Безопастность_Прод__сырья_прод_Питания

Рекомендации по использованию и обработке овощей, содержащих повышенные количества нитратов, приводятся в наглядном материале.

Переписать рекомендации в тетрадь и ответить на контрольные вопросы.

Лабораторное занятие № 4

Определение содержания нитратов в суточном рационе питания

Цель: Освоение методики расчета фактического суточного поступления токсикантов в организм человека с рационом питания.

Литература: 1 (с. 16–20), 13 (с. 1–31), 15.

Вопросы для самоподготовки

1.Изменение содержания нитратов в пищевых продуктах при хранении и кулинарной обработке.

2.Нитрозосоединения: предшественники, токсическое действие.

3.Влияние различных способов обработки пищевого сырья на степень образования и накопление нитрозосоединений.

4.Профилактика загрязнения продуктов питания нитратами, нитритами и нитрозосоединениями.

Источником 80–90 % суточного поступления нитратов в организм служат овощи (свекла, морковь, картофель, капуста и др.) и зелень.

На основании фактических данных о концентрации нитратов в овощах и расходе сырья для изготовления продукции, потребляемой одним человеком за сутки, рассчитать суточное поступление нитратов с пищевым рационом

ипитьевой водой. Кроме того, определить вклад (в %) каждого продукта в общее поступление нитратов с пищей (табл. 4.1). При расчете учитывают, что в СанПиН допустимые уровни нитрат-ионов в овощах приведены в расчете на массу нетто.

21

Таблица 4.1

Расчет фактического содержания нитратов в сырье для приготовления блюд суточного пищевого рациона

Допустимая суточная доза поступления нитратов с пищей, по данным ФАО/ВОЗ, составляет 5 мг/кг массы тела.

Рассчитать допустимое суточное поступление нитратов с пищевым рационом и сравнить его с данными табл. 4.1.

Лабораторное занятие № 5

Радиоактивное загрязнение продовольственного сырья и продуктов питания

Цель: Ознакомление с методами контроля радиоактивного загрязнения продуктов питания.

Литература: 1 (с. 31–35), 5, 12.

Вопросы для самоподготовки

1.Радиоактивное загрязнение. Характеристика ионизирующих излучений.

2.Пути проникновения радионуклидов в организм человека. Характеристика внутреннего и внешнего облучения.

22

3.Биологическое действие ионизирующих излучений.

4.Меры защиты организма от ионизирующих излучений. Мероприятия по снижению вредного воздействия радионуклидов на организм.

5.Дезактивация продуктов питания, загрязненных радиоактивными веществами.

6.Методика контроля радиоактивного загрязнения пищевых продуктов. Радиоактивные вещества могут поступать в организм человека различными

путями: через легкие, кожу, а также с пищей и водой через кишечник. Радиоактивные элементы, излучающие бета- и альфа-частицы, при внешнем воздействии не представляют большой опасности для организма из-за невысокой проникающей способности этих излучений. Однако, попадая внутрь организма, они вызывают сильные поражения и относятся к наиболее токсичным веществам.

С целью предупреждения интенсивного облучения организма осуществляют контроль фона внешнего гамма-излучения. Измеренное значение МЭД более 0,20 мкЗв/ч указывает на повышенный фон гамма-излучения.

Вцелях профилактики внутреннего облучения организма человека осуществляют контроль уровня загрязненности продуктов, сырья и питьевой воды радионуклидами.

Всоответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01, вклад в дозу облучения от поступления в организм стронция-90 и цезия-137 с основными пищевыми продуктами не должен превышать 1 мЗв/год (0, 11 мкЗв/ч), в противном случае реализация пищевых продуктов не разрешается. Если измеренное значение МЭД гамма-излучения превышает фоновое значение МЭД более чем на 15 %, это свидетельствует о загрязненности пищевого продукта радиоактивными веществами. Если загрязнение цезием-137 и стронцием-90 превышает допустимые нормы, продукты могут использоваться в пищу только после дезактивации или уничтожаются.

Загрязнение радионуклидами может быть обнаружено с помощью приборов (дозиметров, радиометров и др.) и приспособлений, работа которых основана на физико-химических эффектах, возникающих при взаимодействии излучений с веществом.

Приборы и материалы:

Дозиметр универсальный МС-04Б. Банка стеклянная вместимостью 0,5 дм3.

Работа 5.1

Назначение, устройство и принцип работы прибора «Дозиметр универсальный МС-04Б»

Дозиметр применяется для измерения мощности эквивалентной дозы (МЭД) гамма-излучения, плотности потока бета-частиц. Прибор позволяет обнаружить источник радионуклидов и выполнить оценку уровня загрязненности продукта от его наличия.

Принцип действия прибора основан на преобразовании детектором ионизирующего излучения (потока фотонов гамма-излучения или бета-частиц)

23

в импульсную последовательность электрических сигналов, частота следования которых пропорциональна МЭД гамма-излучения или плотности потока бета-частиц от загрязненной поверхности и объемных проб, составленных из продуктов питания. Эти сигналы формируются по длительности, амплитуде и подаются на устройство регистрации информации, выполненное в виде цифрового табло.

Устройство прибора. Все органы управления расположены на лицевой панели прибора. Переключатель «Питание» имеет два положения:

«Выкл.» – прибор выключен и не функционирует; «Вкл.» – прибор включен и автоматически выполняет измерения. Прибор имеет два режима работы:

«γ» – режим измерения дозы фотонного излучения (МЭД), мкЗв/ч; «β» – режим оценки плотности потока бета-излучения от загрязненной по-

верхности, частиц/(с . см2).

Переключатель «Диапазон» имеет два положения:

«×1» – в этом положении устанавливают времена для канала измерения мощности дозы Тγ, а для канала потока бета-излучения Тβ показания прибора на дисплее фиксируются в целых числах.

«×10» – в этом положении устанавливают времена для канала измерения мощности дозы Тγ, а для канала потока бета-излучения Тβ показания необходимо умножить на 10.

На задней панели прибора расположен передвигающийся экран, который фиксируется защелками в крайних положениях. В положении «Закрыто» экран отсекает бета-излучение, что позволяет в режиме «β» по разнице измерений без экрана и с экраном оценить плотность потока бета-излучения.

Работа 5.2

Измерение мощности эквивалентной дозы (МЭД) гамма-излучения

Подготовка прибора к работе. Для подготовки прибора к работе необходимо установить переключатель «Питание» в положение «Вкл».

Измерение фона. Для измерения мощности эквивалентной дозы прибор необходимо использовать в режиме «гамма» с закрытым экраном с минимальным временем измерения – переключатель «Диапазон» в положении «х10».

Выполнение измерений

Измерения выполнить в следующей последовательности:

–установить переключатель «Диапазон» в положение «х10»;

–установить переключатель «Режим» в положение «гамма»;

–установить экран в положение «Закрыто»;

–записать 5–6 измерений, умножив показания прибора на 10;

–вычислить среднее арифметическое значение.

Результаты измерений

Например, на индикаторе табло появится измеренное значение (МЭД) – 0,13 мкЗв/ч.

24

Измеренное значение (МЭД) более 0,20 мкЗв/ч указывает на повышенный фон гамма-излучения (норма не более 0,15 мкЗв/ч).

Измерение загрязненности пищевых продуктов

Установить прибор вблизи или на поверхности пищевого продукта. Провести измерение МЭД (как было описано выше) не менее 3 раз для каждой пробы и найти среднее арифметическое значение. Если результат измерения превышает фоновое значение МЭД более чем на 15 %, то это свидетельствует о загрязненности пищевого продукта радионуклидами.

По результатам измерения сделать выводы о степени загрязнения пищевого продукта и возможности его дальнейшего использования.

Работа 5.3

Оценка плотности потока бета-частиц

Подготовка прибора к работе

Подготовку прибора произвести как указано в работе 5.2.

Подготовка пробы

Взять стандартную бытовую банку (стеклянную или полиэтиленовую) вместимостью 0,5 дм3, с горловиной диаметром 8 см и площадью основания не менее 40 см2.

Залить жидкий или засыпать предварительно измельченный продукт в банку так, чтобы верхняя граница не доходила до уровня горловины на 3–5 мм. Проба готова к измерению.

Проведение испытаний:

–установить переключатель «Диапазон» в положение «×1»;

–установить переключатель «Режим» в положение «бета»;

–установить экран в положение «Закрыто»;

–поместить прибор над исследуемой поверхностью;

–записать 10–15 измерений. Вычислить среднее арифметическое значение Nγ;

–установить экран в положение «Открыто»;

–разместить прибор над исследуемой поверхностью;

–записать 10–15 измерений, вычислить среднее арифметическое значение

Nγ+β;

–вычислить оценку плотности потока бета-излучения как разность вели-

чин (Nγ+β – Nγ).

Если при выполнении процедуры срабатывает сигнализация превышения верхнего предела диапазона измеряемой величины, процедуру оценки плотности потока бета-излучения следует повторить, переведя переключатель «Диапазон» в положение «×10».

Сделать выводы по работе.

25

Лабораторное занятие № 6

Природные токсиканты и антиалиментарные вещества в продуктах питания

Цель: Определение токсинов природного происхождения и антиалиментарных веществ, содержащихся в продуктах питания.

Литература: 1 (с. 44–48), 5, 14 (с. 268–270).

Вопросы для самоподготовки

1.Антиалиментарные вещества в пищевых продуктах и их классификация.

2.Характеристика антиферментов и антивитаминов.

3.Деминерализующие факторы в пищевых продуктах.

4.Компоненты природной пищи, оказывающие неблагоприятное влияние на организм.

5.Образование продуктов деструкции белков, жиров и углеводов в технологическом процессе.

Работа 6.1

Определение соланина в картофеле

Соланин и чаконин – стероидные гликозиды, содержащиеся в ботве, клубнях и, особенно, в ростках картофеля, в баклажанах. В клубне картофеля их содержание обычно весьма незначительно, причем сконцентрированы они главным образом в наружных слоях, отделяемых при чистке. Изредка встречаются клубни картофеля с резко повышенным содержанием соланина; чаще всего это наблюдается в недозрелых или хранившихся на свету клубнях.

Соланин – вещество средней токсичности. При попадании в организм в количестве 200–400 мг может вызвать отравление. Для оценки содержания соланина в картофеле проводят качественную пробу на соланин.

Принцип метода. Соланин при реакции с крепкой уксусной кислотой, концентрированной серной кислотой и перекисью водорода дает интенсивное темно-малиновое или красное окрашивание.

Приборы и реактивы:

Чашка фарфоровая по ГОСТ 9147 вместимостью 25 см3. Пипетки по ГОСТ 29227 вместимостью 1 см3 и 5 см3. Колба коническая по ГОСТ 10394 вместимостью 50 см3.

Цилиндр измерительный по ГОСТ 1770 вместимостью 25 см3. Кислота уксусная по ГОСТ 61, хч, концентрацией 80–90 %. Кислота серная по ГОСТ 4206, хч, плотностью 1,84 г/см3.

Перекись водорода концентрированная 30 %-я по ГОСТ 177. Для приготовления рабочего 5 %-го раствора концентрированную перекись водорода разбавить дистиллированной водой в соотношении 1:5. Раствор использовать в день приготовления.

26

Выполнение определения.С клубня картофеля сделать несколько срезов толщиной около 1 мм: продольные (от верхушки до основания по плоскости, делящей клубень на равные половинки); поперечные (у основания и у верхушки клубня); с боков; на участках около глазков.

Срезы поместить в фарфоровую чашку. На них нанести по каплям вначале крепкую уксусную кислоту (80–90 %), затем концентрированную серную кислоту и несколько капель 5 %-й перекиси водорода. Почти немедленно в местах среза, содержащих соланин, появится интенсивное темно-малиновое или красное окрашивание.

По результатам опыта сделать заключение о возможности использования картофеля для пищевых целей.

Работа 6.2

Количественное определение щавелевой кислоты в меде

Продукты с высокой концентрацией щавелевой кислоты способны резко снижать усвоение кальция организмом путем образования нерастворимого

вводе оксалата кальция. Особенно опасно образование оксалата кальция для детского организма вследствие отложения осадка оксалата кальция в тонком кишечнике. По этим причинам в меде регламентируют содержание щавелевой кислоты.

Принцип метода. Метод включает отделение свободных органических кислот от меда на колонке с анионообменной смолой, выделение щавелевой кислоты из полученного элюата в виде малорастворимого оксалата кальция и определение концентрации щавелевой кислоты после растворения осадка

в10 %-м растворе серной кислоты титрованием раствором марганцовокислого калия.

Приборы, реактивы и материалы:

Весы аналитические по ГОСТ 24104, 2-го класса точности.

Колбы конические по ГОСТ 10394 вместимостью 100 и 250 см3; 1,0 дм3. Цилиндр измерительный по ГОСТ 1770 вместимостью 25, 50 и 200 см3. Колбы мерные по ГОСТ 10394 вместимостью 500 и 250 см3.

Пипетки мерные по ГОСТ 29227 вместимостью 10 см3 и 25 см3. Бюретки по ГОСТ 1770 вместимостью 25 см3.

Термометр по ГОСТ 28498 с пределами измерений 0–100 оС, цена деле­ ния 0,5 оС.

Баня водяная с терморегулятором.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, хч, плотностью 1,19 г/см3. Для приготовления рабочего раствора концентрацией 4,0 моль/дм3 концентрированную кислоту разбавить дистиллированной водой в соотношении (1:2) в конической колбе вместимостью 1,0 дм3, постепенно приливая концентрированную кислоту в воду. После охлаждения раствора колбу закрыть пробкой и хорошо перемешать.

Для приготовления рабочего раствор соляной кислоты концентрацией 1,0 моль/дм3 в мерную колбу вместимостью 1,0 дм3 прилить из бюретки

27

30,7 см3 концентрированной соляной кислоты плотностью 1,19 г/см3, затем постепенно прилить дистиллированную воду, довести раствор до метки и хорошо перемешать.

Натрий углекислый по ГОСТ 4201, чда. Для приготовления рабочего раствора концентрацией 0,5 моль/дм3 в химическом стакане вместимостью 100 см3 взвесить на аналитических весах 53,0 г углекислого натрия с точностью до 0,01 г. Количественно перенести навеску в мерную колбу вместимостью 500 см3. Прилить в колбу 200–300 см3 дистиллированной воды и содержимое колбы перемешать до полного растворения реактива. Затем довести содержимое колбы дистиллированной водой до метки, плотно закрыть пробкой и хорошо перемешать.

Кислота серная по ГОСТ 4206, хч, плотностью 1,84 г/см3. Для приготовления рабочего 10 %-го раствора в коническую колбу с притертой пробкой вместимостью 250 см3 внести мерным цилиндром 166 см3 дистиллированной воды. Затем осторожно прилить в воду пипеткой 10 см3 концентрированной серной кислоты, содержимое колбы хорошо перемешать.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 4527, чда. Для приготовления титрованного 0,002 моль/дм3 (0,01 н) раствора перманганата калия в химическом стакане вместимостью 50 см3 взвесить на аналитических весах около 0,32 г перманганата калия с точностью до 0,0001 г. Навеску количественно перенести в мерную колбу вместимостью 1,0 дм3, промывая стаканчик, воронку и стеклянную палочку несколькими порциями дистиллированной воды. Содержимое мерной колбы перемешать до растворения навески перманганата, довести дистиллированной водой до метки, плотно закрыть пробкой и вновь хорошо перемешать. Титр раствора установить по точной навеске щавелевой кислоты.

Сильноосновный анионит (анионообменная смола) АВ-17х8 по ГОСТ 20301. Завод-изготовитель выпускает анионит АВ-17х8 в карбонатной СО3-форме, непосредственно используемой для проведения анализа.

В некоторых случаях анионит АВ-17х8, а также импортные аниониты аналогичного состава (Amberlite IRA-400, 401, 402 и др.) выпускаются в Cl-форме. В этом случае 200 г анионита поместить в коническую колбу вместимостью 1 дм3, залить 0,5 дм3 4 М раствора соляной кислоты, выдержать в течение 4–5 ч, затем перенести анионит на фильтр и отмыть дистиллированной водой до нейтральной реакции по универсальной индикаторной бумаге.

Для перевода анионита в карбонатную СО3-форму через слой анионита медленно пропустить 0,5 дм3 0,5 М раствора карбоната натрия Na2CO3. Затем анионит отмыть дистиллированной водой до отрицательной реакции по универсальной индикаторной бумаге. Подготовленный таким образом анионит в карбонатной форме устойчив при хранении под слоем воды в закрытой емкости не менее полугода.

Для проведения определения предварительно подготовить ионообменную колонку, заполненную анионитом. В качестве ионообменной колонки использовать бюретку вместимостью 25 см3 со стеклянным краном.

28

В колонку прилить мерным цилиндром 15–20 см3 дистиллированной воды так, чтобы полностью заполнить водой носик бюретки. В самый низ бюретки поместить тампон из ваты. 4–5 г анионита в карбонатной форме в виде суспензии в воде перенести в ионообменную колонку так, чтобы над тампоном из ваты образовался столбик анионита. Сверху столбика анионита поместить второй тампон из ваты. Спустить излишнюю воду из колонки так, чтобы анионит полностью находился в воде и над ним оставался слой воды 3–5 см.

Выполнение определения

В конической колбе вместимостью 200–250 см3 взвесить 40,0 г исследуемого меда с точностью до 0,01 г. Прилить в колбу мерным цилиндром около 80 см3 дистиллированной воды и перемешать содержимое колбы до образования однородного раствора, при необходимости осторожно подогревая на водяной бане.

Полученный раствор количественно перенести в анионообменную колонку, пропуская его через слой анионита со скоростью 5–7 см3/мин. Свободные органические кислоты меда химически реагируют с анионитом и задерживаются в колонке в виде солей, а остальные компоненты меда свободно проходят через колонку.

После прохождения через колонку всего раствора меда колбу тщательно ополоснуть 5–10 см3 дистиллированной воды, и полученный раствор долить в колонку. Затем промыть колонку 50–100 см3 дистиллированной воды, пропуская ее с той же скоростью до тех пор, пока вытекающая из колонки жидкость не будет содержать меда.

Проверку окончания промывки произвести следующим образом. В коническую колбу вместимостью 100 см3 внести 5 см3 вытекающей из колонки промывной воды, прилить пипеткой 10 см3 10 %-го раствора серной кислоты. Содержимое колбы подогреть на водяной бане до 80 0С и, поддерживая температуру раствора, оттитровать из бюретки 0,002 моль/дм3 раствором перманганата калия до розового окрашивания, сохраняющегося в течение

20–30 с.

Одновременно в тех же условиях оттитровать раствором перманганата 10 см3 10 %-го раствора серной кислоты (контроль). Промывку от меда считают законченной, если расход 0,002 моль/дм3 раствора перманганата калия на титрование промывной воды не отличается от контроля.

По окончании промывки пропустить через колонку с анионитом 10 см3 1,0 моль/дм3 раствора соляной кислоты для вытеснения из колонки ранее поглощенных органических кислот. Вытекающую из колонки жидкость (элюат), содержащую в растворе соляной кислоты все свободные органические кислоты меда, собрать в чистую коническую колбу вместимостью 100 см3.

Для осаждения оксалата кальция добавить в колбу 5 см3 10 %-го раствора хлористого кальция, содержимое колбы перемешать и поместить колбу на водяную баню (60 0С) на 10 мин для завершения реакции. После прогревания смесь перенести в центрифужный стакан и центрифугировать при

29

3000 об/мин в течение 10 мин, затем осторожно слить надосадочную жидкость. Прилить в стакан центрифуги 30 см3 дистиллированной воды, размять содержимое стакана стеклянной палочкой для промывания осадка и повторно центрифугировать.

Слить надосадочную жидкость, осадок растворить в 10 см3 10 %-го раствора серной кислоты. Колбу с растворенным осадком нагреть на водяной бане до 80 0С и, поддерживая температуру испытуемого раствора, оттитровать 0,002 моль/дм3 раствором перманганата калия до розового окрашивания, сохраняющегося в течение 20–30 с.

Одновременно в тех же условиях оттитровать 10 см3 10 %-го раствора серной кислоты (контроль).

Вычисление результатов. Концентрацию щавелевой кислоты С в мг/кг меда рассчитать по формуле:

С = 0,45 (V1 – V2) k . 1000 / m,

где V1 – объем 0,002 моль/дм3 раствора перманганата калия, пошедший на титрование растворенного осадка оксалата кальция, см3;

V2 – объем 0,002 моль/дм3 раствора перманганата калия, пошедший на титрование в контрольном опыте, см3;

m = 40 г – навеска меда, использованная для анализа;

k – поправочный коэффициент к титру 0,002 моль/дм3 раствора перманганата калия; 0,45– масса щавелевой кислоты, реагирующей с 1 см3 точно 0,002 моль/дм3

раствора перманганата калия, мг; 1000 – коэффициент пересчета навески меда в кг.

При обнаружении щавелевой кислоты в концентрации до 100 мг/кг мед использовать без ограничений. При концентрации щавелевой кислоты более 100 мг/кг партию меда подвергнуть специальной обработке в целях удаления щавелевой кислоты.

Лабораторное занятие № 7

Токсичные продукты окисления фритюрного жира

Цель работы: Освоение методов контроля токсичных продуктов окисления фритюрного жира и определение возможности его дальнейшего использования.

Литература: 1 (с. 49), 5.

Вопросы для самоподготовки

1.Образование продуктов деструкции белков, жиров и углеводов в технологическом процессе.

2.Механизм радикально-цепного процесса окисления жиров.

3.Первичные и вторичные продукты окисления ненасыщенных жиров.

4.Методы контроля токсичных продуктов окисления во фритюрном жире.

30