2014-02-12
2993
Контаминанты мяса и мясных продуктов
Приобретая конкретный мясной продукт, потребитель прежде всего оценивает его товарные качества- внешний вид и свежесть, однако ему подчас совершенно неизвестно о другой важнейшей его характеристике – экологической безопасности, которая характеризуется наличием в нем веществ, способных вызвать специфическую и неспецифическую токсичность.
Непригодность в пищу продукта, изготовленного из сырья, полученного от здоровых животных, обусловлена, как правило, исключительно внешними источниками. Например, пищевые добавки, используемые в мясном производстве (нитриты, фосфаты, антиокислители, коптильные препараты), в больших дозах могут быть причиной нарушения процессов жизнедеятельности, в связи с чем возникает необходимость строго дозировать их в соответствии с пороговой концентрацией.
Другой группой химических веществ, способных вызвать отравления, являются пестициды, гормоны, антибиотики, радионуклиды, содержащиеся в сырье и материалах, а также соли тяжелых металлов (цинка, олово, свинца), которые могут попасть в продукт при контакте с тарой (консервы) или оборудованием. Количество этих веществ регламентируется нормативно- техническими документами.
Потенциально опасные токсиканты мяса делятся на две большие группы. К первой группе относятся вещества, которые попадают в организм животного с водой и кормом. Такие вещества более или менее прочно связываются в системе метаболизма с органами и ткаными сельскохозяйственных животных и могут сохранятся в них достаточно длительное время. К этой группе токсикантов относятся устойчивые неорганические ионы тяжелых и переходных металлов, радионуклиды, а также сложные органические вещества: гормоны, антибиотики и пестициды, способные не только сохранятся в мясных продуктах определенное время, но и вследствие химико- ферментативных и окислительных реакций превращаться в структурные аналоги, многие из которых представляют опасность для организма человека. Например, дехлорирование в структуре пестицида ДДТ вовсе не приводит к снижению токсичности. Теряя содержащийся хлор, пестицид ДДТ превращается в свои аналоги- ДДД и ДДЕ, отрицательно действующие на здоровье человека.
Вторая группа токсикантов включает те химические вещества, которые могут образовываться в мясном продукте в результате разложения тканей либо как продукты жизнедеятельности микрофлоры. Например, в условиях длительного хранения липиды могут образовывать пероксиды и эпоксиды; при нарушении режимов технологической обработки (копчение) могут накапливаться канцерогенные вещества- 3,4- бенз(а)пирен, фенол; при использовании некоторых электрофизических, микробиологических и ферментативных процессов также могут образовываться вещества с токсическим эффектом. К ним относятся нитрозамины, появляющиеся в результате разложения нитритных консервантов и азотсодержащих групп в аминокислотах белков мяса, пирены (бенз(а)пирен) и полихлорированные бифенилы- конечные и весьма стойкие продукты биохимической трансформации органических препаратов первой группы, а также афлатоксины- результат жизнедеятельности патогенных микроорганизмов при соответствующей нежелательной бактериальной контаминации. Формально в эту группу можно отнести также микроорганизмы, наличие которых оценивается по микробиологическим показателям.
Контаминация продуктов животного происхождения болезнетворными микроорганизмами наблюдается вдоль всей «пищевой» цепи: от кормов до готового пищевого продукта (рис.5.1.). В настоящее время насчитывается 18 видов бактерии, 26 видов паразитов, включая простейшие, 9 групп вирусов, 4 группы биотоксинов, 9 групп химических веществ. 3 группы биологически активных веществ, различные токсические растения, грибы, пищевые добавки и т.д., которые играют роль этиологических факторов пищевых отравлений человека. Однако около 80% пищевых отравлений вызвано микроорганизмами, большинство из которых имеют зоонозную природу (например, сальмонеллы, иерсинии, кампилобактерии и др.). За содержанием в мясных продуктах вредных веществ, относящихся к первой группе, необходим тщательный инструментальный контроль. Содержание токсикантов второй группы можно регулировать вплоть до предупреждения их образования, обеспечивая правильные режимы технологической обработки и хранения продукции.
Важным условием получения экологически чистых продуктов является использование экологически чистого сырья. Под последним следует понимать растительное и животное сырье, произведенное в условиях, не допускающих попадания в него вредных или нежелательных компонентов из окружающей среды.
Источниками химических веществ в мясном сырье в основном являются корма и вода. Учитывая низкую (порядка (1-5) 106 г/дм3) растворимость органических токсикантов в воде, потребляемую животными и птицей воду можно рассматривать как источник загрязнения токсичными элементами и органическими веществами с низкой степенью разложения и высоким кумулятивным эффектом. Пестициды, антибиотики, гормоны попадают в организм животного либо путем непосредственного введения лекарственных средств, либо с кормами. Остаточное содержание таких элементов и веществ в мясе и мясных продуктах зависит от полученной дозы токсиканта на стадии выращивания скота и птицы, скорости его выведения из организма, а также скорости окисления и распада самого вещества.
Металлы являются одним из главных источников загрязнения окружающей среды. В результате выбросов металлургических заводов, сжигания топлива тяжелые металлы отравляют атмосферу, воду, почву и, как следствие, попадают в организм животных и человека. Характерная черта распределения тяжелых металлов в биосфере- весьма значительные колебания концентраций. Усиливающееся загрязнение тяжелыми металлами создает в ряде мест серьезную опасность для здоровья населения.
Наиболее часто в пищевых продуктах встречается свинец, который обладает сильно выраженными токсикологическими и кумулятивными свойствами. Повышенное содержание свинца в окружающей среде связано главным образом с техногенным загрязнением воздуха, почвы и воды. Источниками загрязнения являются энергетические установки, работающие на угле, жидком топливе, двигатели внутреннего сгорания, в которых используется топливо с добавлением антидетонатора- тетраэтилсвинца.
Повышенная загрязненность свинцом отличается в промышленных районах и городах. Выбросы металлургических заводов, химических предприятий, отходящие газы автомобильного транспорта, попадая в почву, увеличивают содержание свинца в растениях в зонах, прилегающих к автотрассам, в десятки раз. Скармливание травоядным травы или сена из придорожных и пригородных зон приводит к накоплению свинца в организме животных. Часть свинца может выводиться из организма с молоком, и в этом случае молоко становится опасным для употребления в пищу, а часть – накапливаться в органах и тканях животного. При поступлении в большом количестве может возникнуть острое отравление, при незначительных дозах, но частом потреблении- хроническое (у человека при ежедневном поступлении 2мг отравление развивается через несколько недель), в результате чего повреждается мозг, развивается рак.
Мышьяк в чистом виде ядовит только в больших количествах. Соединения мышьяка (мышьяковистый ангидрид, арсениты, арсенаты) чрезвычайно опасны и токсичны, обладают высокой степенью аккумуляции. Основную опасность представляет техногенное загрязнение окружающей среды соединениями мышьяка вокруг металлургических заводов, предприятий, перерабатывающих цветные металлы, сжигающих бурые угли. В зоне их действия создается высокая концентрация мышьяковистого ангидрида и других соединений мышьяка в воздухе, происходит их накопление в воде, почве, растениях с последующим перераспределением сначала в органы и ткани животных, потребляющих загрязненные корм, воду, а затем в молоко и мясо.
Вторым источником загрязнения продуктов животноводства мышьяком являются лечебным мышьяковистые препараты (осарсол, новарсенол, миарсенол, атоксил, аминорсен и др.), акарициды (арсенит натрия, кальция и др.), антигельминтики (арсенат олова, марганца, калия и др.). Применение указанных веществ в животноводстве длительное время или в высоких дозах может привести к их накоплению в получаемых от животных мясе, молоке, а при противочесоточных обработках- в шерсти. Человек принимает ежедневно с пищей около 1,2-2,0мг мышьяка, что близко к максимально допустимому количеству. При потреблении продуктов, содержащих повышенную концентрацию мышьяка, создается опасность интоксикации и других отрицательных последствий. Соединения мышьяка обладают высокой степенью материальной кумуляции, и поэтому их поступление с пищей в повышенных количествах может привести к острой или хронической интоксикации, развитию злокачественных новообразований. Известны массовые случаи рака кожи у людей, возникающие в результате использования одежды, изготовленной из шерсти, содержащей соединения мышьяка после противочесоточной обработки овец мышьяковистыми препаратами. Карциномы, индуцированные мышьяком, возникают главным образом в коже, а также в легких и печени.
Соединения кадмия довольно широко распространены в окружающей среде. Наибольшие количества их встречаются в почве (в среднем 0,1мг/т). В более высокой концентрации кадмий содержится в минеральных удобрениях (особенно в фосфорсодержащих) и некоторых фунгицидах (до 4,5%). Значительным источником загрязнений являются арматура и пластмасса, окрашенные кадмиевым соединениями и используемых в пищевой промышленности для машин и оборудования. Токсичность кадмия проявляется сильно, в связи с чем этот металл рассматривается в числе приоритетных загрязнителей. Имеются данные об эмбриотропном и канцерогенном действии кадмия. Этот металл способен замещать цинк в энзиматических системах, необходимых для формирования костных тканей, что сопровождается тяжелыми заболеваниями. Кадмий обладает высоким коэффициентом биологической кумуляции (период биологической полужизни 19-40 лет), в связи с чем возникает реальная угроза неблагоприятного воздействия его на население даже при низких дозах.
Ртутные соединения относятся к наиболее опасным глобальным загрязнителям биосферы. Они содержатся в большом количестве в стоках химических заводов (главным образом предприятий, производящих гидроксид натрия, ацетальдегид), бумажных и целлюлозных производств. Их много в продуктах сжигания каменного угля, в результате сжигания которого в атмосферу ежегодно выбрасывается около 3000 т ртути. Соединения ртути являются действующей основой многих пестицидов, используемых для протравливания семян растений, некоторых лекарственных препаратов (каломель, сулема, ртутные мази).
В почве ртутные соединения находятся преимущественно в виде менее токсичного сульфида ртути или могут вноситься в нее с протравленными семенами в виде очень ядовитых ртуть- органических соединений, используемых в растениеводстве как фунгициды (гранозан, агрозан, агронал, меркургексан, меркурбензол и др.).
В природе существует цепочка передачи ртутных соединений: промышленные выбросы, смывы с полей →водоемы → зоопланктон, ракообразные, моллюски, рыбы, морские животные (кормовая мука из рыб, морских животных) → домашние животные → человек. Скармливание животным рыбы, рыбной муки, других кормов, содержащих соединения ртути, например зерна, обработанного ртутными пестицидами (гранозан, меркургексан и др.), сопровождается длительным (до 60 дней) выделением ртути с молоком, а также может вызвать ее накопление в большом количестве в органах и тканях животных, употребляемых в пищу. Органические соединения ртути- стойкие вещества, очень медленно разрушающиеся и выводящиеся из организма. Они способны накапливаться в организме человека в опасных концентрациях, имея период полураспада примерно 70 дней. Особую опасность представляют метилртуть и алкильные соединения, обладающие высокой токсичностью (с преимущественным действием на центральную нервную систему, почечный эпителий, печень), эмбриотоксическим (мертворождаемость) и мутагенным (эмбриональные уродства) действием.
Цинк входит в состав разнообразных биокатализаторов. Он избирательно поглощается растениями и животными, концентрируется в органах размножения, участвует в биохимических процессах белкового, углеводного и жирового обмена веществ. В то же время цинк мигрирует среди металлов, поступающих в окружающую среду с технологическими и бытовыми отходами. Суммарная масса выбросов цинка превысила производство этого металла перед второй мировой войной. Валовое содержание цинка в гумусовом горизонте почв СНГ колеблется от 20 до 80 мкг/г. Влияние высоких концентраций цинка проявляется преимущественно в синергическом действии, усиливая эффект других загрязнителей. Заболевания, связанные с загрязнением цинком, недостаточно изучены, хотя в литературе имеются данные, которые говорят о том, что цинк поражает органы дыхания, печень и почки.
Загрязнение продуктов животноводства радиоактивными веществами может происходить в результате непосредственного их воздействия на животных естественных природных источников (сухие и мокрые атмосферные осадки), ионизирующих излучений (первичные и вторичные космические излучения) или вследствие включения радиоактивных веществ в абиотические (почва, вода) или биотические (флора, фауна) компоненты биосферы. В последних случаях передача радиоактивных веществ осуществляется по цепочке: почва (вода) → растения → животные → продукты животноводства → человек. Ионизирующее излучение этих источников различно. В некоторых районах (главным образом за счет выхода на поверхность земли радиоактивных руд, пород) доза радиоактивного излучения может превышать среднемировой фон в 100-500 раз.
В связи с широким использованием ядерной энергии в окружающую среду поступает дополнительное количество радиоактивных веществ. Загрязнителями организма животных и продуктов животноводства могут быть искусственные источники ионизирующих излучений: ядерные и термоядерные взрывы, выбросы из реакторов с термоядерными процессами, отходы атомной промышленности, радиоактивные изотопы, используемые в сельском хозяйстве и других сферах деятельности человека.
Из большого количества радиоактивных веществ наиболее опасными для биологических объектов являются стронций-90 и цезий-137.
Стронций- щелочноземельный элемент второй группы периодической системы элементов Д.И.Менделеева. Он имеет ряд радиоактивных изотопов- от тронция-81 до стронция-97. В радиотоксикологическом плане наибольший интерес представляют стронций-89 и стронций-90, образующиеся при делении урана в ядерных реакторах, а также при взрывах атомных бомб как продукты ядерного деления.
Стронций-90-β- излучатель, имеющий период полураспада 28 лет и энергию β-частиц 0,54 МэВ. Претерпевая β-распад, он превращается в дочерний радиоактивный элемент иттрий-90, который находится вместе с ним в равновесном по радиоактивности состоянии. Период полураспада иттрия-90 составляет 64,2 ч, максимальная энергия β-частиц-2,18 МэВ.
Являясь аналогом кальция, стронций при поступлении в организм включается в минеральный обмен, его соединения растворимы в воде.
При выпадении на поверхность земли в виде сухих, а чаще мокрых осадков (вместе с атмосферными), в виде радиоактивных отходов в связи с широким использованием атомной энергии в мирных целях стронций-90 включается в компоненты биосферы (почву, воду, растения, животных), мигрирует по биологическим цепочкам и с продуктами растительного и животного происхождения может попасть в организм человека.
В организме стронций-90 хорошо всасывается в желудочно- кишечном тракте, значительные количества его откладываются в скелете. Это приводит к облучению не только самих костей и костного мозга, но и других тканей. Всасывание стронция-90 из желудочно- кишечного тракта колеблется от 5 до 100% и зависит от многих факторов (рациона, физико-химических свойств соединения, возраста животных и человека и физиологического состояния организма). Значительно больше стронция всасывается из кишечника у молодых животных. Это связано с более высокой потребностью их организма в щелочноземельных элементах, необходимых для построения скелета. Добавка кальция к рациону с целью уменьшить усвоение стронция-90 эффективна только для молодых животных, а для взрослых и старых существенного значения не имеет.
Изотопы стронция имеют скелетный тип распределения. При любом пути поступления в организм они избирательно откладываются в костях. В мягких тканях стронция-90 накапливается не более 1%. Стронций-90 концентрируется в участках костей, обладающих наибольшей зоной роста. В компактном веществе кости концентрация стронция -90 всегда больше, чем в губчатом. С возрастом животных эта разница уменьшается.
Из организма стронций-90 выделяется при пероральном поступлении в основном с калом, а при ингаляционном- с мочой. Период полувыведения стронция-90 из мягких тканей составляет 2,5-8,5 сут, а из костей-90-154 сут. Стронций выделяется и с молоком. После перорального поступления количество его в молоке в 8-10 раз ниже, чем после внутривенного или внутрибрюшинного.
Благодаря специфике отложения стронция-90 создаются такие условия, когда облучается не весь организм, а преимущественно скелет и костный мозг.
Цезий- элемент первой группы периодической системы элементов Д.И.Менделеева. Большинство его химических соединений (хлориды, нитраты, карбонаты) растворимы в воде, поэтому хорошо всасываются в желудочно- кишечном тракте, разносятся кровью по организму и быстро выводятся из него.
Из радиоактивных изотопов цезия наибольшую биологическую опасность представляет цезий-137, ядра которого при β-распаде излучают β-частицы и γ-кванты. Период полураспада цезия-137 равен 30 годам. Является продуктом деления ядер тяжелых элементов.
Глобальные осадки радиоизотопов, в том числе и цезий-37, выпадают в течение ряда лет после ядерного взрыва, загрязняя всю биосферу (воздух, воду, почву и растительность). Степень загрязненности почвы зависит не только от количества годовых атмосферных осадков, но и от локальных условий- типа почв, вида и густоты растительного и агротехнической обработки почвы. Цезий -137 сорбируется почвой значительно сильнее, чем стронций-90, и поэтому выносится из нее с урожаем растительности во много раз меньше. Органические вещества в почве затрудняют корневое поглощение радиоизотопов. Из влажных почв растения извлекают значительно больше цезия-137, чем на суходольных участках.
Цезий-137 поступает в растения как через корневую систему, так и через наземные их части. Переработка и подготовка кормов к скармливанию могут значительно изменить в них концентрацию радионуклидов. С кормом, водой, почвой, воздухом цезий-137 поступает в организм животных в основном через пищеварительный тракт и дыхательные пути, а в организм человека он поступает с продуктами питания животного и растительного происхождения, а также с водой и воздухом.
Степень всасывания цезия-137 в желудочно- кишечном тракте достигает 100%, так как он не образует труднорастворимых соединений. Молодые животные усваивают его быстрее, чем старые. Характер метаболизма цезия-137 своеобразен, сходен с обменом калия и определяется его физико- химическими свойствами. Отмечена исключительно высокая скорость обмена радиоизотопа в звене кровь- органы- ткани. Быстрое снижение концентрации его в крови после поступления в нее объясняется тем, что, с одной стороны, происходит интенсивное включение его в органы и ткани, а с другой- выведение через органы выделения или молочную железу.
Больше всего цезия накапливается в мышцах, сердце, печени, почках и меньше- в коже, крови и жировой ткани. При длительном или хроническом поступлении цезия-137 отмечается постоянное увеличение общего содержания его в организме, а затем наступает состояние равновесия, когда ежедневно поступление его уравновешивается выведением.
Из трех видов мяса (говядина, баранина и свинина) максимальная концентрация этого радиоизотопа в баранине; в говядине в 2раза, а в свинине в 3раза меньше, в оленине в 10раз больше, чем в мясе других видов животных.
Использование в пищу продуктов животноводства, содержащих радиоактивные вещества в больших дозах, может вызвать у людей нарушение функций эндокринной, кроветворной, сердечно-сосудистой, иммунной, нервной, половой, дыхательной и других систем с развитием тяжелых заболеваний (лейкемии, злокачественных новообразований, дистрофии, ожирения и др.).
Авария на Чернобыльской АЭС резко обострила воздействие ионозирующей радиации на огромные контингенты людей, проживающих на обширных территориях и отличающихся по возрасту, полу, исходному состоянию здоровья и условиям жизни. Следствием радиационной ситуации после аварии на Чернобыльской АЭС является повышением заболеваемости в целом за счет потребления загрязненных радионуклидами продуктов питания, загрязнения почвы, воды и воздуха, воздействием ионизирующей радиации на организм.
Обеспечение радиационной безопасности при повышенном содержании изотопов во внешней среде неразрывно связано с нормированием и контролем концентрации радиоактивных веществ в объектах окружающей среды и организме человека. Для ограничения радиационного облучения человека установлены гигиенические нормативы содержания радионуклидов (цезия-137 и стронция-90) в продовольственном сырье и пищевых продуктах, которые разработаны на основе предельно допустимых суточных доз (ПДС) их поступлений в организм в составе пищевых рационов.
Выборочный анализ мясных продуктов показывает, что в 1-5% образцов содержатся токсичные элементы и соединения в количествах, неприемлемых для безопасного потребления. В силу чрезвычайной важности и глобального характера проблемы контроля за остатками стимуляторов и химических токсикантов в пище в законодательстве развитых стран наблюдается тенденция ужесточения требований к контролю за содержанием указанных веществ в пищевом сырье, расширению перечня контролируемых показателей, снижению предельно допустимых остаточных уровней этих препаратов. Аналитический контроль за уровнем содержания опасных веществ в продуктах осуществляют аккредитованные при соответствующих органах исследовательские сертификационные лаборатории.
Для сертификации продукцию мясной промышленности разделяют на 6 групп: мясо, колбасные изделия, полуфабрикаты и кулинарные изделия, консервы, жиры и желатин. При этом сертификация продукции в мясной промышленности отличается рядом специфических особенностей:
зависимостью показателей безопасности продукции от безопасности сельскохозяйственного сырья;
зависимостью качества мясного сырья от экологического благополучия региона, производящего сырье;
зависимостью качества готовых мясных изделий от качества применяемых специй, пряностей, пряно- вкусовых ароматизаторов и других вспомогательных материалов;
наличием мясной продукции как длительных сроков хранения, так и скоропортящейся.
Содержание веществ, вредных для здоровья человека, в продуктах питания строго нормируется и не должно превышать предельно допустимых уровней, установленных гигиенических требованиями к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов (СанПиН 2.3.2.560-96).
Пищевые продукты и продовольственное сырью подвергаются обязательной ветеринарно- санитарной экспертизе, проводимой государственной ветеринарной службой в соответствии с действующими ветеринарно- санитарными правилами и с оформлением ветеринарного свидетельства, выдаваемого органами государственной ветеринарной службы. Только после ветеринарно- санитарной экспертизы проводится санитарно- гигиеническая оценка продовольственного сырья и пищевых продуктов животного происхождения. Новыми санитарными правилами не допускается наличие в продовольственном сырье и пищевых продуктах паразитарных организмов и патогенных микроорганизмов, вызывающих инфекционные болезни животных и человека. Действующие гигиенические нормативы по микробиологическим показателям включают контроль четырех групп микроорганизмов:
мезофильные аэробные и факультативно- анаэробные микроорганизмы и бактерии группы кишечных палочек (санитарно- показательная группа);
условно- патогенные микроорганизмы и сульфатредуцирующие клостридии;
патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы;
микроорганизмы порчи- в основном дрожжи и плесневые грибы.
Для всех видов продовольственного сырья и пищевых продуктов нормируется содержание пестицидов: гексахлорциклогексана (ά-, β-, γ- изомеры), ДДТ и его метаболитов. В продуктах животноводства регламентируется содержание ветеринарных лечебных препаратов, а также антибиотиков, применяемых для откорма, лечения и профилактики заболеваний скота и птицы. В мясе и мясных продуктах контролируется допущенные к применению в животноводстве кормовые антибиотики – гризин, бацитрацин и лечебные антибиотики тетрациклиновой группы и левомицетин.
В продуктах растительного происхождения необходимо контролировать содержание следующих микотоксинов: афлатоксина В1, дезоксиниваленола, зеараленола, патулина, а в молоке и молочных продуктах – афлатоксина М1. В новых санитарных правилах содержание микотоксинов в мясе, мясных продуктах, яйцах и яйцепродуктах не регламентируется.
В соответствии с новыми санитарными правилами в продукции отечественного животноводства не контролируется содержание гормональных препаратов. В импортных мясе и мясных продуктах содержание гормональных препаратов, антибиотиков и ветеринарных средств учитывается в экспертном порядке по сертификату страны-экспортера и фирмы- производителя с учетом рекомендаций Объединенного комитета экспертов по пищевым добавкам ФАО/ВОЗ. При необходимости (в конфликтных ситуациях) гормональные препараты в мясных и молочных продуктах определяются в арбитражном порядке. Регламентируется содержание азотсодержащих соединений, в частности нитрозаминов (суммы нитрозодиэтил- и нитрозодиметиламина), и дополнительно для копченых мясных продуктов- полициклических ароматических углеводородов (бенз(а)пирена). Для ограничения радиационного облучения человека установлены гигиенические нормативы содержания радионуклидов (цезия-137 и стронция-90) в продовольственном сырье и пищевых продуктах.
В табл 2. приведен перечень наиболее часто встречающихся токсикантов мясных продуктах, который объединяет представителей разных классов с существенно разными физико-химическими свойствами и остаточных регламентированным содержанием вещества от 0,5мкг до 200мг в 1 кг продукта.
Таблица 2- Контаминанты мясных продуктов
| Контаминанты | Химический класс | ПДК, мг/кг |
| Медь | Токсичный элемент | 5,0 |
| Цинк | То же | 70,0 |
| Свинец | » | 0,5 |
| Ртуть | » | 0,03 |
| Олово | » | 200,0 |
| Хром | » | 0,5 |
| Кадмий | » | 0,05 |
| Мышьяк | » | 0,1 |
| Диэтилстильбэстрол | Гормон | - |
| Тестостерон | » | 0,0005 |
| Нитрозодиэтиламин | » | 0,015 |
| Нитрозодиметиламин | Нитрозамин | 0,001 |
| Тетрациклин | » | 0,001 |
| Левомицетин | Антибиотик | <0,01* |
| Стрептомицин | » | <0,01* |
| Гризин | » | <0,01* |
| Бацитрацин | » | <0,50* |
| (Бензил) пенициллин | » | <0,02* |
| ДДТ | » | <0,01* |
| ДДД | Хлорсодержащий Пестицид | 0,1 |
| ДДЕ | То же | 0,1 |
| Гексахлорциклогексан | » | 0,1 |
| Альдрин | » | 0,1 |
| Цезий-137 | » | Не допускается |
| Стронций-90 | Радионуклид | 160-320 Бк/кг |
| » | 50-200 Бк/кг |
*Допустимое содержание антибиотиков приведено в ед/г.
Для определения сложных химических контаминантов используют две группы аналитических методов. К первой относятся традиционно применяемые спектральные (например, флуориметрия) или хроматографические методы: тонкослойная хроматогафия (ТСХ), высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), жидкостная хроматография с масс- спектрометрическим детектированием (ЖХМС), газожидкостная хроматография (ГЖХ).
Вторую группу составляют современные иммунные методы: иммуноферментный метод (ELISA), радиоиммунный метод (RIA).
Среди требований, предъявляемых к методам экспресс- мониторинга продовольствия, основными являются чувствительность и селективность метода, а также время и стоимость выполнения анализа. Метод ТСХ характеризуется недостаточной чувствительностью и экспрессностью. Хроматографические методы с масс- спектрометрическим окончанием отличаются высокой стоимостью оборудования и малопригодны для массовых анализов в силу сложности выполняемых операций и длительной подготовки проб. Реализация методов ГХМС, ЖХМС и ВЭЖХ требует высокой квалификации персонала.
Методы контроля первой и второй групп различаются по чувствительности определения в 5-10раз, а продолжительность анализа одной пробы для методов первой группы составляет в среднем не менее 30мин, не считая подготовки проб, осуществляемой, как правило, в десятки стадий.
Наиболее удачное сочетание чувствительности, экспрессности и стоимости анализа отличает иммуноферментный метод, позволяющий быстро проводить скрининг пищевой продукции по максимальному числу показателей. Техническая реализация данного метода состоит в том, что экстракт из анализируемого образца пропускают через аффинную колонку, надетую, например, на шприц, в результате чего полностью отделяется анализируемого вещество. Последующее его смещение путем капельного прибавления специальных ферментсодержащих конъюгатов позволяет по развитию цветной окраски и сравнению со стандартом простым спектрофотометрированием определять содержание веществ на уровне до 0,1 мкг/кг (нг/см3). В настоящее время ряд зарубежных фирм освоили серийный выпуск специальных наборов и методов определения этих веществ по типу экспресс- анализа.
В табл. 3 приведены перечень и характеристика базовых аналитических методов, применяемых для количественного определения сложных химических контаминантов мясных продуктов.
Таблица 3-Характеристика аналитических методов количественного определения контаминантов
| Метод исследования | Определяемое вещество | Предел обнаружения | ПДК, мг/кг | Время анализа (включая подготовку проб), ч |
| ВЭЖХ | Афлатоксин В1 | 10 мкг/кг | 0,005 | |
| Флуориметрия | Бенз(а)пирен | 0,2 мкг/кг | 0,001 | |
| ТСХ | Тетрациклин | 0,1 мкг/кг | 0,01* | |
| Флуориметрия | » | 1 мкг/кг | 0,01* | |
| ELISA | » | 6 пг/г | 0,01* | |
| ELISA | Левомицетин | 1нг/г(мкг/кг) | 0,01 | |
| ТСХ | » | 0,5 мкг/кг | 0,01* | |
| ГЖХ | Эстадиол 17β | 0,2нг/г | 0,0005 | |
| RIA | » | 4нг/г | 0,0005 | |
| ТСХ | Диэтилстиль- бэстрол | 0,01мг/кг | - | |
| ГЖХ | » | 0,5мкг/кг | - | |
| ГЖХ | ДДТ | 0,007мг/кг | 0,1 | |
| ТСХ | ДДТ | 10мкг/кг | 0,1 |
*ПДК антибиотиков приведены в ед/г.
Контроль содержание радионуклидов в мясном сырье и продуктах осуществляют на основе современных экспресс- методов радиометрии и радиохимии.
Безвредность пищевых продуктов оценивают также специальными медико- биологическими методами, в частности путем введения водной вытяжки из продукта внутривенно, внутрибрюшинно и под мозговую оболочку экспериментальным животным, в эмбрион куриного яйца с последующим инкубированием последнего и определением патологических изменений в развитии животных и характере их поведения. Исследование общего состава белка сыворотки и фагоцитарной активности лейкоцитов крови животных или человека при длительном кормлении опытным рационом также дает возможность отметить отклонения в иммунобиологической реактивности организма. В некоторых случаях токсичность изучают в опытах на культуре ткани- на клетках почек эмбриона человека по характеру цитологического действия субстрата.
Таким образом, опыты in vitro- на культуре ткани и in vivo- на экспериментальных животных (в хроническом и остром опытах), так же как и комплекс химико-микробиологических методов, позволяют установить наличие токсических веществ в пищевых продуктах, реализовать эффективные пути обезвреживания и обеспечить их безопасность для здоровья человека.
Актуальным является не только контроль, но и разработка рекомендаций по совершенствованию технологических процессов, обеспечивающих минимальное попадание токсических элементов с продуктами питания в организм человека. Технологическая обработка мясного сырья играет немаловажную роль, так как такие технологические параметры и процессы, как степень измельчения сырья, продолжительность посола, применение отдельных компонентов при посоле, подбор рационального вида термической обработки, могут изменить не только конечные органолептические показатели готового продукта, но и показатели его безвредности.
Методические указания. Вследствие высокого содержания влаги и белков мяса здоровых животных является благоприятной средой для развития микрофлоры, вызывающей гнилостную порчу. В обычных условиях убоя стерильного мяса не бывает, в нем идентифицируются все группы микроорганизмов: бактерии, микромицеты, лучистые грибки, дрожжи и фильтрующиеся вирусы.
Санитарное состояние мяса и его устойчивость к гнилостному разложению зависят от соблюдения санитарно- гигиенических требований при выращивании и заготовке скота, транспортировании, первичной переработке и производстве мясных продуктов. У истощенных и утомленных животных понижается устойчивость организма, и бактерии из кишечника и лимфоузлов проникают в кровь и ткани. В этом случае в мясе обнаруживают кишечную палочку, палочку протея, стафилококки и анаэробные палочки. При различных заболеваниях животных и птицы мышцы и внутренние органы нередко обсеменены микроорганизмами. Продукты убоя этих животных (птицы) могут вызвать у человека инфекционные заболевания или пищевые отравления.
Обсеменение мяса микроорганизмами может происходить и в процессе переработки скота: при съемке шкуры, извлечении внутренних органов, обескровливании, зачистке, шпарке, а также при использовании грязного инструмента, низком уровне личной гигиены работников.
С целью предотвращения микробной кросс- контаминации мяса в процессе переработки рекомендуется делать акцент на выявление потенциально опасного пищевого сырья и ингредиентов, которые могут содержать токсические вещества, патогенные бактерии или большое количество микроорганизмов, вызывающих порчу продуктов; обнаружение вдоль всей технологической цепи источников и конкретных точек, где может возникнуть контаминация продукта; предотвращение условий, при которых возможны выживание и рост микроорганизмов.
Учитывая скоропортящийся характер сырья и благоприятные естественные условия развития микрофлоры в мясе, контроль общей микробиологической обсемененности и определение наличия патогенных бактерий и бактериальных токсинов являются обязательным этапом исследования сырья и готовой продукции.
Бактериологический анализ проводят в следующих случаях:
При подозрении на остропротекающие инфекционные заболевания, обнаружении в мышцах единичных некротических очагов, наличии патологических изменений в мышцах туши и во внутренних органах; при поражении отдельных лимфатических узлов или органов, нескольких органов и удовлетворительной упитанности туши; при мыте; при беломышечной болезни и кетозах; при маститах, эндометритах, параметритах коров и овец; во всех случаях вынужденного убоя животных независимо от причин убоя и принадлежности животных; при отравлении или подозрении на отравление ядовитыми веществами химического или растительного происхождения; при подозрении на сальмонеллез; при желудочно- кишечных заболеваниях; при заболеваниях органов дыхания; при обширных ожогах, кровоизлияниях и небольших кровоизлияниях в подкожной клетчатке, во внутренних органах, на слизистых оболочках; при отеках внутренних органов и частей туши; при жировом перерождении печени; при наличии гнойных очагов в печени, почках, селезенке и легких; при желтушном окрашивании всех тканей туши, исчезающем в течение двух суток; при сомнительной свежести мяса или других продуктов и невозможности установить их доброкачественность органолептическим путем и в других случаях.
Кроме указанных случаев бактериологического исследование мяса может проводиться также по требованию ветеринарного или медико- санитарного надзора.
Параллельно с бактериологическим анализом в лаборатории проводят биохимические, органолептические и физико-химические исследования. Это позволяет сделать более обоснованное заключение о предубойном состоянии животного и порядке реализации продуктов убоя.
Придерживаясь этой схемы, можно сравнительно быстро дать заключение о наличий в мясе возбудителей основных микробных инфекций, вызываемых аэробами(сибирской язвы, рожи свиней, пастереллеза, листереоза, кокковых инфекций), а также бактерий рода сальмонелл и условно – патогенных микроорганизмов, вызывающих пищевые отравления.
Лабораторная работа состоит из ряда этапов, объем выполнения и перечень которых конкретизируются с учетом имеющихся в вузе специализаций, объема и специфики рабочих программ, и включает в себя элементы, максимально приближенные к условиям и требованиям бактериологического анализа на предприятиях.
Исследование мяса и мясопродуктов на наличие микроорганизмов основано на бактериоскопии мазков-отпечатков из глубоких слоев образцов и посеве на простые и элективные (избирательные) среды и среды обогащения. В зависимости от результатов бактериоскопии и характера роста на питательных средах проводят исследование на наличие определенных микробов.
Рекомендуемый план исследований, проводимых студентами на занятий по бактериологическому исследованию мяса, предусматривает:
Изучение характера роста бактерий на мясо-пептонном агаре. Цветным карандашом по донышку чашки студенты обводят несколько колоний, готовят из них мазки, окрашивают по Грамму, микроскопируют;
Определение общей бактериальной загрязненности мяса по числу колоний, выросших на мясо-пептонном агаре;
Изучение характера роста бактерий на среде Эндо или других элективных средах. Студенты обводят цветным карандашом несколько колоний, похожих по внешнему виду на колонии бактерий сальмонеллезной группы;
Подсчет колоний на среде Эндо;
Приготовление мазков из подозрительных колоний на среде Эндо, окрашивание по Грамму, определение морфологии бактерий;
Исследование бактерий из подозрительных колоний на подвижность;
Постановка предметной агглютинаций со взвесью микробных тел из подозрительных колоний;
Высев микробов из подозрительных колоний на пестрый ряд – 2-3 пробирки на скошенный агар и в 2-3 пробирки со средой для определения образования индола.
Примерный план лабораторной работы может быть расширен дополнительными заданиями, демонстраций засеянных питательных сред и результатов серологических реакций или, наоборот, сужен в зависимости от целей, особенности учебного плана, наличия вкусов по углубленной подготовке и т. д.
