Посторонние химические вещества молока

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Кафедра химической технологии органических и неорганических веществ

Дисциплина: «Экономическая целесообразность нормирования и расчета физико-химических и токсичных характеристик органических и неорганических веществ»

Курсовая работа на тему: «Посторонние химические вещества молока»

Выполнил студент 3 курса

группа ХТОз-11-1б

Подпись: Алехина Галина Анатольевна

Санкт-Петербург 2013

Введение

«Молоко - это удивительная пища, созданная самой природой».

Среди огромного количества различных продуктов животного и растительного происхождения наиболее совершенными, т.е. наиболее ценными в пищевом и биологическом отношении, являются молоко и молочные продукты. Молоко единственный пищевой продукт, который обеспечивает организм млекопитающих всеми необходимыми питательными веществами. И.П. Павлов указывал на три основных свойства молока как пищевого продукта: легкая усвояемость, способность к возбуждению органов пищеварения и лучшее усвоение азота молока по сравнению с азотом других продуктов. Перевариваемость молока и молочных продуктов колеблется от 95 до 98 %

В настоящее время серьезное внимание уделяется проблеме загрязнения (контаминации) кормов и пищевых продуктов посторонними, или чужеродными, веществами, многие из которых являются токсичными для животных и человека, а некоторые обладают гепатотропным и канценрогенным действием. К посторонним химическим веществам пищевых продуктов, имеющим значение с точки зрения охраны здоровья человека, относится широкий круг примесей: антибиотики, пестициды, детергенты, дезинфектанты, тяжелые металлы, радиоизотопы, микотоксины, бактериальные яды, нитраты, нитриты и др.

молоко загрязнение пищевой

1. Пищевая ценность и роль молока в питании человека

Высокая питательная ценность молока обусловлена не только содержанием в нем белковых веществ, жира, углеводов, минеральных солей и благоприятным их соотношением, но и специфическим составом указанных компонентов. Фактически нет другого пищевого продукта, который по питательной ценности равен молоку. В 1 л молока содержится: 32 г белка, что соответствует количеству его в четырех-пяти куриных яйцах, 32 г молочного жира, что соответствует 36 г сливочного масла, 48 г молочного сахара, что эквивалентно калорийности 12 кусков сахара, а также минеральные соли и почти все известные витамины, необходимые организму человека любого возраста.

Как известно, важная роль в рациональном питании принадлежит животным белкам. По переваримости и сбалансированности аминокислотного состава белки молока относятся к наиболее биологически ценным. Их переваримость (усвояемость) составляет от 96 до 98 %.

Важно отметить, что основной белок молока - казеин - легко «атакуется» и переваривается с помощью протеолитических ферментов пищеварительного тракта.

Сравнение состава незаменимых аминокислот белков молока с составом «идеального» белка свидетельствует о практическом отсутствии у них аминокислот, лимитирующих биологическую ценность белков.

Лимитирующими биологическую ценность белков считаются те аминокислоты, скор которых составляет менее 100 %. Аминокислотный скор показывает процентное содержание каждой аминокислоты в исследуемом белке по отношению к их содержанию в «идеальном» белке. Один грамм «идеального» белка по шкале ФАО/ВОЗ (принятой в 1973 г.) содержит (в мг): изолейцина - 40, лейцина - 70, лизина - 55, серосодержащих аминокислот (метионин+цистин) - 35, ароматических (фенилаланин+тирозин) - 60, треонина - 40, триптофана - 10, валина - 50.

Некоторый дефицит серосодержащих аминокислот, в основном цистина, отмечен для казеина, но ими богаты сывороточные белки молока. Сывороточные белки характеризуются также высоким содержанием двух других наиболее дефицитных аминокислот: лизина и триптофана. Поэтому введение сывороточных белков молока в пищевые продукты, особенно растительного происхождения, способствует резкому увеличению их биологической ценности, что связано с улучшением степени сбалансированности аминокислотного состава.

Определенную ценность в питании человека представляет жир молока. По сравнению с жирами животного происхождения он лучше усваивается в организме человека. Этому способствуют, во-первых, относительно низкая температура плавления жира (от 28 до 33 °С); во-вторых, нахождение его в молоке в тонкодиспергированном виде. Коэффициент переваримости молочного жира составляет от 97 до 99 %. Молочный жир содержит сравнительно мало незаменимых полиненасыщенных жирных кислот. Однако при употреблении 0,5 л молока покрывается около 20 % суточной потребности человека в этих кислотах. Присутствие же в молочном жире дефицитной арахидоновой кислоты, жирных кислот с короткой цепью, а также значительных количеств фосфолипидов и витаминов (А, D, Е) повышает его биологическую ценность. Кроме того, соотношение жира и белка в молоке близко к оптимальному.

Важным компонентом молока является лактоза. В отличие от других сахаров она относительно плохо растворима в воде, медленно всасывается в кишечнике и тем самым стимулирует развитие в нем молочнокислых палочек, которые, образуя молочную кислоту, подавляют гнилостную микрофлору и способствуют лучшему всасыванию кальция и фосфора. Особенно важна роль лактозы в питании грудных детей.

Большое значение в питании человека имеют минеральные вещества. Прежде всего следует отметить высокое содержание в молоке и молочных продуктах кальция и фосфора, выполняющих ряд важных функций в организме человека. Оба элемента находятся в молоке в хорошо сбалансированных соотношениях, что обусловливает их сравнительно высокую усвояемость. Так, отношение между кальцием и фосфором в молоке составляет 1:1 -1,4:1 (в твороге и сыре 1:1,5-1:2), в то время как в мясе и рыбе оно равно соответственно 1:13 и 1:11. Около 80 % суточной потребности человека в кальции удовлетворяется за счет молока и молочных продуктов.

Вместе с тем молоко сравнительно бедно некоторыми микроэлементами: железом, медью, марганцем, йодом, фтором. В настоящее время делаются попытки вносить в молоко соединения йода и фтора, при производстве же продуктов детского питания к молочной основе обычно добавляют соли железа.

Молоко и молочные продукты являются постоянным источником почти всех витаминов. Особенно богаты они относительно дефицитным в пищевых продуктах рибофлавином - около 50 % суточной потребности человека в витамине удовлетворяется за счет молока и молочных продуктов.

Биологическую ценность молока дополняют разнообразные ферменты, гормоны, антитела, антибиотики и другие биологически активные вещества.

Таким образом, пищевая и биологическая ценность молока бесспорна, и оно должно являться незаменимым продуктом питания человека во все периоды его жизни.

Весьма велика роль в питании и различных молочных продуктов - кисломолочных продуктов, сыров, масла и др. Кисломолочные продукты наряду с высокой пищевой и биологической ценностью обладают весьма важными диетическими свойствами, поэтому особенно рекомендуются для питания детей, лиц пожилого возраста и больных. Подобно молоку они содержат все основные пищевые вещества в хорошо сбалансированной форме, вследствие чего легко перевариваются в желудочно-кишечном тракте и быстро усваиваются организмом человека. Вместе с тем многие из них содержат белки в мелкодисперсном, частично расщепленном состоянии, что способствует особенно легкой их переваримости. Благодаря накоплению углекислоты, молочной кислоты и других вкусовых веществ кисломолочные продукты возбуждают аппетит, стимулируют выделение желудочного сока, улучшают обмен веществ. Наличие в их составе живых микроорганизмов, способных приживаться в кишечнике и подавлять гнилостную микрофлору, приводит к торможению гнилостных процессов и прекращению образования ядовитых продуктов распада белка - фенола, индола, скатола и др.

Творог благодаря высокому содержанию ценной аминокислоты - метионина - обладает липотропным и антисклеротическим действием и применяется при заболеваниях печени, почек и сердечно-сосудистой системы. Он также является одним из важных источников легкоусвояемых белков, кальция, фосфора, а ацидофильно-дрожжевой творог - витаминов В₁ и В₁₂.

Ацидофильные кисломолочные продукты (ацидофильное молоко, ацидофилин, ацидофильная паста и ацидофильно-дрожжевое молоко) обладают антибиотическими свойствами и применяются при лечении желудочно-кишечных заболеваний: язвенных колитов, гастритов, детской диспепсии и др.

Высокая пищевая и биологическая ценность сыров, как и творога, обусловлена содержанием большого количества легкоусвояемых белков и продуктов их ферментативного распада, минеральных веществ (кальция и фосфора), витаминов, органических кислот и т. д. Благодаря острому вкусу и специфическому аромату сыры возбуждают аппетит и способствуют активному выделению желудочного и кишечного сока. Вместе с тем традиционные высокожирные сыры (швейцарский, советский, голландский и пр.) имеют высокую энергетическую ценность.

Масло сливочное наряду с высокими органолептическими показателями (специфические вкус и аромат, пластичная консистенция) и хорошей усвояемостью организмом человека характеризуется подобно сырам высокой энергетической ценностью, но менее сбалансированным химическим составом.

Исключительно высокая пищевая и биологическая ценность молока и молочных продуктов делает их незаменимыми в питании людей различных возрастных категорий. В целях более рационального использования молочных продуктов работники молочной промышленности должны решить задачу дальнейшего расширения ассортимента низкожирных продуктов для питания лиц пожилого возраста и тучных, диетических и лечебных продуктов, предназначенных для людей, страдающих непереносимостью отдельных компонентов молока, и т.д. Но уже сейчас, каждый человек может подобрать молочные продукты, отвечающие требованиям рационального питания, его физическим потребностям, вкусам и привычкам.

Физиологически обоснованная норма потребления молока и молочных продуктов составляет 434 кг в год на 1 человека. Однако фактическое потребление молочных продуктов за последние годы резко снизилось. Так, если в 1990 году оно составляло 386 кг в год, то в 1996 году - только 206 кг в год или около 53 % к рекомендуемой норме.

Традиции потребления молока и молочных продуктов в России уходят корнями в глубокую древность. Кроме того, молоко является одним из архетипов в русском народном сознании - символом здоровья, благополучия, изобилия. Достаточно вспомнить, например, «молочные реки с кисельными берегами» в русских народных сказках, выражение «кровь с молоком» как синоним хорошей физической формы, а также старинные дамские рецепты красоты - умывание молоком и молочные ванны. Сегодняшнее катастрофическое снижение уровня потребления молока и молочных продуктов имеет много причин (экономические, социальные и др.). Одна из них пропаганда американского образа жизни. Молодежь выбирает пепси, в котором за три дня растворяется железный гвоздь. Кстати, уровень заболеваемости остеопорозом среди американцев, взращенных на газированных напитках, один из самых высоких в мире. Американцы быстро поняли свою ошибку и теперь у них даже в школах стоят автоматы по продаже пакетов с молоком, а по телевизору то и дело крутят ролики, где молодое поколение вместо пива выбирает молоко. Таким образом перед специалистами молочной промышленности стоит весьма важная роль в улучшении структуры питания населения страны за счет увеличения потребления молочных продуктов, ассортимент которых постоянно должен расширяться.

2. Химический состав молока

В состав молока всех млекопитающих входят белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, ферменты, витамины, гормоны и ряд других компонентов. Однако количественный и качественный состав молока разных представителей млекопитающих может сильно различаться. Он определяется видом млекопитающего, зависит от скорости роста детеныша, длительности периода вскармливания молоком, температуры окружающей среды и других факторов.

Краткая характеристика коровьего молока

Сравнение показывает, что за 50 с небольшим лет изменились многие термины составных частей и лишь незначительно - содержание в молоке некоторых из них. Вместе с тем даны лишь истинные составные части молока, которые синтезируются в процессе нормального обмена веществ при секреции молока. Перечисленные неистинные (посторонние или чужеродные) компоненты, которые появились в молоке совсем недавно- 30…40 лет тому назад. Появление в молоке чужеродных веществ вызвано использованием новых методов лечения животных (антибиотики, гормоны), химизацией сельского хозяйства (пестициды, нитраты и нитриты), а также загрязнением окружающей среды различными выбросами (тяжелые металлы, радионуклиды, бенз(а)пирен, диоксиды и др.). К сожалению, список загрязнителей молока все время пополняется, правда в настоящее время разработаны методы их контроля и установлены предельно- дополнительные концентрации (ПДК)

Как видно наиболее удельный вес (более 85%) в молоке занимает вода, а на остальные компоненты (белки, липиды, углеводы, минеральные вещества и др.), входящие в состав сухого остатка, приходится лишь 11…36%. Однако количество отдельных компонентов сухого остатка молока подвержено колебаниям.

Колебания состава сухого остатка.

По определению Вигнера (цитировано по Тёпелу, 1979), диапазон колебаний всех компонентов сухого остатка или сухого вещества молока находится в тесной связи с величиной их частиц - они «колеблются тем меньше, чем в более тонком распределении они присутствуют (таб. 1.).

Таблица 1. Колебания основных компонентов сухого остатка

Компонент	Диаметр частиц, нм	Диапазон колебаний, %
Молочный жир Казеин ?-Лактоглобулин ?-Лактальбумин Молочный сахар Минеральные вещества	100…10000 50…300 25…50 15…20 1…1,5 < 1	2,8…5,0 2,6…3,4 0,2…0,4 0,1…0,2 4,5…5,0 0,6…0,8

Кроме того, содержание основных компонентов сухого остатка взаимосвязано. Так, количество кальция и фосфора коррелирует с содержанием казеина, количество хлора зависит от концентрации лактозы, а последняя - от содержания ?-лактальбумина и т.д.

Содержание сухого остатка молока определяют методом высушивания навески молока при (102 ±2)?С до постоянной массы. В настоящее время чаще проверяют количество сухого обезжиренного молока (СОМО).

Содержание СОМО - величина более постоянная, чем содержание сухого остатка, и составляет 8…9%. СОМО является наиболее ценной составной частью молока- при производстве большинства молочных продуктов (за исключением масла сливочного и других продуктов с высоким содержанием жира, для которых важен весь сухой остаток) стремятся к максимальному его сохранению. Его содержание контролируют с помощью приборов «Лактан», «МилкоСкан» и др., или вычитают из величины сухого остатка количество жира. По величине СОМО судят о натуральности молока - оно должно быть не ниже 8% (в некоторых странах оно выше и составляет 8,5%)

Чужеродные вещества и пути их попадания в молоко и молочные продукты

В настоящее время серьезное внимание уделяется проблеме загрязнения (контаминации) кормов и пищевых продуктов посторонними, или чужеродными, веществами, многие из которых являются токсичными для животных и человека (вызывая пищевые отравления и пищевые инфекции), а некоторые опасны с точки зрения отдаленных последствий, так как обладают гепатотропным, канцерогенным и мутагенным действием. К чужеродным веществам молока, имеющим значение с точки зрения охраны здоровья человека, относится широкий круг веществ: антибиотики, пестициды, токсичные элементы, радионуклиды, нитраты, нитриты, полициклические ароматические углеводороды, хлорированные бифенилы, микотоксины, бактериальные яды. Помимо токсичности многие из этих веществ обладают свойством нарушать ход технологических процессов при выработке молочных продуктов, что приводит к снижению их качества и пищевой ценности.

В нашей стране осуществляется систематический контрольуровня загрязненности молока чужеродными веществами в соответствии с принятыми стандартами, регламентирующими их содержание (табл. 2).

Таблица 2. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов (Сан ПиН 2.3.2.1078-01)

Индекс, группа продуктов	Показатели	Допустимые уровни, мг/кг(л), не более	Примечания
1.2.1. Молоко, сливки сырые и термически обработанные, пахта, сыворотка молочная, жидкие кисломолочные продукты, в т.ч. Йогурт, сметана, напитки на молочной основе	Токсичные элементы: свинец мышьяк кадмий ртуть Микотоксины: афлатоксин М1 Антибиотики: левомицетин тетрациклиновая группа стрептомицин пенициллин Ингибирующие вещества Пестициды: гексахлорциклогексан (?,?,?-изомеры) ДДТ и его метаболиты Радионуклиды: цезий-137 стронций-90 цезий-137	0,1 0,05 0,03 0,005 0,0005 Не допускается Не допускается Не допускается Не допускается Не допускается 0,05 1,25 0,05 1,0 100 25 100	<0,01 <0,01ед/г <0,5ед/г <0,01ед/г Молоко и сливки сырые Молоко, пахта, сыворотка молочная, жидкие кисломолочные продукты на молочной основе. Сливки, сметана, в пересчете на жир Молоко, пахта, сыворотка молочная, жидкие кисломолочные продукты, напитки на молочной основе Сливки, сметана, в пересчете на жир Бк/л То же Бк/л

Загрязнения веществами, применяемыми в животноводстве

С целью профилактики заболеваний, повышения продуктивности сельскохозяйственных животных, улучшения усвоения кормов широко применяются различные лекарственные и химические препараты и др.

Антибиотики

В последние годы при лечении мастита и других заболеваний животных широко применяются антибиотики: пенициллин, стрептомицин, левомицетин, хлортетрациклин, окситетрациклин и др. Наиболее распространены в ветеринарной практике антибиотики пенициллиновой и тетрациклиновой групп:

Пенициллин

Кроме того, антибиотики- биостимуляторы добавляют

Источники радиационного излучения

Существуют три вида источников радиационного излучения, создающих общий радиационный фон Земли:

обусловленное космическим излучением;

от естественных радионуклидов (радиоактивные изотопы), рассеянных в земной коре, почве, воздухе;

от искусственных радионуклидов, образовавшихся путем ядерных реакций, проводимых человеком с различными целями (в результате аварий подобного рода реакции происходить самопроизвольно).

Первые два вида относятся к группе естественных источников излучения. Излучения, входящие в третий вид, называют искусственными источниками излучений, появившихся в результате антропогенной деятельности.

Естественные источники радиационного излучения.

Космическое радиоизлучение включает в себя первичное и вторичное излучение. К первичному относятся галактическое и солнечное излучения, почти полностью исчезающие на высоте 20 км от Земли. Однако многие частицы первичного излучения вступают во взаимодействие с ядрами атомов, присутствующих в верхних слоях атмосферы, образуя частицы вторичного космического излучения.

Радиационное излучение земного происхождения обусловлено, прежде всего, наличием в различных объектах земли таких радионуклидов, как калий - 40 (40К), уран - 238 (238U) и торий - 232 (232Th).

Естественные источники радиационных излучений во многих случаях может быть существенно увеличена в результате деятельности человека (при добыче и переработке урановых руд, производстве фосфатитных и некоторых других минеральных удобрений, строительных материалов, при сжигании ископаемого топлива). Это объясняется тем, что в исходном сырье содержатся радионуклиды, чаще всего 40К, 238U, 232Th, 226Ra и др.

Естественные источники радиационных излучений составляют так называемый естественный радиационный фон. На земном шаре известны регионы, в которых он существенно повышен по сравнению со средним.

Необходимо знать его величину для каждой зоны, так как этот уровень следует учитывать при анализе радиационной ситуации в том или ином районе.

Искусственные источники радиационного излучения.

Представляют собой различного рода радионуклиды, получаемые в результате целенаправленных и самопроизвольных ядерных реакций. В настоящее время известно более двух тысяч радионуклидов, среди них выделяют 21, которые вносят определенный «вклад» в радиационное облучение население:

водород - 3(3Н)

углерод - 14(14С)

марганец - 54(54Мn)

железо - 55(55Fe)

криптон - 85(85Kr)

стронций - 89(89Sr)

рутений - 106(106Ru)

йод - 131(131I)

цезий - 136(136Cs)

барий - 140(140Ba)

церий - 141(141Ce)

церий - 144(144Ce)

плутоний - 238(238Pu)

плутоний - 239(239Pu)

плутоний - 240(240Pu)

америций - 241(241Am).

Наибольшую опасность для здоровья человека представляют 131I, 137Cs, 90Sr, 239Pu, 240Pu, 144Ce.

Искусственными источниками появления радионуклидов являются взрывы ядерного оружия, эксплуатация и аварии атомных электростанций, аварии атомных судов надводного и подводного транспорта, захоронения радиоактивных отходов и остатков.

Основные положения радиационной защиты

В основу современных принципов радиационно-гигиенического нормирования положена гипотеза о беспороговости действия излучения. Это означает, что любую малую дозу излучения, в том числе и естественного радиационного фона, нельзя считать абсолютно безопасной. Следовательно, и дозы, принятые в качестве нормативных, также предполагают определенную степень риска. Вместе с тем, по мнению Комитета экспертов ВОЗ: «Цель эффективной программы радиационной защиты - не только снизить радиационную опасность за счет сокращения источников облучения, но также увеличить и расширить применение атомной энергии и ионизирующих излучений. Решение проблемы заключается в нахождении оптимального соотношения известной опасности вредного воздействия и преимуществ использования ионизирующих излучений в интересах человека. При этом уровень неизбежного воздействия должен быть настолько низким, чтобы его можно не принимать во внимание на фоне обычных вредностей и условиях современного цивилизованного общества».

МКРЗ сформулировала рекомендованную ею основную систему ограничения доз в виде трех принципов, которые строго взаимосвязаны:

все дозы облучения должны поддерживаться на таких низких уровнях, какие только можно разумно достигнуть с учетом экономических и социальных факторов;

никакой вид деятельности не должен вводиться в практику, если его введение не дает реальную пользу;

эквивалентная доза облучения отдельных лиц не должна превышать предела, рекомендуемого Комиссией для соответствующих условий.

Вредные радиационные эффекты.

Медицинские последствия воздействия излучений на людей различны. Они определяются конкретными ситуациями облучения и зависят от его вида, типа радионуклидов и путей их поступления в организм, величины дозы и ее мощности, возраста, пола, психологической устойчивости человека и других факторов.

За время жизни у облученного человека могут проявиться так называемые соматические эффекты, связанные с теми или иными органами, тканями тела. Ранние соматические эффекты при высоких дозах зафиксированы еще в начале века, в основном у врачей-рентгенологов. Значительно позднее обнаружили существование отдаленных эффектов, проявляющихся у облученных людей (соматические) или у потомков (генетические). Эти эффекты проявляются с определенной частотой у облученного населения и непредсказуемы у отдельного человека. Они имеют название - стохастические эффекты.

Различают ранние эффекты, которые могут проявиться в течение нескольких недель в зависимости от режима облучения (острое, хроническое, фракционированное), и отдаленные эффекты, которые проявляются только через несколько месяцев или лет.

Смертельная доза общего внешнего облучения равна 6 Гр. Дозы 20-24 Гр приводят за четыре недели к изменениям в почках, 55-60 Гр за этот же период - предельно переносимы для мочевого пузыря.

3. Пути загрязнения молока и молочных продуктов

· Радиоактивные изотопы

Особо актуальным является вопрос биологической опасности, которую несет с собой загрязнение молока радиоактивными продуктами распада. Известно, что после ядерных испытаний, аварий, радиоактивные продукты деления, находящиеся в воздухе, переносятся на многие километры, загрязняя почву, воду, растительность. Корова потребляет корма, убранные с большой площади, тем самым становится своеобразным аккумулятором радиоактивных веществ. Если, например, в атмосферном воздухе радиоизотопа содержится в несколько тысяч раз меньше предельно допустимого уровня для человека при вдыхании, то его концентрация в молоке пасущихся коров значительно превышает ПДК, и такое молоко в натуральном виде в пищу не пригодно.

Наибольшую опасность представляют изотопы с длительным периодом полураспада - стронций-90 и цезий-137. Стронций (период полураспада 28 лет) после попадания в организм отлагается в костном веществе. Особое значение это имеет для детей, для которых молоко является основной пищей. Период полураспада йода-131 невелик и составляет 8,05 дня, но т.к. он кон-центрируется избирательно в небольшой, но очень активной и важной для обмена веществ щитовидной железе, он являтся опасным. Имеются специ- альные установки, где с пощью ионнобменных ол, задерживающих от 75 до 95 % радиоактивного стронция, цезия и йода, можно очистить молоко. При переработке загрязненного молока основная масса радиоизотопов сосредотачивается в сыворотке и пахте, а сливки, масло, сметана и творог содержат их в незначительных количествах.

Стронций-90, является аналогом кальция, помимо нахождения в молоке в растворенном состоянии, в своей значительной части прочно связан с казеинатфосфатным белковым комплексом. Поэтому методы дезактивации и переработки такого молока должны быть направлены на разрушение соединений стронция с белком. При применении, например, сычужного фермента для производства сычужных сыров происходит почти полный переход (80 %) радиоизотопа в выработанный продукт. При кислотном же свертывании молока стронций-90 образует стронциевую соль прибавленной кислоты, которая удаляется с сывороткой при прессовании. Таким способом, с сывороткой можно удалить до 85 % стронция, в то время как при сычужном свертывании не более 20 %. Йод - 131 и цезий-137 как при том, так и при другом способе свертывания молока удаляются с сывороткой до 80 %. В среднем, при сепарировании с обезжиренным молоком удаляется около 85 % йода-131 и цезия-137 и около 92 % стронция-90. При получении топленого масла почти полностью удаляются стронций и цезий, содержание йода снижается до десятых долей процента.

Для снижения радиационного уровня заготовляемого молока необходимы комплексные мероприятия, связанные с изменением травостоя, использованием удобрений, снижающих переход радионуклидов из почвы в растения, с рационализацией состава кормов. Разработку и проведение этих мероприятий должны осуществлять работники сельского хозяйства.

Одна из важнейших задач всей научной общественности и особенно специалистов в области экологии, сельского хозяйства, пищевых производств заключается в постоянном контроле радиационного уровня в каждой зоне страны, в осуществлении действенных мер защиты человека от пагубного воздействия на ныне живущих людей и их потомков.

Острота и актуальность этой задачи возрастает в связи с практической ее глобальностью. Особая ответственность возлагается на работников молочной промышленности, что объясняется двумя основными факторами. Первый из них заключается в высокой аккумулятивной радиационной способности молока, второй - в незаменимой роли молока и молочных продуктов в рационах питания людей всех возрастных категорий.

· Антибиотики

В настоящее время выявлены основные пути, по которым лекарственные вещества могут попадать в продукты питания.

Установлено, что лекарственные вещества из кормов способны переходить в организм сельскохозяйственных животных. Поэтому продукты животноводства могут загрязняться как лекарственными средствами, непосредственно вводимыми в организм животных, так и содержащимися в кормах.

Антибиотики применяют для лечения мастита, респираторных и желудочно-кишечных заболеваний. При строгом соблюдении регламента и хорошо налаженном контроле, как правило, не происходит загрязнения ими пищевых продуктов.

Особенно легко антибиотики попадают в молоко маститных коров при внутривыменном и внутримышечном введении.

Антибиотики способны циркулировать по пищевым цепям, переходить из кормов и воды в кровь, органы, ткани коров и молоко. Это существенно, так как во многих странах антибактериальные добавки широко вводят в корм сельскохозяйственных животных.

Важной отличительной чертой антибиотиков по сравнению с другими веществами является относительно быстрое их выведение из организма животного, что обуславливает короткие сроки, когда эти соединения в продуктах обнаруживаются после прекращения применения антибиотиков. Это позволяет определить время между прекращением применения антибиотиков и получением молока - «время ожидания».

В последние годы при лечении мастита и других заболеваний животных широко применяют антибиотики: пенициллин, стрептомицин, окситетрациклин (терромицин) и др. Наиболее распространены в ветеринарной практике антибиотики пенициллинового ряда.

Растворы антибиотиков часто вводят непосредственно в пораженные бактериальными инфекциями доли молочной железы лактирующих животных. Доказано, что антибиотики переходят в молоко (в количестве от 10 до 40 % используемой дозы) в течение от 48 до 72 ч и более после инъекции в молочную железу. Их содержание в молоке зависит от дозы, свойств приме-няемого препарата и индивидуальных особенностей животного. Тепловая обработка молока незначительно разрушает антибиотики.

Использование молока с остатками пенициллина может вызвать аллергические реакции у людей с повышенной чувствительностью к антибиотикам, а также возникновение у патогенных микроорганизмов резистентности к этим препаратам. Присутствие в молоке антибиотиков даже в небольших концентрациях подавляет развитие молочнокислых бактерий, применяемых при производстве кисломолочных и других молочных продуктов. Наиболее чувствительны к антибиотикам термофильный стрептококк и молочнокислые палочки. Антибиотики нарушают сычужное свертывание молока при производстве творога и сыра, что отрицательно сказывается на консистенции и вкусе этих продуктов.

В связи с этим молоко, полученное в течение 2-5 дней после применения антибиотиков, нельзя сдавать на молочные заводы. Допустимые концентрации антибиотиков в молоке по рекомендации ФАО/ВОЗ не должны превышать: для пенициллина - 0,06, тетрациклина и окситетрациклина - 0,1, стрептомицина - 0,2 МЕ/мл.

· Микотоксины

Значительную опасность представляет развитие в кормах (сене, соломе, фураже и др.) микроскопических грибов, выделяющих микотоксины, среди которых наиболее опасны афлатоксины - канцерогенные вещества. Скармливание заплесневелых кормов может привести к отравлению животных и выделению части микотоксинов в молоко. Ввиду высокой токсичности афлатоксинов ФАО/ВОЗ рекомендована допустимая их концентрация в кормах для молочного скота - 20 мгк/кг. В молоке содержание афлатоксина составляет от 0,02 до 0,25 мкг/кг. При пастеризации молока количество афлатоксинов снижается незначительно. В соответствии с существующими нормами допустимый уровень содержание в молоке и молочных продуктах афлатоксина М₁ <0,0005 мг/кг.

· Пестициды

Поступая с кормами в организм коров, пестициды накапливаются в разных органах и тканях, выделяются с молоком. Пестициды поступают в молоко не только вследствие поедания животными обработанных кормов ядохимикатами, но также во время и после обработок кожного покрова животных против эктопаразитов. Для этих целей в настоящее время широко используют фосфорорганические пестициды (ФОП), в прошлом хлорорганические (ХОП). Токсичность этих двух групп соединений и степень перехода их в молоко - различна. ХОП обладают высокой стойкостью, при поступлении в организм они аккумулируются в жировой ткани и в течение нескольких лет могут выделяться с молоком. Они не удаляются из молока при его пастеризации и стерилизации. ХОП связываются с триглицеридами молочного жира и поэтому их количество увеличивается в масле и сливках. Переработка молока в сыры сопровождается снижением остаточных количеств ХОП (разрушаются под действием молочных дрожжей). Очень эффективной в этом отношении оказывается переработка загрязненного ХОП молока в кумыс. Также целесообразно перерабатывать загрязненное молоко на кислосливочное масло с применением дрожжевых культур. Это объясняется тем, что дрожжевые культуры используют ХОП как источник углеродного питания.

ФОП в сравнении с ХОП имеют большую растворимость в воде, устойчивы к кислой среде и гидролизуются в щелочной. В процессе кипячения молока их уровень снижается практически на 100 %. Эффективным способом, позволяющим снизить концентрацию ФОП, является приготовление из него кисломолочных продуктов, снижение составляет 80-100 %. Однако при высоких концентрациях (100-1000 мг/кг). ФОП в молоке могут угнетать жизнедеятельность молочнокислой микрофлоры.

· Нитраты

Обычно нитраты корма и образующиеся из них нитриты почти полностью разрушаются в организме животного. Но при большом содержании их в кормах может наблюдаться активный переход нитратов и нитритов в молоко и накопление в таких количествах, что оно становится опасным для здоровья человека. Нитраты в организме человека могут переходить в канцерогенный нитрозамин.

Молоко от коров, перенесших отравление нитратами, можно использовать в пищу при получении его через 72 часа после клинического выздоровления животных. Излишнее содержание нитратов ухудшает органолептические и технологические показатели молока, снижает качество вырабатываемых молочных продуктов. Молоко обычно содержит незначительное количество нитратов (от 0,2 до 0,8 мг/кг и нитритов от 2 до 3 мкг/кг).

· Тяжелые металлы и мышьяк

Эти минеральные вещества поступают в окружающую среду с отходами промышленных предприятий, выхлопными газами, удобрениями и через корм попадают в организм животного и затем в молоко. Некоторые из этих веществ в определенных количествах присутствуют в экологически чистом молоке, т.е. они входят в непременную составную часть микроэлементов молока. К ним относятся: медь, железо, цинк, свинец, и многие другие. Однако повышение их содержания в молоке выше естественного уровня приводит к крайне нежелательным последствиям. В связи с этим и введены нормы их ПДК в молоке и молочных продуктах. Избыточное содержание этих микроэлементов переводит их в разряд токсических, оказывающих отравляющее воздействие на человека.

Кадмий - сильнодействующее токсическое канцерогенное вещество, накапливается в организме человека в течение всей жизни, в основном в печени и почках. При сепарировании молока 95 % кадмия переходит в обезжиренное молоко.

Медь - накапливается в печени, сердце, почках, мышцах. В процессе переработки молока концентрация меди в процентах от содержания ее в исходном молоке составляет: молоко обезжиренное от 70 до 73 %, казеин кислотный от 37 до 50 %, сыворотка кислая от 20 до 27 %, сливки от 25 до 32 %, масло сливочное от 5 до 10 %, пахта от 11 до 12 %.

Свинец - сильнодействующее токсическое вещество. Установлено, что 50 % свинца, содержащегося в воздухе, используемом при сушке молока, переходит в сухое молоко. В организме человека находится от 100 до 400 мг свинца, значительная доля свинца попадает в организм с молоком. Он обладает способностью выводиться с женским молоком и в весьма больших количествах (до 0,12 мг/кг), что наносит вред детскому организму.

Цинк - оказывает воздействие на ферментную систему молока. Если содержание токсического цинка в исходном молоке принять за 100 %, то его распределение в продуктах переработки молока характеризуется следующими цифрами: молоко обезжиренное - 98 %, казеин кислотный от 6 до 8 %, сухой от 27 до 46 %, сыворотка кислая от 45 до 57 %, сывороточные белки от 2 до 4 %, сливки от 6 до 7 %, масло от 1 до 1,5 %, пахта от 5 до 6 %.

Ртуть - сильнодействующее токсическое вещество. Минимальная токсичная доза для человека - на уровне 5 мкг в день, накапливается в организме человека, в основном в мозге. Более 50 % ртути, содержащейся в молоке, связывается с казеином и 28 % с сывороточными белками. Остальная часть ртути находится в ионной форме в водной фракции молока. Таким образом, употребление в пищу белковой продукции, полученной из молока, загрязненного ртутью, может вызвать отравление.

Олово - накапливается в почках, печени, костях. Токсичная доза олова от 5 до 7 мг/кг массы тела человека.

Мышьяк - сильнодействующий яд. Накапливается в организме человека. Норма ежедневного поступления мышьяка в организм человека 0,2 мг.

Железо - содержание его в молоке в норме от 200 до 500 мкг/кг, в отдельных случаях до 1-1,5 мг/кг. От 52 до 58 % железа исходного молока переходит в обезжиренное молоко.

Алюминий - не включен в число токсических веществ, однако установлено, что Al накапливается в организме и практически из него не выводится. Является причиной старческого маразма. Поэтому в развитых странах 51 прекращено изготовление молочного оборудования из Al. Основная часть Al аккумулируется в водной части молока.

· Моющие и дезинфицирующие вещества.

Остатки средств для санитарно- гигиенической обработки попадают в продукты при недостаточно тщательном прополаскивании водой доильных установок и оборудования на производстве после применения синтетических моющих или моюще-дезинфицирующих средств. Соблюдение инструкций по мойке и дезинфекции оборудования и системы трубопроводов на заводах исключает попадание этих средств в продукты. Однако при неполадках автоматических устройств при безразборной мойке возможно загрязнение продуктов этими веществами. Наличие моюще-дезинфецирующих средств в приводит приводит к нарушению технологических процессов . Наиболее опасны препараты, содержащие сульфонол, активный хлор, йод и четырехзамещенные соединения аммония.

· Микотоксины, бактериальные и растительные яды.

Несомненную опасность представляет развитие в кормах и продуктах питания некоторых видов микроскопических грибов. При поражении кормов (сено, солома, рыбная мука, фураж) микроскопическими грибами в них образуются и накапливаются так называемые микотоксины-афлатоксины, патулин, охратоксин, пенициллиновая кислота, стеригматоцистин и др. Скармливание заплесневелых кормов может привести к отравлению животных и выделению части микотоксинов в молоко.

К числу наиболее опасных микотоксинов относятся афлатоксины - канцерогенные вещества, синтезируемые грибами Asp. Flavus и Asp.parasiticus.Они выделены в кристаллическом виде, выяснена их структура. В настоящее время идентифицировано восемь различных афлатоксинов. Из них наибольшей токсичностью обладает, который в организме млекопитающих переходит в менее опасный метаболит .

Ввиду высокой токсичности афлатоксинов ФАО/ВОЗ рекомендована допустимая их концентрация в кормах для молочного скота 20 мкг/кг.

В молоке содержание афлатоксина составляет 0,02-0,25 мкг/кг. При пастеризации молока количество афлатоксинов снижается незначительно. Содержание афлатоксинов и в молоке и молочных продуктах контролируют с помощью хроматографических методов.

Потенциальную опасность для человека могут представлять токсины бактериального происхождения - энтеротоксины, вырабатываемые коагулазоположительными стафилококками, эндотоксин, продуцируемых грамотрицатильными психротрофными бактериями и др.

Энтеротоксины, синтезируемые штаммами S.aureus делятся на пять типов (A,B,C,D,E). Они представляют собой термоустойчивые белки. Активность их снижается лишь при длительном кипячении или автоклавировании молока. Оптимальные условия для роста S.aureus и образования ими энтеротоксинов - температура. Высокие концентрации NaCl (8-10% и более) не задерживают их рост и синтез токсинов. Энтеротоксины, оставшиеся в молоке после пастеризации или образующиеся при вторичном обсеменении, могут быть причиной пищевых отравлений.

Иногда молоко загрязняется различными растительными ядами, вызывающими отравления молодых животных и человека. В организм животных они попадают при поедании ядовитых растений (безвременник осенний, белена черная, полевой хлощ, лютик и прочие) или при скармливании им зерна с примесью ядовитых семян, неумеренных количеств хлопчатникового жмыха, проросшего картофеля и др. Основными веществами, обусловливающими токсичность ядовитых растений и некоторых кормов, являются алколоиды (колхицин в безвременнике осеннем, группа алколоидов в рожках спорыньи, семенах, стеблях и листьях триходесмы седой), гликозиды (сапонины в семенах куколя, соланины в проросшем картофеле), эфирно- горчичные масла (в полыни, горчице, полевой сурепке), пигменты (госсипол в хлопчатниковом жмыхе) и другие.

Заключение

Загрязнение кормов (молока и молочных продуктов) чужеродными веществами или ксенобиотиками, зависит от степени загрязнения окружающей среды. Загрязнители поступают в почву, водоемы и по пищевым цепям - в организм животного и человека, оказывая отрицательное влияние на его здоровье

Одной из наиболее острых проблем опасного экологического воздействия на человека является радиационная зараженность окружающей среды и продуктов питания, которая из года в год возрастает. Усложнение радиационной обстановки на Земле имеет в своей основе антропогенное происхождение. Человек, используя атомную энергию в военных и мирных целях, допускает сознательно и бессознательно действия, которые приводят к весьма быстрому накоплению в окружающей среде радиоактивных веществ.

Установлено, что особую роль в неблагоприятном воздействии радиации на человека играют продукты, входящие в повседневный рацион питания. В связи с этим вопросом использования различного сельскохозяйственного сырья в зонах ощутимой радиации, в которых проживают люди, приобретают все большее значение. производство пищевых продуктов из местного сырья остро актуально и в районах с радиационным загрязнением ниже нормативных показателей, а особенно в зонах, где уровень зараженности выше нормативного.

Использование обеззараженных пищевых продуктов из местного сырья позволит существенно обогатить рационы питания населения и облегчить задачу доставки продуктов. Проблема переработки пищевого сырья, в первую очередь молока, заключается в разработке рационального ассортимента вырабатываемых продуктов, содержание радионуклидов в которых будет сведено к минимуму.

Наиболее остро эта задача стоит перед работниками молочной промышленности по двум причинам:

молоко и молочные продукты играют ведущую роль в любом рационе питания;

молоко является своеобразным аккумулятором многих радиоактивных изотопов.

Литература

1. Альберт А. Избирательная токсичность/Под ред. В.А. Филова. -- M.: Медицина, 1989. - Т. 1. - 400 с; Т. 2. - 430 с.

2. Гальтье СП. Начертание общей токсикологии или науки о ядах и отравлениях вообще. - M., 1858. - С. VII.

3. Каспаров A.A., Саноцкий ИВ. (ред.). Токсикометрия химических веществ, загрязняющих окружающую среду. -- M., 1986. -- С. 10.

4. Курляндский Б.А. Регламентирование содержания химических бластомогенных агентов в окружающей человека среде. Итоги науки и техники//Токсикология. -- 1978. - Т. 9. - С. 67.

5. Лазарев Н.В. Общие основы промышленной токсикологии. -- M.--Л., 1938. -- 388 с.

6. Правдин Н.С. Руководство по промышленной токсикологии. -- M.--Л., 1934.

7. Саноцкий И.В. Методы определения токсичности и опасности химических веществ. -- M., 1970. -- 343 с.

8. Толоконцев H.A., Филов В.А. Основы промышленной токсикологии (руководство). - Л., 1976. - 303 с.

9. Горбатова К.К. Химия и физика белков молока: Учебное пособие. - М.: Колос, 1993. - 192 с.

10. Шидловская В.П. Органолептические свойства молока и молочных продуктов. - М.: Колос, 2000. (Справочник). - 280 с.

Размещено на Allbest.ru

...