Лабораторне заняття №15

 

Тема: Заходи по зниженню вмісту радіонуклідів у продуктах харчування

Мета:  Ознайомитись з основними методами зниження вмісту радіонуклідів у продуктах харчування

 

Завдання 1.  Навчитись методам зниження концентрації радіонуклідів у продуктах харчування під час їх технологічної  переробки

Завдання 2. Індивідуальні завдання

    

 

Матеріали:   методичні рекомендації, НРБУ-2006.

 

На допомогу студенту

Концентрація радіонуклідів у харчових продуктах під час технологічної обробки може істотно (в десятки разів) відрізнятись від їх вмісту в початкових продуктах.

На основі даних аналізу технологій переробки продукції за ступенем зміни вмісту радіоцезію вони розділяються на групи:

·           технології переробки, які знижують вміст цезію (виробництво освітлених соків – в 3 рази, варення – в 2 рази, компотів і джемів – в 1,7 разів, сухого картопляного пюре – в 2 рази);

·           технології переробки, які збільшують вміст цезію ( виробництво сушених плодів і ягід – в 3-7 разів);

·           технології переробки, які не змінюють  вміст цезію ( виробництво квашеної капусти).

Для зниження вмісту радіоактивних речовин у продуктах тваринництва худобу за три місяці до забою переводять на стійлове утримання, використовуючи при цьому екологічно чисті корми. Знизити вміст радіонуклідів в молоці можна його переробкою.

 

Зменшити концентрацію радіонуклідів в продуктах тваринництва можна такими шляхами:

1.Застосування комплексу відповідних заходів при використанні радіоактивно забруднених луків і пасовищ.

2.Зміна режиму годівлі і складу раціону тварин з добавкою радіопротекторів.

3.Технологічна переробка продукції тваринництва.

4.Перепрофілювання (зміна спеціалізації) галузей тваринництва.

  Основною критичною ланкою переходу радіоцезію в організм корів  і далі в молоко є природні пасовища, а також травостій лісових масивів.

  Важливим фактором, від якого залежить перехід радіоцезію в рослини і далі по біологічній ланці в молоко, є тип грунту, на якому сформовані луко - пасовищні угіддя. Найбільш слабка фіксація радіоцезію твердою фазою грунту спостерігається на органічних торфових грунтах, у зв’язку з чим відмічається  більш високий перехід радіоцезію в рослини (в 5-100 і більше разів вищий, ніж на мінеральних грунтах). Тому необхідно виключати використання пасовищ, сформованих на торфових грунтах з щільністю забруднення цезієм-137 вище 0,5 Кі/км², або на дерново-підзолистих  піщаних – з щільністю забруднення 2 Кі/км².

  Зміна режиму годівлі і складу раціону тварин з метою зменшення вмісту  радіонуклідів у тваринницькій  продукції  передбачає:

1.Виключення з раціону годівлі тих кормів, що містять значну кількість радіонуклідів, тобто переведення тварин на "чисті корми".

2.Збагачення раціону добавками, які використовуються у практиці годівлі. В першу чергу це стосується калію та кальцію.

3.Збагачення раціону спеціальними інгредієнтами, введення яких змінює інтенсивність метаболічних реакцій, що сприяють прискоренню виведення радіонуклідів із організму тварин.

  Вміст радіоактивних речовин в кормах не повинен перевищувати встановлені норми (для ВРХ вміст цезію в сіні не вище 1190 Бк/кг, в зеленій масі трав не вище 300 Бк/кг.

  Вирощування свиней, овець, ВРХ  допускається без обмежень, проте перед забоєм (за 1,5-2 місяці) тварини переводяться з пасовищного на стійло - вигульне утримання (ізольоване від пасовищ) і годівлю придбаними "чистими" кормами.

Додавання в раціон тварин в суміші з комбікормом 0,5 кг хумаліту та цеоліту (активні речовини) дозволяє знизити перехід радіоцезію з раціону в молоко в 1,5 раза. Зменшення забруднення радіоцезієм тваринницької продукції (молока в 2-3 рази, м’яса – в 1,5 рази) можливе при введенні в шлунок тварин болюсів, які мають в своєму складі фероцин.

Уведення кальцію до раціону кормів знижує вміст радіонуклідів у молоці у 8-12 разів. Включення до раціону кормів, які багаті на калій (кукурудзяний силос, картопля, буряки, злакові трави) сприяє зменшенню нагромадження радіонуклідів  

  Заключна стадія відгодівлі обмежує кількість тварин у господарстві, від яких може бути одержане м’ясо з вмістом цезію-137, що відповідає санітарно-гігієнічним нормам 2006 року (200 Бк/кг), стронцію-90 (20 Бк/кг).

  На заключну стадію відгодівлі ставляться тварини, в яких вміст цезію-137 в м’язовій тканині не перевищує 1000-1480 Бк/кг. Визначають його за "методикою прижиттєвого визначення концентрації радіонуклідів у м’ясі".

Для практики ведення вівчарства     істотними проблемами є ступінь забруднення вовни і можливості уникнення цього. Немита вовна перевищує забруднення м’яса у 8-9 разів, але при обробці звичайними миючими засобами (2 столові ложки на 10 л гарячої води) забруднення знижується в 20 разів

Птахівництво. Для зменшення забрудненого м’яса курей та яєць у літній час птицю необхідно утримувати на закритих майданчиках, а до раціону включати «чисту» зелень. Кількість радіоцезію у добовому раціоні птиці не повинна перевищувати 130 Бк. Утримання м’ясної птиці не обмежується умовами, але за 1-1,5 місяця до забою її переводять на привозні корми. Таке м’ясо вживають без обмежень. Пух і пір’я слід промивати у розчинах пральних порошків  і використовувати без обмежень.

Звірівництво (розведення кроликів, норок, нутрій, песців, лисиць).  Звірівництво ведеться без обмежень. Для одержання “чистого” хутра рівень цезію – 137 у раціоні звірів не повинен перевищувати норми: для норки – 185 Бк, лисиці – 3700 Бк, песця – 4070 Бк, соболя – 222 Бк. Якщо корми містять більшу кількість радіонуклідів, то за місяць до забою їх також необхідно перевести на “чисті” корми.

Бджільництво. Бджільництво може успішно розвиватися  у забруднених районах із щільністю навіть до 15 Кі/км². Серед продукції тваринництва найменше накопичує радіонукліди мед та віск. Найбільшого забруднення зазнають прополіс, пасічна мерва, старі соти. З метою отримання “чистої” продукції спеціалісти рекомендують притримуватись таких загальних правил ведення бджільництва:

·             використовувати лише травнево-червневий медозбір, а липнево-серпневий залишати бджолам на зиму;

·             пасічні пункти розміщати на відстані 2-3 км від лісових масивів;

·             в липні – серпні проводити перехід у відносно чистіші місця;

·             як медоноси використовувати ті рослини, в яких низький коефіцієнт переходу (складноцвітні).

Забруднений радіонуклідами прополіс найкраще очищується етиловим спиртом, тому що радіоцезій залишається в нерозчиненому осаді. Чим прозоріший розчин – тим менше радіонуклідів він містить.

Переробка молока

Основна частина радіонуклідів зв’язана з білками і знаходиться в плазмі в розчиненому стані  (за винятком йоду). Тому концентрація ⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs в молочних продуктах тим нижча, чим більший вміст в них молочного жиру. Звичайна переробка молока в молочно - кислі продукти (вершки, сметану, сир, масло) знижує концентрацію в них радіонуклідів.

Після сепарування 85-90 % радіонуклідів з цільного молока залишається у відстійниках, 8-16 – у вершках. Двох-трьох разове промивання вершків теплою водою та обезжиреним молоком зменшує вміст у них стронцію-90 більше ніж у 50 разів. При переробці сметани і вершків на масло основна кількість радіоактивних речовин переходить у маслянку і промивну воду.

Ефективним методом “ дезактивації “ продуктів є перетоплення вершкового масла, при якому вдається практично повністю знищити білково-ліпідні оболонки.

Переробка молока на сири, сухе і згущене молоко також суттєво зменшує вміст радіонуклідів. Особливо це стосується ¹³¹I, тому що такі продукти можна зберігати 3 і більше місяців. За цей час весь радіоактивний йод розпадається ( 8 – 12 днів період напіврозпаду).

До 90 % ⁹⁰Sr можна видалити із сиворотки осаджуванням  трикальційфосфатом після підлуження гідроокисом натрію. Глибоке видалення ¹³⁷Cs може бути досягнуте електродіалізом молока через іонообмінні мембрани, використовуючи іонообмінні смоли та солі, які його активно зв’язують.

Молоко, яке має радіоактивне забруднення вище ТДР, слід переробляти на молочні продукти, які можна використовувати для харчових або кормових цілей залежно від забруднення (табл.1).

 

Таблиця  1

Перехід радіонуклідів із забрудненого молока у процесі їх переробки в молочні продукти

(в % від вмісту в незбираному молоці)

Найменування продукту	Цезій-137	Зниження вмісту від вихідної (разів)	Стронцій-90	Зниження вмісту від вихідної (разів)
Молоко незбиране	100,0	-	100,0	-
Молоко знежирене	85,0	1,2	92,0	1,1
Вершки та сметана	15,0	6,6	8,0	12,5
Масло	2,5	40	1,5	66,6
Молочний жир (топлене молоко)	<0,1	1000	<0,1	1000
Сколотини (сироватка)	13,5	7,4	6,5	15,4
Сир знежирений	10,0	10	12,0	8,3
Казеїн кислотного осадження	1,6	62,5	6,3	15,9

 

У домашніх умовах необхідно готувати вершки із збираного молока, а з останнього – знежирений кисло - молочний сир та сироватку.

 

Переробка м’яса

М’ясо є не тільки одним із найважливіших продуктів харчування, але і значно впливає на надходження ¹³⁷Cs в організм людини. При однаковій щільності забруднення території стронцієм і цезієм концентрація останнього в м’ясі в 20-30 разів вища. При цьому концентрація в кістках радіостронцію в середньому в 100 разів вища, ніж у м’ясі. Тому важливим є знання про перехід радіонуклідів цезію і стронцію з м’яса і кісток при технологічній і кулінарній їх переробці.

Зменшення концентрації радіонуклідів в м’ясі відбувається при його виварюванні у воді і видаленні бульйону. Перехід ⁹⁰Sr  з кісток в бульйон після тривалого надходження радіонукліду в тварини коливається в межах 0,009-0,19 %, а при переведенні тварин на “ чисті  корми” на 2 місяці перед забоєм – в межах  4-10 % і більше. Концентрація радіонуклідів у м’ясі при довготривалому збереженні його в засоленому виді і після вимочування солонини знижується. Використання даного технологічного прийому знижує концентрацію ¹³⁷Cs в м’ясі на 63-99 %. Перетоплювання сала супроводжується переходом більше 95 % радіоцезію в шкварку і продукт стає практично чистим.

Таблиця 2

Переробка м’яса і ступінь зниження концентрації радіоцезію у продукції

 

Спосіб	Кінцевий продукт	Зниження вмісту радіоцезію у продукті (разів)
Варіння (30-40 хв.)	м’язи	3,0-6,0
Вимочування у підсоленій воді протягом 12 годин	м’язи	1,5-3,0
Перетоплення	сало	20,0

 

Це такі загальноприйняті способи, як відмивання у проточній воді овочів, фруктів, очистка овочів, картоплі, зрізування головок у коренеплодів. Використання цих прийомів призводить до зниження радіоактивного забруднення продуктів від 2 до 10 разів.

Встановлено, що при варінні у відвар переходить із буряків – 60 %, капусти – 80, гороху – 45, щавлю – 50, грибів – 85% цезію.

Вміст цезію-137 у продукції рослинництва, вирощеної на радіоактивно забруднених територіях, є незначним через невеликий коефіцієнт переходу з ґрунту в рослину, і подальшому його видаленню в процесі технологічної переробки. Тому споживання таких продуктів, як борошно, хлібопродукти, олія, цукор, спирт є досить безпечним.

Вміст цезію-137 у картоплі та овочах рідко перевищує ДР-97, але через те, що картоплі людина щороку споживає близько 200 кг, капусти – декілька десятків кг, загальний внесок цих продуктів у дозу опромінення  може бути суттєвим. Тому кулінарна і технологічна переробка, яка передбачає відокремлення води шляхом віджимання, фільтрування, центрифугування та ін.  дозволяє істотно знизити вміст радіонуклідів (табл._). Це відбувається через те, що радіоактивні речовини в більшості зосереджуються в компонентах, які містять багато води. Тому в процесі висушування питомий вміст радіонуклідів зростає (Писаренко В.М. та ін., 2003).

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 3

Зменшення вмісту цезію-137 в процесі переробки

картоплі і овочів

Продукт	Питома активність, радіонукліду від вихідної (%)	Зниження радіонуклідів від вихідної (разів)
Картопля: сира немита неочищена	100	-
сира мита неочищена	83	1,2
сира мита після очистки	66	1,5
варена із шкіркою	62	1,6
варена після очистки	49	2,04
крохмаль	2	50
Капуста: свіжа немита	100	-
Свіжа мита	88	1,14
Квашена	61	1,64
Маринована	58	1,72
Огірки: свіжі немиті	100	-
свіжі миті	84	1,2
вимочені	66	1,5
солоні	53	1,9
мариновані	52	1,92
Морква: сира немита	100	-
сира мита	87	1,15
чищена	67	1,49
варена	62	1,6
Цукрові коренеплоди: свіжі немиті	100	-
сирі миті	85	1,17
цукор	1,5-2	50-66,7

Подальша переробка овочів і фруктів (квашення, варіння, соління, маринування...) сприяє додатковому зниженню радіонуклідів в продукції. При вживанні таких продуктів, розсоли та маринади не слід вживати.

У таблиці 4 показано основні прийоми переробки продукції лісу, які дозволяють отримати продукцію високої якості.

 

Таблиця 4

Зменшення вмісту цезію-137 в продукції лісу в процесі переробки

 

Вид обробки	Питома активність радіонукліду від вихідної  (%)	Зниження вмісту радіонуклідів від вихідної (разів)
Гриби свіжі	100	-
після промивання	40	2,5
після кип’ятіння протягом 30 хв.	25	4,0
після кип’ятіння протягом 60 хв.	17	5,9
Солені	12	8,3
Гриби сухі	100	-
після промивання	42	2,4
після вимочування	12	8,3
після кип’ятіння	10	10
Чорниця свіжа	100	-
після промивання	77	1,3
Компот (без ягід)	50	2
Чорниця суха	100	-
після промивання	83	1,2
після вимочування	77	1,3
Ожина свіжа	100	-
після промивання	97	1,03
Компот	43	2,3

         

2)Індивідуальні завдання

Які заходи Ви пропонуєте для зменшення надходження та вмісту радіонуклідів у продукції (див. № варіанту, табл..5)?

З якою метою переводять тварин на чисті корми перед забоєм?

Таблиця 5 Індивідуальні завдання

 

Інд. №	Продукція	Інд. №	Продукція
1.	Гриби	16.	Молоко
2.	Чорниці	17	Морква
3.	Молоко	18	Огірки
4.	Морква	19	Картопля
5.	Огірки	20	М’ясо
6.	Картопля	21	Капуста
7.	М’ясо	22	Мед
8.	Капуста	23	Овочі
9.	Мед	24	Фрукти
10.	Овочі	25	Зерно
11.	Фрукти	26	Риба
12.	Зерно	27	Гриби
13.	Риба	28	Чорниці
14.	Гриби	29	Картопля
15.	Чорниці	30	М’ясо