3 курс / Гигиена / ГИГИЕНИЧЕСКИЕ_ТРЕБОВАНИЯ_К_ПОЛИМЕРНЫМ_МАТЕРИАЛАМ,_КОНТАКТИРУЮЩИМИ

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования

«ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Министерства здравоохранения Российской Федерации

(ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России) Кафедра гигиены труда и гигиены питания

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПОЛИМЕРНЫМ МАТЕРИАЛАМ,

КОНТАКТИРУЮЩИМИ С ПИЩЕВЫМИ ПРОДУКТАМИ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

И. Ю. Тармаева

Иркутск

ИГМУ

2015

УДК 614.31: [547.7:613.2] (075.8)

ББК 51.239я73

С 18

Рекомендовано ЦКМС ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по программе высшего образования – программе специалитета по специальности Медикопрофилактическое дело, при изучении ими дисциплины «Гигиена питания» (протокол № 2 от .2015 г.)

Составитель:

И. Ю. Тармаева – д–р мед. наук, профессор кафедры гигиены труда и гигиены

питания ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России

Рецензенты:

Макаров О.А. – д.м.н., профессор кафедры общей гигиены ГБОУ ВПО ИГМУ

Минздрава России;

Мануева Р.С. – к.м.н., доцент кафедры общей гигиены ГБОУ ВПО ИГМУ

Минздрава России;

С 18 Гигиенические требования к полимерным материалам,

контактирующими с пищевыми продуктами : учебное пособие для студентов медицинских вузов / И. Ю. Тармаева; ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России; кафедра гигиены труда и гигиены питания – Иркутск, 2015. – 71 с.

В учебном пособии рассмотрен текущий контроль за использованием полимерных

материалов, направленный на снижение чужеродной нагрузки, обусловленной миграцией из

полимерных и синтетических материалов химических соединений.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по программе специалитета по специальности Медико-профилактическое дело высших медицинских заведений при прохождении ими практических занятий в рамках дисциплины «Гигиена питания».

УДК 614.31: [547.7:613.2] (075.8)

ББК 51.239я73

©Тармаева И.Ю., 2015

©ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России, 2015

2

Содержание

3

Цель занятия: овладеть методикой контроля изделий из полимерных материалов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами.

Учебное пособие обеспечивает формирование у обучающихся профессиональной компетенции: способностью и готовностью к проведению санитарно-эпидемиологических экспертиз, расследований, обследований,

исследований, испытаний гигиенических и иных видов оценок, продукции,

работ и услуг в целях установления и предотвращения вредного воздействия на человека, причин возникновения и распространения инфекционных заболеваний и массовых неинфекционных заболеваний, соответствия

(несоответствия) установленным требованиям; способностью и готовностью к разработке, рекомендациям к использованию и оценке эффективности профилактических стратегий, отдельно или в сотрудничестве с другими специалистами для обеспечения эффективного контроля.

Студент должен знать:

-понятие качества пищевых продуктов: безопасность, пищевая и биологическая ценность пищевых продуктов;

-санитарно-эпидемиологические требования к качеству и безопасности пищевых продуктов и пищевого сырья;

-основные принципы организации санитарной охраны пищевых продуктов от контаминации чужеродными соединениями химической и биологической природы, эколого-гигиеническую концепцию питания;

-санитарно-противоэпидемические требования к организации производственного контроля на пищевых объектах.

Студент должен уметь:

- проводить санитарно-эпидемиологическую оценку новых видов материалов,

посуды, тары упаковки, контактирующих с пищевыми продуктами; - разрабатывать и осуществлять мероприятия по санитарной охране пищевых

продуктов от загрязнения химическими, биологическими контаминантами.

4

Гигиенические требования к полимерным материалам

впищевой промышленности

Впоследние годы получили широкое распространение полимерные и другие синтетические материалы в качестве компонентов, контактирующих с пищевыми продуктами. Полимерные и синтетические материалы применяются для изготовления, упаковки, хранения, перевозки, реализации и использования пищевых продуктов в составе технологического оборудования, приборов и устройств, тары, упаковочных изделий, посуды, столовых принадлежностей.

С другой стороны, полимеры являются потенциальными источниками выделения химических веществ в окружающую среду и могут загрязнять контактирующие с ними пищевые продукты. Поэтому необходимы профилактические мероприятия, обеспечивающие их безопасное применение.

Санитарно-эпидемиологический надзор за применением полимерных материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, является важным

звеном охраны здоровья населения.

Полимерные материалы изготавливаются на основе полимеров,

представляющих собой высокомолекулярные вещества, макромолекулы которых состоят из большого количества повторяющихся структурных элементов (мономеров) с малым молекулярным весом. Полимеры получают путем полимеризации мономеров. Наибольшее применение в контакте с пищевыми продуктами нашли следующие группы полимеров:

Полиолефины. К этой группе относятся полиэтилен, полипропилен,

полиизобутилен. Их получают путем полимеризации углеводородов алифатического ряда, они состоят из цепей макромолекул линейного строения,

звеньями которых являются соответствующие олефины. Практическое отсутствие активных групп или связей обуславливает их инертность.

Получают полиэтилен низкой плотности (или высокого давления), среднего давления и высокой плотности (низкого давления).

Ценными свойствами полиэтилена являются высокая химическая стойкость к агрессивным средам, инертность к воде, влагонепроницаемость. Вместе с тем

5

жиро- и маслостойкость полиэтилена невелика, изделия из полиэтилена подвержены старению под действием света, солнечных лучей и кислорода воздуха. Удобны и нашли широко применение комбинированные материалы – сочетание полимерных пленок, бумаги, картона, фольги, особенно часто используется полиэтилен. Для упаковки различных пищевых продуктов многослойные пленки целлофан – полиэтилен, лавсан – полиэтилен.

Полиэтиленовый воск, добавленный к парафину, дает возможность получить прочное покрытие бумаги и картона. Полиэтиленовый воск разрешен для покрытия бумажной и картонной тары, предназначенной для упаковки пищевых продуктов (молока, мороженного, сливочного масла, маргарина,

хлебобулочных изделий и др.) и покрытия стаканчиков одноразового использования для прохладительных напитков. Бумага, покрытая полиэтиленовой пленкой, удобна для упаковки молока, сливок, и других жидких и пастообразных продуктов, меда, мороженного. Алюминиевая фольга с лаковым покрытием на основе поливинилхлорида применяется для упаковки плавленого сыра, животных жиров и других продуктов с высоким содержанием жира. Алюминиевая фольга в комбинации с бумагой обладает большой механической прочностью и низкой ароматопроницаемостью, благодаря чему используется для упаковки чая и других ароматических продуктов.

Полипропилен – более жесткий материал, чем полиэтилен, превосходит его по теплостойкости и стойкости к воздействию внешних факторов.

Пленки на основе полиэтилена применяются для упаковки широкого ассортимента хлебопекарной, кондитерской, молочной, винодельческой,

рыбной промышленности. В мешках из полиэтилена хранят гигроскопичные продукты: соль, сахар, сухое молоко, пищевые концентраты. Кроме того,

мешки из полиэтилена используют в качестве вкладышей в жесткую тару для хранения и транспортировки рыбных продуктов в тузлучном растворе,

сульфитированных продуктов, овощных солений и квашений. Благодаря высокой морозостойкости пакеты из полиэтиленовой пленки используются для упаковки замороженных фруктов и ягод. Значительная газопроницаемость

6

полиэтилена способствует улучшению хранения мяса, полуфабрикатов, тушек птицы, кулинарных изделий. Полиэтилен нашел применение в качестве тары одноразового пользования для упаковки молока, сливок, творога и других продуктов, жирность которых не превышает 48%. Из полиэтилена изготовляют молокопроводы.

Из полипропилена выпускают тару под стерилизуемые продукты, детали для кухонной и посудомоечной машин, молочного сепаратора, крышки для домашнего консервирования, подносы.

Полиолефины широко используют в пищевой промышленности благодаря своей безвредности. Основным препятствием для контакта с пищевыми продуктами являются содержащиеся в практически ничтожных количествах осмофоры - химические соединения, которые резко ухудшают органолептические свойства материала. К осмофорам относят вещества,

применяемые в процессе синтеза полимера, продукты их химических превращений (низкомолекулярная часть самого полимера), а также продукты окислительной деструкции.

Поливинилхлорид – полимер преимущественно линейного строения, он химически стоек, обладает большей прочностью, твердостью. Основными недостатками полимера являются низкая пластичность и узкий диапазон рабочих температур. Поливинилхлорид нашел применение для изготовления оборудования для пищевых продуктов и мелкой тары, трубопроводов. Пленка из непластифицированного поливинилхлорида обладает высокой механической прочностью, жиростойкостью, легко формуется, склеивается и сваривается,

благодаря чему применяется для изготовления жесткой тары для пищевых продуктов, в качестве вкладышей в деревянные ящики и бочки при упаковке животных жиров. Пленка из пластифицированного поливинилхлорида изготавливается путем внесения пластификаторов, чаще всего дибутилфталата.

Вследствие специфического запаха дибутилфталата пленка может применяться только для упаковки определенных продуктов. Преимущественно рыбных.

Представляет опасность миграция из поливинилхлорида стабилизаторов на

7

основе солей свинца и кадмия, оловоорганического стабилизатора, легко вымываемых водой и маслами. Нетоксичными являются такие стабилизаторы,

как фенолы и органические фосфиты.

Токсичность поливинилхлорида обусловлена содержанием остаточного мономера винилхлорида, добавок, вводимых в полимер при переработке, а

также продуктов старения.

На основе сополимера поливинилхлорида изготавливается термоусадочная пленка, которая нашла большое применение в пищевой промышленности. Эта пленка отличается стойкостью к жирам и низкой газопроницаемостью.

Упаковка продуктов в пленку производится в среде инертного газа.

Способность к усадке при нагревании используется для упаковки тушек птиц,

колбасных изделий и других продуктов, имеющих неправильную конфигурацию.

Из других сополимеров поливинилхлорида нашел применение поливиниловый спирт, который используется для изготовления колбасных оболочек, покрытий емкостей для вин, в качестве желеобразователя в кондитерских изделиях. Сополимерная дисперсия винилацетата с дибутилмалеинатом ( новален ) используется для покрытия твердых сыров. Для этих целей рекомендована к применению сополимерная дисперсия винилацетата с этиленом.

Фторопласты – полимеры, в которых атомы водорода замещены на атомы фтора. Материалы на основе фторопластов отличаются высокой термостойкостью, морозостойкостью, химической стойкостью, механической прочностью и низким коэффициентом трения. Фторопласты используются в качестве покрытий для кастрюль, сковородок и блокформ для обжаривания рыбы, для изготовления подшипников. Соединения из фторопластов нетоксичны, однако при термоокислительной деструкции возможно выделение фторосодержащих соединений (фтористого водорода, фторфосгена, фреона),

окиси углерода. В связи с этим термическую обработку изделий из

8

фторопластов и покрытий из них следует проводить при соблюдении безопасных температурных режимов (-270 - +260 °С).

Полистирол – получают путем полимеризации ароматического углеводорода стирола. Он обладает значительной твердостью,

влагостойкостью, стойкостью к щелочам и кислотам, за исключением азотной кислоты, не растворяется в воде, спирте и растительных маслах. Недостатками полимера является невысокая стойкость к ударным нагрузкам,

чувствительность к изменениям температуры, низкая теплостойкость.

Промышленностью выпускаются различные сополимеры стирола,

характеризующиеся более высокой теплостойкостью, стойкостью к старению и ударным нагрузкам. Очень хорошей стойкостью к агрессивным средам и сопротивлением к старению обладают трехкомпонентные сополимеры.

Полистиролы нашли применение для изготовления упаковочной тары для сыров, молочных и мясных продуктов, деталей холодильников, посуды, терок,

лотков, подносов, электромиксеров.

Лимитирующими веществами в полистиролах являются мономеры - стирол и акрилонитрил. Стирол обладает наркотическими и раздражающими свойствами, действует на кроветворные органы, функцию печени,

репродуктивную функцию животных. На основании токсикологических исследований установлены допустимые количества миграции (ДКМ) стирола в водных вытяжках – не более 0,01 мг/л. Акрилонитрил – нитрил акриловой кислоты – по токсическому действию напоминает синильную кислоту. Он в 10

раз менее токсичен, чем синильная кислота, но в 20 раз более ядовит, чем стирол, поражает нервную, сердечно – сосудистую и дыхательную системы.

Полиэтилентерефталат – полиэфирная смола. Из полиэтилентерефталата делают бутылки для упаковки минеральных вод, прохладительных,

алкогольных напитков, растительного масла, контейнеров для вакуумной упаковки гастрономических продуктов, кислородонепроницаемых емкостей для хранения пива, кофе, вина. Сиропов. Изделия из ПЭТ отличаются теплостойкостью, механической прочностью, не набухает в условиях высокой

9

влажности, устойчив к солнечному свету, кислотам. Вытяжка из полиэтилентерефталата не токсичны. Лимитирующими веществами являются этиленгликоль, диметилтерефталат и метиловый спирт.

Поликарбонаты – сложные эфиры угольной кислоты и диоксисоединений.

Они механически прочны, незначительно поглощают воду, стойки к атмосферным воздействиям, к действию отбеливающих веществ, фруктовых соков, спиртных напитков, животных и растительных жиров, масел,

дезинфицирующих средств, к водным растворам природных и органических красителей и пигментов. Поэтому цвет изделий не изменяется при действии на них кофе, чая, фруктовых соков. Поликарбонаты применяют в машиностроении, в производстве клеев, посуды. Димитирующим веществом в водных вытяжках является мономер дифенилолпропан, ДКМ – 0,01 мг/л.

Полиамиды – полимеры, которые получают полимеризацией циклических мономеров, например капролактама, содержащих амидные группы. Полиамиды обладают высокой кристалличностью, обусловливающей механическую прочность. Полиамиды не растворяются в органических неполярных растворителях и легко набухают в сильнополярных веществах (феноле,

крезоле, концентрированных серной и муравьиной кислотах). Отбеливающие вещества, содержащие свободный хлор, называют деструкцию полимера.

Полиамиды стойки к маслам, жирам, щелочам, действию плесеней, бактерий и энзимов даже в условиях тропического климата.

Из полиамидов изготавливают различные детали машин, прокладочные материалы, клеи, лаки, пленки.

Токсичность полиамидов определяется содержанием в них мономера.

Капролактам дает неприятный запах, может назвать отравление с симптомами одышки и судорог (ДКМ – 0,60 мг/л ). Смешанные полиамиды, содержащие соли, могут выделять гексаметилендиамин, влияющий на сосудисто – вегетативную систему и состав крови (ДКМ – 0,01 мг/л ).

В настоящее время в пищевой промышленности применяются следующие полиамиды: капрон – для изготовления деталей кремосбивалок, не

10