食品污染

食品在人类生活中的重要作用是显而易见的,它是人体与外界环境密切联系的又一个必要环节。因此,有些人认为食品也属于重要的环境因素之一。但是,在多数关于环境教育的书籍中,没有涉及食品问题,或不把它作为一个专题来加以研究。考虑到食品与人类的密切关系,食品科学的迅速发展; 同时又考虑到目前有关食品的资料不是很多,但又极有实用价值,因此本书简单介绍食品与营养、食品污染及危害、防止食品污染等问题。

①食品与营养

食品是人及一切动物生存所必须的物质。食品供给人热能和各种营养素,构成身体组织,促进生长发育,维持人体新陈代谢,调节各种生理功能, 发展智力和能力,提高机体免疫力和抵抗各种致病因素的能力,预防和治疗某些疾病。当膳食中缺乏某种营养素或食物被污染时,会发生营养缺乏症、食物中毒、肠道传染病或寄生虫病,也可能引起慢性中毒、致畸或致癌。某些营养素摄入过多时,对健康也有不良影响。合理的膳食、营养应具备下列条件。

首先,膳食中应含有人体所需的一切营养素,即蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、无机盐和水等,以满足从事劳动和维持生命所需要的热能, 提供细胞组织生长发育与修复的材料并维持机体的正常生理功能。第二,食物中不应含有对机体有害的物质,如致病微生物和有毒物质等。第三,人类每天应有时间规律地摄入各种食物,通过合理加工烹调,尽量减少营养素损

失,使食物易于消化吸收,并能促进食欲,能满足饱腹感。只有满足合理营养的要求,才能维持人体健康。

下面,分别简单介绍各种主要营养素。

蛋白质 蛋白质是构成人体细胞、组织不可缺少的物质,是酶、抗体及激素的主要成分。蛋白质可促进机体生长发育,维持体内水分的正常分布,参与体内酸碱平衡的维持和许多重要物质的运转,并供给热能。蛋白质缺乏时, 可以导致生长发育迟缓,易疲劳,贫血,易感染,病后恢复缓慢,创伤及骨折不易愈合等。严重缺乏可导致营养不良性水肿。蛋白质摄入过多会增加肾脏负担。由于食物提供的另外两种营养素碳水化合物和脂肪中不含有氮,所以蛋白质是人体中氮的唯一来源。在正常情况下,成年人应保持氮平衡。计算氮平衡的公式为:

摄入氮=尿氮+粪氮+通过皮肤排出的氮

只有通过膳食提供的蛋白质(即摄入量)不低于排出量时,才能维持人体内蛋白质含量的平衡状态。为了更安全可靠,摄入氮量应比排出氮量多 5

%。对于正在生长发育的青少年,为了满足新增组织细胞的需要,有一部分蛋白质将在体内储留,即摄入氮量应大于排出氮量,这种情况称为正氮平衡; 反之,在某些疾病状态下,例如烧伤病人,由于大量组织细胞破坏分解,排出氮量超过摄入氮量,这时称为负氮平衡,此时应补充足量优质蛋白质,使达到正氮平衡,以利康复。

各种食物中蛋白质的组成不同,因而其营养价值也不一样。评价食物蛋白质的质量高低,主要看蛋白质的含量、消化率、被吸收后在体内的利用程度等。

日常食物中,粮谷类每千克约含蛋白质 80 克左右,豆类 180—360 克、

肉类 100—200 克、蔬菜 10—20 克,蛋类 120 克左右、鱼类 100—120 克、硬

壳果类 120—260 克。

脂肪 广义的脂肪指的是脂类,包括中性脂肪和类脂。狭义的脂肪仅指中性脂肪,是甘油和三分子脂肪酸组成的酯,即甘油三酯。高中化学课中曾介绍过甘油酯,它的结构如下:

食品污染 - 图1

类脂是一些能溶于脂肪或脂肪溶剂的物质,如磷脂与固醇两类化合物。脂肪是组成人体组织细胞的一个重要组成成分,对于人体有重要的生理

意义。中性脂肪可供给热能,构成组织脂肪和储备脂肪,还可促进脂溶性维生素的吸收,增加食物美味,引起食欲,增加饱腹感。类脂对于婴幼儿的生长发育极为重要,磷脂和固醇存在于细胞膜、脑及神经组织中,固醇是体内合成固醇类激素的重要物质。

除动、植物油脂外,一般食物中也都含有数量不同的脂肪,动物性脂肪中含饱和脂肪酸较多,植物油脂中含不饱和脂肪酸多。膳食中的适量脂肪是

保证合理营养的重要因素,而过量的脂肪,对机体有害。

碳水化合物 碳水化合物是由碳、氢和氧三种元素组成的一类有机化合物,又可以称为糖类,可以分单糖、双糖和多糖等。碳水化合物是构成机体的重要成分,参与许多生命过程。它的代谢与脂肪和蛋白质有关,是热能的主要来源,有节约蛋白质的作用;可形成血糖、肝糖元和肌糖元,以维持大脑活动肝、脏解毒和肌肉活动。某些碳水化合物,例如果胶、纤维素等,不能被人体吸收利用,但可以增加粪便的体积,促进肠道蠕动,减少肠道疾病的发生。碳水化合物摄入不足可导致热能不足、生长发育迟缓、体重减轻等。膳食中碳水化合物的主要来源是粮食和薯类,其次是各种食糖。蔬菜和水果中除含少量单糖外,是纤维素和果胶的主要来源。

维生素维生素是维持人体正常生理功能必需的一类化合物。它们的种类很多,理化性质也不相同。由于大多数维生素不能在人体内合成,只能由食物供给,因此比较容易缺乏,营养上应特别注意的有维生素 A、维生素 D、维生素 B1、维生素 B2、维生素 B3、尼克酸、维生素 C 等。机体内维生素缺乏会引起劳动效率下降、抵抗力降低或维生素缺乏症。因此应注意合理调配膳食, 以保证供应足量的各种维生素。

无机盐 人体所含的各种元素中,碳、氢、氧、氮主要以有机化合物形式存在,其余各种元素统称无机盐。含量较多的有钙、镁、钾、钠、磷、硫、氯等 7 种元素。有一些元素在人体内含量极少,占体重的 0.01%以下,称为微量元素。目前认为人体必需的微量元素有铁、碘、铜、锌、锰、钴、钼、硒、铬、镍、锡、硅、氟、钒等 14 种。无机盐对于人体有着重要的生理意义, 它是构成机体组织的重要材料;它与蛋白质协同,维持组织细胞的渗透压, 在体液移动和储留过程中起重要作用;它维持着机体的酸碱平衡;维持着机体的某些特殊生理功能;无机离子是很多酶的激活剂或组成成分。由于新陈代谢,每天都有一定量的无机盐从各种途径排出体外,因而膳食中必须不断补充无机盐。

热能是人类为了维持生命、从事劳动,必须每天从各种食物中取得的能量,以满足机体的需要。能量的来源是食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质三种营养素。这三种营养素在体内的氧化过程中,产生二氧化碳和水,同时释放出能量,这些能量一部分供机体利用,其余部分变为热能,向外界散失, 并维持一定的体温。

②食品污染

食品中混入了对人体健康有害的或有毒的物质或病菌、毒素时,就认为食品受到了污染。食品污染主要来自两个方面:一是作为食品的动物、植物在生长过程中积累了某些环境污染物;二是食品在加工、包装、贮运、销售和烹调过程中,受到污染物或其它有害物(如病原体、食品添加剂等)的沾污。

食品污染按性质的不同,可以分为生物性污染、化学性污染和放射性污染。

生物性污染

生物性污染主要指有害微生物(细菌、细菌毒素、霉菌及霉菌毒素等)、寄生虫及虫卵(蛔虫、绦虫、中华枝睾吸虫、旋毛虫等)和昆虫(甲虫类、蛾类、螨类、蝇蛆等)等对食品的污染。

这里仅简单介绍黄曲霉毒素对食品的污染及对健康的危害。黄曲霉毒素

食品污染 - 图2的分子量为 312—346,基本结构是双呋喃环和一个氧杂萘邻酮,图 23 是黄曲霉毒素 B1 的结构简式。黄曲霉毒素主要是黄曲霉的代谢产物。容易受到黄曲霉毒素污染的食品主要是粮油及其制品,

图 23 是黄曲霉毒素B1 的结构简式

如花生、花生油、玉米、大米、棉籽等。黄曲霉毒素耐高温,在一般烹调温度下难以去除。食用被黄曲霉毒素污染的食品,会发生急性或慢性中毒症状。长期摄入黄曲霉毒素的动物会出现癌肿,特别是肝癌。统计调查结果表明,食用被黄曲霉毒素污染严重食品的地区,肝癌的发病率也较高。防止食品被黄曲霉毒素污染的最根本措施是防止食品发霉。如控制贮存温度、湿度、防止虫害鼠咬、或使用防霉剂等。对已受黄曲霉污染并产生了毒素的粮食,应设法把毒素破坏或去除。我国在大量调查研究及科学实验的基础上制订出食品卫生标准。根据我国食品中黄曲霉毒素允许量标准(GB.51-77)的规定,各种主要食品中黄曲霉毒素 B1 的允许含量如表 34。

表 34 食品中黄曲霉毒素允许量

玉米、花生油、花生及其制品

不得超过 20 微克每千克

大米、其它食用油

不得超过 10 微克每千克

其它粮食、豆类、发酵食品

不得超过 5 微克每千克

婴儿代乳食品

不得检出

化学性污染

化学性污染包括各种有害金属、非金属、有机化合物和无机化合物对食品造成的污染,如汞、镉、铅、砷、有机氯化合物、多环芳烃,亚硝酸盐等。化学污染涉及范围相当广泛,情况也非常复杂,主要有以下几种来源:农药、化肥及工业废水中的某些污染物在食品中的残留;容器、包装材料和运输工具接触食品时,其中的有害物质污染食品;为了达到一定的加工目的而有意识地向食品中加入食品添加剂,如果所加的食品添加剂本身不符合卫生要求,或其中含有有害杂质,就会造成食品污染。

这里简单介绍食品添加剂污染问题。在食品的生产、加工、贮存等过程中,有目的地加入食品中的少量化学合成物质或天然物质称为食品添加剂, 通常它本身不具有营养价值,但必须对人体无害。加入食品添加剂的目的一般有以下几点:第一,改善食品的感观性状,如色、香、味、外观等,加入香料、色素、人工甜味剂等;第二,延长保存期,防止食品腐败变质,如加入防腐剂、抗氧化剂等;第三,满足食品加工某些工艺过程的需要,如加入漂白剂、增稠剂等。因此,合理使用食品添加剂,有利于提高食品质量和花

色品种,也有利于人体健康。但是,有些食品添加剂是化学合成品,具有一定的毒性,因此,必须对食品添加剂进行卫生管理,发挥其有利作用,防止其不利影响。为了保证安全卫生,食品添加剂应满足下列要求:

食品添加剂应经过充分的毒理学鉴定,确保在使用限量范围内对人体无害;

进入人体后,最好能参加人体正常的物质代谢,应能被正常解毒过程解毒后或因不被消化而全部排出体外;

应有严格的质量标准,有害杂质不得检出或不能超过允许含量; 对食品的营养成分不应有破坏作用;

应在较低使用量的条件下达到较显著的效果;

添加在食品中后,应能用现有分析手段加以检测,以便随时加以监督; 使用时必须符合《食品卫生标准》和《食品添加剂管理办法》,应严格

控制使用范围和最大使用量,不得使用规定以外的其它添加剂,并禁止利用食品添加剂掩盖食品腐败变质或伪造食品等。

随着食品工业和化学工业的发展,食品添加剂的种类和数量越来越多, 因而它们对人体健康的影响就应特别加以注意。尤其是随着食品毒理学研究方法的不断改进和发展,原来认为无害的食品添加剂,近年来又发现可能存在慢性毒性、致癌作用、致畸作用等各种危害,因而更加不能忽视。

目前,我国允许使用并订有国家标准的食品添加剂有防腐剂、抗氧化剂、发色剂、漂白剂、酸味剂、凝固剂、疏松剂、增稠剂、甜味剂、着色剂、品质改良剂、抗结块剂、香精单体及其它等 14 类。

放射性污染

食品的放射性污染主要来自放射性物质的开采、冶炼、以及国防、生产和生活中的应用和排放。人体摄入被放射性物质污染的食品,放射性元素进入人体内部形成内照射源,长期作用于人体,造成对健康的危害。关于放射性污染及其对人体健康的危害参见其它污染中的放射性污染部分。