淡水产品其他保鲜

辐照杀菌是采用放射性同位素（⁶⁰Co或¹³⁷Cs）发出的γ射线，或电子加速器产生的电子束（能量不大于10兆电子伏特），或X射线（能量不大于5兆电子伏特）对食品进行辐照，杀灭病原微生物及其他腐败细菌或抑制某些食品中的生物活性和生理过程，从而达到保藏或保鲜的目的。

该技术主要优点：①辐照杀菌是一种物理方法，是一种冷灭菌法，处理过程中产生的热量极少，可以忽略不计，能最大限度保存原料的品质特性。②放射线的穿透力强，可以均匀、连续、大批量处理食品，与其他方法相比，辐照过程可更精确地控制。可对已包装好或堆放的原料进行杀菌处理，方法方便快捷。③它是在产品完成最终包装后进行的，没有再污染的可能，卫生安全性高，产品纯净，处理后的食品无添加剂等化学成分加入。不存在化学毒物残留和环境污染问题。④能源消耗低，经济效益高。

（1）辐照杀菌机理。辐照对微生物活细胞的影响有直接影响和间接影响两种，前者是活细胞中的生物分子直接受到放射性粒子轰击而吸收辐射能量并导致机体损伤的作用过程，其中DNA分子影响最大，DNA受射线照射后，构成DNA分子的碱基发生分解或氢键断裂的现象，而且糖和磷酸的结合部即主链断裂，进而使酶遭到破坏，或使细胞内的胶体物质状态发生变化。间接影响是指电离辐射与机体中的水分子作用，产生氢原子、羟自由基、水合电子等活性粒子，这些活性粒子再与生物分子如蛋白质、核酸、酶等作用，导致生物体的功能、代谢与结构发生变化而遭受损伤。

（2）辐照效果的影响因素。

1）辐照剂量。剂量的大小直接影响辐照的作用，剂量大，杀菌效果好。但剂量过大，则必须考虑辐照对蛋白质分子结构、脂肪、糖类和维生素等的影响。值得注意的是，动物性食品的变质还与自身组织酶的含量有密切的关系，即使70千戈瑞的辐照剂量，也只能使25%～50%的组织酶灭活。由于辐照保鲜技术是一种冷处理技术，不产生高温，因此，为保证辐照效果，对某些动物性食品在辐照前应先进行加热处理，以灭活组织酶。为了保证产品质量，通常应根据食品种类及处理指标将剂量限制在一个合适范围内。

2）微生物和酶因素。微生物种类不同，其对辐照的耐受能力不尽相同。一般认为，生活史越简单的微生物，其对辐照的耐受作用越强，反之，生活史越复杂的微生物，其对辐照越敏感。如病毒对辐照的耐受力远强于细菌的芽孢，芽孢对辐照的耐受力又强于生长期细菌，而生长期细菌对辐照的耐受力又强于霉菌。同一株微生物，在不同的生长期，其对辐照的敏感性有时也相差很远，如延迟期细菌比对数生长期细菌对辐照的耐受力要强。表2-3为射线辐射杀死各种微生物所用的最低剂量。

表2-3 γ射线辐射杀死各种微生物所用的最低剂量

酶的耐辐射性：在食品中发现的酶，一般比微生物更能耐受电离辐射。凡求稳定贮藏而要把酶破坏的食品只靠辐射处理是不适宜的。酶容易被热和某些化合物所钝化，74℃左右的温度维持几分钟即相当有效。将破坏微生物的辐射与热处理综合进行，非常有效。

3）食品基质。微生物所处的基质条件不同可影响微生物对辐照的抵抗力。在食品体系中含有大量的巯基、氨基酸、磷脂类等保护微生物的物质，辐照产生的一级、二级辐照产物会首先与这些有机物发生反应，生成对微生物无抑制作用的终产物，故最终减弱了辐照对微生物的杀灭作用。

4）包装的气体状态。包装条件不同，也会影响辐照对微生物的杀灭作用。当辐照与适当的包装条件联合使用时，可以大大地延长食品的保存期。目前常用的食品包装有普通包装、真空包装和调节气体包装，这三种包装对辐照杀灭微生物的影响各异。有氧存在的条件下（如普通包装），射线对微生物的杀灭作用较无氧存在（如真空包装）的条件下强，但是氧的存在又有利于需氧型微生物的复苏繁殖，而且有氧存在的条件下，辐照剂量超过1千戈瑞时，食品就可能出现轻微的辐照臭。而在真空包装条件下，虽然杀灭相同量的微生物需要的射线剂量大，但由于缺氧，需氧型微生物一旦被杀伤后很难再恢复繁殖，而且真空包装条件下即使辐照剂量达到2.5千戈瑞，食品也不会出现辐照味，因此真空包装与辐照相结合是一种较为有效而理想的保存食品的手段。另外有报道，细菌在N₂中比在空气和CO₂两种气体中对辐照有较强的抗力。

5）温度。低温下的辐射可以阻止或减缓辐射分解，有效防止辐照异味及口味变化，减少营养成分的损失，提高辐照食品的品质。虽然辐照温度对辐照杀灭微生物作用的影响依菌种而异，但在一定的温度范围内，随温度的增加，微生物对辐照的敏感性增强。此外，冰点以下由辐照产生的一级、二级辐射产物的移动严重受限，因此导致辐射对微生物杀灭作用的减弱。

（3）辐照对淡水产品品质的影响。

1）辐照对淡水产品营养成分的影响。①辐照对蛋白质和氨基酸的影响：蛋白质分子经辐照后会导致蛋白质变性，同时辐照也会使有些蛋白质中的部分氨基酸可能发生脱氨基作用、脱羧基作用以及氧化作用，部分蛋白质还会发生交联或裂解作用。②辐照对脂类的影响：脂肪或脂肪酸被辐照时，饱和脂肪一般是稳定的，不饱和脂肪则易氧化，出现脱羧、氢化、脱氨等作用。在有氧存在时，由于会发生自动氧化，饱和脂肪也会被氧化。水产品中含有的脂质不饱和程度较高，所以在辐射时易产生氧化。③辐照对碳水化合物的影响：碳水化合物分子经辐照后相对比较稳定，只在大剂量辐照后才引起氧化和分解，如多糖类会放出H₂、CO、CO₂等气体，而且变得易于水解，黏度下降，熔点和旋光度下降。一般情况下，糖对辐照是很稳定的，只要采用杀菌剂量照射，对糖的消化率和营养价值几乎没有影响。使用20～50千戈瑞内的剂量不会使糖类的食品质量发生变化，其营养价值并不因射线照射而改变。

2）辐照对淡水产品维生素的影响。维生素分子对辐射较为敏感，脂溶性维生素中以维生素E、维生素K最为敏感，水溶性中以维生素C、维生素B的敏感性最强，只有维生素B₁对辐照不敏感，维生素D对辐照也相当稳定，用约10千戈瑞辐照鱼油时，没有发现维生素D被破坏。维生素与食品中的其他成分复合存在将会降低对辐射的敏感程度。

3）辐照处理对淡水产品感官品质的影响。低剂量的辐照可以保证淡水产品色泽、气味、滋味无明显影响，而在高剂量下，辐照处理会不同程度地降低各种产品的滋味，且辐照剂量越大，降低的程度越大。因为辐照会发生一定的生物化学反应，可使脂肪氧化，大分子物质分解或聚合等，必然会改变产品的滋味。同时在高剂量下辐照，常会产生辐照异味。为了降低辐照对产品感官品质的影响，一般采用低温辐照，也可将辐照和冷藏相结合。

4）辐照处理对淡水产品挥发性盐基氮的影响。挥发性盐基氮含量的高低是判断水产品新鲜程度的重要指标。对新鲜鲤鱼和出口冷冻生虾仁的辐照保鲜研究表明，辐照能使挥发性盐基氮的含量降低，而且随着辐照剂量的增加挥发性盐基氮的含量也降低。同时辐射也能有效地控制鲤鱼和冷冻生虾仁在储藏过程中挥发性盐基氮的增加，辐照后的样品在储藏过程中挥发性盐基氮的增加量大大低于对照。

5）辐照处理对水产品农药残留的影响。辐照在提高水产品卫生品质的同时，还会引发诸如氯霉素降解等附加效应。采用⁶⁰Co γ射线辐照可使河虾中的氯霉素残留显著降低，而且随着辐照剂量的增加，氯霉素的降解比率明显提高，采用4千戈瑞的辐照剂量可使氯霉素含量较高的河虾中的氯霉素残留量减少50%。

（4）淡水产品辐照保鲜实例。根据国内外学者的研究结果和国外辐照冷冻水产品的卫生标准和工艺规范中的规定，可归纳出当辐照前产品菌落总数低于5×10⁶cfu/克时，用4～7千戈瑞辐照处理冷冻水产品，能够保证辐照后产品的菌落总数低于5×10⁴cfu/克，且无致病菌检出。该工艺剂量的确定对冷冻水产品辐照杀菌工艺的编制具有十分重要的意义。

表2-4列举了水产品辐照杀菌保鲜技术在我国的应用情况。

表2-4 几种水产品的辐照效果

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（5）淡水产品辐照的安全性。食品辐照是近几十年发展起来的一种新型杀菌方式，所以人们对辐照杀菌保鲜技术的安全性表示担忧，从1998年开始，国际食品辐照咨询小组根据研究结果，对食品辐照通用标准进行修改，明确提出了“对任何食品的辐照，应在规定的剂量范围内进行，其最低剂量应大于达到工艺目的所需要的最低有效剂量，最大剂量应低于综合考虑食品的卫生安全、结构完整性、功能特性和食用品质所确定的最高耐受剂量”。因此辐照食品是卫生安全的。但应特别注意，在有机淡水产品加工和贮藏过程中，禁止采用辐照技术和设备。绿色食品则没有此规定。

化学保鲜就是在淡水产品中加入对人体无害的化学物质来延长淡水产品保鲜时间、保持品质的一种保鲜方法。如盐腌、糖渍、酸渍及烟熏等。目前，我国水产加工行业采用的化学保鲜方法是用食品添加剂进行保鲜（防腐剂、杀菌剂、抗氧化剂）、抗生素保鲜、糟醉保鲜、盐藏保鲜、烟熏保鲜等，其中用食品添加剂进行保鲜尤为普遍。从广义上讲，能够抑制或杀灭微生物和内源酶的化学物质都可以称之为防腐剂；杀菌剂就是能够有效地杀灭食品中微生物的化学物质，分为氧化型和还原型两大类；抗氧化剂是防止或延缓食品氧化变质的一类物质，由于使用化学保鲜剂最为令人关注的问题就是卫生安全性，因此，添加到水产品中的化学保鲜剂必须符合食品添加剂法规，并严格按照食品卫生标准规定控制其用量和使用范围，以保证消费者的身体健康。

（1）采用防腐剂保鲜。防腐剂一般分为酸型防腐剂、酯型防腐剂、无机防腐剂和生物防腐剂四类。下面主要介绍几种在水产品中使用的防腐剂。

1）山梨酸及山梨酸钾。属于酸型防腐剂，与苯甲酸及其盐类相比，山梨酸及其盐类的抑菌效果好、毒性小，且对产品风味无不良影响，是目前国际上公认最好的防腐剂。山梨酸和山梨酸钾能有效地抑制霉菌、酵母菌和好氧性细菌的活性，还能防止肉毒杆菌、葡萄球菌、沙门菌等有害微生物的生长和繁殖，但对厌氧性芽孢菌与嗜酸乳杆菌等微生物几乎无效。其抑菌机理为抑制微生物（尤其是霉菌）细胞内脱氢酶系统活性，并与酶系统中的巯基结合，使多种重要的酶系统被破坏，从而达到抑菌和防腐要求。FAO/WHO规定山梨酸及其钾盐的每日允许摄入量为0～25毫克/千克。我国规定在鱼类制品中山梨酸及其钾盐的最大使用限量为0.075克/千克，鱼干制品、即食海蜇中为1.0克/千克。

2）苯甲酸及苯甲酸钠。苯甲酸和苯甲酸钠又称为安息香酸和安息香酸钠，属于酸型防腐剂，其抑菌效果主要取决于它们未解离的酸分子，其效力随pH值而定，酸性越强效果越好，苯甲酸钠抑菌的最适pH值为2.5～4.0，pH值高于5.4时则失去对大多数霉菌和酵母的抑制作用。FAO/WHO规定苯甲酸及其钠盐的每日允许摄入量为0～5毫克/千克。我国规定苯甲酸及苯甲酸钠的最大使用限量为0.2～1.0克/千克。

3）亚硫酸盐和二氧化硫。亚硫酸盐、二氧化硫属于无机防腐剂，它们具有还原性，可以消耗环境中的氧，使好气性微生物缺氧致死，同时还能阻碍微生物生理活动中的酶，从而抑制微生物的生长繁殖，但使用亚硫酸盐后残存的二氧化硫能引起严重的过敏反应，尤其是对哮喘患者。在水产品中使用此类化学保鲜剂的目的更侧重于防止产品的褐变产生。FAO/WHO规定二氧化硫的每日允许摄入量为0～0.7毫克/千克（以二氧化硫计，下同），在速冻生龙虾中限量为100毫克/千克，在速冻熟龙虾中限量为30毫克/千克。

4）稳定性二氧化氯。二氧化氯（ClO₂）是一种黄绿色气体，具有与氯气相似的气味，760毫米汞柱时沸点11℃，比重为3.09克/升。空气中的体积浓度超过10%便有爆炸性，但在水溶液中是十分稳定的。二氧化氯及水溶液受紫外线照射或受热后会渐渐分解。为了克服其不稳定性的缺点，以便运输和贮存，一般将其制成稳定性溶液。二氧化氯可以杀灭细菌、细菌芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等。二氧化氯作为高效消毒剂，其主要的消毒杀菌特性如下：①高效、强力；②快速、持久；③广谱、灭菌；④无毒、无刺激；⑤安全、多功能。

5）乳酸链球菌素。乳酸链球菌素属于生物防腐剂，又称为乳链菌素、尼生素。乳酸链球菌素能有效抑制革兰阳性菌（如肉毒杆菌、金黄色葡萄球菌、溶血链球菌及李斯特菌）的生长繁殖，尤其对产生孢子的革兰阳性菌和枯草芽孢杆菌及嗜热脂肪芽孢杆菌等有很强的抑制作用，但对革兰阴性菌、霉菌和酵母的影响很弱。FAO/WHO规定乳酸链球菌素的每日允许摄入量为每千克33 000国际单位（IU/kg）。

6）鱼精蛋白。鱼精蛋白属于生物防腐剂，由成熟雄鱼鱼白中所含核酸和碱性蛋白在酸性条件下分解后中和而得。在中性和碱性条件下，对耐热芽孢菌、乳酸菌、金黄色葡萄球菌、霉菌和革兰阴性菌都有抑制作用，pH值为7～9时最强，对热稳定，与甘氨酸、醋酸、盐等合用，再配合碱性盐类，可使抑菌作用增强。对鱼糜类制品而言，鱼精蛋白还有增强凝胶弹性的效果。

另外，也有醋酸钠、柠檬酸、甘氨酸等应用于水产品保鲜的报道。

（2）抗氧化剂保鲜。抗氧化剂是防止或延缓淡水产品氧化变质的一类物质。水产品中含有不饱和脂肪酸，在加工和储藏过程中容易发生氧化，不仅降低了产品的营养，使风味和颜色劣变，而且产生有害物质危及人体健康。食品抗氧化剂的种类很多，抗氧化机理也不尽相同，但均与抗氧化剂的还原性有关。

在水产品加工中经常使用的抗氧化剂主要有叔丁基羟基茴香醚（BHA）、二叔丁基羟基甲苯（BHT）、叔丁基对苯二酚（TBHQ）、没食子酸丙酯（PC）、生育酚类、抗坏血酸及其衍生物、茶多酚等。各种抗氧化剂的每日允许摄入量和使用限量见表2-5。

表2-5 允许使用的抗氧化剂有关规定

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需要说明的是，抗氧化剂的使用一般选择在水产品保持新鲜状态和未发生氧化变质前，否则效果显著下降，甚至无效。对各种酚型抗氧化剂而言，柠檬酸、磷酸及其酯类都具有较好的抗氧化增效作用。水产品在保鲜过程中单独使用抗氧化剂的效果并不明显，通常与干制、冷藏等结合使用。

（3）采用涂膜保鲜剂保鲜。为了防止生鲜水产品脱水、氧化、变色、腐败变质等而在其表面进行喷涂或涂抹的物质称为涂膜保鲜剂，其作用机理和防腐剂有所不同。它除了针对微生物的作用外，还针对水产品本身的变化，如酶促反应等。下面介绍几种近年研究成功的涂膜保鲜剂。

1）蜂胶。蜂胶不仅对酵母菌和霉菌具抑制作用，而且可以杀死某些致病菌（特别是革兰阳性菌）和病毒，中和细菌产生的毒素。另外，蜂胶可使被保鲜物表面形成一层极薄的膜，起到了阻氧、阻碍微生物、减少水分蒸发及营养损失的作用，从而延长了水产品的保鲜时间，防止其腐败变质。蜂胶不同于其他食品添加剂的一个重要特征就是其具有多种药理活性，不但对身体无危害，反而具有保健作用。

2）短梗霉多糖。短梗霉多糖是出芽短梗霉合成的一种细胞外水溶性大分子中性多糖。短梗霉多糖溶液很容易在海产品表面形成一层薄膜。研究表明，采用2%短梗霉多糖溶液做被膜剂处理后，能有效地防止鲅鱼、鲳鱼、黄花鱼和扇贝丁等海产品的水分蒸发，抑制挥发性盐基氮的产生和某些营养物质的氧化耗损，保持了海产品的原有风味。该方法不仅简单易行，而且较冰冻保存法节省空间和能耗，具有较大的实用价值。

3）甲壳素。甲壳素又名甲壳质、几丁质，甲壳素经过化学修饰和改性，如水解、烷基化、磺化、硝化、卤化、羧甲基化、酰化、缩合等，可以获得具有特殊性质和特殊用途的甲壳素系列衍生物，其应用更加广泛。壳聚糖和氨基葡萄糖是甲壳素的主要衍生物。在水产品保鲜上，国内曾报道用脱乙酰率70%的壳聚糖和抗坏血酸，按比例0.7%～2.0%混合，保鲜效果较佳。国外有人将无头虾于4～7℃浸渍在不同浓度的壳聚糖溶液中，可保存20天左右，在0.007 5%～0.01%范围时可对几种病原微生物产生很强的抑制作用，但是假单胞菌则需要比0.1%更高的浓度。

另外，莫斯科肉乳工业研究所最近研究出采用甘油喷涂法新技术，用于鲜鱼品的防腐和延长保藏时间，使储藏的鲜鱼保持了原有的风味。这种甘油喷涂法的新技术配方为：甘油1%～20%、羟基酰胺0.15%～0.3%、山梨酸1%～5%、聚乙烯醇0.3%～3%，其余为水。将该防腐剂喷于鱼品表面，即可减缓氧化作用而实现长期保鲜，且对人体无害，也不会影响鱼品的外观。

为了提高涂膜保鲜剂的效果，在保鲜剂使用过程中需要结合其他保鲜方法，如加入防腐剂和抗氧化剂，或在低温下冷藏等。

（1）淡水产品气调保鲜原理。空气的正常组成为氮气78%，氧气21%，二氧化碳0.03%，淡水产品气调保鲜贮藏技术是以不同于常规大气组成（或浓度）的混合气体替换包装食品周围的空气来抑制或减缓微生物生长和营养成分氧化变质。在整个储藏过程中不再调节气体成分和浓度，并选择合适的包装材料和冷链温度，以尽可能延长淡水产品的保质期。

（2）气调保鲜贮藏的优越性。①气调保鲜贮藏库属于高温库的范畴，被保鲜的淡水产品不会结冰，保留食品原有的新鲜度和风味不变。②结合冷藏的气调保鲜贮藏库的保鲜时间比单纯的冷库贮藏时间长。③气调保鲜贮藏库运行温度在0～12℃，比普通低温冷库（运行温度－18～20℃）节能。④气调保鲜贮藏库采用惰性情气体隔离空气，可以增加出库后的货架期。

（3）影响气调保鲜效果的因素。

1）贮藏环境气体的配比。贮藏时提高CO₂的浓度可使好氧菌生长受到抑制。CO₂浓度与液汁流失率有关，CO₂浓度增加10%，鱼肉的渗水率约增加1倍。因此，对于富含水分的水产品而言，应避免使用高含量CO₂。对于低脂性鱼气调包装，其混合气体宜由CO₂、N₂和O₂组成，但对于多脂性鱼类的气调保鲜，混合气体应由CO₂和N₂组成，以避免引起脂肪氧化。

2）原料新鲜程度。原料新鲜程度是影响气调保鲜效果的关键因素，活杀的淡水鱼比存放后的淡水鱼保鲜效果好，如果原料鱼在包装前已超过规定的卫生指标，则效果就大大减弱，只有原料本身的细菌数少才可保证有足够长的贮藏期。

3）贮藏温度。淡水产品贮藏温度越低，CO₂的溶解性越高，淡水产品pH值下降越多，因此，CO₂在低温下的抑菌效果高于常温。故气调贮藏常和冷藏结合使用，效果更好。

4）淡水产品包装材料。淡水产品常用的包装材料是由高分子聚合物构成的塑料单体膜和复合膜，它们对气体和水蒸气都有一定的透气性，其透气率随分子结构、气体种类、气体浓度和温度变化。由于在气调保鲜中CO₂是防止食品变质的主要组分，故选择包装材料时一般以CO₂的透气率来确定。

（4）淡水产品气调保鲜实例。几种淡水产品气调保鲜的气体组成及保鲜效果见表2-6。

（5）气调包装对淡水产品品质的影响。

1）气调包装对淡水产品感官品质的影响。淡水鱼类在储藏过程中不良鱼腥味的产生一方面来源于淡水鱼对生长环境中藻类所产生的鱼腥味物质的富集，另一方面与细菌的代谢作用密切相关，其体表产生的浑浊、污秽的黏状物，是微生物繁殖后形成的菌落。在空气包装条件下这些黏状物主要是由革兰阴性菌、乳酸菌、酵母等所产生，而在气调包装条件下则是由乳酸菌等所产生。采用气调保鲜可以明显改善淡水产及其制品在冷藏过程中的品质变化。

表2-6 几种淡水产品气调保鲜的效果

2）气调包装对水产品微生物数量的影响。随贮存期增加，气调包装能有效抑制需氧菌数、嗜冷性细菌及大肠菌群的生长。

3）气调包装对水产品挥发性盐基氮的影响。高浓度的CO₂和低浓度O₂对挥发性盐基氮有抑制作用。

4）气调包装对水产品肌肉pH值的影响。在鱼类气调储藏的前期，样品的pH值都下降，然后pH值开始逐渐有所上升。由于CO₂在鱼体中的溶解是一个由表面向体内逐步渗透的过程，鱼体表面吸收了更多的CO₂，从而抑制了微生物的生长和某些革兰阴性需氧菌的繁殖，减少了由于腐败而产生的碱性物质。

5）气调包装对淡水产品K值的影响。K值是反映鱼类新鲜度的一项质量指标，采用CO₂气调包装的青鱼块在储藏前三天内与空气包装相比较均有一定的保鲜结果，但在储藏后期，气调包装中过高的CO₂浓度（75%）能引起K值的增加。

6）气调包装对水产加工品（鱼丸）品质的影响。①气调包装对鱼丸感官品质的影响：CO₂气调包装对鱼丸的保鲜效果影响显著，随CO₂浓度的增加，保鲜效果越好。②气调包装对鱼丸细菌总数的影响：CO₂气调包装可明显抑制鱼丸中细菌的生长。③气调包装对鱼丸挥发性盐基氮值的影响：CO₂气调包装能抑制鱼丸挥发性盐基氮值的增加。④气调包装对鱼丸TBA值的影响：CO₂气调包装能抑制鱼丸TBA值的增加。⑤气调包装对鱼丸总酸度和pH值的影响：在储藏前期，各样品的总酸度差异不大，储藏后期，常规包装（空气包装）样品的总酸度显著上升，即开始出现腐败，而气调包装样品无显著变化。不同浓度CO₂气调包装样品的pH值随着储藏时间的延长呈一定的下降趋势，不同包装样品间无明显差异。⑥气调包装对鱼丸微生物种群的影响：在气调储藏过程中，样品中主要微生物的种类和数量发生较大变化。气调包装中以革兰阴性细菌为主，常规包装中以革兰阳性细菌为主。

（6）气调保鲜的安全性问题。在气调保鲜技术（MAP）能延长许多产品的货架期这一观点得到普遍认可的同时，一些权威机构、食品工业组织等对MAP可能带来的安全危害性表示忧虑。