Экологическая безопасность сырья и продуктов

Большое санитарно-гигиеническое и экологическое значение имеют микробиологические исследования по обнаружению в пищевой продукции условно-патогенных (кишечная палочка и др.), патогенных (сальмонеллы и др.) микроорганизмов, особенно вызывающих общие болезни животных и человека (зооантропонозы).

Уделяется внимание контролю продовольствия на содержание в нем дрожжей, плесневых грибов и других микроорганизмов «порчи».

О пищевой ценности продовольственной продукции судят по содержанию в ней белков, жиров, углеводов, витаминов, макро- и микроэлементов.

Санитарно-гигиеническая оценка качества продовольственного сырья и пищевых продуктов растениеводства и животноводства — одно из основных условий в системе мероприятий по сохранению здоровья людей. Экологический союз России будет присваивать товарам с экологическими достоинствами знак «белый лотос».

Питание — одна из основных функций организмов. От условий питания и места обитания во многом зависят рост и развитие растений. Нарушение корневого питания, связанное с эрозией почв, их засолением и заболачиванием, сопровождается снижением урожайности сельскохозяйственных культур и ухудшением качества растениеводческой продукции. Установлено, что в зерне пшеницы, выращенной на эродированных полях, снижено содержание белка, крахмала, клейковины, микроэлементов. Продовольственные качества зерна ухудшаются.

Токсиканты, содержащиеся в фитомассе, поступают в последующие звенья пищевой цепи. Они оказываются в организмах гетеротрофов, в том числе в телах сельскохозяйственных животных. Распределение веществ-токсикантов в организме животных, как правило, неравномерно; оно зависит от физико-химических свойств загрязнителей и других факторов. Так, ДДТ концентрируется главным образом в жировой ткани, свинец — в печени и почках, кадмий — в почках, радиоактивный йод — в щитовидной железе, стронций — в костях.

Рекомендации по выбору конкретных методов определения токсичных элементов в мясе и мясных продуктах и соответствующих способов подготовки проб приведены в таблице 1 .

При высоком содержании токсичных металлов и мышьяка в мясе и продуктах убоя животных их присутствие можно обнаружить при проведении с минерализатом несложных качественных цветных или других специфических реакций.

Методы качественного обнаружения свинца в минерализате основаны на его растворении в ацетате аммония с последующей постановкой цветной реакции с дитизоном или микрокристаллоскопических реакций.

Метод выявления меди основан на экстрагировании ее из минерализата хлороформом в виде диэтилдитиокарбамината меди, последующего вытеснения из этого соединения в водный слой ртутью, где она и обнаруживается соответствующими цветными реакциями.

Метод обнаружения цинка основан на экстракции цинка из минерализата хлороформом, связывании ионов кадмия и меди (мешающих обнаружению цинка) тиосульфатом натрия или мочевиной, образовании окрашенного соединения цинка с дитизоном – дитизоната цинка.

Метод качественного и количественного определения мышьяка (по Зангер-Блеку) основан на восстановлении мышьяка до мышьяковистого водорода AsH3, который при взаимодействии с хлоридом HgCl2 или бромидом ртути HgBr2 образует окрашенное в желтый или желтовато-коричневый цвет соединение.

Методы определения токсичных элементов в мясе и мясных

 Продуктах

Токсичный элемент Метод определения Способ минерализации проб Свинец Колориметрический (качественные реакции) Нефелометрический Атомно-абсорбционный спектрометрии Полярографический Мокрая сухая Мышьяк Колориметрический Сухая или мокрая Кадмий Полярографический Сухая Ртуть Колориметрический Деструкция закрытым или открытым способом Медь Колориметрический(качественные реакции) Атомно-абсорбционный спектрометрии Полярографический, колориметрический (количественное определение) Мокрая Сухая Сухая или мокрая Цинк Колориметрический (качественные реакции), Полярографический Мокрая сухая

Таблица 1

 

В настоящее время для определения токсичных элементов применяют атомно-эмиссионный и атомно-абсорбционный методы определения токсичных элементов.

Для проведения первого метода необходимо соблюдать электро-, пожаро- и химическую безопасность. Рассмотрим второй метод.

Метод атомно-абсорбционный спектрофотомерии, чувствителен, и при этом другие элементы практически не мешают определению.

2.3 Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов.

Метод основан на минерализации продукта способом сухого или мокрого озоления и определении концентрации элемента в растворе минерализата методом пламенной атомной абсорбции.

Минерализация проб

Способ минерализации основан на полном разложении органических веществ путем сжигания пробы сырья или продукта в электропечи при контролируемом режиме и предназначен для всех видов сырья и продуктов с содержанием жира 60% и более.

В чашку или тигель берут навеску продукта

При одновременном анализе из одной навески нескольких элементов берется максимальная  величина навески.

Для ускорения озоления к навескам проб добавляют 96%-й этиловый спирт из расчета 5 куб.см спирта на 1 г сухого вещества пробы. Тигли с навесками накрывают часовыми стеклами и выдерживают при комнатной температуре 1-2 дня.

Пробы высушивают в сушильном шкафу при 150°C, затем обугливают на электроплитке или газовой горелке до прекращения выделения дыма. Помещают тигли в холодную электропечь и, повышая её температуру на 50°C каждые полчаса, доводят температуру печи до 450°C и продолжают минерализацию в течение 10-15 ч до получения серой золы.

Охлажденную до комнатной температуры золу смачивают по каплям азотной кислотой (1:1) из расчета 0,5-1 куб.см кислоты на навеску, выпаривают на водяной бане и досушивают на электроплитке со слабым нагревом. Помещают золу в электропечь, доводят её температуру до 300°C и выдерживают 0,5 ч. Минерализацию считают законченной, когда зола станет белого или слегка серого цвета без обугленных частиц.

Приготовление испытуемого раствора.

В чашку (тигель, колбу, стакан) с озоленой пробой добавляют азотную (1:1) кислоту из расчета 1-5 куб.см кислоты на навеску в зависимости от зольности продукта и нагревают на электроплитке до растворения золя. Раствор выпаривают до влажных солей, растворяют в 15-20 куб.см  1%-ой азотной кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 25 куб.см и доводят до метки той же кислотой. Полученные растворы используются для непосредственного определения содержания токсичных элементов.

Приготовление стандартных растворов

Основные стандартные растворы элементов готовят для свинца по ГОСТ4212 или ГОСТ26932, кадмия- по ГОСТ26933, меди- по ГОСТ 26934 или по ГОСТ 26931, цинка- по ГОСТ 4212 или по ГОСТ 26934, железа, никеля, хрома- по ГОСТ 4212.

В качестве нулевого стандарта применяется 1%-й раствор азотной или соляной кислоты, используемый в данной серии испытаний для растворения проб и разбавления растворов.

 

 

 

Проведение измерений

Распыляя в пламя нулевой стандарт, устанавливают показания прибора на нуль. Затем в порядке возрастания концентрации измеряют абсорбцию стандартных растворов сравнения. В конце градуировки отмечают положение нулевой линии при распылении нулевого стандарта.

Измеряют абсорбцию 5-10 испытуемых и контрольных растворов. Промывая после каждого измерения систему распылителя и горелки дистиллированной водой или нулевым стандартом до возвращения  сигнала к показаниям, близким к нулю. Повторяют точное измерение абсорбции нулевого стандарта и одного из стандартов сравнения, наиболее  близкого по концентрации к испытуемым растворам . Если при этом не отмечается заметного смещения нулевой  линии и изменения абсорбции стандарта, продолжают измерения абсорбции испытуемых растворов. Периодически контролируя  положение нуля и чувствительность и заканчивается измерения полной градуировки.

При прямом определении в испытуемых растворах кадмия, свинца и никеля обязательно проводят коррекцию фонового поглощения.

Проведение абсорбции каждого раствора проводится не менее 2 раз.

Если в процессе измерений отмечается смещение нулевой линии или изменение чувствительности, каждая малая серия испытуемых растворов измеряется дважды в прямом и обратном порядке, начинаясь и заканчиваясь полной градуировкой. Объем малых серий определяется скоростью дрейфа: число растворов в серии должно быть таким, чтобы изменение абсорбции стандартов сравнения в последовательных градуировках не превышало 5% отн. Если смещение нулевой линии не корректируется автоматическими устройствами, оно должно учитываться путем введения поправок к сигналам поглощения проб и стандартов. Дрейф нуля внутри одной малой серии измерений считается линейным.

 

 

 

Обработка результатов.

При наличии в пробе компьютерной системы расчета концентрации по величине абсорбции используют рекомендованные в технической инструкции прибора компьютерной программы.

При ручной обработке данных строят график зависимости абсорбции от концентрации.

При построении графика для каждой малой серии измерений используют среднеарифметические значения абсорбции стандартных растворов сравнения, полученные до и после измерений абсорбции испытуемых растворов и исправленные на величину смещения нулевой линии. По графику определяют концентрацию элемента в испытуемых и контрольных растворах.

Значения концентрации более низкие, чем достигнутый предел обнаружения 3Sо, считаются равными нулю. В дальнейших расчетах используют средние арифметические параллельных измерений.

Массовую долю элемента  в пробе (m), млн., рассчитывают по формуле 

                          (Cx  - Ck ) x V x K

                           

                      m = -----------------,

где:                             р

    Сx  - концентрация элемента в испытуемом растворе, мкг/куб. см;

    Сk  - среднеарифметическая   концентрация      элемента     для

     параллельных контрольных  растворов, мкг/куб. см;

    V -  исходный объем  испытуемого раствора, куб. см;

    Р -  навеска пробы, г;

    К -  коэффициент разбавления.

Если  разность  (Сx  - Сk )  оказывается  меньше  предела

   обнаружения   3So,  то  дается  односторонняя  оценка  максимально

возможного содержания элемента в продукте в млн. :

 

                                               

               

              3So x V x K

                         m < -----------,

                                    __

                              P x \/n

             

 

где n - число параллельных измерений абсорбции испытуемого раствора.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений. Окончательный результат округляют до второго десятичного знака.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Актуальной проблемой обеспечения экологически чистого питания населения является максимально возможная безопасность пищевых продуктов, которые могут являться источником и носителем большого числа потенциально опасных и токсичных веществ.

Поэтому изучение влияния  кадмия, свинца и других тяжелых металлов на безопасность мяса птицы при накапливании в нём токсических элементов является весьма актуальным.

Контроль содержания в мясе тяжёлых металлов надо проводить непосредственно при убое птицы, с учётом выявленных признаков отравления.

Мясо, содержащее тяжёлые металлы выше МДУ, направлять на проварку, с целью снижения уровня вредных веществ.

В   организм птицы тяжелые металлы поступают в основном с кормом, поэтому надо постоянно контролировать их содержание, при необходимости применять различные приемы выведения этих веществ.

На сегодняшний день самыми современными и точными методами анализа пищевых продуктов являются колориметрический метод с использованием различных соединений, пламенная и беспламенная атомно-абсорбционная спектрометрия, вольтамперометрия, нейтронно-активационный анализ, а также пламенная фотометрия. Эти методы анализа позволяют определить такие тяжёлые металлы, как железо, свинец, кадмий, и др. 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1.  Антонович Е.А., Седокур  Л.К. Качество продуктов питания  в условиях химизации с/х Справочник.-К. Урожай, 1990-240с.

2. Антипов, Л. В. Методы исследования мяса и мясных продуктов / Л. В. Антипов, И. А. Глотов, И. А. Рогов. М. : КолосС, 2004. - 571с.

3. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М. Издательство "Медицина" 1998, с543-704.

4. Березин И.В., Савин Ю.В. Основы биохимии Учебное пособие -М, Издательство Московского университета, 1990,-253с.

5.  Богуш А.А. Ветеринарно-санитарная и биологическая характеристика мяса при содержании тяжелых металлов. Минск, 1996,вып. 32, с 208-213.

6. Вейзенен Г. Савин В. Тяжелые металлы в кормах и продуктах животноводства (комбикормовая промышленность). 1996,№7,с22-24.

7. Донченко Л.В., Надыкина В.Д. Безопасность пищевого сырья и продуктов питания-М: Пищепромиздат, 1999,350с.

8. Лукашенко, А. В. Сорбентные добавки для снижения содержания тяжелых металлов в организме бройлеров / А. В. Лукашенко // Зоотехния. 2006.-№ Ю. - С. 18-19.