第五章有害有机物对食品的污染本章内容N-亚硝基化合物对食品的污染多环芳烃化合物对食品的污染杂环胺类化合物对食品的污染丙烯酰胺对食品的污染4123氯丙醇对食品的污染多氯联苯对食品的污染二噁英对食品的污染567一、N-亚硝基化合物对食品的污染N-亚硝基化合物是一类具有N亚硝基结构的有机化合物。食品及人体内普遍存在着N-亚硝基化合物的前体物质有亚硝酸盐、硝酸盐、胺类……人们研究的300多种N-亚硝基化合物中,90%以上对受试动物具有致癌性,是目前世界公认的几大致癌物之一。N-亚硝胺N-亚硝酰胺1.N-亚硝基化合物的前体物质⑴硝酸盐和亚硝酸盐的来源①环境中硝酸盐和亚硝酸盐及在植物体中的富集矿物燃料和化肥等工业生产、汽车尾气排放扥各因素造成大气污染,大气中富含氮氧化物岩石是土壤中氮源的主要来源,使水体中硝酸盐含量增加1.N-亚硝基化合物的前体物质⑴硝酸盐和亚硝酸盐的来源①环境中硝酸盐和亚硝酸盐及在植物体中的富集大量使用含氮肥料、农药以及工业与生活污水的排放,可造成土壤中硝酸盐含量增加,并加剧了土壤中硝酸盐的淋溶过程硝酸盐由土壤渗透到地下水,造成水体污染1.N-亚硝基化合物的前体物质⑴硝酸盐和亚硝酸盐的来源②蔬菜等植物中的硝酸盐和亚硝酸盐新鲜蔬菜中亚硝酸盐含量相对少,存放过程中,尤其是腐烂后,亚硝酸盐含量显著增加,腐烂程度愈严重则亚硝酸盐含量就愈多1.N-亚硝基化合物的前体物质⑴硝酸盐和亚硝酸盐的来源②蔬菜等植物中的硝酸盐和亚硝酸盐新腌制的蔬菜,在腌制的2~4天亚硝酸盐含量增加,在20天后又降至较低水平,变质腌菜中亚硝酸盐含量更高烹调后的蔬菜存放过久,则亚硝酸盐含量增加1.N-亚硝基化合物的前体物质⑴硝酸盐和亚硝酸盐的来源③动物性食品中的硝酸盐和亚硝酸盐■硝酸盐和亚硝酸盐是食品添加剂,是允许用于肉及肉制品的生产,在加工过程中做发色剂和防腐剂。■亚硝酸钠具有独特的抑制肉毒梭菌生长的作用,与食盐并用可增加抑菌效果,抑制许多腐败菌的生长。★亚硝酸盐发色作用机理是亚硝酸盐在肌肉中的乳酸作用下生成亚硝酸,亚硝酸分解产生NO,并与肉类中的肌红蛋白或血红蛋白结合生成亚硝基肌红蛋白和亚硝基血红蛋白,使肉制品具有稳定的鲜艳红色,并使肉品具有独特风味。硝酸盐在还原菌的作用下生成亚硝酸盐,然后起发色作用。1.N-亚硝基化合物的前体物质⑵胺类物质■胺类物质自身广泛存在于环境中■合成蛋白质、氨基酸、磷脂等生物大分子的原料中含有胺类■各种天然动物性和植物性食品的成分中也含有胺类2.食品中N-亚硝基化合物的合成⑴鱼类及肉制品中的N-亚硝基化合物的合成√自身含有少量的胺类√腌制和烘烤加工过程中,尤其是油煎烹调会分解出一些胺类化合物√腐烂变质时蛋白质分解会产生大量胺类2.食品中N-亚硝基化合物的合成◆影响N-亚硝基化合物合成的主要因素①胃液pH和亚硝酸盐浓度胃液pH与N-亚硝基化合物和NO2-的浓度呈正相关系,胃酸缺乏时硝酸盐还原菌数量增加、活性增强②胺类物质的浓度碱性越弱的胺,其亚硝化反应越快2.食品中N-亚硝基化合物的合成◆影响N-亚硝基化合物合成的主要因素③促进剂和抑制剂胃液和唾液中的SCN-、Br-、Cl-等离子,这些离子会与亚硝酸作用生成活性的亚硝化剂,会促进亚硝胺的合成。其活性顺序:SCN->>Br->Cl-2.食品中N-亚硝基化合物的合成⑵蔬菜水果中的N-亚硝基化合物蔬菜水果中的亚硝酸盐与自身的胺类物质反应合成N-亚硝基化合物。⑶乳制品中的N-亚硝基化合物一些乳制品中,如干奶酪、奶粉、奶酒等,自身就存在微量的挥发性亚硝胺,含量一般在0.5~5.0µg/kg。2.食品中N-亚硝基化合物的合成⑷发酵食品自身含有N-亚硝基化合物如啤酒中N-亚硝基化合物与加工工艺有关。传统工艺酿造所用大麦芽是明火直接加热干燥的,其中的大麦芽碱和仲胺会与空气中的氮氧化物反应生产二甲基亚硝胺,含量一般在0.5~5.0µg/kg。现在几乎没有使用传统工艺生产啤酒。1.急性毒性主要症状:头晕、乏力、肝脏肿大、腹水、黄疸及肝实质病变2.致癌性⑴多途径诱发肿瘤(呼吸道、消化道、肌肉和静脉注射)⑵一次冲击剂量或少量多次接触均可诱发癌肿⑶能诱发多种实验动物肿瘤的发生⑷能诱发不同组织器官的肿瘤(常见靶器官为肝脏、食管、胃)3.致突变作用亚硝酰胺是直接致突变物亚硝胺需经过哺乳动物微粒体代谢活化后才具有致突变性4.致畸作用亚硝酰胺导致仔鼠眼、脑、肋骨、脊柱等部位畸形,具有剂量效应关系亚硝胺致畸作用很弱1.防止微生物污染及食物腐败变质2.控制食品加工中硝酸盐或亚硝酸盐用量3.阻断亚硝胺的合成维生素C大蒜和大蒜素维生素E和维生素A4.施用钼肥钼在植物中的主要作用是固氮和还原硝酸盐5.制定食品中硝酸盐、亚硝酸盐使用量及残留量标准6.改进食品贮藏及加工方法例如:腌制蔬菜食盐量超过4%,腌制1个月以上,食用前清洗干净;烘烤啤酒麦芽和干燥豆类食品要间接加热。7.加强卫生管理、监督与监测二、多环芳烃化合物对食品的污染1.多环芳烃(PAHs)定义分子中含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物。★苯并(a)芘(pí)---BaP具有5个苯环的多环芳烃化合物,是PAHs的代表。芳香稠环型芳香非稠环型PAHs主要是煤、石油、木材及有机高分子化合物的不完全燃烧产生的。1.熏烤或高温烹调时使食品污染上PAHs①使用的熏烟中含有PAHs,也包括BaP;②滴在火上的脂肪焦化产物热聚合反应生成BaP[主要来源];高温烹调时脂肪高温裂解产生自由基,自由基互相结合也会生成BaP。2.油墨污染---食品包装纸上的未干油墨3.食品加工过程中受机油污染4.沥青污染沥青本身就含有BaP,沥青有煤焦沥青和石油沥青两种,石油沥青BaP含量较煤焦沥青少。马路上晒粮食!5.包装材料污染---上面的不纯石蜡油6.环境污染1.肉类食品中PAHs的污染肉在烧、烤、熏、炸过程中可形成PAHs。直接用火烘烤比间接烘烤产生的PAHs多,如烤羊肉串时为:木柴>木炭明火炙烤>电炉烤>电热板烤脂肪含量高的食品生成PAHs多,烤羊肉>烤牛肉,烤鸭皮>烤鹅烟熏和炙烤过程发生焦糊或碳化,则BaP生成量显著增加2.蔬菜PAHs的污染靠近高速公路的蔬菜污染水平高靠近焦炭厂的蔬菜污染水平高3.鱼类PAHs的污染水体污染导致蓄积放大作用熏烤等加工方式导致污染4.植物油中PAHs的污染油菜籽可在干燥过程中因燃烧不完全或热解燃气直接接触而产生PAHs在机械收获、运输、加工等过程中因接触机油等污染物而受到污染5.奶类PAHs的污染乳制品中PAHs的浓度一般低于非乳制品,植物油制造的奶油替代品中PAHs的含量高于奶油水平。6.其他食品啤酒、白酒、爆米花BaP食物水人体内肠道吸收入血乳腺和脂肪组织由胆道经粪便排出体外肝脏代谢BaP在人体内代谢过程:1.致癌作用BaP是间接致癌物,需经微粒体混合功能氧化酶活化才具有致癌性BaP致癌发生率存在剂量-反应关系和加速效应(随着接触剂量增加,诱发癌症的时间缩短)每人每日摄入BaP量≤10μg,以食物摄入量1kg计算,食物中BaP含量应≤10μg/kg2.致突变作用是间接致突变物,需要活化。3.光致毒效应PAHs很容易吸收太阳光中可见光区和紫外区的光,对紫外辐射引起的光化学反应尤为敏感。1.减少环境污染食品中的PAHs主要污染源是环境,控制环境中的PAHs是根本途径。2.改进食品加工方法改进熏制和烘烤的燃烧过程;防止加工过程中润滑油的污染等。3.去毒食品中的PAHs可以被去除,活性炭可以吸附去除油脂中PAHs;蔬菜水果清洗剂可去除部分PAHs;阳光与紫外线照射也能使食品中PAHs含量降低。4.制定食品中BaP的限量标准粮食和熏烤肉中BaP≤5µg/kg植物油中中BaP≤5µg/kg德国规定熏烤肉中BaP≤1µg/kg。