食品中亚硝酸盐类化合物的污染与控制
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食品中亚硝酸盐类化合物的污染与控制
摘要:介绍了硝酸盐类化合物对食品的多渠道污染来源,它们本体或其产物在食品中或在人体中达到一定的含量,对人体健康就会产生危害,因此,提出了在食品生产、加工、贮藏等方面有效的预防和控制措施,尽量减少危害,保证食品的安全和人体的健康。
关键词:亚硝酸盐;污染;危害;控制
The Pollution and Control of Nitrite Compounds in Food
Abstract: The multi-channel source of pollution of nitrate compounds on the food was introduced in the article. They will cause harm to human health as nitrate compounds or its product achieve certain content in the food or in the human body. Therefore, effective prevention and control measures were put forward in order to minimize harm, and to ensure food security and human health in food production, processing, storage.
Key words: nitrite; pollution; harm; control
亚硝酸盐,一类无机化合物的总称,为白色粉末,味微咸,易溶于水,除了工业用途外,在食品生产中作为食品添加剂使用。亚硝酸盐除化工合成产品外,在自然生物界存留量较少,在特定的条件下主要由硝酸盐转化而来,可以说亚硝酸盐常伴随硝酸盐而存在于多种食物中。硝酸盐的毒性较小,有毒的是亚硝酸盐,主要的亚硝酸盐包括亚硝酸钠、亚硝酸钾等。亚硝酸盐在生物体内还可与胺类生成致癌性极强的亚硝基化合物。而在很多的加工食品中如腌肉、腌鱼、发酵食品、腌菜、面粉、酒、蘑菇等均发现有亚硝基化合物存在,造成食品的污染和对人体的危害。由亚硝酸盐引起食物中毒的机率较高,食入0.3~0.5克的亚硝酸盐即可引起中毒甚至死亡。然而,只要其用量控制在安全范围内对人体健康不会造成危害[1]。因此,控制食品中亚硝酸盐的含量就成为食品加工中一个至关重要的关键点,也是食品质量安全的重要指标。
1 亚硝酸盐的污染来源
1.1 氮素肥的污染
化学合成的氮肥在作物农田的施用量要多于其他肥料。氮素肥的种类主要有尿素、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵和碳酸铵等,在土壤中以硝态氮和铵态氮形式存在。铵态氮在土壤中硝化细菌的作用下,被氧化为硝态氮,作物从土壤中主要吸收硝态氮,可增加其体内硝酸盐和亚硝酸盐的蓄积[2]。
1.2 添加在肉制品中作发色剂
其作用为动物肌肉中色素蛋白质和亚硝酸钠发生化学反应,形成鲜艳的亚硝基肌红蛋白和亚硝基血红蛋白,这种化合物在烧煮时变成稳定的粉红色,使肉呈现鲜艳的色泽。亚硝酸盐类物质在肉制品中除了有发色作用外,还对抑制微生物的增殖有着特殊的作用,亚硝酸盐(150~200mg/kg)可显著抑制罐装碎肉和腌肉中梭状芽孢杆菌的生长,尤其是肉毒梭状芽孢杆菌。pH值在5.O~5.5时,亚硝酸盐比其在较高的pH值(6.5以上)时能更有效地抑制肉毒梭状芽孢杆菌,这也是在肉制品加工中使用亚硝酸盐的重要理由。亚硝酸盐使用的另一个理由是能够增强腌肉制品的风味,它主要通过氧化作用对腌肉风味和感官性状产生重要影响[3]。
1.3 蔬菜腌制中亚硝酸盐的含量会增加
腌制过程中的青菜的亚硝酸盐含量可达到78mg/kg,远超过我国对腌肉制品的亚硝酸盐标准(30mg/kg)。蔬菜在腌制过程中亚硝酸盐的含量同盐浓度和温度密切相关,食盐为5%~l0%时,温度愈高,所产生的亚硝酸盐亦愈多;而盐浓度达到15%时,温度在15~20℃或37℃,亚硝酸盐的含量均无明显变化。在腌制过程中亚硝酸盐的浓度随时间的延长也发生相应的变化,最初2~4d亚硝酸盐含量有所增加,7~8d时,含量最高,9d后则趋于下降。所以,食盐浓度在15%以下时,初腌的蔬菜(8d以内)容易引起亚硝酸盐中毒。
1.4 蔬菜变质腐烂会导致亚硝酸盐含量迅速增高
亚硝酸盐在蔬菜中浓度一般较低,我国蔬菜中亚硝酸盐含量基本在1.0mg/kg 左右,近年有上升的趋势。凡有利于某些还原菌,例如大肠杆菌、摩根氏变形杆菌、产气杆菌和革兰氏阳性球菌等生长和繁殖的各种因素(温度、水分、pH值和渗透压等),都可促进硝酸盐还原成亚硝酸盐。蔬菜保持新鲜状态,放置一定时间后,亚硝酸盐的含量无明显变化;如果存放条件不好,蔬菜开始变质腐烂,其含量就会明显的增高,并且随腐烂程度的增加而迅速增高。
1.5 水体污染
水体中亚硝酸盐的含量一般不太高,但它的毒性却是硝酸盐的10倍,而且近年来,有些水域的亚硝酸盐含量明显升高,特别是春季亚硝酸盐的含量更高于其它季节。最近还发现了土壤中亚硝基化合物合成的可能,而且证明了被污染的水体可能产生亚硝基化合物。
2 亚硝酸盐的毒性及危害[3]
2.1 急性生理毒性作用
亚硝酸盐在众多食品添加剂中是急性且毒性较强的物质之一,毒理学分类属“剧
毒”类物质[4],可导致高铁血红蛋白症。当人体大量摄取亚硝酸盐(一次性摄入
0.3 g以上)进入血液后,亚硝酸盐将血液中的正常的血红蛋白的亚铁离子氧化为高铁离子,致使血红蛋白失去携氧能力而使血氧运输严重受阻。从而导致机体组织缺氧,患者在0.5~1.0h内产生头晕、呕吐、全身乏力、皮肤紫绀,严重时呼吸困难、血压下降甚至昏迷、抽搐而衰竭死亡。
2.2 慢性生理毒性作用
(1)致甲状腺肿。硝酸盐浓度过高时干扰人体对碘的正常吸收,从而导致甲状腺反射性肿大。(2)致维生素A不足。长期摄入过量亚硝酸盐,导致维生素A的氧化破坏,并阻碍胡萝卜素转化为维生素A,从而使体内维生素A不足。(3)致癌作用。亚硝酸盐与肉中胺类物质在加工过程中或进入人体内与人体内的胺类物质合成亚硝胺类化合物,这类化合物中有许多都有强烈的致癌作用,而且是周身性毒素,主要受害器官是肝及肺脏,其中二甲基亚硝胺及二乙基亚硝胺是最强烈的致癌剂。(4)致畸作用。亚硝酸盐能透过胎盘进入胎儿体内,对胎儿有致畸作用;6个月以内的婴儿对亚硝酸盐类也特别敏感,目前亚硝酸盐已被禁止用于婴儿食品中。
3 亚硝酸盐的毒理学评价
亚硝酸盐的毒性较强,小鼠经口LD50为220mg/kg体重[4],对人中毒量为
0.3g~0.5g,致死量为3g[5-7],儿童由于自身解毒能力差,脏器对毒物的耐受性差,所以只需成人的l/5一l/3的量就可以导致中毒或死亡[8]。亚硝酸盐ADI值为O~0.2mg/kg体重(FAO/WHO,1994)。亚硝酸盐可以使血色素中Fe2+氧化为Fe3+,产生大量高铁血红蛋白,从而使血红蛋白失去携带氧的能力,使机体组织缺氧而发生病变甚至死亡[9]。亚硝酸盐中毒是常见的食物中毒,中毒潜伏期较短,食入过量后0.5~3h突然发病,潜伏期长者可达20h[7]。食纯亚硝酸盐中毒,一般为10~
15min发病,病程一般为l-3d,也有个别病程时间较长的病例。
我国近年来报告的亚硝酸盐引起的食物中毒事件,其中毒起数与中毒人数在食物中毒中仍占有相当高的比例。国内所发生的亚硝酸盐中毒事件的原因,大多数是将亚硝酸盐误当食盐食用而引起。根据某地近20年亚硝酸盐食物中毒的统计资料分
析。68%的中毒是由于误用引起的[8]。少部分是食用尚未腌制成熟或已经变质的腌菜及其他含有亚硝酸盐的食物、水导致的中毒,该类中毒一般症状较轻。
4 食品中亚硝酸盐的限量标准
亚硝酸盐是一种允许使用的重要食品添加剂,只要控制在安全范围内使用不会对人体造成危害。各国对食品中亚硝酸盐添加量均有严格限量。世界卫生组织规定每日允许摄食量为亚硝酸钾或钠≤0.2mg/kg体重, 日本规定肉制品中亚硝酸根不得超过70mg/kg, 我国对粮食、蔬菜、肉类等食品中的亚硝酸盐的添加量