КОСПЕКТ лекций Безопасность товаров. Конспект лекций для студентов специальности 125 01 09 Товароведение и экспертиза товаров
 Скачать 0.54 Mb.
|
|
3.5 Медь, цинк, олово и железо Медь. Медь была одним из первых металлов, которое человечество стало использовать в чистом виде. Это объясняется не только простотой ее извлечения из руд, но и тем, что медь находится в природе в чистом виде. Производство меди в мире достигает 6 млн т. В настоящее время мировое потребление меди снизилось вследствие замены меди алюминием в электротехнической промышленности. Около половины меди используется в электротехнической и теплотехнической промышленности, для изготовления водопроводных и отопительных систем, варочного оборудования, в сельском хозяйстве и фармакологии. Медь присутствует почти во всех пищевых продуктах. Суточная потребность взрослого человека в меди 2...2,5мг, то есть 35 ..40 мкг/кг массы тела, детей 80 мкг/кг. Потребление в пишу большого количества солей меди вызывает токсические эффекты у людей и животных. Они, как правило, обратимы. При случайном попадании больших количеств меди в организм людей, опрыскивающих виноградники бордоской смесью, проявляются симптомы поражения легких, которые гистологически напоминают силикоз. В некоторых случаях отмечена взаимосвязь между развитием рака легких и накоплением меди. Летальной для человеческого организма является концентрация меди 0,175...0,250 г/сут. Гигиеническими требованиями к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов предусматривается обязательный контроль за содержанием меди в пищевой продукции. ПДК меди в основных пищевых продуктах в соответствии с требованиями СанПиН 2.3.2.56096 приведена на рисунке 3.  Рисунок 3 ПДК меди в основных пищевых продуктах Цинк. Цинковые руды широко распространены. В ряде западноевропейских стран, а также в России, США, Южной Африке и Австралии действуют цинковые рудники. Наибольшее значение имеют сульфидные цинковые руды. Часто цинк встречается с другими металлами, например со свинцом, кадмием, медью. Мировое производство цинка составляет 5,5 млн т/год. В течение многих веков цинк использовался главным образом для получения латуни, которая широко применяется для изготовления кухонной утвари и оборудования пищевых предприятий. Оксид цинка применяется при производстве резины и белого пигмента, а также электрических батареек. Цинк присутствует во многих пищевых продуктах и напитках, особенно в продуктах растительного происхождения. В настоящее время установлено, что человеку с пищей необходимо получать цинк. Во многих странах существуют рекомендации по суточной норме потребления металла. Цинк участвует в ряде важных биологических процессов, особенно ферментативных. Однако избыток цинка вызывает токсическое воздействие на организм. Токсические дозы солей цинка действуют на желудочнокишечный тракт. Это приводит к острому, но излечимому заболеванию, сопровождающемуся тошнотой, рвотой, болями в желудке, коликами и диареей. Поэтому при изготовлении пищи с повышенной кислотностью нежелательно использовать емкости с цинковым покрытием, так как при этом металл может растворяться. Поступление цинка в человеческий организм в концентрации 6 г/сут может привести к летальному исходу. ПДК цинка в основных пищевых продуктах в соответствии с требованиями СанПиН 2.3.2.56096 приведена на рисунке 4.  Олово. Олово известно еще с древности. Олово сплавляли с медью и получали бронзу. Олово в микроколичествах содержится в большинстве почв, в промышленных масштабах его добывают в немногих районах земного шара. Основной рудой является касситерит. В настоящее время основным производителем является Малайзия. Свыше половины добываемого олова идет на производство покрытий. Оловянные покрытия получают путем горячего лужения или погружения, а также путем гальванизации. Гальванические покрытия используются при изготовлении деталей для машиностроительной и электротехнической промышленности для обеспечения коррозионной устойчивости. Для этой же цели при производстве консервных банок используются мягкие стали с гальваническим покрытием. Однако при длительном хранении консервов олово может переходить в продукты и при накоплении в больших количествах отрицательно действует на организм. Поэтому жестяные банки после лужения дополнительно покрывают лаками, а количество олова в консервах контролируют. Срок хранения консервов, вырабатываемых в жестяной банке, устанавливают с учетом предупреждения накопления больших количеств олова (на 1 кг продукта не более 200 мг для взрослых и 100 мг для детей). Высокая концентрация олова в пище может привести к острому отравлению. Токсичная доза олова для человека составляет 5...7 мг/кг массы тела. После употребления пищи с содержанием олова 250 мг/кг возникают тошнота, рвота и другие симптомы отравления. Железо. Железо является вторым наиболее распространенным металлом после алюминия и пятым по распространенности химическим элементом в земной коре. В практической деятельности людей железо занимает важное место. Оно используется больше других металлов в виде сплавов или в чистом виде. В настоящее время потребность в металле не снизилась, а даже возросла. Основным источником получения железа являются природные руды: гематит, магнетит, лимонит и сидерит. Почти все пищевые продукты содержат железо в самых разных количествах. Железо является необходимым микроэлементом. Служба здравоохранения Великобритании рекомендует потребление железа с пищей мужчинам 10 мг/сут, а женщинам 12 мг/сут. Несмотря на то что поглощение железа тщательно регулируется содержанием металла в организме, иногда может поглощаться избыточное количество железа. В результате этого металл накапливается в организме, развивается болезнь сидероз. Концентрация железа 7...35 г/сут является летальной для человека, 200 мг/сут — токсичной. Поэтому гигиеническими нормами предусматривается контроль содержания железа в пищевой продукции. Загрязнение пищевых продуктов железом может происходить через сырье, при контакте с металлическим оборудованием и тарой, что обусловливает соответствующие меры профилактики. 3.6 Стронций, сурьма, никель, хром и алюминий Стронций. Стронций довольно распространенный в литосфере металл. Концентрация металла в плодах, растущих на нормальной почве, колеблется от 1 до 169 мг/кг. В животных тканях содержится от 0,06 до 0,50 мг/кг металла. Взрослый человек поглощает с пищей обычно от 0,4 до 2 мг стронция в день. Стронций плохо абсорбируется в кишечном тракте, и основная часть металла, попадающего в организм, из него выделяется. Оставшийся в организме стронций замешает кальций и в небольших количествах накапливается в костях. При значительном накоплении стронция возникают вероятность подавления процесса кальцинирования растущих костей и остановка роста. Поэтому нерадиоактивный стронций представляет опасность для здоровья людей, и его количество в продуктах подлежит согласно требованиям ФАО/ВОЗ контролю. Сурьма. В природе сурьма обычно встречается в виде сульфида: сурьмяного блеска (антимонита). Ежегодно производится около 70 тыс. т сурьмы. Основные страны производители ЮАР, Боливия и Китай. Сурьма используется при получении свинцовых, медных и других сплавов. Сплавы применяются для изготовления подшипников, аккумуляторов, печатных шрифтов, припоев, взрывчатых веществ. По механизму токсического действия и клинической картине отравления сурьма аналогична мышьяку. Токсической дозой для взрослого человека является 100 мг/сут, летальной 500...1000 мг/сут. Профилактические мероприятия состоят в строгой регламентации содержания и характера соединений сурьмы в эмали, полуде и припое. В России для полуды посуды концентрация сурьмы в олове допускается не более 0,05%. Никель. В природе никель присутствует обычно совместно с мышьяком, сурьмой и серой. Среди наиболее важных с промышленной точки зрения руд является гарниерит магнийникелиевый силикат. Никель используется при производстве сплавов с железом, медью, алюминием, хромом, цинком и молибденом для получения огнеупорных и коррозионноустойчивых сталей, чугуна. Никелированные стали применяются при производстве некоторых видов пищевого оборудования. Никель присутствует в небольших количествах почти во всех почвах. Растения могут содержать от 0,5 до 3,5 мг/кг металла. В значительных количествах он содержится в большинстве тканей животных. Суточная норма поступления никеля в организм человека с пищей составляет 0,3...0,6мг. Источниками загрязнения никелем пищевых продуктов могут являться почва и применяемое в пищевой промышленности оборудование. Никель плохо абсорбируется из пищевых продуктов и напитков. В тканях организма остается около З...6% ежедневно поглощаемого металла. Распределяется никель в организме почти однородно, без преимущественного накопления в какихлибо органах. Никель, возможно, необходим человеку, что, однако, до сих пор не доказано. Он активирует некоторые ферменты, хотя и не является их единственным активатором. К таким ферментам относятся карбоксилаза, трипсин и ацетилкофермент асинтетаза. Некоторое количество никеля в организме человека находится в специфическом никель содержащем белке никелоплазмине. При избытке никеля у рабочих предприятий по очистке его отмечены случаи рака органов дыхания и дерматиты. Поэтому при отсутствии в настоящее время достаточно четких данных о токсичности никеля токсикологи принимают во внимание возможность вредного воздействия на здоровье человека данного металла и регламентируют его содержание в продуктах питания. Хром. Хром широко распространен в земной коре, он составляет 0,04% твердой породы. Хром в основном применяется в металлургической промышленности для получения нержавеющих сталей и для покрытия металлических изделий с целью коррозионной защиты, в частности металлических консервных банок. Феррохром и хром используются в промышленности в качестве легирующих добавок, для получения красок и в полиграфической промышленности. Дубление соединениями хрома является традиционным способом изготовления кожаных изделий. Хроматы добавляют в качестве антикоррозионных агентов в воду, а присутствие их в сточных водах приводит к значительному выделению промышленных хроматов в окружающую среду. Хром в небольших количествах находится в большинстве пищевых продуктов и напитков. Среднее суточное потребление хрома с пищей составляет приблизительно 50...80 мкг. Потенциальным источником повышения концентрации хрома в пищевых продуктах является загрязнение окружающей среды сточными водами. Хром по биологическому действию на организм является необходимым элементом. Основная его роль заключается в поддержании нормального уровня глюкозы в организме. Недостаток металла в организме приводит к нарушению глюкозного и липидного обмена и может привести к диабету и атеросклерозу. Хорошо известны также острые и хронические заболевания, вызванные воздействием на организм избыточного содержания хрома и его соединений. Рабочие кожевенных заводов страдают хронической язвой, возникающей под действием соединений хрома (VI). У людей, работающих с хромом и его соединениями, встречается аллергическая экзема и другие формы дерматита, а также рак верхних дыхательных путей и легких. Нет достаточных доказательств, что хром, обычно попадающий в пишу из исходного сырья или из хромированной посуды при приготовлении, отрицательно влияет на здоровье человека. Однако введение больших количеств дихромата калия приводит к смертельным отравлениям. Летальной для человека является концентрация 3...8 г/сут, токсичной 200 мг/сут. Меньшие количества вызывают повреждения почек и печени. Поэтому эксперты ФАО и ВОЗ регламентируют содержание хрома в пищевых продуктах. СанПиН 2.3.2. 56096 определена ПДК хрома в консервной продукции, расфасованной в хромированную металлическую тару, 0,5 мг/кг продукции. Алюминий. Алюминий самый распространенный металл в литосфере. Он составляет 8 % земной коры. В природе алюминий встречается в виде силикатов. Несмотря на богатые залежи, алюминий впервые был выделен только в 1825 г. В промышленности алюминий получают из бокситных руд и криолита. Основные их месторождения в Карибском бассейне, Бразилии и ЮАР В пищевой промышленности широко применяют бентонит, или природный гидратированный алюмосиликат, для осветления жидких сред (соков, пива, вина, напитков, сиропов и т.д.). Уровень использования алюминия во много раз больше, чем других технологических металлов. Он используется в электротехнической, автомобильной, авиационной промышленности, при производстве оборудования для пищевых предприятий. Кроме того, соединения алюминия применяют в качестве пищевых добавок и в других целях. При очистке воды для осаждения частиц взвесей используют сульфат алюминия. Несмотря на то, что алюминий широко используется при производстве домашней посуды и оборудования для пищевых предприятий, данных о содержании металла в пище и его ежедневном потреблении немного. В России он содержится в природных водах в концентрации 0,001... 10 мг/л. В промышленных стоках его концентрация достигает 1000 мг/л. Продукты растительного происхождения содержат алюминия 10... 100 мг/кг, редко 300 мг/кг, продукты животного происхождения 1...20 мг/кг. Токсичность алюминия для человеческого организма является предметом дискуссий долгие годы. Совет по продуктам питания Американской медицинской ассоциации на основе дополнительных исследований установил, что малые количества алюминия, попадающие в организм с пищей, не оказывают вредного воздействия на человеческий организм. На основании этих данных алюминий широко применяется в США для изготовления консервных банок для пива и других напитков. Отечественными токсикологами установлено, что даже растворимые соли алюминия отличаются слабым токсическим действием. При почечной недостаточности изза накопления в организме алюминия возможны процессы нарушения метаболизма Са, Mg и Р При значительном увеличении содержания А1 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 алюминия 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 I, в мясе, соках, напитках 10, в хлебопродуктах, фруктах — 20, в овощах 30 3.7 Технология переработки пищевого сырья с повышенным содержанием тяжелых металлов Анализ отрицательных последствий для организма человека тяжелых металлов показал, что они изза высокой биологической кумуляции обладают мутагенным, канцерогенным, тератогенным, эмбриотоксическим действием. Некоторые, промышленные регионы с особо интенсивным загрязнением 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.. Порядок и периодичность контроля за содержанием тяжелых металлов в продуктах питания и продовольственном сырье учреждениями санэпидслужбы отражены в методических рекомендациях о Гигиеническом мониторинге ксенобиотиков (тяжелых металлов) в продуктах питания для населения республики Беларусь от 13.11. 2000 г. По содержанию тяжелых металлов пищевую продукцию классифицируют следующим образом:
Условногодная пищевая продукция может быть разрешена органами 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. Условногодная продукция категорически запрещена для питания в лечебнопрофилактических и детских учреждениях, а также для промышленного производства продуктов детского и лечебного питания. Следует, однако, учесть, что условногодное 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 тропных органов, животных тканей, частей растений. Так, для кадмия тропными 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 тропных органов с последующей их технической утилизацией. При этом туши животных должны быть хорошо обескровлены, а кровь не должна использоваться для изготовления кровяных зельцев, колбас и других пищевых продуктов. Тропными органами рыб являются внутренние органы, жабры, чешуя, кости. Условногодная 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 условногодное 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 условногодного пищевого сырья крахмала, спирта, сахара, безбелковых жировых продуктов. Не рекомендуется использовать условно годное сырье для получения пищевого пектина и желатина. Условногодное пишевое сырье должно направляться на промышленную переработку на те предприятия, которые определены органами Госсанэпиднадзора. Весь технологический цикл переработки условногодного 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. |