鐘福亞 鄭新強 梁月榮*
(1.嵊州市越鄉名茶協會,浙江 嵊州 312400; 2.浙江大學茶葉研究所,杭州 310058)
茶葉質量安全是茶葉生產的關鍵問題,質量安全風險防范對茶葉產業至關重要[1-3]。印度芝麻原料環氧乙烷高殘留丑聞引起了人們對大米、茶葉、堅果、干菜等食物中環氧乙烷殘留問題的密切關注,歐洲已經開始對進口茶葉等食品進行環氧乙烷監控。本文就環氧乙烷的化學性質、毒性及其在食品中殘留的情況作一簡要介紹,為相關企業茶葉質量管理提供參考。
環氧乙烷(Ethylene Oxide,簡稱ETO)是一種略帶甜味的可燃氣體。環氧乙烷具有毒性,暴露于環氧乙烷可引起嘔吐、頭痛、呼吸困難、惡心、腹瀉、疲憊、困倦、虛弱、眼睛和皮膚損傷,甚至影響生殖。環氧乙烷可用于工業制造領域,如用于制造防凍劑,紡織品,洗滌劑,粘合劑和聚氨酯泡沫等。在農業中曾用它對糧倉進行殺蟲。環氧乙烷還是一種低溫廣譜殺菌劑,它可在常溫條件下殺滅包括細菌、真菌、病毒、結核桿菌在內的多種微生物及其芽孢,因而被用于醫療設備和用品的消毒。環氧乙烷的分子式為C2H4O,分子量為44,化學結構式見圖1。在常溫下環氧乙烷為無色氣體,略帶甜味;熔點-111.7 ℃,沸點10.7 ℃;相對密度0.87(20 ℃)(水=1),相對蒸氣密度1.52(空氣=1);飽和蒸氣壓146 kPa(20 ℃);臨界溫度195.8 ℃,臨界壓力7.19 MPa。

圖1 環氧乙烷分子結構
環氧乙烷的毒性與氨相仿,為乙二醇的27倍。環氧乙烷進入體內后可形成乙二酸、乙二醇和甲醛,對粘膜產生較強的刺激作用,而且可以麻醉中樞神經系統。環氧乙烷蒸氣對鼻、眼和咽喉有刺激性,對神經系統有抑制作用;其液體對眼睛可造成嚴重傷害。
環氧乙烷急性毒性參數:大鼠經口LD50=72 mg/kg;大鼠吸入4 h LC50=800 ppm。亞急性與慢性毒性試驗顯示,動物反復吸入0.63~0.72 g/m3蒸氣,出現流涕、腹瀉及呼吸道刺激癥狀,甚至生長抑制或體重減輕。引起動物死亡原因可能有:原發性肺刺激或繼發感染。致突變性研究顯示,微生物致突變試驗顯示:20 ppm可致鼠傷寒沙門菌突變;25 mmol/L濃度可引起釀酒酵母菌突變。對DNA損傷試驗顯示:5 mmol/L可引起人成纖維細胞DNA損傷。致畸性試驗顯示:大鼠孕后7~16 d吸入最低中毒劑量為150 ppm(7 h),致顱面部(包括鼻、舌)發育畸形;小鼠腹腔內給藥的最低中毒劑量為125 mg/kg,致眼、耳發育畸形。IARC致癌性評價:G1,確認人類致癌物。人吸入的空氣若含環氧乙烷180 mg/m3時,可產生有害癥狀;人體暴露于環氧乙烷濃度450 mg/ m3的空氣60分鐘則會引起嚴重中毒。因而規定:工作場所空氣環氧乙烷最高容許濃度為5 mg/m3。
環氧乙烷具有遺傳毒性,長期攝入可能致癌。歐盟明令禁止以環氧乙烷作為植保劑,但在某些農作物上可以作為農藥使用。在某些國家或地區,使用環氧乙烷取代高溫滅菌處理,用作熏蒸劑處理中草藥、香料或籽類產品,以控制害蟲;一些香料廠家使用環氧乙烷控制沙門氏菌和大腸桿菌等微生物污染,降低菌落總數和致病菌數量。為了控制食品中的環氧乙烷殘留,加拿大衛生部有害生物管理局于2019年末對農業原料商品或加工商品設定了環氧乙烷最大殘留量限值(MRL)為1毫克/千克,菜干及芝麻籽為7毫克/千克。
印度產芝麻原料的環氧乙烷高殘留曾經在歐洲形成丑聞。2020年9月,比利時最早發出預警,導致部分相關食品(包括面包和貝果)從多家超市下架。至2020年10月,印度芝麻原料環氧乙烷丑聞涉及約20個國家,其中包括奧地利、芬蘭、法國、德國、愛爾蘭、意大利、盧森堡、荷蘭、挪威、波蘭、斯洛伐克、西班牙、瑞典等。印度一些批次的芝麻中的環氧乙烷含量有時比歐盟MRL(即0.05 mg/kg)高出1000多倍,最高甚至達到3700多倍。隨后,用印度等國家進口芝麻制成的產品已被召回。競爭、消費者事務和欺詐控制總局(DGCCRF)指出,這些芝麻,不管是傳統的還是有機的,都被環氧乙烷污染,并為公眾提供了一千多種相關產品的參考資料。
繼芝麻之后,環氧乙烷污染丑聞延伸到其他食品上,包括茶葉、大米、堅果、干菜等食物。尤其是香料,在很多加工菜品中普遍使用,以致污染了許多熟食,如海鮮飯、番茄醬、蕎麥餅、即食肉湯塊等。在法國,DGCCRF對環氧乙烷污染采取零容忍態度,對100%的批次進行控制,必須引起相關出口企業的關注。
為了控制茶葉中環氧乙烷殘留,首先不要在茶園中使用環氧乙烷作為殺菌劑;也不宜用其對茶葉加工場地及茶葉加工設備、貯藏設施進行消毒。