Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Медико-биологические требования и санитарные нормы качества растительного сырья и пищевых продуктов. Учебное пособие
.pdf
71
Соли других кислот этих металлов практически нерастворимы в
воде. Однако предположительно известны пути проникновения
этих металлов в состав пива.
Присутствие солей ртути связывают с применением пестицидов; мышьяка – следствие протравливания зерна и травли грызунов при хранении зерна; присутствие соединений свинца – последствие урбанизации и выбросов этилированного бензина на
поля выращивания ячменя. То есть обнаружение в пиве повышенных концентраций указанных соединений свидетельствует не
о качестве пива как напитка, а о деятельности служб санитарного
надзора на этапах до процесса пивоварения и недостаточном
уровне контроля при приемке пивоваренного ячменя и производстве солода. При этом наиболее реальным индикаторным веществом, в максимальной степени токсичным, но связанным с биологией солода, авторы считают кадмий [35].
Сырьем для производства подсолнечного масла служат
семена подсолнечника. Подсолнечник способен активно накапливать кадмий, "вытаскивая" этот тяжелый металл из почвы. Высокое содержание кадмия характерно для глинистых и песчаных
земель. Кроме того, он попадает в почву как техногенный загрязнитель благодаря выбросам металлургических предприятий,
ТЭЦ, с сельскохозяйственными удобрениями: фосфатами и нитратами. Ведь внесение именно фосфатных удобрений и повышает
урожайность подсолнечника [45].
В ходе переработки семян подсолнечника на стадии нейтрализации происходит удаление солей тяжелых металлов.
3.2. Радионуклиды
Спектр электромагнитных излучений включает в себя
ионизирующее и неионизирующее излучение.
К ионизирующему излучению относятся короткие электромагнитные волны (рентгеновские лучи, γ-лучи, космические лучи). Эти лучи обладают достаточной энергией, чтобы высвободить электрон из атома, частью которого он был. В результате
72
образуются ионы, которые и воздействуют на живые клетки, вызывая изменения в организме в целом.
Все ионизирующие излучения по характеру взаимодействия с веществом делят на 2 группы:
1. Излучения, состоящие из заряженных частиц – α-, β-
частиц, пучков электронов, протонов, тяжелых ионов. Такие излучения вызывают ионизацию вещества непосредственно при
столкновениях с атомами и молекулами, поэтому их называют
непосредственно ионизирующими излучениями.
2. Излучения, не имеющие электрических зарядов, – ней-
тронное, рентгеновское, γ-излучения. Они передают свою энергию в веществе сначала электронам и положительно заряженным
ядрам атома, сталкиваясь с ними, а затем уже электроны и ядра
атомов производят ионизацию атомов и молекул. Поэтому излучения этой группы называются косвенно ионизирующими излуче-
ниями.
Природными источниками ионизирующего излучения являются:
- космос (15, 1 % от общего вклада в излучение);
- Земля (грунт, вода, строительные материалы), 68,8 % от
всего излучения;
- радиоактивные элементы, содержащиеся в тканях тела
человека (изотопы калий40К, углерод14С и др.), 15,1 % от общего
излучения;
- другие источники – 1,0 % от общего излучения.
Неионизирующее излучение – это более длинные волны,
от ближнего ультрафиолета до радиоволн, микроволн и т. д. Потенциальная опасность неионизирующего излучения состоит в
том, что оно усиливает тепловое движение молекул в живой ткани, а также способно "гасить" собственные колебания в тканях и
органах. Например, частота, на которой работает человеческое
сердце, находится в диапазоне 700-800 Гц. Увеличение частоты
колебаний до 1200 Гц приводит к развитию заболевания стенокардии.
Неионизирующее излучение характерно для радаров, мобильных телефонов, многих видов бытовой техники (микроволновые печи, телевизоры, радио, компьютеры).
73
Радиоактивность – это свойство атомов химических веществ самопроизвольно превращаться в другие, испуская при
этом или элементарные частицы, или фотоны. Образующиеся при
этом разновидности атомов с иным массовым числом и другим
атомным номером называют нуклидами.
Вещества, имеющие в своем составе радионуклиды, называют радиоактивными. Различают естественную и искусствен-
ную радиоактивность. Естественной радиоактивностью обладают
некоторые природные вещества, например, уран, торий. Искусственная радиация возникает в результате ядерных реакций.
Физическая величина, характеризующая число радиоактивных распадов в единицу времени, называется активностью нук-
лида.
Изотопы – это атомы одного и того же элемента, имеющие
разные массовые числа.
Вещества обладают радиоактивностью только до тех пор,
пока в них происходят ядерные превращения. По истечении определенного времени они становятся нерадиоактивными, превращаясь в стабильные изотопы.
Продолжительность жизни радионуклида характеризуют
периодом полураспада – временем, в течение которого радиоактивность вещества в среднем уменьшается вдвое. Так, для радиоактивного йода
– 8,05 сут. Для изотопов цезия:
137
Cs – 30 лет. Период полураспада радиоактивного олова90Sn –
133
I период полураспада составляет 20,8 ч; для
144
Cs – 284 сут;
134
Cs – 2,1 года,
131
28 лет, плутония Pu с атомной массой 239 – 20 000 лет.
Принято считать, что вещество становится нерадиоактивным по истечении 10 периодов полураспада.
Единица радиоактивности – 1 Бк (Беккерель), равный
одному ядерному превращению (или распаду) в секунду.
Для определения количества (концентрации) радиоактивного вещества в единице массы или объема применяют следующие размерности (в зависимости от объекта): Бк/кг; Бк/дм3;
Бк/м2; Бк/м3.
Летальная доза (ЛД) радиации – это доза, определяющая
процент смертности после радиоактивного облучения. Например,
ЛД50 – это доза, после облучения которой погибают 50 % облу-
I
74
ченных. Запись
30
ЛД обозначает, что 50 % облученных погибнут
50
в течение 30 сут.
Нуклиды – это разновидности атомов с определенным
массовым числом и атомным номером. Например, для нуклида
стронция Sr
90
: 90 – массовое число, 38 – его атомный номер.
38
Существуют естественные и искусственные радионуклиды.
Естественные радионуклиды – это так называемые космогенные радионуклиды, к ним относятся водород3Н, бериллий7Ве,
углерод14С, натрий22Na,24Na и радионуклиды, присутствующие в
объектах окружающей среды с момента образования Земли (включая дочерние продукты их распада). Основным источником облучения человека и загрязнения пищевых продуктов являются калий
40
К, уран
238
U, торий
232
Th – радионуклиды земного
происхождения.
Естественный радиационный фон постоянно меняется
вследствие непрекращающейся деятельности человека, разработки и внедрения технологий переработки природных продуктов,
содержащих радионуклиды.
Искусственные радионуклиды попадают в окружающую
среду из различных источников. Ими могут быть:
- испытание ядерного оружия;
- добыча и переработка урановых и ториевых руд;
- получение уранового топлива;
- работа ядерных реакторов;
- переработка ядерного топлива с целью извлечения радио-
нуклидов для нужд народного хозяйства;
- хранение и захоронение радиоактивных отходов.
По данным научного комитета ООН по действию атомной
радиации, основную дозу внутреннего облучения населения составляют 9 радионуклидов: цезий-137 (
углерод-14 (14С); рутений-106 (
3, или тритий (3Н); йод-131 (
природными радиоактивными элементами являются калий40К,
радий
226
Rd, свинец
210
Pb, полоний
106
131
137
Cs); стронций-90 (90Sr);
Ru); церий-144 (
144
Ce); водород-
I); цирконий (95Zr). Основными
210
Ро, уран U и торий Th.
75
Различают внешнее и внутреннее (за счет радионуклидов,
попадающих внутрь организма с водой, воздухом и продуктами
питания) воздействие радиации.
Загрязнение продуктов питания радионуклидами бывает
поверхностным и структурным. При поверхностном (воздушном)
загрязнении радиоактивные вещества оседают на поверхности
продуктов из воздуха (особенно на ворсистой поверхности, в
складках листьев, соцветиях). Поверхностное загрязнение легко
удаляется при мойке загрязненных частей, хотя частично проникает внутрь.
Структурное загрязнение обуславливается физикохимическими свойствами радиоактивных веществ, составом почвы, физиологическими особенностями растений.
По степени накопления радионуклидов растения располагаются в следующем порядке (в порядке убывания): табак (листья) – свекла (корнеплоды) – картофель (клубни) – пшеница
(зерно) – естественная травяная растительность (листья и стебли).
Быстрее всего из почвы в растения поступают радиоактивные стронций90Sr; стронций89Sr; йод
131
I; барий
140
Ba; цезий
137
Cs.
В зависимости от природы радионуклида и химического
строения процент всасывания его в пищеварительном тракте колеблется от нескольких сотых (цирконий, редкоземельные металлы) до нескольких единиц (висмут, барий, полоний), десятков
(железо, кобальт, олово) и сотен (натрий, калий).
Люди, живущие в радиоактивно загрязненных местностях,
могут подвергаться внешнему и внутреннему облучению. Последнее связано прежде всего с аккумуляцией радионуклидов
в продуктах растительного и животного происхождения, откуда
они вместе с пищей через желудочно-кишечный тракт попадают
в организм человека. При вдыхании радионуклидов определенное
их количество задерживается в верхних дыхательных путях и
также может попасть в желудочно-кишечный тракт.
Попадая в организм человека, радиоактивные вещества
распределяются в органах, тканях и в неодинаковой степени выводятся из организма.
76
Отрицательные последствия попадания радионуклидов
(
)
Н
и Cs
в организм сказываются на здоровье нескольких поколений представителей животного и растительного мира. Увеличивается вероятность заболевания раком, снижается продолжительность
жизни, ослабляется иммунная система, увеличивается частота
наследственных болезней и пороков развития.
Известно, что природный стронций (Sr2+) при его избыточном поступлении в организм из природных сред "выбивает" и
замещает кальций и магний из кристаллической решетки костей,
делая их рахитически мягкими [35].
В пищевых продуктах контролируются гигиенические нормативы содержания радионуклидов. Радиационная безопасность
пищевых продуктов по цезию-137 и стронцию-90 определяется
их допустимыми уровнями удельной активности радионуклидов,
установленными СанПиН 2.3.2.1078–01 и ТР ТС 021/2011. Требования к содержанию радионуклидов в некоторых пищевых продуктах в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078–01 приведены
в табл. 3 в главе 1, а в соответствии с ТР ТС 021/2011 –
в табл. 10.
Для определения соответствия пищевых продуктов критериям радиационной безопасности используют показатель соответствия В, значение которого рассчитывается по результатам
измерения удельной активности цезия-137 и стронция-90 в пробе
продукта по формуле
А
В
где А – измеренное значение удельной активности
в пищевом продукте, Бк/кг; Н – допустимый уровень удельной
активности CsSr
Радиационная безопасность пищевых продуктов, загрязненных другими радионуклидами, определяется санитарными
правилами по нормам радиационной безопасности.
13790
и в том же продукте, Бк/кг.
13790
+=
,CsSr
90 137
Sr
77
Таблица 10
Допустимые уровни радионуклидов цезия-137 и стронция-90
в соответствии с приложением 4 ТР ТС 021/2011
"О безопасности пищевой продукции"
Группы продуктов питания
Масло, паста масляная из коровьего молока, молочный жир
Сливочно-растительный спред, сливочнорастительная топленая смесь
Хлеб и хлебобулочные изделия 40 20
Мука, крупы, хлопья, пищевые злаки,
макаронные изделия
Дикорастущие ягоды и консервирован-
ные продукты из них
Грибы свежие 500 Грибы сушеные 2500 Масла растительные 40 80
Масла (жиры) переэтерифицированные
рафинированные дезодорированные; масла (жиры) гидрогенизированные рафинированные дезодорированные; маргарины;
жиры специального назначения, в том
числе жиры кулинарные, кондитерские,
хлебопекарные; заменители молочного
жира; эквиваленты масла какао
Примечания: <**> Допустимый уровень в сухом продукте
Удельная активность, Бк/кг (л)
цезия-137 стронция-90
200
(для молочного
жира 100)
100 100
60 -
160 (800 <**>) -
60 80
60
(для молочно-
го жира 80)
Технологические способы снижения содержания радионуклидов в пищевой продукции. Значительное снижение радионуклидов
в пищевых продуктах достигается, прежде всего, первичной обработкой. За счет тщательного мытья, очистки, отделения малоценных
частей можно удалить от 20 до 60 % радионуклидов. Перед мытьем
некоторых овощей (капуста, лук репчатый, салат) целесообразно
удалять верхние наиболее загрязненные листья. Картофель и дру-
78
гие корнеплоды обязательно моют дважды: перед очисткой от
кожуры и после.
Наиболее предпочтительный вид кулинарной обработки –
это варка, так как значительное количество радионуклидов переходит в отвар. Рекомендуется сливать отвар через первые 10 мин
после начала кипения и заменять его свежей порцией воды.
Мясо перед приготовлением рекомендуется замочить в течение 2 ч в холодной воде, слить воду, залить свежей и варить в
течение 10 мин, затем воду снова слить и залить новой.
На выведение радионуклидов из продукта в бульон влияет
солевой состав и реакция воды. Так, выход Sr90 в бульон из кос-
ти составляет (в процентах от активности сырого продукта): при
варке в дистиллированной воде – 0,02; в водопроводной – 0,06; в
водопроводной с лактатом кальция – 0,1 8 [15].
При переработке молока целесообразно вырабатывать из
него жировые и белковые концентраты (сливки, масло, творог,
сыр). После переработки молока в сливки в них остается не более
9 % цезия и 5 % стронция, в твороге – 21 % цезия и около 27 %
стронция, в сырах – 10 % цезия и до 45 % стронция. В сливочном
масле содержится всего около 2 % цезия от его содержания в цельном молоке.
Важный фактор предотвращения накопления радионуклидов в организме людей на территориях, загрязненных аварийными выбросами, – это употребление определенных пищевых
продуктов и их отдельных компонентов, обладающих защитным
действием и способствующих ускорению выведения из организма радиоактивных металлов. Особенно это касается защиты
организма от долгоживущих радионуклидов (например, стронций-90), которые способны мигрировать по пищевым цепям, накапливаться в тканях и органах, подвергать хроническому облучению костный мозг и костную ткань, повышая риск развития
злокачественных образований. Установлено, что обогащение рациона питания рыбной массой, ламинарией, костной мукой,
кальцием, фтором способствует уменьшению риска возникновения онкозаболеваний. Большой интерес в этом вопросе представляют неусвояемые углеводы, которые применяют для обогаще-
79
ния пищевых продуктов лечебно-профилактического назначения.
Немаловажное значение в профилактике радиоактивного воздействия имеют β-каротин и пищевые продукты с высоким содержанием этого провитамина.
Щавелевая кислота при взаимодействии с металлами образует трудновсасываемые в кровь соединения и тем самым блокирует накопление в организме радионуклидов. Наиболее богаты
этой кислотой щавель и шпинат. Содержится она в картофеле,
свекле, помидорах, других овощах. Целесообразно вводить в организм цитрат калия, глюконат кальция, а для профилактики –
соли кальция и фосфора, которых много в молоке и молочных
продуктах, рыбных продуктах.
Наряду с этим нужно широко использовать витамины В1, Д,
РР, фолиевую и аскорбиновую кислоты.
Большую ценность представляют пектины, содержащиеся в
продуктах растительного происхождения. Наличие в них свободных кислотных групп обусловливает их свойство связывать в
кишечнике ионы металлов. При этом образуются стойкие соединения, которые не всасываются в кровь и выводятся из организма. Пектины можно использовать в профилактическом питании
для защиты от воздействия любых токсичных металлов: свинца,
ртути, кадмия и др.
В настоящее время в связи с загрязнением окружающей
среды и ростом экологически обусловленных заболеваний особую актуальность приобретает обеспечение безопасности продуктов питания, проведение профилактических мероприятий,
создание лекарственных средств антитоксического действия. Интерес представляет поиск природных детоксикантов и радиопротекторов, которые не вызывают многочисленные побочные действия по сравнению с химическими препаратами. К природному
эффективному средству детоксикации относятся пектиновые вещества.
Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым
добавкам рекомендует пектин как безопасную добавку без ограничения приемлемой дозы ежедневного потребления. Пектины
способны проявлять лечебные и профилактические свойства при
80
ряде заболеваний, не уступая по эффективности некоторым лекарственным препаратам. В медицине пектин используется при
лечении желудочно-кишечного тракта, для профилактики сахарного диабета, онкозаболеваний, способствует снижению кровяного давления, выведению из организма холестерина, нормализации
обменных процессов, улучшает периферическое кровообращение, перистальтику кишечника, рекомендуется для диетического
питания. Пектин обладает способностью очищать организм от
вредных веществ, не нарушая при этом бактериологический баланс организма. Благодаря способности пектиновых веществ не
расщепляться под действием ферментов желудка, а также взаимодействовать с ионами различных металлов, они используются
как профилактическое средство при интоксикации организма тяжелыми металлами.
На современном этапе развития пищевой промышленности
увеличения ассортимента функциональных продуктов питания
объёмы импорта пектина составляют в среднем 4,5 тыс. т. Однако, по оценке специалистов и с учётом расширения областей
применения пектина, потребность в нём различных отраслей
промышленности составляет около 10 тыс. т. Несмотря на то что
потребность в пектине значительно превышает объемы его закупок за рубежом, в России на сегодняшний день его производство
отсутствует. Учитывая большую значимость пектина для пищевой, фармацевтической и медицинской промышленностей, с целью снижения зависимости экономики России от импортных поставок и внедрения инновационных технологий проблема производства пектина приобретает чрезвычайную актуальность. В связи с этим разработка и внедрение безотходных экологически
безопасных технологий пектина из отходов растительного сырья
для получения новых функциональных продуктов защитного,
оздоровительного, лечебно-профилактического назначения позволит, наряду с утилизацией отходов, способствовать повышению качества жизни населения.
Суточная доза пектина для взрослых, не подвергающихся
постоянному воздействию радионуклидов, составляет 3 – 4 г; детей – 1-2 г. Готовые плодоовощные консервы, обогащенные пектином, фруктовые пюре, кисели, сиропы, мармелад, желе, реко-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]