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1、 食品添加剂的安全指数评估模型赖文彪390921241目录目录 .1摘要 .2一问题的提出与分析 .31.1 问题重述 .31.2 问题分析 .3二假设条件 .3三符合说明 .3四模型建立与求解 .44.1 单一食品添加剂的安全指数评估模型 .44.1.1 摄入量 .44.1.2 安全评估，即安全指数的确定 .44.2 多食品添加剂的联合安全指数评估模型 .54.3 模型的应用 .7五模型评价与改进 .85.1 模型的评价 .85.1.1 优点 .85.1.2 缺点 .85.2 模型的改进 .8六参考文献 .92食品添加剂的安全指数评估模型摘要本文探讨的问题是因近年来我国食品安全领域问题频发为
2、背景提出的。食，是人最基本的需求之一，它直接影响人们的生存和健康，关乎公民的根本利利益。因此，寻求到行之有效的评估食品添加剂安全性的方法具有重要意义。从分析现有食品添加剂安全标准“ 食品添加剂卫生使用标准” ，我们提出GB2760三个现有标准存在的问题。从完善和改进现有标准的方向出发，我们进行了建模工作，逐步深入的建立了 3 个模型：单一食品添加剂的安全指数评估模型，多食品添加剂的联合安全指数评估模型，考虑滞留时间的多食品添加剂联合安全指数评估模型。单一食品添加剂模型，类比条件概率，对食品添加剂毒性给出了较好的定义。基于对毒性的定义，拆解分析了机体和食品添加剂的相关特征。从而构造出了要为合理的
3、单一食品添加剂的安全指数评估模型。在单一食品添加剂评估模型的基础上，讨论了现有食品添加剂的漏洞，即多种食品添加剂的相互作用。根据集合论“多除少补”的观点，成功构建了多食品添加剂的联合安全指数评估模型并应用该模型得到了一系列结果。更进一步地，我们还考虑了在人体内的滞留时间对食品添加剂安全评估指数的影响，修正了我们之前得到的两个模型，使得模型更加精准严密。关键字：食品添加剂、条件概率、 “多除少补” 、集合论、交互效应3一. 问题提出与分析1.1 问题重述近年来，我国食品安全领域的问题频发，诸如“三聚氰胺毒奶粉事件” “垃圾皮革明胶毒胶囊事件”等等，这些频发的食品安全恶性事件一方面反映出规范商业道
4、德，制定完善相关法律法规的诉求，另一方面也提出了如何更快更准更好的检测食品安全的需要。影响食品安全的方面很多，其中最为主要的因素之一就是食品添加剂。世界各国对食品添加剂的定义不尽相同，联合国粮农组织（ ）和世界卫生组织（ ）FAO WHO联合食品法规委员会对食品添加剂定义为：食品添加剂是有意识地一般以少量添加于食品，以改善食品的外观、风味和组织结构或贮存性质的非营养物质。制定科学合理的食品添加剂安全标准对防止食品安全领域的重大事故有着重要作用。1.2 问题分析为了定量地确定食品添加剂的安全标准，查阅了相关资料，如我国的“ 食GB2760品添加剂卫生使用标准” ，发现如下问题：1. 食品添加剂使
5、用标准的种类和明目繁多；2. 尽管条目十分详尽，包括类别，使用范围，最大使用量等都有注明，但都只是针对单一食品添加剂制定的标准，并为考虑不同食品添加剂相互作用后可能产生的不良影响；3. 没有考虑食品添加依的作用时间，即：有的食品添加剂在人体内可能代谢时间较长，而有的添加剂的代谢时间较短。这就要求考虑食品添加剂在人体内的积累效果；根据上述发现的问题，决定探讨如下三个问题，试图从这三个方面对食品添加剂的安全标准提出一些有益的改进。问题 1. 针对种类如此繁复的食品添加剂相关参数，如何用模型给出相对简单易读的安全指数进行迅速准确地判断；问题 2. 如何用模型对多种食品添加剂可能出现的不良后果或者说是
6、风险给出估计；问题 3. 如何用模型对食品添加剂的时间风险（因积累而导致食品添加剂含量超过安全值）给出估计二假设条件基本假设1. 受评估人群的个体对食品添加剂不良效果的耐受能力与体重成正比；2. 受评估人群的体重服从正态分布；3. 各种食品添加剂在食品中服从正态分布；4. 各种食品添加剂在人体中的代谢时间服从正态分布；5. 受评估人群的饮食习惯不发生改变。三符号说明符号 说明某一食品添加剂 的摄入量某一食品 的量,某一食品 中所含的食品添加剂 的 浓度4 某人一次所摄入食品种类的总数受评估人群体重的均值某一食品添加剂 的毒性因子某一食品添加剂 的毒性某一食品添加剂 的安全指数(1,2,)多种食
7、品添加剂的联合安全指数,0,0单一食品添加剂影响下的交互系数,0两种食品添加剂影响下的交互系数,三种食品添加剂影响下的交互系数() 单一食品添加剂影响下的安全指数 函数() 两种食品添加剂影响下的安全指数 函数() 三种食品添加剂影响下的安全指数 函数 残差项设食品添加剂 在人体内的滞留时间为()受评估人群的进食平均速率关于时间的函数考虑滞留时间的单一食品添加剂摄入量四模型建立与求解4.1 单一食品添加剂的安全指数评估模型4.1.1 摄入量=1,4.1.2 安全评估，即安全指数的确定(1) 毒性食品添加剂对人体产生的不良效果可以等效的理解为此种食品添加剂的毒性。考虑毒性的定义：指外源化学物质与
8、机体接触或进入体内的易感部位后，能引起损害作用的相对能力，或简称为损伤生物体的能力。从毒性的定义中容易看出，毒性是外源化学物质和机体共同作用的结果，即毒性是一个关系概念。也即，某种物质本身不具有绝对意义的毒性，其所具有的毒性因不同的机体而不同。类似概率论中条件概率的概念，我们可以将毒性描述成在某个机体 的条件下，外A源物质 所具有的“概率” 。根据这一类比分析，我们可以看到毒性是具有乘法原理的，即： 毒性 =外源物质 机体(2) 外源物质5就毒性意义下，外源物质的摄入量作为特征描述外源物质是比较自然的。因为即使是微量就具有很高毒性的化合物如存在于杏仁内的氰化钾，由于量实在是很小，也不会使人中毒。其次，在相同量下，对于某一机体（如人体） ，具有毒性的外源物质存在最大摄入量，即安全摄入量。根据“ 食品添加剂卫生使用标准” ，这一摄入量其实是比GB2760例（每千克食品中最大所含某一添加剂的质量） ，此处我们不妨将其叫做某一食品添加剂的毒性因子。(3) 机体机体是一个比较复杂的概念，涉及年龄，身高，体重，人种，血压，疾病史等等；一般意义上，不可能找到一个有效的特征来刻画机体。然而对于毒性而言，体重是一个较好的用以描述机体的特征，其实这是比较显然的，因为体重大意为着面对同样剂量和毒性的某种毒药时，单位体重的机体分得的毒药要少，更不易被毒死。经验常识是，当我们看国家地理等纪录片
