与人体血液中红细胞的血红蛋白结合形成高铁血红蛋白,使血红蛋白失去携氧功能,导致组织缺氧,严重时可窒息而死。对人的致死量为4~6g/kg体重。在正常使用量下,亚硝酸钠不会引起急性中毒,但其在食品中能转化成强致癌物亚硝胺。
我国规定亚硝酸钠用于肉类罐头和肉类制品的最大使用量为0.15g/kg。
三、甜味剂
甜味剂是能赋予食品甜味的食品添加剂。按来源分为天然甜味剂和合成甜味剂两大类。天然甜昧剂又分为糖和糖的衍生物及非糖天然甜味剂两类,通常所说的甜味剂是指人工合成的非营养甜味剂(如糖精钠、甜蜜素)、糖醇类甜味剂(如麦芽糖醇、木糖醇)和非糖天然甜味剂(如甜叶菊糖苷)三类。
(一)糖精钠
糖精钠为无色至白色结晶或结晶状粉末,无臭,稍有苦味,甜度约为蔗糖的500倍。
耐热、耐碱性差,酸性条件下,水溶液长时间加热甜味消失。
糖精钠在人体内不分解,可直接排出体外。其急性毒性不强,对其致癌性长期以来一直有争议,大量研究表明糖精钠是不致癌的,但也有一些致癌报道。我国关于糖精钠的毒性问题也进行了大量的论证,卫生部于1998年关于此事再次正式确认其使用的安全性,允许使用糖精钠,但在婴儿食品中不允许使用。我国允许用于酱菜类、调味酱汁、浓缩果汁、蜜饯类、冷饮类、配制酒、糕点等,最大使用量为0.15g/kg。
(二)甜蜜素
甜蜜素又名环己基氨基磺酸钠,为白色结晶或结晶状粉末,无臭,甜度为蔗糖的30~50倍,对热、酸、碱稳定。甜蜜素的急性毒性不强,其致癌性有一定争议,目前多个国家承认其安全性,研究表明甜蜜素在生物体内可转化成毒性强的环己基胺,有致癌性。
我国允许使用于酱菜、调味酱汁、配制酒、糕点、饼干、面包、冷食、饮料等,最大使用量为0.65g/kg。
(三)甜叶菊苷
甜叶菊苷也称甜菊糖,是从矩科草本植物甜叶菊叶子中提取出来的一种糖苷。
甜叶菊苷味极甜,似蔗糖,略带涩味,甜度约为蔗糖的200倍。它的热值仅为蔗糖的1/300,适于制作肥胖症、糖尿病、心血管病患者食用的保健食品。我国枟食品添加剂使用卫生标准枠中规定甜菊糖可用于糖果、糕点、饮料中。甜菊糖与蔗糖混用,可提高其甜度,改善口味。用20g甜菊糖代替3.2kg蔗糖制作面包,其外形、色泽、松软度均佳,且口感良好。
四、着色剂
着色剂及食用色素,用于使食品直接着色,以改善食品感官色泽的呈色物质。分为天然色素(如焦糖色、天然β一胡萝卜素、姜黄色素、红曲米等)和合成色素(如苋菜红、胭脂红、柠檬黄、靛蓝、等)。
一般天然色素对人安全,色泽自然,有些还具有营养价值或药理作用,但稳定性一般不强;人工合成色素着色力强且稳定、价格低、色泽鲜艳、均溶于水、使用方便,但有一定毒性,使用时应严格按照标准规定添加。婴幼儿食品不得使用合成色素。