Токсичні елементи
До поширених у продовольчій сировині і харчових продуктах небезпечних хімічних чинників відносяться деякі важкі метали і металоїди, потрапляння яких в організм людини навіть в обмежених концентраціях викликає тяжкі отруєння, розвиток злоякісних пухлин, мутацій та виникнення фізичних і психічних вад. Експериментально доказана токсична дія понад двох десятків елементів: ртуті, свинцю, кадмію, миш'яку, міді, цинку, олова, сурми, хрому, кобальту, нікелю, вісмуту, селену, ванадію, марганцю і навіть заліза, срібла та інших мікроелементів. До речі, в даному випадку мова йде саме про токсичну дію, про хворобливу реакцію людини па присутність в організму дуже малих (від тисячних часток до міліграмів на 1 кг маси тіла). Хоча відомо, що підвищені концентрації навіть дуже потрібних організму макроелементів (калію, кальцію, магнію та інших) також викликають розлад деяких функцій і негативно впливають па здоров'я і працездатність людини.
Сировина і харчові продукти забруднюються токсичними елементами через газоподібні, рідкі та тверді викиди і відходи промислових та енергетичних підприємств, транспортних засобів, комунальних та агропромислових господарств, через технологічне обладнання, таропакувальні матеріали тощо. Ці елементи через повітря, воду і грунти потрапляють до рослин та організму тварин і риб, а в результаті — через харчові продукти до організму людини. За останні десятиріччя сформувалася стійка тенденція до збільшення в оточуючому середовищі вмісту токсичних елементів. Згідно з висновками українських вчених, при збереженні цієї тенденції в майбутньому вміст у навколишньому середовищі свинцю зросте до 2025 р. в 10 разів у порівнянні з 2000 р., ртуті — в 100 разів, а миш'яку — в 250 разів.
Ця загрозлива для людини і всього живого ситуація ускладнюється ще й тим, що в природі не існує механізмів самоочищення від токсичних металів, а існуючі зараз штучні системи очищення шкідливих викидів і відходів нездатні ефективно вловлювати токсичні елементи та їх сполуки.
За рівнем токсичної дії важкі метали поділяють на три класи. До першого, найбільш небезпечного, класу віднесено кадмій, ртуть, свинець, миш'як, кобальт і нікель, які мають виняткову токсичність. До другого класу відносяться мідь, цинк і марганець, які вважаються помірно токсичними. Всі інші важкі токсичні елементи складають третій, малотоксичний, клас. У харчових продуктах і сировині діючим харчовим законодавством нормується МДР тільки для кадмію, ртуті, міді, свинцю, цинку, олова, миги 'яку та заліза.
Крім харчових продуктів вміст цих елементів нормується також у питній воді.
Кадмій є найбільш небезпечним елементом. Отруєння викликають дози понад 1 мг, а при дозах понад ЗО мг велика ймовірність летального наслідку. Токсична дія кадмію пояснюється його інгібіторною властивістю для ферментів. Через це суттєво порушується функціонування дихальної, травної, нервової та серцево-судинної систем. Сполуки кадмію мають здатність накопичуватися в кістках, внутрішніх органах, м'язах та залозах внутрішньої секреції. Вони погано виводяться з організму. Ознаками отруєння є нудота, блювання, болі у животі.
Отруєння кадмієм спостерігаються при вживанні рослинної їжі, особливо грибів, які можуть акумулювати цей елемент у дуже високих концентраціях. Із тваринних харчових продуктів джерелом кадмію може бути річкова та ставкова риба, яка харчується з мулу. Мул річок та інших внутрішніх водоймищ забруднюється промисловими викидами, стічними водами з промислових, комунальних, сільськогосподарських підприємств. З дощами та снігом до водоймищ змивається частина добрив, пестицидів та інших агрохімікатів.
Ртуть також є високотоксичним елементом. її токсична дія полягає в комплексоутворючій здатності до білків, в тому числі і ферментативних. Як і кадмій, ртуть може накопичуватись в організмі, переважно в мозку, нирках та печінці. Через ці властивості при отруєннях в першу чергу уражаються центральна нервова система, органи травлення, Лімфатична система. Ознаки отруєння ртуттю: підвищення температури, головний біль, стоматит, набряк і кровотеча з ясен, нудота, блювання, кров’яний пронос, важкі порушення функції нирок і печінки, збільшення розмірів лімфатичних вузлів та слинних залоз. Можливі смертельні випадки.
Мідь відноситься до середньотоксичних елементів. Основними шляхами забруднення міддю є обробка рослинної сировини мідьумісними пестицидами, а також технологічне обладнання переробних підприємств, яке має конструктивні елементи, виготовлені; з міді та її сплавів (бронзи, латуні та інших). Під впливом агресивних харчових мас ці елементи (труби, крани, насоси тощо) поступово розчиняються або зношуються і збагачують харчові продукти сполуками міді.
При споживанні продуктів забруднених сполуками міді, виникають тяжкі отруєння. їх ознаки: нудота, рясне слиновиділення, неприємний металевий присмак у ротовій порожнині, блювота, блювотні маси мають характерний синьо-зелений колір. У хворих спостерігаються періодичні гострі болі у животі, пронос з кров'яними слизовими масами. Може розвиватися гемолітична жовтяниця.
Миш'як входить до складу деяких пестицидів та отрутохімікатів, їх часто використовують для боротьби з мишовидними гризунами. Крім того, він є природним супутником фосфору, сірки, сурми, а тому завжди зустрічається як домішка в азотних та фосфорних добривах, препаратах сірки, що використовують у рослинництві і тваринництві.
Йото токсична дія проявляється в ураженні нервової та кровоносної систем, у порушенні обмінних процесів в шкірі, функцій всіх внутрішніх органів (серця, печінки, нирок, кишечника). Ознаки отруєння миш'яком: шлунково-кишкові розлади, нудота, болі у животі, головний біль, запаморочення, рясні слино- та сльозовиділення, набряк повік. При дозах понад ЗО мг можливі смертельні випадки.
Свинець є дуже токсичним важким металом. Як і кадмій, він має здатність накопичуватися в кістках, чим і обумовлюється його хронічна токсична дія. При отруєннях сполуками свинцю виникають тяжкі ураження нервової, травної, серцево-судинної та видільної систем. Токсична дія свинцю пов'язана з його властивістю інгібіторного впливу на ферментні системи, що регулюють синтез білків, енергетичний обмін, передачу генетичної інформації. Є переконливі свідчення про канцерогенну та мутагенну дію свинцю. Особливо вразливі до отруєння свинцем діти та особи похилого віку.
Характерні ознаки отруєння свинцем: головний біль, запаморочення, нудота, блювання, металевий присмак у роті, болі у животі та підшлунковій залозі, швидка стомлюваність, депресивний стан. При хронічних отруєннях з часом з'являються агресивність, нервові розлади та захворювання мозку. Дози понад 0,15—0,45 г/кг смертельні для /дорослої людини.
З малотоксичних елементів для консервованої продукції характерні забруднення оловом. Воно широко використовується в якості захисного покриття жерстяної тари. Під впливом кислот та інших речовин зі складу консервів олово, а також мідь і свинець, що є природними супутниками олова, розчиняються і забруднюють консервовану продукцію. При тривалому зберіганні вміст цих важких металів може досягати в продукті критичних рівнів. Особливо небезпечні в цьому відношенні жерстяні банки, при виготовленні яких використовуються сплави, що містять свинець.
При отруєннях оловом спостерігається нудота, біль у шлунку, в горлі та кінцівках. Як і свинець, олово може накопичуватися у кістках та спричиняти хронічні отруєння. Воно дуже повільно виводиться з організму.
Для зменшення забруднення готової харчової продукції важкими металами необхідно суворо дотримуватися загальних принципів і правил належної виробничої та гігієнічної практики, а саме: ретельно відмивати сировину від механічних та хімічних забруднень, надійно захищати робочі органи обладнання від хімічної взаємодії з компонентами продукту, унеможливлювати забруднення проміжних та готових продуктів дезінфікуючими засобами, мастилами, фарбами, емалями, отрутами для шкідників тощо.
Контроль за вмістом токсичних елементів у харчових продуктах здійснюється за схемами, аналогічно раніше розглянутими для пестицидів, нітратів та інших забруднювачів. Для кожного з восьми токсичних елементів встановлені МДР їх вмісту в харчових продуктах. Відбір зразків та їх аналіз проводять згідно з вимогами комплексу міждержавних стандартів "Сырье и продукты пищевые. Методы определения токсичных элементов". Вміст ртуті, олова, заліза та миш'яку визначають колориметричним або спектрофотометричним методом, а міді, свинцю, кадмію і цинку — полярографічним.