丘小妮,柳训才,范群艳,徐敦明*,古淑青,邓晓军
1. 燕之屋丝浓食品有限公司燕窝技术中心(厦门 361100);2. 厦门海关技术中心(厦门 361026);3. 上海海关动植物与食品检验检疫技术中心(上海 200135)
随着我国经济社会的高速发展和人们物质生活的不断改善,燕窝逐渐成为大众追求饮食和健康的流行食品。燕窝,一般指食用燕窝和毛燕。而市面上售卖的燕窝,通常是指经人工分拣、浸泡、清洗、挑毛、塑形、烘干、分装等各种特殊工艺技术制成的燕窝[1]。但是,经过加工的食用燕窝中存在的食品安全问题屡见不鲜,引起关注与重视。
在食品存在的重金属污染中,铬污染不可小觑。在自然界中,铬分布广泛,而且在人体的代谢中起着重要作用,然而它也是毒性很强的重金属之一。其包括六价铬、3价铬和金属铬,其中6价铬对人体的毒性最大。经过皮肤黏膜、呼吸道、消化道等,6价铬进入人体,容易被人体吸收,影响骨骼的生长,伤害红细胞、肝脏和肾脏,还会引发过敏性哮喘[2]。作为已知的致癌物,6价铬还可造成鼻中隔穿孔、皮肤过敏及溃疡,严重危害人体健康[3]。有研究表明,长期暴露于铬环境中会影响精子质量,导致男性生育力下降[4]。
在燕窝的补碎加工过程中,若有不法分子利用明胶或是其他胶质粘结燕窝,那将会使燕窝存在重金属残留。工业明胶中含有6价铬,若违法添加到燕窝中,则会使燕窝中的总铬超出标准[5]。
因此,试验用3种风险评价方法对燕窝中铬的风险进行全面的综述分析,评估燕窝中的铬对人体的造成健康风险的显著程度,并提出制定铬在燕窝中限量的标准建议。
试验共收集到143批产地分别来自泰国、泰国和印度尼西亚3个东南亚国家的燕窝样品(包括白燕、毛燕、黄燕、老燕、洞燕)。
磷酸二氢铵(优级纯,阿拉丁公司);硝酸(优级纯,德国Merek公司);铬标准溶液(GBW 08614,1 000 μg/mL);试验用水(符合GB/T 6682—2008中一级水的要求)。
ZEEnit700P型原子吸收光谱仪(德国耶拿);MARS6 Xpress微波消解仪(培安CEM微波化学技术中心);调控式控温电热板,格丹纳公司;高纯度氩气(纯度>99.99%,福建闵德特种气体公司)。用20%的硝酸溶液浸泡所有的实验器具24 h以上,用水反复冲洗,用一级水冲洗并晾干。
依据GB 5009.123—2014《食品国家安全标准 食品中铬的测定》进行测定。
1.4.1 单因子污染指数法
采用单因子污染指数法评价燕窝中铬的污染程度。
式中:Pi值体现铬的污染程度;Pi为铬的单因子污染指数;Ci为铬的实测质量分数,mg/kg;Si为铬的评价标准,mg/kg。
1.4.2 靶标危害系数
采用靶标危害系数(THQ)评价燕窝中的铬对人体的健康危害显著程度。
式中:C为燕窝中铬质量分数水平,mg/kg;FIR为日均摄入燕窝量,g/d;ED为暴露的期间,取值70年;EF为暴露的频率,取值365 d/年;TA为暴露的时间,等同于EF×ED;WAB为成人平均体重。当THQ<1时,表明铬在人体健康中危害不显著;当THQ>1时,铬在人体健康中构成危害,THQ越大,危害越大。
1.4.3 非致癌性健康风险估算
从单一元素、单一途径的HQ来看,通过非致癌性健康风险估算来评估铬通过食用燕窝这一单一途径会不会存在明显的致癌风险。
式中:HQ为非致癌风险危害商数;Ci为燕窝中铬质量分数,mg/g;IR为燕窝的日摄入量,g/d;FI为燕窝占总食物量比例,100%;EF为暴露频率,365 d/年;ED为暴露期,30年;BW为人群标准体重,kg;AT为平均暴露时间,365×30 d;RfD为经口参考,计1.4 mg/(d·kg·BW)。
铬是哺乳动物必不可少的微量元素,它是GTF的活性组成成分,不但对蛋白质、糖、脂肪和核酸的代谢起着重要作用,也能与人体内的胰岛素发挥协同作用,同时。3价铬在环境中被认为无害,因为它不容易被人体吸收。然而,6价铬进入人体细胞很容易,并被还原为3价铬。在此期间,会产生中间的5价活性自由基,会破坏DNA,所以毒性很大。此外,在哺乳动物肠道内,6价铬的吸收率高于3价铬,因此铬的化学毒性主要来源于6价铬[6]。铬不仅会对人体肝脏和肾造成损伤[7],还对动物具有胚胎发育毒性和致畸性[8]。
铬对人体造成危害引发国内外政府及消费群体的关注,各个层面在研讨制定食品中铬的限量标准都是以保护消费者健康为出发点采取严格的手段与方法。我国GB 2762—2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》中对各种食物的铬的限量进行规定,具体见表1。
表1 GB 2762—2017中食品铬限量指标
关于食品中重金属元素超标事件越来越多,也有研究显示燕窝及其制品中存在重金属污染的情况,当下关于燕窝制品铬限量的相关行业标准或者国家安全标准尚未出台,因此对各类食品中铬的含量调查及食用风险评估进行归纳梳理,为燕窝制品限量标准的制定提供参考,促进燕窝消费者的食用安全以及燕窝制品的经济发展。
按照GB 2762—2017的限量要求(下述限量要求均引用自此标准)生乳中的铬限量为0.3 mg/kg。张杰[9]对北京市的100件生乳中铬进行风险评估,检测合格率为100%,符合安全食用要求。谷物类食品铬限量为1.0 mg/kg。黄艳等[10]采集125份上虞市城乡市售婴幼儿谷类辅助食品,采用SPSS 20.0软件对数据进行统计分析,结果表明其受检样品中铬均未超标。李谦等[11]采集宁夏全区的95个大米样品,用ICP-MS法分析得出铬超标率为零,未受到铬污染,食用性高。新鲜蔬菜中的铬限量为0.5 mg/kg。常晓歌等[12]对采用SPSS 20.0软件对数据进行统计分析对2015—2016年洛阳市市售蔬菜中的铬进行分析,结果显示虽然这95份蔬菜中的铬检出率高达80%,但均未超标,可安全食用。水产品及其制品中的铬限量为2.0 mg/kg。高志杰等[13]在宁波市共采集了11个品种共285份海产品样品进行重金属含量的分析,其中铬的检出率为97.2%,超标率为0.4%,研究结果显示宁波市市售海产品铬污染情况不容乐观,需引起高度重视。在刘素华等[14]对济南市食品的重金属的监测分析中发现,在采集的11类405份中食品中,铬的检出率为83.0%,超标样品未发现。其中,生牛奶、蛋及蛋制品、淡水鱼、小米、肉类和禽畜肝肾的检出率为100%,由此可见铬在济南市食品中的污染较为普遍,应引起相关部门重视,加大监测力度。姚奋增等[15]从福建市场随机抽取98份不同品种的茶叶,用综合污染法和靶标危害系数法评估茶叶中铬对人体健康影响的情况,结果HI为0.258 9,小于1,说明茶叶中的铬的污染程度对人体不具有显著的风险。
试验共测试燕窝样品143个,其中铬残留量最大值为0.039 mg/kg。将近有一半的样品有检出铬残留,铬的检出率为46.7%。燕窝样品中仅有4个样品检出铬含量大于0.03 mg/kg,占全部样品的2.8%,其余样品均小于0.03 mg/kg。因此需要就燕窝中铬残留进行质量安全风险评估。含量分布见图1和图2。
图1 燕窝中Cr的不同含量样品百分比
图2 燕窝中铬含量分布图
2.5.1 单因子污染指数法评价结果
按式(1)计算燕窝中铬含量的单因子污染指数,143个燕窝样品的铬含量平均值C为0.010 6 mg/kg。由于没有燕窝制品铬限量的相关行业标准或者国家安全标准,观察出97.2%的燕窝样品铬≤0.03 mg/kg,因此S值为0.03。得出p=0.353。属于安全水平(质量分级标准见表2)。
表2 单因子指数质量分级标准
2.5.2 靶标危害系数
RFD采用联合国粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)制定的食品中铬的暂定每周耐受摄入量(PTWI)为6.7 μg/kg,以此作为衡量标准并将其作为对铬的健康状况评价的量值。根据所测得的燕窝中铬含量和燕窝平均消费数量计算得到每人每周膳食暴露量。按照我国吃燕窝的习惯,每人每周要吃2~3次,每次约3~5 g,估计每人每天的燕窝的食用量为2.2 g,因此每人每周膳食暴露量为0.001 63 μg。在国家卫生健康委发布的《中国居民营养与慢性病状况报告(2020)》的数据中,中国女性的平均体重为59 kg,男性为66 kg,则国人平均体重为63 kg。据式(2)和(3)计算得THQ=2.8×10-5,远小于1,因此可以看出通过食用燕窝存在铬的健康危害很低。
2.5.3 非致癌性健康风险估算
根据公式(4)对燕窝中的铬的非致癌风险危害商数(HQ)进行计算,得到HQ值为2×10-9,远小于1。因此,结合成人的饮食结构,通过燕窝带来的铬暴露不会存在明显的致癌健康风险。
为保护消费者健康,在2011年,FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会(Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives,JECFA)召开第73次会议,将铬每周耐受摄入量(provisional tolerable weekly intake,PTWI)定为6.7 μg/kg/bw week,以此作为有毒元素的健康指导值。则平均体重为63 kg的成人每人每天不应超过60.3 μg的铬。按照我国吃燕窝的习惯,每人每周要吃2~3次,每次约3~5 g,估计每人每天的燕窝食用量为2.2 g。根据国家统计局2009年发布的社会统计数据显示,城乡居民人均每日食物摄入量为1037 g,则燕窝在每日膳食中所占比例为0.21%,则铬从燕窝中的摄入量最大摄入量为0.13 μg,可计算出燕窝中铬允许量可为0.059 mg/kg。
根据此次研究中测得的燕窝中的铬含量和铬在其他食物中的限量,建议铬在燕窝中的限量可设定在0.03 mg/kg,那么每人每天从燕窝中摄取的铬仅0.066 μg,燕窝的合格率为97.2%。
大量燕窝样品检测结果表明,97.2%的燕窝中铬含量≤0.03 mg/kg,经暴露毒性评估,限量设为0.03 mg/kg对人体安全。通过单因子指数法,靶标危害系数和非致癌性健康风险估算这3种安全风险评估方法评估燕窝中铅的食用风险,均发现燕窝中的铬对人体不造成明显的健康风险。
由于没有燕窝产品相关行业标准或者国家安全标准,导致市场良莠不齐。因此,根据国人的燕窝食用情况及食用方法,提出制定铬在燕窝中限量的标准建议,从而填补国内燕窝标准空白,打击有毒有害燕窝产品,促进我国燕窝行业的健康发展及合法竞争。