Поздняковский-гигиенические основы питания

необходимо регламентировать в целях обеспечения радиационной безопасности жидких сбросов и предотвращения загрязнения продуктов питания.

Авария на Чернобыльской АЭС показывает интенсивную биогенную миграцию радионуклидов цезия и стронция, которая обусловливает высокие уровни поступления их в организм человека (величины допустимых уровней даны в табл. 45). При этом важно отметить, что в продуктах животноводства радионуклидов содержится на 2–4 порядка меньше, чем в продукции растениеводства, т. е. если популяционную дозу при потреблении молока принять за 1, то коллективная доза при потреблении овощей и корнеплодов составит около 1000. Это определяет поиск профилактических путей снижения облучения за счет целевой оптимизации структуры сельскохозяйственного производства.

201

Таблица 45

Временные допустимые уровни содержания радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде, установленные в связи с аварией на Чернобыльской АЭС (ВДУ-91)

Примечания: 1. Отдельные субъекты РФ (республики и т. д.) имеют право устанавливать контрольные уровни содержания радионуклидов в пищевых продуктах и питьевой воде как для всей республики, так и для отдельных территорий. При этом они не должны превышать численных значений ВДУ-91. Контрольные уровни устанавливаются исходя из реальной радиационной обстановки и экономических возможностей республики в целом или отдельных территорий.

2.Производство детского питания из продуктов, получаемых на загрязненных территориях, не рекомендуется.

3.Соблюдение ВДУ по цезию-137, как правило, обеспечивает соблюдение ВДУ по стронцию-90.

202

Рассматривая меры профилактики радиоактивного загрязнения окружающей среды, в том числе пищевых продуктов, необходимо отметить следующие направления работы:

•охрана атмосферного слоя Земли как природного экрана, предохраняющего от губительного воздействия космических радиоактивных частиц;

•соблюдение глобальной техники безопасности при добыче, использовании и хранении радиоактивных элементов, применяемых человеком в процессе его жизнедеятельности.

За всю свою жизнь человек получает дозу облучения от природных источников на уровне 250–400 мбэр, что является обычным при нормальном состоянии среды обитания. Облучение в 10 рад не вызывает каких-либо изменений

ворганах и тканях человека. Незначительные изменения в составе крови наблюдаются при однократных дозах 25–75 рад, лучевая болезнь — при облучении более 100 рад.

Попадая в организм человека, радиоактивные элементы распределяются

ворганах, тканях и в неодинаковой степени выводятся из организма.

Важный фактор предотвращения накопления радионуклидов в организме людей, работающих или проживающих на территориях, загрязненных аварийными выбросами, — это употребление определенных пищевых продуктов и их отдельных компонентов. Особенно это касается защиты организма от долгоживущих радионуклидов (например, стронция-90), которые способны мигрировать по пищевым цепям, накапливаться в органах и тканях, подвергать хроническому облучению костный мозг и костную ткань, повышая риск развития злокачественных новообразований. Установлено, что обогащение рациона рыбной массой, ламинарией, костной мукой, кальцием, фтором способствует уменьшению риска возникновения онкологических заболеваний. Большой интерес в рассматриваемом вопросе представляют неусвояемые углеводы, которые применяют для обогащения пищевых продуктов лечебно-профилактического назначения. Немаловажное значение в профилактике радиоактивного воздействия имеют β-каротин и пищевые продукты с высоким содержанием этого провитамина.

3.11.ПОЛИМЕРНЫЕ И ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, ОБЩЕСТВЕННОМ ПИТАНИИ И ТОРГОВЛЕ

Специфика применения полимерных материалов в пищевой промышленности и общественном питании заключается в том, что они соприкасаются с продовольственным сырьем и пищевыми продуктами. Поэтому к полимерным материалам предъявляются специфические требования, исходя из направления их использования.

Полимеры бывают синтетические и натуральные, последние могут быть модифицированы химическими способами обработки. На практике указанные

203

полимеры применяют не в чистом виде, а в различных сочетаниях. При этом в состав полимерных композиций вводят отвердители, пластификаторы, наполнители, красители, порообразователи, другие компоненты для придания полимерам определенных свойств.

Полимерные материалы, контактирующие с продуктами питания, должны обладать необходимыми эксплуатационными свойствами и соответствовать гигиеническим требованиям. Эксплуатационные свойства (химическая стойкость, проницаемость и т. д.) зависят от назначения пищевого продукта, условий эксплуатации упаковки или оборудования. Гигиенические требования разрабатываются и утверждаются органами Роспотребнадзора в результате токсикологических и других специальных исследований.

Использование полимерных и других материалов в качестве упаковки направлено на решение следующих задач:

•обеспечение возможности расфасовки и транспортировки продуктов;

•защита от воздействия окружающей среды, болезнетворных и вредных микроорганизмов;

•сохранение питательной ценности продукта;

•увеличение срока его годности и т. д.

При этом материалы не должны изменять органолептических свойств продукта и, как это было сказано выше, выделять химические вещества, оказывающие в определенных количествах вредное воздействие на организм человека. Добавки и низкомолекулярные примеси химически не связаны с полимером, поэтому при определенных условиях они легко переходят в продукты питания и могут неблагоприятно влиять на здоровье человека. В рецептуру полимерного или другого материала не должны входить вещества, обладающие токсичностью. Список таких веществ определяется службой Роспотребнадзора.

Добавки подразделяются на допустимые и недопустимые в зависимости от биологической активности, степени миграции из полимерных материалов, опасности вредного влияния на организм. Использование добавок регламентируется гигиеническими нормативами, определенными в токсикологическом эксперименте. Такими нормативами являются: ДКМ — допустимое количество миграции, ДМ — максимально допустимая суточная доза (измеряются в мг/л).

Соединения, наиболее часто применяемые в технологии производства полимерных материалов:

1. Мономеры. Типичным представителем является стирол (винилбензол) — это бесцветная жидкость, имеющая характерный запах, кипит при 146 °C; ДКМ — 0,01 мг/л; используется при получении полистирола. Эпихлоргидрин — бесцветная жидкость с раздражающим запахом, кипит при 116 °С, благодаря содержанию хлора обладает высокой биологической активностью; ДКМ — 0,1 мг/л. Винилхлорид — бесцветный газ без запаха, кипит при 13,8 °C; ДКМ — 0,01 мг/л.

204

2.Катализаторы и инициаторы полимеризации. В качестве катализаторов используют, как правило, неорганические соединения. Их остаточное содержание в полимере характеризуется величиной зольности. Зольность полиэтилена, контактирующего с пищевыми продуктами, не должна превышать 0,02 %.

Вкачестве инициаторов используют кислородорганические и неорганические перекиси, гидроперекиси и диазосоединения. Их содержание в полимерных материалах не должно превышать 0,2 %.

3.Стабилизаторы применяются для сохранения заданных свойств полимеров; подразделяются на антиоксиданты, антиозонаты, свето-, термостабилизаторы и т. д. Среди термостабилизаторов широко распространены стеараты металлов: кальция, цинка, бария, свинца и др. Стеараты кальция и цинка малотоксичны, другие известные стеараты обладают высокой токсичностью.

4.Пластификаторы. Используются для повышения пластичности и (или) эластичности, придания полимерным материалам морозо-, водо-, маслостойкости и т. д. Наиболее широко применяются: глицерин, парафиновое масло, этаноламины, эфиры фталевой, себациновой, адипиновой и лимонной кислот, низкомолекулярные полиэфиры, стеариновая кислота и ее соли (стеараты кальция

ицинка), ацетилтрибутилцитрат, этолгексилфенилфосфат и др. Указанные пластификаторы практически не токсичны.

5.Наполнители вводят для облегчения переработки, придания прочности и т. д. Используют двуокись кремния, мел, целлюлозу, древесный шпон, двуокись титана, которые малотоксичны и не представляют опасности для здоровья человека.

6.Растворители. Используют в процессе проведения полимеризации или поликонденсации. Как правило, это органические соединения: толуол, бензол, этилацетат, гексан, бензин, метиленхлорид и др., которые могут оставаться в незначительных количествах в готовых полимерных материалах и мигрировать в пищевой продукт. Степень их токсичности определена в специальных справочниках.

7.Красители. Могут быть как природного, так и синтетического происхождения. Последние подразделяют на органические и неорганические, включая различного рода пигменты. В зависимости от происхождения красители отличаются по степени своей безопасности. Гарантия безвредности красителей устанавливается допустимым количеством миграции (ДКМ).

Старение полимерных материалов — неизбежный процесс, сопровождающий эксплуатацию полимеров. Под влиянием внешних условий, воздействием самих продуктов питания полимерные материалы подвергаются различным физико-химическим изменениям. Протекают реакции деструкции — разрыв молекулярной цепи полимеров. Все это сопровождается изменением внешнего вида, свойств полимеров, увеличивается вероятность миграции в продукт вредных соединений, образующихся в процессе старения. Так, например, при

205

деструкции полиэтилена выделяются формальдегид, ацетальдегид, олигомеры. Полипропилен наряду с вышеуказанными соединениями дает ацетон, метиловый и другие спирты. Для наиболее токсичных веществ — формальдегида и метилового спирта — установлены ДКМ, которые соответственно составляют 0,1 мг/л и 1,0 мг/л. Деструкция полистирола сопровождается миграцией стирола, α-метилстирола, этилбензола, бензальдегида, бензофенона, других ароматических альдегидов и кетонов; деструкция поливинилхлорида (ПВХ) — выделением альдегидов, спиртов, хлористого водорода, хлорированных и непредельных углеводородов. При старении метилметакрилата выделяются метиловый спирт (ДКМ — 0,15 мг/л), метакриловая кислота, непредельные углеводороды. Аминопласты разлагаются с образованием формальдегида, аммиака; фенопласты — фенола (ДКМ — 0,001 мг/л), альдегидов; эпоксидные смолы — эпихлоргидрина (ДКМ — 0,7 мг/л), фенола, хлорированных и ароматических углеводородов.

С целью повышения стойкости полимеров к старению в их состав вводят стабилизаторы, пластификаторы, катализаторы, другие вещества, которые, как это было указано выше, могут переходить в пищевой продукт, а потому подлежат обязательному гигиеническому контролю.

Обращает внимание проблема утилизации полимерных материалов. Перспективным направлением можно считать разрушение полимеров под действием кислорода, ультрафиолетового излучения, других природных факторов с последующим уничтожением продуктов распада микроорганизмами. Практический интерес представляет фоторазрушение полимера путем введения в его структуру фотоактивных центров. В этом случае необходим гигиенический контроль за возможной миграцией из полимера сенсибилизаторов фоторазрушения.

Полимерные материалы применяют для упаковки пищевых продуктов в зависимости от их химической природы и физической структуры. Полиэтилен используется для упаковки водосодержащих продуктов и ограниченно — жиросодержащих. Полиамид предназначен для жироемких продуктов и неприемлем для контакта с водой. Таких примеров можно привести много, что свидетельствует об избирательности использования полимеров, необходимости их модификации

взависимости от назначения и условий эксплуатации.

Внастоящее время в пищевой промышленности и общественном питании находят применение следующие виды полимерных материалов, химические вещества которых способны мигрировать в пищевой продукт:

1. Поливинилхлорид и сополимеры винилхлорида

Свойства. Химически стоек, характеризуется большой прочностью. Недостатки: низкая пластичность и узкий диапазон рабочих температур.

Применение:

•оборудование для пищевых производств, мелкая тара, трубопроводы;

•пленка из непластифицированного ПВХ. Благодаря высокой механической прочности, жиростойкости, способности к формовке, склеиванию и сварива-

206

емости применяется для изготовления жесткой тары, вкладышей в деревянные ящики, бочек при упаковке животных жиров;

•пленка из пластифицированного ПВХ. В качестве пластификатора чаще всего используют дибутилфталат, имеющий специфический запах, вследствие этого пленка применяется главным образом для упаковки рыбных продуктов;

•термоусадочная пленка типа «саран» — отличается стойкостью к жирам

инизкой газопроницаемостью. Используется чаще в качестве вакуум-упаковки тушек птиц, мясных и других продуктов, имеющих неправильную конфигурацию;

•поливиниловый спирт идет на изготовление колбасных оболочек, покрытий емкостей для вин, желеобразователя в кондитерских изделиях;

•новален — сополимерная дисперсия винилацетата с дибутилмалеинатом, используется для покрытия твердых сыров. Для этой же цели рекомендуют сополимерную дисперсию винилацетата с этиленом.

Токсичность ПВХ и его сополимеров обусловлена возможностью миграции в продукт опасных для здоровья следующих химических соединений, величина ДКМ которых регламентируется нормативным документом:

•винил хлористый — 0,01 мг/л;

•оловоорганические стабилизаторы:

диоктилоловомалеат, диоктилоловооксид — 0,1 мг/л; диоктилтиогликолят, диоктилолово (OTS-15), тиоксиэтилен, диоктилоло-

во — 0,05 мг/л;

•пластификаторы:

диоктилфталат, додецилфталат, диизодецилфталат, диизононилфталат,

ди(2-этилгексил)фталат, фталаты линейных спиртов С7–9, С7–11, С8–10 — 2,0 мг/л.

2. Полистирол и сополимеры стирола. Резины на основе каучука СКС (стирольный)

Свойства. Полистирол обладает значительной твердостью, влагостойкостью, стойкостью к щелочам и кислотам, за исключением азотной кислоты. Не растворяется в воде, спирте, растительных маслах. Недостатки: невысокая стойкость к ударным нагрузкам, чувствительность к изменениям температуры, низкая теплостойкость.

Сополимеры стирола компенсируют в определенной мере недостатки полистирола. Хорошей стойкостью к агрессивным средам и сопротивлением к старению обладают трехкомпонентные сополимеры марки СНП.

Применение:

•упаковочная тара для сыров, молочных и мясных продуктов;

•детали холодильников, терок, лотков, электромиксеров, посуда, подносы

ит. п.

ДКМ установлено только для стирола, отдельно либо в присутствии метилметакрилата или акрилонитрила, — 0,01 мг/л.

207

3.АБС-пластики (сополимеры акрилонитрила с дивинилом и стиролом). Резины на основе каучука СКИ (изопреновый)

Свойства и применение указаны в специальной технической документации.

ДКМ: акрилонитрил — 0,02 мг/л.

4.Органическое стекло типа «дакрил»

Свойства. Акриловые полимеры обладают чрезвычайно высокой стойкостью к агрессивным средам — кислотам, щелочам, растительным и животным жирам. Из полиметилметакрилата изготавливают органическое стекло.

Применение оргстекла:

•емкости в кондитерской и хлебопекарной промышленности для ржаного теста, жидких дрожжей, инвертного спирта, фруктово-ягодной подварки, сульфитированного яблочного пюре;

•детали к доильным аппаратам.

ДКМ: метилметакрилат — 0,25 мг/л.

5. Сополимеры метилметакрилата со стиролом

Свойства и применение указаны в специальной технической документации.

ДКМ: метилметакрилат в присутствии стирола — 0,25 мг/л.

6. Полиамиды на основе гексаметилендиамина и полиуретаны на основе гексаметилендиизоцианата. Полиамид-6

Свойства. Обладают высокой механической прочностью. Не растворяются в органических неполярных растворителях, легко набухают в сильнополярных веществах — феноле, крезоле, концентрированных серной и муравьиной кислотах. Стойки к маслам, жирам, щелочам, действию плесеней, бактерий и энзимов даже в условиях тропического климата, что определяет направления их использования. Деструкцию этих полимеров вызывают отбеливающие вещества, содержащие хлор.

Применение:

•детали машин и механизмов, прокладочные материалы;

•капрон — детали кремосбивалок, не соприкасающихся с пищевым продуктом; детали машин, контактирующих с маслом и мясом;

•полиамид-7 — для фильтрования молока, изготовления ножей маслообразователя при выработке сливочного масла;

•полиамид П-610 — детали доильных аппаратов; пленка ПК-4 — упаковка жиров и масел;

•пленка П-610, П-11, П-12 — упаковка и стерилизация различных продуктов питания;

•клеи, лаки, пленки.

208

ДКМ: гексаметилендиамин — 0,01 мг/л. Для полиамида-6 регламентируются ε-капролактам — 0,5 мг/л, хлор- и дихлоргидрин — 0,15 мг/л.

7.Полимерные материалы на основе эпоксидных смол. Многослойные антикоррозийные покрытия, лаки и эмали на эпоксифенольной основе для консервной промышленности

Свойства. Стойки к действию моющих и дезинфицирующих веществ, к обработке паром.

Применение:

•в консервной промышленности — для изготовления лаков, клеев, белковоустойчивых эмалей;

•для изготовления покрытий металлических емкостей под пиво, соки,

вина.

ДКМ, мг/л:

•хлор- и дихлоргидрин для полимеров — 0,25;

•эпихлоргидрин, хлор- и дихлоргидрин — 0,1;

•эпихлоргидрин из лакированных банок и крышек — 0,01;

•полиэтиленполиамин (отвердитель эпоксидных смол), дифенилолпропан — 0,01;

•метафенилендиамин, фенол — 0,05;

•формальдегид — 0,1;

•цинк, свинец — не допускаются.

8.Полимерные материалы, полученные с использованием фенола; фенолформальдегидные и мочевиноформальдегидные смолы; кремнийорганические соединения

Свойства. На основе фенолформальдегидных смол получают многочисленную группу пластмасс (полиэфиров), так называемых фенопластов. К группе полиэфиров относят также пенопласты и сложные полимеры — полиэтилентерефталаты (ПЭТФ) и поликарбонаты, обладающие высокой прочностью. На основе мочевиноили меламиноформальдегидных смол изготовляют аминопласты — прочные, стойкие к воздействию воды, органических растворителей; в изделия перерабатывают прессованием. Путем полимеризации формальдегида получают полиформальдегид, который отличается большой жесткостью, стойкостью к органическим кислотам и маслам даже при температуре 100 °C. Пентапласт — термостоек, обладает низкой водопоглощающей способностью, стоек к агрессивным средам (кислотам, растворителям).

Применение:

•фенопласты идут для изготовления пресс-порошков и прессматериалов, клеев, лаков, деталей декоративного назначения;

•из аминопластов для контакта с пищевыми продуктами используют металит — декоративный слоистый пластик, применяемый для облицовки столов, стен на предприятиях общественного питания и торговли;

209

•полиформальдегид применяется для изготовления втулок, вкладышей подшипников, шестерен, а также пленок;

•пентапласт — в качестве конструкционного материала при изготовлении деталей точных размеров и защитных покрытий для аппаратуры, емкостей, трубопроводов холодного и горячего водоснабжения.

ДКМ, мг/л:

•фенол — 0,05;

•формальдегид — 0,1.

Для мочевиноформальдегидного пенопласта (используется для укрытия капусты) регламентируется формальдегид — 0,05 (содержание в капусте).

Пентапласт — нетоксичен.

9. Полиолефины: полиэтилен, полипропилен, полибутен, полиметилпентен, сополимеры этилена с пропиленом или бутиленом, блоксополимер пропилена с этиленом; модифицированные марки перечисленных полимеров, комбинированные материалы на основе полиолефинов

Свойства. Полиэтилен получают при высоком, среднем и низком давлении. Характеризуется высокой стойкостью к агрессивным средам, инертностью

кводе, влагонепроницаемостью, высокой морозостойкостью, хорошей газопроницаемостью. Вместе с тем отмечено, что жиро- и маслостойкость полиэтилена невелика, изделия из него подвержены старению под действием света, солнечных лучей и кислорода воздуха.

Полипропилен — более жесткий материал, превосходит полиэтилен по теплостойкости, стойкости к воздействию внешних факторов.

Полиэтилентерефталат (лавсан) — отличается теплостойкостью, механической прочностью, не набухает в условиях высокой влажности, устойчив

ксолнечному свету, кислотам. Недостаток: трудность термосварки.

Применение:

Используют главным образом пленки полиэтилена для:

•упаковки и хранения широкого ассортимента продукции пищевой промышленности и общественного питания;

•хранения гигроскопичных продуктов: соли, сахара, сухого молока, пищевых концентратов;

•изготовления мешков из полиэтилена в качестве вкладышей в жесткую тару при хранении и транспортировке рыбных продуктов в тузлучном растворе, сульфитированных продуктов, овощных солений и квашений;

•упаковки замороженных фруктов и ягод;

•упаковки одноразового пользования для молока, сливок, творога, других продуктов, жирность которых не превышает 48 %;

•изготовления молокопроводов.

Полипропилен:

•тара под стерилизованные продукты;

•детали для кухонных и посудомоечных машин, молочных сепараторов;

210