Исследования по определению показателей пищевой безопасности отобранных образцов зерна отечественных сортов селекции

Исследования по определению показателей пищевой безопасности отобранных образцов зерна отечественных сортов селекции

Современные направления расширения ассортимента пищевых продуктов изменяют характер питания населения. В производство, хранение и распределение пищевых продуктов внедряются новые технологические процессы, применяются все возрастающие количества различных химических соединений, комбинируются различные пищевые среды. Опасность с точки зрения попадания токсических веществ в пищевые продукты представляет загрязнение окружающей среды промышленными отходами, а также расширение использования химикатов в сельском хозяйстве [1].

Особую опасность представляет обсеменение зерна микроскопическими грибами и спорообразующими бактериями, обладающими способностью продуцировать ядовитые вещества химической природы, употребление в пищу продуктов, контаминированных патогенной микрофлорой, вызывает заболевание человека [2].

Проблема микробиологического загрязнения зерна считается глобальной в мировом масштабе и находится в центре внимания многих международных организаций (ВОЗ, ФАО, ЮНЕП, МАИР и др.), т.к. является одним из главенствующих факторов, определяющих здоровье населения и сохранения его генофонда.

Материалы и методы

Чрезвычайно богата микроорганизмами зерновая масса. Только 1 г ее содержит от нескольких десятков до миллионов микроорганизмов. Интенсивное развитие микроорганизмов при благоприятных сочетаниях температуры и влажности приводят к потерям сухого вещества, снижению пищевых, технологических, семенных достоинств и даже полной порче зерна. Кроме того, продуктами метаболизма микроорганизмов являются чрезвычайно опасные для живого организма чужеродные вещества (микотоксины, бактериальные токсины и др.), обладающие мутагенными, тератогенными, аллергенными и канцерогенными свойствами [3].

В этой связи были проведены исследования, целью которых являлось изучение микробиологической характеристики отобранных проб зерна.

Для выявления патогенной микрофлоры отобранных проб зерна был проведен мониторинг микроорганизмов, в результате которого определено количественное значение микроскопических грибов, дрожжей и бактерий.

Результаты исследований и их обсуждение Выявлена патогенная микрофлора на двух образцах пшеницы, трех образцах ячменя.

Результаты мониторинга представлены в таблице 1.

Анализ лабораторных данных, приведенных в таблице 1, показал, что видовой состав патогенной микрофлоры отобранных проб зернового сырья представлен бактериями Penicillium, Mucor, Aspergillus niger и Diplodia.

Рассматривая картину поражения микрофлорой зерновых культур, следует отметить сравнительно низкую обсемененность зерна полевыми грибами. Видовой состав выделенных микромицетов различных культур отличается видами и количеством грибов.

Образцы ячменя отличались наибольшим многообразием выделяемых микромицетов по сравнению с пшеницей.

Так, например, видовой состав микрофлоры образцов зерна ячменя представлен наиболее распространенным грибом — Penicillium, который составил 1,4 и 1,07 тыс/г в образцах «Астана-2000» и «Целинный-2005» соответственно. Также установлено содержание грибов Mucor (0,11 тыс/г) в зерне ячменя сорта «КР-100» .

Среди разнообразных загрязняющих веществ тяжелые металлы и их соединения выделяются распространенностью, высокой токсичностью, многие из них — также и способностью к накоплению в организме человека. Различные соединения солей тяжелых металлов поступают в окружающую среду с бытовыми выбросами, с дымом и пылью промышленных предприятий и автомобильного транспорта. Многие металлы образуют стойкие органические соединения, хорошая растворимость которых способствует миграции тяжелых металлов в природных водах. К тяжелым металлам относят более 40 химических элементов, но при учете токсичности, стойкости, способности накапливаться во внешней среде и масштабов распространения токсичных соединений, контроля требуют примерно в четыре раза меньшее число элементов.

В этой связи с целью установления уровня пищевой безопасности проводили лабораторные испытания по оценке остаточного содержания солей тяжелых металлов (кадмия и свинца) и радионуклидов (цезий-137 и стронций-90). Результаты лабораторных испытаний по оценке показателей пищевой безопасности отобранных партий зерна пшеницы и ячменя представлены на рисунках 1−8.

На рисунках 1−2 представлены результаты лабораторных исследований по определению остаточного содержания солей кадмия в отобранных пробах зерна пшеницы и ячменя.

Анализ представленной диаграммы (рисунок 1) показывает, что содержание токсичного элемента кадмия не соответствует предъявляемым требованиям нормативно-технической документации, при этом повышенными результатами обладали большинство образцов зерна пшеницы. Максимальными значениями обладали образцы зерна пшеницы следующих сортов «Дамсинская янтарная», «Карагандинская-31» и «Карагандинская-22» до 0,23 мкг/кг. Минимальные значения содержания кадмия в зерне соответствовали сортам пшеницы «Дала», «Астана-2» и «Волгоуральская» — 0,13 мкг/кг, что также являлось превышением допустимых значений. Лишь один сорт пшеницы «Водопад-100» характеризовался значениями 0,001 мкг/кг. Высокие значения остаточного содержания солей кадмия в отобранных пробах дает возможность судить об экологической ситуации окружающей среды в районе производства пшеницы. А также диктует необходимость проведения регулярных мероприятий по мониторингу и снижению степени влияния внешних факторов на уровень загрязнения посевов зерновых культур.

Также изучали пищевую безопасность отобранных проб зерна ячменя отечественных сортов селекции, на рисунке 2 представлена диаграмма результатов по определению остаточного содержания токсичного элемента — кадмия.

Анализ полученных данных показал, что остаточное содержание солей кадмия в отобранных образцах зерна ячменя превышает допустимые значнения. Вместе с тем, повышенное содержание токсичного элемента может быть объяснено неравномерным распределением в зерне злаковых культур и преобладающим содержанеим в жизнедеятельных тканях зародыша и алейронового слоя. При этом клеточные стенки растений способны к многократной адсорбции и десорбции ионов металлов за счет метаксильных, карбоксильных и других групп, активирующих поверхность экстрацеллюлярной структуры.

В этой связи необходимы не замедлительные меры по изучению источников загрязнения с разработкой инструкций по снижению уровня загрязнения токсичными веществами зерновых культур. Особую актуальность приобретает внедрение системы Hazard Analysis and Critical Control Points (НАССР), то есть анализ рисков в критических контрольных точках, на всех стадиях изготовления продукции, начиная от приема сырья и заканчивая ее реализацией, по каждой технологической линии, по каждой операции выявляются все возможные факторы опасности, которые могут угрожать качеству продукта, — микробиологические, биологические, физические, токсикологические, механические.

Далее изучали остаточное содержание солей свинца в отобранных пробах зерна пшеницы и ячменя. Результаты экспериментальных исследований приведены на рисунках 3−4.

На рисунке 3 представлены результаты лабораторных анализов по определению остаточного содержанию солей свинца в отобранных 13 пробах зерна пшеницы отечественных сортов селекции с основных зерносеющих регионов Казахстана.

Анализ представленной диаграммы показал, что остаточное содержание солей свинца в отобранных пробах зерна пшеницы соответствуют минимальным значениям и находятся ниже пределов предъявляемые нормативно-технической документацией. Только пробы зерна пшеницы сортов «Карагандинская-22» и «Карагандинская-30» отличались повышенным содержанием — 0,12 и 0,11 мкг/кг соответственно. Другие 11 образцов зерна пшеницы не превышали значений 0,0018 мкг/кг.

Далее представлены результаты лабораторных испытаний по изучению остаточного количества солей тяжелого металла — свинца в зерне ячменя (рисунок 4).

Анализ представленной диаграммы свидетельствует о том, что количественное значение остаточного содержания солей свинца составило в среднем до 0,006 мкг/кг. При этом максимальное значение соответствовало сорту ячменя «Карагандинский-5» — 0,012 мкг/кг, а минимальное значение соответствовало значению менее 0,0015 мкг/кг. При этом полученные значения соответствуют ограничительным значениям показателя содержания свинца в пробах зерна.

Радиационная безопасность является составной частью санитарно-эпидемического благополучия населения. Наибольшую опасность в настоящее время представляет внутреннее облучение за счет потребления, загрязненных радионуклидами пищевых продуктов, которые включаются в биологические цепочки и поступают с пищей в организм человека [4].

Поглощение растениями радионуклидов зависит от свойств почвы и химических особенностей органических соединений, в состав которых входят радионуклиды. Радионуклидами называют нестабильные элементы, которые с относительно высокой интенсивностью (обладают малым периодом полураспада) подвергаются ядерному распаду. В этой связи изучали содержание радионуклидов цезия-137 и стронция-90, результаты лабораторных анализов представлены на рисунках 5 и 6.

На рисунке 5 представлены результаты лабораторий анализов по определению уровня содержания радионуклидов цезия-137 В отобранных 13 проб зерна пшеницы отечественных сортов селекции.

Анализ представленной диаграммы показал, что полученные значения находятся в допустимых пределах и соответствуют требованиям нормативно-технических документов. Максимальное значение содержания радионуклидов цезия-137 отмечено в сорте зерна пшеницы «Ульбинка-55» и соответствовало значению 8,4 Бк/кг, вместе с тем полученные значения не превышают допустимых значений. Минимальное значение соответствовало значению 1,2 Бк/кг — пшеница мягкая сорт «Водопад-100». Полученные результаты свидетельствуют о том, что отечественные сорта селекции экологически безопасны по показателям содержания радионуклидов.

Далее изучали остаточное содержание радионуклидов цезия в отобранных образцах зерна ячменя отечественных сортов селекции. Результаты лабораторных испытаний представлены в виде диаграммы на рисунке 6.

Анализ представленной диаграммы показал, что значения остаточного содержания радионуклидов цезия-137 в отобранных пробах не равномерны. Максимальное значение остаточного содержания радионуклидов в зерне ячменя составило 9,1 Бк/кг и соответствовало сорту «Карагандинский-9». Минимальное остаточное содержание радионуклидов соответствует сорту ячменя «Богара» и составило 1,0 Бк/кг. При этом необходимо отметить, что содержание радионуклидов в отобранных пробах соответствует предъявляемым требованиям нормативно-технических документов.

Далее изучали содержание радионуклидов стронция-90 в зерне пшеницы (рисунок 7). Анализ полученных данных показал, что содержание радионуклидов стронция-90 находится в допустимых пределах и соответствует требованиям НТД. Максимальное значение радионуклидов содержалось в сорте зерна пшеницы «Водопад-100» и составило 1,4 Бк/кг. Минимальное значение составило 1,0 Бк/кг у следующих сортов селекции «Дала», «Акмола-2», «Астана», «Астана-2», «Волгоуральская», «Карагандинская-70», «Карагандинская-31» и «Карагандинская-30» .

Далее изучали остаточное содержание радионуклидов стронция-90 в отобранных пробах зерна ячменя отечественной селекции. Результаты лабораторных испытаний представлены на рисунке 8.

Анализ полученных данных показал, что содержание радионуклидов стронция-90 в отобранных образцах зерна ячменя находится в допустимых пределах и соответствует требованиям НТД. Максимальное значение радионуклидов содержалось в сорте зерна ячменя «Целинный-2005» и составило 1,4 Бк/кг. Минимальное значение составило 0,7 Бк/кг у сорта селекции «Карагандинский-9» .

Выводы

В результате проведенных исследований установлено, что необходима разработка мер по снижению уровня токсической зараженности, разработка методических рекомендаций по методам снижения содержания тяжелых металлов в зерне изучаемых культур. Результаты проделанной работы по определению показателей пищевой безопасности отобранных проб зерна пшеницы и ячменя показали актуальность данного направления исследований.

• 1. Технический регламент «Требования к безопасности продуктов мукомольнокрупяной промышленности, крахмалов и крахмальной продукции». Утвержден постановлением Правительства Республики Казахстан от 26 апреля 2008 года, №
• 2. http://tvoydohod.ru/tovar₅₃.html. Безопасность пищевых продуктов.
• 3. http://www.who.int/ru/. Всемирная организация здравоохранения. Безопасность пищевых продуктов.
• 4. http://fgu-radiovetlab.ru/vliyanie-radionuklidov-na-zagryaznenie-pishchevykh-proВлияние радионуклидов на загрязнение пищевых продуктов.