КОСПЕКТ лекций Безопасность товаров. Конспект лекций для студентов специальности 125 01 09 Товароведение и экспертиза товаров
 Скачать 0.54 Mb.
|
|
Лекция4 Загрязнение пищевых продуктов пестицидами Учебные вопросы 4.1 Общая характеристика пестицидов 4.2 Токсикологогигиеническая характеристика и гигиеническое нормирование пестицидов 4.3 Технологические способы снижения остаточных количеств пестицидов в пищевом сырье и продуктах питания 4.4Методы определения остаточных количеств пестицидов в пищевых продуктах и продовольственном сырье 4.1 Общая характеристика пестицидов Пестициды — химические соединения, применяемые в сельском хозяйстве для защиты культурных растений от вредителей и паразитов (от лат. pestis — паразит, caedere — уничтожать), сорных растений, микроорганизмов и вызываемых ими болезней. Пестициды различаются по сферам применения: инсектициды (против насекомыхвредителей), гербициды (против сорных растений), фунгициды (npoтив микрогрибов), бактерициды (против бактерий), акарициды (против клещей), ротентициды (против грызунов). Особую группу составляют дефолианты (средства для удаления листьев и ботвы), ретарданты (препараты для укорачивания соломы) и регуляторы роста растений. Во всем мире в среднем за год применяется около 3,2 млн т гербицидов, фунгицидов и инсектицидов (в среднем 0,5 кг на одного жителя планеты). Инсектициды представлены главным образом галогенуглеводородами (чаще хлорированными углеводородами), а также органическими соединениями фосфорной кислоты и природными веществами с инсектицидными свойствами, Среди галогенуглеводородов наиболее широкое применение получили линдан, дильдрин и альдрин. Гербициды составляют большую часть средств защиты растений в Европе (5570 %). Они подразделяются на препараты тотального и селективного (избирательного) действия. В качестве фунгицидов применяют эфиры фосфорорганических кислот, хлорированные углеводороды и ртутьорганические соединения. При использовании указанных гербицидов, фунгицидов и инсектицидов возникает три основные проблемы:
4. Почвенные микроорганизмы адаптируются к пестицидам и начинают разрушать или использовать их. В результате пестициды становятся неэффективными в борьбе с сорняками или насекомыми, а их постоянно увеличивающееся количество включается в пищевые цепи. Современные пестициды, прежде чем они будут допущены к практическому использованию, подвергаются тщательному анализу, при этом особое внимание уделяется изучению их биотрансформации в окружающей среде. На основании результатов исследования разрабатываются рекомендации по их безопасному применению. В соответствии с гигиеническими требованиями внедряются прежде всего препараты, малотоксичные для человека. В отдельных случаях допускается использование сильнодействующих и высокотоксичных веществ, но их формы и способы применения должны гарантировать безопасность человеческому организму (гранулы, микрокапсулы, внесение с помощью аппликаторов и т. п.). Не допускаются к использованию пестициды со сроком распада более года, а также образующие в результате распада или в сочетании с другими веществами более токсичные и стойкие продукты превращения, обладающие резко выраженной способностью накапливаться в организме, выделяющиеся с молоком, обладающие выраженными аллергенными свойствами и способные давать отдаленные эффекты (опухоли, уродства, мутации и др.). Для оценки опасности| разработаны специальные гигиенические классификации пестицидов. 4.2 Токсикологогигиеническая характеристика и гигиеническое нормирование пестицидов В настоящее время предусмотрено использование около 600 препаратов пестицидов на основе 300 действующих веществ, относящихся к различным группам химических соединений. Хлорорганические пестициды (ХОП). К классу хлорорганических пестицидов относятся следующие: 1) 4,4'дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ) и его метаболиты:
2) гексахлорциклогексан (ГХЦГ) и его изомеры:
6)альдрин;
Изза высокой устойчивости в окружающей среде и способности к биоконцентрации в пищевых цепях ХОП превратились в глобальные загрязнители. Им присуща сверхкумуляция либо выраженная кумуляция. Хлорорганические пестициды крайне медленно разлагаются под влиянием физических, химических и микробиологических факторов, способны накапливаться в почве, растениях и т. д., передаваясь по пищевой цепи и концентрируясь в живых организмах. Так, период полураспада в почве большинства хлорорганических пестицидов превышает 1,5 года, а в случае ДДТ и его метаболитов — 1520 лет. Эти пестициды могут длительно сохраняться в почве, воздействовать на почвенную фауну и переходить в произрастающие растения, включаясь таким образом в пищевые цепи. Как и многие другие хлорорганические соединения, хлорсодержащие пестициды гидрофобны и не могут проникать в растения через корневую систему, однако они хорошо поглощаются листьями из воздушной среды. Пестициды, хорошо адсорбируемые органическими компонентами почвы, донными отложениями и другими элементами водных экосистем, способны перемещаться с поверхностными водами, распространяясь на большие расстояния и вызывая вторичные загрязнения. Поэтому растения, выращиваемые при высоком увлажнении почвы, например рис, более интенсивно и быстро усваивают пестициды, чем растущие на сухих полях. При загрязнении почвы хлорорганическими пестицидами подавляется биоактивность некоторых ферментов почв (дегидрогеназы, липазы, инвертазы), благотворно влияющих на состояние почвы, уменьшаются скорость распада клетчатки и интенсивность почвенного дыхания. По этим показателям можно сделать вывод о загрязнении почв промышленными выбросами на ранних стадиях. Со временем пестициды разлагаются под влиянием кислорода воздуха, солнечной радиации, воздействия воды, т. е. при гидролизе, вызванном присутствием в почве соответствующих ферментов. Такое самоочищение почв от пестицидов идет с различной скоростью в зависимости от дозы препарата, характера почвы и самого пестицида. Например, для ГХЦГ — 3 года, для дефолианта 2,4Д — 1 мес. Проникновение пестицидов в организм человека происходит в основном через рыбу, которую предлагается считать индикатором, своего рода биологической мишенью для оценки степени загрязнения водных экосистем. Среди ХОП имеются вещества, обладающие эмбриотоксическим действием (гексахлорбутадиен, линдан, ДДТ, каптан, кельтан, мильбекс), а также вызывающие пороки развития (ДДТ, эупарен) и мутагенные изменения (ДДТ, линдан, кельтан, каптан). Некоторые ХОП являются канцерогенами (ГХЦГ, гептахлор, каптан, линдан, фталан) и аллергенами (каштан, линдан). Пестициды обладают свойством вторгаться, в эндокринную систему организма, что ведет к негативным изменениям в работе половых гормонов. Кроме того, применение пестицидов постепенно может привести к бесплодию. Использование пестицидов снижает также умственные способности и нарушает иммунитет человека, что, по мнению экологов, позволяет сравнить эти вещества с вирусом иммунодефицита. Фосфорорганические пестициды (ФОП) — одна из наиболее распространенных и многочисленных групп пестицидов. К ним относятся афуган, актеллик, дибром, карбофос, бромофос, метафос, фталофос, хлорофос, цидиал и др. Большинство ФОП слабо растворимы в воде. По стойкости в окружающей среде ФОП значительно уступают ХОП. Однако некоторые из них сохраняют свои токсические свойства в почве и на растениях в течение нескольких месяцев, в результате чего возможно их поступление в организм человека с продуктами питания, воздухом и водой. Более устойчивы остаточные количества ФОП на цитрусовых, что объясняется их растворением в маслах кожуры. Кроме того, в течение достаточно длительного времени ФОП присутствуют в хранящихся продуктах питания, например в зерне. Хотя ФОП накапливаются в организме не так интенсивно, как ХОП, они все же обладают функциональной кумуляцией — кумулятивными свойствами, проявляющимися в разной степени в результате суммирования токсических эффек г тов. Симптомы хронических отравлений и острой интоксикации ФОП сходны. Они выражаются в головной боли, сжатии в висках, ухудшении памяти, нарушении сна, дезориентации в пространстве, понижении роговичных рефлексов. При отравлении некоторыми ФОП возможны невриты и парезы. Ртутьорганические пестициды (РОП) применяют ограниченно — только для обработки семян в борьбе с бактериальными и грибковыми заболеваниями, К ртутьорганическим соединениям относятся гранозан, меркуран и др. В окружающей среде РОП трансформируются: одним из конечных продуктов превращения является метилртуть. При хроническом отравлении наблюдаются потеря веса, слабость, утомляемость, психические расстройства, зрительные и слуховые галлюцинации, стоматит. Неорганические и органические металлсодержащие пестициды. Среди пестицидов данной группы наиболее широкое распространение получили неорганические и органические соединения меди. В настоящее время из медьсодержащих пестицидов (МП) применяют медный купорос, бордоскую жидкость, купрозан и др. Опасность МП для человека подтверждается случаями отравлений ими. Смертельная доза для взрослого человека составляет 10 г, а тяжелые отравления наблюдаются при дозах менее 2 г. При остром отравлении МП рвотные массы окрашены в зеленоватый или голубой цвет. Кроме того, медьсодержащие пестициды раздражают кожу, вызывают дерматиты. Из органических металлсодержащих пестицидов применяют оловоорганические пестициды (ООП), такие, как акарициды, фунгициды и бактерициды. Симптомы отравлений ООП этого типа аналогичны симптомам при отравлениях оловом. Критериями токсичности пестицидов являются величины токсических и смертельных доз при различных путях поступления в организм — через кожу, легкие или желудочнокишечный тракт. Опасность пестицидов для человека определяют рядом критериев, характеризующих возможность поступления в организм и способность оказывать неблагоприятное действие. К критериям опасности пестицидов относят их устойчивость в окружающей среде, стойкость к химическим, физическим и прочим факторам при технологической и кулинарной обработке пищевого сельскохозяйственного сырья и продуктов питания. Степень опасности при работе с пестицидами определяется величинами среднесмертельной (ДЦ50) и пороговой (вызывающей минимальные нарушения) доз и концентраций при различных путях поступления в организм; зоной токсического действия — отношением ЛД50 к пороговой дозе (чем эта зона уже, тем больше опасность острого отравления); способностью проникать через неповрежденные кожные покровы и оказывать токсическое действие; наличием и выраженностью кумулятивных свойств. Все вредные вещества делят на четыре класса опасности:
При установлении ПДК для пестицидов соблюдается основной принцип сочетанного действия. Вместе с водой, воздухом и отдельными продуктами питания в организм в течение суток может поступать только такое количество вещества, которое не превышает максимально допустимую, безвредную для человека суточную дозу для данного препарата, т. е. дозу, поступающую ежедневно в организм человека и не вызывающую неблагоприятных изменений у него, а также у последующих поколений. Особое внимание уделяется нормированию пестицидов в продуктах детского питания. Санитарные нормы не допускают наличия в продуктах детского питания остаточных количеств пестицидов, кроме стойких хлорорганических, которые попадают в продукты как глобальные загрязнители. Основным документом, регламентирующим содержание пестицидов в продуктах питания, является Постановление Министерства здравоохранения республики Беларусь от 27.09.2012г.№149 «Требования к применению, условиям перевозки и хранения пестицидов (средств защиты растений), агрохимикатов и минеральных удобрений». Согласно этому документу для продовольственного сырья растительного происхождения обязательна информация о пестицидах, использованных при возделывании сельскохозяйственных культур, фумигации помещений и тары для их хранения, борьбе с вредителями продовольственных запасов, а также дата последней обработки ими. Для; продовольственного сырья животного происхождения обязательна информация, об использовании (или отсутствии такового) пестицидов для борьбы с эктопаразитами или заболеваниями животных и птицы, для обработки животноводческих и птицеводческих помещений, прудовых хозяйств и водоемов для воспроизводства рыбы, также с указанием наименования пестицида и конечной даты его | использования. Ввоз, использование и оборот продовольственного сырья растительного и животного происхождения, не имеющего информации о применении пестицидов при его производстве, не допускаются. Во всех видах продовольственного сырья и пищевых продуктов контролируются пестициды: ГХЦГ (альфа, бета, гаммаизомеры), ДДТ и его метаболиты. В зерне и продуктах переработки контролируются также ртутьорганические пестициды, 2,4Д кислота, ее соли и эфиры. В рыбе и продуктах переработки контролируются 2,4Д кислота, ее соли и эфиры. Контроль продовольственного сырья и пищевых продуктов по содержанию в них остаточных количеств пестицидов и агрохимикатов, в том числе фумигантов, основывается на информации, представляемой изготовителем (поставщиком) продукции, об использованных при ее производстве и хранении пестицидах и агрохимикатах. Санитарноэпидемиологическая экспертиза продовольственного сырья и пищевых продуктов, содержащих пестициды, осуществляется в соответствии с действующими гигиеническими нормативами содержания пестицидов в объектах окружающей среды. Для снижения остаточных количеств пестицидов в пищевом сырье и продуктах необходима тщательная технологическая и кулинарная переработка сельскохозяйственной продукции. 4.3 Технологические способы снижения остаточных количеств пестицидов в пищевом сырье и продуктах питания Технологические способы снижения остаточных количеств пестицидов в пищевом сырье и продуктах питания На эффективность снижения остаточных количеств пестицидов влияет характер распределения их в разных частях растений. Как известно, основное количество ФОП и ХОП концентрируется в кожуре плодов и овощей или на ее поверхности, практически не проникая внутрь плода. Следовательно, начальным этапом промышленной и кулинарной переработки фруктов, овощей и ягод является их мойка. Она может осуществляться водой, растворами щелочей, поверхностноактивными веществами. Однако мойка малоэффективна, если пищевое сырье содержит остаточное количество препаратов или веществ, обладающих липофильными свойствами и прочно связывающихся с восками кутикулы. Производные карбаминовой и тиокарбаминовой кислот, оловоорганические соединения достаточно хорошо смываются водой. Эффективность мойки значительно повышается при использовании салфеток, а также различных моющих средств, удаляющих жиры и воск (детергенты, каустическая сода, спирты). Соотношение между объемами продукта и моющей жидкости должно быть не менее 1:5. Более эффективным способом снижения остаточных количеств пестицидов в пищевых продуктах является очистка от наружных частей растений. Например, при удалении кожуры у цитрусовых, яблок, груш, бананов, персиков и т. д. достигается их максимальное освобождение от пестицидов — на 90—100 %, хотя такие пестициды, как ливинфос, монокротофос, ортен, дравин, темик, кропетон, удаляются не более чем на 5070 %. Достаточно высокой степени снижения остаточных концентраций пестицидов можно достичь при очистке картофеля, огурцов и томатов, при удалении наружных листьев у капусты и листовых овощей. Освобождение продуктов питания от пестицидов происходит при использовании традиционных технологий их переработки и кулинарной обработки, таких как варка, жарение, печение, консервирование, изготовление варенья, джема, мармелада и т. д. В процессе сушки в зависимости от ее характера, вида сырья и свойств пестицидов может происходить либо увеличение концентрации остаточных количеств пестицидов, либо их удаление. При переработке зерновых культур пестициды неравномерно распределяются в различных фракциях помола. Наибольшее количество загрязнителей обнаруживается обычно в отрубях, наименьшее — в муке тонкого помола. Скорость деструкции пестицидов в хранящихся продуктах зависит от условий хранения, в частности, от температурных параметров, влажности среды, продолжительности хранения, а также от вида продукта, его назначения и других условий. При низких температурах (18... 23 °С) снижение остаточных количеств пестицидов обычно бывает незначительным даже в тех случаях, когда длительность хранения превышает два года. Остаточное содержание пестицидов в мясных и молочных продуктах можно снизить путем их термической обработки. Наиболее эффективно в этом отношении отваривание мяса в воде. При этом необходимо помнить о возможности перехода остаточнйх количеств пестицидов в бульон, а также учитывать, что пестициды могут трансформироваться с образованием более токсичных соединений. Таким образом, защита человека от вредного воздействия пестицидов эффективно обеспечивается барьером гигиенических нормативов и регламентов, при их несоблюдении могут возникать острые и хронические отравления и другие нарушения здоровья. |