Контроль содержания токсикантов в пищевых продуктах. Методы снижения поступления радионуклидов цезия в сельскохозяйственную продукцию в организм человека Реферат

Безопасность продуктов питания является одной из актуальнейших проблем человечества. Быстрый рост населения, а, следовательно, и потребления им продуктов питания, удручающая экологическая обстановка, внедрение новых технологий производства продуктов питания, широкое применение удобрений, красителей и биодобавок - все это оказывает влияние на качество продукции. На данный момент существуют программы по безопасности и контролю над безопасностью продуктов питания, включающие все стадии производства и хранения.

Основная задача пищевых продуктов – это удовлетворение физиологических потребностей человека, обеспечение его организма необходимыми веществами и достаточным количеством энергии, Продукты питания должны отвечать не только требованиям в части органолептических (внешний вид продукта и его вкус), но и в части микробиологических и физико-химических показателей. Они обязаны соответствовать всем установленным нормам к допустимому в пищевых продуктах содержанию опасных и вредных веществ, а так же микробных компонентов, которые могут представлять опасность здоровью человека.

Обязательным показателем при контроле за качеством пищевых продуктов является содержание в них тяжелых металлов и токсичных элементов – ряда химических элементов, присутствующих в продуктах питания и оказывающих на здоровье человека негативное влияние. В первую очередь это такие элементы, как, например, свинец, ртуть, кадмий, а так же мышьяк. Эти элементы являются высокотоксичными и, при длительном поступлении в организм человека с пищевыми продуктами, способны накапливаться в нём, обусловливая отдаленные негативные последствия – мутагенные, или (для таких элементов, как мышьяк и свинец) канцерогенные.

Количественное определение токсичных элементов связано с рядом трудностей, обусловленных низкими значениями их ПДК, что требует применения высокочувствительных физико-химических методов анализа. Кроме того, сложная органическая матрица, летучесть отдельных элементов, обуславливают особую осторожность в пробоподготовке.

Свинец - один из самых распространенных и опасных токсикантов. Общее содержание свинца в организме человека -120 мг.

Активное накопление свинца отмечается в мясе сельскохозяйственных животных вблизи промышленных центров, крупных магистралей. В организме взрослого человека усваивается в среднем 10 % поступившего свинца, у детей - 30-40 %, 90 % свинца выводится с физиологическими жидкостями, биологический период полувыведения составляет 20 дней, из костей до 20 лет.

Механизм токсического действия свинца определяется по двум основным направлениям: 1) блокада функциональных сульфгидрильных групп белков, что приводит к ингибированию многих жизненно важных ферментов; 2) проникновение свинца в нервные и мышечные клетки, образование лактата свинца путем взаимодействия с молочной кислотой, затем образование фосфата свинца, который создает барьер для проникновения в нервные и мышечные клетки ионов кальция, и как результат - развитие паралича. Таким образом, основными мишенями при воздействии свинца являются кроветворная, нервная, пищевая системы и почки. Отмечено его влияние на половую функцию организма.

Мероприятия по профилактике загрязнения свинцом ПП включают ведомственный и государственный контроль за выбросами, контроль за использованием луженой, глазурованной, керамической пищевой посуды.

Контроль за содержанием свинца осуществляют фотометрическим дитизоновым, атомно-абсорбционным и полярографическим методами.

Кадмий широко используется в различных отраслях промышленности в качестве компонента защитных гальванических покрытий, в производстве пластмасс, полупроводников, в производстве аккумуляторов. Его соли входят в состав некоторых фосфатных удобрений и применяются в ветеринарии как антигельминтные и антисептические препараты.

Определение качественного состава и количественных соотношений радиоактивных элементов и отдельных изотопов по их радиоактивному излучению или по продуктам их ядерных превращений, имеют ряд преимуществ перед другими методами:

1) возможность выполнения на основании различия радиоактивных свойств отдельных изотопов изотопного и элементарного анализа смеси без химического разделения;

2) возможность изучения веществ при сверхмалых их концентрациях;

3) возможность концентрирования радиоактивных изотопов от состояния крайнего разбавления до весовых количеств чистых соединений радиоактивных элементов.

Специфические особенности:

1 – ультрамалые количества радиоизотопов при различных химических операциях (осаждении, экстракции, электролизе, дистилляции и других) часто ведут себя не так, как в случае обычных аналитических концентраций;

2 – отношение концентрации материнского вещества к образующимся продуктам распада обычно равно 1010–1015. Очень низкая концентрация продуктов распада обусловливает легкую потерю этих изотопов.

Радиохимические методы анализа имеют большую чувствительность, но малую специфичность. Высокая чувствительность метода объясняется возможностью регистрировать, например счетчиком Гейгера, элементарные акты радиоактивного распада, а малая его специфичность - тем, что различные радиоактивные элементы дают часто одинаковое излучение.

Различают радиометрические и радиохимические методы анализа. К радиометрическим относятся те виды анализа, в которых качественное и количественное определение проводится только на основании измерения радиоактивности без разложения пробы и других химических операций. В радиохимических методах анализа проводится разложение вещества, его концентрирование, выделение, разделение и другие химические операции, сопровождающиеся измерением радиоактивности.

Так, в радиохимических методах анализа часто требуется значительно более глубокая очистка от посторонних элементов. Например, при экстракционном выделении плутония-239 и определении его по сс-активностя необходимо очень тщательное отделение от америция, а-активность которого намного сильнее. При определении плутония иными способами, например фотометрическим, глубокая очистка от америция в ряде случаев не является обязательной.

Другая группа специалистов подкомитета совершенствует классические радиохимические методы анализа.

В зависимости от способа применения радиоактивного вещества различают следующие радиохимические методы анализа: индикаторный

Радиометрия – регистрация с помощью радиометрических приборов излучений, испускаемых ядрами радионуклидов. Основана на различных эффектах взаимодействия излучения с веществом.

Радиометрические приборы состоят из детекторов, в которых происходит преобразование энергии излучения в электрическую или др. сигнал регистрирующих устройств. По агрегатному состоянию рабочего тела различают газонаполненные, жидкостные, твердотельные детекторы; по типу регистрируемого излучения – детекторы α – частиц, β – частиц, γ – квантов, нейтронов. Важная характеристика детектора – его эффективность, т.е. вероятность регистрации частиц или квантов, попадающих в чувствительный объем детектора.

При регистрации гамма–квантов часто приходится выбирать между эффективностью регистрации и разрешающей способностью детектора по энергии. Так, эффективность регистрации сцинтилляционными детекторами больших размеров с неорганическими сцинтилляторами может приближаться к 100%, но разрешающая способность их сравнительно низка (7–10%). Современные радиометрические приборы позволяют автоматически выполнять измерения сотен радиоактивных препаратов по заданной программе с обработкой результатов измерений с помощью ЭВМ.

Безопасность продуктов питания является одной из актуальнейших проблем человечества. Продукты питания должны отвечать не только требованиям в части органолептических (внешний вид продукта и его вкус), но и в части микробиологических и физико-химических показателей. Они обязаны соответствовать всем установленным нормам к допустимому в пищевых продуктах содержанию опасных и вредных веществ, а так же микробных компонентов, которые могут представлять опасность здоровью человека.

Для анализа пищевых продуктов используется различное количество физико-химических методов анализов: фотометрический, атомно-абсорбционный, полярографический, гамма-спектрометрический и др.

Специальная система обработки почв в зоне радиоактивного загрязнения направлена на снижение накопления радионуклидов в урожае, уменьшение эрозионных процессов, снижение времени воздействия излучения на работающих в поле.

Глубокая вспашка, которая в наибольшей степени снижает поступление радионуклидов в растения (в 5–10 раз), в условиях Беларуси имела ограниченное применение. Глубокая вспашка возможна на вновь осваиваемых землях с мощным гумусовым слоем. Выполняется плантажными, болотными или специальны¬ми одноярусными плугами с предплужниками (ПБН–3–50А, ПНУ–4–40), а также ярусными плугами (ПСН–4–40, ПНЯ–4–42). На минеральных почвах верхний слой (8–10 см) укладывается прослойкой по дну борозды глубиной 27–40 см, а чистый от радионуклидов слой перемещается поверх его без обо¬рота (ПСН–4–40) или с оборотом (ПНУ–4–40, ПНЯ–4–42). По пласту многолетних трав для проведения такой вспашки необходима предварительная разделка дернины, лучше всего фрезерование (ФН–1,8) на глубину слоя загрязнения. Схема такой вспашки может быть использована на вновь осваиваемых землях и на глубоко залежных торфяниках с выполненной на них после аварии неглубокой обработкой, т.е. когда радионуклиды распределены в слое 0–25 см. Но при этом должна быть увеличена до 50–60 см общая глубина вспашки (ПТН–0,9). Специальная глубокая вспашка – мероприятие разовое и последующие обработки проводятся таким образом, чтобы их глубина была меньше глубины расположения заделанного загрязненного слоя.

После проведения глубокой вспашки последующие обработки проводятся таким образом, чтобы их глубина была выше заделанного загрязненного слоя.

Система обработки почвы на загрязненных радионуклидами землях, подверженных водной и ветровой эрозии, дифференцируется по агротехнологическим группам земель в зависимости от степени их эрозионной опасности.

На слабоэродированных землях с величиной смыва почвы до 2 т/га и дефляцией 1–3 т/га в год (I-я группа) в интенсивных зернопропашных и плодосменных севооборотах основная обработка почвы такая же, как и на неэродированных почвах.

На эродированных землях с величиной смыва почвы 2–5 т/га в год (II-я группа) рекомендуется применять комбинированные отвально-безотвальные способы основной обработки, выполняемые контурно. Безотвальные поверхностная, чизельная и плоскорезная обработки проводятся в севооборотах под озимые и яровые зерновые культуры. После стерневого предшественника чизельную обработку следует проводить за два прохода: первая – на глубину 14–15 см, вторая – на глубину пахотного слоя при прорастании семян

Столь жизненно необходима для подкормки птиц, пушных зверей, крупного рогатого скота, лошадей. Недостаток соли приводит к обезвоживанию организма животного, снижает аппетит, что влечет за собой потерю веса, осложняет процесс воспроизводства потомства.

Если добавлять в пищу животных рассыпчатую соль, то большая доза пищи способна привести к осложнениям в организме животного - отложению солей в суставах и заболеванию почек. Поэтому для животноводства выпускается соль-лизунец или брикетированная соль. Она предназначена для минеральной подкормки диких и сельскохозяйственных животных. При использовании на фермах и конезаводах соли-лизунца передозировка у животных соли просто невозможна, так как каждое животное четко знает, сколько ему нужно соли и когда.

Соль-лизунец имеет ряд преимуществ перед рассыпчатой солью. Высокая плотность позволяет выдерживать перепады температуры и осадки. Не менее важно то, что каждое животные сможет само регулировать потребление соли. В дикой природе для животных соль – лакомство. По этой причине в охотничьих хозяйствах соль-лизунец используют для привлечения животных в нужные места. Птицы и животные, особенно растительноядные (растения богаты калием и бедны натрием), очень чувствительны к недостатку минеральных веществ. В случае минерального голода животные способны совершать длительные переходы, а соль-лизунец способна восполнить дефицит микроэлементов в организме животного, повысить иммунитет, стимулировать пищеварение. Не менее важно обеспечить животному постоянный доступ к воде.

Повышенная потребность животных в соли-лизунце особенно ощутима в период размножения, так как натрий отвечает за правильный обмен веществ.

С целью снижения содержания радиоцезия в молоке и мясе для поголовья крупного и мелкого рогатого скота личных подсобных хозяйств применяются комбикорма-концентраты с ферроцианидсодержащими препаратами (с ферроцином KFelFe(CN)J для крупного и мелкого рогатого скота.

Комбикорм с массовой долей ферроцина 0.55-0.65% применяют в объеме:

-0,5 кг ежедневно (утром) в течение лактационного периода дойным коровам;

-0,5 кг ежедневно (утром) в течение 2-3 месяцев на заключительном эта-пе откорма крупного рогатого скота;

-0,15 кг ежедневно (утром) в течение лактационного периода молочным козам;

-0,15 кг ежедневно (утром) в течение 1,5-2 месяцев до убоя мелкого рогатого скота.

Не рекомендуется комбикорм с ферроцином скармливать животным одновременно со средствами, усиливающими перистальтику желудочно-

С продуктами питания в организм человека поступает значительная часть веществ, опасных для его здоровья, особенно этот фактор важен для детского и профилактического питания. В связи с этим остро стоят проблемы, связанные с повышением ответственности за эффективность и объективность контроля качества сырья и пищевых продуктов, призванного гарантировать их безопасность для здоровья детей.

Безопасными для здоровья принято считать продукты, которые не содержат (или содержат в минимальных, допустимых санитарными нормами качества) токсические вещества, не обладают канцерогенными, мутагенными или иными неблагоприятными воздействиями на организм человека.

Безопасность пищевых продуктов и сырья оценивают по количественному или качественному содержанию в них микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности, веществ химической и биологической природы. Опасность для здоровья человека представляет присутствие в пищевых продуктах патогенных микроорганизмов, искусственных и естественных радионуклеидов, солей тяжелых металлов, нитритов, нитратов, нитрозосоединений, пестицидов, а также пищевых добавок-консервантов, красителей и ряда других.

В обеспечении высокого качества продуктов питания важная роль принадлежит работе производственной лаборатории, выполняющей на предприятиях пищевой промышленности функции отдела технического контроля. Успешное выполнение этих функций зависит от квалификации сотрудников, оснащенности лаборатории необходимыми средствами контроля, реактивами, посудой, вспомогательным оборудованием, обеспеченности нормативной документацией и справочными данными.

За последние годы в организации и проведении контроля качества продуктов питания произошли существенные изменения. В промышленность внедрены новые правила приемки и отбора проб, которые основаны на методах статистического приемочного контроля, введены также новые стандарты на методы определения физико-химических показателей пищевых продуктов. Особое место занимают методы определения показателей молочных продуктов для детского питания.

Технологическая и кулинарная обработка продукции растениеводства и животноводства позволяет в значительной степени сократить поступление цезия-137 и стронция-90 в организм человека. Выделяют три категории приемов обработки пищевого сырья:

-очистка поверхности путем мытья, споласкивания;

-избирательное удаление наиболее загрязненных частей продукта, на-пример снятие кожуры, удаление листьев, костей;

-глубокая переработка такими методами, как вымачивание, маринование, варка, изготовление творога и сыра, растительного масла.

Различные способы приготовления пищи могут приводить как к снижению, так и концентрированию радионуклидов в готовых к употреблению