Токсичні елементи

До поширених у продовольчій сировині і харчових про­дуктах небезпечних хімічних чинників відносяться деякі важкі метали і металоїди, потрапляння яких в організм люди­ни навіть в обмежених концентраціях викликає тяжкі от­руєння, розвиток злоякісних пухлин, мутацій та виникнення фізичних і психічних вад.

Експериментально доказана токсич­на дія понад двох десятків елементів: ртуті, свинцю, кадмію, миш'яку, міді, цинку, олова, сурми, хрому, кобальту, нікелю, вісмуту, селену, ванадію, марганцю і навіть заліза, срібла та інших мікроелементів. До речі, в даному випадку мова йде са­ме про токсичну дію, про хворобливу реакцію людини на при­сутність в організму дуже малих (від тисячних часток до міліграмів на 1 кг маси тіла). Хоча відомо, що підвищені кон­центрації навіть дуже потрібних організму макроелементів (калію, кальцію, магнію та інших) також викликають розлад деяких функцій і негативно впливають на здоров'я і працез­датність людини.

Сировина і харчові продукти забруднюються токсичними елементами через газоподібні, рідкі та тверді викиди і відходи промислових та енергетичних підприємств, транспортних за­собів, комунальних та агропромислових господарств, через тех­нологічне обладнання, таропакувальні матеріали тощо. Ці еле­менти через повітря, воду і грунти потрапляють до рослин та ор­ганізму тварин і риб, а в результаті — через харчові продукти до організму людини. За останні десятиріччя сформувалася стійка тенденція до збільшення в оточуючому середовищі вмісту ток­сичних елементів. Згідно з висновками українських вчених, при збереженні цієї тенденції в майбутньому вміст у навколишньо-

Теоретичні основи технологій харчових виробництв

му середовищі свинцю зросте до 2025 р. в 10 разів у порівнянні з 2000 р., ртуті — в 100 разів, а миш'яку — в 250 разів.

Ця загрозлива для людини і всього живого ситуація ус­кладнюється ще й тим, що в природі не існує механізмів само­очищення від токсичних металів, а існуючі зараз штучні систе­ми очищення шкідливих викидів і відходів нездатні ефектив­но вловлювати токсичні елементи та їх сполуки.

За рівнем токсичної дії важкі метали поділяють на три класи. До першого, найбільш небезпечного, класу віднесено кадмій, ртуть, свинець, миш'як, кобальт і нікель, які мають ви­няткову токсичність. До другого класу відносяться мідь, цинк і марганець, які вважаються помірно токсичними. Всі інші важкі токсичні елементи складають третій, малотоксичний, клас. У харчових продуктах і сировині діючим харчовим зако­нодавством нормується МДР тільки для кадмію, ртуті, міді, свинцю, цинку, олова, миш 'яку та заліза.

Крім харчових продуктів вміст цих елементів нормується також у питній воді.

Кадмій є найбільш небезпечним елементом. Отруєння вик­ликають дози понад 1 мг, а при дозах понад ЗО мг велика ймовірність летального наслідку. Токсична дія кадмію пояс­нюється його інгібіторною властивістю для ферментів. Через це суттєво порушується функціонування дихальної, травної, нер­вової та серцево-судинної систем. Сполуки кадмію мають здатність накопичуватися в кістках, внутрішніх органах, м'язах та залозах внутрішньої секреції. Вони погано виводяться з ор­ганізму. Ознаками отруєння є нудота, блювання, болі у животі.

Отруєння кадмієм спостерігаються при вживанні рослин­ної їжі, особливо грибів, які можуть акумулювати цей елемент у дуже високих концентраціях. Із тваринних харчових про­дуктів джерелом кадмію може бути річкова та ставкова риба, яка харчується з мулу. Мул річок та інших внутрішніх водой­мищ забруднюється промисловими викидами, стічними вода­ми з промислових, комунальних, сільськогосподарських

Глава 8. Безпека харчової сировини і продуктів

підприємств. З дощами та снігом до водоймищ змивається ча­стина добрив, пестицидів та інших агрохімікатів.

Ртуть також є високотоксичним елементом. її токсична дія полягає в комплексоутворючій здатності до білків, в тому числі і ферментативних. Як і кадмій, ртуть може накопичува­тись в організмі, переважно в мозку, нирках та печінці. Через ці властивості при отруєннях в першу чергу уражаються цент­ральна нервова система, органи травлення, лімфатична систе­ма. Ознаки отруєння ртуттю: підвищення температури, голо­вний біль, стоматит, набряк і кровотеча з ясен, нудота, блюван­ня, кровяний пронос, важкі порушення функції нирок і печінки, збільшення розмірів лімфатичних вузлів та слинних залоз. Можливі смертельні випадки.

Мідь відноситься до середньотоксичних елементів. Ос­новними шляхами забруднення міддю є обробка рослинної си­ровини мідьумісними пестицидами, а також технологічне об­ладнання переробних підприємств, яке має конструктивні еле­менти, виготовлені з міді та ЇЇ сплавів (бронзи, латуні та інших). Під впливом агресивних харчових мас ці елементи (труби, крани, насоси тощо) поступово розчиняються або зно­шуються і збагачують харчові продукти сполуками міді.

При споживанні продуктів забруднених сполуками міді, виникають тяжкі отруєння. їх ознаки: нудота, рясне слино­виділення, неприємний металевий присмак у ротовій порож­нині, блювота, блювотні маси мають характерний синьо-зеле­ний колір. У хворих спостерігаються періодичні гострі болі у животі, пронос з кров'яними слизовими масами. Може розви­ватися гемолітична жовтяниця.

Миш'як входить до складу деяких пестицидів та отру­тохімікатів, їх часто використовують для боротьби з мишо-видними гризунами. Крім того, він є природним супутником фосфору, сірки, сурми, а тому завжди зустрічається як домішка в азотних та фосфорних добривах, препаратах сірки, що використовують у рослинництві і тваринництві.

Теоретичні основи технологій харчових виробництв

Його токсична дія нроявліється в ураженні нервової та кровоносної систем, у порушенні обмінних процесів в шкірі, функцій всіх внутрішніх органів (серця, печінки, нирок, ки­шечника). Ознаки отруєння миш'яком: шлунково-кишкові розлади, нудота, болі у животі, головний біль, запаморочення, рясні слино- та сльозовиділення, набряк повік. При дозах понад ЗО мг можливі смертельні випадки.

Свинець є дуже токсичним важким металом. Як і кадмій, він має здатність накопичуватися в кістках, чим і обумов­люється його хронічна токсична дія. При отруєннях сполука­ми свинцю виникають тяжкі ураження нервової, травної, сер­цево-судинної та видільної систем. Токсична дія свинцю пов'язана з його властивістю інгібіторного впливу на фер­ментні системи, що регулюють синтез білків, енергетичний обмін, передачу генетичної інформації. Є переконливі свідчен­ня про канцерогенну та мутагенну дію свинцю. Особливо вразливі до отруєння свинцем діти та особи похилого віку.

Характерні ознаки отруєння свинцем: головний біль, запа­морочення, нудота, блювання, металевий присмак у роті, болі у животі та підшлунковій залозі, швидка стомлюваність, де­пресивний стан. При хронічних отруєннях з часом з'являють­ся агресивність, нервові розлади та захворювання мозку. Дози понад 0,15—0,45 г/кг смертельні для дорослої людини.

З малотоксичних елементів для консервованої продукції характерні забруднення оловом. Воно широко використо­вується в якості захисного покриття жерстяної тари. Під впли­вом кислот та інших речовин зі складу консервів олово, а та­кож мідь і свинець, що є природними супутниками олова, роз­чиняються і забруднюють консервовану продукцію. При три­валому зберіганні вміст цих важких металів може досягати в продукті критичних рівнів. Особливо небезпечні в цьому відношенні жерстяні банки, при виготовленні яких викорис­товуються сплави, що містять свинець.

При отруєннях оловом спостерігається нудота, біль у

Глава 8. Безпека харчової сировини і продуктів

шлунку, в горлі та кінцівках. Як і свинець, олово може накопи­чуватися у кістках та спричиняти хронічні отруєння. Воно ду­же повільно виводиться з організму.

Для зменшення забруднення готової харчової продукції важкими металами необхідно суворо дотримуватися загаль­них принципів і правил належної виробничої та гігієнічної практики, а саме: ретельно відмивати сировину від механічних та хімічних забруднень, надійно захищати робочі органи об­ладнання від хімічної взаємодії з компонентами продукту, унеможливлювати забруднення проміжних та готових про­дуктів дезінфікуючими засобами, мастилами, фарбами, емаля­ми, отрутами для шкідників тощо.

Контроль за вмістом токсичних елементів у харчових про­дуктах здійснюється за схемами, аналогічно раніше розгляну­тими для пестицидів, нітратів та інших забруднювачів. Для кожного з восьми токсичних елементів встановлені МДР їх вмісту в харчових продуктах. Відбір зразків та їх аналіз прово­дять згідно з вимогами комплексу міждержавних стандартів "Сьірье и продукти пищевьіе. Методьі определения токсичньїх злементов". Вміст ртуті, олова, заліза та миш'яку визначають колориметричним або спектрофотометричним методом, а міді, свинцю, кадмію і цинку — полярографічним.

8.3.4. Токсичні забруднення антибіотиками,

гормональними препаратами та іншими

хімічними речовинами

Забруднення антибіотиками, гормональними та іншими ветеринарними препаратами характерне для сировини та про­дуктів тваринного походження. Надмірне або тривале спожи­вання таких продуктів спричиняє різні захворювання, зни­ження природного імунитету, алергічні реакції. Є відомості про канцерогенну та мутагенну дію окремих препаратів. До цієї групи препаратів відносяться антибіотики, суль­фаніламіди, нітрофурани, антигельмінтні та інші ветеринарні

Теоретичні основи технологій харчових виробництв

лікувальні препарати, гормональні стимулятори росту, транквілізатори.

Крім цих препаратів, джерелом хімічного забруднення продовольчої сировини та харчових продуктів можуть бути речовини, що використовуються у виробництві для технічно­го обслуговування, дезінфекції, пакування, маркування тощо. Це дезінфеканти, мастила, фарби, захисні покриття, пласт­маси, хімікати водо- та пароочищення, отрутохімікати для боротьби з шкідниками та інші.

Антибіотики є речовинами з антибактеріальною дією. Вони можуть бути природного і біотехнологічного походження. Природні антибіотики (фітонциди і фітоалексини) містяться в багатьох видах рослинної сировини і обумовлюють її стійкість при зберіганні (цибуля, часник, хрін, прянощі, ефірно-олійне насіння, деякі фрукти тощо). Але їх вміст у рос­линах дуже незначний, а тому для промислового використан­ня антибіотики отримують методами біотехнології — шляхом культивування певних видів мікроорганізмів, переважно пліснявих грибів.

Антибіотики широко застосовують у тваринництві та птахівництві для профілактики й лікування інфекційних за­хворювань, для стимулювання росту, підвищення продуктив­ності тварин, для збереження від псування та підвищення за­своюваності кормів. Як зазначалося раніше (гл. 7, п.7.2.4), де­які види антибіотиків використовують як консерванти (нізін, пімаріцин).

До найбільш поширених лікувальних антибіотиків відно­сяться: пеніцилін та його похідні, група тетрациклінів, ле­воміцетин, стрептоміцин, ампіцилін, хлорамфенікол, ерит­роміцин. Серед кормових антибіотиків частіше використову­ють гризін, бацитрацин та цинкобацитрацин. Більшість ан­тибіотиків швидко виводиться з організму тварин. Проте, при недотриманні правил і термінів їх застосування вони можуть накопичуватися в сировині (м'ясо, субпродукти, молоко, яй-

Глава 8. Безпека харчової сировини і продуктів

І

ця) і переходити в склад готової продукції в кількості, що ста­новить загрозу для споживачів.

Шкідлива дія антибіотиків на організм людини може про­являтися по різному. Тривале споживання харчів, забруднених пеніциліном, тетрациклінами, стрептоміцином та іншими, що використовуються для лікування людини, призводить до зви­кання до них організму, підвищення стійкості патогенної мікро­флори до їх дії і відповідно до зниження їх лікувального ефекту. Крім того, антибіотики у багатьох людей, особливо дітей, вик­ликають алергію, розлади в функціонуванні центральної нерво­вої і ендокринної систем, змінюють нормальний склад шлунко­во-кишкової мікрофлори, внаслідок чого порушується синтез деяких вітамінів, створюються сприятливі умови для розвитку патогенних мікроорганізмів.

Забруднення антибіотиками може суттєво впливати і на технологічні процеси переробки, в яких використовується ко­рисна мікрофлора (дозрівання, соління, бродіння). Так, більшість антибіотиків, що містяться у молоці, пригнічують розвиток молочнокислих бактерій, порушують процес сичуж­ного згортання. Це впливає на перебіг технологічного процесу і в кінцевому рахунку знижує якість готового продукту.

Застосування антибіотиків у тваринництві, порядок і терміни використання забрудненої ними сировини та їх за­лишковий вміст в харчових продуктах жорстко регламен­тується законодавчими та нормативними документами з вете­ринарної практики, ветеринарно-санітарної експертизи та гігієнічними вимогами до якості і безпеки продовольчої сиро­вини і харчових продуктів.

Сульфаніламідні препарати також мають антимікробну дію і їх використовують для профілактики та лікування тва­рин. Вони здатні накопичуватися в організмі тварин, стійкі до факторів технологічного процесу, а тому потрапляють з сиро­вини (м'ясо, молоко, яйця) до готової продукції і можуть нега­тивно впливати на організм людини.

Теоретичні основи технологій харчових виробництв

Серед дозволених до використання сульфаніламідів ши­роке застосування в ветеринарії знайшли стрептоцид, нор­сульфазол, сульфадимезин, сульфазін, сульфален, сульфадиме­токсин, сульгін, дисульформін, фталазол, етазол та інші. Ха­рактер їхньої шкідливої дії на організм людини близький до дії антибіотиків. Знешкодження їх відбувається в печінці, тому при надмірному або тривалому споживанні забрудненої ними продукції спостерігаються важкі необоротні порушення функцій печінки та нирок, розлади травної та ендокринної си­стем.

Нітрофурани та інші ветеринарні препарати. Нітро-фурани використовують для профілактики і лікування інфекційних захворювань худоби, свиней і птиці в тих випад­ках, коли виявляються неефективними антибіотики та суль­фаніламіди. З цією метою використовують фуразолідон, нітрофуран, нітрафуразол, фурацилін, фурадонін, фуразолін, фуразонал, фуракрилін, нітрофурілен, фураггн та інші. Вони виявляють як бактерицидну, так і бактеріостатичну дію.

Враховуючи те, що ці лікарські препарати широко викори­стовуються в медицині, їх вміст у продуктах харчування неба­жаний, тому що знижується їх терапевтичний ефект. Проте че­рез недотримання вимог належної ветиринарної та санітарно-гігієнічної практики забруднення сировини і продуктів цими препаратами, на жаль, мають місце.

Серед інших ветеринарних препаратів, що можуть ство­рювати хімічне забруднення, слід зазначити антигельмінтні, антипротозойні та трипаноцидні засоби. До них відносяться похідні бендазолу (триклобендазол, тіабендазол, елбендазол, фенбендазол, флубендазол), моксидектин, доремектші, івер-мерктин, клозантел, фебантел, диклезурил, диминазен, ізоме-тамідіум та інші.

Гормональні препарати використовують у тваринництві і птахівництві для прискорення росту і збільшення товарної маси, прискорення та подовження продуктивного періоду,

Глава 8. Безпека харчової сировини і продуктів

поліпшення засвоєння кормів для зменшення негативного впливу стрес-факторів та з іншими цілями. Найчастіше вико­ристовують такі препарати як: диетилстільбестрол, екст-радіол, прогестерон, тестостерон, тесторон, азаперон, азапе-рол, каразолол, зеранол, карбадокс, тренболоп ацетат.

Небезпека цих препаратів для людини полягає у тому, що вони є значно активнішими за природні, більш стійкими, пога­но метаболізуються, а тому накопичуються в організмах тва­рин до високих рівнів і потрапляють до продуктів харчування. Вживання з їжею таких продуктів вносить дисбаланс в функції ендокринної системи, порушує обмін багатьох речо­вин, може стати причиною захворювань. Для осіб, що за ста­ном здоров'я відносяться до груп ризику (хворі на діабет, сер­цево-судинні захворювання, з порушеннями функцій нирок, печінки, щитовидної залози тощо) вживання таких продуктів є особливо небезпечним.

Потенційну хімічну небезпеку на харчових виробництвах створюють і деякі матеріали, які при переробці та зберіганні контактують з продовольчою сировиною і харчовими продук­тами і можуть бути джерелом забруднень. Так, із металевих, емальованих, фарбових та інших покрить обладнання в про­дукти можуть мігрувати важкі метали; з пластикових покрить та пластмасової тари і пакування — наповнювачі, пластифіка­тори, барвники і мономери; з картонної тари — адгезиви, поліхлоровані біфеніли тощо.

До забруднення сировини і продуктів небезпечними хімічними речовинами може призвести і недотримання пра­вил використання миючих та дезинфікуючих засобів, технічних мастил, холодоагентів, хімікатів для підготовки во­ди та водяної пари, отрутохімікатів для боротьби з комахами, мишовидними та іншими шкідниками.

Дата добавления: 2014-01-11