第六章食品污染及其预防.docx

第六章 食品污染及其预防

食品在生产、加工、储存、运输和销售的过程中有很多污染的机会，会受到多方面的污染。污染后有可能引起具有急性短期效应的食源性疾病或具有慢性长期效应的长期性危害。一般情况下，常见的主要食品卫生问题均有这些污染物所引起。食品污染的种类按其性质可分为以下三类：
1．生物性污染 食品的生物性污染包括微生物、寄生虫和昆虫的污染，主要以微生物污染为主，危害较大，主要为细菌和细菌毒素、霉菌和霉菌毒素。
2．化学性污染　 来源复杂，种类繁多。主要有：①来自生产、生活和环境中的污染物，如农药、有害金属、多环芳烃化合物、N－亚硝基化合物、二恶英等。②从生产加工、运输、储存和销售工具、容器、包装材料及涂料等溶入食品中的原料材质、单体及助剂等物质。③在食品加工储存中产生的物质，如酒类中有害的醇类、醛类等。④滥用食品添加剂等。
3．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、生产以及在生活中的应用与排放。特别是半衰期较长的放射性核素污染，在食品卫生上更加重要。

第一节 微生物污染及其预防

学时分配：4学时
学习重点：食品的细菌污染与腐败变质，黄曲霉毒素对食品的污染及其预防，防止食品腐败变质的措施。
基本概念：
1．菌落总数：是指在被检样品的单位重量（g）、容积（ml）、或表面积（cm2）内，所含能在严格规定的条件下（样品处理、培养基及其pH、培养温度及时间、计数方法等）培养所形成的细菌菌落总数。以菌落形成单位（colony forming unit,CFU）表示
2．大肠菌群最近似数：食品中大肠菌群的数量一般相当于100g或100ml食品中的可能数来表示，简称大肠菌群最近似数。
3．食品的腐败变：是指食品在一定环境的影响下，在微生物为主的各种因素作用下，所发生的食品成分与感官性状的各种变化。
4．挥发性盐基总氮：是指油脂在各种因素的作用下，发生脂肪酸的自身氧化和水解，从而使食用价值降低的过程。
5．脂肪酸败：是指油脂在各种因素的作用下，发生脂肪酸的自身氧化和水解，从而使食用价值降低的过程。
6．K值：是指ATP分解的低级产物肌苷（HxR）和次黄嘌呤（Hx）占ATP系列分解产物ATP+ADP+AMP+IMP+ HxR +Hx的百分比，（ATP顺次分解过程中，终末产物多少来判定鱼体新鲜程度）主要适用于鉴定鱼类早期腐败。
7．水分活性：如果把食品中水分的蒸汽压以P表示，PO表示纯水的蒸汽压，在同一条件下（温度、湿度、压力）两者的比值即为水分活性（Water Activity，aw）aw =P/ PO（其100被相当于相对湿度）。亦即凡是能提供微生物利用的那部分水分。
8．霉菌毒素：为霉菌在其所污染的食品中所产生的有毒代谢产物。
9．D值：在一定温度和条件下，细菌死亡90%所需时间（也即活菌数减少一个对数周期所需时间，即100%～10%），称为该菌在该温度下90%递减时间。通常以分计算。
10．F值：一定量细菌在某一温度下完全杀死所需的时间。以分表示。右下角注明温度，目前常用F250。
11．Z值：一个对数周期的加热时间（例如由10分到100分）所对应的加热温度变化值，称为Z值。
12．巴氏消毒：是一种不完全灭菌的加热方法。只能杀死繁殖型（包括一切致病菌），而不能杀死有芽孢细菌。早期多用低温长时间消毒法，62.8℃保温30分钟的杀菌方式。现多采用瞬间高温巴氏消毒法71.7℃，15秒种，灭菌效果同上。
13．超高温消毒：137.8℃ 2秒种，这种方法能杀灭大量的细菌，并且能使耐高温的嗜热芽孢梭菌的芽孢也被杀灭，而又不影响食品质量。多用于消毒牛奶，
14．商业灭菌：指罐头食品中所有的肉毒梭菌芽孢和其他致病菌、以及在正常的储藏和销售条件下能引起内容物变质的嗜热菌均已被杀灭而言。
15．食品褐变：有酶促褐变和非酶促褐变反应两种。
酶促褐变反应是多酚氧化酶作用下使食品中酚类物质氧化形成醌及其聚合物而变成红棕色的现象。非酶促反应称美拉德反应或氨羰基反应，是由蛋白质、多肽、氨基酸中的氨基和糖及脂肪氧化所生成的羰基所发生的反应。
16．辐照消毒：以消除无芽孢致病菌。剂量为5～10kGy。
17．辐照防腐：以杀死部分腐败菌，延长保存期。剂量在5kGy以下。
18．辐照灭菌：即用高剂量来杀灭食品中的一切微生物，剂量为10～50kGy。

基本要求：
微生物污染食品后不仅可以降低食品卫生质量，而且还可以对人体健康产生危害。在食品中常见的微生物有一些几类（从食品卫生的角度，微生物对食品的污染可概括为）：①可以直接引起致病如致病菌（能引起宿主致病的细菌）、人畜共患传染菌病原菌、产毒霉菌和霉菌毒素；②相对致病菌，在通常情况下不致病，只有在一定的特殊条件下，才具有致病力的一些细菌；③非致病性微生物，主要包括非致病菌、不产毒霉菌与常见酵母。
一、食品的细菌污染与腐败变质
食品的细菌以及由此引起的腐败变质是食品卫生中最常见的有害因素之一。
食品中的细菌，绝大多数是非致病菌。它们对食品的污染程度是间接估测食品腐败变质可能性及评价食品卫生质量的重要指标，同时也是研究食品腐败变质的原因、过程和控制措施的主要对象。此节讨论的主要是非致病菌。
（一）食品的细菌污染
由于非致病菌中多数非腐败菌，从影响是食品卫生的角度出发，应特别注意以下几属常见的食品细菌。
1．常见的食品细菌：①假单胞菌属。②微球菌属。③芽孢杆菌属。④肠杆菌科各属。⑤弧菌属与黄杆菌属。⑥嗜盐杆菌属与嗜盐球菌属。⑦乳杆菌属。
2．评价食品卫生质量的细菌污染指标与食品卫生学意义
反映食品卫生质量的细菌污染指标，可分为两个方面：一为细菌总数，二是大肠杆菌。
（1）食品中的细菌数量及卫生学意义。
食品中的细菌数量一般是以单位（g、ml、cm2）食品中细菌的个数，并不考虑细菌的种类，常用菌落总数来表示。其卫生意义为：一是食品清洁状态的标志，利用它起到监督食品的清洁状态。二是预测食品的耐保藏期。
（2）大肠菌群
①菌属及来源：包括肠杆菌科的埃希氏菌属、柠檬酸杆菌属、肠杆菌属和克雷伯菌属。
②食品卫生学意义：大肠菌群一般都是直接或间接来自人与温血动物粪便。食品中如检出大肠菌群其卫生学意义：一是表示食品曾受到人与温血动物粪便的污染；作为肠道致病菌污染食品的指示菌。因为大肠菌群与肠道致病菌来源相同，且在一般条件下大肠菌群在外界生存时间与主要肠道致病菌是一致的。
（二）食品的腐败变质
1．食品腐败变质的原因：①微生物的作用：是引起食品腐败变质的重要原因。微生物包括细菌、霉菌和酵母。②食品本身的组成和性质：包括食品本身的成分、所含水分、pH值高低和渗透压的大小。
2．食品腐败变质的化学过程、产物与鉴定指标。
（1）食品中蛋白质的分解： 肉、鱼、禽、蛋、奶及豆类等食品，富含蛋白质，故以蛋白质分解为腐败变质的特征。鉴定指标：食品的腐败变质鉴定指标一般是从感官、物理、化学和微生物四个方面确定其适宜指标。A：以蛋白质为主的食品目前仍以感官指标最为敏感可靠，特别是通过嗅觉可以判定极轻微的腐败变质。B：物理指标：蛋白质分解时小分子物质增多这一现象，先后研究有食品浸出物量、浸出液电导率、折光率、冰点下降、粘度上升及pH改变等变化。C：化学指标：目前认为与食品腐败变质程度符合率较高的化学指标有三个，均为根据蛋白质分解产物的定量测定。一个是挥发性盐基总氮。二是二甲胺与三甲胺。
三为K值。
（2）食品中脂肪的酸败：食用油脂和食品中脂肪的酸败程度，受脂肪本身的饱和程度、紫外线、氧、水分、天然抗氧化成分以及铜、铁、镍等金属离子的存在及食品中微生物的解脂酶的影响。
（3）碳水化合物的分解：以碳水化合物为主的分解，通常称为发酵或酵解。
二、霉菌与霉菌毒素对食品的污染及其预防
（一）概述
霉菌是真菌的一部分。真菌是指有细胞壁，不含叶绿素，无根、茎、叶，以寄生或腐生方式生存，能进行有性或无性繁殖的一类生物，霉菌是菌丝体比较发达而又没有子实体的那一部分真菌。
与食品卫生关系密切的霉菌大部分属于半知菌纲中曲霉菌属、青霉菌属和镰刀霉菌属。
1．霉菌的发育和产毒条件
霉菌产毒需要一定的条件，影响霉菌产毒的条件主要是食品基质中的水分、环境中的温度和湿度及空气的流通情况。
①水分和湿度：霉菌的繁殖需要一定的水分活性。因此食品中的水分含量少，（溶质浓度大），P值越小，aw越小，即自由运动的水分子较少，能提供给微生物利用的水分少，不利于微生物的生长与繁殖，有利于防止食品的腐败变质。
②温度：大部分霉菌在28℃～30℃都能生长。10℃以下和30℃以上时生长明显减弱，在0℃几乎不生长。但个别的可能耐受低温。一般霉菌产毒的温度，略低于最适宜温度。
③基质：霉菌的营养来源主要是糖和少量氮、矿物质，因此极易在含糖的饼干、面包、粮食等类食品上生长。
2．主要产毒霉菌
霉菌产毒只限于产毒霉菌，而产毒霉菌中也只有一部分毒株产毒。目前已知具有产毒株的霉菌主要有：
曲霉菌属：黄曲霉、赭曲霉、杂色曲霉、烟曲霉、构巢曲霉和寄生曲霉等；
青霉菌属：岛青霉、桔青霉、黄绿青霉、扩张青霉、圆弧青霉、皱折青霉和荨麻青霉等；
镰刀菌属：犁孢镰刀菌、拟枝孢镰刀菌、三线镰刀菌、雪腐镰刀菌、粉红镰刀菌、禾谷镰刀菌等；
其它菌属中还有绿色木霉、漆斑菌属、黑色葡萄状穗霉等。
产毒霉菌所产生的霉菌毒素没有严格的专一性，即一种霉菌或毒株可产生几种不同的毒素，而一种毒素也可由几种霉菌产生。如黄曲霉毒素可由黄曲霉、寄生曲霉产生；而如岛青霉可产生黄天精、红天精、岛青霉毒素及环氯素等。
3．霉菌污染食品的评定和食品卫生学意义
（1）霉菌污染食品的评定：主要从两个方面进行评定
①霉菌污染度，即单位重量或容积的食品污染霉菌的量，一般cfu/g计。我国已制定了一些食品中霉菌菌落总数的国家标准。
②食品中霉菌菌相的构成。
（2）卫生学意义：
①霉菌污染食品可降低食品的食用价值，甚至不能食用。每年全世界平均至少有2%的粮食因为霉变而不能食用。
②霉菌如在食品或饲料中产毒可引起人畜霉菌毒素中毒。
4．霉菌毒素：目前已知的霉菌毒素有200多种。与食品卫生关系密切比较重要的有黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、杂色曲霉素、烟曲霉震颤素、单端孢霉烯化合物、玉米赤霉烯酮、伏马菌素以及展青霉素、桔青霉素、黄绿青霉素等。
（二）黄曲霉毒素
1．AF的化学结构和理化性质
黄曲霉毒素是一类结构类似的化合物。目前已经分离鉴定出20多种，主要为AFB和AFG两大类。从结构上彼此十分相似，含C、H、O 三种元素，都是二氢呋喃氧杂萘邻酮的衍生物，即结构中含有一个双呋喃环，一个氧杂萘邻酮（又叫香豆素）。其结构与毒性和致癌性有关，凡二呋喃环末端有双键者毒性较强，并有致癌性。在食品检测中以AFB1为污染指标。
AFT在紫外光的照射下能发出特殊的荧光，因此一般根据荧光颜色、Rf值、结构来进行鉴定和命名。AFT耐热，一般的烹调加工很难将其破坏，在280℃时，才发生裂解，毒性破坏。AFT在中性和酸性环境中稳定，在pH9~10的氢氧化钠强碱性环境中能迅速分解，形成香豆素钠盐。AFT能溶于氯仿和甲烷，而不溶于水、正己烷、石油醚及乙醚中。现国内检测AFB1采用薄层层析法。
2．产毒的条件 AFT是有黄曲霉和寄生曲霉产生的。寄生曲霉的所有菌株几乎都能产生黄曲霉毒素，并不是所有黄曲霉的菌株都能产生黄曲霉毒素。黄曲霉产毒的必要条件为湿度80%~90%，温度25~30℃，氧气1%。此外天然基质培养基（玉米、大米和花生粉）比人工合成培养基产毒量高。
3．对食品的污染 一般来说，国内长江以南地区黄曲霉毒素污染要比北方地区严重，主要污染的粮食作物为花生、花生油和玉米，大米、小麦、面粉污染较轻，豆类很少受到污染。而在世界范围内，一般高温高湿地区（热带和亚热带地区）食品污染较重，而且也是花生和玉米污染较严重。
4.毒性 黄曲霉毒素有很强的急性毒性，也有明显的慢性毒性和致癌性。
（1）急性毒性：黄曲霉毒素为一剧毒物，其毒性为氰化钾的10倍。对鱼、鸡、鸭、大鼠、豚鼠、兔、猫、狗、猪、牛、猴及人均有强烈毒性。鸭雏的急性中毒肝脏病变具有一定的特征，可作为生物鉴定方法。一次大量口服后，可出现：①肝实质细胞坏死。②胆管上皮增生。③肝脏脂肪浸润，脂质消失延迟。④肝脏出血。
国内外亦有黄曲霉毒素引起人急性中毒的报道。
（2）慢性毒性：长期小剂量摄入AFT可造成慢性损害，从实际意义出发，它比急性中毒更为重要。其主要表现是动物生长障碍，肝脏出现亚急性或慢性损伤。其他症状如食物利用率下降、体重减轻、生长发育迟缓、雌性不育或产仔少。
（3）致癌性：①AFT可诱发多种动物发生癌症。②黄曲霉毒素与人类肝癌发生的关系：AFT对动物有强烈的致癌性，并可引起人急性中毒，但对人类肝癌的关系难以得到直接证据。从肝癌流行病学研究发现，凡食物中黄曲霉毒素污染严重和人类实际摄入量比较高的地区，原发性肝癌发病率高。
5．黄曲霉毒素的代谢和生化作用：AFB1进入机体后，需在体内代谢（活化）过程，才能由前致癌物变成终致癌物。黄曲霉毒素在体内的代谢主要是在肝脏微粒体酶作用下进行脱甲基、羟化和环氧化反应。二呋喃环末端双键的环氧化反应，形成AFB1-2,3环氧化物，与AFT的毒性、致癌性、致突变性都有关系。
AFT如不连续摄入，一般不在体内蓄积。一次摄入后，约经一周经呼吸、尿、粪等将大部分排出。
6． 预防措施
预防AFT 危害人类健康的主要措施是加强对食品的防霉，其次是去毒，并严格执行最高允许量标准。
（三）杂色曲霉毒素是一类结构近似的化合物，目前已有十多种已确定结构。结构中基本都有两个呋喃环，与AFT 结构近似。生物体可经多部位吸收ST，并可诱发不同部位癌变。其二呋喃环末端双键的环氧化与致癌性有关。
在生物体内转运可能有两条途径，一是与血清蛋白结合后随血液循环到达实质器官，二是被巨噬细胞转运到耙器官。ST引起的致死病变主要为肝脏。
（四）镰刀菌毒素
镰刀菌毒素种类较多，从食品卫生角度（与食品可能有关）主要有单端孢霉烯族化合物、玉米赤霉烯酮、丁烯酸内酯、伏马菌素等毒素。
1．单端孢霉烯族化合物是一组主要由镰刀菌的某些菌种所产生的生物活性和化学结构相似的有毒代谢产物。目前已知从谷物和饲料中天然存在的单端孢霉烯族化合物主要有T-2毒素、二醋酸镳（biao）草镰刀菌烯醇、雪腐镰刀菌烯醇和脱氧雪腐镰刀菌烯醇。其基本化学结构是倍半萜烯。
因在C-12、C-13位上可形成环氧基，故又称为12、13-环氧单端孢霉烯族化合物，此种12，13-环氧基是其毒性的化学结构基础。
该化合物化学性能非常稳定，一般能溶于中等极性的有机溶剂，微溶于水。在实验室条件下长期储存不变，在烹调过程中不宜破坏。
毒性的共同特点为较强的细胞毒性、免疫抑制、致畸作用、有的有弱致癌性。急性毒性也强。可使人和动物产生呕吐，当浓度在0.1~10mg/kg即可诱发动物呕吐。
单端孢霉烯族化合物除了共同毒性外，不同的化合物还有其独特的毒性。
2．玉米赤霉烯酮， 主要由禾谷镰刀菌、黄色镰刀菌、木贼镰刀菌等。是一类结构相似具有二羟基苯酸内酯化合物，主要作用于生殖系统具有类雌激素作用，猪对该毒素最敏感。玉米赤霉烯酮主要污染玉米，也可污染小麦、大麦、燕麦和大米等粮食作物。
3．伏马菌素（FB） 是最近受到发达国家极大关注的一种霉菌毒素。由串珠镰刀菌产生。是一类不同的多氢醇和丙三羧酸的双酯化合物。从伏马菌素中分离出两种结构相似的有毒物质，分别被命名为伏马菌素B1（FB1）和伏马菌素B2（FB2），食物中以FB1为主。
可引起马的脑白质软化症，羊的肾病变，狒狒心脏血栓，抑制鸡的免疫系统，猪和猴的肝脏毒性，猪的肺水肿，还可以引起动物实验性的肝癌。是一个完全的致癌剂。FB1与神经鞘氨醇和二氢鞘氨醇的结构极为相似，是神经鞘脂类生物合成的抑制剂。阻断神经鞘氨醇的合成。神经鞘氨醇为细胞调控因子，从而影响DNA的合成。
FB1对食品污染的情况在世界范围内普遍存在，主要污染玉米及玉米制品。FB1为水溶性霉菌毒素，对热稳定，不易被蒸煮破坏，所以同AFT一样，控制农作物在生长、收获和储存过程中的霉菌污染仍然是至关重要。
三、防止食品腐败变质的措施
为了防止食品腐败变质，延长食品可供食用的期限，常对食品进行加工处理，即食品保藏。通过食品保藏可以改善食品风味，便于携带运输，但其主要的食品卫生意义是防止食品腐败变质。常用的方法包括低温冷藏、冷冻，高温杀菌，脱水干燥，腌渍和烟熏，食品辐射保藏。
（一）低温保藏与食品质量
1．低温保藏的方法：低温保藏包括两种方法包括冷藏和冷冻两种方法。
2．低温保藏的原理：①低温可以降低或停止食品中微生物的增殖速度。②低温还可以减弱食品中一切化学反应过程。
3． 冷冻工艺对食品质量的影响
当外界温度的逐渐降低，到达冰晶生成带，食品中水分逐渐形成冰晶体（冰晶核，核晶）。过大的冰晶将压迫细胞而发生机械性损伤以至溃破。急速升温解冻的食品，食品体积发生突然变化，融解水来不及被食品细胞所吸收回至原处，因而自由水增多，液汁流动外泻而降低食品质量。。
4．对冷藏冷冻工艺的卫生要求：①食品冷冻前，应尽量保持新鲜，减少污染。②用水或冰制冷时，要保证水和人造冰的卫生质量相当于饮用水的水平；采用天然冰时，更应注意冻冰水源及其周围污染情况。③防止制冷剂（冷媒）外溢。④冷藏车船要注意防鼠和出现异味。⑤防止冻藏食品的干缩。
对不耐保藏的食品，从生产到销售整个商业网中，应一直处于适宜的低温下，即保持冷链。
（二）高温杀菌保藏与食品质量
1．高温杀菌保藏原理与微生物耐热能力 在高温作用下，微生物体内的酶、脂质体（liposome）和细胞膜被破坏，原生质构造中呈现不均一状态，以致蛋白质凝固，细胞内一切代谢反应停止。在食品工业中，微生物耐热性的大小常用以下几个数值表示：
D值：如加热时间为121.1℃，（D121），则D值常用Dr表示，可以相互比较。F值：目前常用F250，F250常用Fr表示。Z值：例如肉毒梭菌芽孢加热致死时间110℃为35分，100℃为350分，故其Z值为10℃。
2．常用的加热杀菌技术：①高温灭菌法。②巴氏消毒法（巴斯德消毒法）。③超高温消毒法。④微波加热杀菌。⑤一般煮沸法。
一些不适合加热的食品或饮料，常采用滤过除菌的方法。
3.高温工艺对食品质量的影响：①蛋白质的主要变化：蛋白质发生变性，易被消化酶水解而提高消化率。但近年来的研究发现蛋白质食品中的色氨酸和谷氨酸在190℃以上时可产生具有诱变性的杂环胺类热解产物。②脂肪的变化：160～180℃加热，可使油脂产生过氧化物、低分子分解产物和聚合物（如二聚体、三聚体）以及羰基、环氧基等，不仅恶化食品质量，而且带有一定的毒性。③碳水化合物的变化：主要包括淀粉的糊化、老化、褐变和焦糖化。
（三）脱水与干燥保藏
是一种常用的保藏食品的方法。其原理即为将食品中的水分降至微生物繁殖所必需的水分以下，水分活性aw在0.6以下，一般微生物均不易生长。
（四）食品腌渍和烟熏保藏
常见的腌渍方法有提高酸度、盐腌、糖渍、熏制保藏。
（五）食品的辐射保藏
主要是将放射线用于食品灭菌、杀虫、抑制发芽等，以延长食品的保藏期限。另外也用于促进成熟和改进食品品质等方面。受照射处理的食品称为辐照食品。
目前加工和实验用的辐照源有60Co和137Cs产生的γ射线以及电子加速器产生的低于10兆电子伏（Mev）的电子束。
辐照食品所用射线单位为戈瑞（Gy）相当于被辐照物1kg吸收1J的能量。K、M。因剂量不同，辐照保藏有三种方法：辐照灭菌、辐照消毒、辐照防腐。

第二节 化学性污染及其预防
学时分配：3.5学时
学习重点：农药残留的来源及控制措施，有害金属污染食品的途径、毒作用和控制措施，NOC污染及其预防，多环芳族化合物污染及其预防
基本概念；
1．食品农药残留：由于使用农药而对环境和食品造成的污染（包括农药本体物及其有毒衍生物的污染）称之为环境农药残留或食品农药残留。
2．多环芳族化合物：多环芳族化合物是食品化学污染物质中一类具有诱癌作用的化合物。包括多环芳烃与杂环胺等。

基本要求：
一、农药残留
（一）概述
1．农药的定义与分类 根据我国国务院《农药管理条例》（1997）的定义，农药是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。
按用途可将农药分为杀（昆）虫剂、杀（真）菌剂、除草剂、杀线虫剂、杀螨剂、杀鼠剂、落叶剂和植物生长调节剂等类型。其中使用最多的是杀虫剂、杀菌剂和除草剂三大类。
按化学组成及结构可将农药分为有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯、有机氯、有机砷、有机汞等多种类型。
2．使用农药的利和弊 使用农药可以减少农作物的损失、提高产量，提高农业生产的经济效益，增加粮食供应；另一方面，由于农药的大量和广泛使用，不仅可通过食物和水的摄入、空气吸入和皮肤接触等途径对人体造成多方面的危害，如既、慢性中毒和致癌、致畸、致突变作用等，还可对环境造成严重污染，使环境质量恶化，物种减少，生态平衡破坏。
（二）食品中农药残留的来源
进入环境中的农药，可通过多种途径污染食品。进入人体的农药据估计约90%是通过食物摄入的。食品中农药残留的主要来源有：
1．施用农药对农作物的直接污染 包括表面沾附污染和内吸性污染。其污染程度主要取决于①农药性质；②剂型及施用方法；③施药浓度和时间及次数；④气象条件。
2．农作物从污染的环境中吸收农药 由于施用农药和工业三废的污染，大量农药进入空气、水和土壤，成为环境污染物。农作物便可长期从污染的环境中吸收农药，尤其是从土壤和灌溉水中吸收农药。
3．通过食物链污染食品 如饲料污染农药而导致肉、奶、蛋的污染；含农药的工业废水污染江河湖海进而污染水产品等。
4．其他来源的污染 ①粮食使用熏蒸剂等对粮食造成的污染；②禽畜饲养场所及禽畜身上施用农药对动物性食品的污染；③粮食储存加工、运输销售过程中的污染；如混装、混放、容器及车船污染等；④事故性污染，如将拌过农药的种子误当粮食吃，误将农药加入或掺入食品中，施用时用错品种或剂量而致农药高残留等。
（三）食品储藏和加工过程对农药残留量的影响
1．储藏 谷物在仓储过程中农药残留量缓慢降低，但部分农药可逐渐渗入内部而致谷粒内部残留量增高。
2．加工 常用的食品加工过程一般可不同程度降低农药残留量，但特殊情况下亦可使农药浓缩、重新分布或生成毒性更大的物质。
（四）控制食品中农药残留量的措施
1．加强对农药生产和经营的管理；
2．安全合理使用农药；
3．制定和严格执行食品中农药残留限量标准；
4．制定适合我国的农药政策。
二、有害金属对食品的污染
（一）有害金属污染食品的途径、毒作用特点和控制措施
环境中80余种金属元素可以通过食物和饮水摄入，以及呼吸道吸入和皮肤接触等途径进入人体，其中一些金属元素在较低摄入量的情况下对人体即可产生明显的毒性作用。如铅、镉、汞等，常称之为有毒金属；另外许多金属元素，甚至包括某些必需元素，如铬、锰、锌、铜等，如摄入过量也可对人体产生较大的毒性作用或潜在危害。
1．有害金属污染食品的途径 食品中的有害金属主要来源于①某些地区特殊自然环境中的高本底含量；②由于人为的环境污染而造成有毒有害金属元素对食品的污染；③食品加工、储存、运输和销售过程中使用和接触的机械、管道、容器以及添加剂中含有的有毒有害金属元素导致食品的污染。
2．食品中有害金属污染的毒作用特点 摄入被有害元素污染的食品对人体可产生多方面的危害，其危害通常有以下共同特点：①强蓄积性：进入人体后排出缓慢，生物半衰期多较长；②可通过食物链的生物富集作用而在生物体及人体内达到很高的浓度，如鱼虾等水产品只能感汞和镉等金属毒物的含量可能高达环境浓度的数百倍甚至数千倍；③有毒有害金属污染食品对人体造成的危害常以慢性中毒和远期效应为主。
3．影响金属毒物毒作用强度的因素 主要有以下几个方面：①金属元素的存在形式；②机体的健康和营养状况以及食物中某些营养素的含量和平衡情况；③金属元素间或金属与非金属元素间的相互作用；④另一方面，某些有些金属元素间也可产生协同作用。
4．预防金属毒物污染食品及其对人体危害的一般措施 ①消除污染源；②制定各类食品中有毒有害金属的最高允许限量标准，并加强经常性的监督检测工作；③妥善保管有毒有害金属及其化合物，防止误食误用以及以外或人为污染食品；④对已污染的食品应根据污染物种类、来源、毒性大小、污染方式、程度和范围、受污染食品的种类和数量等不同情况作不同处理。处理原则是在确保使用安全性的基础上尽可能减少损失。
三、N-亚硝基化合物污染及其预防
N-亚硝基化合物（NOC）是对动物具有较强致癌作用的一类化学物质，已研究的有300多种亚硝基化合物，其中90%具有致癌性。
（一）N-亚硝基化合物的分类和结构特点及理化性质
根据分子结构不同N-亚硝基化合物可分为N-亚硝胺和N-亚硝酰胺。
1. 亚硝胺： 亚硝胺是研究最多的一类N-亚硝基化合物，低分子量的亚硝胺（如二甲基亚硝胺）在常温下为黄色油状液体，高分子量的亚硝胺多为固体；溶于有机溶剂，特别是三氯甲烷。亚硝胺在中性和碱性环境中较稳定，在酸性环境中易破坏，盐酸有较强的去亚硝基作用。加热到70℃～110℃，N-N之间可发生断裂。此键最弱。形成氢键和加成反应：亚硝基上的O原子和与烷基相连的N原子能和甲酸、乙酸、三氯乙酸
2．亚硝酰胺：亚硝酰胺的化学性质活泼，在酸性和碱性条件中均不稳定。在酸性条件下，分解为相应的酰胺和亚硝酸，在弱酸性条件下主要经重氮甲酸酯重排，放出N2和羟酯酸。在弱碱性条件下亚硝酰胺分解为重氮烷。
（二）N-亚硝基化合物的前体物
1．硝酸盐和亚硝酸盐
（1）硝酸盐和亚硝酸盐广泛的存在于人类环境中，是自然界中最普遍含氮化合物。一般蔬菜中的硝酸盐含量较高，而亚硝酸盐含量较低。但腌制不充分的蔬菜、不新鲜的蔬菜中、泡菜中含有较多的亚硝酸盐（其中的硝酸盐在细菌作用下，转变成亚硝酸盐）。
（2）作为食品添加剂加入量过多。
2.胺类物质
含氮的有机胺类化合物，是N-亚硝基化合物的前体物，也广泛的存在于环境中，尤其是食物中，因为蛋白质、氨基酸、磷脂等胺类的前体物，是各种天然食品的成分。
另外，胺类也是药物、化学农药和一些化工产品的原材料（如大量的二级胺用于药物和工业原料）。
（三）天然食品中的N-亚硝基化合物及亚硝胺在体内的合成
在自然界中含量比较高的有以下几种： 海产品，肉制品，啤酒，及不新鲜的蔬菜等。
此外亚硝基化合物可在机体内合成。胃pH为1～4，适合合成所需Ph，因此胃可能是合成亚硝胺的主要场所；口腔和感染的膀胱也可以合成一定的亚硝胺。
（四）N-亚硝基化合物的致癌性
1．N-亚硝基化合物致癌可通过呼吸道吸入、消化道摄入、皮下肌肉注射、皮肤接触均的动物引起肿瘤。且具有剂量效应关系。
2．不管是一次冲击量还是少量多次的给予动物，均可诱发癌肿。
3．可使多种动物罹患癌肿，到目前为止，还没有发现有一种动物对N-亚硝基化合物的致癌作用具有抵抗力。
4.各种不同的亚硝胺对不同的器官有作用，如二甲基亚硝胺主要是导致消化道肿瘤。可引起胃癌、食管癌、肝癌、肠癌、膀胱癌等。
5.妊娠期的动物摄入一定量的NOC可通过胎盘使子代动物致癌，甚至影响到第三代和第四代。有的实验显示NOC 还可以通过乳汁使子代发生肿瘤。
（五）与人类肿瘤的关系
目前缺少N-亚硝基化合物对人类直接致癌的资料了。但许多的流行病学资料显示其摄入量与人类的某些肿瘤的发生呈正相关。
食物中的挥发性亚硝胺时人类暴露于亚硝胺的一个重要方面。许多的食物中都能检测出亚硝胺；此外，人类接触N-亚硝基化合物的途径还有化妆品、香烟烟雾、农药、化学药物以及餐具清洗液和表面清洁剂等。
人类许多的肿瘤可能都与亚硝基化合物有关，如胃癌、食管癌、结直肠癌、膀胱癌，以肝癌，引起肝癌的环境因素，除黄曲霉毒素外，亚硝胺也是重要的环境因素。肝癌高发区的副食以腌菜为主，对肝癌高发区的腌菜中的亚硝胺测定显示，其检出率为60%。
亚硝胺和亚硝酰胺的致癌机制并不完全相同。亚硝胺较稳定对组织和器官的细胞没有直接的致突变作用。但是，与氨氮相连的α-碳原子上的氢受到肝微粒体P450的作用，被氧化形成羟基，此化合物不稳定，进一步分解和异构化，生成烷基偶氮羟基化合物，此化合物是具有高度活性的致癌剂。因此，一些重要的亚硝胺，如二甲基亚硝胺和吡咯烷亚硝胺等，用于动物注射作致癌实验，并不在注射部位引起肿瘤，而是经体内代谢活化引起肝脏等器官肿瘤。
N-亚硝基化合物，除致癌性外，还具有致畸作用和致突变作用。
其中致畸作用，亚硝酰胺对动物具有致畸作用，并存在剂量效应关系；而亚硝胺的致畸作用很弱。
致突变作用，亚硝酰胺是一类直接致突变物。亚硝胺需经哺乳动物的混合功能氧化酶系统代谢活化后才具有致突变性。亚硝胺类活化物的致突变性和致癌性无相关性。
（六）预防措施
1．减少其前体物的摄入量。如限制食品加工过程中的硝酸盐和亚硝酸盐的添加量；尽量食用新鲜蔬菜等。
2.减少NOC的摄入量。人体接触的NOC有70-90%是在体内自己合成的。多食用能阻断NOC合成的成分和富含食品。如VitC，E、及一些多酚类的物质；并制定食品中的最高限量标准。
四、多芳族化合物污染及其预防
多环芳族化合物目前已鉴定出数百种，其中苯并（a）芘研究的最早，资料最多。
（一）苯并（a）芘 [B（a）P]
1．结构及理化性质
是有5个苯环构成的多环芳烃。分子式为C20H12，分子量为252。常温下为针状结晶，浅黄色，性质稳定。沸点310℃-312℃。熔点为178℃。溶于苯、甲苯、二甲苯及环己烷中。稍溶于甲醇和乙醇中。在水中溶解度仅伪.5-6ug/L。阳光和荧光均可使之发生光氧化作用，臭氧也可使之氧化。与NO或NO2作用可发生硝基化。在苯溶液中呈兰色或紫色荧光。
2．致癌性和致突变性
对动物的致癌性是肯定的。
能在大鼠、小鼠、地鼠、豚鼠、蝾螈、兔、鸭及猴等动物成功诱发肿瘤，在小鼠并可经胎盘使子代发生肿瘤。也可使大鼠胚胎死亡、仔鼠免疫功能下降。
是短期致突变实验的阳性物。在一系列的致突变实验中皆呈阳性反应。
有许多的流行病学研究资料显示了人类摄入多环芳族化合物与胃癌发生率的相关关系。
3．代谢
通过水和食物进入人体的BaP很快通过肠道吸收。吸收后很快分布于全身。多数脏器在摄入后几分钟和几小时就可检测出BaP和其代谢物。乳腺和脂肪组织中可蓄积。在经口摄入的Bap可通过胎盘进入胎仔体，呈现起毒性和致癌性。
无论任何途径摄入，主要的排泄途径是经肝胆通过粪便排出。绝大部分为其代谢产物，只有1%的为原型。
动物实验表明，进入体内的BaP在微粒体混合功能氧化酶系的芳烃羟化酶作用下，代谢活化为多环芳烃环氧化物，与DNA、RNA和蛋白质大分子结合而呈现致癌作用，成为终致癌物。有的可经进一步代谢，形成带有羟基的化合物，最后可与葡萄糖醛酸、硫酸或谷胱甘肽结合从尿中排出。
1． 对食品的污染
多环芳烃主要由各有机物如煤、柴油、汽油、原油及香烟燃烧不完全而来。食品中的多环芳烃主要有以下几个来源：①食品在烘烤或熏制时直接受到污染；②食品成分在烹调加工时经高温裂解或热聚形成，是食品中多环芳烃的主要来源；③植物性食物可吸收土壤、水中污染的多环芳烃，并可受大气飘尘直接污染；④食品加工过程中，受机油污染，或食品包装材料的污染，以及在柏油马路上晾晒粮食可使粮食受到污染；⑤污染的水体可使水产品受到污染；⑥植物和微生物体内可合成微量的多环芳烃。
4． 防止BaP危害的预防措施
包括防止污染、去毒和制定食品中最高允许限量标准。
（二）杂环胺类化合物（HCA）
在烹饪的肉和鱼类中发现的HCA主要有氨基－咪唑－喹啉或氨基－咪唑－喹恶啉（统称为IQ化合物），和氨基－咪唑－砒啶（如PhIP），当火焰与食物接触或燃烧时，起氨基卡啉显著增加。这些物质是在高温下由肌酸、肌酐、某些氨基酸和糖形成的。为带杂环的伯胺。PhIP是烹饪食品中含量最多的HCA。
1．HCA的致癌性 IQ化合物主要可诱发小鼠肝脏肿瘤，也可诱发出肺、前胃和造血系统的肿瘤，大鼠可发生肝、肠道、乳腺等器官的肿瘤；PhIP主要雄性大鼠肠道肿瘤，雌性乳腺肿瘤，小鼠的淋巴腺肿瘤。而其他氨基酸的热解产物主要诱发小鼠的肝脏和血管肿瘤，大鼠、小鼠的肝脏和小肠肿瘤。
2． 防止HCA危害的措施
（1）改进烹调方法，尽量不要采用油煎和油炸的烹调方法，避免过高温度，不要烧焦食物。
（2）增加蔬菜水果的摄入量。膳食纤维可以吸附HCA。而蔬菜和水果中的一些活性成分又可抑制HCA的致突变作用。
（3）建立完善的HCA的检测方法，开展食物HCA含量检测，研究其生成条件和抑制条件，以及在体内的代谢情况，毒害作用的域剂量等方面的研究，尽早制定食品中的允许含量标准。
四、食品容器包装材料设备的食品卫生
（一）塑料分类与基本卫生问题
塑料由大量小粉子的单位通过共价键合成的化合物。分子量在1万到10万之间属于高分子化合物。其中单纯由高分子聚合物构成的称为树脂，而加入添加剂以后就是塑料。常用塑料制品
（1）聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）： 由于这两种塑料都是H饱和的聚烯烃，它们和其它元素的相容性很差，故能够加入其中的添加包括色料的种类很少，因而薄膜的固体成形品都很难印刷上鲜艳的图案。毒性也较低，其对大鼠LD50都大于最大可能灌胃量，属于低毒级物质。
高压聚乙烯质地柔软，多制成薄膜，其特点是具透气性、不耐高温、耐油性亦差。低压聚乙烯坚硬、耐高温，可以煮沸消毒。聚丙烯透明度好，耐热，具有防潮性（其透气性差），常用于制成薄膜、编织袋和食品周转箱等。二种单体沸点较低而易于挥发，一半无残留。
（2）聚苯乙烯（PS）：也属于聚烯烃，但由于在每个乙烯单元中含有一个苯核，因而比重较大，C：H比例为1：1，燃烧时冒黑烟。聚苯乙烯塑料有透明聚苯乙烯和泡沫聚苯乙烯两个品种（后者在加工中加入发泡剂制成，如快餐饭盒）。
由于属于H饱和烃，因而相容性差，可使用的添加剂种类很少，其卫生问题主要是单体苯乙烯及甲苯、乙苯和异丙苯等。当在一定剂量时，则具毒性。如苯乙烯每天达400mg/kg/bw可致肝肾重量减轻，抑制动物的繁殖能力。
以聚苯乙烯容器储存牛奶、肉汁、糖液及酱油等可产生异味；储放发酵奶饮料后，可能有极少量苯乙烯移入饮料，其移入量与储存温度、时间成正比。
（3）聚氯乙烯（PVC）：是氯乙烯的聚合物。聚氯乙烯塑料的相容性比很广泛，可以加入多种塑料添加剂。
聚氯乙烯在安全性存在的主要问题是：①未参与聚合的游离的氯乙烯单体；②含有多种塑料添加剂；③热解产物。
氯乙烯可在体内与DNA结合而引起毒性作用。主要作用于神经、骨髓系统和肝脏，也被证实是一种致癌物质，因而许多国家均订有聚氯乙烯及其制品中氯乙烯含量控制水平。
聚氯乙烯透明度较高，但易老化和分解。一般用于制作薄膜（大部分为工业用）、盛装液体用瓶，硬聚氯乙烯可制作管道。
（4）聚碳酸脂塑料（PC）：具有无毒、耐油脂的特点，广泛用于食品包装，可用于制造食品的模具、婴儿奶瓶等。美国FDA允许此种塑料接触多种食品。
（5）三聚氰胺甲醛塑料与脲醛塑料：前者又名密胺塑料（melamin），为三聚氰胺与甲醛缩合热固而成。后者为脲素与甲醛缩合热固而成，称为电玉，二者均可制食具，且可耐120℃高温。
由于聚合时，可能有未充分参与聚合反应的游离甲醛，后者仍是此类塑料制品的卫生问题。甲醛含量则往往与模压时间有关，时间愈短则含量愈高。
（6）聚对苯二甲酸乙二醇脂塑料：可制成直接或间接接触食品的容器和薄膜，特别适合于制复合薄膜。在聚合中使用含锑、锗、钴和锰的催化剂，因此应防止这些催化剂的残留。
（7）不饱和聚脂树及玻璃钢制品：以不饱和聚脂树脂加入过氧甲乙酮为引发