身边的化学原理
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第三节 红心鸭蛋与苏丹红

现状背景

思考一:苏丹红是怎样进入红心鸭蛋的?国家有什么严格规定?世界各国是否有相同的发现?

 

2005年2月2日,英国第一食品公司(Premier Foods)向英国环境卫生部门报告,该公司2002年从印度进口的5吨辣椒粉中含有苏丹红Ⅰ号染料,并且已经生产为辣椒酱等调料销往众多下游食品商。2月18日英国食品标准署确认了这个污染,并追查了使用Premier Foods公司供应的原料的食品商,分四批列举了575种含有苏丹红Ⅰ号的食品,并警告消费者不要冒险食用以减少可能导致癌症的概率,同时要求这些食品必须在2005年2月24日12时之前在监督下从货架上全部撤除,对已销售的清单上的产品需要提供无条件退货。英国食品标准署称这是英国历史上最大规模的食品召回事件。据预计,英国食品行业因此遭受的损失可能超过1500万英镑。

在英国发出食品警告之后,2005年2月23日,中国国家质量监督检验检疫总局发布了《关于加强对含有苏丹红(Ⅰ号)食品检验监管的紧急通知》,要求清查在国内销售的食品(特别是进口食品),防止含有苏丹红Ⅰ号的食品被销售及食用。

2005年3月29日,中国紧急制定了食品中苏丹红染料检测方法的国家标准,开始正式实施。

中国在许多食品中发现了苏丹红成分,包括“红心鸭蛋”、辣椒酱、酸辣椒制品等。

思考二:哪些食品中可能含有苏丹红?有什么危害?其成分是什么?

科学研究

“苏丹红”是一种化学染色剂,并非食品添加剂。它的化学成分中含有一种叫萘的化合物,该物质具有偶氮结构,由于这种化学结构的性质决定了它具有致癌性,对人体的肝肾器官具有明显的毒性作用。苏丹红属于化工染色剂,主要是用于石油、机油和其他的一些工业溶剂中,目的是使其增色,也用于鞋、地板等的增光。又名“苏丹”。

苏丹红为亲脂性偶氮化合物,主要包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四种类型。

苏丹红Ⅰ号(Sudan Ⅰ):分子为C16H12ON2,结构简式。黄色粉末,熔点134℃,难溶于水,微溶于乙醇,易溶于油脂、矿物油、丙酮和苯。其乙醇溶液呈紫红色,在浓硫酸中呈红色,稀释后呈橙色沉淀。

苏丹红Ⅱ号(Sudan Ⅱ):分子式C18H16N2O,结构简式

苏丹红Ⅲ号(Sudan Ⅲ):分子式C22H16N4O,结构简式。红棕色粉末,易溶于苯,溶于氯仿、冰乙酸、乙醚、乙醇、丙酮、石油醚、不挥发油、热甘油和挥发油,难溶于水,熔点199℃。

思考三:化学染色剂苏丹红系列之间存在什么差异?如何进行检测?

检测方法

放养在河里的鸭子,不吃饲料,只吃野食,所以产出来的蛋黄颜色“红中带黄”,切开之后能明显看见有红油流出,味道鲜美。而吃了“涉红”饲料的鸭子所产蛋的蛋黄是鲜红色的,用它制成的咸鸭蛋切开之后可以闻出有玉米面的味道,且蛋黄坚硬、干燥。

有个简单易行的初步排除“苏丹红”的办法,如果怀疑某种着色剂可能是“苏丹红”,可以看它是否溶于水。苏丹红不易溶于水,但易溶于有机溶剂,如氯仿等。

科学的检测需要专业的高效液相色谱仪(配有紫外可见光检测器)。

社会认识

思考四:苏丹红系列对人体会产生怎样的危害?科学研究测定告诉我们什么信息?

 

进入体内的苏丹红主要通过胃肠道微生物还原酶、肝和肝外组织微粒体和细胞质的还原酶进行代谢,在体内代谢成相应的胺类物质。在多项体外致突变试验和动物致癌试验中发现苏丹红的致突变性和致癌性与代谢生成的胺类物质有关。苏丹红Ⅰ号在体内可以被还原代谢为初级产物苯胺和1-氨基-2-萘酚。苏丹红Ⅱ号在体内代谢可产生二甲基苯胺和1-氨基-2-萘酚。苏丹红Ⅲ号在体内代谢可产生4-氨基偶氮苯、1-氨基-2-萘酚、苯胺、对苯二胺和1-(4-氨基苯基)偶氮-2-萘酚。苏丹红Ⅳ号在体内代谢可产生邻-氨基偶氮甲苯、4-氨基-2-甲苯基偶氮-2-萘酚、2,5-二氨基甲苯、1-氨基-2-萘酚和邻甲苯胺。

苏丹红具有致突变性和致癌性,苏丹红Ⅰ号在人类肝细胞研究中显现可能致癌的特性。但只是在老鼠试验中发现有致癌性,对人体的致癌性还没有明确。苏丹红是一种化工染色剂,在食品中添加的数量微乎其微,就剂量而言,未必足以致癌,市民不必过于恐慌。少量食用不可能致癌,即使食用半年,每次少量食用,引起癌症也没有明确的科学依据,市民不用因为吃了一点就担心致癌。

研究表明,苏丹红Ⅰ号具有致癌性,会导致鼠类患癌,它在人类肝细胞研究中也显现出可能致癌的特性。由于这种被当成食用色素的染色剂只会缓慢影响食用者的健康,并不会快速致病,因此隐蔽性很强。

英国癌症研究所的一位人员说,与诸如抽烟这样的常见致癌因素相比,苏丹红Ⅰ号引发的癌症风险是很小的。她说:“人们即使已经吃过列在清单上的食物,也大可不必因此而恐慌。”但按照欧洲共同体的规定要求,进入任何欧洲共同体国家的所有干的、碎的或研磨的辣椒,不能含有苏丹红Ⅰ号。不能出示证明的相关货物将被扣留,以供采样和分析,口岸和地方政府也要随机提取样品进行检验,一旦发现食品中含有苏丹红Ⅰ号,必须全部销毁。

由于苏丹红是一种人工合成的工业染料,1995年欧盟(EU)等国家已禁止其作为色素在食品中进行添加,对此中国也明文禁止。但由于其染色鲜艳,印度等一些国家在加工辣椒粉的过程中还容许添加苏丹红Ⅰ号。欧盟对从印度进口的红辣椒粉中检出苏丹红,其检出苏丹红Ⅰ号的量为2.8~3500mg/kg。同时在一些其他食品中也检测到这种物质,如一些调味品中苏丹红Ⅰ号的含量达到0.7~170mg/kg。也有一些报道称,在辣椒粉中还可检测到苏丹红Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ号,如在辣椒粉和辣椒酱中检出苏丹红Ⅳ号的含量分别为230mg/kg和380mg/kg,但辣椒粉中一般多以检出苏丹红Ⅰ号为主。英国食品标准管理局(The Food Standard Agency,FSA)就含有添加苏丹红色素的食品向消费者发出警告,并在其网站上公布了可能含有苏丹红Ⅰ号的产品清单。

欧洲调味品协会专家委员会(The Expert Committee on Flavourings of the Council of Europe)的资料信息显示,欧洲每天红辣椒粉的人均消费量为50~500mg,而红辣椒粉中苏丹红Ⅰ号的检出量为2.8~3500mg/kg,从而推算欧洲人每天苏丹红Ⅰ号的人均可能摄入量为0.14~1750μg。而在法国向欧洲调味品协会专家委员会提交的一份报告中指出,人均每天辣椒(包括红辣椒和辣椒粉)的消费量和最大消费量分别为77mg和264mg,按辣椒粉中苏丹红Ⅰ号的检出量2.8~3500mg/kg进行推算,则欧洲人每天人均苏丹红Ⅰ号的摄入量为0.2~270μg,最大摄入量为0.7~924μg。

英国食品标准管理局就此前在超市一批新食品中发现含有潜在致癌物苏丹红Ⅰ号色素,向消费者和贸易机构发出了警示,禁用产品目录中的苏丹红Ⅰ号。

思考五:国际社会对苏丹红系列染色剂有什么具体的使用限制与要求?中国对苏丹红系列染色剂使用有什么特殊的规定?

 

苏丹红有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号四种,经毒理学研究表明,苏丹红具有致突变性和致癌性,苏丹红Ⅰ号在人类肝细胞研究中显现可能致癌的特性,在中国禁止使用于食品中。

中国对于食品添加剂有着严格的审批制度,中国从未批准将苏丹红染剂用于食品生产。

思考六:胭脂红、日落黄等食品添加剂与苏丹红有何区别?

 

一般市民虽然很难判定哪些食品含有苏丹红,但没有必要望“红”“辣”生畏。除苏丹红外,可以食用的红色着色剂有上千种,如胭脂红、新红、苋菜红等,这些着色剂是可以在食品中限量添加的。质监专家表示,它们与“苏丹红”的性质有着本质区别,前两者都是列入中国国家目录的食品添加剂,可在部分食品中使用,但有严格的限量规定,严禁超量使用。在标准范围之内使用食品添加剂,没有安全问题。

课后思考

问题1:苏丹红Ⅰ号()可能与哪些物质发生化学反应?

问题2:苏丹红Ⅰ号是一种红色染料,有关研究表明,苏丹红Ⅰ号具有致癌性,中国和欧盟都禁止其用于食品生产。2005年2月23日,国家质量监督检验检疫总局23日发出紧急通知,要求各地质检部门加强对含有苏丹红Ⅰ号食品的检验监管,严防含有苏丹红Ⅰ号的食品进入中国市场。已知苏丹红的结构简式如下。

下列有关说法正确的是()。

A.苏丹红Ⅰ号分子中所有原子可以处于同一平面内

B.苏丹红Ⅰ号分子式为C22H16ON4

C.该染料在碱性溶液中能稳定存在

D.1mol苏丹红Ⅰ号最多与10mol氢气加成

问题3:对于下列问题,你感兴趣的程度有多少?请在每一行内只勾选一个方格。

问题4:实地收集、调查当地食品市场上是否有用苏丹红染色的食品及苏丹红工业用途,并至少调查一种工业原料被不法商贩运用于食品行业的现状。

课外阅读:食品中苏丹红染料的检测方法

一般使用高效液相色谱法检测食品中的苏丹红染料。

一、范围

该方法是对食品中苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅱ、苏丹红Ⅲ、苏丹红Ⅳ进行检测的标准方法。

该方法最低检测限:苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅱ、苏丹红Ⅲ、苏丹红Ⅳ均为10μg/kg。

二、术语和定义

苏丹红:属偶氮系列化工合成染料。

三、方法要点

样品经溶剂提取、固相萃取净化后,用反相高效液相色谱-紫外可见光检测器进行色谱分析,采用外标法定量。

四、试剂与标准品

(1)乙腈(色谱纯);

(2)丙酮(色谱纯、分析纯);

(3)甲酸(分析纯);

(4)乙醚(分析纯);

(5)正己烷(分析纯);

(6)无水硫酸钠(分析纯);

(7)层析柱管:1cm(内径)× 5cm(高)的注射器管;

(8)层析用氧化铝(中性100~200目):105℃干燥2h,于干燥器中冷至室温,每100g中加入2mL水降活,混匀后密封,放置12h后使用。

(注:不同厂家和不同批号氧化铝的活度有差异,须根据具体购置的氧化铝产品略作调整,活度的调整采用标准溶液过柱,将1μg/mL的苏丹红的混合标准溶液1mL加到柱中,用5%丙酮正己烷溶液60mL完全洗脱为准,4种苏丹红在层析柱上的流出顺序为苏丹红Ⅱ、苏丹红Ⅳ、苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅲ,可根据每种苏丹红的回收率作出判断。苏丹红Ⅱ、苏丹红Ⅳ的回收率较低时表明氧化铝活性偏低,苏丹红Ⅲ的回收率偏低时表明活性偏高。)

(9)氧化铝层析柱:在层析柱管底部塞入一薄层脱脂棉,干法装入处理过的氧化铝至3cm高,轻敲实后加一薄层脱脂棉,用10mL正己烷预淋洗,洗净柱中杂质后,备用;

(10)5%丙酮的正己烷溶液:吸取50mL丙酮用正己烷定容至1L;

(11)标准物质:苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅱ、苏丹红Ⅲ、苏丹红Ⅳ;纯度≥95%;

(12)标准储备液:分别称取苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅱ、苏丹红Ⅲ及苏丹红Ⅳ各10.0mg(按实际含量折算),用乙醚溶解后用正己烷定容至250mL。