Курсовая работа: Техногенні забруднювачі їжі
Однак підвищений вміст нітратів у рослинах може бути зумовлений не тільки застосуванням великих доз азотних добрив, а й низкою інших чинників, пов'язаних із метаболізмом нітрогеновмісних сполук. Такими чинниками є співвідношення різнихпоживних речовин у ґрунті, освітлення, температура, вологість та ін. Чинники, що гальмують процес фотосинтезу, сповільнюють швидкість відновлення нітратів і включення їх до складу білків.
Причиною підвищеного вмісту нітратів у овочах, вирощених під плівкою чи в теплицях за великої загущеності посіву, є нестача світла. Тому рослини з підвищеною здатністю акумулювати нітрати не слід вирощувати в затемнених місцях, наприклад у садах.
Відомо, що овочі, вирощені на відкритому ґрунті в період великої тривалості світлового дня, мають вищу харчову цінність, ніж вирощені в закритому ґрунті чи наприкінці літа, коли тривалість світлового дня менша. Краще освітлення і наявність великої кількості сонячного світла сприяють асиміляції нітрогену з ґрунту, що зумовлює зниження вмісту нітратів у рослинах. Підвищення температури і вологості повітря також сприяють збільшенню активності нітритредуктази - НАДФ Н, що сприяє зниженню вмісту нітратів у плодах і овочах.
На концентрацію нітратів у рослинах впливають і терміни збирання врожаю. Так, збільшення тривалості вегетації у весняний період позитивно позначається на зниженні вмісту нітратів у овочах.
Таблиця 1. Вміст нітратів і нітритів у рослинних продуктах, мг/кг сирої маси
Продукти | Нітрати | Нітрити |
Морква | 9-334 | 0,44 |
Буряки столові | 400-3200 | 0,80 |
Редька чорна | 700-2520 | 1.12 |
Капуста білокачанна | 10-1900 | 0,25 |
Капуста цвітна | 144-557 | 0,47 |
Картопля | 5-220,9 | 0,32 |
Кабачки | 8-240 | - |
Огірки | 6-359 | 0,27 |
Огірки тепличні | 110-656,2 | 0,45 |
Томати | 6,8-38,7 | 0.20 |
Томати тепличні | 53-237 | - |
Салат | 240-3600 | - |
Петрушка | 2508 | 1.27 |
Кавуни | 10-300 | - |
Дині | 35-101 | - |
Полуниці | 49,7 | 0,22 |
Яблука | 1,2-99,2 | - |
Кавуни | 10-300 | - |
Дині | 35-101 | - |
Полуниці | 49,7 | 0,22 |
Яблука | 1,2-99,2 | - |
Здатність рослин акумулювати нітрати великою мірою залежить від їхнього виду і сорту, способу й умов підживлення, складу ґрунту й інших чинників.
Основними джерелами нітратів у сировині та харчових продуктах, крім нітрогеновмісних сполук, є нітратні харчові добавки, які вносять до м'ясних виробів для поліпшення їх органолептичних показників і пригнічення розмноження деяких патогенних мікроорганізмів.
Треба також зазначити, що під час транспортування, зберігання та перероблення сировини і харчових продуктів може відбуватися мікробіологічне відновлення нітратів під дією нітрит-редуктаз (ферментів). Тому особливо небезпечним є зберігання готових овочевих страв, що містять нітрати, за підвищеної температури і впродовж тривалого часу. Це також стосується м'ясних продуктів, до яких додають натрію чи калію нітрит.
Великі кількості нітратів небезпечні для здоров'я людини. Людина порівняно легко переносить дозу 150-200 мг нітратів за добу, 500 мг вважається гранично допустимою дозою, а 600 мг за добу - доза, токсична для дорослої людини. Для грудних дітей токсичною є доза 10 мг за добу. Дослідження виявили, що у свинині, баранині, м'ясі птиці за достатньо високого рівня нітрогениих речовин у кормі та воді вміст нітратів і нітритів не перевищує максимально допустимого рівня. Вищий рівень цих речовин визначили у м'ясі великої рогатої худоби (печінці, нирках - до 30 мг/кг, м'язах - 20 мг/кг). Вміст нітратів у молоці корів іноді досягає 20-30 мг/кг.
Наведені дані свідчать про те, що продукти тваринного походження за вмістом у них нітратів і нітритів практично не можуть спричинити захворювань навіть у дітей. Проте треба пам'ятати, що нітрати і нітрити є вихідними компонентами висококанцерогенних речовин (нітрозодиетиламін, нітрозопірролідин та ін.), які утворюються в процесі кулінарного оброблення продуктів. У цьому аспекті їх наявність у м'ясі та молоці небезпечна. Якщо в сирому м'ясі нітрозамінники містяться в незначній кількості, то їх удвічі більше у вареному м'ясі, а в солених, со-лено-копчених м'ясних продуктах - в 20-30 разів.
Для запобігання утворенню нітрозосполук у процесі технологічного оброблення продуктів необхідно знижувати вміст нітратів і нітритів. Це є основним напрямом запобігання накопиченню канцерогенів у продуктах. Досягти цього можна додаванням до продуктів аскорбінової, ізоаскорбінової кислот та їхніх солей, токоферолу в чистому вигляді або з полісорбатом-20, зменшенням концентрації нітрогену оксидів у дим і для коптіння і заміною його коптильними препаратами, термічним обробленням у вакуумі з видаленням летких нітрозамінників, контролем за вмістом нітритів і нітратів у кормах і воді.
2. Забруднення металами
З харчовими продуктами до організму людини надходить майже 70 важких металів, в основному мікроелементів. Усі вони можуть проявляти токсичність, якщо споживаються в надлишкових кількостях. Налічується 20 токсичних важких металів, але вони неоднаковою мірою токсичні. їх поділяють на три класи небезпечності:
1) високої токсичності (найнебезпечніші.) - кадмій, меркурій, нікол, плюмбум, кобальт, арсен;
2) помірної токсичності - купрум, цинк, манган;
3) інші токсичні важкі метали.
Треба зазначити, що плюмбум і кадмій потенційно канцерогенні. Харчові продукти і продовольча сировина контролюються на вміст лише кадмію, купруму, меркурію, плюмбуму, цинку, стануму, арсену і феруму. Норми вмісту цих металів у деяких продуктах наведено в таблиці 2. Крім того, токсичність металів проявляється під час їхньої взаємодії один з одним. У деяких країнах (США, Німеччина, Фінляндія) на підставі сучасних досліджень дії важких металів на організм людини добові норми переглядають і навіть збільшують. Наприклад, у США добова норма споживання селену становить 10 мг (в Україні - 0,5 мг), що пояснюється його блокувальною дією щодо шкідливих і канцерогенних важких металів: кадмію, меркурію, плюмбуму.
2.1 Сполуки меркурію (ртуті)
Вони належать до найнебезпечніших забруднювачів біосфери. Великі кількості цих сполук містяться у стоках хімічних заводів (підприємств, які виробляють натрію гідроксид, ацетальдегід), паперових і целюлозних виробництв, у продуктах спалювання кам'яного вугілля. Щороку в результаті спалювання кам'яного вугілля в атмосферу планети викидається близько 3000 т меркурію. Сполуки меркурію є діючою речовиною багатьох пестицидів, які використовуються для протравлення насіння рослин, а також для виробництва деяких лікарських препаратів, що використовуються в тваринництві.
Таблиця 2. Гранично допустимі концентрації металів у харчових продуктах, мг/кг
Продукти | Кадмій | Купрум | Меркурій | Плюмбум | Цинк | Станум | Арсен |
Овочі та картопля свіжі і свіжоморожені | 0,03 | 5 | 0,02 | 0,5 | 10 | - | 0.2 |
Фрукти та ягоди свіжі і свіжоморожені | 0,03 | 5 | 0,02 | 0,4 | 10 | - | 0.2 |
Гриби свіжі і консервовані | 0,1 | 10 | 0,05 | 0.5 | 20 | - | 0,2 |
Консерви овочеві у скляній, алюмінієвій, цільнотягнутій і металевій тарі | 0,03 | 5 | 0,02 | 0,5 | 10 | - | 0,2 |
Консерви овочеві у збірній металевій тарі | 0,05 | 5 | 0,02 | 1 | 10 | 200 | 0.2 |
Консерви фруктово-ягідні та соки в скляній, алюмінієвій, цільнотягнутій металевій тарі | 0,03 | 5 | 0,02 | 0,4 | 10 | - | 0,2 |
Картопля, овочі сушені і концентровані | 0,03 | 5 | 0,02 | 0,5 | 10 | - | 0.2 |
Фрукти, ягоди сушені і концентровані | 0.03 | 5 | 0.02 | 0.4 | 10 | - | 0,2 |
Консерви для дитячого харчування на овочевій і фруктовій основі | 0,02 | 5 | 0,01 | 0,3 | 10 | - | 0,2 |
Овочемолочні і плодомолочні суміші | 0,02 | 5 | 0,01 | 0,3 | 50 | - | 0,2 |
У ґрунті сполуки меркурію містяться у вигляді менш токсичного меркурію сульфуристого або можуть вноситися в нього з протравленим насінням (гранозан, агрозан, агронал, меркургексан та ін.). У воді сполуки меркурію піддаються біотрансформації в бактеріях, зоопланктоні з наступним їх накопиченням в організмі риб і морських тварин у вигляді метилмеркурію, який дуже токсичний, діє на центральну нервову систему, нирки, печінку та інші органи травлення. Якщо в основних харчових продуктах вміст меркурію менший, ніж 60 мкг на 1 кг продукту, то в прісноводній рибі з незабруднених рік і водойм цей вміст становить від 100 до 200 мкг/кг маси тіла, а із забруднених - 500-700 мкг/кг. Середня кількість меркурію в морській рибі - 150 мкг на 1 кг.
Токсична небезпека меркурію виражається у взаємодії з SH-групами білків. Блокуючи їх, меркурій змінює біологічні властивості тканинних білків та інактивує низку гідролітичних і окисних ферментів. Меркурій, який проникнув у клітину, може включитися в структуру ДНК, що позначається на спадковості людини.
У харчових продуктах підвищений вміст меркурію найчастіше буває в результаті згодовування тваринам рибного борошна, риби із вмістом сполук меркурію, а також після згодовування тваринам зерна, обробленого цими препаратами.
Згодовування тваринам зерна, обробленого пестицидами із вмістом меркурію, супроводжується 60-добовим виділенням останнього з молоком, а також зумовлює накопичення його в продуктах забою (до 20 мг/кг в м'язовій тканині, до 60-80 мг/кг - в нирках і печінці).
Органічні сполуки меркурію - стійкі речовини з кумулятивними властивостями. В організмі людини період їх напіврозпаду становить 70 днів. Метил меркурій та інші алкільні сполуки характеризуються ембріотоксичною і мутагенною дією.
Продукти тваринництва, які містять сполуки меркурію, використовувати для харчових цілей, незалежно від їхньої кількості, заборонено (природний вміст меркурію в організмі тварин: у печінці - не більше від 0,03 мг/кг, у нирках - не більше від 0,05 мг/кг).
Для запобігання випуску продуктів тваринництва, забруднених сполуками меркурію, необхідний суворий контроль. Перевірці на вміст меркурію мають піддаватися всі продукти у тих випадках, коли є підозра у неблагополучній екологічній ситуації.
2.2 Сполуки арсену (миш'яку)
Світове виробництво арсену становить приблизно 50 тис. т на рік. Останнім часом виробництво арсену кожні десять років зростає на 25%.
Основну небезпеку становить техногенне забруднення довкілля сполуками арсену навколо мідеплавильних заводів, підприємств, які переробляють кольорові метали., спалюють буре вугілля. Арсен використовують у виробництві барвників, склайемалей.