Экотоксиканты поступающие с пищевыми продуктами
Экотоксиканты поступающие с пищевыми продуктами
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет пищевых производств
Кафедра нутрициологии и биоэлементологии
РЕФЕРАТ
по дисциплине: «Физиологические основы здорового
питания»
Экотоксиканты поступающие с пищевыми продуктами
Руководитель:
__________________Бурцева Т.И.
«____» _________________2007г.
Исполнитель:
студент гр. 03-ТПОП
__________________Кирзеев О.В.
«____»_________________2007г.
Оренбург 2007
Содержание
Введение. 3
1. Поступление
экотоксикантов в пищевые продукты.. 5
2. Чужеродные
вещества из внешней среды.. 7
3. Как экотоксиканты
аккумулируются живыми организмами. 8
4. Технология
переработки пищевого сырья с повышенным содержанием тяжелых металлов. 12
5. Технологические
способы снижения радионуклидов в пищевой продукции 13
6. Технологические
способы снижения остаточных количеств пестицидов в пищевой продукции. 15
Список использованных
источников. 18
Питание - один из важнейших факторов,
определяющий здоровье человека. Положение «здоровье есть функция питания»
является базовым для современного человеческого общества.
Резкое ухудшение экологической ситуации
практически во всех регионах мира, связанное с антропогенной деятельностью
человека, повлияло на качественный состав потребляемой пищи. С продуктами
питания в организм человека поступает значительная часть «химических и
биологических веществ. Они попадают, и накапливается в пищевых продуктах по
ходу как биологической цепи, обеспечивающей обмен веществ между живыми
организмами, с одной стороны, и воздухом, водой и почвой - с другой, так и
пищевой цепи, включающей все этапы сельскохозяйственного и промышленного
производства продовольственного сырья и пищевых продуктов, а также их хранение,
упаковку и маркировку. В связи с этим обеспечение безопасности и качества
продовольственного сырья и пищевых продуктов является одной из основных задач
современного человеческого общества, определяющих здоровье населения и
сохранение его генофонда.
Безопасными для здоровья потребителя принято
считать продукты, которые или не содержат совсем токсических веществ,
представляющих опасность для здоровья людей нынешнего и будущего полпенни, или
содержат их в количествах, допустимых санитарными нормами и гигиеническими
нормативами.
Безопасность продовольственного сырья и
пищевых продуктов оценивают по количественному или качественному содержанию в
Их антипитательных веществ микробиологической, химической и биологической
природы. Известно, что многие пищевые продукты имеют способность аккумулировать
из окружающей среды экологически вредные вещества - контаминанты и
концентрировать их в опасных количествах.
Рисунок 1 – Накопление контаминантов в пищевых
продуктах по ходу биологических и пищевых цепей
С пищей растительного и животного
происхождения в организм человека попадает из окружающей среды до 70% токсинов
различной природы. Продолжает расти по сравнению с 60-ми годами уровень
радионуклидов в продуктах питания. Загрязнение продуктов питания нитратами и
продуктами их распада также возросло за последние 5 лет почти в 5 раз. До 10%
проб исследованных пищевых продуктов содержали тяжелые металлы и половина из
них - в дозах, превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК). По
отдельным видам продукции этот показатель еще выше. Так, в 52% исследованных
образцов сливочного масла содержались токсические вещества - медь, цинк,
железо, свинец в дозах, превышающих ПДК. По данным Госсанэпиднадзора России, в
течение последних лет регистрировано более 110 вспышек кишечных инфекций с
числом пострадавших свыше 8 тыс. человек, в том числе 37 вспышек сальмонеллеза,
48 - дизентерии, 7 - вирусного гепатита А, и 4 - брюшного тифа, связанных с
употреблением недоброкачественных пищевых продуктов и питьевой воды. Проблема
недоброкачественного питания имеет общемировое значение. Так, по оценкам американских
исследователей, в США негодно заболевают от употребления недоброкачественных
продуктов до 33 млн. человек, при этом в 9 тыс. случаях болезнь заканчивается
смертью.
Анализ динамики питания различных групп
населения России показывает, что в последние годы его структура претерпела
существенные изменения. По обобщенным данным обследования населения дефицит
полноценных белков составляет до 25%, пищевых волокон - до 40%, витамина С - до
50%, витаминов группы В -до 20...30% и витамина А - до 30%. Впервые за многие
годы среднедушевой набор продуктов питания не обеспечивал потребности организма
человека в энергии - ее дефицит составил около 20%.
Нарушение пищевого статуса населения в нашей
стране и загрязнение окружающей среды и продуктов питания являются одними из
основных причин резкого сокращения средней продолжительности жизни у мужчин до
59, у женщин до 70 лет.
Среди причин смертности основное место
по-прежнему занимают сердечнососудистые, онкологические,
гастроэнтерологические, инфекционные заболевания. Особую тревогу вызывает
стойкая тенденция к росту заболеваемости детей. Уровень заболеваемости
дифтерией увеличился в 2,2 раза, туберкулезом - на 24%. По данным НИИ гигиены и
профилактики заболеваемости детей, подростков и молодежи, лишь 14% детей практически
здоровы, 50% имеют отклонения в здоровье, 36% хронически больны. Доля здоровых
детей к концу обучения в школе не превышает 20...25%.
Заметно увеличилось количество «заболеваний
пожилого возраста», предпосылки к которым накапливаются в течение всей жизни
человека. К ним относятся сердечнососудистые заболевания, рак, диабет, инсульт,
катаракта и глаукома, остеопороз, связанные с питанием ниже физиологических
норм в условиях неблагоприятной экологической ситуации, определяющей качество
пищевых продуктов и нормальную жизнедеятельность человека.
В реально сложившихся условиях обеспечение
качества и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов становится
самой важной проблемой человечества.
Земля не
принадлежит человеку: человек принадлежит земле, все вещи взаимосвязаны подобно
крови, объединяющей одну семью. Человек не сплетает ткань жизни, он всего лишь
прядь в ней. Все, что он причиняет этой ткани он причиняет самому себе.
Индейский
вождь, 1855
Распределение химических соединений между
воздухом, водой и почвой происходит в соответствии с их физико-химическими
свойствами. При этом факторы окружающей среды играют решающая роль. На рисунке
2 представлена схема переноса веществ в экосфере.
Перенос химических соединений на границе
раздела почва – вода играет важную роль в процессе загрязнения природных вод.
Из почвы загрязнители поступают в результате внесения химически средств защиты
растений или их поступления с дождем. Загрязнение может также происходить как
водой, стекающей по поверхности почвы, так и почвенными водами. Для всех
переходов химических продуктов через границу почва-вода основную роль играют
процессы адсорбции.
Переход веществ в природных условиях из водной
среды в атмосферу называют летучестью; этот процесс осуществляется в результате
диффузии. Обратный перенос называют сухим осаждением.
Транспортные процессы между почвой и
атмосферой являются наиболее сложными. Переход вещества из почвы в
атмосферу с помощью диффузии, в природных условиях называют летучестью из почвы,
а обратный процесс - сухим осаждением в почву.
Рисунок 2 - Схема процессов переноса веществ в
экосфере
Любое химическое вещество поглощается и
усваивается живыми организмами. Равновесное состояние или состояние насыщения в
процессе усвоения достигается в том случае, если его поступление и выделение из
организма происходят с одинаковой скоростью. Установившаяся при этом в
организме концентрация называется концентрацией насыщения. Если она выше
наблюдающейся в окружающей среде или продуктах питания, происходит обогащение
или аккумуляция (накопление) химических соединений в живом организме. Это
нежелательный процесс, так как внешние загрязнители оказывают отрицательное
воздействие на человека и другие живые организмы.
Процессы аккумуляции химических веществ
водными и наземными живыми организмами характеризуются следующими показателями:
·
биоконцентрирование - обогащение организма
химическим соединением в результате прямого восприятия из окружающей среды, без
учета загрязнения ими продуктов питания;
·
биоумножение - обогащение организма химическим
соединением непосредственно в результате питания. В природной водной среде этот
процесс идет одновременно с биоконцентрированием;
·
биоаккумуляция - обогащение организма химическим
веществом путем его поступления из окружающей среды и пищевой продукции.
По данным зарубежных исследователей, из общего
количества чужеродных химических веществ, проникающих из окружающей среды в
организм человека, в зависимости от условий проживания 30...80% поступает с
пищей.
Однако проблема загрязнения воздуха, воды и
почвы также весьма актуальна. Это обусловлено тем, что:
·
количество вредных веществ, поступающих в
атмосферу, воду и почву в результате антропогенной деятельности человека,
неуклонно возрастает;
·
чужеродные загрязнители распространяются в
атмосфере, воде и почве весьма неравномерно, и в некоторых районах их
концентрация уже достигла размеров, угрожающих здоровью человека;
·
многие вещества, попадая через пищевые цепи и
системы в продукты питания, могут оказывать вредное действие на человека и
животных даже в очень малых концентрациях - на уровне тысячных и десятитысячных
долей миллиграмма на 1 м2 почвы, или на 1 м3 воздуха и воды.
Экологический мониторинг основной целью
которого является установление, предупреждение, устранение или уменьшение
факторов вредного влияния среды обитания на здоровье человека.
Порядок и периодичность контроля за
содержанием тяжелых металлов в продуктах питания и продовольственном сырье
учреждениями санэпидслужбы отражены в методических указаниях с соответствующим
названием (утвержденное МЗ РФ от 13.06.90 г. № 5175-90) и правилах сертификации
отдельных пищевых продуктов (по 14 группам пищевых продуктов).
По содержанию тяжелых металлов пищевую
продукцию классифицируют следующим образом:
·
«чистая» пищевая продукция - содержание тяжелых
металлов ниже ПДК;
·
условно-годная пищевая продукция - содержание
тяжелых металлов выше ПДК, но не более 2 ПДК;
·
негодная для пищевых целей продукция - содержание
тяжелых металлов больше 2 ПДК.
Условно-годная пищевая продукция может быть
разрешена орга-нами Госсанэпиднадзора для реализации с учетом конкретных
условий: размера партии, вида продукции, размера ее потребления и количества ее
в суточном пищевом рационе. Главными критериями разрешения реализации и
потребления такой продукции являются рекомендации ВОЗ временного переносимого
недельного поступления основных тяжелых металлов с пищевым рационом. Они
составляют для кадмия 0,0067...0,0083 мг/кг массы тела, для ртути - 0,005
мг/кг, для метилртути - 0,0033 мг/кг, для свинца -0,05 мг/кг.
Условно-годная продукция категорически запрещена
для питания в лечебно-профилактических и детских учреждениях, а также для
промышленного производства продуктов детского и лечебного питания.
Следует, однако, учесть, что условно-годное
продовольственное сырье может быть переработано с целью снижения содержания
тяжелых металлов в нем.
Одним из эффективных методов снижения
концентрации тяжелых металлов является механическое удаление так называемых
критических или тройных органов, животных тканей, частей растений. Так, для
кадмия трупными органами являются почки и печень; для ртути - почки, печень,
мозг; для свинца - костная ткань, почки и печень.
С учетом этого при забое скота необходимо
удаление этих тройных органов с последующей их технической утилизацией. При
этом туши животных должны быть хорошо обескровлены, а кровь нерастворимые соли
алюминия отличаются слабым токсическим действием. При почечной недостаточности
из-за накопления в организме алюминия возможны процессы нарушения метаболизма
Са, Мg и Р. При значительном увеличении содержания Аl в пищевых продуктах
наблюдается нарушение речи и ориентации. Обогащение пищи алюминием происходит в
процессе ее приготовления или хранения в алюминиевой посуде. Растворимость
алюминия возрастает в щелочной или кислой среде. К веществам, усиливающим
растворение алюминия, относят антоциановые пигменты овощей и фруктов, анионы
органических гидроокисей, поваренную соль. В процессе приготовления такой пищи
в алюминиевой посуде содержание алю-миния может увеличиться в 2 раза.
Концентрация алюминия 1,3.. .6,2 г/сут является
смертельной для человека.
В России и странах СНГ временные нормативные
содержания алюминия в пищевых продуктах следующие (мг/кг): в молочных продуктах
- 1, в мясе, соках, напитках - 10, в хлебопродуктах, фруктах - 20, в овощах - 30.
Анализ отрицательных последствий для организма
человека тяжелых металлов показал, что они из-за высокой биологической
кумуляции обладают мутагенным, канцерогенным, тератогенным, эмбрио- и
гонадотоксическим действием.
Некоторые, промышленные регионы с особо
интенсивным за-грязнением токсическими металлами становятся зонами
экологического бедствия. На территории России и стран СНГ известны случаи
массовых заболеваний с синдромом» тотального облысения.
Анализ результатов лабораторных исследований
пищевой продукции на содержание тяжелых металлов за последние годы показывает,
что в среднем по России гигиеническим нормативам не отвечает около 3% проб. По
ряду регионов количество неудовлетворительных результатов доходит до 6% и
более.
Снизить содержание тяжелых металлов в пищевой
продукции без ухудшения ее пищевой ценности практически невозможно. Это связано
с тем, что, например, в пищевом сырье, богатом белками, большая часть тяжелых
металлов соединена с металлотионеином, образуя прочные белковые комплексы.
Должны использоваться для изготовления
кровяных зельцев, колбас и других пищевых продуктов.
Тропными органами рыб являются внутренние
органы, жабры, чешуя, кости. Условно-годная рыба должна разделываться на
спинку, тешу или филе с удалением и технической утилизацией внутренних органов
и головы.
Для растениеводческой продукции характерно
накопление тяжелых металлов в стеблях, листьях, оболочке и зародыше злаков. По
этой причине условно-годное зерно может использоваться только для производства
муки высшего сорта, где предусматривается максимальное удаление оболочек.
Наиболее эффективное снижение содержания
тяжелых металлов достигается при производстве рафинированной продукции из
условно-годного пищевого сырья - крахмала, спирта, сахара, безбелковых жировых
продуктов. Не рекомендуется использовать условно-годное сырье для получения
пищевого пектина и желатина.
Условно-годное пищевое сырье должно
направляться на промышленную переработку на те предприятия, которые определены
органами Госсанэпиднадзора. Весь технологический цикл переработки
условно-годного сырья должен находиться под контролем ведомственной лаборатории
и лаборатории Госсанэпиднадзора. Готовая продукция, полученная из этого сырья,
после обязательного контроля на соответствие гигиеническим нормативам может
быть направлена на реализацию.
Существенного снижения содержания
радионуклидов в молочных продуктах можно достичь путем получения из молока
жиро-л белковых концентратов. При переработке молока в сливках
содержится не более 9% цезия и 5% стронция, в твороге - 21% цезия около 27%
стронция, в сырах - 10% цезия и до 45% стронция, сливочном масле всего около 2%
цезия от его содержания в цельном молоке. Для выведения уже попавших в
организм радионуклидов необходима высокобелковая диета. Употребление белка
должно быть назначено не менее чем на 10% от суточной нормы, для восполнения
носителей 8Н-групп, окисляемых активными радикалами.
Уменьшение поступления радионуклидов в
организм с пищей можно достичь путем снижения их содержания в продуктах при
помощи различных технологических или агрозоотехнических приемов, а также
моделирования питания, т.е. использования рационов, содержащих их минимальное
количество.
За счет обработки пищевого сырья - тщательного
мытья, чистки продуктов, отделения малоценных частей можно удалить от 20 до 60%
радионуклидов. Так, перед мытьем некоторых овощей целесообразно удалять верхние
наиболее завядшие листья (капуста, лук репчатый и др.). Картофель и корнеплоды
обязательно моют дважды: перед очисткой от кожуры и после.
Наиболее предпочтительным способом кулинарной
обработки пищевого сырья в условиях повышенного загрязнения окружающей среды
радиоактивными веществами является варка. При отваривании значительная часть
радионуклидов переходит в отвар. Использовать отвары в пищу нецелесообразно.
Для получения отвара нужно варить продукт в воде 10 мин, а затем слить воду и
продолжать варку в новой порции воды. Такой отвар уже можно использовать в
пищу, например, он приемлем при приготовлении первых блюд. Мясо перед
приготовлением в течение двух часов следует замочить в холодной воде, порезав
его небольшими кусками, затем снова залить холодной водой и варить при слабом
кипении в течение 10 мин, слить воду и в новой порции воды варить до
готовности. При жарении мяса и рыбы происходит их обезвоживание и на
поверхности образуется корочка, препятствующая выведению радионуклидов и других
вредных веществ. Поэтому при вероятности загрязнения пищевых продуктов
радиоизотопами следует отдавать предпочтение отварным мясным и рыбным блюдам, а
также блюдам, приготовленным на пару.
На выведение радионуклидов из продукта в
бульон влияют солевой состав и реакция воды. Так, выход в бульон из кости
составляет (в процентах от активности сырого продукта): при варке в
дистиллированной воде - 0,02; в водопроводной - 0,06; в водопроводной с
лактатом кальция - 0,18.
Питьевая вода из централизованного водопровода
обычно не требует какой-либо дополнительной обработки. Необходимость
дополнительной обработки питьевой воды из шахтных колодцев состоит в ее
кипячении в течение 15...20 мин. Затем следует ее охладить, отстоять и
осторожно, не взмучивая осадка, перелить прозрачный слой в другую посуду.
На эффективность снижения остаточных количеств
(ОК) пестицидов влияет характер распределения их в разных частях растений.
Известно, что основное количество ФОП и ХОП концентрируется в кожуре плодов и
овощей или на ее поверхности, практически не проникая внутрь плода.
Следовательно, начальным этапом промышленной и кулинарной переработки фруктов,
овощей и ягод является их мойка. Она может осуществляться водой, растворами
щелочей, поверхностно-активными веществами. Однако мойка малоэффективна, когда
пищевое сырье содержит препараты или вещества, обладающие липофильными
свойствами и прочно связывающихся с восками кутикулы. Производные карбаминовой
и тиокарбаминовой кислот, оловоорганические соединения в противоположность
этому достаточно хорошо смываются водой. Эффективность мойки значительно
повышается при использовании салфеток, а также различных моющих средств,
удаляющих жиры и воски (детергенты, каустическая сода, спирты). Соотношение
между объемами продукта и моющей жидкости должно быть не менее 1:5.
Более эффективным способом снижения ОК
пестицидов в пищевых продуктах является очистка от наружных частей растений
Например, при удалении кожуры у цитрусовых, яблок, груш, бананов, персиков и
т.д. достигается их максимальное освобождение от ОК пестицидов - 90... 100%,
удаление таких пестицидов, как ливинфос, монокротофос, ортен, дравин, темик, кропетон,
меньше - не более 50...70%. Достаточно высоких степеней снижения ОК можно
достичь при очистке картофеля, огурцов и томатов, при удалении наружных листьев
у капусты и листовых овощей.
Освобождение продуктов питания от ОК
пестицидов происходит при использовании традиционных технологий их переработки
и кулинарной обработки, таких как варка, жарение, печение, консервирование,
изготовление варенья, джема, мармелада и т.д.
Традиционные процессы изготовления квашеных,
маринованных капусты, огурцов, томатов, яблок не приводят к снижению
загрязнения ОК ФОП, устойчивых в кислой среде (метафос, хлорофос и др.). В
процессе сушки в зависимости от ее характера, вида сырья и свойств препаратов
может происходить или концентрирование остатков пестицидов, или их удаление и
разрушение. Заметно концентрируются, например, ОК перметрина при высушивании
яблок (2500...3000%), омайта в цитрусовых (800%), бобовых (630%), винограда
(250%).
При переработке зерновых культур ОК пестицидов
неравномерно распределяются в различных фракциях помола. Наибольшие количества
загрязнителей обнаруживаются обычно в отрубях, наименьшие - в муке тонкого
помола.
Скорость деструкции ОК пестицидов в хранящихся
продуктах зависит от условий. Температурные параметры, влажность среды,
продолжительность хранения могут в значительной мере варьировать в зависимости
от вида продукта, его назначения и других условий.
При низких температурах (минус 18...минус 23
"С) снижение ОК обычно бывает незначительным даже в тех случаях, когда
длительность хранения превышает 2 года.
С повышением температуры степень деструкции
увеличивается При 2... 10 °С ОК фенсульфотиона снижались в корнеплодах на
52...92%.
С увеличением длительности хранения деструкция
пестицидов повышается. Так, ОК паратиона в кетчупе были стабильны на протяжении
4 мес, а через 6 мес снижались на 93%.
В бытовых условиях мойка перед закладкой на
хранение может способствовать более быстрому снижению уровня остаточных
количеств: при хранении в течение 3...6 дней немытых томатов разрушалось 30%
ботрана, а в мытых - 93%. Однако иногда за счет потери влаги хранящихся
продуктов уровень ОК может повышаться.
Остаточное содержание пестицидов в мясных и
молочных продуктах можно снизить путем их термической обработки. Наиболее
эффективным в этом отношении является отваривание мяса в воде. При этом
необходимо помнить о возможности перехода ОК пестицидов в бульон, а также иметь
в виду, что некоторые пестициды могут в процессе варки трансформироваться с
образованием более токсичных соединений.
Таким образом, защита человека от вредного
воздействия пестицидов эффективно обеспечивается барьером гигиенических
нормативов и регламентов, но в результате их несоблюдения могут возникать
острые и хронические отравления и другие нарушения здоровья.
Безопасность пищевой продукции / Л.В. Донченко, В.Д. Надыкта. -М.: Пищепромиздат, 2001. - 528 с: ил.
60: табл. 85. I5ВN 5-89703-028-6
| 
