稻米質量對食品安全的影響

黃 麗 柏 蕓 韓文芳 余小映 朱菲菲 熊善柏 趙思明

(華中農業大學食品科技學院1，武漢 430070)

(中國農業博物館2，北京 100125)

“民以食為天”，稻米是我國人民最主要的糧食，是有關國計民生的重要戰略物資之一。稻米充足的產量和優良的品質是保障人民生產生活的基礎，是經濟發展和社會穩定的前提。長期以來，我國的稻米生產偏重于產量。隨著社會的發展和人們生活水平的普遍提高，對食品的需求已經不再是停留在最初簡單的溫飽層次，而是上升到“享受美味”和“吃出健康”的高層次。這正是當今稻米產業發展由數量型向質量型轉變以及構建稻米質量追溯系統的直接原因。

稻米質量是對稻米品質的綜合評價。其中包括稻米的食用品質和安全品質。營養和風味是人們對稻米最基本的要求，是現代健康生活理念最直接的體現。同時，稻米中可能存在的重金屬污染、農藥殘留、微生物污染、蟲害和鼠疫等食品安全問題嚴重威脅著人們的健康，損害了消費者的利益。而轉基因稻米自問世以來，其利與弊一直備受爭議。稻米的安全品質給食品安全造成了極大的影響。

1 稻米的食用品質

稻米作為主要的口糧，可為人體提供30%～40%的食物能量，相當與小麥的2倍，人體所需蛋白質的25%～35%也來源于稻米，超出其他谷類的總和［1］。

稻米的主要成分是淀粉，其蛋白質以谷蛋白為主，具有低過敏性，氨基酸組成較完全。米飯是稻米的主要食用方式，米飯中的淀粉以慢速消化淀粉為主，占56.41%～58.59%，米飯中粗蛋白質量分數在6.70%～8.58%，蛋白質消化率為61.68%～93.80%，易于被人體消化吸收。稻米還含有少量的脂肪、粗纖維、灰分及B族維生素等。在膳食結構中，稻米作為谷物類和重要主食，位于膳食寶塔的最底層，可見，稻米的營養組成有著其他食物不可代替的作用。應注意的是米飯中賴氨酸含量偏低，可與豆類物質一起食用，以平衡食物中的必須氨基酸含量，同時搭配蔬菜、水果、魚肉蛋及奶類食物，以滿足人體對各種營養素的需求。

據悉，廣東省的軍供大米在經過嚴格的質量檢驗化驗把關后，還需煲成米飯試吃以此品評其色、香、味［2］，足以窺見稻米食味品質對人們生活的重要性。稻米的蒸煮食味品質是指稻米在蒸煮和食用過程中所表現出來的吸水性、膨脹性、糊化性、回生性等理化特性和米飯的黏彈性、軟硬度、色香味形等感官特性。同時，稻米的食用品質與自身的直鏈淀粉含量、蛋白質含量、膨脹率、膠稠度等理化指標密切相關［3－4］。

不同的蒸煮工藝對米飯的淀粉和蛋白質的消化性能、氨基酸含量及脂類物質含量均有影響。采用具有較高壓力和較長燜飯時間的高壓鍋或微電腦煲所制作的米飯淀粉消化速度較快，酶解生成還原糖和葡萄糖最高，且消化過程中前期的快消化淀粉(RDS)和慢消化淀粉(SDS)含量較高。蒸煮工藝對米飯粗蛋白含量影響不大，對水溶性蛋白、游離氨基酸、粗脂肪、游離脂肪酸等物質的含量有顯著影響。采用較長時間低溫(50～60℃，20～30 min)處理并以較高溫(110～120℃)蒸煮的工藝制作的米飯的水溶性蛋白、游離氨基酸和不飽和脂肪酸的含量最高，米飯香氣、滋味和口感最好［5－7］。

隨著人民生活水平的提高，對大米的營養和風味提出了更高的要求，優質大米的消費明顯提升。直鏈淀粉和蛋白質的含量也應勢成為了評價稻米營養品質的重要指標，在我國的優質大米標準和日本的大米標準中均明確要求提供兩者含量的信息。與此同時，高品質的烹飪工具也成為廚具界的熱銷產品，如基于米飯的風味和營養最優而設計的智能電飯煲。此外，患糖藥病、肥胖等疾病的人越來越多，開發低消化性等功能大米，以滿足特殊人群的需要，對提高其生活質量也有重要意義。

2 稻米的安全品質

稻米作為我國人民身體健康的主要能量和營養素來源，其質量安全是保障國民健康的首要條件。長期以來，幾乎每年都會發生因食用質量不合格的稻米而引發的中毒事件，嚴重危害人們的健康。轉基因水稻尚不能預知的潛在危害以及近年來鉛中毒、鎘中毒、農藥殘留、微生物污染等安全事件的頻頻發生使得人心惶惶，給食品安全造成了極大的不良影響。其中，被霉菌侵染的黃變大米中的黃曲霉素是誘發肝癌的主要危險因素之一。而19世紀80年代日本因食用鎘超標的稻米引發的骨痛病事件更是成為世界著名的八大公害事件之一。

2.1 重金屬污染

隨著我國城鎮化、信息化、工業化進程的快速發展，重金屬污染日益加劇。目前我國受鎘(Cd)、砷(As)、鉻(Cr)、鉛(Pb)等重金屬污染的耕地面積近2 000萬公頃，約占總耕地面積的1/5［8］。稻米作為主要糧食，其產量和安全品質深受重金屬污染所害。2002年，農業部稻米及其制品質量監督檢驗測試中心對全國稻米的抽檢結果表明，稻米中重金屬污染程度從高到低依次為 Pb、Cd、As、汞(Hg)，并呈現一定的復合污染。從表1中可以看出多個地區重金屬污染狀況呈現惡化趨勢，達到重度污染。湖南省作為中國的有色金屬之鄉，稻米的鎘污染最為嚴重，其農田鎘污染主要來源于工礦企業排放的廢水和廢氣。據湖南省農業環保站調查結果，1980—1999年間，主要工業企業每年排放到環境中的鎘平均達30.58 t，近年來雖有所下降，但每年仍有 24.53 t之多［9］。

表1 我國稻米重金屬污染狀況調查結果(2000—2007)

稻田中的重金屬污染會造成水稻的生長發育受阻，導致減產或絕收［16］，有毒重金屬還可以通過土壤→稻米→人類的食物鏈，危害人類健康和生命。可見，對稻米重金屬污染的有效控制和治理關乎國計民生［17］。

2.2 農藥殘留

受耕作方式、品種和生態環境變化等因素影響，水稻病蟲害愈演愈烈，稻田的施藥量也不斷增加。

表2 我國稻米農藥殘留狀況調查結果(1999—2008)

從表2可看出，近年來我國稻米中六六六和滴滴涕農藥殘留超標已得到較好控制，總體檢出超標率有所下降，基本達到安全水平。以甲胺磷為代表的劇毒禁用農藥自2007年我國全面禁用以來，超標率顯著降低。目前，稻米中的殘留農藥主要為毒死蜱、三唑磷等非禁用農藥［8］。

隨著人們健康及環境保護的意識增強，農藥所引起的環境污染及糧食中農藥殘留問題已經成為需要迫切解決的問題，嚴格控制稻米中的農藥超標問題已成為保證人們身體健康、維護食品安全的一個制勝點。

2.3 微生物污染

稻米中的微生物主要包括細菌、放線菌、霉菌和酵母菌。當稻米的含水率在14%以上，溫度超過20℃時，微生物會迅速繁殖［26－27］，進而分解稻米中的有機物質，使之變質、霉腐，引發稻米的霉變，出現變色、變味、發熱、生霉等癥狀。此外，部分微生物還會產生具有強烈的毒性和致癌性的毒素。不同種類的微生物對稻米的影響是不一樣的，對稻米安全儲藏和食品衛生有直接危害的主要是霉腐微生物，以霉菌為最嚴重［28］。

由表3可知，我國稻米的微生物污染主要是真菌毒素污染，真菌在潮濕、溫和條件下更易產生，因此南方地區的真菌污染要比北方地區嚴重。真菌毒素對稻米的污染現象不僅困擾發展中國家，歐洲及美國也同樣存在著這類問題，尤其在我國，稻米質量安全中真菌毒素污染的控制相對薄弱，檢出率和超標率均呈上升趨勢。隨著我國人民生活水平的提高，食品安全和環境保護意識的加強，微生物污染必將成為衡量稻米質量安全水平的又一重要指標［8］。

控制稻米中的微生物污染，長期以來主要是采用控制稻谷和大米水分、儲藏溫度的方法［29－30］。此外，還應注重稻米加工過程中的關鍵控制點，使成品大米中的微生物數量降至最低。在此基礎上建立稻米加工和儲藏安全控制體系，為產品的質量安全及品質保持提供保障［31］。

表3 我國稻米真菌毒素污染狀況調查結果(1994—2006)

2.4 蟲害和鼠疫

蟲害和鼠疫在稻米儲藏過程中，不僅直接食害稻米造成數量上的損失，同時還產生大量排泄物和分泌物(蟲皮、蟲尸、蟲糞、鼠尸、鼠糞等)，此外儲糧害蟲還能吐絲連綴糧粒等，引起稻米發熱和霉變［40］。據統計，全球有10%左右的谷類產品是由于儲糧害蟲而損失［41］。控制好稻米的蟲害和鼠疫，對減少稻米的儲藏損失，提高儲藏品質具有重要意義。化學熏蒸是目前國際上廣泛使用的糧食蟲害防治方法，但會產生3R(抗性 Resistance，藥劑殘留 Residue，再增猖獗Resurgence)問題、食品安全問題以及環境污染等［42］。溴甲烷是一種常用熏蒸劑，但是20世紀90年代以來，大量研究證實溴甲烷能破壞大氣臭氧層，1992年蒙特利爾協議要求發達國家于2005年全面淘汰溴甲烷，發展中國家于2015年全面淘汰溴甲烷。面對這種最終被取消的嚴峻形勢，世界各國均在積極尋找替代技術和方法。利用高頻介電的熱效應和非熱效應，可以有效殺滅害蟲，在適宜的條件下不會損害糧食品質，而且沒有藥劑殘留、無污染［43］。

稻米的安全品質是關乎人民生命的大事，為此，國家質檢總局會不定期的針對涉及人體健康的重金屬、農藥殘留、微生物污染等安全項目對稻米產品質量進行監督抽查。嚴格把好稻米的質量安全關，加強環境保護和農藥使用監管，采用綠色無公害技術有效防治蟲害和鼠疫，建立稻米安全儲藏體系，提高國民對我國稻米安全的信心。

2.5 轉基因水稻

轉基因水稻是按照人類意愿被“重新設計”的水稻，具有抗蟲、抗寒、抗病、耐除草劑等多種抗性，單產高，能夠較好的解決稻米短缺問題。通過基因變異和重組可使稻米的改良品種擁有比原品種更多的營養成分，還可使水稻新品種開發的時間大為縮短，帶動相關產業的發展。雖然轉基因水稻有很多優點，但是其內在的未知危害令人擔憂。它極有可能與野生親緣水稻雜交，造成“基因污染”，從而破壞現有水稻自身的基因;重組的基因可能通過授粉等途徑向四周“漂移”，改變周圍其他野生物種的生物特性，造成生物污染;轉基因水稻本身可能成為雜草，或使其親緣野生種成為雜草或超級雜草［44］;抗蟲害的轉基因水稻可能導致對其毒素有抵抗力的害蟲獲得生存優勢，成為新的“超級害蟲”，將使農民遭受更大的損失等。據2010年英國科學與社會研究所(ISIS)報告，轉基因作物的種植使美國的農藥施用量不降反增，在1996年至2008年間增加了3.83億磅，2006年以來，已商業化的玉米、大豆和棉花的施藥量都持續上升、且已遠遠超過非轉基因作物的農藥需用量［45］。國內外不少研究報告更是指出，轉基因食品有嚴重損害人體健康的風險，并可能制造出難以檢測的過敏、新的疾病和營養問題［46］。

水稻轉基因產業化關系到世界人民的生命健康和安全，因此，必須慎重對待轉基因主糧商業化生產。水稻轉基因產業化的重點在商業化和資本控制而不僅僅在于轉基因技術。對國內的轉基因水稻研究必須給予保護引導，以便可以與大資本支持的國外項目抗衡，必須從生態、生物多樣性、穩定性和中國農業、農產品加工行業、從業人口等多方面考慮，積極主動地管理轉基因項目立項和品種安全性，加強轉基因食品的監控和管理，為建設資源節約型、環境友好型的社會。

3 結論

稻米作為我國人民的主食，其營養品質和風味的改善有助于滿足人們的健康生活理念和對優質大米的需求，促進生活水平的提高。重金屬污染、農藥殘留、微生物污染、蟲害和鼠疫、轉基因等稻米的安全品質問題是人們關注稻米的焦點，其對食品安全的影響尤為重要，良好的控制稻米安全品質可增強人們對我國稻米食品安全的信心，提高人們對生活的滿意程度，有助于維護社會的和諧穩定。我國稻米生產應由常規稻米向安全稻米、有機稻米、專用稻米的方向發展，以使我國從一個稻米生產大國躍變為稻米生產強國。

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