黃 麗 柏 蕓 韓文芳 余小映 朱菲菲 熊善柏 趙思明

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院1，武漢 430070)

(中國(guó)農(nóng)業(yè)博物館2，北京 100125)

“民以食為天”，稻米是我國(guó)人民最主要的糧食，是有關(guān)國(guó)計(jì)民生的重要戰(zhàn)略物資之一。稻米充足的產(chǎn)量和優(yōu)良的品質(zhì)是保障人民生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的前提。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的稻米生產(chǎn)偏重于產(chǎn)量。隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的普遍提高，對(duì)食品的需求已經(jīng)不再是停留在最初簡(jiǎn)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(dāng)今稻米產(chǎn)業(yè)發(fā)展由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)變以及構(gòu)建稻米質(zhì)量追溯系統(tǒng)的直接原因。

稻米質(zhì)量是對(duì)稻米品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)。其中包括稻米的食用品質(zhì)和安全品質(zhì)。營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味是人們對(duì)稻米最基本的要求，是現(xiàn)代健康生活理念最直接的體現(xiàn)。同時(shí)，稻米中可能存在的重金屬污染、農(nóng)藥殘留、微生物污染、蟲(chóng)害和鼠疫等食品安全問(wèn)題嚴(yán)重威脅著人們的健康，損害了消費(fèi)者的利益。而轉(zhuǎn)基因稻米自問(wèn)世以來(lái)，其利與弊一直備受爭(zhēng)議。稻米的安全品質(zhì)給食品安全造成了極大的影響。

1 稻米的食用品質(zhì)

稻米作為主要的口糧，可為人體提供30%～40%的食物能量，相當(dāng)與小麥的2倍，人體所需蛋白質(zhì)的25%～35%也來(lái)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(zhì)以谷蛋白為主，具有低過(guò)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(zhì)量分?jǐn)?shù)在6.70%～8.58%，蛋白質(zhì)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(jié)構(gòu)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(jiàn)，稻米的營(yíng)養(yǎng)組成有著其他食物不可代替的作用。應(yīng)注意的是米飯中賴氨酸含量偏低，可與豆類物質(zhì)一起食用，以平衡食物中的必須氨基酸含量，同時(shí)搭配蔬菜、水果、魚(yú)肉蛋及奶類食物，以滿足人體對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)素的需求。

據(jù)悉，廣東省的軍供大米在經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)化驗(yàn)把關(guān)后，還需煲成米飯?jiān)嚦砸源似吩u(píng)其色、香、味［2］，足以窺見(jiàn)稻米食味品質(zhì)對(duì)人們生活的重要性。稻米的蒸煮食味品質(zhì)是指稻米在蒸煮和食用過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)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(shí)，稻米的食用品質(zhì)與自身的直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、膨脹率、膠稠度等理化指標(biāo)密切相關(guān)［3－4］。

不同的蒸煮工藝對(duì)米飯的淀粉和蛋白質(zhì)的消化性能、氨基酸含量及脂類物質(zhì)含量均有影響。采用具有較高壓力和較長(zhǎng)燜飯時(shí)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(guò)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(duì)米飯粗蛋白含量影響不大，對(duì)水溶性蛋白、游離氨基酸、粗脂肪、游離脂肪酸等物質(zhì)的含量有顯著影響。采用較長(zhǎng)時(shí)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(duì)大米的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味提出了更高的要求，優(yōu)質(zhì)大米的消費(fèi)明顯提升。直鏈淀粉和蛋白質(zhì)的含量也應(yīng)勢(shì)成為了評(píng)價(jià)稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)，在我國(guó)的優(yōu)質(zhì)大米標(biāo)準(zhǔn)和日本的大米標(biāo)準(zhǔn)中均明確要求提供兩者含量的信息。與此同時(shí)，高品質(zhì)的烹飪工具也成為廚具界的熱銷產(chǎn)品，如基于米飯的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)最優(yōu)而設(shè)計(jì)的智能電飯煲。此外，患糖藥病、肥胖等疾病的人越來(lái)越多，開(kāi)發(fā)低消化性等功能大米，以滿足特殊人群的需要，對(duì)提高其生活質(zhì)量也有重要意義。

2 稻米的安全品質(zhì)

稻米作為我國(guó)人民身體健康的主要能量和營(yíng)養(yǎng)素來(lái)源，其質(zhì)量安全是保障國(guó)民健康的首要條件。長(zhǎng)期以來(lái)，幾乎每年都會(huì)發(fā)生因食用質(zhì)量不合格的稻米而引發(fā)的中毒事件，嚴(yán)重危害人們的健康。轉(zhuǎn)基因水稻尚不能預(yù)知的潛在危害以及近年來(lái)鉛中毒、鎘中毒、農(nóng)藥殘留、微生物污染等安全事件的頻頻發(fā)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(fā)肝癌的主要危險(xiǎn)因素之一。而19世紀(jì)80年代日本因食用鎘超標(biāo)的稻米引發(fā)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(guó)城鎮(zhèn)化、信息化、工業(yè)化進(jìn)程的快速發(fā)展，重金屬污染日益加劇。目前我國(guó)受鎘(Cd)、砷(As)、鉻(Cr)、鉛(Pb)等重金屬污染的耕地面積近2 000萬(wàn)公頃，約占總耕地面積的1/5［8］。稻米作為主要糧食，其產(chǎn)量和安全品質(zhì)深受重金屬污染所害。2002年，農(nóng)業(yè)部稻米及其制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心對(duì)全國(guó)稻米的抽檢結(jié)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(xiàn)一定的復(fù)合污染。從表1中可以看出多個(gè)地區(qū)重金屬污染狀況呈現(xiàn)惡化趨勢(shì)，達(dá)到重度污染。湖南省作為中國(guó)的有色金屬之鄉(xiāng)，稻米的鎘污染最為嚴(yán)重，其農(nóng)田鎘污染主要來(lái)源于工礦企業(yè)排放的廢水和廢氣。據(jù)湖南省農(nóng)業(yè)環(huán)保站調(diào)查結(jié)果，1980—1999年間，主要工業(yè)企業(yè)每年排放到環(huán)境中的鎘平均達(dá)30.58 t，近年來(lái)雖有所下降，但每年仍有 24.53 t之多［9］。

表1 我國(guó)稻米重金屬污染狀況調(diào)查結(jié)果(2000—2007)

稻田中的重金屬污染會(huì)造成水稻的生長(zhǎng)發(fā)育受阻，導(dǎo)致減產(chǎn)或絕收［16］，有毒重金屬還可以通過(guò)土壤→稻米→人類的食物鏈，危害人類健康和生命?？梢?jiàn)，對(duì)稻米重金屬污染的有效控制和治理關(guān)乎國(guó)計(jì)民生［17］。

2.2 農(nóng)藥殘留

受耕作方式、品種和生態(tài)環(huán)境變化等因素影響，水稻病蟲(chóng)害愈演愈烈，稻田的施藥量也不斷增加。

表2 我國(guó)稻米農(nóng)藥殘留狀況調(diào)查結(jié)果(1999—2008)

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

隨著人們健康及環(huán)境保護(hù)的意識(shí)增強(qiáng)，農(nóng)藥所引起的環(huán)境污染及糧食中農(nóng)藥殘留問(wèn)題已經(jīng)成為需要迫切解決的問(wèn)題，嚴(yán)格控制稻米中的農(nóng)藥超標(biāo)問(wèn)題已成為保證人們身體健康、維護(hù)食品安全的一個(gè)制勝點(diǎn)。

2.3 微生物污染

稻米中的微生物主要包括細(xì)菌、放線菌、霉菌和酵母菌。當(dāng)?shù)久椎暮试?4%以上，溫度超過(guò)20℃時(shí)，微生物會(huì)迅速繁殖［26－27］，進(jìn)而分解稻米中的有機(jī)物質(zhì)，使之變質(zhì)、霉腐，引發(fā)稻米的霉變，出現(xiàn)變色、變味、發(fā)熱、生霉等癥狀。此外，部分微生物還會(huì)產(chǎn)生具有強(qiáng)烈的毒性和致癌性的毒素。不同種類的微生物對(duì)稻米的影響是不一樣的，對(duì)稻米安全儲(chǔ)藏和食品衛(wèi)生有直接危害的主要是霉腐微生物，以霉菌為最嚴(yán)重［28］。

由表3可知，我國(guó)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(chǎn)生，因此南方地區(qū)的真菌污染要比北方地區(qū)嚴(yán)重。真菌毒素對(duì)稻米的污染現(xiàn)象不僅困擾發(fā)展中國(guó)家，歐洲及美國(guó)也同樣存在著這類問(wèn)題，尤其在我國(guó)，稻米質(zhì)量安全中真菌毒素污染的控制相對(duì)薄弱，檢出率和超標(biāo)率均呈上升趨勢(shì)。隨著我國(guó)人民生活水平的提高，食品安全和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，微生物污染必將成為衡量稻米質(zhì)量安全水平的又一重要指標(biāo)［8］。

控制稻米中的微生物污染，長(zhǎng)期以來(lái)主要是采用控制稻谷和大米水分、儲(chǔ)藏溫度的方法［29－30］。此外，還應(yīng)注重稻米加工過(guò)程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)，使成品大米中的微生物數(shù)量降至最低。在此基礎(chǔ)上建立稻米加工和儲(chǔ)藏安全控制體系，為產(chǎn)品的質(zhì)量安全及品質(zhì)保持提供保障［31］。

表3 我國(guó)稻米真菌毒素污染狀況調(diào)查結(jié)果(1994—2006)

2.4 蟲(chóng)害和鼠疫

蟲(chóng)害和鼠疫在稻米儲(chǔ)藏過(guò)程中，不僅直接食害稻米造成數(shù)量上的損失，同時(shí)還產(chǎn)生大量排泄物和分泌物(蟲(chóng)皮、蟲(chóng)尸、蟲(chóng)糞、鼠尸、鼠糞等)，此外儲(chǔ)糧害蟲(chóng)還能吐絲連綴糧粒等，引起稻米發(fā)熱和霉變［40］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球有10%左右的谷類產(chǎn)品是由于儲(chǔ)糧害蟲(chóng)而損失［41］?？刂坪玫久椎南x(chóng)害和鼠疫，對(duì)減少稻米的儲(chǔ)藏?fù)p失，提高儲(chǔ)藏品質(zhì)具有重要意義?；瘜W(xué)熏蒸是目前國(guó)際上廣泛使用的糧食蟲(chóng)害防治方法，但會(huì)產(chǎn)生3R(抗性 Resistance，藥劑殘留 Residue，再增猖獗Resurgence)問(wèn)題、食品安全問(wèn)題以及環(huán)境污染等［42］。溴甲烷是一種常用熏蒸劑，但是20世紀(jì)90年代以來(lái)，大量研究證實(shí)溴甲烷能破壞大氣臭氧層，1992年蒙特利爾協(xié)議要求發(fā)達(dá)國(guó)家于2005年全面淘汰溴甲烷，發(fā)展中國(guó)家于2015年全面淘汰溴甲烷。面對(duì)這種最終被取消的嚴(yán)峻形勢(shì)，世界各國(guó)均在積極尋找替代技術(shù)和方法。利用高頻介電的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)，可以有效殺滅害蟲(chóng)，在適宜的條件下不會(huì)損害糧食品質(zhì)，而且沒(méi)有藥劑殘留、無(wú)污染［43］。

稻米的安全品質(zhì)是關(guān)乎人民生命的大事，為此，國(guó)家質(zhì)檢總局會(huì)不定期的針對(duì)涉及人體健康的重金屬、農(nóng)藥殘留、微生物污染等安全項(xiàng)目對(duì)稻米產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督抽查。嚴(yán)格把好稻米的質(zhì)量安全關(guān)，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和農(nóng)藥使用監(jiān)管，采用綠色無(wú)公害技術(shù)有效防治蟲(chóng)害和鼠疫，建立稻米安全儲(chǔ)藏體系，提高國(guó)民對(duì)我國(guó)稻米安全的信心。

2.5 轉(zhuǎn)基因水稻

轉(zhuǎn)基因水稻是按照人類意愿被“重新設(shè)計(jì)”的水稻，具有抗蟲(chóng)、抗寒、抗病、耐除草劑等多種抗性，單產(chǎn)高，能夠較好的解決稻米短缺問(wèn)題。通過(guò)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(yíng)養(yǎng)成分，還可使水稻新品種開(kāi)發(fā)的時(shí)間大為縮短，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。雖然轉(zhuǎn)基因水稻有很多優(yōu)點(diǎn)，但是其內(nèi)在的未知危害令人擔(dān)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(xiàn)有水稻自身的基因;重組的基因可能通過(guò)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(zhuǎn)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(jí)雜草［44］;抗蟲(chóng)害的轉(zhuǎn)基因水稻可能導(dǎo)致對(duì)其毒素有抵抗力的害蟲(chóng)獲得生存優(yōu)勢(shì)，成為新的“超級(jí)害蟲(chóng)”，將使農(nóng)民遭受更大的損失等。據(jù)2010年英國(guó)科學(xué)與社會(huì)研究所(ISIS)報(bào)告，轉(zhuǎn)基因作物的種植使美國(guó)的農(nóng)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(lái)，已商業(yè)化的玉米、大豆和棉花的施藥量都持續(xù)上升、且已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)非轉(zhuǎn)基因作物的農(nóng)藥需用量［45］。國(guó)內(nèi)外不少研究報(bào)告更是指出，轉(zhuǎn)基因食品有嚴(yán)重?fù)p害人體健康的風(fēng)險(xiǎn)，并可能制造出難以檢測(cè)的過(guò)敏、新的疾病和營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題［46］。

水稻轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化關(guān)系到世界人民的生命健康和安全，因此，必須慎重對(duì)待轉(zhuǎn)基因主糧商業(yè)化生產(chǎn)。水稻轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)在商業(yè)化和資本控制而不僅僅在于轉(zhuǎn)基因技術(shù)。對(duì)國(guó)內(nèi)的轉(zhuǎn)基因水稻研究必須給予保護(hù)引導(dǎo)，以便可以與大資本支持的國(guó)外項(xiàng)目抗衡，必須從生態(tài)、生物多樣性、穩(wěn)定性和中國(guó)農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè)、從業(yè)人口等多方面考慮，積極主動(dòng)地管理轉(zhuǎn)基因項(xiàng)目立項(xiàng)和品種安全性，加強(qiáng)轉(zhuǎn)基因食品的監(jiān)控和管理，為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的社會(huì)。

3 結(jié)論

稻米作為我國(guó)人民的主食，其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味的改善有助于滿足人們的健康生活理念和對(duì)優(yōu)質(zhì)大米的需求，促進(jìn)生活水平的提高。重金屬污染、農(nóng)藥殘留、微生物污染、蟲(chóng)害和鼠疫、轉(zhuǎn)基因等稻米的安全品質(zhì)問(wèn)題是人們關(guān)注稻米的焦點(diǎn)，其對(duì)食品安全的影響尤為重要，良好的控制稻米安全品質(zhì)可增強(qiáng)人們對(duì)我國(guó)稻米食品安全的信心，提高人們對(duì)生活的滿意程度，有助于維護(hù)社會(huì)的和諧穩(wěn)定。我國(guó)稻米生產(chǎn)應(yīng)由常規(guī)稻米向安全稻米、有機(jī)稻米、專用稻米的方向發(fā)展，以使我國(guó)從一個(gè)稻米生產(chǎn)大國(guó)躍變?yōu)榈久咨a(chǎn)強(qiáng)國(guó)。

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