5440

81

1.5. Загрязнение продовольственного сырья и пищевых продуктов

Пищевые продукты представляют собой сложные многокомпонентные системы, состоящие из сотен химических соединений. Эти соединения сложно условно разделить на следующие три группы [76].

I. Соединения, имеющие элементарное значение. Это необходимые организму нутриенты: белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества.

II. Вeщeства, участвующие в формировании вкуса, ароматы, цвета, предшественники и продукты распада основных нутриентов, другие биологически активные вещества. Они нисят условно неалиментарный характер. К этой группе относятся также природные соединения, обладающие антиалиментарными (препятствуют oбмeну нутриентов, нaпримeр антивитамины) и токсическими свойствами (фазарин в фасоли, соланин в картофеле).

III. Чужеродные, потенциально опасные соединения антропогенного или природного происхождения. Согласно принятию терминологии, их называют контаминантами, ксенобиотиками, чужеродными химическими веществами (ЧХВ). Эти соединения могут быть неорганической и органический природы, в том числе микробиологического происхождения.

Основые пути загрязнения продуктов питания и продовольственного сырья:

1.Использование неразрешенных красителей, консервантов, антиокислителей или их применение в повышенных дозах.

2.Применeние новых нетрадиционных технологий производства продуктов питания или отдельных пищевых веществ, в том числе полученных путем или отдельных пищевых вещств, в том числе полученных путем химического и микробиологического синтеза.

3.Загрязнение сельскохозяйственных культур и продуктов животноводства пестицидами, используемыми для борьбы с

82

вредителями растений и в ветеринарной практике для профилактики заболеваний животных.

4.Нарушение гигиенических правил использования в растениводстве удобрений, оросительных вод, твердых и жидких отходов промышленности и животноводства, коммунальных и других сточных вод, осадков очистных сооружений и т.д.

5.Использование в животноводстве и птицеводстве неразрешенных кормовых добавок, консервантов, стимуляторов роста, профилактических и лечебных медикаментов или применение разрешенных добавок и т.д. в повышенных дозах.

6.Миграция в продукты питания токсических веществ из пищевого оборудования, посуды, инвентаря, тары, упаковок, вследствие использования неразрешенных полимерных, резиновых и металлических материалов.

7.Образование в пищевых продуктах эндогенных токсических соединений в процессе теплового воздействия, кипячения, жарения, облучения, других способов технологической обработки.

8.Несоблюдение санитарных требований в технологии производства и хранения пищевых продуктов, что приводит к образованию бактериальных токсинов (микотоксины, батулотоксины и др.).

9.Пoступление в продукты питания токсических веществ, в том числе радионуклидов, из окружающей среды – атмосферного воздуха, почвы, водоемов.

Наибольшую опасность с точки зрения распространенности

итоксичности имеют следующие контаминанты [17]:

1.Токсины микроорганизмов – относятся к числу наиболее опасных природных загрязнителей. Наиболее распространены в растительном сырье. Так, в поступающем по импорту арахисе, обнаруживаются афлотоксины до 26% от объема исследуемого продукта, в кукурузе – до 2,8%, ячмене – до 6%. Патулин, как правило, выявляется в продуктах переработки фруктов – соки, фректовые пюре и джемы, что связано с нарушением технологии

ииспользованием нестандартного сырья.

83

2.Токсические элементы (тяжелые металлы), основной источник загрязнения – угольная, металлургическая и химическая промышленность.

3.Антибиотики – получили распространение в результате нарушений их применения в ветеринарной практике. Остаточные количества антибиотиков обнаруживаются в 15-26% продукции животноводства и птицеводства. Проблема усугубляется тем, что методы контроля и нормативы разработаны только для трех из нескольких десятков применяемых препаратов (1994 г.). обращает внимание большой уровень загрязнения левомицетином – одним из наиболее опасных антибиотиков.

4.Пестициды – накапливаются в продовольственном сырье

ипищевых продуктах вследствие бесконтрольного использования химических средств защиты растений. Особую опасность вызывает одновременное наличие нескольких пестицидов, уровень которых превышает ПДК.

5.Нитраты, нитриты, нитрозоамины. Проблема нитратов

инитритов связана с нерациональным применением азотистых удобрений и пестицидов, что приводит к накоплению указанных контаминантов, а также аминов и амидов, усилению процессов нитрозирования в объектах окружающей среды и организме человека и, как следствие этого, образованию высокотоксичных соединений – N-нитрозоаминов. По данным Института питания РАМН, в настоящий момент N-нитрозоамины встречаются практически во всех мясных, молочных и рыбных продуктах, при этом 36% мясных и 51 % рыбных продуктов содержат их в концентрациях, превышающих гигиенические нормативы.

6.Диоксины и диоксиноподобные соединения –

хлорорганические, особо опасные контаминанты, основными источниками которых являются предприятия, производящие хлорную продукцию.

7.Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ)

– образуются в результате природных и техногенных процессов.

8.Радионуклиды – причиной загрязнения может быть небрежное обращение с природными и искусственными источниками.

84

9. Пищевые добавки – подсластители, ароматизаторы, красители, антиоксиданты, стабилизаторы и т.д. Их применение должно регламентироваться нормативной документацией с наличием разрешения органов здравоохранения.

Существует проблема загрязнения продовольствия фузариотоксинами – дезоксиниваленолом (ДОН) и зеореленоном, которая обусловлена вспышками фузариоза зерна. По результатам мониторинга за последние пять лет определен перечень приоритетных загрязнителей, подлежащих контролю в различных группах продовольственного сырья и пищевых продуктов (табл.

1.5.1)

Таблица 1.5.1 Загрязнители, подлежащие контролю в различных группах

продовольственного сырья и пищевых продуктов

Группы пищевых продуктов	Загрязнители
	Пестициды
Зерно и зернопродукты	Микотоксины
	Химические эелементы
Мясо и мясопродукты	Антибиотики
	Нитрозоамины
	Гормоны
	Нитриты
	Дибензодиксины
	Бензофураны
	Пестициды
Молоко и молокопродукты	Антибиотики
	Токсичные элементы
	Афлатоксин М1
	Полихлорированные бифенилы
	Полихлорированные
	дибензодиксины и
	дибензофураны.
	Пестициды
Овощи, фрукты, картофель	Нитраты
	Патулин

Вполне вероятно, что в дальнейшем этот перечень может быть дополнен.

85

Изготовление и реализация поддельных пищевых продуктов и продовольственного сырья (фальсификация), не соответствующих своему названию и этикетке, с 1994 стала острой проблемой продовольстввенной безопасности России. Участились случаи вспышек острых отравлений от недоброкачественной продукции. В 2000г. принята государственная программа продовольственной безопасности России. Со стороны государственных органов усилен контроль за содержанием вредных для организма чужеродных соединений в пищевых продуктах. Концентрация химических соединений в пищевых продуктах регламентируется специальными документами, которые постоянно корректируются в связи с идентификацией новых загрязнителей и изучением токсических свойств, уровнем развития технологий. Информация о составе соединений, подлежащих контролю в пищевых продуктах приведена в таблице 1.5.2.

Таблица 1.5.2. Идентификация и выявление фальсификацированных

пищевых продуктов

Вид продуктов	Состав соединений, подлежащих
	контролю
Плодово-овощные	Состав углеводов, органических кислот
соки	(лимонная, яблочная, винная, хинная,
	шикимовая),
	Содержание аскорбиновой кислоты
Жиры и масла	Состав молекулярных форм
(шоколад, масла	триглицеридов, жирных кислот
растительные)
Мед	Состав углеводов; содержание
	оксиметилфурфурола; диастазное число
Алкогольные напитки:	Содержание сивушных масел,
спирты и водки	альдегидов, метанола; состав сложных
	эфиров, производных фурана.
Коньяки	Состав альдегидов
	Содержание оксиметилфурфурола
Шампанское	Состав углеводов, органических кислот

86

1.6. Предельно допустимое содержание токсических веществ в природной среде

К середине 20-го столетия стало очевидной необходимость учета загрязнения окружающей среды, влияющей на здоровье человека. В эту работу были вовлечены все ученые мира. Наиболее удачным оказался вариант оценки загрязнений окружающей среды, разработанный в 1952 г. в России в Главной геофизической обсерватории (ГГО) им. А.И.Воейкова. Этим методом предусматривалось определение для каждого токического вещества предельно-допустимой концентрации (ПДК) в природной среде (атмосфере, воде, почве, растениях).

Этот метод был передан в Организацию Объединенных наций и получил широкое распространение во всех странах мира.

В городах России в зависимости от количества промышленных предприятий и площадей городов территориальными управлениями по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды устанавливаются посты наблюдений за загрязнением атмосферы воздуха и поверхностных вод. Наблюдения в воздухе ведутся в основном за ингредиентами, загрязняющими природную среду (аммиак, бенз(а)пирен, диоксид азота, метилмеркаптан, оксид азота, оксид углерода, сероуглерод, метиловый спирт, стирол, фенол, формальдегид, фторид водорода, твердые фториды, хлорид водорода, сажа , пыль и другие).

Метод расчета загрязнения атмосферного воздуха по каждому ингредиенту (химическому токсическому веществу) определяется по отношению:

С= g / g ПДК ,

где: С – уровень загрязнения атмосферы одним ингредиентов по отношению к предельно-допустимой концентрации (ПДК).

g – содержание ингредиента в воздухе (мг/м3).

g ПДК –предельно допустимая концентрация ингредиента (мг/м3).

В пункте наблюдения за загрязнением ведутся по многим веществам для оценки степени загрязнения воздуха берутся пять наиболее значимых по величине ингредиентов и рассчитывают по ним средние значения. После расчета среднего показателя

87

загрязнения по таблице определяют степень экологической опасности (табл. 1.6.1.).

Для оценки загрязнения атмосферного воздуха еще рассчитывается индекс загрязнения атмосферы (ИЗА 5), который представляет суммарное значение средних концентраций из пяти наиболее значимых ингредиентов к ПДК.

Таблица 1.6.1. Критерии оценки качества воздуха в городах

Классы	Степень	Оценка загрязнения
экологической	экологической	атмосферного воздуха
опасности	опасности	Сф 5	ИЗА 5
1	малая	меньше 1,0	меньше 5,0
2	умеренная	1,0- 1,4	5,0- 7,0
3	высокая	1,41 = 2,8	7,1- 14,0
4	очень	2,81 – 5,0	14,1- 21,0
	высокая
5	экстремальная	больше 5,0	больше 21,0

Критерии экологической опасности загрязнений атмосферы для человека с учетом степени экологической опасности:

1 класс – малая степень экологической опасности:

концентрация того или иного вещества в атмосферном воздухе оказывает на человека косвеное вредное воздействие, но не снижает его работоспособность и не влияет на самочувствие и настроение (последствия скажутся по истечении времени).

2 класс – умеренная степень экологической опасности:

концентрация того или иного химического вещества в атмосферном воздухе оказывает прямое вредное воздействие, повышает утомляемость, снижает работоспособность, вызывает развитие синдрома «хронической усталости».

3 класс – степень экологической опасности высокая:

концентрация химических соединений оказывает повышенное прямое воздействие, периодически вызывает удушье, кашель, («синдром гиперреактивности бронхов») повышает утомляемость,

88

снижает степень переносимости физических нагрузок, чаще развивается синдром «хронической усталости».

4 класс - очень высокая степень экологической опасности:

концентрация химических соединений оказывает прямое агрессивное токсическое действие на организм (поражение слизистой глаз, верхних дыхательных путей, центральной и вегетативной нервной систем вплоть до развития комы при пребывании в агрессивной среде до 30 минут).

5 класс – экстремальная степень экологической опасности:

Концентрация токсических веществ в окружающей среде настолько высока, что пребывание человека в ней в течение 10-15 минут приводит к токсическому поражению органов и систем с возможным развитием смертельного исхода. Таким образом, содержание токсических веществ в атмосфере тесно связано с представлениями о предельно-допустымых концентрациях (ПДК).

Предельно-допустимая концентрация (ПДК) –

максимальное количество вредного вещества в окружающей среде (единице объема или массы), которое при ежедневном воздействии в течение неограниченного времени не вызвает каких-либо болезненных изменений в организме и является гигиеническим критерием при оценке санитарного состояния окружающей среды (атмосферного воздуха, водоемов, почвы и т.д.); устанавливается и периодически уточняется законодательно для каждого вещества.

При научном обосновании ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе используют принципы лимитирующего показателя (нормирование по наиболее чувствительному показателю: запаху, вкусу, цвету). Так, если запах ощущается при концентрациях, которые не оказывают вредного влияния на организм человека и внешнюю среду, то нормирование осуществляется с учетом порога восприятия (вкусу или цвета). Так, если вещество оказывает на окружающую среду вредное действие в меньших концентрациях, то при гигиеническом нормировании исходят из порога действия этого вещества на внешнюю среду.

Для каждого вещества загрязнителя устанавливают два норматива: максимальную разовую и среднесуточную ПДК.

89

Максимальную разовую ПДК устанавливают для предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, вкуса, изменения биоэлектрической активности головного мозга, световой чувствительности глаз и др.) при кратковременном воздействии атмосферных загрязнений (до 20 минут), а среднесуточную – с целью предупреждения их резорбтивного общетоксического, канцерогенного, мутагенного и других влияний.

При обосновании максимальной разовой ПДК атмосферных загрязнений вначале определяют пороговую концентрацию по запаху, а воды и растительных продуктов – по вкусу. Затем устанавливают пороговые и подпороговые концентрации, которые возникают при раздражении рецептивных зон органов дыхания, пищеварения. Для установления среднесуточной ПДК атмосферных загрязнений проводят токсикологический эксперимент на животных с целью изучения резорбтивного действия конкретного вредного вещества. Животных в камерах подвергают круглосуточному воздействию конкретного химического вещества в течение 3-4 месяцев. При этом постоянно отслеживается состояние животного. Процентное содержание токсического вещества в камере, при котором состояние животного в камере ухудшается, считается предельно– допустимой концентрацией. Для изучения состояния организма используются разнообразные физиологические, биохимические, гистохимические, морфологические и другие методы исследований. Предельно-допустимое содержание токсических веществ в атмосфере приводится в таблице 1.6.2. Распространенными загрязняющими веществами поверхностных вод являются соединения меди, железа, нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые органические вещества, аммонийный и нитритный азот, соединения цинка, свинца, СПАВ, ДДТ и др. ПДК наиболее распространенных загрязняющих водную среду веществ приведены в таблице 1.6.3. Самыми распространенными токсическими для человека и животных элементами (ксенобиотиками), которые накапливаются в растениях (сельскохозяйственных культурах), являются: свинец, кадмий,

90

мышьяк, ртуть, медь, цинк и соединения, нитраты. ПДК этих элементов представлены в таблице 1.6.4.