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我国农产品防腐剂、保鲜剂和添加剂使用技术研究

 wuzhen110 2019-04-22

我国是农产品生产大国, 但由于分散的生产经营模式及落后的保鲜技术, 农产品产后损失高达20%~30%, 而发达国家的产后损失仅为1%~5%。 

来源:《农产品质量与安全》2017 年04 期

作者:黄伟素1,3, 楼甜甜1 ,陆柏益1 ,贺妍2 ,范蓓2

单位:1. 浙江大学生物系统工程与食品科学学院  2. 中国农业科学院农产品加工研究所  3. 浙江经贸职业技术学院应用工程系

近年来, 为减少农产品产后损失, 防腐剂、保鲜剂、添加剂(以下简称“三剂”)等被应用于产后收、贮、运环节。然而,“三剂” 的使用也存在一些不合理行为, 如采前农药用于采后,工业投入品用于农产品等。“毒蘑菇”、“毒莲藕” 等问题时有报道, 引起了消费者对“三剂” 产品的误解。因此,对“三剂” 使用乱象的治理迫在眉睫。

“三剂” 是指食用农产品采收、贮藏、运输等环节中所使用的防腐剂、保鲜剂和添加剂。农业部《农产品包装和标识管理办法》中对农产品中的“三剂” 进行了定义。农产品中防腐剂是指防止农产品腐烂变质的化学合成物质或者天然物质; 农产品中保鲜剂是指为保持农产品新鲜品质, 减少流通损失, 延长贮存时间的人工合成化学物质或者天然物质; 农产品中添加剂是指为改善农产品品质和色、香、味以及加工性能加入的人工合成化学物质或者天然物质。

现阶段, 我国对农产品“三剂” 的范围界定尚不明确, 其品种范围与农药和食品添加剂有相互交叉重叠。本文中讨论的“三剂” 主要分为农药类“三剂”、食品添加剂类“三剂” 和非农药非食品添加剂“三剂”。其中农药类“三剂” 主要根据作用农药可分为杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂等8 类, 如多菌灵、噻菌灵等杀菌剂广泛应用于果蔬保鲜。食品添加剂类“三剂” 主要是为改善食品色、香、味等品质, 以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化合物或者天然物质, 包括防腐剂、漂白剂、护色剂等23 类, 如壳聚糖、果蜡常作为被膜剂用于果蔬保鲜, 亚硝酸盐、亚硫酸盐等常用于肉制品和水产品的护色、防腐; 而其他在食用农产品采收、贮藏、运输等环节中所使用的防腐剂、保鲜剂和添加剂, 不属于农药类“三剂” 和食品添加剂类“三剂”, 本文全部归入非农药非食品添加剂“三剂”类。

一、食用农产品“三剂”的使用现状及问题

(一)“三剂” 的使用现状随着农产品产后商品化处理和初加工比例的不断提高, 食用农产品“三剂”被广泛应用于农产品收贮运环节。表1 中列出了食用农产品收贮运环节中可能添加的“三剂” 品种。使用“三剂” 的农产品主要包括易腐败的水果、易发生褐变或腐败的蔬菜, 以及需长时间贮藏的肉制品等, 通常采用浸泡、熏蒸、喷洒和直接添加4 种处理方式。

表2 列出了食用农产品收贮运环节中部分“三剂”的使用现状。生鲜水果中常用的“三剂” 有百菌清、多菌灵、乙烯利、果蜡、壳聚糖等, 如为防止柑橘、梨等水果采后腐烂,常在采前10d 左右喷1~2 次多菌灵、噻菌灵等杀菌剂; 为促进果实的成熟, 常在采前或采后喷施乙烯利; 为延长苹果、柑橘等水果的贮藏时间, 常在表面涂抹果蜡进行保鲜。生鲜蔬菜中常用的“三剂”有多菌灵、百菌清、亚硫酸盐、柠檬酸盐等, 如为防治多种蔬菜类植物病虫害, 常在采前喷施多菌灵等杀菌剂; 为保持莲藕、茭白、蘑菇等产品的色泽, 常用焦亚硫酸钠、无水亚硫酸钠、柠檬酸及其盐类浸渍、喷洒。肉制品的贮藏中常用的“三剂”为亚硝酸盐、Nisin 等, 如用亚硝酸钠腌渍肉类延长货架期等。 

(二)“三剂”使用中存在的问题目前食用农产品“三剂” 的使用主要存在以下问题。

1. 使用未经批准的“三剂”。农药和食品添加剂分别需要向农业部和卫生部申报审批, 评审通过才能合法使用。但目前市场上存在一些非农药非食品添加剂“三剂”, 如1-甲基环丙烯、脱氧保鲜剂、精油类、PM 保鲜剂等, 此类产品虽然具有较好的应用前景且研究显示无显著毒性, 但尚未有相关规定明确部门管理。

2. 超范围使用“三剂”。《农药管理条例实施办法》和GB 2760-2014 《食品添加剂使用标准》分别明确规定了各类农药和食品添加剂的使用范围和使用方法, 但目前农产品收贮运环节中“三剂”超范围使用情况时有发生, 如超范围使用柠檬酸及其盐类来保护新鲜莲藕的色泽。

3. 超限量使用“三剂”。《农药管理条例实施办法》和GB 2760-2014 《食品添加剂使用标准》限定了各类农药和食品添加剂类“三剂” 的合理使用量和最大残留量, 但部分商贩为掩盖产品缺陷或过度美化产品而过量使用“三剂”, 如超限量使用焦亚硫酸钠维持竹笋色泽。

4. 使用不符合质量标准的“三剂”。食品添加剂必须是食品级且符合质量标准的产品, 但一些商家为降低成本、谋取私利, 使用工业级产品, 如用工业级亚硝酸盐腌制肉制品。

二、食用农产品“三剂” 使用技术现状及存在问题

(一) 检测技术绝大部分农药类或食品添加剂类“三剂” 已建立了准确度高、检出限低、重复性好的液相色谱法(LC) 、液相色谱-质谱法(LC-MS)、气相色谱法(GC)、气相色谱-质谱法(GC-MS) 等现代仪器分析方法, 且已制定行业标准或国家标准。如表3 所示, GB/T 5009.105 中规定采用GC 法测定黄瓜中百菌清残留; GB/T 19648中规定用GC-MS 法测定果蔬中多效唑、二苯胺、咪鲜胺等残留; GB/T 5009.29 中规定用HPLC 法测定食品中山梨酸、苯甲酸残留。

但是“三剂” 的检测技术仍存在一定问题。 

1. 缺少针对农产品“鲜活” 特性的预处理和快速检测方法。生鲜葡萄、蘑菇等农产品极易腐败,难以实现远距离运输, 影响结果测定,因此急需研究现场快速预处理方法, 研制检验快速、反应灵敏、操作简单的小型测定仪器。

2. “三剂” 多残留同步检测技术有待研究。“三剂” 品种繁多, 若实现多种残留同时测定, 可大大提高分析效率, 节约分析时间。

3. 部分非农药非食品添加剂类“三剂” 检测的标准方法有待建立。目前, 研究者已尝试采用GC-MS 法测定精油类保鲜剂含量, 但因成分复杂难以实现良好的分离效果, 需进一步研究; 脱氧保鲜剂由纳米硅基氧化物、活性铁粉、碳酸钠等多种物质混合制成, 没有可用的检测方法。因此,急需建立此类“三剂” 检测的标准方法。

(二)“三剂” 新产品的研发由于消费者对农产品质量安全的要求不断提高, 天然、多功能、高效安全的新“三剂” 成为研究者开发的热点。从玫瑰、薰衣草、茶树、肉桂、薄荷、丁香、葡萄柚、杏仁等植物中提取出来的植物精油, 含有萜烯类、醛类、酯类、醇类等成分,具有良好的抑菌作用, 被广泛用于果蔬防腐保鲜。

何靖柳等从肉桂、薄荷、丁香等8 种精油中筛选出了抑菌效果最好的肉桂精油, 并研究发现肉桂精油对猕猴桃低温贮藏有显著的保鲜作用。

Echegoyen 等研究发现采用含肉桂精油的活性包装纸贮藏蘑菇, 可以有效地减少蘑菇的失重率和褐变率, 较好地维持蘑菇的品质。此外,研究者还基于生物防治理论, 研究某些微生物及其代谢产物的防腐保鲜作用, 开发生物防治剂。

Tang 等研究发现拮抗酵母可有效控制猕猴桃采后青霉菌和灰葡萄孢菌引起的果实腐烂。

韦莹莹等研究发现拮抗酵母结合热空气处理樱桃番茄显著提高了防病效果,且不影响果实品质。

但是,目前新“三剂” 产品尚缺乏毒理学研究和风险评估, 且生产规模较小、生产成本较高,离大规模产业化生产并真正推上市场, 还有待时日。

(三) “三剂” 的风险评估“三剂” 的使用和管理应基于风险评估的结果, 欧盟食品安全局(EFSA)、美国环保局(EPA)、食品添加剂联合专家委员会(JECFA) 等组织对绝大多数农药类和食品添加剂类“三剂” 已开展了风险评估, 并持续跟踪、完善。最新研究报道,EFSA 重新开展了山梨酸、山梨酸钾、山梨酸钙作为食品添加剂的风险评估, 同时重新修订了多菌灵、甲基硫菌灵、噻虫胺和噻虫嗪的最大残留限量(MRLs)。

我国国家食品安全风险评估中心已公布食品中部分危害因子如铝、反式脂肪酸、苏丹红、丙烯酰胺等膳食摄入的风险评估, 但尚未见有关“三剂” 的风险评估报告。个人研究者对农产品中百菌清、多菌灵、噻菌灵、抑霉唑、矮壮素等农药以及亚硫酸盐、山梨酸及其盐类等食品添加剂残留开展的风险评估的探讨较多。

张志恒等采用风险商方法开展了百菌清在草莓中残留的风险评估, 结果表明喷施百菌清后7d 内的草莓对2~4 岁儿童及1d 内对18~30 岁女性的风险都是不可接受的, 建议百菌清不宜在草莓采果期使用。

励建荣等开展了我国虾产品中亚硫酸盐的膳食风险评估,并与国内外相关限量标准对比来确定安全限量, 提出我国虾类产品中亚硫酸盐的使用建议。

Ling 等以%ADI、EDI、HI 为基础,开展了一项中国台湾地区居民总膳食研究, 针对其膳食摄入苯甲酸和山梨酸产生的健康风险进行了评估。

总体来说, 我国“三剂” 的风险评估尚存在一些问题。

1. 部分农药类或食品添加剂类“三剂” 的风险评估尚未开展或公布。壳聚糖、果蜡、柠檬酸盐等食品添加剂类“三剂” 和乙烯利、1- 甲基环丙烯等农药类“三剂” 被应用于果蔬的防腐保鲜, 但其残留风险评估工作尚未开展。

2. 非农药非食品添加剂“三剂” 风险评估有待开展。肉桂精油、丁香精油、杏仁精油以及由纳米硅基氧化物、活性铁粉、碳酸钠组成的复合保鲜剂等新“三剂” 具有良好的应用前景, 但还需通过风险评估来确认其安全性。

3. 基于收贮运环节的农药类或食品添加剂类“三剂” 的风险评估模式有待探索。目前农药类“三剂” 的风险评估着重于种植环节, 食品添加剂类“三剂” 的风险评估着重于生产环节, 而现有评估模式中尚未考虑收贮运环节对其风险的影响。

三、对策建议

为实现对食用农产品“三剂” 全方位、最有效的管理, 建议应努力推动以下几方面工作。

(一) 修订完善法律法规以修订《中华人民共和国农产品质量安全法》为契机, 在原有规定对“‘三剂’ 应当符合国家有关强制性的技术规范” 要求的基础上, 增加对“三剂” 管理主体及办法的规定,以完善“三剂” 管理的法律依据, 让“三剂”管理做到有法可依。

(二) 建立健全“三剂” 监管体制以《中华人民共和国农产品质量安全法》、《中华人民共和国食品安全法》及相关法律法规为基础, 明确界定“三剂” 的概念和范围。建议对“三剂” 进行分类管理。对于划归农药类“三剂”, 建议由农药管理部门管理, 需针对产后“三剂” 使用环节、用途等制定管理制度及规程。对于划归食品添加剂类“三剂”, 建议由食品管理部门继续管理, 需建立在农产品上使用的规范及管理体系。对于非农药非食品添加剂类“三剂”, 建议单独管理, 需建立登记准入制度, 明确安全评价、合理使用、安全限量标准等要求。

(三) 加强“三剂” 科学研究在农产品质量安全和贮藏保鲜领域, 组建“三剂” 专门的研究团队, 争取科技管理部门的专项支持, 建立“三剂”特征谱库、毒理学、国内外标准等基础信息数据库; 开展“三剂” 残留快速、高效、多组分检测技术及确证技术研究; 加快低残留、无污染、高效安全的绿色“三剂” 的产品开发、应用推广和产业化; 开展农产品商品化过程中高风险或新的“三剂” 品种风险评估; 根据风险评估结果, 制定“三剂” 允许使用清单、使用范围和残留限量标准。

(四) 加强科普宣传通过微博、微信等新媒体加大“三剂” 基本概念和规范使用等相关知识的宣传, 使生产者、经销商和消费者科学认识“三剂” 使用的技术必要性和安全性, 杜绝误用、滥用“三剂” 等现象。

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