CC BY
95
БЕЗОПАСНОСТЬ ПЛОДОВ КАРТОФЕЛЯ ИЗ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ
И.В. ДУРНОВ___________________________________________
1. Введение
Нередко к потребителю поступают овощи и картофель, содержащие повышенное количество тяжелых металлов. Особенно много этих токсичных веществ обнаруживают в столовых корнеплодах. Можно снизить содержание тяжелых металлов в овощах и картофеле, если провести соответствующую кулинарную обработку.
2. Основная часть
Цель данной статьи заключается в анализе существующих методов понижения токсичности и опубликовании полученных результатов.
Методы воздействия Все методы можно условно разделить на 3 группы:
- методы воздействие на почву;
- методы воздействия на клубнеплод при хранении;
- методы воздействия на клубнеплод при кулинарном приготовлении.
Методы воздействия на почву
Известкование
В пригородах крупных городов, окрестностях промышленных предприятий и других промышленно развитых зонах почвы некоторых участков бывают настолько сильно загрязнены тяжелыми металлами, что без проведения мер по детоксикации на них невозможно получить безопасную для здоровья с.-х. продукцию. Как считают специалисты, эффективным приемом детоксикации загрязненных почв является известкование.
Такой вывод был сделан на основании длительных исследований, проведенных с картофелем, кукурузой и кормовой свеклой на почвах, в разной степени загрязненных цинком, медью. свинцом и кадмием. Уровень pH колебался от 4 до 7,4. В качестве детоксицирующего средства испытывали известковые материалы и удобрения (минеральные и органические).
Обнаружили, что загрязнение тяжелыми металлами наиболее сильно сказывается на росте и урожайности растений в условиях кислой реакции почвенной среды. С помощью удобрений (как минеральных, так и органических) нейтрализовать отрицательное действие тяжелых металлов на растения не удается. Только известкование загрязненных почв обеспечивает нормальный рост растений и получение продукции, удовлетворяющей санитарно - гигиеническим требованиям.
При среднем уровне загрязнения почв (содержание кадмия 1,2 мг/кг, меди 26-35, цинка 51-67 мг/кг) в условиях слабощелочной реакции среды детоксикационный эффект давали торф и фосфоритная мука, внесенные в высоких дозах - соответственно 120 и 8 т/га. На сильно загрязненной почве (содержание кадмия 4-11 мг/кг, меди 67-185 мг/кг, цинка 143-265мг/кг) эффективно было только внесение высоких доз торфа (100-120 т/га). [6]
Детоксикация
Для детоксикации почв, искусственно загрязненных свинцом (425-2000 мг/кг) и цинком (1252000 мг/кг) испытывали известь, навоз, минеральные удобрения и цеолиты.
Внесение каждого из этих мелиорирующих средств способствовало снижению подвижности свинца и цинка за счет перехода их в прочнофиксированное состояние. Они в большей степени сказались на подвижности свинца, чем цинка, что объясняется, по-видимому, различиями в химических свойствах этих элементов. При внесении в почву минеральных удобрений содержание подвижных (водорастворимых и обменных) форм свинца снизилось на 35-40%, тех же форм цинка -на 10-30%. Совместное внесение всех мелиорирующих средств позволило добиться большего эффекта - содержание подвижных форм свинца снизилось на 55-60%, цинка - на 35-45%.
Внесение мелиорантов затормозило поступление металлов из почв в растения. При совместном внесении всех мелиорантов поступление свинца в растения снизилось на 50-60%, цинка - примерно на 30%.
Действие мелиорантов обусловлено снижением почвенной кислотности, увеличением емкости поглощения, а также созданием благоприятных условий для роста и развития растений, что вызывает увеличение урожайности с.-х. культур и дает эффект биологического разбавления концентрации тяжелых металлов в их биомассе. [5]
Биоудобрения
Для биологической рекультивации различных типов антропогенно нарушенных почв рекомендовано применение биоудобрения - бамил.
Бамил оказался наиболее эффективным средством по сравнению с мочевиной, жидким навозом, навозом с соломой. При его применении урожай сухой массы райграса многолетнего был в 3-15 раз выше по сравнению с другими удобрениями. Очень эффективно сочетание золы с бамилом.
Отмечена также устойчивая пролонгированная эффективность бамила из-за постепенной мобилизации элементов питания растений и прежде всего азота. В то же время высвобождаемые
питательные вещества не накапливались в почве и растениях. В вариантах с мочевиной, жидким навозом в почвенном растворе определялось большое количество нитратов, азота.
Для повышения эффективности бамила предлагается выравнивать баланс содержания NPK добавлением фосфорных и калийных удобрений.[3]
Сорбенты
Разработан новый сорбентмелиорант, способный поглощать и связывать в недоступные для растений формы токсичные соединения, препятствуя вводу их в биологический круговорот. При составлении композиций нового сорбента сырьевые компоненты выбирали в соответствии со следующими требованиями: обеспечение высокой емкости катионного обмена; одновременное присутствие органических и минеральных составляющих; нейтральная реакция среды.
Для приготовления сорбентов использовали органические вещества: торф, сапропель, лигнин, отходы мукомольной промышленности, и минеральные - цеолит, бентонит, угольная пыль, доломит, глинозем и др.
В результате были разработаны два сорбента с большой емкостью катионного обмена (251 и 256 мг экв/100 г почвы), получившие название СОРБЭКС. Они представляют собой порошок темно-серого цвета, с 30%-ным содержанием СаО, 5-10% - воды, с рН = 6,5-7,5.
Опыты с почвой, сильно загрязненной тяжелыми металлами (она была взята из Люберецкой поймы, орошаемой сточными водами) показали эффективность СОРБЭКС'а. При внесении сорбента в загрязненную почву содержание подвижных форм ^ и Zn снизилось соответственно на 44 и 100%.
Применение сорбента позволило получить на загрязненной почве безопасную для здоровья продукцию. Содержание тяжелых металлов ^, Fe, N ^, Zn) в растениях овса, выращенных на почве с внесением сорбента, не превышало ПДК, в то время как в растениях, выращенных без сорбента, их количество в 1,5-2 раза превышало норму. [2]
Комплексная обработка
Обнаружены довольно значительные сортовые различия по содержанию нитратов в клубнях картофеля: у позднего сорта Лорх концентрация нитратов в клубнях была в среднем на 8% меньше, чем у раннего сорта Домодедовский. Установлена зависимость между количеством нитратов в клубнях и сроком уборки урожая: при уборке в конце августа - начале сентября уровень содержания нитратов в клубнях обоих сортов в среднем был вдвое ниже по сравнению с уборкой в июле.
В большой мере содержание нитратов в картофеле зависит от норм и срока внесения органических удобрений. При внесении весной 90 т/га компоста (по фону минеральных удобрений) в клубнях сорта Лорх нитратов содержалось в 1,8 раз больше, чем без компоста.
Перенесение срока применения компоста на предшествующую осень или его внесение под предшественники позволило уменьшить концентрацию нитратов в клубнях почти в 2 раза.
Дробное применение минеральных удобрений (N60P90K120 при нарезке гребней, а N30P30 - в подкормку) снижало содержание нитратов на 20% по сравнению с их внесением сразу полной дозой при нарезке гребней.
Такие приемы как сеникация для ускорения созревания клубней (опрыскивание растений раствором жидких минеральных удобрений в сочетании с гербицидом 2М-4Х) и десикация (опрыскивание раствором хлорида магния) обеспечили (каждый в отдельности) снижение содержания нитратов в клубнях обоих сортов примерно на 20%. Скашивание ботвы, наоборот, привело к некоторому повышению их концентрации.
Так как большая часть нитратов находится в наружных слоях картофеля, то очистка позволяет уменьшить их содержание на 20-27%. При варке неочищенного картофеля содержание нитратов уменьшается в среднем на 24%, очищенного - на 52%.[4]
Методы воздействия на клубнеплод при хранении
Термическая обработка
Одна из распространенных причин снижения качества картофеля во время хранения - потемнение мякоти клубней, значительно ухудшающее их товарный вид. Причинами этого функционального заболевания могут быть механические повреждения клубней, нарушения минерального питания растений, температурного режима или соотношения кислорода и углекислого газа в хранилище.
В НИИ картофельного хозяйства в лабораторных условиях разработан способ термической обработки картофеля перед закладкой на хранение, снижающей более чем в 10 раз количество темнеющих клубней.
Способ заключается в переменном воздействии на клубни теплого (25-30град.С) и холодного (4-6град.С) воздуха в течение 10-15 мин. с интервалом между обработками 20-30 мин. Цикл повторяют 2-3 раза. Клубни можно обрабатывать в хранилище прямо в насыпи или в контейнерах через систему вентиляции.
Прогревание данным способом клубней чувствительного к потемнению мякоти сорта Синеглазка снижало этот дефект до 7-8 относительных единиц (отношение площади потемневшей поверхности клубней к их общей поверхности) по сравнению с 89 отн. ед. у необработанных. Способ защищен авторским свидетельством СССР № 1292819 А1 .[7]
Обработка препаратами
Семенной картофель в процессе закладки на хранение и в начальный период хранения следует обеззаразить от этой инфекции и возбудителя сухой фузариозной гнили (при уборке картофелекомбайнами данный прием обязателен), используя препарат текто или формалин.
Обеззараживание картофеля препаратом текто (45%-ный концентрат суспензии) проводят с помощью приспособлений ВНИИКХ или ПУМ-30 фирмы "Агрос", которые монтируют на загрузчике ТЗК-30. Расход препарата 60...90 мл/т, рабочей жидкости - 2...5 л/т.
Формалин можно использовать в хранилищах с активной вентиляцией. Заложенный на хранение картофель в закромах или навалом продувают смесью воздуха и паров формалина из расчета 2...3 мл препарата (40%-ный водный раствор) на 1 т картофеля.
Полную расчетную дозы формалина делят на число вентиляторов в хранилище. Опилки или мешковину пропитывают формалином и помещают около внутренних люков шахт вентиляторов. Через 0,5...1 ч после их включения формалин полностью испаряется. Смесь воздуха и формалина продувают сквозь массу картофеля в течение 6 ч при закрытых воротах, вытяжных люках хранилищ и наружных люках шахт вентиляторов. После этого проводят дегазацию помещений в течение суток.
Оба препарата наиболее эффективны, если их применять не позже чем через 5... 7 дней после уборки картофеля, а лучше - сразу после уборки.
В процессе хранения содержание нитратов в клубнях снижается на 25-30%. [1]
Методы воздействия на клубнеплод при кулинарной обработки
Простейший прием-очистка. Удаляя поверхностный слой, в котором содержится обычно больше тяжелых металлов, чем в мякоти, можно значительно уменьшить загрязненность съедобной части. Так, при очистке свеклы концентрация кадмия в пробах снижалась на 25-40%, свинца - на 20-45, меди - на 20-40%. Можно еще больше снизить содержание тяжелых металлов в овощах и картофеле, применяя приемы тепловой обработки (варку в воде, на пару и пр.).
Отваривание в очищенном виде дает больший эффект, чем отваривание в кожуре. Для увеличения экстрагируемости тяжелых металлов из корнеплодов рекомендуют применять так называемую двойную варку: овощи отваривают до полуготовности, сливают варочный раствор, вновь заливают водой и варят до готовности. Использование подкисленного раствора способствует еще большему извлечению металлов из корнеплодов. Рекомендуют для этой цели использовать 0,1%-ный раствор уксусной кислоты. (Концентрация кислоты подобрана таким образом, чтобы она не оказывала заметного влияния на органолептические показатели готового продукта). При необходимости рекомендуют свеклу и морковь варить до полуготовности в подкисленном растворе, затем его надо слить и доваривать овощи в воде. [8]
Как видно из вышеперечисленных методов, воздействие на почву (или клубнеплод) в основном происходит на химическом уровне, что в свою очередь наложит отпечаток в виде остаточных элементов в клубнеплоде. Мною предлагается альтернативный способ понижения токсичности в клубнеплодах. За основу был взят метод воздействия на клубнеплод при кулинарной обработки (отваривание в растворе яблочной и уксусной кислоты). Предлагается рассмотреть результаты, полученные опытным путем.
Применение пищевых добавок и допустимые уровни содержания их в пищевых продуктах регламентированы санитарными правилами по применению пищевых добавок. (Сан.ПиН 2.3.2.1078-01)
Индекс, группа продуктов Показатели Допустимы е уровни, мг/кг, не более Полученн ые результат ы, мг/кг, не более
Токсичные элементы:
свинец 0,5 0,1
мышьяк 0,2 0,09
кадмий 0,03 0,02
ртуть 0,02 0,01
Картофель Нитраты:
картофель 250 180
Пестициды:
ге ксахл о р ци кл оге кс ан (а,3,у-изомеры) 0,1 0,08
Радионуклиды:
цезий-137 120 97
стронций-90 40 34
Полученные данные являются не окончательными, идет работа с разными сортами картофеля, но уже сейчас можно заметить положительную динамику (уменьшение содержания токсичных веществ в общем на 10-15%). Необходимо так же заметить, что осуществляется подбор наиболее лучшей концентрации кислоты, для ликвидации кисловатого послевкусия. Опыты проводятся на районированных культурах Омской области.
3. Вывод.
Таким образом, плоды картофеля из Омской области являются безопасными с точки зрения содержания солей тяжелых металлов, радионуклеидов, нитратов и пестицидов, количество которых значительно ниже допустимых, что позволит использовать сырье для всех видов переработки без ограничений.
Литература:
1. Защита полевых культур от болезней. М. Изд. МСХА, 1993. С. 84
2. Кирейчева Л.А., Глазунова И.В. Новые органоминеральные сорбентмелиоранты для детоксикации почв, загрязненных тяжелыми металлами // Доклады РАСХН. 1994. N0 4. С. 16-18]
3. Клир Я., Ваня Я., Ружек П. Использование бамила для биологической рекультивации почв Чехии // Доклады Российской Академии сельскохозяйственных наук. 1996. № 2. С. 35-37
4. Коршунов А.В., Назаров А.В. Нитраты и картофель // Химия в сельском хозяйстве. 1989. № 8. С. 17-19
5. Обухов А.И., Плеханова И.О. Детоксикация дерново-подзолистых почв, загрязненных тяжелыми металлами: теоретические и практические аспекты // Агрохимия. 1995. № 2. С. 108-116
6. Овчаренко М.М. и др. Влияние известкования и кислотности почвы на поступление в растения тяжелых металлов // Агрохимия. 1996. N0 1. С.74-84
7. Описание изобретения к авторскому свидетельству "Способ обработки клубней картофеля перед закладкой на хранение". Опубл. 28.02.87. Бюл. N0 8
8. Черненок Л.И., Гололобов А.Д., Скурихин И.М., Алешко-Ожевский Ю.П. Изменение показателей безопасности при кулинарной обработке овощей // Исследование качества, сохранности и наличия посторонних веществ в пищевых продуктах. 1993. Санкт-Петербург. С. 11-13.
