Курсова робота
з екотрофології
На тему: «Техногенні забруднювачі їжі»
Вступ
1. Нітрати, нітрити, нітрозаміни
2. Забруднення металами
2.1 Сполуки меркурію (ртуті)
2.2 Сполуки арсену (миш'яку).
2.3 Сполуки кадмію
2.4 Сполуки плюмбуму (свинцю)
2.5 Сполкуи купруму (міді)
2.6 Цинк
2.7 Станум (олово)
3. Радіонукліди
4. Пестициди
4.1 Хлорорганічні пестициди (ХОП)
4.2 Фосфорорганічні сполуки (ФОС)
4.3 Карбонатні сполуки
4.4 Меркурійорганічні пестициди (МОП)
4.5 Неорганічні й органічні металовмісні пестициди
5. Поліциклічні ароматичні та хлоровмісні вуглеводні (ПАВ)
6. Діоксини і діоксиноподібні речовини
Список використаної літератури
До техногенних забруднювачів харчових продуктів належать:
- нітрати, нітрити і нітрозосполуки;
- металічні сполуки (меркурій, плюмбум, кадмій, арсен, станум, цинк, купрум та ін.);
- радіонукліди;
- пестициди та їхні метаболіти;
- поліциклічні ароматичні і хлоровмісні вуглеводи;
- діоксини та діоксиноподібні речовини.
Забруднювачі різних груп різняться між собою за критеріями ризику: тяжкістю токсичної дії, поширеністю і часом прояву ураження.
Забруднення продуктів тваринного походження нітратами і нітритами є наслідком інтенсифікації рослинництва. Використання високих доз азотних добрив призводить до різкого збільшення нітратів у рослинних продуктах, підвищення їхнього вмісту в ґрунтових водах, відкритих водоймах, до забруднення атмосфери нітрогену оксидами. Високий рівень нітратів визначають у картоплі, буряку, деяких травах, сіні (табл. 1).
У молодих рослинах нітратів на 50-70% більше, ніж у зрілих. їхній вміст зростає ближче до кореня. Наприклад, у листі білокачанної капуоти нітратів на 60-70% менше, ніжу качані.
Однак підвищений вміст нітратів у рослинах може бути зумовлений не тільки застосуванням великих доз азотних добрив, а й низкою інших чинників, пов'язаних із метаболізмом нітрогеновмісних сполук. Такими чинниками є співвідношення різнихпоживних речовин у ґрунті, освітлення, температура, вологість та ін. Чинники, що гальмують процес фотосинтезу, сповільнюють швидкість відновлення нітратів і включення їх до складу білків.
Причиною підвищеного вмісту нітратів у овочах, вирощених під плівкою чи в теплицях за великої загущеності посіву, є нестача світла. Тому рослини з підвищеною здатністю акумулювати нітрати не слід вирощувати в затемнених місцях, наприклад у садах.
Відомо, що овочі, вирощені на відкритому ґрунті в період великої тривалості світлового дня, мають вищу харчову цінність, ніж вирощені в закритому ґрунті чи наприкінці літа, коли тривалість світлового дня менша. Краще освітлення і наявність великої кількості сонячного світла сприяють асиміляції нітрогену з ґрунту, що зумовлює зниження вмісту нітратів у рослинах. Підвищення температури і вологості повітря також сприяють збільшенню активності нітритредуктази - НАДФ Н, що сприяє зниженню вмісту нітратів у плодах і овочах.
На концентрацію нітратів у рослинах впливають і терміни збирання врожаю. Так, збільшення тривалості вегетації у весняний період позитивно позначається на зниженні вмісту нітратів у овочах.
Таблиця 1. Вміст нітратів і нітритів у рослинних продуктах, мг/кг сирої маси
| Продукти | Нітрати | Нітрити |
| Морква | 9-334 | 0,44 |
| Буряки столові | 400-3200 | 0,80 |
| Редька чорна | 700-2520 | 1.12 |
| Капуста білокачанна | 10-1900 | 0,25 |
| Капуста цвітна | 144-557 | 0,47 |
| Картопля | 5-220,9 | 0,32 |
| Кабачки | 8-240 | - |
| Огірки | 6-359 | 0,27 |
| Огірки тепличні | 110-656,2 | 0,45 |
| Томати | 6,8-38,7 | 0.20 |
| Томати тепличні | 53-237 | - |
| Салат | 240-3600 | - |
| Петрушка | 2508 | 1.27 |
| Кавуни | 10-300 | - |
| Дині | 35-101 | - |
| Полуниці | 49,7 | 0,22 |
| Яблука | 1,2-99,2 | - |
| Кавуни | 10-300 | - |
| Дині | 35-101 | - |
| Полуниці | 49,7 | 0,22 |
| Яблука | 1,2-99,2 | - |
Здатність рослин акумулювати нітрати великою мірою залежить від їхнього виду і сорту, способу й умов підживлення, складу ґрунту й інших чинників.
Основними джерелами нітратів у сировині та харчових продуктах, крім нітрогеновмісних сполук, є нітратні харчові добавки, які вносять до м'ясних виробів для поліпшення їх органолептичних показників і пригнічення розмноження деяких патогенних мікроорганізмів.
Треба також зазначити, що під час транспортування, зберігання та перероблення сировини і харчових продуктів може відбуватися мікробіологічне відновлення нітратів під дією нітрит-редуктаз (ферментів). Тому особливо небезпечним є зберігання готових овочевих страв, що містять нітрати, за підвищеної температури і впродовж тривалого часу. Це також стосується м'ясних продуктів, до яких додають натрію чи калію нітрит.
Великі кількості нітратів небезпечні для здоров'я людини. Людина порівняно легко переносить дозу 150-200 мг нітратів за добу, 500 мг вважається гранично допустимою дозою, а 600 мг за добу - доза, токсична для дорослої людини. Для грудних дітей токсичною є доза 10 мг за добу. Дослідження виявили, що у свинині, баранині, м'ясі птиці за достатньо високого рівня нітрогениих речовин у кормі та воді вміст нітратів і нітритів не перевищує максимально допустимого рівня. Вищий рівень цих речовин визначили у м'ясі великої рогатої худоби (печінці, нирках - до 30 мг/кг, м'язах - 20 мг/кг). Вміст нітратів у молоці корів іноді досягає 20-30 мг/кг.
Наведені дані свідчать про те, що продукти тваринного походження за вмістом у них нітратів і нітритів практично не можуть спричинити захворювань навіть у дітей. Проте треба пам'ятати, що нітрати і нітрити є вихідними компонентами висококанцерогенних речовин (нітрозодиетиламін, нітрозопірролідин та ін.), які утворюються в процесі кулінарного оброблення продуктів. У цьому аспекті їх наявність у м'ясі та молоці небезпечна. Якщо в сирому м'ясі нітрозамінники містяться в незначній кількості, то їх удвічі більше у вареному м'ясі, а в солених, со-лено-копчених м'ясних продуктах - в 20-30 разів.
Для запобігання утворенню нітрозосполук у процесі технологічного оброблення продуктів необхідно знижувати вміст нітратів і нітритів. Це є основним напрямом запобігання накопиченню канцерогенів у продуктах. Досягти цього можна додаванням до продуктів аскорбінової, ізоаскорбінової кислот та їхніх солей, токоферолу в чистому вигляді або з полісорбатом-20, зменшенням концентрації нітрогену оксидів у дим і для коптіння і заміною його коптильними препаратами, термічним обробленням у вакуумі з видаленням летких нітрозамінників, контролем за вмістом нітритів і нітратів у кормах і воді.
З харчовими продуктами до організму людини надходить майже 70 важких металів, в основному мікроелементів. Усі вони можуть проявляти токсичність, якщо споживаються в надлишкових кількостях. Налічується 20 токсичних важких металів, але вони неоднаковою мірою токсичні. їх поділяють на три класи небезпечності:
1) високої токсичності (найнебезпечніші.) - кадмій, меркурій, нікол, плюмбум, кобальт, арсен;
2) помірної токсичності - купрум, цинк, манган;
3) інші токсичні важкі метали.
Треба зазначити, що плюмбум і кадмій потенційно канцерогенні. Харчові продукти і продовольча сировина контролюються на вміст лише кадмію, купруму, меркурію, плюмбуму, цинку, стануму, арсену і феруму. Норми вмісту цих металів у деяких продуктах наведено в таблиці 2. Крім того, токсичність металів проявляється під час їхньої взаємодії один з одним. У деяких країнах (США, Німеччина, Фінляндія) на підставі сучасних досліджень дії важких металів на організм людини добові норми переглядають і навіть збільшують. Наприклад, у США добова норма споживання селену становить 10 мг (в Україні - 0,5 мг), що пояснюється його блокувальною дією щодо шкідливих і канцерогенних важких металів: кадмію, меркурію, плюмбуму.
Вони належать до найнебезпечніших забруднювачів біосфери. Великі кількості цих сполук містяться у стоках хімічних заводів (підприємств, які виробляють натрію гідроксид, ацетальдегід), паперових і целюлозних виробництв, у продуктах спалювання кам'яного вугілля. Щороку в результаті спалювання кам'яного вугілля в атмосферу планети викидається близько 3000 т меркурію. Сполуки меркурію є діючою речовиною багатьох пестицидів, які використовуються для протравлення насіння рослин, а також для виробництва деяких лікарських препаратів, що використовуються в тваринництві.
Таблиця 2. Гранично допустимі концентрації металів у харчових продуктах, мг/кг
| Продукти | Кадмій | Купрум | Меркурій | Плюмбум | Цинк | Станум | Арсен |
| Овочі та картопля свіжі і свіжоморожені | 0,03 | 5 | 0,02 | 0,5 | 10 | - | 0.2 |
| Фрукти та ягоди свіжі і свіжоморожені | 0,03 | 5 | 0,02 | 0,4 | 10 | - | 0.2 |
| Гриби свіжі і консервовані | 0,1 | 10 | 0,05 | 0.5 | 20 | - | 0,2 |
| Консерви овочеві у скляній, алюмінієвій, цільнотягнутій і металевій тарі | 0,03 | 5 | 0,02 | 0,5 | 10 | - | 0,2 |
| Консерви овочевіу збірній металевій тарі | 0,05 | 5 | 0,02 | 1 | 10 | 200 | 0.2 |
| Консерви фруктово-ягідні та соки в скляній, алюмінієвій, цільнотягнутій металевій тарі | 0,03 | 5 | 0,02 | 0,4 | 10 | - | 0,2 |
| Картопля, овочі сушені і концентровані | 0,03 | 5 | 0,02 | 0,5 | 10 | - | 0.2 |
| Фрукти, ягоди сушені і концентровані | 0.03 | 5 | 0.02 | 0.4 | 10 | - | 0,2 |
| Консерви для дитячого харчування на овочевій і фруктовій основі | 0,02 | 5 | 0,01 | 0,3 | 10 | - | 0,2 |
| Овочемолочніі плодомолочні суміші | 0,02 | 5 | 0,01 | 0,3 | 50 | - | 0,2 |
У ґрунті сполуки меркурію містяться у вигляді менш токсичного меркурію сульфуристого або можуть вноситися в нього з протравленим насінням (гранозан, агрозан, агронал, меркургексан та ін.). У воді сполуки меркурію піддаються біотрансформації в бактеріях, зоопланктоні з наступним їх накопиченням в організмі риб і морських тварин у вигляді метилмеркурію, який дуже токсичний, діє на центральну нервову систему, нирки, печінку та інші органи травлення. Якщо в основних харчових продуктах вміст меркурію менший, ніж 60 мкг на 1 кг продукту, то в прісноводній рибі з незабруднених рік і водойм цей вміст становить від 100 до 200 мкг/кг маси тіла, а із забруднених - 500-700 мкг/кг. Середня кількість меркурію в морській рибі - 150 мкг на 1 кг.