Проект на тема тежки метали в продуктите. Определяне на наличието на тежки метали в храната

Работата е добавена към уебсайта на сайта: 2016-03-13

Поръчайте написване на уникално произведение

;font-family:"Times New Roman"">МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА НА РУСИЯ

;font-family:"Times New Roman"">Федерална държавна бюджетна образователна институция

;font-family:"Times New Roman"">висше професионално образование

;font-family:"Times New Roman"">"Тверски държавен технически университет"

;font-family:"Times New Roman"">(TvSTU)

;font-family:"Times New Roman"">Катедра по биотехнологии и химия

;font-family:"Times New Roman"">Сурочна работа

на тема: „Методи за определяне съдържанието на тежки метали в различни хранителни продукти”

;font-family:"Times New Roman"">Изпълнил: студент 3-та година

;font-family:"Times New Roman"">дневен отдел

;font-family:"Times New Roman"">Факултет по HTF

;font-family:"Times New Roman"">SM групи 1101

;font-family:"Times New Roman"">Баурина А.А.

Приема: ст.н.с

отдели на БТ и Х

Ожимкова Е. В.

;font-family:"Times New Roman"">Твер 2013 г

;font-family:"Times New Roman"">СЪДЪРЖАНИЕ

;font-family:"Times New Roman"">ДЕФИНИЦИИ 4

;font-family:"Times New Roman"">НОТАЦИИ И СЪКРАЩЕНИЯ 6

;font-family:"Times New Roman"">ВЪВЕДЕНИЕ 7

1. ;font-family:"Times New Roman";color:#000000">Теоретични аспекти на замърсяването на храните 9
2. ;font-family:"Times New Roman"">Източници на замърсяване на храните с тежки метали 9
3. ;font-family:"Times New Roman"">Замърсяване на хранителни суровини с химични елементи 13

;font-family:"Times New Roman"">1.2.1 Меркурий 14

;font-family:"Times New Roman"">1.2.2 Lead 15

;font-family:"Times New Roman"">1.2.3 Кадмий 17

;font-family:"Times New Roman"">1.2.4 Алуминий 18

;font-family:"Times New Roman"">1.2.5 Арсен 19

;font-family:"Times New Roman"">1.2.6 Copper 20

;font-family:"Times New Roman"">1.2.7 Zinc 21

;font-family:"Times New Roman"">1.2.8 Tin 22

;font-family:"Times New Roman"">1.2.9 Iron 24

1. ;font-family:"Times New Roman"">Класификация и методи за определяне на тежки метали в хранителни продукти 26
2. ;font-family:"Times New Roman"">Концепцията и методите за качествен и количествен анализ 26
3. ;font-family:"Times New Roman"">Качествен анализ 26
4. ;font-family:"Times New Roman"">Количествен анализ 29
5. ;font-family:"Times New Roman"">Класификация и характеристики на методите за изследване на храните 33
6. ;font-family:"Times New Roman"">Физични и физико-химични методи 33
7. ;font-family:"Times New Roman"">Химични и биохимични методи 37
8. ;font-family:"Times New Roman"">Микробиологични методи 38
9. ;font-family:"Times New Roman"">Физиологични методи 38
10. ;font-family:"Times New Roman"">Технологични методи 39
11. ;font-family:"Times New Roman"">Методи за определяне на тежки метали в хранителни продукти 40

;font-family:"Times New Roman"">4.1 Методи за определяне на арсен 40

;font-family:"Times New Roman"">4.2 Методи за определяне на кадмий 41

;font-family:"Times New Roman"">4.3 Методи за определяне на олово 45

;font-family:"Times New Roman"">4.4 Методи за определяне на живак 45

;font-family:"Times New Roman"">4.5 Методи за определяне на цинк 48

;font-family:"Times New Roman"">4.6 Методи за определяне на желязо 49

;font-family:"Times New Roman"">ЗАКЛЮЧЕНИЕ 52

;font-family:"Times New Roman"">РЕФЕРЕНЦИИ 54

;font-family:"Times New Roman"">
ДЕФИНИЦИИ

;font-family:"Times New Roman"">В тази курсова работа се използват следните термини със съответните дефиниции:

;font-family:"Times New Roman"">Антагонията е;font-family:"Times New Roman";background:#ffffff">противопоставяне, непримиримо отхвърляне.

;font-family:"Times New Roman"">Возгон е;font-family:"Times New Roman";color:#000000;background:#ffffff">оксиди на лесно сублимирани метали, образувани при високи температури в някои металургични процеси.;font-family:"Arial";color:#000000;background:#ffffff">

;font-family:"Times New Roman"">Галванизирането е метод за покриване на един метал с друг чрез електролиза.

;font-family:"Times New Roman"">Хипотонията е;font-family:"Times New Roman";color:#000000;background:#ffffff">намален съдов или мускулен тонус.

;font-family:"Times New Roman"">Инактивирането е;font-family:"Times New Roman";color:#000000;background:#ffffff">частична или пълна загуба на активност от биологично активно вещество или агент.

;font-family:"Times New Roman"">Инсектицидите са;font-family:"Times New Roman";color:#000000;background:#ffffff">химикали за убиване на вредни насекоми.

;font-family:"Times New Roman"">Опиянението е;font-family:"Times New Roman";color:#000000;background:#ffffff">отравяне на тялото от токсични вещества, образувани вътре в него или получени отвън.

;font-family:"Times New Roman"">Кофактор е;font-family:"Arial";color:#000000;background:#ffffff">;font-family:"Times New Roman";color:#000000;background:#ffffff">вещества, необходими за каталитичното действие на определен ензим.

;font-family:"Times New Roman"">Опепеляването е;font-family:"Times New Roman";color:#000000;background:#ffffff">химическа операция, състояща се от разрушаване на органичен субстрат (обикновено чрез изгаряне).

;font-family:"Times New Roman"">Sideosis е;font-family:"Times New Roman";color:#000000;background:#ffffff">човешко заболяване, причинено от отлагането на съдържащ желязо прах в белите дробове.

;font-family:"Times New Roman"">Тежките метали са група химични елементи със свойствата на метали (включително полуметали) и значително атомно тегло или плътност.

;font-family:"Times New Roman"">НОТАЦИИ И СЪКРАЩЕНИЯ

;font-family:"Times New Roman"">В тази курсова работа се използват следните обозначения и съкращения:

;font-family:"Times New Roman"">APDK;font-family:"Times New Roman";color:#010101;background:#ffffff">ООД ПКФ "Агропромдоркомплект-Урал"

;font-family:"Times New Roman"">СЗО Световна здравна организация

;font-family:"Times New Roman"">MIBK;font-family:"Times New Roman";color:#000000;background:#ffffff">метил изобутил кетон

;font-family:"Times New Roman"">ADI допустима дневна доза

;font-family:"Times New Roman"">ПДК максимално допустими концентрации

;font-family:"Times New Roman"">CHP;font-family:"Times New Roman";color:#000000;background:#ffffff">топлоелектрическа централа

;font-family:"Times New Roman"">Организация по прехрана и земеделие на ФАО

;font-family:"Times New Roman"">ВЪВЕДЕНИЕ

;font-family:"Times New Roman";color:#000000">Напоследък проблемът, свързан със замърсяването на храните с тежки метали и други химикали, придоби голямо значение. Има огромно изпускане на токсични вещества в атмосферата от всички видове индустрии: фабрики, фабрики и др.Попадайки в атмосферата и водата, те замърсяват почвата, а с нея и растенията.Растенията от своя страна са в основата на всички хранителни продукти.

;font-family:"Times New Roman";color:#000000">Тежките метали също попадат в месото и млякото, тъй като животните, които консумират растения, по този начин консумират токсични елементи, тоест тежки метали, които се натрупват в растенията. Последната връзка в тази верига е човек, който консумира голямо разнообразие от храни.

;font-family:"Times New Roman";color:#000000">Тежките метали могат да се натрупват и трудно се извеждат от тялото. Те имат пагубен ефект върху човешкото тяло и здравето като цяло.

;font-family:"Times New Roman";color:#000000">Следователно, важна задача е разработването на методи за определяне на токсични вещества в хранителни продукти.

;font-family:"Times New Roman";color:#000000">В същото време много важен въпрос е и определянето на средното и максимално допустимото съдържание на метални концентрации в хранителните продукти.

;font-family:"Times New Roman";color:#000000">Целта на курсовата работа е:

1. ;font-family:"Times New Roman";color:#000000">обсъждане на методите за определяне съдържанието на тежки метали в различни хранителни продукти;font-family:"Times New Roman">х
2. ;font-family:"Times New Roman"">
3. ;font-family:"Times New Roman"">
4. ;font-family:"Times New Roman"">
5. ;font-family:"Times New Roman"">поведението на тежките метали във въздуха, водата, почвата

;font-family:"Times New Roman";color:#000000">
1. Теоретични аспекти на замърсяването на храните

;font-family:"Times New Roman";color:#000000">1.1;font-family:"Times New Roman"">Източници на замърсяване с тежки метали на хранителни продукти

;font-family:"Times New Roman"">Терминът "тежки метали" се свързва с висока относителна атомна маса. Тази характеристика обикновено се сравнява с идеята за висока токсичност. Една от характеристиките, която позволява на металите да да бъдат класифицирани като тежки е тяхната плътност.

;font-family:"Times New Roman"">Според информацията, представена в "Наръчник по елементарна химия", редактиран от A.T. Pilipenko (1977), тежките метали включват елементи, чиято плътност е повече от 5 g/cm3. По този начин тежките металите включват повече от 40 химични елемента с относителна плътност над 6. Броят на опасните замърсители, като се вземат предвид токсичността, устойчивостта и способността за натрупване във външната среда, както и мащабът на разпространение на тези метали, е много по-малък.

;font-family:"Times New Roman"">На първо място интерес представляват тези метали, които се използват най-масово и в значителни количества в промишлените дейности и в резултат на натрупване във външната среда представляват сериозна опасност за по отношение на тяхната биологична активност и токсични свойства Те включват: олово, живак, кадмий, цинк, бисмут, кобалт, никел, мед, калай, антимон, ванадий, манган, хром, молибден и арсен.

;font-family:"Times New Roman"">В атмосферния въздух тежките метали присъстват под формата на органични и неорганични съединения под формата на прах и аерозоли, както и в газообразна елементарна форма (живак). В случая аерозолите от олово, кадмий, мед и цинк се състоят предимно от субмикронни частици с диаметър 0,51 микрона, а аерозолите от никел и кобалт се състоят от груби частици (повече от 1 микрона), които се образуват главно по време на изгарянето на дизелово гориво. Във водна среда металите присъстват в три форми: суспендирани частици, колоидни частици и разтворени съединения.Последните са представени от свободни йони и разтворими комплексни съединения с органични (хуминови и фулвинови киселини) и неорганични (халогениди, сулфати, фосфати, карбонати) лиганди , Съдържанието на тези елементи във водата е силно повлияно от хидролизата, която до голяма степен определя формата на поява на елемента във водна среда.Значителна част от тежките метали се транспортират от повърхностните води в суспендирано състояние.

;font-family:"Times New Roman"">В почвите тежките метали се съдържат във водоразтворими, йонообменни и слабо адсорбирани форми. Водоразтворимите форми обикновено са представени от хлориди, нитрати, сулфати и органични комплексни съединения. В допълнение, йони на тежки метали могат да бъдат свързани с минерали като част от кристална решетка.

;font-family:"Times New Roman"">Таблица 1 показва биогеохимичните свойства на тежките метали.

;font-family:"Times New Roman"">Таблица 1. Биогеохимични свойства на тежките метали

">Имот	" xml:lang="uk-UA" lang="uk-UA">С" xml:lang="en-US" lang="en-US">d	" xml:lang="en-US" lang="en-US">Co	" xml:lang="en-US" lang="en-US">Cu	" xml:lang="en-US" lang="en-US">Hg	" xml:lang="en-US" lang="en-US">Ni	" xml:lang="en-US" lang="en-US">Pb	" xml:lang="en-US" lang="en-US">Zn
">Биохимична активност	">Б	">Б	">Б	">Б	">Б	">Б	">Б
">Токсичност	">Б	">U	">U	">Б	">U	">Б	">U
">Канцерогенност	">–	">Б	">–	">–	">Б	">–	">–
">Обогатяване на аерозоли	">Б	">Н	">Б	">Б	">Н	">Б	">Б
Форма за разпределение на минералите	">Б	">Б	">Н	">Б	">Н	">Б	">Н
">Органична форма на разпространение	">Б	">Б	">Б	">Б	">Б	">Б	">Б
">Мобилност	">Б	">Н	">U	">Б	">Н	">Б	">U
">Тенденция към биоконцентрация	">Б	">Б	">U	">Б	">Б	">Б	">U
">Ефективност на натрупване	">Б	">U	">Б	">Б	">U	">Б	">Б
">Комплексообразуваща способност	">U	">Н	">Б	">U	">Н	">Н	">Б
"> Склонност към хидролиза	">U	">Н	">Б	">U	">U	">U	">Б
">Разтворимост на съединенията	">Б	">Н	">Б	">Б	">Н	">Б	">Б
">Цял живот	">Б	">Б	">Б	">Н	">Б	">Н	">Б

;font-family:"Times New Roman"">където B високо, U умерено, H ниско.

;font-family:"Times New Roman"">Добивът и преработката не са най-мощният източник на замърсяване на околната среда с метали. Брутните емисии от тези предприятия са значително по-малко от емисиите от топлоелектрическите централи. Това не е металургично производство, а процес на изгаряне на въглища, който е основният източник на емисии биосфера на много метали. Въглищата и нефтът съдържат всички метали. Значително повече, отколкото в почвата, токсични химични елементи, включително тежки метали, в пепелта от електроцентрали, промишлени и битови пещи. Емисии в атмосферата от изгаряне на гориво са от особено значение.Например, количеството на живак, кадмий, кобалт, арсен в тях е 38 пъти по-високо от количеството добити метали.Известно е, че само един котелен агрегат от съвременна въглищна изгорената топлоелектрическа централа изхвърля в атмосферата средно 11,5 тона живачни пари годишно.Тежки метали се съдържат и в минералните торове.

;font-family:"Times New Roman"">Наред с изгарянето на минерални горива, най-важният начин за техногенно разпръскване на металите е изпускането им в атмосферата при високотемпературни технологични процеси (металургия, печене на циментови суровини, и др.), както и транспортиране, обогатяване и сортиране на руда.

;font-family:"Times New Roman"">Техногенното навлизане на тежки метали в околната среда става под формата на газове и аерозоли (сублимация на метали и прахови частици) и като част от отпадъчните води. Металите се натрупват относително бързо в почвата и се отстраняват от него изключително бавно: период на полуразпад на цинка до 500 години, кадмия до 1100 години, медта до 1500 години, оловото до няколко хиляди години.

;font-family:"Times New Roman"">Значителен източник на замърсяване на почвата с метали е използването на торове от утайки, получени от промишлени и пречиствателни станции за отпадни води.

;font-family:"Times New Roman"">В емисиите от металургичните индустрии тежките метали са предимно в неразтворима форма. Докато се отдалечават от източника на замърсяване, най-големите частици се утаяват, делът на разтворимите метални съединения се увеличава и съотношението между разтворими и неразтворими форми.Аерозолното замърсяване, постъпващо в атмосферата, се отстранява от нея чрез естествени процеси на самопречистване.Важна роля за това играят атмосферните валежи.В резултат на това емисиите от промишлените предприятия в атмосферата и изхвърлянето на отпадъчни води създават предпоставки за навлизане на тежки метали в почвата, подпочвените води и откритите водоеми, растенията, седиментите и животните.

;font-family:"Times New Roman"">Дънните седименти, планктон, бентос и риба имат максимална способност да концентрират тежки метали.

;font-family:"Times New Roman"">
1.2 Замърсяване на хранителни суровини с химични елементи

;font-family:"Times New Roman"">Токсичните елементи (по-специално някои тежки метали) представляват голяма и токсикологично много опасна група вещества. Те включват: живак, олово, кадмий, цинк, арсен, алуминий, мед, желязо, стронций и др.

;font-family:"Times New Roman"">Разбира се, не всички от изброените елементи са отровни, някои от тях са необходими за нормалното функциониране на хората и животните. Затова често е трудно да се направи ясна граница между вещества, които са биологично необходими и вещества, вредни за човешкото здраве.

;font-family:"Times New Roman"">В повечето случаи прилагането на конкретен ефект зависи от концентрацията. Когато оптималната физиологична концентрация на даден елемент в тялото се увеличи, може да настъпи интоксикация и дефицит на много елементи в храната и водата може да доведе до доста тежки и трудни за разпознаване явления на дефицит.

;font-family:"Times New Roman"">Замърсяването на водни обекти, атмосфера, почва, селскостопански растения и хранителни продукти с токсични метали възниква поради:

1. ;font-family:"Times New Roman"">емисии от промишлени предприятия (особено въглищна, металургична и химическа промишленост);
2. ;font-family:"Times New Roman"">емисии от градския транспорт (което означава замърсяване с олово от изгарянето на оловен бензин);
3. ;font-family:"Times New Roman"">използване на нискокачествени вътрешни покрития и спойка технология в консервното производство;
4. ;font-family:"Times New Roman"">контакт с оборудване (много ограничен брой стомани и други сплави са разрешени за хранителни цели).

;font-family:"Times New Roman"">За повечето продукти са установени максимално допустими концентрации за токсични елементи; по-строги изисквания се налагат за детски и диетични продукти.

;font-family:"Times New Roman"">Най-опасните от горните елементи са живакът, оловото и кадмият.

;font-family:"Times New Roman"">1.2.1 Меркурий

;font-family:"Times New Roman"">Живакът е един от най-опасните и силно токсични елементи, който има способността да се натрупва в растенията и в организма на животните и хората, т.е. той е отрова с кумулативно действие.

;font-family:"Times New Roman"">Токсичността на живака зависи от вида на неговите съединения, които се абсорбират, метаболизират и отделят по различен начин от тялото.

;font-family:"Times New Roman"">Най-токсични са късоверижните алкилживачни съединения: метилживак, етилживак, диметилживак. Механизмът на токсичното действие на живака е свързан с взаимодействието му със сулфхидрилни групи на протеини. Като ги блокира, живакът променя свойствата или инактивира редица жизненоважни ензими.Неорганичните живачни съединения нарушават метаболизма на аскорбинова киселина, пиридоксин, калций, мед, цинк, селен; органичния метаболизъм на протеини, цистеин, аскорбинова киселина, токофероли, желязо, мед, манган, селен Цинк и особено селен Предполага се, че защитният ефект на селена се дължи на диметилирането на живака и образуването на нетоксично съединение селен живак комплекс Високата токсичност на живака се доказва от много ниски стойности на ПДК: 0,0003 mg/m2;font-family:"Times New Roman";vertical-align:super">3;font-family:"Times New Roman""> във въздух и 0,0005 mg/l във вода.

;font-family:"Times New Roman"">Херкурий навлиза в човешкия организъм в най-голяма степен с рибните продукти (80600 мкг/кг), в които съдържанието му може да надвишава многократно пределно допустимата концентрация. Рибното месо има най-висока концентрация на живак и неговите съединения, тъй като тя активно ги натрупва от вода и храна, която включва различни хидробионти, богати на живак.Тялото на рибата е способно да синтезира метилживак, който се натрупва в черния дроб.Някои риби имат протеин в мускулите си, т.нар. металотионеинът, който съдържа различни метали, включително живак, образува комплексни съединения, като по този начин насърчава натрупването на живак в тялото и предаването му през хранителните вериги.

;font-family:"Times New Roman"">Другите хранителни продукти се характеризират със съдържание на живак: в животинските продукти: месо, черен дроб, бъбреци, мляко, масло, яйца (от 2 до 20 mcg/kg); в ядливите части на селскостопански растения: зеленчуци, плодове, бобови растения, зърнени храни в гъби (6447 mcg/kg), като за разлика от растенията, в гъбите може да се синтезира метилживак.При готвене на риба и месо концентрацията на живак в тях намалява, но при подобна обработка на гъбите остава непроменена.Тази разлика се обяснява с факта, че в гъбите живакът е свързан с аминогрупите на азотсъдържащи съединения, в рибата и месото - със сярасъдържащи аминокиселини.

;font-family:"Times New Roman"">1.2.2 Lead

;font-family:"Times New Roman"">Оловото е един от най-често срещаните и опасни токсиканти. Историята на употребата му е много древна, което се дължи на относително лесното му производство и широкото му разпространение в земната кора;font-family:"Times New Roman">(%).;font-family:"Times New Roman""> Оловни съединения Рb;font-family:"Times New Roman";vertical-align:sub">3;font-family:"Times New Roman"">O;font-family:"Times New Roman";vertical-align:sub">4;font-family:"Times New Roman""> и PbSO;font-family:"Times New Roman";vertical-align:sub">4;font-family:"Times New Roman""> основата на широко използвани пигменти: оловно червено и оловно бяло. Глазурите, които се използват за покриване на керамични съдове, също съдържат Pb съединения. Металното олово се използва от времето на Древен Рим през полагане на водопроводи , В момента списъкът с области на неговото приложение е много широк: производство на батерии, електрически кабели, химическо инженерство, ядрена промишленост, производство на емайли, лакове, кристал, пиротехнически продукти, кибрит, пластмаса и др. , Световното производство на олово е повече от тонове годишно.Човешката дейност изхвърля 500 600 хиляди тона годишно в природните води и около 450 хиляди тона се отделят в атмосферата в преработено и фино диспергирано състояние, по-голямата част от които се утаяват на повърхността на Земята.Основните източници на замърсяване на въздуха с олово са изгорелите газове от превозни средства (260 хиляди тона). t) и изгаряне на въглища (около 30 хиляди тона).В тези страни, където се използва бензин с добавка на тетраетил олово е сведено до минимум, съдържанието на олово във въздуха е намалено многократно. Трябва да се подчертае, че много растения натрупват олово, което се предава по хранителни вериги и се намира в месото и млякото на селскостопанските животни; особено активно натрупване на олово се случва в близост до индустриални центрове и главни магистрали.

;font-family:"Times New Roman"">Дневният прием на олово в човешкото тяло с храна е 0,1 0,5 mg; с вода 0,02 mg. Съдържанието на олово в mg/kg в различни продукти варира от 0,01 до 3,0 .

;font-family:"Times New Roman"">В човешкото тяло се усвояват средно 10% от постъпилото олово, при децата - 30 40%. От кръвта оловото навлиза в меките тъкани и костите, където се отлага под формата на трифосфат , Механизмът на токсичното действие на оловото има двойна посока: първо, блокада на SH групите протеини и, като следствие, инактивиране на ензими, второ, проникването на Pb в нервните и мускулните клетки, образуването на олово лактат, след това оловен фосфат, които създават клетъчна бариера за проникването на Ca йони;font-family:"Times New Roman";vertical-align:super">2+;font-family:"Times New Roman">.

;font-family:"Times New Roman"">Основните цели на излагане на олово са хемопоетичната, нервната и храносмилателната система, както и бъбреците. Интоксикацията с олово може да доведе до сериозни здравословни проблеми, изразяващи се в чести главоболия, световъртеж, повишена умора, раздразнителност, влошаване на съня, хипотония и в най-тежките случаи парализа, умствена изостаналост.Лошото хранене, дефицитът в диетата на калций, фосфор, желязо, пектин, протеини, повишава усвояването на олово и следователно неговата токсичност Допустимата дневна доза (ДДД) на олово е 0,007 mg/kg, ПДК в питейната вода 0,05 mg/l.

;font-family:"Times New Roman"">Мерките за предотвратяване на замърсяването с олово на суровини и хранителни продукти трябва да включват държавен и ведомствен контрол върху промишлените емисии на олово в атмосферата, водните тела и почвата. Необходимо е значително намаляване или напълно премахване на употребата на тетраетил олово в бензин и багрила, опаковъчни материали и др.

;font-family:"Times New Roman"">1.2.3 Кадмий

;font-family:"Times New Roman"">Кадмият се използва широко в различни индустрии. Кадмият навлиза във въздуха заедно с оловото при изгаряне на гориво в топлоелектрически централи, с газови емисии от предприятия, произвеждащи или използващи кадмий. Възниква замърсяване на почвата с кадмий когато кадмият утаява аерозоли от въздуха и се допълва от прилагането на минерални торове (суперфосфат, калиев фосфат, нитрат).

;font-family:"Times New Roman"">В някои страни кадмиевите соли се използват като антисептични и антихелминтни лекарства във ветеринарната медицина. Всичко това определя основните пътища на замърсяване с кадмий на околната среда и, следователно, хранителните суровини и хранителни продукти.

;font-family:"Times New Roman"">Съдържанието на кадмий (в mcg/kg) в различни продукти е както следва: Растителни продукти: зърна 2895; грах 1519; картофи 1250; зеле 2 26; плодове 942; гъби 100500; в животински продукти: мляко 2,4; извара 6,0; яйца 23250.

;font-family:"Times New Roman"">Установено е, че приблизително 80% от кадмия навлиза в човешкото тяло с храната, 20% през белите дробове от атмосферата и при пушене. С диетата възрастен човек получава до 150 mcg/kg или повече кадмий на ден. Една цигара съдържа 1,5 2,0 µg Cd.

;font-family:"Times New Roman"">Подобно на живака и оловото, кадмият не е жизненоважен метал. Веднъж попаднал в тялото, кадмият проявява силен токсичен ефект, чиято основна цел са бъбреците.

;font-family:"Times New Roman"">Механизмът на токсичното действие на кадмия е свързан с блокадата на сулфхидрилните групи на протеините; освен това той е антагонист на цинк, кобалт, селен и инхибира активността на ензими, съдържащи тези метали.

;font-family:"Times New Roman"">Известно е, че кадмият нарушава метаболизма на желязото и калция. Всичко това може да доведе до широк спектър от заболявания: хипертония, анемия, исхемична болест на сърцето, бъбречна недостатъчност и други.

;font-family:"Times New Roman"">Отбелязани са канцерогенни, мутагенни и тератогенни ефекти на кадмий. Според препоръките на СЗО допустимата дневна доза (ДДД) на кадмий е 1 mcg/kg телесно тегло.

;font-family:"Times New Roman"">От голямо значение за профилактиката на кадмиевата интоксикация е правилното хранене (включване в диетата на протеини, богати на съдържащи сяра аминокиселини, аскорбинова киселина, желязо, цинк, селен, калций) , контрол на съдържанието на кадмий и изключване от диетата на храни, богати на кадмий.

;font-family:"Times New Roman"">1.2.4 Алуминий

;font-family:"Times New Roman""> Първите данни за токсичността на алуминия са получени през 70-те години на миналия век и това е изненада за човечеството. Като третият най-разпространен елемент в земната кора и притежавайки ценни качества, Al намира широко приложение в технологиите и ежедневието Доставчици на алуминий за човешкото тяло са алуминиеви съдове за готвене, ако влизат в контакт с кисела или алкална среда, вода, която е обогатена с Al йони;font-family:"Times New Roman";vertical-align:super">3+;font-family:"Times New Roman""> при третиране с алуминиев сулфат в пречиствателни станции.

;font-family:"Times New Roman"">Значителна роля в замърсяването на околната среда от Al йони;font-family:"Times New Roman";vertical-align:super">3+;font-family:"Times New Roman"">киселинният дъжд също играе роля. Не трябва да злоупотребявате с лекарства, съдържащи алуминиев хидроксид: антихемороиди, антиартритни средства и такива, които намаляват киселинността на стомашния сок. Алуминиевият хидроксид също се въвежда в червилото като буферна добавка.Сред хранителните продукти има най-висока концентрация чай има алуминий (до 20 mg/g).

;font-family:"Times New Roman"">Al йони, влизащи в човешкото тяло;font-family:"Times New Roman";vertical-align:super">3+;font-family:"Times New Roman""> под формата на неразтворим фосфат се екскретират с изпражненията, частично се абсорбират в кръвта и се отделят от бъбреците. При нарушена бъбречна дейност се натрупва алуминий, което води до нарушен метаболизъм на Ca , Mg, P, F, придружени от увеличаване на крехкостта на костите, развитието на различни форми на анемия.Освен това бяха открити нарушения в речта, ориентацията, загуба на паметта и др.. Всичко това ни позволява да донесем "безвредния" алуминий , който доскоро се смяташе за нетоксичен, по-близък до „тъмното трио“ от супертоксични вещества: живак, олово, кадмий.

;font-family:"Times New Roman"">1.2.5 Арсен

;font-family:"Times New Roman"">Арсенът като елемент в чист вид е отровен само във високи концентрации. Принадлежи към онези микроелементи, чиято необходимост за живота на човешкия организъм не е доказана, с изключение на на неговия стимулиращ ефект върху процеса на хемопоеза.Съединенията на арсена като арсенов анхидрид, арсенити и арсенати са силно токсични.

;font-family:"Times New Roman"">Арсенът се съдържа във всички обекти на биосферата (в земната кора 2 mg/kg, в морската вода 5 µg/kg).

;font-family:"Times New Roman"">Електроцентралите с лигнитни въглища и медните заводи са известни източници на замърсяване с арсен. Арсенът се използва в производството на полупроводници, стъкло, багрила, инсектициди, фунгициди и др.

;font-family:"Times New Roman"">Нормалното ниво на арсен в храните не трябва да надвишава 1 mg/kg. Например фоновото съдържание на арсен (mg/kg): в зеленчуците и плодовете 0,010, 2; в зърнените култури 0,0061,2; в говеждо месо 0,0050,05; в черен дроб 2,0; яйца 0,0030,03.

;font-family:"Times New Roman"">Повишени нива на арсен се наблюдават в риби и други водни организми, по-специално в ракообразни и мекотели. Според FAO/WHO човешкото тяло постъпва средно 0,05 0 дневно диета 45 mg арсен DDI 0,05 mg/kg телесно тегло В зависимост от дозата арсенът може да причини остро и хронично отравяне Еднократна доза от 30 mg арсен е фатална за хората Механизмът на токсичния ефект на арсена е свързан с блокиране на SH групи от протеини и ензими, изпълняващи голямо разнообразие от функции в тялото.

;font-family:"Times New Roman"">1.2.6 Copper

;font-family:"Times New Roman"">Copper;font-family:"Times New Roman">.;font-family:"Times New Roman""> Съдържанието в земната кора е 4,5 mg/kg, в морската вода 125 µg/kg, в тялото на възрастен около 100 mg/kg.

;font-family:"Times New Roman";background:#ffffff">Медта е жизненоважен елемент, който влиза в състава на много витамини, хормони, ензими, дихателни пигменти, участва в метаболитните процеси, тъканното дишане и др. Медта е от голямо значение за поддържане на нормалната структура на костите, хрущялите, сухожилията (колаген), еластичността на стените на кръвоносните съдове, белодробните алвеоли, кожата (еластин).Медта е част от миелиновите обвивки на нервите.В организма на възрастните, половината от общото количество мед се съдържа в мускулите и костите и 10%;font-family:"Times New Roman">;font-family:"Times New Roman";background:#ffffff"> в черния дроб.

;font-family:"Times New Roman";color:#000000;background:#ffffff">Някои съединения на медта могат да бъдат токсични, ако се превиши максимално допустимата концентрация в храната и водата. Съдържанието на мед в питейната вода не трябва да надвишава 2 mg/l (средна стойност за период от 14 дни), но липсата на мед в питейната вода също е нежелана.

;font-family:"Times New Roman"">Съдържанието на мед в хранителните продукти е, mg/kg: животински черен дроб 30-40, морски дарове 4 8, ядки 5 12, брашно 5 8, зърнени храни 2 8.

;font-family:"Times New Roman"">Медта, за разлика от живака и арсена, участва активно в жизнените процеси, като е част от редица ензимни системи. Дневната нужда е 0,9 mg. Дефицитът на мед води до анемия, дефицит растеж, редица други заболявания, в някои случаи смърт.

;font-family:"Times New Roman"">Тялото съдържа механизми за биотрансформация на медта. При продължителна експозиция на високи дози мед настъпва "срив" на адаптационните механизми, който се превръща в интоксикация и специфично заболяване. в това отношение проблемът с опазването на околната среда и опазването на храните е спешен продукт от замърсяване с мед и неговите съединения. Основната опасност идва от промишлени емисии, предозиране на инсектициди, други токсични медни соли, консумация на напитки, хранителни продукти, които влизат в контакт с медни части на оборудване или медни контейнери по време на производствения процес.

;font-family:"Times New Roman"">1.2.7 Zinc

;font-family:"Times New Roman"">Цинк. Съдържа се в земната кора в количество 65 mg/kg, в морската вода 921 µg/kg, в организма на възрастен човек 1,42,3 g/kg.

;font-family:"Times New Roman"">Цинкът като кофактор е част от около 80 ензима, като по този начин участва в многобройни метаболитни реакции. Типичните симптоми на дефицит на цинк са забавяне на растежа при деца, полов инфантилизъм при юноши, нарушения на вкуса (хипогезия). ) и обоняние (хипосмия) и др.

;font-family:"Times New Roman"">Дневната нужда от цинк за възрастен е 15 mg, по време на бременност и кърмене 20 25 mg. Цинкът, съдържащ се в растителните храни, е по-малко достъпен за тялото, тъй като фитинът свързва растенията и зеленчуците цинк (10% усвояемост) От продуктите от животински произход цинкът се усвоява 40%.Съдържанието на цинк в хранителните продукти е, mg/kg: месо 2040, рибни продукти 1530, стриди 601000, яйца 15 20, плодове и зеленчуци 5 , картофи, моркови около 10, ядки, зърнени храни 2530, първокласно брашно 58, мляко 26 mg/l.В ежедневната диета на възрастен човек съдържанието на цинк е 13 25 mg.Цинкът и неговите съединения са слабо токсични.Съдържанието на цинк в вода с концентрация 40 mg/l е безвредна за хората.

;font-family:"Times New Roman"">Въпреки това са възможни случаи на интоксикация поради нарушение на употребата на пестициди, небрежно терапевтично използване на цинкови препарати. Признаците на интоксикация са гадене, повръщане, коремна болка, диария. Това е отбеляза, че цинкът в присъствието на съпътстващ арсен, кадмий, манган, олово във въздуха в цинковите предприятия причинява „металургична“ треска сред работниците.

;font-family:"Times New Roman"">Има известни случаи на отравяне от храна или напитки, съхранявани в поцинковани железни съдове. Такива продукти съдържат 200600 mg/kg или повече цинк. В тази връзка приготвянето и съхранението на храна продукти в поцинковани контейнери е забранено ПДК на цинк в питейната вода е 5 mg/l, за рибни водоеми 0,01 mg/l.

;font-family:"Times New Roman"">1.2.8 Tin

;font-family:"Times New Roman"">Необходимостта от калай за човешкото тяло не е доказана. Хранителните продукти обаче съдържат този елемент до 12 mg/kg, тялото на възрастен човек съдържа около 17 mg калай, което показва възможността за участието му в метаболитните процеси.

;font-family:"Times New Roman"">Количеството калай в земната кора е относително малко. Когато калайът се консумира с храна, около 1% се абсорбира. Калайът се отделя от тялото чрез урината и жлъчката.

;font-family:"Times New Roman"">Неорганичните калаени съединения са слабо токсични, органичните са по-токсични, използват се в селското стопанство като фунгициди, в химическата промишленост като стабилизатори на поливинилхлоридни полимери. Основният източник на замърсяване на храните с калай са кутии, колби, железни и медни кухненски котли, други съдове и оборудване, които са произведени чрез калайдисване и поцинковане. Активността на прехвърляне на калай в хранителния продукт се увеличава при температури на съхранение над 20ºC, високо съдържание на органични киселини, нитрати и окислители в продукта, които повишават разтворимостта на калай.

;font-family:"Times New Roman"">Опасността от отравяне с калай нараства с постоянното присъствие на придружаващото го олово. Възможно е калайът да взаимодейства с определени хранителни вещества и да се образуват по-токсични органични съединения. Повишена концентрация на калайът в продуктите им придава неприятен метален вкус, променя цвета.Има данни, че токсичната доза калай в единична доза е 5 7 mg/kg телесно тегло, т.е.300 500 mg.Отравянето с калай може да причини признаци на остър гастрит (гадене , повръщане и др.), повлиява негативно активността на храносмилателните ензими.

;font-family:"Times New Roman"">Ефективна мярка за предотвратяване на замърсяването на храните с калай е покриването на вътрешната повърхност на контейнерите и оборудването с траен, безопасен за хигиената лак или полимерен материал, съобразен със срока на годност на консервираната храна , особено бебешка храна, и използвайте за някои консерви (в зависимост от рецептата и физикохимичните свойства) на стъклени съдове.

;font-family:"Times New Roman"">1.2.9 Хардуер

;font-family:"Times New Roman"">Желязото е четвъртият най-разпространен елемент в земната кора (5% от масата на земната кора).

;font-family:"Times New Roman"">Този елемент е необходим за живота както на растителните, така и на животинските организми. При растенията недостигът на желязо се проявява в пожълтяване на листата и се нарича хлороза; при хората причинява недостиг на желязо анемия, тъй като двувалентното желязо е кофактор в хем-съдържащите ензими, участва в образуването на хемоглобин. Желязото изпълнява редица други жизненоважни функции: транспорт на кислород, образуване на червени кръвни клетки, осигурява активността на не-хем ензимите алдолаза, триптофан оксигеназа и др.

;font-family:"Times New Roman"">Тялото на възрастен човек съдържа около 4,5 g желязо. Съдържанието на желязо в хранителните продукти варира от 0,074 mg/100 g. Основните източници на желязо в диетата са черният дроб и бъбреците, бобови растения (620 mg/100 g).Потребността на възрастен от желязо е около 14 mg/ден, при жени по време на бременност и кърмене се повишава.

;font-family:"Times New Roman"">Желязото от месните продукти се усвоява от организма с 30%, от растенията - 10%. Последното се обяснява с факта, че растителните продукти съдържат фосфати и фитин, които образуват трудноразтворим соли с желязо, което пречи на усвояемостта му. Чаят също така намалява усвояването на желязото в резултат на свързването му с танините в трудноразтворим комплекс.

;font-family:"Times New Roman"">Въпреки активното участие на желязото в метаболизма, този елемент може да има токсичен ефект, когато влезе в тялото в големи количества. Така при деца след случайно приемане на 0,5 g желязо или 2, 5 g железен сулфат се наблюдава състояние на шок.Широко разпространената промишлена употреба на желязо и разпространението му в околната среда увеличава вероятността от хронична интоксикация.Замърсяването на хранителни продукти с желязо може да стане чрез суровини, чрез контакт с метално оборудване и контейнери, което определя подходящи превантивни мерки.

;font-family:"Times New Roman"">
2. Класификация и методи за определяне на тежки метали в хранителни продукти

;font-family:"Times New Roman"">2.1 Концепция и методи за качествен и количествен анализ

;font-family:"Times New Roman"">Качественият и количественият анализ са предмет на аналитичната химия. Аналитичната химия е изследване на експериментални методи за определяне на състава на веществата. Определянето на състава на веществата включва идентифициране на природата на компонентите които съставляват изследваното вещество и установяване на количествените отношения на тези компоненти.

;font-family:"Times New Roman"">Първо те установяват качествения състав на изследвания обект, т.е. решават от какво се състои той и след това започват да определят количествения състав, т.е. откриват в в какви количествени съотношения са откритите компоненти в обекта на изследване.

;font-family:"Times New Roman"">2.1.1 Качествен анализ

;font-family:"Times New Roman"">Качественият анализ на дадено вещество може да се извърши чрез химични, физични, физикохимични методи.

;font-family:"Times New Roman"">Химични методи за анализ;font-family:"Times New Roman"">;font-family:"Times New Roman"">се основават на използването на характерни химични реакции за определяне на състава на аналита.

;font-family:"Times New Roman"">Химическият анализ на дадено вещество се извършва по два начина: „сух начин“ или „мокър начин“. Сухият анализ е химичните реакции, които протичат с веществата по време на нажежаване, топене и оцветяване на пламъка.

;font-family:"Times New Roman"">Мокър анализ това са химични реакции, протичащи в електролитни разтвори. Анализираното вещество е предварително разтворено във вода или други разтворители. В зависимост от масата или обема на веществото, взето за анализ, използваната техника се отличава с макро, полумикро и микро методи.

;font-family:"Times New Roman"">Макро метод. За да извършите анализа, вземете 12 ml от разтвор, съдържащ най-малко 0,1 g от веществото, и добавете най-малко 1 ml от разтвора на реагента. Реакциите са Извършено в епруветка, утайката се отделя чрез филтруване. Филтърната утайка се промива, за да се отстранят примесите.

;font-family:"Times New Roman"">Полумикрометод. За анализ вземете 1020 пъти по-малко вещество (до 0,01 g). Тъй като при този метод работят с малки количества от веществото, използват микроепруветки, часовник или предметни стъкла Центрофугирането се използва за отделяне на утайката от разтвора.

;font-family:"Times New Roman"">Микрометод. Когато извършвате анализ по този метод, вземете една и две капки разтвор и сухо вещество в рамките на 0,001 g. Характерните реакции се провеждат върху часовниково стъкло или порцеланова чиния.

;font-family:"Times New Roman"">При извършване на анализа се използват следните операции: нагряване и изпаряване, утаяване, центрофугиране, проверка на пълнотата на утаяването, отделяне на разтвора (центрофуга) от утайката, промиване и разтваряне на утайката.

;font-family:"Times New Roman"">Нагряването на разтворите може да се извърши директно с пламъка на газова горелка, върху азбестова мрежа или на водна баня. Малко количество от разтвора се нагрява до температура, която не над 100°C на водна баня, в която водата да кипи равномерно.

;font-family:"Times New Roman"">За концентриране на разтворите се използва водна баня. Изпаряването на разтвора до сух остатък се извършва в порцеланови чаши или тигли, като се нагряват върху азбестова мрежа. Ако сухият остатък след изпаряването трябва да се калцинира, за да се отстранят летливите соли, след което Тигелът се поставя върху порцеланов триъгълник и се нагрява с пламъка на газова горелка.

;font-family:"Times New Roman"">Утаяване. Реакцията на утаяване се провежда в конусовидни колби или цилиндрични епруветки. Реагент/утаител се пипетира в тестовия разтвор. Утаителят се взема в излишък. Сместа се разбърква добре смесени със стъклена пръчка и втрити във вътрешните стени на епруветката, това ускорява процеса на образуване на утайка. Утаяването често се извършва от горещи разтвори.

;font-family:"Times New Roman"">Центрифугиране. Утайката се отделя от разтвора чрез центрофугиране с помощта на ръчна или електрическа центрофуга. Епруветката с разтвора и утайката се поставят в гилза. Центрофугата трябва да се При бързо въртене центробежната сила изхвърля частиците на утайката на дъното и го уплътнява, а разтворът (центрофугата) става прозрачен.Времето на въртене варира от 30 s до няколко минути.

;font-family:"Times New Roman"">Проверка на пълнотата на утаяването. Епруветката внимателно се изважда от центрофугата и 12 капки от утаителния реагент се добавят по стената към бистрия разтвор. Ако разтворът не стане Ако се наблюдава помътняване на разтвора, към епруветката се добавя утаител, съдържанието се смесва, загрява и отново се центрофугира, след което отново се проверява пълнотата на утаяването.

;font-family:"Times New Roman"">Отделяне на разтвора (центрофуга) от утайката. След като се уверите, че утаяването е приключило, отделете разтвора от утайката. Разтворът се отделя от утайката с помощта на капкова пипета. Пипетата се затваря с показалеца и внимателно се изважда от епруветката.Ако избраният разтвор е необходим за анализ, тогава той се прехвърля в чиста епруветка.За пълно отделяне операцията се повтаря няколко пъти.По време на центрофугирането, утайката може да се утаи плътно на дъното на епруветката, след което разтворът се отделя чрез декантиране (внимателно се отцежда).

;font-family:"Times New Roman"">Измиване на утайката;font-family:"Times New Roman">.;font-family:"Times New Roman""> Утайката (ако се изследва) трябва да се измие добре, за целта се добавя промивна течност, най-често дестилирана вода. Съдържанието се разбърква добре със стъклена пръчка и се центрофугира, след което промивната течност се отделя Понякога при работа това Операцията се повтаря 23 пъти.

;font-family:"Times New Roman"">Разтваряне на утайката. За да се разтвори утайката, към епруветката се добавя разтворител, като се разбърква със стъклена пръчица. Утайката често се разтваря чрез нагряване във водна баня.

;font-family:"Times New Roman"">2.3 Количествен анализ

;font-family:"Times New Roman"">За определяне на количествения състав на вещество или продукт се използват реакции на неутрализация, утаяване, окисление, редукция, комплексообразуване. Количеството на веществото може да се определи от неговата маса или обем на разтвора, изразходван за взаимодействие с него, както и от индекса на пречупване на разтвора, неговата електропроводимост или интензитет на цвета и др.

;font-family:"Times New Roman"">Според количеството вещество, взето за изследване, аналитичните методи за количествен анализ се класифицират, както следва: макроанализ 110 g твърдо вещество, 10100 ml от анализирания разтвор; полумикроанализ 0,050 , 5 твърди вещества, 110 ml анализиран разтвор; микроанализ 0,001110;font-family:"Times New Roman";vertical-align:super">4;font-family:"Times New Roman"">g плътен, 0,11;font-family:"Times New Roman";vertical-align:sub">*;font-family:"Times New Roman"">10;font-family:"Times New Roman";vertical-align:super">4;font-family:"Times New Roman""> ml анализиран;font-family:"Times New Roman"">;font-family:"Times New Roman"">решение. В стоковата практика често се използват гравиметрични (тегло) и титриметрични (обем) методи.

;font-family:"Times New Roman"">Гравиметричен (тегловен) анализ един от методите за количествен анализ, който ви позволява да определите състава на аналита чрез измерване на масата. Измерването на масата (претеглянето) се извършва на аналитична везна с точност от 0,0002 г. Този метод често се използва в хранителни лаборатории за определяне на влага, съдържание на пепел, отделни елементи или съединения. Анализът може да се извърши по един от следните начини.

;font-family:"Times New Roman"">Компонентът, който трябва да се определи, се изолира количествено (възможно най-пълно) от изпитваното вещество и се претегля. Така се определя пепелното съдържание на продуктите. Първоначалният продукт (претеглен порция), претеглена на аналитична везна, се изгаря, получената пепел се довежда до постоянна маса (калцинира се, докато масата спре да се променя) и се претегля.

;font-family:"Times New Roman"">Съдържанието на пепел в продукта x (%) се изчислява по формулата

;font-family:"Times New Roman"">;font-family:"Times New Roman"">,;font-family:"Times New Roman">(1)

;font-family:"Times New Roman"">където B маса на калцинирана пепел, g;

;font-family:"Times New Roman""> Първоначална мостра на продукта, g.

;font-family:"Times New Roman"">От проба на оригиналното вещество определяният компонент се отстранява напълно и остатъкът се претегля. Така се определя съдържанието на влага в продуктите, докато пробата от оригиналното вещество се суши в сушилен шкаф до постоянно тегло.

;font-family:"Times New Roman"">Съдържанието на влага в продукта x (%) се изчислява по формулата

;font-family:"Times New Roman">, (2)

;font-family:"Times New Roman"">където Първоначална мостра на продукта, g;

;font-family:"Times New Roman""> B маса на пробата след изсушаване, g.

;font-family:"Times New Roman"">Метод за анализ на обема за количествен анализ, при който желаното вещество се определя от обема на реагент с точно известна концентрация, изразходвана за реакцията с това вещество.

;font-family:"Times New Roman"">При определяне чрез обемен метод към известен обем на разтвора на аналита се добавя реагент с точно известна концентрация на малки порции (капка по капка), докато количеството му стане еквивалентно спрямо количеството на анализираното вещество.Разтвор на реагента с точно известна концентрация се нарича титруван, работен или стандартен разтвор.

;font-family:"Times New Roman"">Процесът на бавно добавяне на титриран разтвор към разтвор на аналита се нарича титруване. Моментът, когато количеството на титрирания разтвор е еквивалентно на количеството на аналита, се нарича точка на еквивалентност или теоретичната крайна точка на титруване.За определяне на точката на еквивалентност се използват индикатори, които претърпяват видими промени в близост до нея, изразяващи се в промяна на цвета на разтвора, поява на мътност или образуване на утайка.

;font-family:"Times New Roman"">Най-важните условия за правилното изпълнение на обемните аналитични определяния:

;font-family:"Times New Roman"">1) способността за точно измерване на обема на разтворите;

;font-family:"Times New Roman"">2) наличие на стандартни разтвори с точно известни концентрации;

;font-family:"Times New Roman"">3) способността за точно определяне на момента на края на реакцията (правилен избор на индикатор).

;font-family:"Times New Roman"">В зависимост от това на каква реакция се основава определението, се разграничават следните разновидности на обемния метод:

1. ;font-family:"Times New Roman"">метод на неутрализиране
2. ;font-family:"Times New Roman"">метод за намаляване на окисляването
3. ;font-family:"Times New Roman"">метод на утаяване и комплексообразуване.

;font-family:"Times New Roman"">Методът на неутрализация се основава на реакцията на взаимодействие на H йони;font-family:"Times New Roman";vertical-align:super">+;font-family:"Times New Roman""> и OH;font-family:"Times New Roman";vertical-align:super">;font-family:"Times New Roman"">. Методът се използва за определяне на киселини, основи и соли (които реагират с киселини или основи) в разтвор. За определяне на киселини използвайте титрувани разтвори на основи KOH или NaOH; за определяне основи, използвайте разтвори на киселини NS1, N;font-family:"Times New Roman";vertical-align:sub">2;font-family:"Times New Roman"">ТАКА;font-family:"Times New Roman";vertical-align:sub">4;font-family:"Times New Roman">.

;font-family:"Times New Roman"">За да се определи съдържанието например на киселина в разтвор, точно измерен обем от киселинен разтвор с пипета в присъствието на индикатор се титрува с алкален разтвор на точно известна концентрация Точката на еквивалентност се определя от промяната в цвета на индикатора По обема на алкалите, изразходвани за титруване, се изчислява съдържанието на киселина в разтвора.

;font-family:"Times New Roman"">Методът за редукция на окисление се основава на редокс реакции, протичащи между стандартен разтвор и аналита. Ако стандартният разтвор съдържа окислител (редуциращ агент), тогава аналитът трябва да съдържа съответния редуциращ агент (окислител) Окислително-редукционният метод се разделя в зависимост от използвания стандартен разтвор на метод на перманганатометрия, метод на йодометрия и др.

;font-family:"Times New Roman"">Методът на утаяване се основава на реакции, придружени от образуването на утайка. За разлика от гравиметричния метод, тук утайката не се обработва; масата на тестваното вещество се определя от обема от реагента, изразходван за реакцията на утаяване.

;font-family:"Times New Roman"">
;font-family:"Times New Roman"">3 Класификация и характеристики на методите за изследване на храните

;font-family:"Times New Roman"">При оценката на показателите за качество на храните обикновено се използват органолептични и лабораторни методи.

;font-family:"Times New Roman"">Лабораторните методи се използват широко за установяване на химичния състав, качеството, физичните и други свойства на хранителните продукти, както и за изследване на процесите, протичащи в продуктите по време на технологична обработка и по време на съхранение. В зависимост от начините за получаване на резултати тези методи се разделят на:

1. ;font-family:"Times New Roman"">физически;
2. ;font-family:"Times New Roman"">физични и химични;
3. ;font-family:"Times New Roman"">химически;
4. ;font-family:"Times New Roman"">биохимичен;
5. ;font-family:"Times New Roman"">микробиологичен;
6. ;font-family:"Times New Roman"">физиологичен;
7. ;font-family:"Times New Roman"">технологичен.

;font-family:"Times New Roman"">Лабораторните методи се извършват с помощта на инструменти и химични реактиви, така че получените резултати се изразяват в конкретни количества, които са много точни и се изразяват в количествено изражение (в%, g, ​​​и т.н.).

;font-family:"Times New Roman"">3.1 Физични и физикохимични методи

;font-family:"Times New Roman"">Физичните и физико-химичните методи се характеризират с бързина на анализа, висока степен на точност и малко количество продукт, необходимо за анализ. Физичните методи се основават на използването на физични свойства на обектите на изследване.От физичните методи при изследване на качеството на продуктите най-често се използват поляриметрия, рефрактометрия и реологични методи.Физичните методи се използват за определяне на относителната плътност на продукта, температурите на топене и втвърдяване на продуктите, оптични индикатори и др. .

;font-family:"Times New Roman"">Поляриметрия;font-family:"Times New Roman"">;font-family:"Times New Roman"">се основава на способността на някои оптически активни вещества да въртят плътността на поляризиран лъч, преминаващ през техните разтвори в инструмент (поляриметър, захариметър). Поляриметрията обикновено се използва за определяне на вид захар (захароза, глюкоза, малтоза, фруктоза) и определяне на концентрацията й в разтвор.

;font-family:"Times New Roman"">Рефрактометрията се използва за определяне съдържанието на мазнини, влага, алкохол, захар и други вещества в продукта;font-family:"Times New Roman"">,;font-family:"Times New Roman"">определяне на качеството на мазнините. Този метод се основава на измерване на индекса на пречупване на светлината в рефрактометър, докато тя преминава през течен продукт.

;font-family:"Times New Roman"">Реологически;font-family:"Times New Roman"">;font-family:"Times New Roman"">методите се използват за изследване на структурните и механични свойства на хранителни продукти. Тези свойства се проявяват при механично въздействие върху продуктите и характеризират тяхното поведение под въздействието на външно приложена механична енергия. Използвайки реологични методи, определят се еластично-вискозните характеристики на тестото, вискозитета на мляното месо, силата на нишестената паста, консистенцията на маргарина и др.

;font-family:"Times New Roman"">;font-family:"Times New Roman"">Физико-химичните методи се основават на изследването на връзката между физичните свойства и състава на аналита. От физико-химичните методи хроматографски, потенциометричен, фотометричен, луминесцентен, се използват кондуктометрични, нефелометрични методи за изследване на качеството на продуктите, спектроскопия и др.

;font-family:"Times New Roman"">С помощта на хроматографията изследват съдържанието и промените в химичните вещества при производството и съхранението на хранителните продукти, естеството и количеството на ароматните и оцветяващите вещества, аминокиселинния състав на протеини, състав на мастни киселини, съдържание на витамини, органични киселини, захари, наличие на пестициди и подправки на храни.

;font-family:"Times New Roman"">Хроматографският метод е много чувствителен. Принципът на хроматографския анализ се основава на факта, че сходни по свойства вещества имат различни адсорбционни способности, така че при преминаване през сорбента те се разделени.

;font-family:"Times New Roman"">Потенциометричен;font-family:"Times New Roman"">;font-family:"Times New Roman"">методът се основава на определяне на потенциала между електрод, наситен с водород, и течност, съдържаща водородни йони. Този метод се използва широко за измерване на pH.

;font-family:"Times New Roman"">pH е отрицателният десетичен логаритъм от концентрацията на водородни йони. В неутрална среда pH е 7,0, в кисела среда е по-малко от 7, в алкална среда е повече от 7.

;font-family:"Times New Roman"">Концентрацията на свободни водородни йони характеризира качеството на повечето хранителни продукти. Този показател може да се използва за контрол на биохимичните процеси, протичащи при обработката и съхранението на хранителните продукти; жизнената активност на микроорганизмите е тясно свързана с активната киселинност на околната среда, според Стойността на pH може да се използва, за да се прецени свежестта на месото и някои други продукти.

;font-family:"Times New Roman"">Измерването на pH може да се извърши с помощта на устройства, наречени pH метър или потенциометър.

;font-family:"Times New Roman""> Фотометричните методи се основават на взаимодействието на лъчиста енергия с анализираното вещество. Те позволяват да се определят компонентите на химичния състав на хранителните продукти и да се прецени тяхната свежест и добро качество. Тези методи включват фотоколориметрия, спектрофотометрия, луминесцентен анализ и др.

;font-family:"Times New Roman"">Фотоколориметричните и спектрофотометричните методи се основават на селективното поглъщане на светлина от аналита.

;font-family:"Times New Roman"">Фотоколориметричните методи за определяне на концентрацията на веществото се основават на сравняване на абсорбцията или пропускането на светлина от стандартен и тестов оцветен разтвор, като степента на абсорбция се записва със специален оптичен устройство - колориметър с фотоклетки (фотоколориметър).

;font-family:"Times New Roman"">Спектрофотометрията се основава на измерване на оптичната плътност и процента на пропускане на светлинни потоци с определена дължина на вълната през тестовия разтвор и стандарт на спектрофотометър;font-family:"Times New Roman">.

;font-family:"Times New Roman"">Спектрофотометрите са приложими за анализ както на отделни вещества, така и на системи, съдържащи няколко компонента. Освен това те ви позволяват да работите както с цветни, така и с безцветни разтвори.

;font-family:"Times New Roman"">Фотоколориметрични и спектрофотометрични методи могат да се използват за определяне на съдържанието на кофеин в чай ​​и кафе, теобромин в какао, оцветители в плодове и зеленчуци, във вина от грозде, съдържание на амоняк, нитрити и нитрати в месни продукти, олово в консерви, някои витамини, оцветители на захар и хранителни мазнини и др.

;font-family:"Times New Roman"">Луминесцентен;font-family:"Times New Roman"">;font-family:"Times New Roman"">анализът ви позволява да определите естеството и състава на продукта, който се изследва. Този метод се основава на способността на много вещества, след облъчване с ултравиолетови лъчи, да излъчват видима светлина от различни нюанси на тъмно.;font-family:"Times New Roman"">;font-family:"Times New Roman"">Протеините, мазнините и въглехидратите излъчват луминесцентно сияние с определени нюанси, което се променя при промяна на състава им. Така прясната риба, когато е облъчена, излъчва синя светлина, но ако започва да се влошава, светлината става лилава;font-family:"Times New Roman">.

;font-family:"Times New Roman"">Методът на луминесценцията може да открие примеси на маргарин в животински мазнини и вина от плодове и ягодоплодни в гроздови вина. Използва се за определяне на естеството на заболяванията на плодовете и зеленчуците. Интензитетът на луминесценцията определя развалянето на месо, риба и зеленчуци, наличието на пестициди и канцерогени в продуктите.
Кондуктометричният метод се основава на измерване на електрическата проводимост на материалите. С помощта на този метод се определят титруемата киселинност на продукти с тъмен цвят (гроздови вина, сокове от плодове и горски плодове) и съдържанието на влага в насипни продукти (зърно, брашно, гранулирана захар, кафе и др.).

;font-family:"Times New Roman"">Използвайки нефелометричния метод, базиран на определяне на количеството светлина, разпръсната от частиците на суспензията, степента на мътност на разтворите се определя с помощта на нефелометърно устройство.

;font-family:"Times New Roman"">Спектроскопията се използва в изследването на стоките за количествени и качествени анализи на хранителни продукти. Спектралният метод на анализ се основава на изследването на спектрите на парите на изследваните вещества. Използването на този метод , може да се определи съставът и количеството на макро и микроелементите, съдържанието в храната на витамини А, К, В1, В2, В6, никотинова киселина, каротин и др.

;font-family:"Times New Roman"">3.2 Химични и биохимични методи

;font-family:"Times New Roman"">Химични и биохимични методи се използват за установяване на химичния състав на хранителните продукти, количествено и качествено определяне на различни компоненти в продуктите. С тяхна помощ може да се съди за промените, настъпващи в хранителните продукти по време на производство, транспортиране и съхранение Химични и биохимични методи Това са методи на аналитична, органична и биологична химия, основани на химичните свойства на веществата, способността им да участват във всяка специфична химична реакция с определени реагенти Тези методи се извършват с помощта на техники за гравиметричен и обемен анализ.

;font-family:"Times New Roman"">В мърчандайзинг практиката химичните методи се използват широко за установяване на съответствието на показателите за качество на храните със стандартните изисквания. Определянето на захарите се основава например на способността им да се окисляват в алкална среда от соли на тежки метали , Киселинността на продуктите се определя чрез титруване с разтвор на каустик в присъствието на индикатор и в цветни разтвори с рН метър.

;font-family:"Times New Roman"">С помощта на биохимични методи се определят интензивността на дишането на плодовете и зеленчуците, промените в захарообразуващата и газообразуващата способност на брашното, процесите на хидролиза и автолиза по време на зреенето на месото и др. Така интензивността на дишането на плодовете и зеленчуците се определя от количеството абсорбиран кислород и отделения въглероден диоксид.

;font-family:"Times New Roman"">3.3 Микробиологични методи

;font-family:"Times New Roman"">Микробиологичните методи се използват за установяване степента на натовареност на хранителните продукти с микроорганизми. Същевременно чрез тях се определя както общото им съдържание, така и вида на микробите, наличието на бактерии в продукти, които причиняват хранителни отравяния и заболявания.При провеждане на микробиологични Методите за микрокопиране се използват широко.

;font-family:"Times New Roman"">Микробиологичните методи могат да определят и съдържанието на витамини, биологично активни вещества и др. в хранителните продукти.

;font-family:"Times New Roman"">3.4 Физиологични методи

;font-family:"Times New Roman"">Физиологичните методи за анализ се извършват главно върху опитни животни и птици. Физиологичните методи за изследване на качеството на хранителните продукти се използват за определяне на смилаемостта на храната, реалната енергийна стойност и др.

;font-family:"Times New Roman"">3.5 Технологични методи

;font-family:"Times New Roman"">Технологичните методи се използват за установяване на степента на пригодност на продукта за промишлена преработка, както и за определяне на свойствата на продуктите, които се проявяват по време на тяхната консумация. По този начин, при изследване на печенето свойства на брашното, е необходимо да се проведе пробно изпичане на хляб и да се определи неговият обемен добив, цвят и характер на кората, порьозност, цвят, еластичност, лепкавост на трохите и други показатели.

;font-family:"Times New Roman"">
;font-family:"Times New Roman"">4 Методи за определяне на тежки метали в хранителни продукти

;font-family:"Times New Roman"">4.1 Метод за определяне на арсен

;font-family:"Times New Roman"">Арсенова силно токсична кумулативна протоплазмена отрова, която засяга нервната система. Смъртоносна доза 60200 mg. Хронична интоксикация се наблюдава при консумация на 15 mg на ден. FAO/WHO установи седмична безопасна доза от 50 мкг/кг.

;font-family:"Times New Roman"">Токсичният ефект на арсеновите съединения се дължи на блокирането на сулфхидрилните групи на ензими и други биологично активни вещества.

;font-family:"Times New Roman"">Арсенът в рамките на 150 mg/l може да се определи с помощта на колориметрични методи за анализ, базирани на сребърен диетилдитиокарбонат. Удобен метод е атомно-абсорбционната спектроскопия. Той се основава на определянето на арсин, получен чрез редукция арсенови съединения. Наличните в търговската мрежа инструменти за отделяне на арсин се използват в комбинация със стандартно оборудване. При анализиране на арсен се препоръчва използването на пламък от азотен оксид-ацетилен. Поради молекулярната абсорбция на пламъчните газове може да възникне смущение в горната ултравиолетова област на спектър, където са разположени най-чувствителните линии арсен Тази намеса се елиминира чрез корекция на фона.

;font-family:"Times New Roman"">Анализът на неутронно активиране беше успешно използван за определяне на следи от арсен. Това позволи точно определяне на арсен в много малки проби, като например един косъм.

;font-family:"Times New Roman"">Често е необходимо да се установи вида на химичното съединение на арсена. За разграничаване на тривалентния от петвалентния арсен във водни разтвори е използвана инверсионна полярография. За отделяне на органичните арсенови съединения от неорганичните, използва се методът на газо-течна хроматография.

;font-family:"Times New Roman"">Колориметрия с арбитражен метод със сребърен диетилдитиокарбонат след дестилация на арсен от хидролизата (или пепелния разтвор) под формата на арсенов хидрид или трихлорид. Определянето на атомна абсорбция е възможно само след предварително концентриране в форма на AsH3 хидрид и използване на графитна кювета.

;font-family:"Times New Roman"">4.2 Методи за определяне на кадмий

;font-family:"Times New Roman"">Кадмият е силно токсична кумулативна отрова, която блокира работата на редица ензими; засяга бъбреците и черния дроб. FAO/WHO е установила седмична безопасна доза от 6,7 x 8,3 mcg/ кг В стриди и черен дроб на животни и риби може да се натрупа в значителни количества, в растителни продукти зависи от дозата на суперфосфатния тор.

;font-family:"Times New Roman"">Токсичният ефект на кадмиевите съединения върху тялото се дължи на факта, че йоните на тези метали взаимодействат със сулфхидрилни SH групи на протеини, ензими и аминокиселини. Когато металните йони взаимодействат с SH групи, слабо дисоцииращи и , като правило, са неразтворими съединения. Следователно блокирането на сулфхидрилни групи води до потискане на ензимната активност и коагулацията на протеините.

;font-family:"Times New Roman"">Таблица 2 показва средното съдържание и MPC C;font-family:"Times New Roman"" xml:lang="en-US" lang="en-US">d;font-family:"Times New Roman""> в хранителни продукти.

;font-family:"Times New Roman"">Таблица 2. Средно съдържание и MPC C;font-family:"Times New Roman"" xml:lang="en-US" lang="en-US">d;font-family:"Times New Roman""> в хранителни продукти

">Хранителни продукти ">и суровини	;font-family:"Times New Roman"">Средно съдържание, mg/kg	;font-family:"Times New Roman"">MPC, mg/kg
">Зърнени храни	;font-family:"Times New Roman"">0,03	;font-family:"Times New Roman"">0.1
;font-family:"Times New Roman"">Импулси	;font-family:"Times New Roman"">0,03	;font-family:"Times New Roman"">0.1
;font-family:"Times New Roman"">Зърнени храни	;font-family:"Times New Roman"">0,018	;font-family:"Times New Roman"">0.1
">Хляб	;font-family:"Times New Roman"">0,023	;font-family:"Times New Roman"">0,05
">Агнешки продукти	;font-family:"Times New Roman"">0,026	;font-family:"Times New Roman"">0.1
">Пшенични трици	;font-family:"Times New Roman"">0,07	;font-family:"Times New Roman"">0.1
"> Трапезна сол	;font-family:"Times New Roman"">0,05	;font-family:"Times New Roman"">0.1
">Захар (пясък)	;font-family:"Times New Roman"">0,004	;font-family:"Times New Roman"">0,05
">Желатин	;font-family:"Times New Roman"">0,01	;font-family:"Times New Roman"">0,03
">Ядки (ядки)	;font-family:"Times New Roman"">0,03	;font-family:"Times New Roman"">0.1
">Бонбони	;font-family:"Times New Roman"">0,045	;font-family:"Times New Roman"">0.1
">Какао на прах и шоколад	;font-family:"Times New Roman"">0.1	;font-family:"Times New Roman"">0.5
">Бисквитки	;font-family:"Times New Roman"">0,03	;font-family:"Times New Roman"">0.1
">Млечни продукти
">Мляко, ферментирали млечни продукти	;font-family:"Times New Roman"">0,02	;font-family:"Times New Roman"">0,03
">Кондензирано мляко ">консерви	;font-family:"Times New Roman"">0,025	;font-family:"Times New Roman"">0.1
">Мляко на прах	;font-family:"Times New Roman"">0,025	;font-family:"Times New Roman"">0,03
">Сирена, извара	;font-family:"Times New Roman"">0.1	;font-family:"Times New Roman"">0.2
">Масло	;font-family:"Times New Roman"">0,01	;font-family:"Times New Roman"">0,03
">Растителни продукти
">Растително масло	;font-family:"Times New Roman"">0,025	;font-family:"Times New Roman"">0,05
">Маргарини и мазнини	;font-family:"Times New Roman"">0,03	;font-family:"Times New Roman"">0,05
">Пресни и замразени зеленчуци	;font-family:"Times New Roman"">0,02	;font-family:"Times New Roman"">0,03
">и изсъхне	;font-family:"Times New Roman"">0,05	;font-family:"Times New Roman"">0.1

;font-family:"Times New Roman"">Определянето на кадмий обикновено изисква предварителна концентрация, тъй като съдържанието на метал в хранителните продукти обикновено е ниско. Комитетът по аналитични методи препоръчва киселинна минерализация със сярна киселина с добавяне на водороден пероксид. При сухо опепеляване може да има загуба на кадмий, тъй като той се изпарява при температури над 500º C. Съдържанието на кадмий може да се определи и чрез образуването на комплекси с амониев тетраметилендитиокарбонат, както и чрез екстракция на кадмий с изобутил метил кетон.

;font-family:"Times New Roman"">Базираният на дитизон колориметричен метод може също да се използва за определяне на кадмий в хранителни екстракти.

;font-family:"Times New Roman"">Понастоящем атомно-абсорбционната спектрофотометрия е най-широко използваната. Използването на въздушно-ацетиленов пламък дава добри резултати, но пламъкът трябва да се контролира внимателно. Безпламъчната атомно-абсорбционна спектрофотометрия може да определи кадмий на ниво 5 µg/kg Въпреки това, поради химическото влияние на някои съединения, като калиеви соли, резултатите могат да бъдат изкривени.

;font-family:"Times New Roman"">Има данни за определяне на кадмий чрез волтаметрия с анодно разтваряне. Резултатите са в добро съответствие с данните от атомно-абсорбционната спектрометрия. Достатъчно надеждни и точни данни могат да бъдат получени с помощта на неутрон С помощта на новото оборудване и повишаване на точността стана ясно, че данните, получени преди това с помощта на атомно-абсорбционна спектрофотометрия и по-малко точна пламъчна фотометрия, не са надеждни, поради несъвършенствата на съвременните аналитични методи.

;font-family:"Times New Roman"">Определяне на кадмий в обезмаслено мляко на прах. Необходими реагенти. Първичен амониев фосфат, 0,5% w/v разтвор (използван за химическа модификация на аналита). Следи от метални примеси в модификатора трябва да се отстрани комплексообразуването на APDC и екстракцията на MIBK.

;font-family:"Times New Roman"">Разтворете мляко на прах (1,25 g) в дейонизирана дестилирана вода (25 ml) с добро разбъркване, като използвате магнитна бъркалка или ултразвукова баня. Малко TRITON X100 0,01% vol. (1 ml ) може да се добави за получаване на по-добри диспергиращи свойства.

;font-family:"Times New Roman"">Приготвяне на разтвори за калибриране. Водни стандарти: първоначален стандарт 1000 µg Cd/l в 1 М азотна киселина. Пригответе разтвор за калибриране с концентрация 10 µg Cd/l чрез разреждане на оригинала решение.

;font-family:"Times New Roman"">Процедура за калибриране. Чрез стандартен метод на добавяне с помощта на програмируем дозатор за проби. Препоръчителен обем на пробата 10 µl, стандартен обем на добавката 5 и 10 µl, 10 µl модификатор и празен разтвор към общ разтвор за всички разтвори с обем 30 µl.

;font-family:"Times New Roman"">Този метод не се препоръчва за прясно мляко или пълномаслено мляко на прах. За такива проби се използва или киселинно разлагане, или се добавя кислород на етапа на опепеляване на анализа.

;font-family:"Times New Roman"">Тъй като Cd обикновено присъства в малки количества, разтворът за калибриране на Cd трябва да има концентрация от 5 µg/L или по-малко. За кадмий температурата на опепеляване не трябва да надвишава 750ºC.

;font-family:"Times New Roman"">4.3 Методи за определяне на олово

;font-family:"Times New Roman"">Оловото е силно токсична кумулативна отрова, която засяга нервната система и бъбреците. Хронична интоксикация настъпва при консумация на 13 mg на ден. ФАО/СЗО са установили обща седмична безопасна доза от 50 mcg/kg телесно тегло Тъй като част от оловото идва от въздуха и водата, човек може да консумира 300-400 mcg на ден чрез храната.

;font-family:"Times New Roman"">В миди, съдържанието на олово може да достигне 15 mg/kg. В консервирани (в метални контейнери) храни, съдържащи киселини, особено плодове и зеленчуци, съдържанието на олово може да се увеличи 10 пъти или повече в сравнение с естественото ниво.

;font-family:"Times New Roman"">Оловото се отлага главно в скелета (до 90%) под формата на слабо разтворим фосфат:

"> "> (3)

;font-family:"Times New Roman"">Те използват както сухо опепеляване с добавяне на магнезий или алуминий и калциев нитрат, така и мокро опепеляване със смес от азотна и перхлорна киселина; не се препоръчва използването на сярна киселина. текущи изследвания, колориметрия с дитизон, в който се добавя калиев цианид, за да се елиминира смущаващото влияние на цинка и калая.Той се губи в забележимо количество в присъствието на хлориди.Опепеляването на вещества, съдържащи олово, се извършва при температура от ( 500600)º C. Определянето се извършва в съответствие с GOST 2693286, ISO 663384.

;font-family:"Times New Roman"">4.4 Методи за определяне на живак

;font-family:"Times New Roman"">Живакът е силно токсична, кумулативна отрова, която засяга нервната система и бъбреците. Най-токсични са някои органични съединения, особено метилживакът, който съставлява 50 до 90% от общия живак в риба Седмична безопасна доза общ живак е установена живак 5 µg/kg телесно тегло, включително метилживак 3,3 µg/kg Съдържа се в най-големи количества в рибата, обикновено пропорционално на нейната възраст и размер, и съдържанието му е особено високо в хищна риба При готвене на риба около 20 % живак.

;font-family:"Times New Roman"">Токсичният ефект на живачните съединения върху тялото се дължи на факта, че йоните на тези метали взаимодействат със сулфхидрилни SH групи на протеини, ензими и аминокиселини. Когато металните йони взаимодействат с SH групи, слабо дисоцииращи и , като правило, са неразтворими съединения. Следователно блокирането на сулфхидрилни групи води до потискане на ензимната активност и коагулацията на протеините.

;font-family:"Times New Roman"">Поради летливостта на елемента са възможни загуби дори по време на съхранение и сушене на пробата. Следователно само мокро опепеляване със смеси от азотна, сярна и понякога перхлорна киселина с добавянето на перманганат или молибдат се препоръчва при ниски температури и в специално запечатано оборудване.

;font-family:"Times New Roman"">Определянето на живак в хранителни продукти и други биологични обекти изисква прецизност и високо умение. В момента живакът се определя чрез три основни аналитични метода: колориметричен, пламъчна атомно-абсорбционна спектрометрия и метод на неутронно активиране анализ.

;font-family:"Times New Roman"">Колориметричен метод. Този метод се основава на прехвърлянето на метала, съдържащ се в пробите, в комплекс с дитизон, който се екстрахира с органичен разтворител и след това колориметричен. Тези операции са продължителни; границата на откриване е около 0,05 mg/kg. За определяне е необходима голяма проба (5 g) от пробата.

;font-family:"Times New Roman"">Пламъчна атомно-абсорбционна спектрометрия. Пламъчната атомно-абсорбционна спектрометрия в момента се използва широко за определяне на живак. Налично е оборудване за адаптиране на стандартната атомно-абсорбционна спектрометрия към така наречената техника на студено изпаряване. В в този случай се използват циркулационни и нециркулационни методи.В първия случай съдържанието на живак в пробата се измерва чрез стойността на моментната абсорбция на живак, когато неговите пари преминават през абсорбционната клетка.При циркулационните методи живачните пари се натрупват постепенно до постигане на постоянна абсорбция За превръщането на живачните йони в молекулярна форма се използва калаен хлорид Методът е приложим за разтвори, съдържащи живак във форма, която лесно може да се редуцира с калаен хлорид.

;font-family:"Times New Roman"">Други аналитични методи също се използват за определяне на живак.

;font-family:"Times New Roman"">Анализът на неутронно активиране, например, се характеризира с висока селективност и точност. Той е ефективен за определяне на живак в малки порции по време на общ анализ на храни.

;font-family:"Times New Roman"">Метод на арбитраж атомна абсорбция с използване на техника на студена пара при ниска температура. За текущи изследвания колориметрия с меден йодид. Колориметрия с дитизон не се препоръчва, тъй като за повечето продукти не позволява определяне на стойности MPC Метилживакът се определя чрез газо-течна хроматография и съдържанието на живак също се определя в съответствие с нормативните документи GOST 2692786.

;font-family:"Times New Roman"">4.5 Методи за определяне на цинк

;font-family:"Times New Roman"">Цинкът е основен елемент, участващ във функционирането на редица важни ензими и хормона инсулин. Повишените количества цинк са токсични. По този начин са установени признаци на токсичност при продължителна консумация вода със съдържание на цинк 0,04 mg/k;font-family:"Times New Roman"" xml:lang="uk-UA" lang="uk-UA">g;font-family:"Times New Roman"">. Много се съдържа в пшеничните трици и стридите до 150 mg/kg. При съхранение на киселинни продукти в поцинковани контейнери съдържанието на елемента може да се увеличи няколко пъти.

;font-family:"Times New Roman"">Дитизон-колориметричният метод все още се използва широко за качествено и количествено определяне на цинк. Оцветеният комплекс се екстрахира с органичен разтворител и се сравнява със стандартите с подобно приготвен цинков разтвор. Границата на определяне е 0,7 mg/l.

;font-family:"Times New Roman"">Най-широко използваният метод в момента е атомно-абсорбционната спектрофотометрия. Методът е чувствителен и други елементи практически не пречат на определянето.

;font-family:"Times New Roman"">Също така определям цинка според стандартния метод за определяне съгласно GOST 26U3486.

;font-family:"Times New Roman"">Средното съдържание и максимално допустимата концентрация на цинк в хранителните продукти са дадени в таблица 3.

;font-family:"Times New Roman"">Таблица 3. Средно съдържание и максимално допустима концентрация на цинк в хранителни продукти

">Хранителни продукти ">и суровини	;font-family:"Times New Roman"">Средно съдържание;font-family:"Times New Roman"" xml:lang="en-US" lang="en-US">, mg/kg	;font-family:"Times New Roman"" xml:lang="en-US" lang="en-US">MPC, mg/kg
">Зърнени храни	;font-family:"Times New Roman"" xml:lang="en-US" lang="en-US">23	;font-family:"Times New Roman"">50.0
;font-family:"Times New Roman"">Импулси	;font-family:"Times New Roman"" xml:lang="en-US" lang="en-US">28	;font-family:"Times New Roman"">50.0
;font-family:"Times New Roman"">Зърнени храни	;font-family:"Times New Roman"" xml:lang="en-US" lang="en-US">22	;font-family:"Times New Roman"">50.0
">Хляб	;font-family:"Times New Roman"" xml:lang="en-US" lang="en-US">10	;font-family:"Times New Roman"">25.0
">Агнешки продукти	;font-family:"Times New Roman"" xml:lang="en-US" lang="en-US">7;font-family:"Times New Roman"">,;font-family:"Times New Roman"" xml:lang="en-US" lang="en-US">0	;font-family:"Times New Roman"">30.0
">Пшенични трици	;font-family:"Times New Roman"" xml:lang="en-US" lang="en-US">100	;font-family:"Times New Roman"">130.0
"> Трапезна сол	;font-family:"Times New Roman"">6.0	;font-family:"Times New Roman"">10.0
">Захар (пясък)	;font-family:"Times New Roman"">0.9	;font-family:"Times New Roman"">3.0
">Желатин	;font-family:"Times New Roman"">5.0	;font-family:"Times New Roman"">100.0
">Ядки " xml:lang="en-US" lang="en-US">">(ядро)	;font-family:"Times New Roman"">21	;font-family:"Times New Roman"">50.0
">Бонбони	;font-family:"Times New Roman"">7.8	;font-family:"Times New Roman"">30.0
">Какао на прах и шоколад	;font-family:"Times New Roman"">60	;font-family:"Times New Roman"">70.0
">Бисквитки	;font-family:"Times New Roman"">6.8	;font-family:"Times New Roman"">30.0
">Млечни продукти
">Мляко, ферментирало мляко ">продукти	;font-family:"Times New Roman"">4.5	;font-family:"Times New Roman"">5.0
">Кондензирано мляко ">консерви	;font-family:"Times New Roman"">5.0	;font-family:"Times New Roman"">15.0
">Мляко на прах	;font-family:"Times New Roman"">5.0	;font-family:"Times New Roman"">5.0
">Сирена, извара	;font-family:"Times New Roman"">44	;font-family:"Times New Roman"">50.0
">Масло	;font-family:"Times New Roman"">0.3	;font-family:"Times New Roman"">5.0
">Растителни продукти
">Растително масло	;font-family:"Times New Roman"">0,36	;font-family:"Times New Roman"">5.0
">Маргарини и мазнини	;font-family:"Times New Roman"">2.0	;font-family:"Times New Roman"">10.0
">Зеленчуците са пресни и ">прясно замразени	;font-family:"Times New Roman"">1.5	;font-family:"Times New Roman"">10.0
">Пресни, консервирани гъби ">и изсъхне	;font-family:"Times New Roman">2.9	;font-family:"Times New Roman"">20.0

;font-family:"Times New Roman"">4.6 Методи за определяне на желязо

;font-family:"Times New Roman"">Желязото е необходим елемент в човешкия живот, но при повишени нива е токсично. Установено е, че когато желязото се консумира >200 mg на ден, възниква чернодробна сидероза. Желязото е дори по-силен окислител от медта и причинява същите нежелани ефекти.Следователно желязото в продуктите често се регулира на по-ниско ниво от необходимото за токсикологични показатели (например в мазнини и масла 1,5 x 5 mg/kg). намира се в бобови растения и в черен дроб и бъбреци на животни (250 х 400 mg/kg). В напитките, когато се съхраняват в незащитени метални контейнери от черни метали, съдържанието на желязо може да достигне 7 mg/kg и повече.

Опепеляването на проби, съдържащи желязо, се извършва при температура (500600) ºС, понякога до 800ºС. Обикновено не се добавят окислители, но азотната киселина и нитритите ускоряват окислението. Когато проби, съдържащи хлориди, се опепеляват, малко желязо се губи.

;font-family:"Times New Roman"">Желязото в биологични материали се определя лесно чрез колориметрични, спектрофотометрични и други инструментални методи. Способността на преходните метали да образуват цветни комплекси се използва в много колориметрични методи. Ниските концентрации на желязо лесно се определят определя се чрез спектрофотометрия с пламък и атомна абсорбция без пламък. Въздушно-ацетиленовият пламък обикновено е най-ефективен, без други неорганични вещества да се намесват. Преди анализ пробите се минерализират с киселина или се опепеляват и след това се разтварят в разредена киселина. Въпреки това, когато се анализира директно течност храни възникват трудности поради вискозитета и повърхностното напрежение на течността (растително масло), както и наличието на разтворен въглероден диоксид в тях (бира). За да разрешите тези проблеми, можете да използвате метода на добавките, както и дегазиращи напитки, съдържащи въглероден диоксид.

;font-family:"Times New Roman'">Има доказателства, че по време на определяне на атомна абсорбция, наличието на лимонена киселина в разтвор с концентрация 200 mg/l намалява абсорбцията с повече от 50%. Увеличаването на височината на пламъка и добавянето на фосфорна киселина елиминира този ефект. Установено е, че използването на пламък от азотен оксид-ацетилен може да елиминира почти всички смущения.

;font-family:'Times New Roman'">
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

;font-family:'Times New Roman'">Днес най-модерните и точни методи за анализ на храни са колориметричният метод с използване на различни съединения, пламъчна и безпламъчна атомно-абсорбционна спектрометрия, волтаметрия, неутронно-активационен анализ, както и пламъчна фотометрия Тези методите за анализ дават възможност за определяне на тежки метали като желязо, олово, кадмий, живак, цинк и др.

;font-family:'Times New Roman'">Физиологичният ефект на металите върху човешкото и животинското тяло е различен и зависи от естеството на метала, вида на съединението, в което той съществува в естествената среда, както и много тежки метали проявяват изразени комплексообразуващи свойства. По този начин във водна среда йоните на тези метали са хидратирани и са способни да образуват различни хидроксо комплекси, чийто състав зависи от киселинността на разтвора. органични съединения присъстват в разтвора, тогава йоните на тези метали образуват различни комплекси с различна структура и стабилност.В редица тежки метали някои са изключително необходими за поддържането на живота на хората и други живи организми и принадлежат към т.н. -наречени биогенни елементи.Други предизвикват обратен ефект и при попадане в живия организъм водят до неговото отравяне или смърт.

;font-family:'Times New Roman'">По време на писането на курсовата работа разгледах следните проблеми:

1. ;font-family:'Times New Roman';color:#000000">методи за определяне съдържанието на тежки метали в различни хранителни продукти;font-family:'Times New Roman'">х
2. ;font-family:'Times New Roman'">негативните ефекти на тежките метали върху човешкото и животинското тяло
3. ;font-family:'Times New Roman'">отрицателни ефекти на тежките метали върху околната среда и растенията
4. ;font-family:'Times New Roman'">заболявания, произтичащи от излишък на тежки метали в човешкото тяло
5. ;font-family:'Times New Roman'">поведението на тежките метали във въздуха, водата и почвата.

;font-family:'Times New Roman'">
БИБЛИОГРАФИЯ

1. ;font-family:'Times New Roman'">Гончарова V.N. Товарознание на хранителните продукти / V.N. Гончарова, Е.Я. Голощапова. - 2-ро изд., преработено. М.: Икономика, 1990. - 271 с.
2. ;font-family:'Times New Roman'">Елисеева Л.Г. Товарно изследване и експертиза на хранителни продукти

;font-family:'Times New Roman'"> / Л. Г. Елисеева;font-family:'Verdana';color:#000000;background:#ffffff">-;font-family:'Times New Roman';color:#000000;background:#ffffff">М.: МЦФЕР,;font-family:'Verdana';color:#000000;background:#ffffff">;font-family:'Times New Roman'">2006. - 800 стр.

1. ;font-family:'Times New Roman'">Круглякова Г.В. Комодификация на хранителни продукти / Г.В. Круглякова, Кругляков Г.Н.;font-family:'Arial';color:#333333">;font-family:'Times New Roman';color:#333333">-;font-family:'Times New Roman'">Издателски център "Март", 2005. - 496 с.
2. ;font-family:'Times New Roman'">Дубцов Г. Г. Товарознание на хранителни продукти / Дубцов Г. Г. М.: Издателски център "Академия", 2008.- 264 с.
3. ;font-family:'Times New Roman'"> Гаммидулаев С. Н. Товароизследване и експертиза на плодове и зеленчуци / Гаммидулаев С. Н., Иванова Е. В., Николаева С. П., Симонова В. Н.;font-family:'Times New Roman';background:#ffffff">SPb.: Trinity Bridge, 2010. - 367 с.
4. ;font-family:'Times New Roman'">Николаев М. А. Стокознание на плодове и зеленчуци / Николаева М. А.;font-family:'Times New Roman';color:#000000;background:#ffffff">M.: INFRA, 2001;font-family:'Times New Roman'">. 120 стр.
5. ;font-family:'Times New Roman';color:#000000">Новикова А.М. Изследване на стоките и организация на търговията с хранителни продукти / Новикова А.М., Голубкина Т.С.;font-family:'Times New Roman'">;font-family:'Times New Roman';color:#000000;background:#ffffff"> М: "Академия", 2004. - 480 с.
6. ;font-family:'Times New Roman'">Алемасова А.С. Аналитична атомно-абсорбционна спектроскопия /Алемасова А.С., Рокун А.Н., Шевчук И.А. Севастопол: "Вебер", 2003. 327 стр.
7. ;font-family:'Times New Roman'">Shimitl.L. Химия и осигуряване на човечеството с храна. Превод от английски.

;font-family:'Times New Roman'">/ Под редакцията на Л. Шимилт. М.: Мир, 1986. - 616 с.

1. ;font-family:'Times New Roman'"> Клячко Ю.А. Методи за анализ на хранителни продукти. Проблеми на аналитичната химия / Клячко Ю.А., Беленкий С.М. М.: Наука, 1988.- 464 с.
2. ;font-family:'Times New Roman'"> Дубцов, Г. Г. Товарознание на хранителни продукти / Г. Г. Дубцов. М.: Висше училище, 2001. 102 с.

Пестициди

Строгото регулиране на съдържанието на химически замърсители в селскостопанските продукти се отнася преди всичко за пестицидите. Пестицидите са единственият замърсител, който хората съзнателно въвеждат в околната среда.

При определяне на допустимите концентрации на пестициди в продуктите се приема, че 80% от дневния им прием в човешкото тяло се получава с храната. Случайни проби от продукти за съдържание на пестициди показват наличието им в почти 50% от случаите. Ето защо контролът върху съдържанието на пестициди в селскостопанските продукти е важна бариера за елиминиране на отрицателното им въздействие върху човешкото здраве.

Установено е, че въздействието на пестицидите се проявява под формата на общотоксичен ефект, а също така води до по-отдалечени прояви – канцерогенни, тератогенни и др. Най-ефективни и в същото време най-опасни за човешкото здраве са хлорорганичните пестициди. Тези пестициди са слабо разложени в почвата и водата, причинявайки остро и хронично отравяне с увреждане на черния дроб, централната и периферната нервна система и други органи. Една от характерните черти на органохлорните пестициди е способността да се натрупват в хранителните вериги до нива, които причиняват необратими промени в телата на животните и хората. Като се има предвид това, използването на тази група пестициди е значително ограничено, а най-токсичните са забранени.

Но днес е невъзможно изобщо да не се използват пестициди - това е практически единственият начин за борба с селскостопанските вредители. Широкото използване на биологични методи за растителна защита ще намали степента на замърсяване с пестициди. За да се премахнат тежките последици от употребата на пестициди, е важно преди всичко да се подобри културата на селскостопанското производство и да се премахне основната неграмотност и невежество при използването на химикали.

Тежки метали

Замърсяването на атмосферата, почвата и водата с тежки метали е сериозен проблем, тъй като все повече културни ландшафти попадат под тяхното влияние, което от своя страна се отразява както на продуктивността на земеделските култури, така и на качеството на продуктите.

Атмосферните валежи могат да бъдат източници на навлизане на тежки метали в почвата. Утайката може да съдържа олово, кадмий, арсен, живак, хром, никел, цинк и други елементи.

Най-големият източник на тежки метали е, разбира се, индустрията. Тежките метали навлизат в атмосферата под формата на аерозоли, прах, разтвори в отпадъчни води и боклук. Значително замърсяване се дължи на транспорта, особено на автомобилите.

Тежките метали в минералните торове са естествени примеси, съдържащи се в селскостопанските руди. Някои пестициди също съдържат тежки метали.

При отглеждане на селскостопански продукти в райони, замърсени с тежки метали, е необходимо да се решат два проблема:

· първо, изберете най-устойчивите на замърсяване култури, които могат да растат в условия на екстремно замърсяване;

· второ, важно е токсичните количества тежки метали да не се концентрират в търговската част на завода.

Изследванията показват, че тежките метали се намират най-много в корените, следвани от стъблата и листата и накрая в семената, грудките и кореноплодните зеленчуци. Понякога съдържанието на тежки метали в корените е сравнимо със съдържанието им в листата и стъблата. Това се обяснява с факта, че кореновата култура има корени с проводяща система, която прониква в дебелината му. Клубените ще бъдат най-чисти от тежки метали, тъй като нямат проводими снопове. Замърсяването на клубените с олово възниква в резултат на дифузия поради контакт със замърсена почва. Поради това почти цялото олово се задържа в кората на клубена.

На замърсени почви картофите и доматите произвеждат по-чисти продукти от кореноплодните зеленчуци като моркови и репички. Ето защо, когато отглеждате хранителни култури върху почви, съдържащи значителни количества тежки метали, трябва да избягвате поставянето върху тях на растения, чиито листа (салата, спанак, лук, киселец и др.), стъбла и корени се използват за храна.

За отглеждане на култури върху замърсени почви се провеждат редица превантивни мерки. На първо място се извършва комплексна агрохимична обработка, която се състои в увеличаване на съдържанието на хумус и неутрализиране на киселинността на почвата. Впоследствие на тези полета се поставят култури, в които части от растения, които слабо натрупват тежки метали (домати, пъпеши, картофи), се използват за храна. Ако по някаква причина не е практично да се обработват цялостно отделни замърсени полета, върху тях трябва да се поставят технически култури: лен, коноп, рицин, картофи за преработка в нишесте или алкохол, захарно цвекло за производство на захар, както и етерично-маслени растения за производство на растителни масла или суровини за парфюмерийната индустрия. В някои случаи тези площи могат да бъдат разпределени за замяна на зеленчукови или фуражни култури.

Замърсените почви не могат да се използват за отглеждане на фуражни култури, тъй като тези части от растенията най-често се използват за храна на добитъка и в тази фаза на развитие, когато в тях има забележимо натрупване на метали и съответно натрупване на вредни вещества в месо и мляко от животни.

Разбира се, зеленчуците, които се преработват в бебешка храна (спанак, моркови и др.), не могат да се поставят върху замърсени почви.

От 1986 г., под въздействието на последствията от аварията в атомната електроцентрала в Чернобил, земеделските земи и горите са замърсени със смес от продукти на ядрения разпад и неутронно активиране. Основните радионуклиди, които определят радиационния фон, са цезий - 137 и стронций - 90. Това е най-актуално за териториите в съседство с 30-километровата забранена зона и териториите, засегнати от радиационния отпечатък.

Най-голяма опасност за човешкото здраве като източник на радионуклиди представляват животинските продукти, произведени в замърсени райони. Най-неблагоприятни в това отношение са говедовъдството и овцевъдството, докато свиневъдството и птицевъдството, когато животните обикновено се отглеждат на закрито и се хранят с концентрирани фуражи, са в сравнително по-добри условия. Критичният продукт в случай на замърсяване на пасищата е млякото. Опасни радионуклиди като йод-131, стронций-90 и други могат да попаднат в човешкото тяло в значителни количества с млякото. Йод-131 представлява особена опасност в началния период, което се дължи на високия му добив в реакциите на делене на уран и плутоний и високата му миграционна способност.

В райони с радионуклидни отлагания замърсяването на млякото може да достигне 300–400 Bq/l с допустимо ниво не повече от 100 Bq/l, месото 250–800 Bq/kg с допустимо ниво 200 Bq/kg. Това се дължи на консумацията на фураж от добитък от замърсени земи и пасища, особено през лятото. Но най-замърсените продукти в такива райони са горските продукти.

Протеиново-витаминни концентрати

През последните десетилетия животновъдството започна да допринася за екологичните проблеми.

През 80-те години на ХХ век широко се разпространява производството на комбинирани фуражи за добитък с помощта на протеиново-витаминни концентрати (PVC) или друго име паприн.

Факт е, че основната консумация на енергия на човешкото тяло се осъществява чрез консумацията на животинска храна и на първо място месо. Хората усвояват 90-98% от протеините, мазнините и въглехидратите от месо, мляко и яйца и 70-95% от картофи и зеленчуци. Съответно за храненето на животните е необходимо да се използват пълноценни фуражи, наситени с протеини, витамини и други биологично активни вещества.

Такива вещества са открити в микроорганизми, синтезирани на базата на въглеводородни суровини (продукти от преработката на нефт и газ). На тяхна основа са създадени БВК.

Последните обаче, както се оказа по-късно, не са толкова безобидни.

Първо, самото им производство предизвика избухване на редица заболявания сред персонала, като различни алергии, дерматити, бронхиална астма, а в някои случаи и рак.

На второ място, това е болест на животните, натрупването в телата им на вредни за човешкото здраве вещества.

По-специално, при хранене на животни с BVK, както е установено от експерименти, еозинофилия може да се появи в чревната лигавица (увеличаване на гранулираните левкоцити в кръвта), грануломатозни образувания (нодуларни израстъци) в черния дроб, дълбоки промени в надбъбречните жлези и подобно може да се развие.

Доказано е също, че BVK съдържа излишък от нуклеинови киселини 12-15 пъти повече, отколкото в традиционните фуражи. Известно е, че тези биологични полимери осигуряват съхранението и предаването на наследствена информация, като по този начин влияят върху генетичния код на добитъка, птиците и съответно на хората. Основният компонент на нуклеиновите киселини, съдържащи се в BVK, е рибонуклеиновата киселина (РНК). При хората предизвиква повишено натрупване на пикочна киселина в кръвта и урината, а солите на последната бързо се отлагат в организма. Следователно консумацията на животински продукти с високи нива на РНК може да причини сериозни здравословни усложнения.

Предозирането на BVK в менюто на животните води до натрупване на мазнини в черния дроб, повишаване на холестерола, а излишъкът му води до метаболитни нарушения.

В тази връзка ограниченията за добавяне на паприн към фуражи за добитък са определени на 20%, а за домашни птици на 10–15%, въпреки че това често се прави на око.

Науката все още не е „стигнала до дъното” на останалите неясни свойства на BVK. Следователно само стриктното спазване на препоръчителните стандарти на BVK в храните за животни, заедно с други балансирани компоненти, ще избегне заплаха за човешкото здраве.

Съединенията на калай и олово могат да се натрупат в консервирани храни по време на производствения процес и по време на съхранение в калаени съдове.

В хранителните продукти металите образуват редица съединения с въглехидрати, протеини, мазнини, органични киселини и други компоненти на консервите. За да се определи съдържанието на метал, е необходимо да се унищожи органичната част на консервираната храна. Най-разпространеният метод за определяне на калай и олово е описан по-долу.

Стандартен метод за определяне на калай.

Стандартите за готовите продукти определят съдържанието на калай в консервите. Количеството калай зависи от химичния състав на консервите, качеството на калая, продължителността на стерилизацията, времето и условията на съхранение на продуктите в калаени съдове. Лабораторията на завода определя количеството калай при опаковане на консерви в калаени контейнери два пъти: след стерилизация и при изпращане на готовите продукти.

За определяне на калай се използва обемен метод, основан на производството на редуциран калай (двувалентен) в разтвор и неговото окисление (превръщане в четиривалентен) с титруван разтвор на йод. От средна проба от изследваната консерва се взема проба 40 g, натрошена или стрита в порцеланово хаванче. От хаванчето продуктът се прехвърля в колба на Kjeldahl с вместимост 500-750 ml. Остатъците се отмиват с 50 ml 10% азотна киселина. За да предотвратите пръсване на колбата по време на кипене, добавете няколко грама натрошено стъкло, предварително обработено със сярна или азотна киселина. След като престои 10 минути. добавете 25 ml силна сярна киселина (специфично тегло 1,84) на отделни порции. Колбата със съдържанието й се поставя върху азбестова мрежа и се закрепва към триножник.

През капеща фуния, също прикрепена към стойка, в колбата се наливат 150-200 ml силна азотна киселина (специфично тегло 1,4). Чучурът на фунията се укрепва, така че капки киселина да падат в колбата на Kjeldahl. От крана на фунията трябва да текат 15-20 капки в минута. Колбата се нагрява до кипене. По време на горенето се изпълва с кафяви пари на азотни оксиди. Ако съдържанието в колбата започне да потъмнява, увеличете количеството азотна киселина, но ако стане леко кафяво или светло, намалете количеството киселина. След 20-30 минути. След като се образува пяна, колбата се нагрява без азбестовата мрежа. Когато течността в колбата се обезцвети, не се добавя азотна киселина и течността се вари, докато се появят бели пари от серен диоксид.

Контролно време на кипене (образуване на бели пари) 10 минути. Ако течността остане безцветна, тогава минерализацията може да се счита за завършена. Ако течността потъмнее, тогава минерализацията продължава. Добавянето на азотна киселина и нагряването е необходимо за окисляването на органичните съединения, тъй като

2HNO3 = H2O + 2NO + 3O.

Сярната киселина е необходима за свързване на водата и окисляване на изпитвания продукт

H 2 SO 4 = H 2 O + SO 2 + O.

В такава среда калайът също е в окислена форма (четиривалентен). Калайът трябва да бъде в двувалентна форма, следователно, на първо място, трябва да се създадат условия, така че останалата азотна киселина в колбата да не може да има окислителен ефект. За тази цел в колбата се добавят 25 ml наситен разтвор на амониев оксалат. Сместа отново се вари до появата на бели пари. След охлаждане съдържанието се прехвърля в конична колба от 300 ml, изплаква се с 60 ml вода, добавя се към колбата на Kjeldahl и се охлажда. След охлаждане се добавят 25 ml солна киселина (специфично тегло 1,18) и 0,5 g алуминиев прах или зърна в коничната колба. Когато солната киселина действа върху алуминия, получаваме

2Al + 6HC1 = 2A1C1 3 + 3H 2.

Водородът превръща четиривалентния калай в двувалентен калай

2SnCl4 + 2H2 = 2SnCl2 + 4HC1.

За да се създадат условия за запазване на двувалентен калай, през колбата се пропуска въглероден диоксид (CO 2) от цилиндър или Kipp апарат. По време на реакцията коничната колба със съдържанието се нагрява до температура 60-70 °. По време на реакцията не трябва да се образува метален калай.

След охлаждане се добавят 25 ml 0,01 N от пипета. йоден разтвор. Свободният йод се титрува до 0,01 N. хипосулфитен разтвор. Индикаторът е нишесте. Окислението на калай става чрез реакцията:

SnCl2 + J2 + H2O = SnOCl2 + 2HJ;

SnOCl 2 + 2HC1 = SnCl 4 + H 2 O.

Количеството калай в проба от изпитвания продукт се определя чрез умножаване на количеството реагирал йод (по разлика) в милилитри по имперския титър на калай, равен на 0,615 mg (теоретичен 0,593 mg). Количеството калай се изчислява в милиграми на 1 kg от изследвания продукт.

Определяне наличието на олово в хранителни продукти.

За определяне на оловото се взема проба от 15 g и се извършва минерализация чрез опепеляване. Сухият остатък се третира с 2 ml 10% солна киселина, добавят се 3 ml вода и се филтрува през филтър, предварително навлажнен с вода, в 100 ml конична колба. Чашата, съдържаща солната киселина, и филтърът се промиват с 15 ml дестилирана вода. Ако се получи голямо количество пепел, излугването се повтаря. Разтворът в колбата се нагрява до 50-60° в продължение на 40-50 минути. водят до утаяване със сероводород H 2 S. Сероводородът, реагирайки с група тежки метали (олово, калай, мед и др.), ги отстранява в утайка, но сероводородът не утаява метали от алкалоземната група. Утайката от тежки метали и серни сулфиди се отделя чрез центрофугиране в епруветка от 10 ml. Сулфидната утайка се промива с разтвор на подкиселена солна киселина (НС1 0,5-1%), наситен със сероводород. Утайката се отделя от филтрата и се обработва допълнително чрез нагряване с пет капки 10% разтвор на натриев хидроксид и след добавяне на 10 ml вода отново се центрофугира. Ако съдържанието на сяра е високо, количеството на основата се увеличава 2-3 пъти. Утайката се третира с основа и се центрофугира два пъти. Тази операция е необходима за отделяне на калай от други метални сулфиди. Калайът в алкални разтвори се превръща в разтворими съединения - станати.

Реакцията следва уравнението

2SnS + 4NaOH + S = Na 2 SnO 2 + Na 2 SnS 3 + 2H 2 O.

След филтриране утайката ще се състои главно от серни съединения на олово и мед PbS, CuS. Разтваря се в смес от силна сярна и азотна киселина и се нагрява до пълното отстраняване на парите на азотната киселина. След охлаждане добавете 1-2 ml смес от етилов алкохол и вода (50% вода + 50% алкохол) в епруветката. Оловният сулфат трябва да утаи PbSO 4, а медният сулфат CuSO 4 е разтворим във вода. За да се осигури пълно утаяване на оловен сулфат, сместа се оставя да се утаи за 30 минути, след това се центрофугира, разтворът се отцежда внимателно и оловният сулфат се разтваря в 1 ml наситен разтвор на натриев ацетат, подкислен с оцетна киселина. След нагряване се добавя 1 ml вода и се филтрира през филтър, предварително навлажнен с вода. Филтратът се събира в цилиндър, добавят се до 10 ml дестилирана вода и се разбърква. 5 ml разтвор от цилиндъра се прехвърля в специална епруветка, добавят се 3 капки 5% разтвор на калиев дихромат и се смесват. Ако в рамките на 10 мин. ще се появи жълта мътна утайка от PbCrO 4, което означава, че тестваното вещество съдържа олово; ако течността е бистра, значи няма олово.

Количеството олово се определя по следния начин. Вземете 1 ml от разтвора (след разтваряне на оловния сулфат), останал от оловния тест от цилиндъра и го прехвърлете в епруветка с плоско дъно с деления от 10 ml. В останалите три епруветки се налива стандартен оловен разтвор (0,01; 0,015; 0,02 mg). Последните три епруветки се пълнят с 0,1 ml наситен разтвор на натриев ацетат, подкислен с оцетна киселина. След това към четирите епруветки се добавя дестилирана вода до обем 10 ml, разбърква се, добавят се 3 капки 5% разтвор на калиев дихромат и отново се разбърква. И четирите епруветки за 10 минути. защитавам. Изследваната епруветка се сравнява по интензитет на цвета (жълт цвят на утайката) с епруветки, които съдържат стандартни разтвори. Изследваната епруветка и епруветките със стандартни разтвори трябва да съдържат същото количество натриев ацетат. Ако 15 g проба от изпитвания продукт дава 10 ml разтвор (оцетна киселина) и от него се вземат 2 ml за определяне на олово и тестовият разтвор съответства на стандартния, който съдържа 0,01 mg олово, тогава тестът вещество, съдържащо олово

(0,01∙10∙1000) : (15∙2) = 3,3 mg/kg продукт.

Някои метали са необходими за нормалното протичане на физиологичните процеси в човешкото тяло. Но при повишени концентрации те са токсични. Металните съединения, влизащи в тялото, взаимодействат с редица ензими, потискайки тяхната активност.

Тежките метали проявяват широко разпространени токсични ефекти. Това излагане може да бъде широко разпространено (олово) или по-ограничено (кадмий). За разлика от органичните замърсители, металите не се разграждат в тялото, а са способни само на преразпределение. Живите организми имат механизми за неутрализиране на тежките метали.

Хранителното замърсяване възниква, когато културите се отглеждат в полета в близост до промишлени предприятия или са замърсени с битови отпадъци. Медта и цинкът са концентрирани главно в корените, кадмият в листата.

Hg (живак): живачните съединения се използват като фунгициди (например за третиране на семена), използвани при производството на хартиена маса и служат като катализатор при синтеза на пластмаси. Живакът се използва в електрическата и електрохимическата промишленост. Източници на живак включват живачни батерии, багрила и флуоресцентни лампи. Заедно с промишлените отпадъци живакът в метална или свързана форма навлиза в промишлените отпадъчни води и въздуха. Във водните системи живакът може да се преобразува от микроорганизми от относително ниско токсични неорганични съединения в силно токсични органични (метилживак (CH3)Hg). Замърсени са предимно рибите.

Метилживакът може да стимулира промени в нормалното развитие на мозъка при деца и в по-високи дози да причини неврологични промени при възрастни. При хронично отравяне се развива микромеркуриализъм - заболяване, което се изразява в бърза умора, повишена възбудимост с последващо отслабване на паметта, неувереност в себе си, раздразнителност, главоболие и треперене на крайниците.

Насоките на Codex CAC/GL 7 определят ниво от 0,5 mg/kg за всеки вид риба, търгуван в международен план (с изключение на хищни риби), и 1 mg/kg за хищни риби (акула, риба меч, риба тон).

водя .

Основният източник на олово, постъпващо в тялото, е растителната храна.

Веднъж попаднало в клетките, оловото (както много други тежки метали) деактивира ензимите. Реакцията протича при сулфхидрилните групи на протеиновите компоненти на ензимите с образуването на --S--Pb--S--.

Оловото забавя когнитивното и интелектуалното развитие при децата, повишава кръвното налягане и причинява сърдечно-съдови заболявания при възрастните. Промените в нервната система се изразяват в главоболие, световъртеж, повишена умора, раздразнителност, нарушения на съня, нарушение на паметта, мускулна хипотония и изпотяване. Оловото може да замести калция в костите, превръщайки се в постоянен източник на отравяне. Органичните оловни съединения са още по-токсични.

През последното десетилетие нивата на олово в храните са спаднали значително поради намаляването на емисиите от автомобилите. Пектинът, съдържащ се в портокаловите кори, се оказа високоефективен свързващ елемент за оловото, което навлиза в тялото. Cd (кадмий): Кадмият е по-активен от оловото и е класифициран от СЗО като едно от най-опасните вещества за човешкото здраве. Все повече се използва в галванопластиката, производството на полимери, пигменти, сребърно-кадмиеви батерии и батерии. В областите, участващи в човешката икономическа дейност, кадмият се натрупва в различни организми и може да се увеличи с възрастта до стойности, критични за живота. Отличителните свойства на кадмия са високата летливост и способността лесно да прониква в растенията и живите организми поради образуването на ковалентни връзки с органични протеинови молекули. Тютюневото растение натрупва в най-голяма степен кадмий от почвата.

Кадмият е близък по химични свойства до цинка и може да замести цинка в редица биохимични процеси в организма, нарушавайки ги (например действайки като псевдоактиватор на протеини). Доза от 30-40 mg може да бъде смъртоносна за хората. Особеност на кадмия е дългото време на задържане: за 1 ден около 0,1% от приетата доза се отстранява от тялото.

Симптоми на отравяне с кадмий: белтък в урината, увреждане на централната нервна система, остра болка в костите, генитална дисфункция. Кадмият влияе върху кръвното налягане и може да причини образуването на камъни в бъбреците (натрупването в бъбреците е особено интензивно). За пушачи или заети в производството, използващо кадмий, се добавя емфизем.

Възможно е да е човешки канцероген. Съдържанието на кадмий трябва да се намали преди всичко в диетичните продукти. Максималните нива трябва да бъдат определени толкова ниски, колкото е разумно постижимо.

Пределно допустими концентрации на тежки метали и арсен в хранителни суровини и хранителни продукти.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www.allbest.ru/

Творчески проект по темата:

« Съдържание на тежки метали в храната».

Подготвени от студенти

Аграрен факултет

Групи ТС-21 Стягова Е.Ю.,

Менркулов В.Ю., Журавлева Д., Головацкая В.

Въведение

2.2 Олово

2.3 Камдий

6. Провеждане на експеримента

Заключение

Библиография

Въведение

В момента терминът токсични елементи се използва все по-често (тежките метали са по-бедно име и затова се използват по-рядко). Този термин в хранително-вкусовата промишленост се отнася до редица химични елементи, които присъстват в хранителните продукти и имат неблагоприятен ефект върху човешкото здраве. На първо място, това са елементи като олово, живак, кадмий и арсен. Имат висока токсичност, способността да се натрупват в организма при продължителен прием с храната и да предизвикват дълготрайни последствия – мутагенни и канцерогенни (за арсен и олово). За най-важните токсични елементи са установени строги хигиенни норми, чието изпълнение се следи на етап суровина. Най-големите проблеми със съдържанието на токсични елементи в хранителните суровини се наблюдават в райони с геохимични аномалии, където концентрацията на токсични елементи в природни обекти на околната среда е много по-висока, отколкото в други райони. Степента на натрупване на тежки метали в селскостопанските продукти е неравномерна. То се влияе от: степента на замърсяване на почвата и други природни обекти на околната среда; биологични характеристики на растенията (например листни зеленчуци, цвекло и моркови имат специална способност да натрупват кадмий от почвата); нерационално използване на минерални торове и пестициди; геоложки и агрохимични характеристики на почвите.

Цели и задачи на проекта.

1. Запознайте се с термина „тежки метали“

2. Определяне съдържанието на ТМ в хранителни продукти.

3. Увеличете знанията за ТМ.

4. Разберете ефекта им върху растителни и животински организми.

5. Извършете анализ на съдържанието на HM в отделните продукти.

6. Направете заключение за свършената работа.

1. Тежки метали: характеристики

завод за замърсяване с тежки метали

Тежките метали са елементи от периодичната таблица на химичните елементи D.I. Менделеев, с относително молекулно тегло над 40. Тежките метали включват повече от 40 химични елемента от периодичната таблица на Д.И. Менделеев, чиято маса на атомите е над 50 атомни единици. Тази група елементи участва активно в биологичните процеси, като е част от много ензими. Групата на "тежките метали" до голяма степен съвпада с понятието "микроелементи". Следователно олово, цинк, кадмий, живак, молибден, хром, манган, никел, калай, кобалт, титан, мед, ванадий са тежки метали. Тежките метали, попаднали в тялото ни, остават там завинаги, те могат да бъдат отстранени само с помощта на млечни протеини и манатарки. Достигайки определена концентрация в организма, те започват разрушителното си действие – предизвикват отравяния и мутации. Освен факта, че самите те тровят човешкото тяло, те също така чисто механично го задръстват - йони на тежки метали се отлагат по стените на най-фините системи на тялото и запушват каналите на бъбреците и черния дроб, като по този начин намаляват филтрационния капацитет на тези органи. Съответно това води до натрупване на токсини и отпадни продукти на клетките на тялото ни, т.е. самоотравяне на организма, т.к Черният дроб е отговорен за обработката на токсичните вещества, които влизат в тялото ни, и отпадъчните продукти на тялото, а бъбреците са отговорни за отстраняването им. Източниците на тежки метали се делят на естествени (изветряне на скали и минерали, ерозионни процеси, вулканична дейност) и създадени от човека (добив и обработка на минерали, изгаряне на гориво, трафик, селскостопански дейности). Част от техногенните емисии, попадащи в природната среда под формата на фини аерозоли, се пренасят на значителни разстояния и причиняват глобално замърсяване. Другата част постъпва в безотточни водоеми, където се натрупват тежки метали и стават източник на вторично замърсяване, т.е. образуването на опасни замърсители по време на физични и химични процеси, протичащи директно в околната среда (например образуването на отровен газ фосген от нетоксични вещества).

Тежките метали се натрупват в почвата, особено в горните хумусни хоризонти, и бавно се отстраняват чрез излужване, консумация от растенията, ерозия и дефлация - издухване на почвите. Периодът на полуотстраняване или отстраняване на половината от първоначалната концентрация е дълъг: за цинка - от 70 до 510 години, за кадмия - от 13 до 110 години, за медта - от 310 до 1500 години и за оловото - от 740 до 5900 години. В хумусната част на почвата се извършва първичната трансформация на намиращите се в нея съединения.

Тежките метали имат висока способност за различни химични, физикохимични и биологични реакции. Много от тях имат променлива валентност и участват в редокс процеси. Тежките метали и техните съединения, подобно на други химични съединения, са способни да се движат и преразпределят в жизнената среда, т.е. мигрират. Миграцията на съединенията на тежките метали се осъществява до голяма степен под формата на органоминерален компонент. Някои от органичните съединения, с които се свързват металите, са представени от продукти на микробиологична активност. Живакът се характеризира със способността си да се натрупва в части от „хранителната верига“. Почвените микроорганизми могат да произведат популации, устойчиви на живак, които превръщат металния живак във вещества, които са токсични за висшите организми. Някои водорасли, гъби и бактерии могат да натрупват живак в клетките си.

Живакът, оловото, кадмият са включени в общия списък на най-важните замърсители на околната среда, съгласуван от страните членки на ООН.

2. Основни замърсители на околната среда

Живакът е много опасен елемент. Намира се във водата, почвата и въздуха в малки, неопасни количества. Но развитието на тежката промишленост често води до замърсяване и отравяне на околната среда. Живакът, натрупвайки се в тялото, го разрушава и това може да се предаде на следващите поколения. Ефектът на живака върху тялото протича незабелязано и безсимптомно. Замаяност, главоболие, объркване, безсъние, леко гадене, възпаление на венците - тези симптоми може да не привличат внимание. Но след известно време човек, отровен с живак, става нервен или сънлив, подложен на неоправдани страхове, изпитва нарушения на говора и намалява имунитета. В това състояние всяка инфекция, дори и лека, може да стане фатална. Всичко завършва със загуба на подвижност на ставите. Живачните съединения постепенно се натрупват в райони, съседни на големи тежки промишлени предприятия. От почвата, водата и въздуха живакът навлиза в мускулите, бъбреците, мозъка и нервите. Живакът е особено опасен за плода, тъй като натрупването му може да причини вродени аномалии. Хлябът, брашното и рибата могат да бъдат отровени от живак. Живачните пари или техните органични съединения са по-опасни от живака в естествената му форма. Рибите, плуващи във водите близо до Канада, САЩ и Балтийско море, съдържат големи количества живак. Хората, които консумират тази риба, също имат високи нива на живак в телата си. Но има вещество, което неутрализира живака. Това е селен. Например рибата тон има високо съдържание както на живак, така и на селен, така че рибата тон не умира сама и не причинява отравяне на хората. Приемането на малки дози живак от храната не е опасно, тъй като той се елиминира от тялото по естествен път. Но редовният прием дори на малки дози може да бъде токсичен.

2.2 Олово

Един от най-разпространените и опасни токсиканти е оловото. Намира се в малки количества в земната кора. В същото време световното производство на олово е повече от 3,5×106 тона годишно, а само 4,5×105 тона олово годишно навлиза в атмосферата в преработено и фино диспергирано състояние. Средното съдържание на олово в храната е 0,2 mg/kg. Активно натрупване на олово е отбелязано в растения и месо от селскостопански животни в близост до индустриални центрове и главни магистрали. Според K. Reilly възрастен човек получава 0,1 - 0,5 mg олово дневно с храната. Общото му съдържание в организма е 120 мг. В тялото на възрастен човек се абсорбира средно 10% от входящото олово, при деца - 30 - 40%. От кръвта оловото навлиза в меките тъкани и костите, където се отлага под формата на трифосфат. 90% от постъпилото олово се екскретира от тялото. Механизмът на токсичното действие на оловото се определя по следната схема:

Проникване на олово в нервните и мускулни клетки, образуване на оловен лактат чрез взаимодействие с млечна киселина, след това оловни фосфати, които създават клетъчна бариера за проникване на калциеви йони в нервните и мускулни клетки.

Основните цели на излагане на олово са кръвотворната, нервната, храносмилателната система и бъбреците. Отбелязано е отрицателното му въздействие върху половата функция на организма.

2.3 Камдий

Този „опасен“ елемент получава името си от гръцката дума, означаваща цинкова руда, тъй като кадмият е сребристо-бял мек метал, използван в топими и други сплави, за защитни покрития и в ядрената енергия. Това е страничен продукт, получен от преработката на цинкови руди. Големите количества кадмий са много опасни за здравето. Хората се отравят с кадмий, като консумират вода и зърнени храни и зеленчуци, растящи на земи, разположени в близост до петролни рафинерии и металургични заводи. Появяват се непоносими мускулни болки, неволни фрактури на костите (кадмият може да измие калция от тялото), деформация на скелета, дисфункция на белите дробове, бъбреците и други органи. Излишъкът от кадмий може да причини злокачествени тумори. Канцерогенният ефект на никотина в тютюневия дим обикновено се свързва с наличието на кадмий. С диетата възрастен получава Cd до 150 mcg/kg или повече на ден (92 - 94%). Подобно на много други тежки метали, кадмият има ясна тенденция да се натрупва в тялото - неговият полуживот е 10-35 години. До 50-годишна възраст общото му тегловно съдържание в човешкото тяло може да достигне 30-50 mg. Основното „склад“ на кадмий в организма са бъбреците (30-60% от общото количество) и черният дроб (20-25%). Останалият кадмий се намира в панкреаса, далака, тръбните кости и други органи и тъкани. Основно кадмият се намира в организма в свързано състояние - в комплекс с протеина металотионеин (това е естествената защита на организма; по последни данни алфа-2 глобулинът също свързва кадмия), като в тази форма е по-малко токсичен, въпреки че далеч не е безвреден. Дори „свързаният“ кадмий, натрупващ се с години, може да доведе до здравословни проблеми, по-специално до нарушена бъбречна функция и повишена вероятност от камъни в бъбреците. Освен това част от кадмия остава в по-токсична йонна форма. Кадмият е химически много близък до цинка и е способен да го замени в биохимични реакции, например, действайки като псевдоактиватор или, обратно, инхибитор на съдържащи цинк протеини и ензими (и има повече от двеста от тях в човешкото тяло).

3. Метали в храните

Някои метали са необходими за нормалното протичане на физиологичните процеси в човешкото тяло. Но при повишени концентрации те са токсични. Металните съединения, влизащи в тялото, взаимодействат с редица ензими, потискайки тяхната активност.

Тежките метали проявяват широко разпространени токсични ефекти. Това излагане може да бъде широко разпространено (олово) или по-ограничено (кадмий). За разлика от органичните замърсители, металите не се разграждат в тялото, а са способни само на преразпределение. Живите организми имат механизми за неутрализиране на тежките метали.

Хранителното замърсяване възниква, когато културите се отглеждат в полета в близост до промишлени предприятия или са замърсени с битови отпадъци. Медта и цинкът са концентрирани главно в корените, кадмият в листата.

Hg (живак): живачните съединения се използват като фунгициди (например за третиране на семена), използвани при производството на хартиена маса и служат като катализатор при синтеза на пластмаси. Живакът се използва в електрическата и електрохимическата промишленост. Източници на живак включват живачни батерии, багрила и флуоресцентни лампи. Заедно с промишлените отпадъци живакът в метална или свързана форма навлиза в промишлените отпадъчни води и въздуха. Във водните системи живакът може да се преобразува от микроорганизми от относително ниско токсични неорганични съединения в силно токсични органични (метилживак (CH3)Hg). Замърсени са предимно рибите.

Метилживакът може да стимулира промени в нормалното развитие на мозъка при деца и в по-високи дози да причини неврологични промени при възрастни. При хронично отравяне се развива микромеркуриализъм - заболяване, което се изразява в бърза умора, повишена възбудимост с последващо отслабване на паметта, неувереност в себе си, раздразнителност, главоболие и треперене на крайниците.

Насоките на Codex CAC/GL 7 определят ниво от 0,5 mg/kg за всеки вид риба, търгуван в международен план (с изключение на хищни риби), и 1 mg/kg за хищни риби (акула, риба меч, риба тон).

водя .

Основният източник на олово, постъпващо в тялото, е растителната храна.

Веднъж попаднало в клетките, оловото (както много други тежки метали) деактивира ензимите. Реакцията протича при сулфхидрилните групи на протеиновите компоненти на ензимите с образуването на --S--Pb--S--.

Оловото забавя когнитивното и интелектуалното развитие при децата, повишава кръвното налягане и причинява сърдечно-съдови заболявания при възрастните. Промените в нервната система се изразяват в главоболие, световъртеж, повишена умора, раздразнителност, нарушения на съня, нарушение на паметта, мускулна хипотония и изпотяване. Оловото може да замести калция в костите, превръщайки се в постоянен източник на отравяне. Органичните оловни съединения са още по-токсични.

През последното десетилетие нивата на олово в храните са спаднали значително поради намаляването на емисиите от автомобилите. Пектинът, съдържащ се в портокаловите кори, се оказа високоефективен свързващ елемент за оловото, което навлиза в тялото. Cd (кадмий): Кадмият е по-активен от оловото и е класифициран от СЗО като едно от най-опасните вещества за човешкото здраве. Все повече се използва в галванопластиката, производството на полимери, пигменти, сребърно-кадмиеви батерии и батерии. В областите, участващи в човешката икономическа дейност, кадмият се натрупва в различни организми и може да се увеличи с възрастта до стойности, критични за живота. Отличителните свойства на кадмия са високата летливост и способността лесно да прониква в растенията и живите организми поради образуването на ковалентни връзки с органични протеинови молекули. Тютюневото растение натрупва в най-голяма степен кадмий от почвата.

Кадмият е близък по химични свойства до цинка и може да замести цинка в редица биохимични процеси в организма, нарушавайки ги (например действайки като псевдоактиватор на протеини). Доза от 30-40 mg може да бъде смъртоносна за хората. Особеност на кадмия е дългото време на задържане: за 1 ден около 0,1% от приетата доза се отстранява от тялото.

Симптоми на отравяне с кадмий: белтък в урината, увреждане на централната нервна система, остра болка в костите, генитална дисфункция. Кадмият влияе върху кръвното налягане и може да причини образуването на камъни в бъбреците (натрупването в бъбреците е особено интензивно). За пушачи или заети в производството, използващо кадмий, се добавя емфизем.

Възможно е да е човешки канцероген. Съдържанието на кадмий трябва да се намали преди всичко в диетичните продукти. Максималните нива трябва да бъдат определени толкова ниски, колкото е разумно постижимо.

Пределно допустими концентрации на тежки метали и арсен в хранителни суровини и хранителни продукти.

4. Усвояване на тежки метали от растенията

Понастоящем малко се знае за механизмите на натрупване на тежки метали от растенията, тъй като досега основното внимание се обръщаше на усвояването на азотни съединения, фосфор и други хранителни вещества от почвата. В допълнение, сравнението на полеви и моделни проучвания показа, че замърсяването на почвата и околната среда (намокряне на листни остриета със соли на тежки метали) при полеви условия има по-малко значителна промяна в растежа и развитието на растенията, отколкото при експерименти с лабораторни модели. В някои експерименти високото съдържание на метал в почвата стимулира растежа и развитието на растенията. Това се дължи на факта, че по-ниската влажност на почвата в полето намалява мобилността на металите и това не позволява техният токсичен ефект да се прояви напълно. От друга страна, това може да се дължи на намаляване на токсичността на почвата, причинена от активността на почвените микроорганизми в резултат на намаляване на техния брой поради замърсяване на почвата с метали. В допълнение, това явление може да се обясни с непрякото влияние на тежките метали, например чрез ефекта им върху някои биохимични процеси в почвата, в резултат на което е възможно да се подобри хранителният режим на растенията. По този начин ефектът на металите върху растителния организъм зависи от естеството на елемента, съдържанието му в околната среда, естеството на почвата, формата на химичното съединение и периода от момента на замърсяване. Формирането на химичния състав на растителния организъм се определя от биохимичните характеристики на различните видове организми, тяхната възраст и биохимичните модели на комуникация между елементите в тялото. Съдържанието на едни и същи химични елементи в различните части на растенията може да варира в широки граници. Растенията лошо абсорбират много тежки метали - например олово - дори и с високото им съдържание в почвата поради факта, че те са под формата на слабо разтворими съединения. Следователно концентрацията на олово в растенията обикновено не надвишава 50 mg/kg и дори индийската горчица, която е генетично предразположена да абсорбира тежки метали, натрупва олово в концентрация само 200 mg/kg, дори ако расте в почвата силно замърсени с този елемент. Установено е, че навлизането на тежки метали в растенията се стимулира от определени вещества (например етилендиаминтетраоцетна киселина), които образуват стабилни, но разтворими комплексни съединения с металите в почвения разтвор. Така, веднага щом подобно вещество беше въведено в почва, съдържаща олово в концентрация от 1200 mg/kg, концентрацията на тежкия метал в издънките на индийската горчица се увеличи до 1600 mg/kg. Успешните експерименти с етилендиаминтетраоцетна киселина предполагат, че растенията абсорбират слабо разтворими съединения на тежки метали в резултат на това, че корените им отделят някои естествени комплексообразуващи вещества в почвата. Например, известно е, че когато на растенията липсва желязо, техните корени освобождават в почвата т. нар. фитосидерофори, които преобразуват желязосъдържащите минерали, съдържащи се в почвата, в разтворимо състояние. Въпреки това беше забелязано, че фитосидерофорите също допринасят за натрупването на мед, цинк и манган в растенията. Най-добре проучените фитосидерофори на ечемика и царевицата са мугеиновата и деоксимугеиновата киселини, както и авеновата киселина, секретирана от овеса; Ролята на фитосидерофори могат да играят и някои протеини, които имат способността да свързват тежки метали и да ги правят по-достъпни за растенията. Наличието на тежки метали, свързани с почвените частици за растенията, също се увеличава от редуктазните ензими, разположени в мембраните на кореновите клетки. По този начин е установено, че в грах с липса на желязо или мед, в присъствието на такива ензими, способността за редуциране на йони на тези елементи се увеличава. Корените на някои растения (например фасул и други двусемеделни) могат при липса на желязо да повишат киселинността на почвата, в резултат на което нейните съединения стават разтворими (доказано е, че потокът от тежки метали от почвата в растенията се увеличава успоредно с увеличаването на киселинността на почвата; това се случва, защото техните съединения се разтварят по-добре в кисела среда). Кореновата микрофлора също може да играе значителна роля за повишаване на бионаличността на тежките метали. Почвените микроорганизми могат да превърнат неразтворимите форми на соли на тежки метали в разтворими. Още по-малко се знае за механизма на пренос на тежки метали от корените към надземните части на растенията. Проведени са експерименти, които показват, че в корените съединенията на тежките метали се неутрализират частично и се превръщат в по-подвижна химична форма, след което се натрупват в младите филизи. Изследователите са установили, че важна роля в тези трансформации принадлежи на редица мембранни протеини, отговорни за характерните особености на транспорта на метални йони в цитоплазмата и клетъчните органели. Възможно е обикновено слабо разтворими соли на тежки метали да преминават през съдовата система под формата на някои сложни съединения - например с органични киселини като лимонена киселина.

С увеличаване на съдържанието на метали в почвата, нейната обща биологична активност намалява и това драматично засяга растежа и развитието на растенията, а различните растения реагират различно на излишните метали. Проучванията показват, че металите се разпределят неравномерно в растителните органи. Но в една и съща част на растението концентрацията на химични елементи варира значително в зависимост от фазата на неговото развитие и възрастта. Металите се натрупват в най-голяма степен в листата. Това се дължи на много причини, една от които е локалното натрупване на метали в резултат на прехода им към заседнала форма. Например, в случай на интоксикация с мед, цветът на някои листа от изследваните растения се промени в червено и кафеникаво-кафяво, което показва разрушаването на хлорофила.

Някои видове растения и животни се характеризират с определени диапазони на концентрация на химични елементи, включително тежки метали. Средното съдържание на един и същи елемент в различни растителни видове, растящи при едни и същи условия, често варира 2-5 пъти. При условия на необичайно високи концентрации на определен елемент в местообитанието на организмите, разликата в съдържанието на този елемент в различните видове растения се увеличава. Рязкото увеличаване на съдържанието на един или повече елементи в околната среда ги отвежда в категорията на токсикантите. Токсичността на тежките метали се свързва с техните физикохимични свойства, със способността да образуват силни съединения с редица функционални групи на повърхността и вътре в клетките.

Отговор на растенията към повишени концентрации на тежки метали.

	Концентрация в почвата, mg/kg	Отговор на растенията към повишени концентрации на тежки метали
		Инхибиране на дишането и потискане на процеса на фотосинтеза, понякога повишаване на съдържанието на кадмий и намаляване на доставката на цинк, калций, фосфор, сяра, намаляване на добива и влошаване на качеството на растителните продукти. Външни симптоми - поява на тъмнозелени листа, извиване на стари листа, закърнела зеленина
		Нарушаване на активността на ензимите, процесите на транспирация и фиксиране на CO 2, инхибиране на фотосинтезата, инхибиране на биологичната редукция на NO 2 до NO, затруднения в доставката и метаболизма на редица хранителни вещества в растенията. Външни симптоми - забавяне на растежа, увреждане на кореновата система, хлороза на листата.
		Хлороза на младите листа
		Влошаване на растежа и развитието на растенията, увяхване на надземните части, увреждане на кореновата система, хлороза на младите листа, рязко намаляване на съдържанието на най-важните макро- и микроелементи в растенията (K, P, Fe, Mn, Cu, Б и т.н.).
		Потискане на процесите на фотосинтеза и транспирация, поява на признаци на хлороза

5. Отрицателни ефекти на тежките метали върху човешкия организъм

Токсичността е мярка за несъвместимостта на вредното вещество с живота. Степента на токсичния ефект зависи от биологичните характеристики на пола, възрастта и индивидуалната чувствителност на организма; структура и физикохимични свойства на отровата; количеството вещество, което влиза в тялото; фактори на околната среда (температура, атмосферно налягане).

Концепцията за екологична патология. Увеличеното натоварване на тялото, причинено от широко разпространеното производство на вредни за хората химически продукти, които влизат в околната среда, промени имунобиологичната реактивност на жителите на града, включително децата. Това води до нарушения на основните регулаторни системи на организма, допринасящи за масово нарастване на заболеваемостта, генетични нарушения и други промени, обединени от понятието екологична патология.

В условия на екологичен дистрес имунната, ендокринната и централната нервна система реагират преди другите системи, причинявайки широк спектър от функционални нарушения. Тогава се появяват метаболитни нарушения и се задействат механизми за формиране на екозависим патологичен процес.

Сред ксенобиотиците важно място заемат тежките метали и техните соли, които се отделят в околната среда в големи количества. Те включват известни токсични микроелементи (олово, кадмий, хром, живак, алуминий и др.) и основни микроелементи (желязо, цинк, мед, манган и др.), които също имат свой собствен токсичен диапазон.

Основният път на навлизане на тежки метали в тялото е стомашно-чревният тракт, който е най-уязвим към въздействието на създадените от човека екотоксиканти.

Спектърът от ефекти на околната среда на молекулярно, тъканно, клетъчно и системно ниво до голяма степен зависи от концентрацията и продължителността на експозиция на токсичното вещество, комбинацията му с други фактори, предишното здравословно състояние на човека и неговата имунологична реактивност. Генетично обусловената чувствителност към влиянието на определени ксенобиотици е от голямо значение. Въпреки разнообразието от вредни вещества, съществуват общи механизми на тяхното въздействие върху тялото, както при възрастни, така и при деца.

Отравянето със съединения на тежки метали е известно от древността. Споменаването на отравяне с „живо сребро“ (сублимат) се среща през 4 век. В средата на века сублиматът и арсенът са най-често срещаните неорганични отрови, които се използват за престъпни цели в политическата борба и в ежедневието. Отравянията със съединения на тежките метали са били нещо обичайно у нас: през 1924-1925г. Съобщени са 963 смъртни случая от отравяне със сублимат. Отравянето с мед е разпространено в градинарските и лозарските райони, където медният сулфат се използва за борба с вредителите. Отравянето с живак е най-разпространеното през последните години. Чести са случаите на масово отравяне, например с гранозан след консумация на слънчогледови семки, третирани с този продукт. Тежките метали и техните съединения могат да навлязат в човешкото тяло през белите дробове, лигавиците, кожата и стомашно-чревния тракт. Механизмите и скоростта на тяхното проникване през различни биологични бариери и среди зависят от физикохимичните свойства на тези вещества, химичния състав и състоянието на вътрешната среда на организма. В резултат на взаимно преобразуване между металите или техните съединения, влизащи в тялото, и химикалите на различни тъкани и органи, могат да се образуват нови метални съединения, които имат различни свойства и се държат различно в тялото. Освен това в различните органи, поради особеностите на метаболизма, състава и условията на околната среда, пътищата на трансформация на изходните метални съединения могат да бъдат различни. Някои метали могат избирателно да се натрупват в определени органи и да останат там за дълго време. В резултат на това натрупването на метал в даден орган може да бъде първично или вторично.

Използвайки примера на отделните метали, ще разгледаме начините на тяхното навлизане в тялото през стомашно-чревния тракт (GIT) с храна (животински и растителен произход), както и техния токсичен ефект.

Два d-елемента, кобалт и никел, се използват широко в съвременните индустриални технологии. Когато съдържанието им в околната среда е високо, тези елементи могат да навлязат в човешкия организъм в повишени количества, причинявайки отравяне със сериозни последици.

Кобалтът е биоелемент, който участва активно в редица биохимични процеси. Въпреки това, прекомерният му прием предизвиква токсичен ефект с различни увреждания в системите за окислителни трансформации. Този ефект се дължи на способността на кобалта да взаимодейства с атомите на кислорода, азота, сярата, в конкурентни отношения с желязото и цинка, които са част от активните центрове на много ензими. Co(III) съединенията имат силни окислителни комплексообразуващи свойства.

По отношение на скоростта на сорбция на чист кобалт, неговите оксиди и соли в стомашно-чревния тракт информацията е противоречива. Някои изследвания отбелязват слаба абсорбция (11...30%) дори на силно разтворими кобалтови соли, докато други показват висока абсорбция на кобалтови соли в тънките черва (до 97%) поради добрата им разтворимост в неутрална и алкална среда . Нивото на сорбция също се влияе от размера на дозата, приета перорално: при малки дози сорбцията е по-голяма, отколкото при големи.

Ni(II) преобладава в биологичните среди, образувайки различни комплекси с химичните компоненти на последните. Металният никел и неговите оксиди се абсорбират от стомашно-чревния тракт по-бавно от неговите разтворими соли. Доставеният с вода никел се усвоява по-лесно от никела, включен под формата на комплекси в храната. Като цяло количеството никел, абсорбиран от стомашно-чревния тракт, е 3...10%. Същите протеини, които свързват желязото и кобалта, участват в неговия транспорт.

Цинкът, също d елемент и притежаващ степен на окисление +2, е силен редуциращ агент. Цинковите соли са силно разтворими във вода. Когато пристигнат, има забавяне за известно време, последвано от постепенно навлизане в кръвта и разпространение в тялото. Цинкът може да причини "цинкова" (леярска) треска. Абсорбцията на цинк от стомашно-чревния тракт достига 50% от приетата доза. Нивото на усвояване се влияе от количеството цинк в храната и нейния химичен състав. Намаленото ниво на цинк в храната повишава усвояването на този метал до 80% от приетата доза. Увеличаването на абсорбцията на цинк от стомашно-чревния тракт се улеснява от протеинова диета, пептиди и някои аминокиселини, които вероятно образуват хелатни комплекси с метала, както и етилендиаминтетраацетат. Високите нива на фосфор и мед в храната намаляват усвояването на цинка. Цинкът се абсорбира най-активно в дванадесетопръстника и горната част на тънките черва.

Живакът (d-елемент) е единственият метал, който се намира под формата на течност при нормални условия и интензивно отделя пари. От неорганичните живачни съединения най-опасни са металният живак, който отделя пари и силно разтворимите Hg(II) соли, които образуват живачни йони, чието действие определя токсичността. Съединенията на двувалентния живак са по-токсични от едновалентния живак. Изразената токсичност на живака и неговите съединения, липсата на данни за забележими положителни физиологични и биохимични ефекти на този микроелемент принудиха изследователите да го класифицират не само като биологично ненужен, но и опасен дори в минимални количества поради широкото му разпространение в природата. През последните десетилетия обаче има все повече доказателства и мнения за жизненоважната роля на живака. Трябва да се отбележи, че живакът е един от най-токсичните метали, той постоянно присъства в естествената среда (почва, вода, растения) и може да навлезе в човешкото тяло в излишък чрез стомашно-чревния тракт заедно с храната и водата. Неорганичните живачни съединения се абсорбират слабо от стомашно-чревния тракт, докато органичните съединения, като метилживак, се абсорбират почти напълно.

Оловото, което, подобно на калая, принадлежи към p-елементите и е един от най-разпространените метални замърсители на околната среда и преди всичко на въздуха в съвременната епоха, за съжаление, в значителни количества може да навлезе в човешкото тяло чрез вдишване. Оловото под формата на неразтворими съединения (сулфиди, сулфати, хромати) се абсорбира слабо от стомашно-чревния тракт. Разтворимите соли (нитрати, ацетати) се абсорбират в малко по-големи количества (до 10%). При недостиг на калций и желязо в диетата се увеличава усвояването на олово.

От горните данни за разпространението, натрупването и трансформацията на редица тежки метали става ясно, че тези процеси имат много особености. Въпреки разликите в естественото биологично значение на различните метали, всички те, когато се въвеждат в тялото в излишък, причиняват токсични ефекти, свързани с нарушаване на нормалния ход на биохимичните процеси и физиологичните функции.

Специално трябва да се отбележи, че селективното натрупване и продължителността на задържане на метали в тъкан или орган до голяма степен определя увреждането на даден орган. Например, ендемичните заболявания на щитовидната жлеза в определени биогеохимични провинции са свързани с прекомерно снабдяване с определени метали и тяхното високо съдържание в самата жлеза. Такива метали включват кобалт, манган, хром и цинк. Добре известни са и уврежданията на централната нервна система, дължащи се на отравяне с живак, манган, олово и талий. Отстраняването на металите от тялото се извършва главно през стомашно-чревния тракт и бъбреците. Моля, обърнете внимание, че малки количества метали могат да се отделят в кърмата, потта и косата. Скоростта на отделяне и количеството освободен метал за определен период от време зависи от пътя на постъпване, дозата, свойствата на всяко конкретно метално съединение, силата на връзката на последното с биолигандите и продължителността на въздействието му върху организма. Например различни съединения на хрома се екскретират от тялото чрез червата, бъбреците и кърмата. По този начин съединенията Cr(VI) надвишават скоростта на освобождаване на Cr(III). По-добре разтворимият натриев хромат се екскретира предимно през бъбреците, а слабо разтворимият хромов хлорид се екскретира през чревния и бъбречния път. Други метали, които се екскретират по два основни начина (през стомашно-чревния тракт и бъбреците) включват никел, живак и др. Неразтворимите никелови съединения, дори и с различни пътища на навлизане, се екскретират в по-големи количества през червата. По този начин отстраняването на излишните количества различни метали от човешкото тяло е сложен биокинетичен процес. Това до голяма степен зависи от пътищата на трансформация на металите в органите и тъканите и скоростта на елиминиране от тях.

Вредните вещества могат да имат специфичен ефект върху тялото, който се проявява не по време на периода на експозиция или веднага след края му, а през периоди от живота, разделени от химическата експозиция с много години и дори десетилетия. Проявата на тези ефекти е възможна в следващите поколения. Терминът „дългосрочен ефект“ трябва да се разбира като развитие на патологични процеси и състояния при лица, които са имали контакт с химическо замърсяване на околната среда в дългосрочен план от живота си, както и през живота на тяхното потомство. Той включва гонадотропни, ембриотоксични, канцерогенни, мутагенни ефекти.

Според опасността за човешкото здраве тежките метали се разделят на следните класове:

Клас 1 (най-опасният): Cd, Hg, Se, Pb, Zn

Клас 2: Co, Ni, Cu, Mo, Sb, Cr

Клас 3: Ba, V, W, Mn, Sr

Токсичност на тежки метали в човешкото тяло.

Таблицата показва зависимостта на човешкото здраве от нивото на замърсяване с тежки метали:

6. Провеждане на експеримента

За да проведем експеримента, взехме три проби: елда, нишесте и ръжен хляб. 5 грама проби се смилат на брашно, поставят се в тигел и внимателно се овъгляват на електрическа печка и се калцинират в муфелна пещ при температура 500-550? Когато работите с проби, не позволявайте да се запали или пръска. За да ускорите опепеляването, можете да добавите няколко капки водороден прекис към тигела след охлаждане, който след това трябва да се отстрани в сушилен шкаф при температура 90-100 ° С и сухият остатък отново се калцинира в муфелна пещ, докато пробата е напълно опепелена.

Получената пепел трябва да е рохкава, бяла или сива, без овъглени частици. След това пробите се поставят върху спектър и се изчислява съдържанието на тежки метали и примеси. При получаване на резултатите от изследванията е установено, че съдържанието на тежки метали в пробите отговаря на нормите. Резултатите са представени в таблицата.

Заключение

Неконтролираното замърсяване на околната среда с тежки метали заплашва човешкото здраве. Поглъщането на токсични вещества води до необратими промени във вътрешните органи. В резултат на това се развиват нелечими заболявания: нарушения на стомашно-чревния тракт, черния дроб, бъбречни и чернодробни колики, парализа. Смъртните случаи са чести.

В тази връзка е необходимо да се сведе до минимум нивото на тежки метали, постъпващи в човешкото тяло. По-специално чрез получаване на растителни продукти (храни за хора и селскостопански животни, които от своя страна също са източник на храна за хората), свободни от замърсяване с HM. Ето защо е необходимо да се извърши химичен анализ на почвите за съдържанието на всеки от най-опасните метали. За съжаление, такива изследвания не се провеждат в Руската федерация и следователно е невъзможно да се прецени безопасността на растителните продукти. За да се елиминира този проблем, трябва да се въведат редица мерки, като провеждане на агрохимическо изследване на земята, съставяне на картограми на съдържанието на тежки метали и избор на култури, които консумират минимално ТМ. Въвеждането на тези мерки ще улесни мониторинга на тежките метали в хранителните продукти и значително ще намали тяхното съдържание.

Библиография

1. Посипанов Г.С., Долгодворов В.Е., Коренев Г.Е. и др. Растениевъдство. М.: "Колос", 1997 г.

2. Лушников Е.К. Клинична токсикология. М: Медицина, 1990.

3. Душенков В., Фоскин Н. Фиторемедиация: зелена революция. Доклад, Университет Рутгерс, Ню Джърси, САЩ, 1999 г.

4. http://eat-info.ru/references/pollutants/tyazhelye-metally/.

5. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D2%FF%E6%B8%EB%FB%E5_%EC%E5%F2%E0%EB%EB%FB.

6. http://dic.academic.ru/dic.nsf/ecolog/1053/%D0%A2%D0%AF%D0%96%D0%95%D0%9B%D0%AB%D0%95.

Публикувано на Allbest.ru

...

Подобни документи

Тежките метали и тяхното вредно въздействие върху човешкия организъм. Характеристики на майската шипка. Анализ на шипки за съдържание на тежки метали. Метод за определяне на тежки метали в съвместното им присъствие, навлизането им в растенията от почвата.

курсова работа, добавена на 02.06.2014 г


Основните източници на тежки метали са тяхната висока биологична активност и опасност за организма. Токсичност на тежките метали, способността да предизвикват нарушения във физиологичните функции на организма. Използването на цинкови и медни препарати в медицината.

презентация, добавена на 10.11.2014 г


Най-честите обстоятелства на отравяне. Условия на токсично действие на веществата. Ефектът на отровите върху тялото. Отравяне с киселини и основи, въглеродни оксиди, съединения на тежки метали, органометални съединения.

резюме, добавено на 13.09.2013 г


Кратко описание на основните степени на изгаряния. Разлики между III a и III b. Симптоми на изгаряне. Съдържание за първа помощ. Термични и химически изгаряния на очите. Действие на основи, киселини и соли на тежки метали. Основни характеристики на изгаряния при деца.

презентация, добавена на 25.04.2016 г


Модели на навлизане на екотоксиканти в хранителни продукти. Чужди вещества от външната среда. Натрупване на екотоксиканти от живи организми. Методи за намаляване концентрацията на тежки метали. Технологични методи за намаляване на радионуклидите в хранителни продукти.

резюме, добавено на 11/03/2008


Елементарна композиция на човека. Биологична роля на металите в биохимичните процеси. Навлизането на метали в човешкото тяло. Откриване на метали във воден разтвор. Разграждане на водороден пероксид от кръвна каталаза. Ролята на калциевите йони в кръвосъсирването.

курсова работа, добавена на 26.02.2012 г


Пушачите като специална човешка популация. Полицикличните ароматни въглеводороди са най-опасните канцерогени. Съдържание на бензопирен в хранителни продукти. Потенциране на канцерогенния ефект от тютюнопушенето. Постъпване на олово в организма чрез храната.

резюме, добавено на 22.02.2010 г


Класификация на изгаряния по дълбочина и вид увреждане. Химически изгаряния. Киселини и соли на тежки метали. Болест от изгаряне. Правило на деветките, стотиците, индекс на Франк. Сестрински грижи в отделението по изгаряния. Ролята на медицинската сестра при лечението на пациенти с изгаряния.

курсова работа, добавена на 04.04.2016 г


Физиотерапията като неразделна част от лечението и рехабилитацията след тежки травми. Механизми на въздействие върху човешкото тяло на методите на светлинна терапия, механотерапия, физикална фармакотерапия, хидротерапия, термично лечение. Различни методи за електротерапия.

презентация, добавена на 22.12.2014 г


Смеси за опушване и миксове. Малко за ентеогените. Ефектът, който настъпва след пушене. Психологическа и физиологична зависимост (синдром на отнемане, както при употреба на твърди наркотици). Лечение и последствия от пушенето на подправки и други смеси.