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1、第一节 重金属与其他微量元素,1 工业“三废”的排放和农用投入品的使用 2 自然环境 3 食品加工中使用的设备、工具等,一、概论 （一）食品中有害金属的来源,（二）有害金属的毒作用特点,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 改变生物分子构象或高级结构,二、铅的污染,食品中铅的来源 动植物原料、食品添加剂、接触食品的管道、容器、包装材料等 采矿、冶炼、印刷等都使用铅及其化合物。,食品中铅的限量标准,成年人为0.05mgkg体重。 冷饮食品、奶粉、炼乳、食盐、味精、醋、 酒等食品中Pb1mgkg 食用色素10mgkg 饮用水中0.05mgL 肉类、鱼虾、
2、鲜乳类0.5 mgkg 粮食、薯类0.4mgkg 蔬菜、水果、蛋类0.2mgkg,三、汞的污染,汞蒸气被人体吸人后会引起中毒 空气中汞蒸气的最大允许浓度0.1mg/m3。 有机汞的毒性比无机汞大。,四、镉的污染,镉呈银白色，略带淡蓝光泽，质软。在自然界是比较稀有的元素，在地壳中含量估计为0.10.2mgkg。 镉在潮湿空气中可缓慢氧化并失去光泽，加热时生成棕色的氧化层。 镉蒸气燃烧产生棕色的烟雾。镉对盐水和碱液有良好的抗蚀性能。,（一）镉对食品的污染,植物性食品中镉主要来源于冶金、冶炼、陶瓷、电镀工业及化学工业(如电池、塑料添加剂、食品防腐剂、杀虫剂、颜料)等排出的“三废”。 动物性食物中的镉
3、也主要来源于环境，正常情况下，其中镉的含量是比较低的。但在污染环境中，镉在动物体内有明显的生物蓄积倾向。,（二）食品中镉的毒性与危害,一般情况下，大多数食品均含有镉，摄入镉污染的食品和饮水，可导致人发生镉中毒。,1急性毒性,镉为有毒元素，其化合物毒性更大。自然界中，镉的化合物具有不同的毒性。 硫化镉、硒磺酸镉的毒性较低，氧化镉、氯化镉、硫酸镉毒性较高。 镉引起人中毒的剂量平均为100mg 急性中毒者表现为恶心、呕吐、腹痛、腹泻，引起中枢神经中毒症状。严重者虚脱而死亡。,2亚慢性和慢性毒性,长期摄入含镉食品，可使肾脏发生慢性中毒，主要是损害肾小管和肾小球，导致蛋白尿、氨基酸尿和糖尿。 由于镉离子
4、取代了骨骼中的钙离子，从而妨碍钙在骨质上的正常沉积，也妨碍骨胶原的正常固化成熟，导致软骨病。,3致畸、致突变和致癌性,1987年国际抗癌联盟(1ARC)将镉定为A级致癌物 1993年被修订为IA级致癌物。镉可引起肺、前列腺和睾丸的肿瘤。 在实验动物体中，镉能引起皮下注射部位、肝、肾和血液系统的癌变。 镉是很弱的致突变剂，其致癌作用与镉能损伤DNA、影响DNA修复以及促进细胞增生有关。,（三）食品中镉的限量标准,1988年FAOWHO推荐镉的每周允许摄入量为0.007mgkg（以体重计） 我国1994年颁布实施的食品中镉允许量标准 GB15201-94规定镉的限量 (以mgkg计)为： 大米0.
5、2 杂粮0.05 蔬菜、蛋0.05 肉、鱼0.1 水果0.03 饮用水中0.01mgL,砷的化合物广泛存在于岩石土壤和水中。 砷有灰色、黄色和黑色三种同素异形体。砷的化合物有无机砷和有机砷化合物。砷化氢是一种无色、具有大蒜味的剧毒气体。 硫化砷可认为无毒，不溶于水，难溶于酸。硫化砷可溶于碱，在氧化剂的作用下也可以变成可溶性和挥发性的有毒物质。,五、砷的污染,（一）砷对食品的污染,砷分布于自然环境，一般土壤中都存在砷。 含砷化合物被广泛应用于农业中作为除草剂、杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和各种防腐剂。 因大量使用，造成了农作物的严重污染，导致食品中砷含量增高。 在动物饲料中大量掺入含砷化合物作为促生长
6、剂，对动物性食品安全性造成严重影响,（二）食品中砷的毒性与危害,砷可以通过食道、呼吸道和皮肤黏膜进入机体 正常人一般每天摄入的砷不超过0.02mg。砷在体内有较强的蓄积性，皮肤、骨骼、肌肉、肝、肾、肺是体内砷的主要贮存场所。 元素砷基本无毒，砷的化合物具有不同的毒性，三价砷的毒性比五价砷大。砷能引起人体急性和慢性中毒。,1急性毒性,砷的急性中毒通常是由于误食而引起。 三氧化二砷口服中毒后，主要表现为急性胃肠 炎、呕吐、腹泻、休克、中毒性心肌炎、肝病等。 严重者可表现为兴奋、烦躁、昏迷，甚至呼吸麻痹而死亡。,2慢性毒性,砷慢性中毒是由于长期少量经口摄入受污染的食品引起的。 主要表现为食欲下降、体
7、重下降、胃肠障碍、末梢神经炎、结膜炎、角膜硬化和皮肤变黑。 长期受砷的毒害，皮肤出现白斑，后逐渐变黑，角化增厚呈橡皮状，出现龟裂性溃疡。,3致癌性、致畸和致突变性,经世界卫生组织1982年研究确认，无机砷为致癌物。可诱发多种肿瘤,（三）食品中砷的限量标准,1988年FAOWHO暂定砷的每日允许最大摄入量为0.05mgkg（以体重计） 对无机砷每周允许摄入量建议为0.015mgkg（以体重计）。,我国1994年规定砷的含量(mgkg，以砷计),原粮0.7 食用植物油0.1 酱油、酱、食醋、味精、盐0.5 蔬菜、水果、肉类、淡水鱼、蛋类、酒类、鲜奶、鲜海鱼0.5 鲜贝类1.0 饮用水中砷含量0.0
8、5mgL。,六、氟的污染,七、防止化学元素污染食品的措施,（一）加强食品卫生监督管理 （二）加强化学物质的管理 （三）生产、贮藏、包装食品的容器、工具、器械、导管、材料等应严格控制其卫生质量。,（四）加强环境保护，减少环境污染。 （五）制定各类食品金属毒物容许限量标准，以便进行经常性监督检测工作。 （六）定期进行食品金属毒物监测及人体摄入量调查,思考题,1 食品中有哪些对人体有害的化学元素？ 2 食品中的化学元素的毒性和毒性机制如何？ 3 食品中有毒化学元素的毒性及危害如何？ 4 如何防止有毒化学元素对食品的污染？,参考文献,1.杨洁彬，王晶，王伯琴等食品安全性（第一版）北京：中国轻工业出版社
9、，1999 2.陈炳卿营养与食品卫生学（第四版）北京：人民卫生出版社，2000,第二节 二恶英,1 二恶英 指具有相似结构和理化特性的一组多氯取代的平面芳烃类化合物。,一、概论,2 种类,多氯代二苯并-对-二恶英（PCDD） 多氯代二苯并呋喃（PCDF）,3 多氯联苯,209种同系物异构体单体,4 持久性有毒物,对于环境中难以降解的有毒、有害物质。,5 二恶英及其类似物的研究历史,1899 发现氯代化合物接触特征性氯痤疮 1918 接触氯代化合物引起氯痤疮的暴发 1920-1940 北美湖底泥中PCDD/Fs水平明显生高 1929 开始商业性生产PCB 1957 美国东南部家禽中发生“鸡疫病”
10、 1968 日本发生米糠油事件 1977 美国禁止使用PCB,1978 发现固体垃圾焚烧可以释放TCDD，科学家对大鼠接触TCDD进行系统的致癌研究。 1985 美国环保局对TCDD进行危险性评价 1986 证实在用氯进行纸张漂白中检出二恶英 1997 国际癌症研究机构发布TCDD对人体致癌性评价结果,6 二恶英环境化学特性,（1）热稳定性 （2）低挥发性 （3）脂溶性 （4）环境中稳定性高,二、环境污染与食品污染来源,（一）环境中PCDD/Fs污染来源 1 含氯化合物的使用 （1）含氯化合物合成 （2）纸浆漂白 （3）氯碱工业,2 不完全燃烧与热降解 （1）固体废弃物焚烧 （2）汽车尾气 （
11、3）金属冶炼 （4）含PCB设备事故,3 光化学反应 4 生化反应,（二）食品中二恶英及其类似物的污染,人接触二恶英途径 （1）直接吸入空气 （2）通过摄入空气中的颗粒 （3）污染的土壤 （4）皮肤的吸收 （5）食物消费,1 食品中污染的来源,（1）食物链的生物富积 （2）包装材料的迁移 （3）意外事故,2 环境中污染的水平,三、毒理学,1 毒性 （1）致死作用与“消瘦综合症” （2）胸腺萎缩 （3）氯痤疮 （4）肝毒性 （5）免疫毒性,（6）生殖毒性 （7）发育毒性和致畸性 （8）致癌性,2 生化效应,（1）生长因子及其受体的改变 （2）激素及其受体的改变 （3）酶活性的改变,四、食品测定方
12、法,1 化学测定法 2 生物测定法 前者比后者分离净化手段复杂、仪器设备及人员技术能力要求高、分析费用昂贵，一般实验室难以展开。,五、二恶英及其类似物的控制措施,1 国家有关部门应监测二恶英严重污染的地区 2 应该避免城市固体废弃物无控制的焚烧 3 建立食品和饲料中二恶英的监控水平、监测方法和允许限量标准,思考题,1 何谓二恶英？ 2 二恶英的种类。 3 多氯联苯的理化性质。 4 什么是持久性有毒物？其特性如何？ 5 急需控制的持久性有毒物主要有哪些种？ 6 简述二恶英环境化学特性。 7 简述环境中二恶英污染的来源。,第三节 多环芳烃,多环芳烃（PAH） 为煤、石油、煤焦油、烟草和一些有机化合
13、物的热解或不完全燃烧产生的一系列多环芳烃化合物。,PAH的研究进展：,1916年日本学者在兔耳上成功地诱发了皮肤癌。 1930年英国学者确定了第一个纯PAH二苯并a，h蒽致癌性。 1933年Cook等由煤焦油中分离出苯并a芘。 20世纪30年代以来，一系列的PAH的研究表明，它们的致癌性极不相同。 1973年国际癌症研究中心专家组评价指出一些PAH对人有危害。,一、物理化学性质和分析方法：,1 结构与命名 （1）非稠环型 联苯、联三苯 （2）稠环型 萘、蒽,2 理化性质：,室温下，所有PAH都是固体。,3 分析方法：,（1）提取和分离 提取、富集、净化 （2）定性、定量测定,二、环境污染来源：
14、,1 污染了的大气 2 污染了的室内空气 3 吸烟 4 使用含PAH的产品 5 屋内灰尘 6 从污染了的土壤和水经皮肤吸收 7 污染了的食品和饮水,三、食品污染：,1 食品污染PAH途径 （1）被空气污染 （2）由直接热气干燥污染 （3）烟熏污染,2 食品中检测PAH的指标：,苯并a芘,3 各种制品PAH污染情况：,肉及肉制品 （1）减少PAH形成措施 （2）肉品污染PAH原因,四、毒理学：,人类PAH的污染途径,硝酸盐、亚硝酸盐与 N-亚硝基化合物,一、概论,Freund于1937年报道了2例接触N-亚硝基二甲胺中毒案例。 Barnes等揭示了NDMA是肝脏的剧毒物 挪威发生羊和貂患有严重性
15、肝病，是食用带有亚硝酸盐腌制的鱼粉饲料所致。,N-亚硝基化合物,是一类具有亚硝基结构的有机化合物。,N-亚硝基化合物前体物：,（1）硝酸盐 （2）亚硝酸盐 （3）胺类,N-亚硝基化合物分类：,根据其分子结构不同： 1 N-亚硝胺 2 N-亚硝酰胺,二、环境污染与食品污染来源：,1 环境中的硝酸盐和亚硝酸盐 2 膳食摄入的硝酸盐和亚硝酸盐 3 硝酸盐和亚硝酸盐作为肉类保存剂 4 硝酸盐和亚硝酸盐的体内合成,三、毒理学,亚硝酸盐的急性毒性作用 1 镇静 2 平滑肌松弛 3 血管扩张 4 血压下降 5 高铁血红蛋白血症,四、危险性评估,FAO与WHO规定以钠盐计算硝酸盐和盐硝酸盐的每日允许摄入量（A
16、DI值） 5mg/kg，0.2mg/kg。,减少人体摄入N-亚硝基化合物措施:,1 尽量少吃盐腌和泡制食品 2 避免长时间腌制鱼和肉 3 在腌制过程中尽量少加硝酸盐和亚硝酸盐 4 防止肉和蔬菜变质，减少前体胺的形成。 5 尽量使用冰箱来保存食品,思考题,1 什么是多环芳烃？ 2 举例说明多环芳烃的结构。 3 环境污染多环芳烃的来源。 4 食品污染多环芳烃的来源。 5 食品中检测PAH的指标。 6 肉制品中减少PAH形成的措施。,7 肉品污染PAH原因。 8 人类PAH的污染途径。 9 PAH提取方法有哪些？ 10 萘、蒽、苯并芘a的化学结构。,补充内容,1 N-亚硝基化合物前体物有哪些？ 2
17、N-亚硝基化合物的分类。 3 举例说明含硝酸盐高的蔬菜有哪些？ 4 加硝肉与新鲜肉有何区别？ 5 膳食中亚硝酸盐和硝酸盐的来源。 6 减少人体摄入N-亚硝基化合物的措施。 7 简述亚硝酸盐的急性毒性作用。,第四节 杂环胺类化合物,杂环胺类化合物的研究进展,杂环胺 是在食品加工、烹调过程中由于蛋白质、氨基酸热解产生的一类化合物。,1938年，Widmark发现烤马肉的提取物涂布于小鼠的背部可以诱发乳腺肿瘤。 20世纪70年代，人们就食品添加剂的致癌、致畸、致突变性筛选试验建立了一系列方法。 Sigimura和Nagao等首先发现，直接用明火烤鱼，检出有强烈的致突变性。,一、化学性质与分析方法,1
18、 食品中杂环胺的种类 （1）氨基咪唑氮杂芳烃 喹啉类 喹喔类 吡啶类 苯并恶嗪类 （2）氨基咔啉,2 杂环胺的分离鉴定,杂环胺的富积、浓缩方法 （1）加大烹调肉用量 （2）增高烹调温度 （3）肉中加肌酐,3 杂环胺的定量分析,二、食品中杂环胺的污染,1 通常经过高温烹调的肉类都有致突变性 2 不含蛋白质与氨基酸的食品致突变性很低 3 烹调的鱼和肉类是膳食中杂环胺的主要来源,三、毒性,1 致癌性 2 突变性,四、减少杂环胺危险性的措施,1 避免杂环胺的摄入 2 不要使用过高温度烹调禽、畜肉和鱼等食品 3 少用油炸和明火烧烤方式 4 对于烧焦的食品，尽量去除烧焦的部分 5 尽量使用微波炉加工食品,
19、第五节 氯丙醇,一、概论,氯丙醇 是甘油上的羟基被氯取代所产生的一类化合物。 类别 （1）单氯取代的氯代丙二醇 （2）双氯取代的二氯丙醇,二、食品污染来源,1 酸水解植物蛋白 2 酱油 3 不含酸水解植物蛋白成分的食物 （1）烤谷物和焦麦芽及其提取物 （2）发酵香肠 4 家庭烹调 5 包装材料 6 饮水,第六节 丙烯酰胺,一、概论,丙烯酰胺 系制造塑料的化工原料，为已知的致癌物。,2002年4月，瑞典科学家发现高温烹饪的淀粉中含有丙烯酰胺。 美国、英国也发现淀粉类食品丙烯酰胺的含量超过WHO制定的饮用水中丙烯酰胺限量值。,二、食品中丙烯酰胺的形成,途径有三个 1 由脂类、碳水化合物、氨基酸降解而形成的丙烯醛或丙烯酸 2 一些常见的有机酸的脱水或脱羧基 3 直接由氨基酸形成,三、减少丙烯酰胺危险性的措施,1 不要过度烹饪食物 2 膳食均衡，多样化 3 多吃水果、蔬菜，少吃煎炸食品和油脂类食品,思考题,1 食品中杂环胺的分类。 2 食品中杂环胺的富积、浓缩方法。 3 杂环胺的分析流程图。 4 杂环胺有何毒性？ 5 减少杂环胺危险性的措施。,6 氯丙醇的化学结构。 7 什么是氯丙醇？ 8 氯丙醇的分类。 9 食品中氯丙醇污染的来源怎样？ 10 丙烯酰胺的的结构式。 11 食品中丙烯酰胺的形成途径。 12 减少丙烯酰胺危害性的措施。,Thank You,