Контрольная работа по дисциплине «Безопасность продовольственного сырья и продуктов питания»

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО  ХОЗЯЙСТВА РФ

Федеральное государственное  образовательное учреждение

Высшего профессионального  образования

Новосибирский государственный  аграрный университет

Биолого-технологический  факультет

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

 

 

По дисциплине «Безопасность продовольственного сырья и продуктов питания»

№42

 

 

 

 

 

Выполнила:

студентка 2311 группы

Епифанцева Т. Ю.

Проверила:

Доцент кафедры экологии,

конд. биол. наук Тян Е.А.

 

Новосибирск 2012

1. Загрязнение пищевых продуктов и продовольственного сырья полициклическими ароматическими углеводородами

 

Канцерогенная активность реальных сочетаний ПАУ на 70-80% обусловлена  бенз(а)переном. Поэтому по присутствию  БП в пищевых продуктах и других объектах можно судить об уровне их загрязнения ПАУ и степени  онкогенной опасности для человека.

Канцерогенные ПАУ образуются в природе путем абиогенных процессов. Ежегодно в биосферу поступают тысячи тонн БП природного происхождения, еще  больше – за счет техногенных источников (промышленные предприятия, транспорт) (табл. 1, данные 1987г.). На сегодняшний  день проблема загрязнения пищевой  продукции не потеряла своей актуальности.

 

Таблица 1 Оценка степени загрязнения окружающей среды ПАУ по уровню, мкг/кг или мкг/л

Объект изучения	Фоновое содержание	Степень загрязнения
		Умеренная	Значительная	Большая
Почва	1-3, до 10	До 20-30	31-100	> 100
Растительность	0,01-1	До 10	11-20	> 20
Вода		До 0,005	До 0,01	> 0,01
Объект водной среды: Донный песок Высшие водные растения		До 20-30 До 15-20	До 100 До 50	> 100 > 50
Атмосферный воздух (мг/100м3)	0,00005-0,0015	До 0,2	0,3-1,0	> 1,0

Источник: Габович Р.Д., Припутина  Л.С. Гигиенические основы… 1987. С.100.

 

В пищевом сырье, полученном из экологически чистых растений, концентрации БП составляют 0,03-1 мкг/кг. Содержание БП в пищевых продуктах дано в табл. 2.

 

Таблица 2 Содержание бенз(а)перена в продовольственном сырье и пищевых продуктах

Пищевой продукт	Концентрация БП, мкг/кг	Пищевой продукт	Концентрация БП, мкг/кг
Свинина свежая   Говядина свежая Колбаса вареная Колбаса копченая Колбаса полукопченая Телятина Телятина жареная Крабы свежие (сухая масса) Угорь свежий (сухая масса) Камбала свежая (сухая масса) Макрель свежая Макрель жарена Треска Красная рыба Пикша Копченая рыба Копченая форель Копченый лосось Сельдь холодного копчения - внешняя часть - внутренняя часть Салака холодного копчения Подсолнечное масло	Не обнаружен   Не обнаружен 0,26-0,50 0-2,1 0-7,2 Не обнаружен 0,18-0,63 6-18   30   15   Не обнаружен 0,2-0,9 0,5 0,7-1,7 0,3 0,1-6,7 2,1 1     11,2 0,2-1 10,6   0,93-30,00	Оливковое масло рафинированное Рапсовое масло Кокосовое масло Мука Мука в/с Хлеб «Украиеский»: - мякиш - корка Х/б изделия Ржаной хлеб Белый хлеб, батон Зерно Ячмень и солод Салат из кочанной капусты Цветная капуста Кофе пережаренный Сушеные фрукты - сливы - вишни - груши - яблоки Сахар Молоко Масло сливочное Поваренная соль различного происхождения	Не обнаружен   0,9 18,6-43,7 0,2-1,6 0,09   0,2 0,3-0,5 0,13-0,47 0,08-1,63 0,08-0,09 0,17-4,38 0,35-0,70 12   24 5,6-6,1   23,9 14,2 5,7 0,3 0,23 0,01-0,02 0-0,13 0,03-0,50

 

Условия термической обработки  пищевых продуктов оказывают  большое влияние на накопление БП. В подгоревшей корке хлеба  обнаружено БП до 0,5 мкг/кг, подгоревшем  бисквите – до 0,75 мкг/кг. Продукты домашнего  копчения могут содержать БП более 50 мкг/кг.

Полимерные упаковочные  материалы могут играть немаловажную роль в загрязнении пищевых продуктов  ПАУ, особенно при наличии в продуктах  элюентов (веществ, экстрагируемых в  растворителе). Так например, эффективным  элюентом ПАУ является жир молока, который экстрагирует до 95% БП из парафино-бумажных пакетов или стаканчиков.

С пищей взрослый человек  получает в год 6мкг БП. В интенсивно загрязненных ПАУ районах эта  доза возрастает в 3 и более раз. Предполагают, что для человека массой тела 60кг ДСД БП должна быть не более 0,24 мкг. ПДК БП в атмосферном воздухе  – 0,1 мкг/100м³, в воде водоемов – 5 мкг/л, в почве – 200 мкг/кг. [1]

 

 

2. Метод определения патулина в продуктах переработки плодов и овощей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                 

                                   [2]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Методы определения свинца в продовольственном сырье и пищевых продуктах

Свинец не принадлежит  к эссенциальным микроэлементам, а является примесным токсическим элементом. Источник природного свинца в биосфере – горные породы, которые содержат его от 0,8 до 2000 мкг/кг. Средний уровень свинца в поверхностном слое почвы – 1,6 мг/кг. ФАО установила в качестве максимально допустимого поступления свинца для взрослого человека 0,42 мг/сутки (3мг/нед).

Хроническая интоксикация свинцом  развивается медленно. Механизм его  токсического действия заключается  в блокировании функциональных SH-содержащих ферментов в активном центре, которые  ингибируют многие жизненно важные ферменты. Свинец воздействует в основном на кровеносную, нервную, пищеварительную  системы и почки. Он ингибирует в  костном мозге ряд ферментов, которые определяют синтез гема, в  результате чего развивается анемия, являющаяся одним из давно известных  симптомов хронического отравления свинцом. На ранних стадиях нтоксикации  увеличивается доля молодых эритроцитов  – ретикулоцитов и базафильно-зернистых  эритроцитов, позже снижается содержание гемоглобина. В моче отмечается повышенное содержание уровня порфиринов, являющихся вторичными аномалиями, связанными с повреждающим действием свинца на систему синтеза гема. Особенно чувствительны к повреждающим воздействиям свинца нейроны центральной и периферической нервной системы. Изменения эпителиальных клеток желудочно-кишечного тракта вызывает желудочно-кишечный синдром свинцовой интоксикации. Обращает внимание способность свинца к кумуляции, который накапливается в костной ткани, поэтому большую роль в токсических проявлениях свинца играет его содержание в костной ткани. Ежедневно поступление 2,0 мг свинца может привести к развитию интоксикации через несколько месяцев, а 10,0 мг – через несколько недель.

Мутагенное действие свинца безоговорочно установлено на экспериментальных  животных, а так же при обследовании людей, контактирующих с ним в  условиях производства. Однако до последнего времени было неизвестно, обладает ли мутагенным действием свинец, попадающей в пищевые растения, биотрансформирующийся  в них и находящийся там в связанной с какими-либо компонентами клетки форме. Исследования сотрудников ГУ НИИ питания РАМН (Маганова Н.Б., 1987; 2004; Маганова Н.Б., Зайцев, 1980) показали, что биологически связанный свинец, содержащийся в растительных или животных продуктах питания, проявляет мутагенное действие в меньшей степени, чем свинец, содержащийся в других объектах окружающей среды.

Основными источниками свинца являются отходы многих производственных предприятий, различных видов топлива  при сжигании, двигатели внутреннего  сгорания автомобилей и др. Попадающий в атмосферу свинец часто осаждается, выпадает с осадками, а остальной  переносится с воздушными течениями  на большие расстояния, где постепенно осаждается. Значительная часть соединений свинца, попадающих в водоемы, также осаждается. В сельскохозяйственную продукцию свинец может попадать из почвы, на которой выращивается, и грунтовых вод; в продукты животноводства – из кормов и питьевой воды.

Проводимые в разных странах  исследования свидетельствуют о  большой концентрации свинца в зонах  автомагистралей. В пахотном слое почвы  вблизи автомагистралей с интенсивным  движением уровень свинца, как и вблизи его природных залежей, достигает 100-1000 мг/кг. При этом, к факторам, влияющим на накопление свинца, относят расстояние от дороги, рельеф местности, грузонапряженность, направление ветров, вид растений и другие. В подземных водах концентрация свинца не велика и составляет 0,1-20 мг/л; в воде океана  незагрязненных открытых водоемов – 0,3-5мкг/л.

Контаминация пищи свинцом  происходит также при контакте с  содержащими его материалами:

1. Керамической посудой, покрытой свинцовой глазурью;
2. Свинцовым припоем, который применяется при изготовлении крышек консервных банок, а также швов;
3. Оловом, используемом для лужения пищеварочных котлов и покрытия консервной жести;
4. Эмалями и красками для покрытия аппаратуры, посуды, тары и др.

Фактическое содержание свинца в продуктах питания растительного  происхождения различно в различных  регионах страны и в среднем составляет 0,2 мг/кг. В водных организмах уровень  свинца в значительной мере зависит  от его содержания в воде. Так  в рыбах, выловленных из крупных  рек и Балтийского моря, концентрация свинца колебалась от 0,01 до 1,7 мг/кг. В  настоящее время считается установленным, что количество свинца, поступающего в организм человека с пищей, значительно превышает его поступление из атмосферного воздуха.

Большой интерес представляют данные ФАО о суточном поступлении  свинца в организм человека. В среднем  в организм взрослого человека ежедневно  поступает с пищей 0,2-0,3 мг, с водой  – около 0,02 мг этого токсичного металла. При этом содержание свинца в организме  начинает быстро нарастать, если его  поступление превышает 0,005 мг/кг массы  тела, что для взрослого человека составляет примерно 0,3 г/сутки. Из пищи свинец усваивается в организме  взрослого человека в среднем  на 10%, в организме детей – на 30-40%. При этом на всасывание свинца в кишечнике влияет состав рациона. Пониженное содержание в рационе  кальция, железа, пектинов, белков и  и повышенное поступление витамина D увеличивают усвоение свинца. Из организма  свинец выводится с фекалиями (90%), мочой, а также с грудным молоком. Биологический период полувыведения  свинца из мягких тканей около 20 дней, а из костей – до 20 лет.

Для профилактики поступления  свинца в организм человека с пищевым  рационом необходимо учитывать все  названные выше пути возможного загрязнения  им пищевых продуктов и питьевой воды. При производстве керамической посуды можно использовать только высококачественную готовую сплавленную (фриттированную) глазурь, содержащую не более 12% химически прочно связанного свинца. Примесь свинца в олове, используемом для лужения котлов, ограничивается 1%. А в оловянных покрытиях консервной жести концентрация свинца не должна превышать 0,04%. [3]

 

4. Полициклические ароматические и хлорсодержащие углеводороды

 

Полиароматические углеводороды (ПАУ) — органические соединения, для которых характерно наличие в химической структуре трех и более конденсированных бензольных колец. Основными источниками эмиссии техногенных ПАУ в окружающую природную среду являются предприятия энергетического комплекса, автомобильный транспорт, химическая и нефтеперерабатывающая промышленность. В основе практически всех техногенных источников ПАУ лежат термические процессы, связанные со сжиганием и переработкой органического сырья: нефтепродуктов, угля, древесины, мусора, пищи, табака и др.

В настоящее время идентифицировано более 200 канцерогенных представителей ПАУ.

• К наиболее активным канцерогенам относят: бенз(а)перен (БП), дибенз(a,h)антрацен, дибенз(a,i)пирен;
• к умеренно активным – бенз(h)флуорантен;
• менее активным – бенз(е)пирен, бенз(а,с)антрацен, хризен, индено(1,2,3-сd)пирен и др.

Основные  представители

Химическое вещество	Изображение	Химическое вещество	Изображение
Антрацен		Бензпирен
Хризен		Коронен
Коранулен		Тетрацен
Нафталин		Пентацен
Фенантрен		Пирен
Трифенилен		Овален

 

Влияние на живые организмы

Тип воздействия ПАУ на живые организмы ключевым образом зависит от структуры самого углеводорода и может изменяться в очень широких пределах. Многие полициклические ароматические углеводороды являются сильными химическими канцерогенами. Такие соединения, как бенз[a]антрацен, бензпирен и овален, обладают ярко выраженными канцерогенными, мутагенными и тератогенными свойствами.

По своему действию на организм человека ПАУ являются канцерогенами, т.к  имеют углубление в структуре  молекулы, характерное для многих канцерогенных веществ (рис.1).

Рис.1. Бензапирен

 

В организм человека ПАУ попадают через дыхательную, пищеварительную  систему, через кожу.

Снизить попадание ПАУ в организм можно: не допуская подгорания продуктов  питания; сведя до минимума обработку  продовольственного сырья и продуктов  питания дымом; выращивая продовольственные  растения вдали от промышленных зон; производя тщательную мойку продовольственного сырья и продуктов питания. Кроме  того, большому риску попадания в  организм ПАУ подвергаются курильщики и пассивные курильщики.

Хлорсодержащие углеводороды (хлорированные  алканы и алкены) широко используются в качестве растворителей, есть пестициды.

Они летучи, растворимы в воде, липофильны, поэтому встречаются повсеместно  и включаются в пищевые цепи.

Попадая в организм человека хлорсодержащие углеводороды разрушают печень, повреждают нервную систему.

Диоксины и диоксиноподобные соединения. К диоксинам – полихлорированным  дибензодиоксинам (далее ПХДД) относится  большая группа ароматических трициклических соединений, содержащих от 1 до 8 атомов хлора. Кроме этого существует две группы родственных химических соединений – полихлорированные дибензофураны (далее ПХДФ) и полихлорированные бифенилы (далее ПХБ), которые присутствуют в окружающей среде, продуктах питания и кормах одновременно с диоксинами.

В настоящее время выделено 75 ПХДД, 135 ПХДФ и более 80 ПХБ. Они являются высокотоксичными соединениями, обладающими  мутагенными, канцерогенными и тератогенными  свойствами.

Источники поступления диоксинов  и диоксиноподобных соединений в  окружающую среду, их круговорот, пути попадания в организм человека, воздействие  на него схематично представлены на рисунке 2.

 

Рис.2. Источники поступления диоксинов  и диоксиноподобных соединений в  окружающую среду, их круговорот, пути попадания и воздействие на организм человека

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Токсины природных компонентов пищевой продукции

В продовольственном сырье  и пищевых продуктах могут  содержаться природные токсические  соединения, избыточное поступление  которых с пищей отрицательно влиять на здоровье человека. Некоторые  повреждающие вещества образуются при  технологической обработке.

Лектины – группа гликопротеиновых веществ, содержащихся в бобовых, арахисе, проростках растений, икре рыб. Способны повышать проницаемость стенок кишечника для чужеродных веществ, нарушают всасывание нутриентов, вызывают склеивание эритроцитов (агглютацию). Тепловая обработка разрушает лектины.

Токсическим компонентом цианогенных гликозидов является цианид (HCN), присутствуюий в пищевых продуктах в форме цианогидрина, где связан с альдегидом или кетоном. В процессе приготовления пищи или при длительном её хранении образуются специфические ферменты, отделяющие цаиногидрин от сахара и расщепляющие его до цианида, альдегида или кетона.

К цианогенным гликозидам относятся амигдалин, присутствующий в косточках миндаля, вишни, персиков, абрикосов, и лимарин, содержащийся в белой фасоли. При расщеплении этих веществ освобождается синильная кислота – сильный яд. Это происходит при длительном хранении источников цианогенов, например, наливок, настоянных на плодах с косточками.

Соланин и чаконин – токсичные гликоалколоиды, накапливаются в картофеле при определенных условиях созревания и хранения, что приводит к позеленению клубней. Эти соединения обладают антихолинэстеразной активностью.

Меланоидины, оксиметилфурфурол – продукты процесса карамелизации сахара, которые при накоплении оказывают на организм повреждающий эффект.

Бенз(а)перен – соединение из группы полициклических ароматических углеводородов, широко распространенное канцерогенное вещество, присутствующее в продуктах сгорания пищи, перегретых жирах, копченых изделиях.

Нитрозосоединения – образуются в организме и в продуктах из пептидов, аминокислот, аминов при копчении, посоле, а так же в процессе хранения продовольственного сырья в нарезанном виде и хранения готовых изделий. Относятся к сильным канцерогенам. [4]

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Гигиенические основы питания, качество и безопасность пищевых продуктов [Текст]: Учебниу/ В.М. Поздняковский. – 5-е изд., испр. и доп. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. – 455с. (Питание).
2. ГОСТ 28038-89
3. Закревский В.В. Безопастность пищевых продуктов и биологически активных добавок к пище. Практическое руководство по санитарно-эпидемиологическому надзору. – СПб.: ГИОРД, 2004. – 280с.
4. Физиология питания [Текст]: Учебник/ Т.М. Дроздова, П.Е. Волощинский, В.М. Поздняковский. -  Новосибирск: Сиб. унив. Изд-во, 2007. – 352с.: ил. – (Питание).