Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Radiační hygiena potravin a krmiv (teze přednášky) prof. MVDr. Petr Dvořák, CSc.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Radiační hygiena potravin a krmiv (teze přednášky) prof. MVDr. Petr Dvořák, CSc."— Transkript prezentace:

1 Radiační hygiena potravin a krmiv (teze přednášky) prof. MVDr. Petr Dvořák, CSc.

2 Vznik radioaktivity v potravinách 1. Kontaminací potraviny radionuklidem - primárně v potravním řetězci - sekundárně při výrobě a distribuci 2. Indukovanou radioaktivitou - především u neutronového záření - u potravin s vysokým obsahem NaCl

3 Indukovaná radioaktivita Krátké fyzikální poločasy přeměny 42 K 12 h 24 Na 15 h 32 P 14 dní 13 N ; 27 Mg velmi krátké 36 Cl ; 41 Ca dlouhé Pokles na % původní aktivity v čase 1. za 24 h na 45 % 2. za 48 h na 8 % 3. za 72 h na 3 % 4. za 120 h na 1 – 2 %

4 Indukovaná radioaktivita Maximální hodnoty, kterých je možné u jednotlivých potravin dosáhnout MBq.kg do 37 cukr a mouka 2. do 370 sýry, vejce, maso ryby, luštěniny 3. do 1850 sušené a solené potraviny, chléb, konzervy (včetně obalů)

5 Nejvyšší přípustné úrovně kontaminace radionuklidy Vyhl. SÚJB č.307/2002 Sb. (499/2005 Sb.) tab. č.4 a 5 tab.č. 5 pro přetrvávající ozáření po černobylské havárii uvádí pro součet aktivit 137 Cs a 134 Cs limity [Bq. kg -1 ] mléko, mléčné výrobky a kojeneckou výživu 370 ostatní potraviny a voda 600 potraviny v tab.č. 6 (koření a přísady) 6000

6 Směrné hodnoty zásahových úrovní pro regulaci distribuce a požívání potravin a vody Opatření Rozpětí dávek Efektivních dávek celého organismu Ekvivalentních dávek v jednotlivých orgánech a tkáních Regulace požívání radionuklidy znečištěných potravin, vody a krmiv 5 mSv až 50 mSv50 mSv až 500 mSv Přesídlení obyvatelstva50 mSv až 500 mSvnestanovuje se

7 Tabulka č. 4 přílohy č. 8 radionuklid Nejvyšší přípustné úrovně radioaktivní kontaminace potravin * pro radiační mimořádné situace [Bq.kg -1 ] nebo [Bq.l -1 ] potraviny pro kojeneckou výživu mléko a mléčné výrobky pitná voda a tekuté potr. ostatní potraviny Potraviny uvedené v tab.č.6 izotopy stroncia, zejm. 90 Sr izotopy jódu, zejm. 131 I izotopy plutónia a transuranových prvků, emitujících záření alfa, zejm. 239 Pu a 241 Am všechny ostatní nuklidy s poločasem přeměny větším než 10 dní, zejm. 134 Cs a 137 Cs kromě 3 H, 14 C, 40 K V příloze č. 8, jsou uvedeny přípustné hodnoty zatížení, které vycházejí z doporučení IAEA, WHO, ICRP, tedy směrnic EU č. 87/3954, č. 89/944 a COUNCIL REGULATION (EUROATOM) č. 89/2218 a jsou v souladu s Codex Alimentarius, vydaným FAO/WHO.

8 Limity zamoření krmiv MBq.kg -1 Druh krmiva Konzumace (dny) Stáří štěpné směsi (dny) jadrná 30 10,983,690, ,220,740, ,090,370,07 Seno, sláma 30 1,480,490, ,370,120, ,220,070,01 Tráva, siláže okopaniny 30 0,370,120, ,110,0370, ,0370,0110,002

9 Možnosti snižování hmotnostní a objemové aktivity radionuklidů u kontaminovaných potravin

10 Snížení aktivity 137 Cs v mase divočáka po tlakové tepelné úpravě. Aktivita před úpravou 106 Bq.kg Cs (Bq.kg -1 ) 137 Cs (Bq.kg -1 ) 40 K (Bq.kg-1) 137 Cs (% snížení) n masovývarmasovývarmaso , , , , ,3 průměr ,2

11 Opakované lákování masa v roztoku NaCl s přídavkem KNO 3 po 7 denních intervalech. čas [den]n 137 Cs [Bq.kg -1 ] 40 K [Bq.kg -1 ] snížení 137 Cs [%]

12 Rozdělení aktivity ve vejcích Část vejce Podíl z celkové aktivity (%) Gama (Cs, J)Beta (Sr) Skořápka8168 Žloutek1523 bílek48

13 Distribuce aktivity v plnotučném mléce (100 %) produkt Podíl aktivity (%) 131 I 137 Cs 90 Sr odstředěné mléko sladká smetana16158 podmáslí12,5136,7 čajové máslo3,52,31,3 syrovátka kyselá79,58386 kasein kyselý4,61,86,5 syrovátka syřidlová82837,4 kasein syřidlový1,8 84,6

14 Snižování aktivity 137 Cs v hřibu hnědém tepelnou tlakovou úpravou Před úpravouPo tlakové tepelné úpravě 15 min Bq.kg -1 Bq.l -1 Bq.kg -1 % snížení n = 15hřib hnědýšťáva z hubvyluh. houby vyluhované houby průměr235,865,983,065,3 SD91,8629,2332,063,32

15 Aktivity 137 Cs a 40 K u hub v nativním stavu vzorky 2, 3 a sušených hub vzorek 1 (Bq.kg -1 ) po opakovaném výluhu v 2%-ním roztoku kyseliny octové. Aktivita (Bq.kg -1 ) Vzorek 1 (sušené houby) Vzorek 2 (nativní stav) Vzorek 3 (nativní stav) čas (hod) 137 Cs 40 K 137 Cs 40 K 137 Cs 40 K  2,4 583 jednorázověo 73 % o 59 % Výluh nelze konzumovat

16 OZAŘOVÁNÍ POTRAVIN Prof. MVDr. Petr Dvořák, CSc.

17 Ozařování potravin ve světě  Přístup konzumentů a technologická dostupnost USA nejrozsáhlejší využití na světě, řídí Food and Drug Administration (FDA) Belgie, Francie, Holandsko až t ročně Velká Británie, Německo, Rakousko radiofobie konzumentů, opatrnost odborné veřejnosti SR, ČR, Maďarsko především koření

18 Ozařování potravin v r (svět)

19 Potraviny ozařované v ČR v roce 2003

20 Legislativa týkající se ozařování potravin Směrnice č. 2 a Evropského Parlamentu a Rady Evropy. (Safety and Nutritional Adequacy of Irradiated Food. WHO 1994). Vyhláška Ministerstva zdravotnictví ČR č. 133/2004 Sb. druhy, skupiny, podskupiny potravin které lze ozařovat nejvyšší přípustné absorbované dávky záření způsob označování ozářených potravin Povolené zdroje záření: - záření radionuklidů 60 Co a 137 Cs - rentgenovo záření o energii nepřevyšující 5 MeV - urychlené elektrony o energii nepřevyšující 10 MeV

21 Legislativa týkající se ozařování potravin v ČR: Výběr z povolených druhů potravin a jejich nejvyšší přípustné absorbované dávky: drůbeží maso 7,0 kGy kachny, krocani, drůbeží droby a separát 5,0 kGy ryby, mořští živočichové 3,0 kGy vaječný bílek 3,0 kGy mlýnské obilné výrobky 1,0 kGy, sušená a čerstvá zelenina 1,0 kGy čerstvé ovoce a houby 2,0 kGy cibulová a kořenová zelenina, brambory a výrobky z nich 0,2 kGy sušené a zmrazené byliny a koření 10,0 kGy

22 Hlavní důvody a možnosti využití ozařování potravin: eliminace patogenních mikroorganismů > snížení rizika vzniku onemocnění z potravin likvidace mikroorganismů způsobujících kažení > prodloužení doby trvanlivosti využití ozařování k redukci ztrát vznikajících: - předčasným zráním, rašením, klíčením - poškození hmyzem zlepšení senzorických vlastností - např. barvy odstranění alergizujících vlivů mléčných proteinů snížení koncentrace pesticidů sterilizace obalů

23 V závislosti na dávce dochází k devitalizaci mikroorganismů Extrémně vysoké dávky 100 kGy a více  snižují obsah prionů na 1 % Vysoké dávky ionizujícího záření 25 kGy  sterilizační účely (sterilizace diet pro imunodeficientní pacienty, potraviny pro armádu, kosmické lety) Běžné dávky ionizujícího záření do 10 kGy - radicidace  výrazné snížení počtu mikroorganimů, ne jejich úplná likvidace „cold pasteurization“, devitalizace parazitů Nízké dávky do 1 kGy – radurizace  prodloužení trvanlivosti, zamezení klíčení, zpomalení zrání (retardační metody)

24 Radiační dávky D 10 (kGy) potřebné ke snížení počtu bakterií desetkrát Jsou závislé na: druhu mikroorganismu typu potraviny teplotě potraviny v době ozáření přítomnosti kyslíku obsahu vody

25 D 10 hodnoty vybraných druhů nesporulujících mikroorganismů ve zmrazených potravinách bakteriepotravina teplota (°C) atmosféra D 10 (kGy) Campylobacter jejuni syrové hovězí - 30 vzduch 0,315 syrové krůtí- 30 +/- 10 vzduch 0,293 E.colisyrové hovězí-16 +/-1 vzduch 0,39 Listeria monocytogenes syrové hovězí-16 +/-1 vzduch 0,558- 0,610 Salmonella spp.syrové hovězí- 16 +/-1 vzduch 0,756- 0,800 (Farkas, 1998)

26 Limitující faktory ozařování potravin V závislosti na dávce vznikají s různou intenzitou  fyzikální, fyzikálně-chemické a biochemické změny vedoucí: narušení nutriční hodnoty změny senzorických vlastností potravin - negativní aroma z ozáření - barva - změny struktury změny technologických vlastností indukovaná radioaktivita

27 Radiačně – chemické změny bílkovin: Ozáření ve vodném roztoku nebo ve směsi s jinými látkami: > změny aminokyselin působením radikálů vody nebo radikálů vzniklých z jednotlivých komponent směsi reakce hydratovaných elektronů a hydroxylových radikálů roztržení peptidického řetězce migrace radikálů do postranních řetězců radiačně labilních AMK (Cys, Met, Tyr, Phe, His, Trp, Lys)

28 Radiačně – chemické změny bílkovin: Změny v peptidickém řetězci: deaminace příp. dekarboxylace terminální AMK rozštěpení peptidického řetězce Při těchto reakcích vznikají: produkty s amidickou skupinou příslušné kyseliny (za nepřítomnosti O 2 ) ketosloučeniny (za přítomnosti O 2 )

29 Radiačně – chemické změny bílkovin: Radiační rozštěpení vodíkových a S – S vazeb vyvolává: rozvinutí bílkovinné molekuly ztrátu organizované struktury Redukce S – S vazeb a oxidace – SH skupin vyvolává: zánik vazeb stabilizujících sekundární a terciální strukturu bílkoviny vznik vazeb na jiných místech > změna konfigurace bílkovin > radiační agregace bílkovin

30 Radiačně – chemické změny tuků: autooxidační a hydrolytické reakce (řetězový charakter)  nežádoucí organoleptické změny  ztráty esenciálních mastných kyselin  negativní působení vzniklých peroxosloučenin na vitamíny  vznik 2-alkylcyklobutanonů Charakter změn závisí na: složení ozařovaného materiálu typu tuku obsahu nenasycených mastných kyselin Živočišné tuky jsou pro radiační ošetření vhodnější než rostlinné (vyšší odolnost vůči autooxidačním procesům)

31 Negativní aroma z ozáření vznik těkavých látek (dimetyldisulfid, dimetyltrisulfid, metylthioetan, karbonylové sloučeniny) závisí na dávce záření, množství O 2 a teplotě při ozařování u běžných dávek pouze dočasný jev u chlazené drůbeže dávky 1,5 – 2,5 kGy a u mražené drůbeže 3 – 5 kGy nepředstavují žádný negativní efekt (Kiss,1984)

32 Vliv ionizujícího záření na barvu masa Barva masa závisí na koncentraci tří forem myoglobinu (podle oxidačního stavu molekuly a charakteru ligandu vázaného na železo)  nachový deoxymyoglobin,  červený oxymyoglobin  hnědý metmyoglobin vystavení povrchu masa působení O 2 deoxygenovaná forma myoglobinu oxygenuje na jasně červený oxymyoglobin účinek radikálů má stejný efekt, vzniká silně oxidativní prostředí, které brání nárůstu tvorby metmyoglobinu oxidace na oxymyoglobin se působením radikálů uskutečňuje v celé hmotě ozářeného masa

33 Zaměření našeho pracoviště ověření rozporuplných údajů o vlivu ionizujícího záření na barvu potravin sledování barvy u různých druhů mas (vepřové, hovězí, rybí) po ozáření vliv záření na další jakostní parametr masa – ztrátu masové šťávy sledování vlivu atmosférického kyslíku na změnu barvy ozářeného vepřového a hovězího masa vliv ionizujícího záření na aktivitu tkáňových enzymů změny u ozářených vajec

34 PARAMETR BARVY L*a*b* 0 kGy měření č. 1 t = 0 xx 52,580,957,42 měření č. 2 t = 1,75 h xx 52,281,137,48 2,5 kGy měření č. 1 t = 0 xx 51,600,806,92 měření č. 2 t = 0,88 h xx 52,442,74 ++7,00 5 kGy měření č. 1 t = 0 xx 51,900,757,11 měření č. 2 t = 1,75 h xx 51,743,05 ++7,17  x …aritmetický průměr ++..statisticky průkazný rozdíl (α<0,01) Závislost parametrů barvy vepřového masa na ozáření dávkou 2,5 kGy (při expozici 0,88 h) a 5 kGy (při expozici 1,75 h), (dávkový příkon 2,86 kGy.h -1, n = 15) Vyšší podíl červené barvy v závislosti na dávce záření.

35 Ztráta šťávy odkapáním u vepřového masa (n = 30) ozářeného dávkou 5 kGy (expozice 1,75 h, dávkový příkon 2,86 kGy.h -1 ) dávkaztráta šťávy odkapáním [%] 0 kGy xx 6,10 5 kGy xx 7,  x …aritmetický průměr +++..statisticky průkazný rozdíl (α<0,001) t = 3 – 5 o C

36 Závislost parametrů barvy hovězího masa na ozáření dávkami 1 kGy (při expozici 0,3 h), 2,5 kGy (při expozici 0,75 h) a 5 kGy (při expozici 1,5 h), (dávkový příkon 3,3 kGy.h -1, n = 22) PARAMETR BARVYL*a*b* 0 kGy měření č. 1 t = 0 xx 36,9810,997,03 měření č. 2 t = 1,5 h xx 37,94 +11,547,43 1 kGy měření č. 1 t = 0 xx 37,3111,247,39 měření č. 2 t = 0,3 h xx 37,9211,957,67 2,5 kGy měření č. 1 t = 0 xx 37,0911,237,09 měření č. 2 t = 0,75 h xx 38, ,678, kGy měření č. 1 t = 0 xx 36,9811,157,40 měření č. 2 t = 1,5 h xx 38, ,297,60 Tendence ke světlejší barvě v závislosti na dávce záření.

37 Závislost parametru barvy L* u hovězího masa na povrchové působení atmosférického kyslíku 1 hodinu po ozáření (n=20) 2 2 v z o r k ů M. l o n g i s s i m u s l u m b o r u m e t t h o r a c i s, o d e b r á n o 1 h o d i n u p o s t m o r t e m 3 s k. p o k u s n é ( o z á ř e n y, b a r v a m ě ř e n a p ř e d o z á ř e n í m a p o o z á ř e n í ) s k. k o n t r o l n í ( č a s e p ř e d o z á ř e n í m a v č a s e p o o z á ř e n í ) z d r o j z á ř e n í 6 0 C o d á v k y : 1 k G y, 2, 5 k G y, 5 k G y e x p o z i c e 0, 3 h, 0, 7 5 h, 1, 5 h d á v k o v ý p ř í k o n 3, 3 k G y. h - 1 tmavá světlá

38 Závislost parametrů barvy rybí svaloviny na ozáření dávkou 3 kGy, (při expozici 0,9 h, dávkový příkon 3,3 kGy.h -1, n = 55) PARAMETR BARVYL*a*b* 0 kGy měření č. 1 t = 0 xx 44,91 0,604,98 měření č. 2 t = 0,9 h xx 46,43 + 0,554,82 3 kGy měření č. 1 t = 0 xx 44,82 0,544,74 měření č. 2 t = 0.9 h xx 46,98 + 0,703, statisticky průkazný rozdíl (α<0,5) Vyblednutí a zšednutí.

39 Vliv ozáření dávkami 2,5 kGy (při expozici 0,75 h) a 5,0 kGy (při expozici 1,5 h) na aktivitu enzymů v játrech a v ledvině (dávkový příkon 3,3 kGy.h -1, n = 10) Dávka0 kGy2,5 kGy5 kGy L-laktátdehydrogenáza [μ kat/ g rozpust. proteinu] játra xx 20,5016, ,00 ++ ledvina xx 30,7027,4027,30 Kyselá fosfatáza [μ kat/ g rozpust. proteinu] játra xx 0,200,18 ledvina xx 0,530,510,54 Alkalická fosfatáza [μ kat/ g rozpust. proteinu] játra xx 0,260,270,25 ledvina xx 5,575,465,57 Aspartátaminotransferáza [μ kat/ g rozpust. proteinu] játra xx 2,382,142,12 ledvina xx 2,292,192,06 Alaninaminotransferáza [μ kat/ g rozpust. proteinu] játra xx 0,570,480,47 ledvina xx 1,221,131, statisticky průkazný rozdíl (α<0,5) ++..statisticky průkazný rozdíl (α<0,01)

40 Ozařování vajec barva žloutku Vyblednutí.

41 Ozařování vajec číslo kyselosti tuku žloutku

42


Stáhnout ppt "Radiační hygiena potravin a krmiv (teze přednášky) prof. MVDr. Petr Dvořák, CSc."

Podobné prezentace


Reklamy Google