CC BY
8
УДК »13.298:678.742.3
Д. Д. Браун, Т. Г. Воронель, Л. А. Мошлакова, С. Е. Демина
ОБОСНОВАНИЕ УСЛОВИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ПОЛИЭТИЛЕНА ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ ГАЗОФАЗНОГО МЕТОДА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ '
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф- Эрисмана
Работа предусматривала проведение санитар-но-химических исследований и токсикологических экспериментов на животных для гигиенической оценки изделий из нового полимерного материала класса полиолефинов — полиэтилена низкого давления высокой плотности (ПНД-ВМГ), намеченного для широкого использования в пищевой промышленности и отраслях агропромышленного комплекса. Особое внимание уделено поиску и оценке возможности сокращения сроков исследований, ускоренному внедрению результатов в практику.
ПНД-ВМГ как материал широкого назначения (с температурой возможной эксплуатации от —60 до +100°С), длительного и многократного использования может найти применение в различных отраслях пищевой промышленности, торговле, сферах агропромышленного комплекса и быту. Особенностью данного пластика являются прежде всего его жиростойкость и высокие антиадгезионные показатели.
ПНД-ВМГ изученных марок (270—272, 276— 279 и 282 и ТУ 6—05—1870—79) получен реакцией последовательной полимеризации мономера этилена в присутствии комплексного металлор-ганического катализатора. Изучены жесткие емкостные изделия объемом 150—500 мл, изготовленные литьем под давлением и экструзией, пакеты из пленки толщиной от 40 до 200 мкм и вместимостью от 250 до 1500 мл. Кроме того, ор-ганолептнческому анализу подвергали диски и гранулы. В гигиеническом плане важно, что современная технология синтеза ПНД-ВМГ позволяет выпускать полимер, отличающийся сравнительно большой молекулярной массой и стабильными свойствами: минимальными зольностью и содержанием низкомолекулярных фракций, максимально узким (уникальным для известных полиолефинов) молекулярно-массовым распределением при высокой степени однородности молекулярных цепей линейного строения. Поэтому полимер более, чем известные полиолефины традиционной технологии получения, устойчив к факторам, воздействующим на материал в процессе его переработки и эксплуатации, менее растворим в агрессивных средах. Важно также, что в технологии ПНД-ВМГ реализован ряд предложений, разработанных нами совместно с производственными организациями на основе ранее проведенных исследований по гигиенической оценке полиолефинов. Так, осуществлен переход
на технологию полимеризации без использования углеводородных растворителей. Технология ПНД-ВМГ предусматривает эффективное удаление из расплава полимера газообразных соеди нений с использованием оптимальных (исключа ющих перегрев материала) температурных ре жимов переработки и специальных стабилиз рующих систем, составленных из разрешенны добавок и характеризующихся высокой эффе тивностью действия.
Санитарно-химические исследования проводи ли в соответствии с методической схемой гигиенической оценки полимерных материалов для пищевой промышленности [1, 2, 3]. В качестве модельных сред использовали дистиллированную воду, 2 % лимонную кислоту, 2 % уксусную кислоту, содержащую 2 % поваренную соль, спиртовые растворы и др. Принимая во внимание, что изделия из ПНД-ВМГ (особенно жесткого емкостного типа и детали продовольственных машин) могут контактировать с пищевыми продуктами многократно и длительное время, последние исследовали в более жестких условиях: изделия заливали водой, доведенной до кипения, и выдерживали при комнатной температуре (20—24°С) в течение 2—3 сут (такая обработка аналогична получению вытяжек для затравки животных в токсикологических экспериментах).
Изделия из ПНД-ВМГ молочно-белого цвета (жесткие емкостные изделия, диски, гранулы) или полупрозрачные (пленка), с гладкой поверхностью, эластичные, без запаха. Они не приобретали и не передавали запаха или привкуса модельным средам при всех испытанных температурах: 20—24, 40, 60, 80, 100 °С. После обработки изделий модельными средами не отмечено изменений внешнего вида, цвета и формы, а также цвета и прозрачности полученных вытяжек. При анализе принятыми методами [2, 4], включая газохроматографические, в вытяжках (в том числе полученных за время опытной эксплуатации— 1,5 года) не обнаружены окисляемые органические вещества, бронирующиеся соединения, остатки катализаторов, продукты деструкции (формальдегид). По технологическим харак-терстикам, которые могут оказать влияние на гигиенические показатели изделий, изученные марки ПНД-ВМГ сходны. Основное различие между ними состоит в предпочтительности того или иного метода переработки материала в изделия. Важно отметить, что марки ПНД-ВМГ от
273 до 277 занимают промежуточное положение, поэтому соответственно нижние и верхние границы их основных технологических показателей приближаются или совпадают с таковыми марок ^ 270—272, 278, 279 и 282. Основываясь на этом, в ^токсикологических опытах исследовали 2 наи-ф, более типичные марки — 272 и 278.
Токсикологические исследования проведены на - животных 3 групп: животные 1-й группы получа-* ли вытяжки из изделий марки 272, животные 2-й ' группы — марки 278, животные 3-й группы —
(вытяжки из стеклянной тары (контроль). Водные вытяжки были 2—3-суточные, из жестких емкостных изделий. Срок настаивания масляных вы-Ряжек равнялся 14—30 сут. Масло заливали в Ьвделия нагретым до 100 °С. ■ Для изучения функционального состояния организма, отдельных органов и систем исследовали активность холинэстеразы, трансаминазы, Медьсодержащей оксидазы, цитохромоксидазы, лнзоцима, определяли содержание нуклеиновых кислот и SH-групп, проводили функциональные нагрузки. Кроме того, наблюдали за способностью животных к суммации подпороговых импульсов, показателями неспецифической иммунологической реактивности, динамикой массы тела и др. Особое значение придавали интег-| ральной оценке функционального статуса организма и процессов адаптации — изучению сорб-ционных свойств тканей внутренних органов, динамики массы тела на фоне различных вариантов голодания, оценке состояния мембранных и внутриклеточных структур тканей по биохимическим показателям. Поэтапному умерщвлению жнвот-Т ных по истечении 3, 6, 9, 12—14 мес затравки предшествовали функциональные нагрузки: определение длительности наркотического сна после введения гексенала, особенностей динамики массы тела после 3-, 5- и 7-суточного и терминального голодания (соответственно по истечении 3,6, 9 и 14 мес затравки). При нагрузке суммой веществ животные получали вытяжки из поилок в течение 10—15 сут до и в процессе голодания: ^ 1-я группа — формальдегид в дозе 300 мг/л, 2-я ' группа — формальдегид в дозе 180 мг/л. Наряду с этим отдельным животным 1-й и 2-й групп после 3, б, 9 и 12 мес затравки спаивали вытяжки из полипропиленовых изделий (в течение 10 сут до и в процессе голодания)
Для определения суммационно-порогового показателя (СПП) после 3, 6, 9, 13 мес затравки применена нагрузка 40 % этиловым спиртом в дозе 1,6 г/кг перорально. СПП определяли через 30 мин после введения алкоголя. W В процессе поэтапного умерщвления живот-ных проводили определение коэффициентов мас-1 Вытяжки из полипропилена марки 01010 нестабилизн-рованного получали в условиях непрерывного термостати-ропания рри 94—97 °С в течение 14—23 сут; содержание формальд«гида в вытяжках 42—53 мг/л, окнсляемость 147—178 жг кислорода, содержание бронирующихся соединений 56—71 мг брома на 1 л жидкости
сы внутренних органов (печени, сердца, селезенки, почек, надпочечников, семенников, головного мозга, гипофиза), патоморфологические изменения печени, желудочно-кишечного тракта, головного мозга, семенников, сердца, селезенки, поджелудочной железы, надпочечников, изучение сорбционных свойств тканей внутренних органов (печени, почек, семенников, сердца, гипофиза, головного мозга, надпочечников, селезенки и др.), оценку гонадотоксических свойств вытяжек с учетом функционального состояния сперматоген-ного эпителия — количественного соотношения сперматогоний, сперматоцитов, сперматид, сперматозоидов, степени напряженности процесса сперматогенеза и др., определение активности ферментов (холинэстеразы, трансаминазы, цитохромоксидазы) в гомогенатах печени, семенников, головного мозга и некоторых других показателей.
В результате исследований не выявлено существенных изменений у подопытных животных по сравнению с контрольными по изучавшимся показателям общетоксического и специфического действия. Не установлено биологического действия вытяжек (водных и масляных) при удовлетворительных санитарно-химических свойствах изделий.
Анализируя данные санитарно-химических исследований и токсикологических экспериментов, можно прийти к заключению, что ПНД-ВМГ выбранных и изученных марок оказался весьма перспективным материалом для изготовления изделий, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами. Он получил положительную гигиеническую оценку. В процессе исследований были внесены предложения о возможности использования по назначению наиболее перспективной группы марок временно (впредь до окончания работы). Разработаны соответствующие гигиенические регламенты, конкретизирующие возможности применения данного материала в мясной, рыбной, хлебопекарной, молочной, масло-жировой, плодоовощной и других областях народного хозяйства.
Литература
1. Гноевая В. Л., Крылова М. ff.— Гиг. н сан., 1965, № 7, с. 76—79.
2. Инструкция по саннтарно-химнческому исследованию изделий, изготовленных из полимерных и других синтетических материалов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами. М„ 1972, № 880—71.
3. Токсикология и гигиена применения полимерных материалов в пищевой промышленности / Ковшило В. Е., Станкевич В. В., Генель С. В. и др. — М., 1980.
4. Мошлакова J1. А., Браун Д. Д.— Гиг. и сан., 1982, № 4, с. 68—71.
Поступила 28.05.85
Summary. Sanitary-chemical and toxicological animal studies formed a basis for the hygienic evaluation of the new polymer of polyolefin class, high density polyethylene produced' by gas phase polymerization. The use of the given plastic in food industry ' is regulated according to temperature criterion.
