稻米质量对食品安全的影响

黄 丽 柏 芸 韩文芳 余小映 朱菲菲 熊善柏 赵思明

(华中农业大学食品科技学院1，武汉 430070)

(中国农业博物馆2，北京 100125)

“民以食为天”，稻米是我国人民最主要的粮食，是有关国计民生的重要战略物资之一。稻米充足的产量和优良的品质是保障人民生产生活的基础，是经济发展和社会稳定的前提。长期以来，我国的稻米生产偏重于产量。随着社会的发展和人们生活水平的普遍提高，对食品的需求已经不再是停留在最初简单的温饱层次，而是上升到“享受美味”和“吃出健康”的高层次。这正是当今稻米产业发展由数量型向质量型转变以及构建稻米质量追溯系统的直接原因。

稻米质量是对稻米品质的综合评价。其中包括稻米的食用品质和安全品质。营养和风味是人们对稻米最基本的要求，是现代健康生活理念最直接的体现。同时，稻米中可能存在的重金属污染、农药残留、微生物污染、虫害和鼠疫等食品安全问题严重威胁着人们的健康，损害了消费者的利益。而转基因稻米自问世以来，其利与弊一直备受争议。稻米的安全品质给食品安全造成了极大的影响。

1 稻米的食用品质

稻米作为主要的口粮，可为人体提供30%～40%的食物能量，相当与小麦的2倍，人体所需蛋白质的25%～35%也来源于稻米，超出其他谷类的总和［1］。

稻米的主要成分是淀粉，其蛋白质以谷蛋白为主，具有低过敏性，氨基酸组成较完全。米饭是稻米的主要食用方式，米饭中的淀粉以慢速消化淀粉为主，占56.41%～58.59%，米饭中粗蛋白质量分数在6.70%～8.58%，蛋白质消化率为61.68%～93.80%，易于被人体消化吸收。稻米还含有少量的脂肪、粗纤维、灰分及B族维生素等。在膳食结构中，稻米作为谷物类和重要主食，位于膳食宝塔的最底层，可见，稻米的营养组成有着其他食物不可代替的作用。应注意的是米饭中赖氨酸含量偏低，可与豆类物质一起食用，以平衡食物中的必须氨基酸含量，同时搭配蔬菜、水果、鱼肉蛋及奶类食物，以满足人体对各种营养素的需求。

据悉，广东省的军供大米在经过严格的质量检验化验把关后，还需煲成米饭试吃以此品评其色、香、味［2］，足以窥见稻米食味品质对人们生活的重要性。稻米的蒸煮食味品质是指稻米在蒸煮和食用过程中所表现出来的吸水性、膨胀性、糊化性、回生性等理化特性和米饭的黏弹性、软硬度、色香味形等感官特性。同时，稻米的食用品质与自身的直链淀粉含量、蛋白质含量、膨胀率、胶稠度等理化指标密切相关［3－4］。

不同的蒸煮工艺对米饭的淀粉和蛋白质的消化性能、氨基酸含量及脂类物质含量均有影响。采用具有较高压力和较长焖饭时间的高压锅或微电脑煲所制作的米饭淀粉消化速度较快，酶解生成还原糖和葡萄糖最高，且消化过程中前期的快消化淀粉(RDS)和慢消化淀粉(SDS)含量较高。蒸煮工艺对米饭粗蛋白含量影响不大，对水溶性蛋白、游离氨基酸、粗脂肪、游离脂肪酸等物质的含量有显著影响。采用较长时间低温(50～60℃，20～30 min)处理并以较高温(110～120℃)蒸煮的工艺制作的米饭的水溶性蛋白、游离氨基酸和不饱和脂肪酸的含量最高，米饭香气、滋味和口感最好［5－7］。

随着人民生活水平的提高，对大米的营养和风味提出了更高的要求，优质大米的消费明显提升。直链淀粉和蛋白质的含量也应势成为了评价稻米营养品质的重要指标，在我国的优质大米标准和日本的大米标准中均明确要求提供两者含量的信息。与此同时，高品质的烹饪工具也成为厨具界的热销产品，如基于米饭的风味和营养最优而设计的智能电饭煲。此外，患糖药病、肥胖等疾病的人越来越多，开发低消化性等功能大米，以满足特殊人群的需要，对提高其生活质量也有重要意义。

2 稻米的安全品质

稻米作为我国人民身体健康的主要能量和营养素来源，其质量安全是保障国民健康的首要条件。长期以来，几乎每年都会发生因食用质量不合格的稻米而引发的中毒事件，严重危害人们的健康。转基因水稻尚不能预知的潜在危害以及近年来铅中毒、镉中毒、农药残留、微生物污染等安全事件的频频发生使得人心惶惶，给食品安全造成了极大的不良影响。其中，被霉菌侵染的黄变大米中的黄曲霉素是诱发肝癌的主要危险因素之一。而19世纪80年代日本因食用镉超标的稻米引发的骨痛病事件更是成为世界著名的八大公害事件之一。

2.1 重金属污染

随着我国城镇化、信息化、工业化进程的快速发展，重金属污染日益加剧。目前我国受镉(Cd)、砷(As)、铬(Cr)、铅(Pb)等重金属污染的耕地面积近2 000万公顷，约占总耕地面积的1/5［8］。稻米作为主要粮食，其产量和安全品质深受重金属污染所害。2002年，农业部稻米及其制品质量监督检验测试中心对全国稻米的抽检结果表明，稻米中重金属污染程度从高到低依次为 Pb、Cd、As、汞(Hg)，并呈现一定的复合污染。从表1中可以看出多个地区重金属污染状况呈现恶化趋势，达到重度污染。湖南省作为中国的有色金属之乡，稻米的镉污染最为严重，其农田镉污染主要来源于工矿企业排放的废水和废气。据湖南省农业环保站调查结果，1980—1999年间，主要工业企业每年排放到环境中的镉平均达30.58 t，近年来虽有所下降，但每年仍有 24.53 t之多［9］。

表1 我国稻米重金属污染状况调查结果(2000—2007)

稻田中的重金属污染会造成水稻的生长发育受阻，导致减产或绝收［16］，有毒重金属还可以通过土壤→稻米→人类的食物链，危害人类健康和生命。可见，对稻米重金属污染的有效控制和治理关乎国计民生［17］。

2.2 农药残留

受耕作方式、品种和生态环境变化等因素影响，水稻病虫害愈演愈烈，稻田的施药量也不断增加。

表2 我国稻米农药残留状况调查结果(1999—2008)

从表2可看出，近年来我国稻米中六六六和滴滴涕农药残留超标已得到较好控制，总体检出超标率有所下降，基本达到安全水平。以甲胺磷为代表的剧毒禁用农药自2007年我国全面禁用以来，超标率显著降低。目前，稻米中的残留农药主要为毒死蜱、三唑磷等非禁用农药［8］。

随着人们健康及环境保护的意识增强，农药所引起的环境污染及粮食中农药残留问题已经成为需要迫切解决的问题，严格控制稻米中的农药超标问题已成为保证人们身体健康、维护食品安全的一个制胜点。

2.3 微生物污染

稻米中的微生物主要包括细菌、放线菌、霉菌和酵母菌。当稻米的含水率在14%以上，温度超过20℃时，微生物会迅速繁殖［26－27］，进而分解稻米中的有机物质，使之变质、霉腐，引发稻米的霉变，出现变色、变味、发热、生霉等症状。此外，部分微生物还会产生具有强烈的毒性和致癌性的毒素。不同种类的微生物对稻米的影响是不一样的，对稻米安全储藏和食品卫生有直接危害的主要是霉腐微生物，以霉菌为最严重［28］。

由表3可知，我国稻米的微生物污染主要是真菌毒素污染，真菌在潮湿、温和条件下更易产生，因此南方地区的真菌污染要比北方地区严重。真菌毒素对稻米的污染现象不仅困扰发展中国家，欧洲及美国也同样存在着这类问题，尤其在我国，稻米质量安全中真菌毒素污染的控制相对薄弱，检出率和超标率均呈上升趋势。随着我国人民生活水平的提高，食品安全和环境保护意识的加强，微生物污染必将成为衡量稻米质量安全水平的又一重要指标［8］。

控制稻米中的微生物污染，长期以来主要是采用控制稻谷和大米水分、储藏温度的方法［29－30］。此外，还应注重稻米加工过程中的关键控制点，使成品大米中的微生物数量降至最低。在此基础上建立稻米加工和储藏安全控制体系，为产品的质量安全及品质保持提供保障［31］。

表3 我国稻米真菌毒素污染状况调查结果(1994—2006)

2.4 虫害和鼠疫

虫害和鼠疫在稻米储藏过程中，不仅直接食害稻米造成数量上的损失，同时还产生大量排泄物和分泌物(虫皮、虫尸、虫粪、鼠尸、鼠粪等)，此外储粮害虫还能吐丝连缀粮粒等，引起稻米发热和霉变［40］。据统计，全球有10%左右的谷类产品是由于储粮害虫而损失［41］。控制好稻米的虫害和鼠疫，对减少稻米的储藏损失，提高储藏品质具有重要意义。化学熏蒸是目前国际上广泛使用的粮食虫害防治方法，但会产生3R(抗性 Resistance，药剂残留 Residue，再增猖獗Resurgence)问题、食品安全问题以及环境污染等［42］。溴甲烷是一种常用熏蒸剂，但是20世纪90年代以来，大量研究证实溴甲烷能破坏大气臭氧层，1992年蒙特利尔协议要求发达国家于2005年全面淘汰溴甲烷，发展中国家于2015年全面淘汰溴甲烷。面对这种最终被取消的严峻形势，世界各国均在积极寻找替代技术和方法。利用高频介电的热效应和非热效应，可以有效杀灭害虫，在适宜的条件下不会损害粮食品质，而且没有药剂残留、无污染［43］。

稻米的安全品质是关乎人民生命的大事，为此，国家质检总局会不定期的针对涉及人体健康的重金属、农药残留、微生物污染等安全项目对稻米产品质量进行监督抽查。严格把好稻米的质量安全关，加强环境保护和农药使用监管，采用绿色无公害技术有效防治虫害和鼠疫，建立稻米安全储藏体系，提高国民对我国稻米安全的信心。

2.5 转基因水稻

转基因水稻是按照人类意愿被“重新设计”的水稻，具有抗虫、抗寒、抗病、耐除草剂等多种抗性，单产高，能够较好的解决稻米短缺问题。通过基因变异和重组可使稻米的改良品种拥有比原品种更多的营养成分，还可使水稻新品种开发的时间大为缩短，带动相关产业的发展。虽然转基因水稻有很多优点，但是其内在的未知危害令人担忧。它极有可能与野生亲缘水稻杂交，造成“基因污染”，从而破坏现有水稻自身的基因;重组的基因可能通过授粉等途径向四周“漂移”，改变周围其他野生物种的生物特性，造成生物污染;转基因水稻本身可能成为杂草，或使其亲缘野生种成为杂草或超级杂草［44］;抗虫害的转基因水稻可能导致对其毒素有抵抗力的害虫获得生存优势，成为新的“超级害虫”，将使农民遭受更大的损失等。据2010年英国科学与社会研究所(ISIS)报告，转基因作物的种植使美国的农药施用量不降反增，在1996年至2008年间增加了3.83亿磅，2006年以来，已商业化的玉米、大豆和棉花的施药量都持续上升、且已远远超过非转基因作物的农药需用量［45］。国内外不少研究报告更是指出，转基因食品有严重损害人体健康的风险，并可能制造出难以检测的过敏、新的疾病和营养问题［46］。

水稻转基因产业化关系到世界人民的生命健康和安全，因此，必须慎重对待转基因主粮商业化生产。水稻转基因产业化的重点在商业化和资本控制而不仅仅在于转基因技术。对国内的转基因水稻研究必须给予保护引导，以便可以与大资本支持的国外项目抗衡，必须从生态、生物多样性、稳定性和中国农业、农产品加工行业、从业人口等多方面考虑，积极主动地管理转基因项目立项和品种安全性，加强转基因食品的监控和管理，为建设资源节约型、环境友好型的社会。

3 结论

稻米作为我国人民的主食，其营养品质和风味的改善有助于满足人们的健康生活理念和对优质大米的需求，促进生活水平的提高。重金属污染、农药残留、微生物污染、虫害和鼠疫、转基因等稻米的安全品质问题是人们关注稻米的焦点，其对食品安全的影响尤为重要，良好的控制稻米安全品质可增强人们对我国稻米食品安全的信心，提高人们对生活的满意程度，有助于维护社会的和谐稳定。我国稻米生产应由常规稻米向安全稻米、有机稻米、专用稻米的方向发展，以使我国从一个稻米生产大国跃变为稻米生产强国。

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