Снижение содержания пестицидов в морепродуктах

В предыдущих разделах показано, насколько широким может быть спектр действия ксенобиотиков, загрязняющих пищевое сырьё, продукты питания и воду. Поэтому наличие в пищевых продуктах остаточных количеств пестицидов является одним из важнейших факторов, определяющих их безопасность для потребителей.

Актуальность проблемы требует использования нескольких подходов к обеспечению эффективной защиты потребителей.

Во-первых, необходимо проведение мероприятий по предупреждению загрязнения пищевого сырья химическими веществами, используемыми в сельском хозяйстве и здравоохранении. Во-вторых, целесообразно вести поиск специальных способов переработки пищевого сырья, позволяющих получить продукцию, свободную от пестицидов. В связи с этим актуальным становится изучение влияния технологических приёмов в различных отраслях пищевой промышленности на содержание остаточных количеств пестицидов в готовых продуктах и на различных стадиях переработки сырья.

Проблема снижения остаточных количеств пестицидов в продуктах питания рассматривается уже сравнительно долгое время. Первые работы, отмечающие влияние различных способов переработки сырья, содержащего остатки ксенобиотиков, относятся к периоду 50 гг. XX столетия. В более поздние сроки также велись исследования в этом плане, но в целом в литературе имеются сведения, чаще всего отрывочные, направленные на изучение поведения пестицидов в различных пищевых системах.

Особое внимание уделялось проблеме изучения способов снижения остатков наиболее устойчивых соединений ДДТ, ГХЦГ, ТХМ-3 и некоторых других. В последние десятилетия ощущается дефицит публикаций. Вероятно, это связано с тенденцией ужесточения контроля за содержанием пестицидов в сырье, что нашло отражение в медикобиологических требованиях к сырью и готовой продукции. Однако установление предельно допустимой концентрации ксенобиотиков не решает этой проблемы, она остаётся актуальной и требует особого внимания исследователей.

Все существующие способы обезвреживания загрязнённого пестицидами сырья, можно подразделить на несколько групп: механические, физические (включая термическую обработку), биотехнологические. Они могут использоваться как самостоятельно, так и в различных комбинациях.

Из приведённых данных (см. табл. 64) видно, что остатки пестицидов находятся практически во всех видах гидробионтов. Для удаления пестицидов с поверхности растительного сырья достаточно тщательной мойки и очистки от кожуры. В случае гидробионтов этот способ снижения пестицидов в сырье не приемлем, так как пестициды в результате метаболизма концентрируются не в поверхностных тканях гидробионтов, а во всём организме животного. Ранее было отмечено, что пестициды в большей степени концентрируются во внутренностях, в частности печени, поэтому разделка рыбы — эффективный способ снижения содержания пестицидов в сырье.

Различные стадии технологической обработки гидробионтов поразному влияют на остаточное содержание пестицидов (табл. 66).

Хлорортонические пестициды в готовой продукции, мг/кг

Продолжение табл. 65.

Посол — наиболее популярный способ сохранения гидробионтов. Как правило, в результате посола увеличивается содержание пестицидов в готовой продукции. Так, содержание пестицидов в солёной сельди атлантической увеличилось на 48%, кильке — на 58%, камбалы — на 68%. вобле и салаке балтийской — на 26%, больше чем в тканях сырых рыб. Однако при посоле горбуши содержание пестицидов уменьшается на 77%, кильке балтийской — на 10%, сёмге — на 30%, а мойве — в 11 раз. Изменение содержания пестицидов при посоле рыб вызвано массообменными процессами между мышечной тканью и тузлуком в процессе посола и зависит от химической природы самого пестицида, химического состава и размера сырья, а также от способа посола и предварительной обработки. Например, разделка рыбы подразумевает удаление печени, которая содержит значительное количество пестицидов, в результате в солёном продукте содержание пестицидов может быть меньше, чем в сырье. Кроме того, потери пестицидов обусловлены частичным переходом водорастворимых метаболитов в тузлук.

В процессе холодного копчения происходит как снижение количества пестицидов в результате их разрушения, так и их увеличение в результате удаления части воды из ткани гидробионта, что приводит к повышению массовой доли пестицидов. При это необходимо учитывать устойчивость приведённых ксенобиотиков. Так, снижение количества пестицидов продукции средней солености составляет в толстолобике — 41%, скумбрии атлантической — 37%, сиге — 31%, а в ставриде атлантической — более чем в 2 раза. При этом холодное копчение плотвы увеличивает содержание пестицидов на 83% относительно солёной продукции, леща — на 25%, краснопёрки — в 3, сома — в 2 и палтуса — почти в 3 раза. Копчение воблы практически не изменяет их содержания по сравнению с солёной продукцией. Вяление краснопёрки увеличивает содержание пестицидов продукции средней солености в 3,3, кильки, леща и синца — более чем в 2 раза.

Термическая обработка сырья с целью достижения кулинарной готовности, копчение или консервирование, а зачастую их совместное воздействие являются наиболее доступными и традиционно применяемыми технологическими приёмами в различных отраслях пищевой промышленности.

Термическая обработка по-разному влияет на содержание пестицидов в продуктах горячего копчения и консервах. Так, воздействие температуры при горячем копчении уменьшает содержание пестицидов в мясе кильки в 5, ставриды океанической и сельди тихоокеанской — в 4 раза. В ткани краснопёрки происходит увеличение пестицидов почти в 3, леща и трески — в 2 раза.

Использование высокотемпературной обработки при производстве консервов приводит преимущественно к снижению содержания пестицидов в готовом продукте. Так, в консервах натуральных из осетра в 3,6 раза меньше сумма пестицидов по сравнению с сырьем, в гольце, севрюге и кижуче — в 2 раза. Увеличение количества суммы пестицидов в натуральных консервах установлено для кеты — на 58%, нерки — на 20%, скумбрии атлантической — на 11%. Внесение овощей (томатный соус, овощные гарниры), возможно, также содержащих пестициды, растительных масел в составе соусов или при предварительном обжаривании преимущественно увеличивает содержание пестицидов в консервах из гидробионтов. Так, использование томатного соуса увеличивает содержание пестицидов в консервах из горбуши относительно сырья на 34%, в то время как при изготовлении натуральных консервов их содержание уменьшается на 40%. В консервах из ставриды с добавлением масла увеличивается содержание пестицидов на 97% по сравнению с натуральными консервами из этого же сырья, а из скумбрии атлантической — на 43%.

Использование овощей увеличивает содержание пестицидов в консервах из кильки более чем в 2 раза, а салаки — в 3 раза. Использование в качестве гарнира морской капусты в консервах из ставриды снижает содержание пестицидов в почти в 3 раза по сравнению с натуральными консервами. При производстве жира из трески содержание пестицидов увеличивается почти в 3 раза по сравнению с сырьём.

Допустимые уровни содержания пестицидов в солёной, копчёной и вяленой продукции, а также в консервах и жире по сравнению с сырьем, предусмотренного нормами СанПиН, представлены в табл. 63.

Существенную роль в снижении содержания пестицидов играет степень измельчения сырья, что можно объяснить действием тканевых ферментов и степенью их высвобождения в процессе тонкого измельчения сырья.

Подобная зависимость наблюдается при измельчении сырья в технологии паштетов и паст. Показано, что высокая степень разрушения хлорорганических соединений при стерилизации (температура 120 °С) отмечается в консервах типа паштеты и пасты. Установлено, что снижение содержания метаболитов ДДТ в печени в результате её измельчения уменьшается в два раза.

Интенсификация процессов разрушения хлорорганических пестицидов в процессе изготовления консервов с большой степенью измельчения по сравнению с консервами, технология изготовления которых не предусматривает измельчения сырья, объясняется увеличением относительной поверхности контакта растворённых в жире пестицидов с мышечной тканью, содержащей вещества, стимулирующие разрушение ксенобиотиков. Так, при варке креветок содержание пестицидов по сравнению с сырьем снижается на 47%, а в крилевой пасте — почти в 19 раз. Вероятно, в данном случае снижение содержания ксенобиотиков происходит в результате действия двух факторов: измельчения и высоких температур.

При биотехнологических процессах для детоксикации пестицидов в ходе переработки сырья используются приемы, позволяющие активизировать имеющиеся ферменты. Это обработка токами высокой частоты, ультрафиолетовыми лучами, лучами лазера, воздействие ультразвука.

Следующим способом детоксикации пестицидов является воздействие ферментов, продуцируемых определёнными микроорганизмами. Имеются сведения о том, что молочно-кислая микрофлора способствует деструкции пестицидов. Например, молочно-кислые бактерии Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus termophilus разрушают апьдикарб, хлорпирифос, декаметрин, линдан. В случае использования ассоциированной культуры из этих микроорганизмов процесс разрушения перечисленных пестицидов идёт более интенсивно. Под воздействием молочно-кислых бактерий происходит разрушение ДДТ с образованием его метаболитов — ДДД и ДДЕ. Бактерии посредством фермента дегидрохлориназы, под действием которого от ДДТ отщепляется хлористый водород, разрушают фракцию пестицидов. Однако из-за того, что дегид рохлориназа активна только в водной среде, то разрушению подвергается фракция ксенобиотиков, не связанная с жировым компонентом сырья.

Ещё одним фактором, влияющим на детоксикацию ксенобиотиков в сырье, считают активное участие некоторых химических компонентов в пищевых продуктах. Так, небольшая степень разрушения ДДТ отмечалась при внесении в среду цистеина и глутатиона, что объясняется участием водорода сульфгидрильных групп в восстановительном дехлорировании ДДТ и ДДД. На остаточное количество хлорорганических пестицидов (хлорофоса, гексахлорана, 2,4-Д и др.) оказывает влияние аскорбиновая кислота.

Таким образом, целенаправленным применением технологических приёмов обработки пищевого сырья можно достичь повышения его экологической чистоты. Однако имеющиеся сведения характеризуют в основном существующие способы обработки продовольственного сырья. Хлорорганические пестициды в силу своей персистентности, локализуясь в различных органах и тканях в зависимости от химических свойств, могут сохраняться в них довольно длительное время, представляя серьёзную опасность для здоровья потребителей. Особенно это можно отнести к пестицидам, которые отличаются высокой устойчивостью в объектах окружающей среды и способностью аккумулироваться в организме животных и человека. В связи с этим разработка специальных технологических решений, позволяющих максимально снизить уровень загрязнения пищевых продуктов пестицидами, является в настоящее время актуальной.

Контрольные вопросы

• 1. Какова цель применения пестицидов?
• 2. Перечислите требования, предъявляемые к пестицидам.
• 3. Перечислите группы пестицидов в зависимости от их воздействия на живые организмы.
• 4. Каково действие репеллентов?
• 5. Перечислите группы пестицидов в зависимости от способа их проникновения в живые организмы.
• 6. Перечислите типы превращений пестицидов в объектах окружающей среды.
• 7. Какова форма применения пестицидов?
• 8. Какие пестициды не допускаются в гидробионтах и продуктах их переработки?
• 9. Перечислите способы снижения остаточных количеств пестицидов в сырье и пищевых продуктах.
• 10. Каким образом влияет химический состав сырья на снижение пестицидов в сырье в процессе технологической обработки?