егорова1

Охарактеризуем более подробно и рассмотрим влияние на организм человека нитрита натрия.

E250 Нитрит натрия (Sodium nitrite, натрий азотистокислый). Химическая формула NaNO₂. Нитрит натрия представляет собой белый или слегка желтоватый кристаллический порошок. Хорошо растворим в воде и гигроскопичен. На воздухе медленно доокисляется до нитрата натрия NaNO₃. Нитрит натрия является сильным восстановителем. В водных растворах с кислой средой разлагается с выделением газообразных продуктов, в том числе опасных газов NO и NO₂. К указанному разложению нитрита натрия может привести смешивание его растворов с кислотами, а также солями, имеющими кислую реакцию.

Используется как улучшитель окраски и консервант в пищевой промышленности в изделиях из мяса и рыбы.

Нитрит натрия является общеядовитым токсичным веществом, в том числе и для млекопитающих (50 процентов крыс погибают при дозе в 180 миллиграмм на килограмм веса). При попадании в организм может наступить отравление, симптомы: слабость, тошнота, головокружение, снижение зрения, посинение кончиков пальцев рук и ног, а также кончика носа. Действует на сосудистую систему, вызывает изменения со стороны крови, центральной нервной системы и печени.

При исследованиях выявлено образование канцерогена N-нитрозамина при реакции нитрита натрия с аминокислотами при их нагреве, что означает потенциальную возможность образования раковых изменений при употреблении продуктов проходивших тепловую обработку в присутствии нитрита натрия.

Последние исследования обнаружили связь между употреблением подобных продуктов и раком кишечника. Также была выявлена связь между частым употреблением мяса с содержанием нитритов и хронической обструктивной болезнью лёгких.

Как пищевая добавка, нитрит натрия E 250 применяется в пищевой промышленности в двух целях, как антиокислитель обеспечивающий изделиям из мяса и рыбы «естественный цвет», и как антибактериальный агент препятствующий росту Clostridium botulinum — возбудителя ботулизма, — тяжелой пищевой интоксикации, вызываемой ботулиническим токсином и характеризуемой поражением нервной системы.

Нитрит натрия используют для придания копчёностям и колбасам характерной розово-красной окраски. Под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами, нитраты восстанавливаются до нитритов.

Допустимый уровень нитрита натрия для колбасных изделий – 0,005мг/кг, для копченых продуктов 0,003 мг/кг.

В Евросоюзе разрешено применение нитрита натрия в качестве добавки к соли в количестве не более 0,6 %. Аналогичными свойствами обладает и нитрит калия — пищевая добавка E 249.

Влияние технологической обработки на содержание нитритов в сырье. Возможность поступления нитритов в организм в количествах, превышающих допустимую суточную дозу, обусловила проведение исследований, направленных на снижение поступления нитритов в организм за счет снижения их уровней в растительных продуктах.

Одним из подходов снижения потребления нитритов с растительными продуктами заключается в использовании в пищу частей растений, которые содержат меньшие количества нитритов. Для выявления зон с меньшим содержанием нитритов изучены закономерности их распределения в частях растений, легко отделяемых традиционными приемами при подготовке продукта к кулинарной обработке. Показано, что удаление частей с более высоким содержанием нитритов: стеблевой, корневой частей, кожуры и других приводит к уменьшению поступления нитритов с этим продуктом на 18%-50%.

Снижения содержания нитритов в продуктах можно достигнуть, применяя различные кулинарные и технологические приемы. Любой вид кулинарной или промышленной обработки, при котором используется вода: бланширование, отваривание, маринование, консервирование приводит к перераспределению нитритов в системе продукт-вода и при концентрациях нитритов в воде более низких, чем в продукте - приводит к снижению нитритов в продукте.

Отваривание относят к одному из самых эффективных способов снижения содержания нитритов в продуктах. В зависимости от условий отваривания: соотношения масс воды и продукта, исходных концентраций нитритов в продукте и воде, вида отвариваемого продукта, степени измельчения, количество нитритов в подвергнутых такой обработке овощах может снизиться на

12,2 - 93,4 %.

Проведены исследования по изучению влияния консервирования в целом и каждый его стадии в отдельности на содержание нитритов в овощах - моркови и свекле. Показано, что механическая или химическая очистка, непродолжительное бланширование или шпарение приводит к незначительному снижению нитритов в овощах (3-17 %). Наиболее существенное снижение содержания нитритов (40-52 %) наблюдали на последней стадии консервирования - стерилизации. В целом, суммарное снижение нитритов в консервированных овощах по сравнению со свежими составило 49-58 %.

Оценивая способы, позволяющие снизить уровни нитритов, основанные на экстрагировании нитритов водой: вымачивание, бланширование, отваривание, консервирование необходимо отметить, что эти способы позволяют существенно снизить содержание нитритов в овощах (до 94 %), однако наряду с этим овощи теряют многие биологически активные соединения: витамины, макро- и микроэлементы, полифенолы и ряд других. Приемы, которые способствуют более полному удалению нитритов из продукта (отваривание измельченных продуктов в большом объеме воды, отваривание очищенных продуктов, многократное бланширование с заменой используемых порций воды) одновременно приводит к усилению перехода в отвар или разрушению ценных компонентов продукта от 17 до 85 %.

Содержание нитритов в пищевых продуктах допускается до 50 мг/кг, солонине из говядины и баранины – до 200 мг/кг. Поскольку при потреблении в повышенном количестве нитраты в пищеварительном тракте частично восстанавливается до нитритов, приведем ПДК нитратов в растительных продуктах в таблице 3.

Таблица 3 - ПДК нитратов в растительных продуктах

Продукт	Содержание, мг/кг
Картофель	250
Капуста белокочанная ранняя	900
Капуста белокочанная поздняя	500
Морковь ранняя	400
Морковь поздняя	250
Томаты	150-300
Огурцы	150-400
Свекла столовая	1400
Лук репчатый	80
Листовые овощи (салат, петрушка, укроп)	2000
Перец сладкий	200
Кабачки	400
Дыни	90
Арбузы	60
Виноград	60
Яблоки, груши	60

26.Радиоактивный фон и проблемы его снижения. Радионуклиды цезия-137 и стронция-90.Контроль содержания радионуклидов в продовольственном сырье и пищевых продуктах. Меры по снижению содержания радионуклидов в продовольственном сырье.

Радиоактивный фон – радиоактивное излучение, присутствующее на Земле от естественных и техногенных источников, в условиях которого постоянно находится человек. Избежать радиоактивного облучения невозможно. Жизнь на Земле возникла и развивается в условиях постоянного облучения. Радиационный фон Земли складывается из следующих компонентов:

• космическое излучение;

• излучение от находящихся в земной коре, воздухе и других объектах внешней среды природных радионуклидов;

• излучение от искусственных (техногенных) радионуклидов.

    Облучение может быть внешним и внутренним. Внешнее облучение обусловлено источниками, расположенными вне тела человека (космическое излучение, наземные источники). Внутреннее облучение осуществляют радионуклиды, находящиеся в теле человека. За счёт космического излучения большинство населения получает дозу 35 мбэр в год (1 мбэр = 10-3 бэр). Такую же дозу (35 мбэр/год) человек получает от внешних земных источников естественного происхождения. Доза внутреннего облучения от естественных источников составляет в среднем 135 мбэр/год (3/4 этой дозы даёт не имеющий вкуса и запаха тяжёлый радиоактивный газ радон и продукты его распада). Таким образом, суммарная доза внешнего и внутреннего облучения человека от естественных источников радиации в среднем равна около 200 мбэр/год.     В результате деятельности человека в непосредственно окружающей его среде появились дополнительные источники радиации, в том числе естественные радионуклиды, извлекаемые в больших количествах из недр Земли вместе с углём, газом, нефтью, минеральными удобрениями, сырьём для строительных материалов. Их представителем является стронций-90 и цезий-137.

Радиоизотопы стронция -90. Наиболее значимый источник загрязнения внешней среды стронцием-90 — испытания ядерного оружия, причем отмечается отчетливо выраженная локальность выпадений (плотность выпадений зависит от физико-географических и климатических особенностей определенных районов). Поступает во внешнюю среду этот радионуклид также с АЭС и заводов по переработке отработанного ядерного топлива (находится в выбросах в легкорастворимой форме). В условиях нормальной эксплуатации АЭС выбросы радиоактивного стронция незначительны.

Радиоизотопы стронция характеризуются большим выходом в реакциях деления урана и плутония и высокой подвижностью в экологических цепях природной среды. Все это должно быть учтено в конструкции атомных реакторов, при определении продолжительности их эксплуатации и системы обращения с радиоактивными отходами.

Пищевые пути (цепи). Основные пищевые цепи миграции радиоактивного стронция: атмосфера — растения — человек; атмосфера — почва — растения — человек; атмосфера — почва — растения — животные — человек; атмосфера — водоемы — питьевая вода — человек; атмосфера — водоемы — гидробионты — рыба — человек; сточные воды — почва — растения — человек; сточные воды — почва — растения — животные — человек; сточные воды — гидробионты — рыба — человек.

Стронций в зеленых растениях, в частности в злаковых (зерно), используется для производства муки, а затем с хлебопродуктами поступает в организм человека. Через сено (корм) он попадает в ткани животных (коров). Поэтому молоко — второй после хлеба путь поступления стронция в организм человека. Наконец, радиоактивный стронций, выпавший на поверхность водоемов или смытый туда поверхностными стоками, легко поглощается одноклеточными водорослями (фитопланктон), по пищевой цепи накапливается рачками и другими мелкими животными (зоопланктон), а затем рыбой.

Концентрация стронция по мере продвижения по пищевой цепи возрастает, в теле некоторых рыб она может быть в десятки тысяч раз выше, чем в воде. Таким образом, рыба, в особенности ее скелет,— другой распространенный пищевой канат поступления стронция в организм человека. Наконец, важным источником радиоактивного стронция являются овощи и плоды.

Почва имеет особое значение как депо радиоактивного стронция (почти весь он находится в подвижной форме). Вначале он скапливается на ее поверхности, а затем медленно перераспределяется по ее профилю. Стронций усваивается твердой фазой почвы значительно слабее, чем радиоактивный цезий. На миграцию радиоактивного стронция в почве влияют: климатические условия, рельеф местности, гидрологический режим, характер растительности, агротехнические мероприятия и вид почвы. Почвы по степени возрастания поглотительной способности радиоактивного стронция, в свою очередь, можно расположить в следующий ряд: чернозем — каштановые — дерново-подзолистые.

В растения радиоактивный стронций может поступать вследствие непосредственного загрязнения наземной их части (в момент выпадения радионуклида и вторичного пылеобразования), поглощения из почвы через корневую систему и орошения водами, его содержащими. Степень задерживания радионуклида на растительном покрове обусловлена особенностями растений, размерами радиоактивных частиц и метеорологическими условиями. Осевший на поверхность растений стронций-90 может ею всасываться. Коэффициент задержки радионуклидов глобальных выпадений дикой и сельскохозяйственной растительностью равен примерно 25 % . Время удаления (дождем, ветром и др.) с травянистых растений 50 % задержанных радионуклидов для зон умеренного климата составляет 1—5 недель. Накопление радиоактивного стронция обратно пропорционально количеству обменного кальция в почве, кроме того, оно зависит от вида и сорта растений. Так, больше всего его накапливается в бобовых, при этом в семенах, плодах и клубнях значительно меньше, чем в листьях и стеблях.

Радиоактивный стронций в основном поступает в организм животных с кормами. Переход радионуклида в продукты животного происхождения зависит от его биологической доступности, видовых и возрастных особенностей животных и их физиологического состояния. У телят, ягнят, козлят и поросят всасывание стронция в несколько раз больше, чем у взрослых животных. Основная часть радиоактивного стронция накапливается в костях, преимущественно в эпифазах (суставах). Таким образом, наибольшее накопление стронция возможно в растущем организме, причем этот радионуклид, осевший в костях, крайне трудно удаляется из организма. По степени его накопления в скелете сельскохозяйственных животных их можно расположить в следующий ряд: крупный рогатый скот — козы — овцы — свиньи — куры. Наибольшее накопление радионуклида отмечается в паренхиматозных органах — печени, почках, легких, минимальное — в мышцах, а особенно — в сапе. По степени отложения радиоактивного стронция в мышцах и паренхиматозных органах сельскохозяйственных животных их также можно составить в ряд: крупный рогатый скот — овцы — куры. У взрослых животных стронций в мягких тканях накапливается в большем количестве, чем у молодых, но у молодых животных он выводится значительно быстрее, чем у взрослых. Увеличение в рационе питания животных кальция ускоряет выведение стронция-90. У лактирующих животных радионуклид в значительных количествах выводится с молоком.

До 96 % радиоактивного стронция содержится в скорлупе яиц, 3,5 — в желтке и 0,5 % — в белке.

Водоемы представляют особую опасность, поскольку в них радиоактивный стронций накапливается. Гидробионтами, в частности рыбами, он усваивается по пищевой цепи и непосредственно из воды. При этом содержание стронция-90 в гидробионтах зависит не только от его концентрации в воде, но и от степени ее минерализации: с ее уменьшением накопление радионуклидов в гидробионтах повышается.

В итоге можно сделать вывод о том, что основным источником поступления радиоактивного стронция в организм человека являются продукты растительного и животного происхождения. Растворимые формы стронция хорошо всасываются в желудочно-кишечном тракте. Особую опасность радионуклид представляет для детей, в организм которых он поступает с молоком и накапливается в больших количествах в костях. С возрастом усвояемость радиоактивного стронция снижается. Высокое содержание в рационе питания кальция препятствует всасыванию радиоактивного стронция, который относится к наиболее опасным высокотоксичным радионуклидам. Большие его дозы вызывают у человека острую лучевую болезнь, длительное воздействие небольших доз приводит к развитию хронической ее формы. Для последней характерно поражение в отдаленные сроки кроветворной системы, развитие болезней крови (лейкозы) и костных опухолей.

 Радиоактивный цезий-137.Среди техногенных радионуклидов особую опасность представляют радиоактивные изотопы цезия, особенно долгоживущий цезий-137 с периодом полураспада 30±0,2 года. Для этого радионуклида характерна высокая подвижность в экологических цепях природной среды и способность накапливаться в ее отдельных звеньях.

Источники загрязнения окружающей среды. Основным источником образования цезия-137 являются испытания ядерного оружия и предприятия ядерной энергетики. В больших количествах радионуклид накапливается в ядерных реакторах в процессе их эксплуатации. В условиях нормальной эксплуатации АЭС радиоактивные выбросы незначительны и зависят от конструкции ядерного реактора, типа систем очистки от радиоактивных веществ и выбрасываемого из станции воздуха, времени эксплуатации реактора и др. Загрязнителями окружающей среды цезием-137 могут также быть заводы по переработке отработавших твэлов. Потенциальные источники поступления цезия-137 в природную среду — сбросы из АЭС радиоактивных веществ в открытые пресноводные водоемы и хранилища радиоактивных отходов. Дозы облучения населения за счет выбросов предприятий топливно-ядерного цикла в условиях их нормальной эксплуатации незначительны и ниже рекомендованных нормативов.

Большая опасность загрязнения окружающей среды радиоактивным цезием возникает при авариях АЭС, когда значительно увеличиваются его выбросы. Дозы облучения при этом резко возрастают и колеблются в зависимости от масштабов аварии и эффективности мероприятий по ее ликвидации. Поступление цезия-137 в большой степени определяет радиационную опасность на протяжении длительного времени. Уровень загрязнения радиоактивным цезием окружающей среды зависит также от физико-географических и климатических особенностей районов, распределения атмосферных осадков и др. Например, в отдельных районах (украинско-белорусское Полесье, субарктические районы) уровни поступления цезия-137 с продуктами животного и растительного происхождения более высокие, чем в других. На Севере этому способствуют особенности роста лишайников (основной корм оленей), благоприятствующие задержке этого радионуклида и аккумуляции его в течение длительного времени.

Пищевые пути (цепи). Как и радиоактивный стронций, цезий-137 отличает высокая подвижность во внешней среде, особенно в первое время после его выпадения, а также по пищевым цепям, которые аналогичны миграции стронция-90. Еще одна возможная пищевая цепь миграции радионуклидов: источник загрязнения — лекарственные растения — лекарственное растительное сырье — лекарственный препарат — человек. Следует признать, что данная пищевая цепь миграции радионуклидов пока еще изучена недостаточно. В этом отношении представляют интерес данные исследования дикорастущего лекарственного растительного сырья в южных районах Калужской области, подвергнувшихся радиоактивному загрязнению. В результате оказалось, что плоды древесных пород на открытых местах обитания фактически не накапливают цезий-137. Наиболее низкие значения загрязнения почв для заготовки произрастающих на них лекарственных растений с безопасным содержанием цезия-137 выделены для многолетних кустарников и полукустарников, выросших на лугах (тимьян ползучий) и в лесу (брусника обыкновенная, багульник болотный).

Выпавший на поверхность почвы радиоактивный цезий мигрирует в горизонтальном и вертикальном направлениях, при этом важное значение приобретает его растворимость. В почве цезий-137 легко переходит в трудноусвояемую форму, образуя плохорастворимые соли.

В растения радиоактивный цезий может поступать в результате непосредственного загрязнения листьев, стеблей, соцветий и плодов, а также усваиваться из почвы через корневую систему. Уровни поверхностного загрязнения растений зависят от их морфологических особенностей, плотности выпадений осадков, физико-химических свойств аэрозолей. По степени концентрирования цезия-137 растения могут быть расположены в следующий ряд: капуста — свекла — картофель — пшеница— естественное разнотравье. Уменьшение загрязненности пастбищной растительности (за счет дождя, ветра, прироста биомассы) происходит за период, равный примерно 14 сут. Более 90 % осевшего радионуклида удаляется в первые 2 мес. Растворимый цезий-137 поглощается корнями растений из почвенного раствора и прочно закрепляется в почве. По степени возрастания перехода цезия-137 в растения можно выстроить следующий ряд почв: дерново-подзолистые — красноземы — лу-гово-карбонатные — черноземы — сероземы. Больший переход радиоактивного цезия наблюдается в регионах с торфянисто-болотными   почвами   (украинско-белорусское Полесье). По степени накопления этого радионуклида в клубнях и зернах растения можно расположить в ряд: ячмень — просо — пшеница — гречиха — фасоль — овес —-чумиза — картофель — бобы. Величина накопления цезия-137 в растениях зависит от их вида, типа почвы и характера агротехнических мероприятий. При этом концентрация радиоактивного цезия в генеративных и вегетативных органах растений примерно одинакова.

Источниками цезия-137 для человека могут быть растительные (хлеб, овощи, фрукты) и животные (мясо, рыба, молоко и т. п.) продукты. Поскольку этот радионуклид имеет некоторые общие свойства с калием, то ткани растительного и животного происхождения накапливают и калий, и радиоактивный цезий. В организм животных цезий-137 в основном поступает с кормом, а выводится радионуклид преимущественно через почки. Основное количество его накапливается в мышцах (свыше 80 %), на втором месте находится скелет (около 10 %). Содержание радионуклида в 1 кг мышц коров, овец, коз, свиней и кур составляет соответственно 4, 8, 20, 26 и 45 % от суточного поступления. Радиоактивный цезий в значительных количествах выводится с молоком у лактирующих животных. При длительном поступлении радионуклида коровам содержание его в молоке достигает 0,8 — 1,2 % в 1 л от ежесуточного поступления, у коз — 10 — 20 %, у овец — 5 — 15 %. Эти различия связаны с физиологическими особенностями животных, характером корма и условиями их содержания.

Куриные яйца также являются источником поступления цезия-37 в организм человека, причем в белке радиоактивного цезия содержится в 2—3 раза больше, чем в желтке, а в скорлупе — 1—2 % от общего количества радионуклида в яйце.

Радиоактивный цезий в больших количествах накапливается в гидробионтах. Рыба усваивает цезий-137 непосредственно из воды и главным образом с кормом. Степень накопления этого радионуклида обусловлена биологическими и физиологическими особенностями каждого вида рыб. Слабая минерализация воды способствует более высокому накоплению цезия-137. В рыбе пресноводных водоемов радиоактивного цезия содержится в десятки — сотни раз больше, чем в морской. В то же время в промысловой рыбе Атлантического океана — в 10—30 раз ниже, чем в рыбе внутренних морей (например, Каспийского). Водные растения в зависимости от накопления цезия-137 могут быть расположены в следующий ряд: водоросли — растения, погруженные в воду,— прибрежно-водные растения — растения, плавающие на поверхности.

Радиоактивный цезий обладает достаточно высокой радиотоксичностью. В организм человека он может поступать через органы дыхания, кожные покровы, раны и ожоговые поверхности. Однако главный путь — с пищей. Радиоактивный цезий, подобно калию, равномерно распределяется в тканях и органах человека (что приводит к относительно равномерному их облучению), однако большая его часть концентрируется в мышечной ткани (80 % и лишь 10 % в костях). Цезий-137 относительно легко удаляется из организма. Выводится он преимущественно с мочой и частично — с калом. Период полувыведения этого радионуклида из организма — 65—100 сут. Скорость его выведения из организма обусловлена индивидуальными различиями людей в скорости обмена веществ и зависит от возраста, пола, характера питания, а также от многочисленных факторов внешней среды. Следует иметь в виду, что цезий-137 в значительных количествах переходит из организма матери через плаценту в плод (а в период вскармливания — с молоком к новорожденным).

Способы уменьшения поступления радионуклидов в организм человека. Многие исследователи отмечают, что терапевтические способы выведения радионуклидов из организма малоэффективны, следовательно, основным способом защиты от них, а соответственно, и от внутреннего облучения, является предотвращение поступления их в организм. В соответствии со схемой путей миграции радионуклидов в окружающей среде и по пищевым цепочкам это можно осуществить на любом этапе их движения к человеку .

По мнению специалистов, наиболее эффективным является предотвращение поступления радионуклидов на этапах почва—растение и растение— животное. Главным источником поступления радиоактивных веществ в организм животных являются корма. Значит, для получения чистой продукции необходимо применять чистые корма.

Учитывая свойства почвы и степень ее загрязнения радионуклидами, путем подбора выращиваемых культур, а также способов использования урожая можно добиться многократного уменьшения радиоактивности продукции растениеводства.

Одним из основных способов уменьшение перехода РН в системе почва—растение является обработка почвы.

Повышение плодородия почвы путем внесения органических и минеральных удобрений приводит к снижению радиоактивных веществ в урожае. Органические удобрения связывают радионуклиды, а калий и кальций минеральных удобрений являются естественными конкурентами цезия и стронция. Известкование способствует уменьшению подвижности кислоторастворимых соединений радионуклидов.

Не последнюю роль играют и биологические особенности растений. Многие растения избирательно накапливают определенные элементы (например, горох и люцерна сильно накапливают стронций), следовательно, необходимо осуществлять подбор растений для конкретных условий загрязнения. Кроме этого необходимо создавать и вводить в культуру сорта растений, меньше накапливающие радионуклиды (сортовые различия в накоплении РН могут достигать 2—3 раз).

Снизить радиоактивность пищевых продуктов можно путем технологической переработки. При переработке зерна в муку основная масса радионуклидов удаляется вместе с оболочками, в которых они накапливают ся сильнее (количество стронция уменьшается при этом в 1,5—3 раза). При переработке молока в сливки в них переходит только 5% стронция, это количество уменьшается еще почти в три раза при дальнейшей переработке сливок в масло. Существенно снижается содержание цезия при переработке молока в сметану (остается 9%), сыр (10%) и творог (21%).