Влияние различных способов технологической обработки на снижение токсичных веществ в зерновом сырье Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

г

юз

но

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2003

105

•’Ч

664.6/.7.002.2

юе

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СНИЖЕНИЕ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ В ЗЕРНОВОМ СЫРЬЕ

,3)

ге-

их

'.4)

то

:ри

но

об-

ПИ-

ро-

?.4)

ни-

5.4)

яет

ни-

тся

ль-

Б.У. БАИХОЖАЕВА

Восточно-Казахстанский государственный университет (г. Усть-Каменогорск)

Вопросы безопасности пищевых продуктов тесно связаны с состоянием окружающей среды. Казахстан, как и Россия, является одним из самых экологически неблагополучных регионов мира.

Одна из проблемных зон в этом отношении - При-аралье, где экологическая ситуация считается катастрофической. Недостаток качественной питьевой воды, ее высокая минерализованность, большое содержание вредных веществ в продуктах питания, производимых в регионе, загрязнение среды обитания пестицидами и другие факторы приводят к постоянному снижению продолжительности жизни в области. По оценкам .международных экспертов, вода в Аральском регионе -одна из самых худших в мире по уровню загрязненности [1,2]. .

Основным путем попадания токсичных веществ в организм человека является пищевой. Установлено, что 95% пестицидов поступает с продуктами питания, 4,7% - с водой, только 0,3% - с атмосферным воздухом, совсем незначительные количества проникают в организм через кожу' [3].

Цель нашей работы - изучение влияния различных способов предварительной обработки зернового сырья

на показатели безопасности и химический состав сырья.

Исследовалась зерновая продукция, имеющая промышленное значение для Юга Казахстана: пшеница сорта Богарная 56 (IV тип, III подтип, III класс), кукуруза сорта Казахстанская С-4, рис сорта Авангард, горох сорта Рамонский-77.

В работе использовали стандартные и общепринятые методики исследований. Удельную активность радионуклидов (УАР) определяли на автоматизированном гамма-радиометре РУГ-91М1, содержание токсичных элементов - методом инверсионной вольтам-перометрии, содержание тетраметилтиурамдисульфи-да (ТМТД) и ниацина (витамина РР) - колориметрическим методом, тиамина (витамин В]) и рибофлавина (витамин В2) - флюорометрическим методом, минеральных элементов - атомно-адсорбционным методом.

Формирование качества зерномучной продукции на стадии производства начинается с подготовки зерна, включающей очистку от примесей и сортирование по крупности. Зерно рассортировывали на фракции в соответствии с действующими стандартами.

Полученные результаты (таблица) показали, что во всех исследуемых видах зерна среднее содержание токсичных элементов и радионуклидов не превышает ПДК.

Таблица

Фракции зерна Токсичные элементы, мг/кг У АР, Бк/кг Пестициды

Свинец Кадмий Мышьяк Медь Цинк (ТМТД), мг/к

Пшеница: средняя 0,0725 0,0125 0,129. 3,94 24,56 34 0,026

мелкая 0,0855 0,0121 0,139 5,60 24,23 19 0,013

крупная 0,0724 0,0139 ' 0,084 2,72 24,89 41 0,016

Рис: Ті

средняя 0,1543 0,0169 0,097 3,78 26,82 39 0,039

мелкая 0,1605 0,0147 0,092 3,Ш'Ч. 26,40 22 0,025

крупная 0,1497 0,0182 0,,108 4,65 26,38 60 0,052

Кукуруза -.Г,-'-: , і;

крупная 0,1095 0,012 0,113 ; •' з,15 ■ 26,34 27 0,046

мелкая 0,1232 0,016 0,117 : і; 3,06 26,22 18 0,028

Горох: ".. - •>

средняя 0,1413 0,018 0,167 4,19 : > 25,60 49 0,044

мелкая 0,1328 0,012 0,168 V': 2,77 24,87 32 0,020

крупная 0,1300 0,019 0,184 Ї- 5,74 24,61 78 0,061

ПДК 0,5 0,1 0,2 10 ; 50 V , • 80 Не допускается

і

Содержание ртути отмечено на уровне 0,03 мг/кг независимо от размеров сырья.

Содержание цинка в зерне в зависимости от размера изменяется незначительно, однако отмечена тенденция для всех видов зерна к большему его накоплению в зерновках большего размера.

Аналогичная закономерность наблюдается для кадмия в зерновках пшеницы, риса, гороха, а в двух последних культурах также для меди.

Противоположное явление зафиксировано в отношении свинца в пшенице и в рисе, мышьяка в пшенице и в кукурузе. По мере увеличения размеров зерна значительно возрастает УАР.

Так, в зерне кукурузы межой фракции она меньше по сравнению с крупной в 1,5 раза; в пшенице, рисе и горохе - в 2,2; 2,7 и 2,4 раза соответственно. С учетом допустимых погрешностей измерений (±50%) при результатах анализов от 20 до 100 Бк/кг и наибольшей предельной ошибке опыта такое утверждение можно считать достоверным.

Содержание пестицидов также зависит от размеров зерна. Минимальное их накопление отмечено в зерне мелкой фракции, максимальное - в зерне крупной. В пшенице, рисе, кукурузе и горохе крупные фракции содержали ТМТД в 1,2; 2,1; 1,6 и 3,05 раза больше по сравнению с мелкими. Как видно из приведенных данных, все исследованные образцы загрязнены пестицидом, хотя присутствие его в продуктах питания, в том числе в зерне, не допускается.

Методом дисперсионного анализа многофакторного эксперимента выявлена степень влияния факторов -вида токсичного вещества, вида продукции, размера фракции - на показатель Кт1, характеризующий относительное содержание токсичных веществ в нестандартной продукции по отношению к стандартной. Установлено, что два фактора - вид зерновой продукции и вид токсичного вещества являются статистически незначимыми и не оказывают существенного влияния на Ко™. Наиболее высоким уровнем статистической значимости характеризуется размер фракции и связанные с этим фактором взаимодействия.

Исследование минерального состава не стандартного по размеру зерна показало, что в мелких зерновках пшеницы и риса по сравнению с крупными содержится несколько больше калия: в пшенице на 9,2%, в рисе на 7,5%. По содержанию кальция мелкие зерновки также превосходят крупные. В отношении железа четкой зависимости не установлено.

Количество витаминов В1 В2 и РР в крупных зерновках выше, чем в мелких.

Способ мойки оказывает влияние на показатели безопасности зернового и зернобобового сырья. Изучали два способа мойки: с предварительным замачиванием сырья в течение 1 ч с последующей мойкой, мойка сырья без предварительного замачивания. Установлено, что первый способ снижает содержание всех токсичных элементов в значительно большей степени, чем второй. Так, в пшенице содержание свинца, кад-

мия, мышьяка, меди и цинка уменьшается в пределах 21-37%.

Предварительное замачивание способствует снижению УАР в зерне исследованных культур на 18-28,6%. Средняя эффективность извлечения различных токсичных веществ из зерновой и зернобобовой продукции после мойки с предварительным замачиванием представлена на рис. 1 и 2.

Содержание ТМТД после мойки зерна и семян гороха снизилось в них на 2,9-8,8%, предварительное замачивание сырья позволяет уменьшить количество пестицида на 17,6-35,3%.

Шелушение зерна оказывает влияние на показатели экологической безопасности зерномучной продукции. По нашим данным, в оболочках зерна кукурузы по сравнению с ядром содержание свинца было на 72,15% больше, кадмия почти в 2 раза больше. В оболочках гороха содержание свинца и кадмия в 2,33 и в 1,87 раза больше, чем в ядре. Существенные различия установлены в содержании минеральных элементов. Так, магния содержалось в оболочках гороха в 3,14 раза больше, чем в ядре, в кукурузе - в 2,02 раза.

В оболочках кукурузы УАР выше на 41%, гороха -на 31,6% по сравнению с ядром. Содержание ТМТД в оболочках также выше.

На остаточное содержание токсичных веществ в зерномучных продуктах существенное влияние оказывает способ влаготепловой обработки. Как показали

150-1 144,4

Шк

140

130-

120

Я

£

-в"

110

п

О

100

142,3

! і

іШіЗЯ

т

115,4

109,5

Пшеница

Рис Кукуруза

Вид продукции Рис. 1 ........

Горох

1Г

юз

ах

1и-

на

гн-

ой

ва-

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2003

107

результаты наших исследовании, варка в воде приводит к значительному снижению токсичных веществ: содержание кадмия во всех образцах снижается в среднем на 20,4-38,5%, меди - на 22-38%, мышьяка - на 22,5-37,6%, цинка - на 20,6-37,7%, свинца - на 6,8-9,9%. Пропаривание влияет на содержание токсичных веществ в меньшей степени, вместе с тем процент их извлечения в отдельных видах крупяного сырья существенно различается.

Положительное влияние варки и пропаривания наблюдается в отношении У АР и содержания ТМТД.

Следует учесть, что при варке в воде по сравнению с пропариванием в большей степени снижается питательная ценность и ухудшаются технологические свойства готового продукта. Поэтому при выборе способа влаготепловой обработки целесообразно исходить из начального содержания токсичных элементов в зерновом сырье.

выводы

1. Установлены закономерности накопления токсичных элементов в зерне и семенах зернобобовых в

зависимости от их месторасположения (оболочка, ядро) и вида культуры. Определены коэффициенты извлечения токсичных веществ зернового и зернобобового сырья при мойке.

2. Показано, что влаготепловая обработка зернового и зернобобового сырья способствует значительному снижению в нем содержания тяжелых металлов, радионуклидов и пестицидов.

3. Результаты исследований могут служить критерием оценки безопасности различной по крупности зерновой и зернобобовой продукции для зерноперерабатывающих предприятий.

. . . ЛИТЕРАТУРА

1. Национальный доклад о состоянии окружающей среды Республики Казахстан. - Алматы, 2000. - 167 с.

2. Седоовский А.И., Нуржанова А.А. Проблема загрязнения почв Казахстана пестицидами и возможные пути их очистки // Актуальные проблемы экологии: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Караганда: КарГУ, 2002. - С. 141-144.

3. Доценко В.А. Эколого-гигиеническая концепция питания человека // Гигиена и санитария. - 1990. -№ 7. - С. 13-18.

Кафедра прикладной механики и физики

Поступила 09.04.03 г.

664.68:663.05.004.14

ПРИМЕНЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ДОБАВОК В ПРОИЗВОДСТВЕ КРУПЯНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ И МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ В ЭКОЛОГИЧЕСКИ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ РЕГИОНАХ

Б.У. БАИХОЖАЕВА

Восточно-Казахстанский государственный университет (г.Устъ-Каменогорск) ....

Современная экологическая обстановка является одним из факторов, обусловливающих состояние питания человека, а значит, сохранение его здоровья, поддержание защитных систем организма. Известно, что более 70% из общего числа получаемых загрязнителей приходится на долю продуктов питания.

Основным источником загрязнения почвы и водных ресурсов Восточно-Казахстанской области являются выбросы и отходы промышленных предприятий Усть-Каменогорска, Лениногорска, Семипалатинска. По данным республиканской статистической отчетности, к концу 2000 г. только в Усть-Каменогорске накоплено около 1,4 млрд т радиоактивных и токсичных (бериллиевых) отходов, способы утилизации которых - складирование и захоронение в окружающей среде -приводит к ее загрязнению.

В связи с тяжелой экологической ситуацией, ухудшением структуры питания населения актуальной является проблема поиска природных средств, растительного сырья, богатого биологически активными ве-

ществами (БАВ), повышающими адаптационные возможности организма к экстремальным факторам внешней среды и предотвращающих развитие ряда заболеваний.

В рационе питания населения республики Казахстан важное место занимает зерномучная продукция, которая по пищевой и биологической ценности уступает, к примеру, мясу и молоку. Один из главных ее недостатков - незначительное содержание незаменимых аминокислот, витаминов, минеральных элементов. Поэтому' возникает необходимость повышения качества изделий из зерна, в частности их питательной ценности и безопасности.

Интерес представляет БАД Литовит, полученный на основе природного минерала типа цеолит, представляющего собой алюмосиликат с правильной кристаллической решеткой, в которой возможен селективный ионообмен. До недавнего времени цеолиты применялись лишь в качестве очистительных фильтров, кормовых добавок. Однако исследования, проведенные на научно-производственной фирме «Новь» под руководством В.И. Бгатова, дали возможность использовать данный минерал в качестве лекарственных до-