食品卫生与安全控制——影响食品卫生与安全的因素之化学、物理性危害

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影响食品卫生与安全的因素 ——化学、物理性危害

• 化学性因素
  • 食品毒理学基本概念
    • 安全性
      • 无风险、无损伤性
      • 没有一种物质是绝对安全的
      • 毒物与非毒物间不存在绝对界限，特定条件下几乎所有外源化学物都有毒
      • 剂量决定毒性
    • 食品毒理学
      • 研究存在或可能存在于食品中成为毒物的小分子物质
      • 种类、含量、分布范围、毒性及其毒性反应机理
    • 毒物
      • 一定条件，较小剂量，对生物体产生损害作用/生物体出现异常反应
      • 外源化学物
    • 毒性（生物有害性）
      • 概念
        • 外源化学物质与生命机体接触、进入生物活体体内
        • 引起直接或间接损害作用的相对能力
        • aka损伤生物体的能力
      • 毒性大小
        • 半数致死量LD50
          • 规定时间，指定感染途径
          • 使一定体重或年龄的某种动物半数死亡所需最小细菌数或毒物量
      • 影响因素
        • 与剂量、接触途径、接触期限有密切关系
        • 评价外源化学性的毒性，不能仅以急性毒性高低来表示
        • 一些外源化学物的急性毒性属于低度或微毒，但有致癌性
    • 致癌性
      • 致癌物分类
        • Group1
          • 具有致癌性
        • Group 2A
          • 很可能致癌
        • 2B
          • 可能致癌
        • 3
          • 对人致癌性不可归类
  • 原料中的天然毒素
    • 植物性天然毒素
      • 生物碱类
        • 含氮有机化合物，含氮杂环：吡啶、吲哚、喹啉、嘌呤
        • 常见
          • 龙葵素（茄碱）
            • 马铃薯发芽、变绿、溃烂后产生
            • 急性脑水肿，肠胃炎，肺、肝、心肌、肾脏皮质水肿
          • 秋水仙素
            • 百合科植物秋水仙中提取
            • 新鲜黄花菜
            • 易溶于水，不耐高温
            • 与砷中毒类似
              • 2~5h出现症状
              • 口渴、喉咙灼烧感
              • 发热、呕吐、腹泻、腹痛、肾衰竭
              • 呼吸衰竭引起死亡
          • 烟碱
      • 苷类
        • aka配糖体、糖苷，植物根茎叶、果实中均存在
        • 常见
          • 生氰糖苷
            • 本身无毒
              • 咀嚼、破碎含生氰糖苷植物，细胞结构破坏
              • β-葡萄糖苷酶释放，与生氰糖苷→氰氢酸
            • 豆科、禾本科、蔷薇科
              • 木薯
              • 果仁
                • 苦杏仁苷
                • 亚麻仁苷
            • 较好水溶性，水浸除去大部分毒素
          • 硫代葡萄糖苷（硫苷） aka芥子苷
            • 葡萄糖衍生物总称，根茎叶、种子
            • 十字花科植物
              • 油菜
              • 西兰花
              • 萝卜
            • 抑制甲状腺素合成→甲状腺肿大
            • 预防慢性疾病，防癌抗癌、抗氧化
            • 高温破坏活性
      • 有毒蛋白类
        • 胰蛋白酶抑制剂
          • 豆类、谷类油料作物种子，生蛋蛋清
          • 降低胰蛋白酶活性，蛋白质消化率、利用率降低， 内源蛋白质、含硫氨基酸损失
          • 去除
            • 热处理法
            • 化学处理法
            • 作物育种法
        • 植物性血细胞凝集素
          • 豆类籽粒
          • 破坏小肠黏膜，干扰酶代谢，蛋白质利用率降低，生长受阻，影响脂肪代谢
          • 豆角必须煮熟、炒透，失去鲜绿色、生硬感和豆腥味
      • 蘑菇毒素
        • 我国人类生命有威胁20+种，致人死亡10+
        • 鹅膏菌素、鹿花菌素、蕈素定、蝇蕈醇
        • 胃肠毒素、神经毒素、溶血毒素、肝毒素
      • 其他
        • 植酸
          • 禾谷籽实外层（麦麸、米糠）中最高
          • 与多种金属离子（锌、钙、铜、铁、镁）螯合成不溶性复合物，不易被肠道吸收，降低对矿物质利用
          • 与蛋白质碱性残基结合，抑制酶活性
          • 机械加工去除、植酸酶处理
        • 草酸
          • 植物叶max，花、果实、种子其次，茎min
          • 菠菜、苋菜、牛皮菜
          • 与二价、三价金属离子形成不溶性沉淀，降低矿物质利用度
          • 腹泻、肠胃炎；与血钙形成沉淀，导致低血钙症
          • 水浸泡、热水浸烫
    • 动物性天然毒素
      • 河豚毒素
        • 非蛋白类神经毒素
        • 经口最小致死量40μg/kg
        • 神经中枢、神经末梢发生麻痹，呼吸中枢、血管运动中枢麻痹而死亡
        • 部位、季节差异
          • 卵巢、肝脏含量top，新鲜干净肌肉几乎不含
          • 春季最毒
        • 治疗用途
          • 抗癌
          • 止痛
          • 杀菌
        • 对热稳定，pH敏感，不溶于水而溶于醋
          • 剔除内脏，专业养殖
      • 贝类毒素
        • 贝贝自身无毒，摄取海藻、与海藻共生而具毒性
        • 种类
          • 赤潮——麻痹类贝类中毒PSP
          • 神经性贝类毒素NSP
          • 腹泻性贝类毒素DSP
          • 遗忘性贝类毒素ASP
            • 记忆丧失、平衡失调、意识混乱
        • 净水排毒、去除肠腺
      • 鱼类组胺
        • 海洋鱼类腐败，组氨酸经链球菌、沙门氏菌等组氨酸脱羧酶→组胺
        • 胃肠道、支气管平滑肌有兴奋作用，呼吸急促、恶心，神经性、皮肤症状
        • 加入食醋可降低毒性，冷冻条件下运输和储藏
      • 鱼卵毒素
        • 卵毒鱼类性腺、所产卵中，海鱼
        • 消化系统：腹泻、腹痛、肠痉挛，神经：手足麻痹，呼吸中枢抑制
        • 避免食用
  • 环境污染物
    • 有毒重金属
      • 通过食物进入人体，少量即可危害人体健康
      • 限量标准：GB 2762-2022 食品安全国家标准 食品中污染物限量
      • 种类
        • 汞Hg
          • 单质、无机汞、有机汞
          • 途径
            • 环境污染
            • 食物链富集
          • 但只及其化合物均有毒，有机汞＞无机汞＞金属汞
          • 损害中枢神经系统，水俣病
            • 日本水俣湾，工业废水排放
        • 镉Cd
          • 单质、一价、二价
          • 途径
            • 环境
            • 食物链富集
            • 容器、包装
            • 施用磷肥
          • 单质及其化合物均有毒
          • 危害
            • 肾功能障碍
            • 骨骼损害
            • 致癌、致畸、致突变
            • 痛痛病
        • 铅Pb
          • 单质、+、2+、3+
          • 途径
            • 环境
            • 食物链
            • 包装容器
            • 农药
            • 食品添加剂
          • 单质、化合物均有毒
          • 危害
            • 造血系统
            • 生殖系统
            • 神经系统
            • 肾脏
            • 致癌、致畸、致突变
        • 砷As
          • 单质、无机、有机
          • 途径
            • 环境
            • 食物链
            • 包装容器
            • 农药
          • 单质无毒，化合物有毒，无机镉＞有机镉，3+＞5+
          • 危害
            • 肠胃炎症状
            • 神经衰弱综合征
            • 皮肤色素异常，过度角化
            • 末梢神经炎
            • 皮肤癌、肺癌
    • 多环芳烃PAHs
      • 矿物燃料（煤、石油、煤焦油）、木材、烟草，一些有机物热解或不完全燃烧产生，含两个及以上稠环的化合物
        • 苯并芘、
      • 途径
        • 环境
          • 煤炭、石油、汽油、垃圾、烟草、木材燃烧
          • 森林火灾、火山喷发
          • 农药杀虫剂
        • 加工
          • 高温油炸、焙烤
          • 明火烧烤
          • 烟熏
      • 存在状况
        • 大宗食品均可被检出
        • 奶类、果蔬、谷类、肉类、甜点、饮品、油类、药用草本植物、坚果、香料
      • 毒性特点
        • 苯并芘，皮肤、呼吸道、消化道进入
        • 污染普遍，致癌性强
        • 沉积于肺泡、进入血液，蓄积于乳腺、脂肪组织，导致腺体癌、血癌
      • 控制措施
        • 环境来源：环境保护、消除污染源
        • 加工来源：避免采用烟熏方式
        • 制定最高允许限量标准，加强监管
    • 多氯联苯PCBs
      • 一系列，两个苯环、不同含氯量的同系物，氯替代苯环上若干or所有碳氢离子
      • 途径
        • 绝缘、不易燃，用作电容器、变压器的润滑剂、增塑剂、阻燃剂、绝缘油
        • 泄漏、流失、废弃、蒸发、燃烧、掩埋进入外环境
      • 存在状况
        • 主要：动物性食品
        • 肉蛋奶及其制品
      • 控制措施
        • 环境保护、消除污染源
        • 已污染食品销毁
        • 制定最高允许限量标准，加强监管
    • 二噁英PCDD/Fs
      • 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
      • 途径
        • 金属冶炼、矿石烧结、水泥制造、废物焚烧等大型工业生产
        • 高亲脂性，动物脂肪中生物蓄积，通过饮食进入人体
      • 存在
        • 动物性
      • 毒性特点
        • 因氯原子取代数量和取代位置不同而有差异
          • 1~3个氯被认为无明显毒性，4~8个有毒
        • TCDD已知毒性最强的污染物，Ⅰ类致癌物
        • 神经毒性、免疫毒性、肝毒性、致癌性
      • 控制措施
        • 控制垃圾焚烧温度
        • 被污染食物销毁
        • 加强监管
  • 农业投入品残留
    • 农药残留
      • 农药使用后，环境、生物体和食品中，农药本体物和剧毒衍生物总称
      • 污染途径
        • 不规范使用农药
        • 不执行休药期
        • 过度使用农药导致土地污染
        • 食物被农药污染
      • 毒性特点
        • 急性
          • 不正确使用，误食
          • 恶心、呕吐、咳嗽、气短、呼吸困难
        • 慢性
          • 长期接触农药，食用农残食物
          • 三致
      • 限量标准GB 2763-2021
      • 控制措施
        • 安全合理使用农药
        • 加强农药管理
        • 制定和完善农药残留限量标准
        • 开发新型生物农药
        • 选用良种植物
    • 兽药残留
      • 动物产品，兽药母体化合物、代谢物，与兽药有关的杂质
      • 种类
        • 抗生素
        • 驱虫
        • 生长促进剂
        • 镇静剂
      • 污染途径
        • 不规范使用
        • 不执行休药期
        • 饲料被兽药污染
      • 毒性特点
        • 急性中毒：大量摄入
        • 三致
        • 过敏
        • 干扰人体激素平衡
      • 限量GB 31650-2019
      • 控制措施
        • 按照动物防疫条件要求构建养殖场sheng'wu'an'quan体系，防止疫病
        • 安全合理使用
        • 加强监管
  • 食品加工伴生危害物
    • 丙烯酰胺
      • 无色无味，易溶于水、甲醇、乙酸乙酯等极性物质
      • 毒性
        • LD50：150-180mg/kg，中等毒性
        • 神经毒性、生殖毒性、基因毒性
        • 潜在致癌性
      • 调查发现
        • 淀粉含量价高的植物性食物
        • 加热温度高于120℃
        • 美拉德反应产物
      • 控制策略
        • 降低底物浓度
          • 还原糖
          • 天冬酰胺
        • 调整加工工艺
          • 温度
          • 时间
          • pH
        • 应用新工艺
          • 微波、红外、真空
        • 添加抑制剂
          • 抗氧化剂
          • 植物提取物
    • 杂环胺
      • C、H、O、N组成的含有一个芳烃+一个杂环
      • 分类
        • 氨基咪唑杂环胺
          • 碳水化合物、氨基酸，100~250℃
          • 美拉德生成主要骨架，进一步与肌酸等反应
        • 氨基咔啉杂环胺
          • 250℃+
          • 氨基酸、蛋白质等直接裂解
      • 毒性
        • 致癌、致突变
        • 2A、2B
      • 热加工肉制品
      • 控制策略
        • 原料：高浓度的糖抑制形成
        • 工艺控制
          • 降低温度
          • 缩短时间
        • 配方控制：添加外源性植物成分
      • 毒性干预
        • 姜黄素
        • 儿茶素
        • 槲皮素
    • 呋喃
      • 芳香性质，低沸点环醚类化合物，沸点较低，易溶于乙醇乙醚，极易挥发
      • 毒性
        • 麻醉、刺激，呼吸途径，头痛、头晕、恶心、血压下降、呼吸困难，肝肾损害
        • 2B
      • 形成途径
        • 氨基酸、碳水化合物、抗坏血酸、脂肪酸、类胡萝卜素
        • 羟醛缩合
      • 控制策略
        • 原料
          • 控制底物浓度
        • 工艺
          • 降低温度
          • 缩短时间
          • 更换加工用油
        • 配方：外源性植物成分
        • 移除
          • 真空
          • 辐照
    • 羟甲基糠醛
      • 呋喃环的糠醛化合物，易溶于水、甲醇、乙酸乙酯，难溶于石油醚
      • 毒性
        • 低毒性，对眼黏膜、上呼吸道黏膜等有刺激作用
        • 体内代谢→羟甲基抗酸（强致癌性）
      • 形成
        • 美拉德
        • 焦糖化
      • 控制
        • 工艺
        • 配方
          • 糖种类
          • 提高pH
          • 添加多酚
        • 移除
          • 真空
          • 辐照
    • 亚硝基化合物
      • 含R=N-N=O
        • N-亚硝胺
          • 酸碱均可生成
          • 中性稳定
          • 强氧化剂、紫外下分解，热稳定
          • 器官特异性
          • 酶激活后致癌
        • N-亚硝酰胺
          • 酸性生成
          • 水、中性、碱性不稳定
          • 热不稳定，光、紫外分解
      • 毒性
        • N-二甲基亚硝胺NDMA、N-二乙基亚硝基胺NDEA，2A类
        • 较强的化学诱变剂→遗传物质发生突变
      • 存在
        • 动物性食品
        • 果蔬也有
        • 发酵食品酱油、醋、酒、啤酒、酸菜均检出
      • 形成途径
        • 蔬菜
          • 本身含亚硝酸盐、硝酸盐
          • 适宜条件亚硝酸盐+胺类→亚硝基化合物
        • 加工肉制品
          • 人为添加
          • 亚硝酸盐+胺类物质反应
      • 限量标准GB 2762-2022
      • 控制策略
        • 控制氮肥使用量及使用钼肥
        • 避免微生物污染
        • 控制腌制时间
        • 减少使用量
      • 毒性干预
        • 益生菌
        • 原花青素
    • 生物胺
      • 具生物活性含氮的低分子量有机化合物
      • 存在
        • 发酵食品
        • 高组胺鱼类
      • 形成途径
        • 微生物脱羧酶催化游离氨基酸脱羧
      • 控制策略
        • 原料
          • 降低游离氨基酸含量
        • 工艺
          • 辐射、臭氧、压力、包装、抑菌物质
          • 抑制产氨基酸脱羧酶微生物生长
        • 配方
          • pH
          • NaCl
          • 抑制酶活
        • 生物降解
          • 微生物胺氧化酶讲解
    • 反式脂肪酸
      • 反式构型双键的不饱和脂肪酸，常温下固态脂状
      • 毒性
        • 摄入量与冠心病正相关
        • 高胰岛素血症
        • 影响胎儿发育
        • 肝损伤
      • 存在情况
        • 工业反式脂肪酸
      • 形成
        • 天然存在：反刍动物丁酸弧菌属酶促生物氢化
        • 加工：精炼、氢化7异构化
      • 限量标准
        • 婴配食品不允许添加
      • 控制
        • 精炼、氢化优化
        • 酯交换
        • 基因改良
        • 添加抗氧化剂、氦气保护
        • 合理烹饪
• 物理性因素
  • 食品自身异物，加工过程中未完全去除
    • 果壳
    • 鱼刺
  • 不规范的清洁方式、工具
    • 钢丝球
    • 毛刷
  • 操作人员未按要求穿戴防护用具
    • 头发
    • 首饰
  • 未对细小物件清点
    • 塑料轧带
    • 破损一次性手套
  • 未做好防护工作，受虫害、鼠害等影响
    • 虫子尸体
  • 其他来源异物
    • 工作服纽扣
  • 放射性危害