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 -1 1. 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 75125 7507500 izotopy jódu, zejm. 131 I 150500 200020000 izotopy plutónia a transuranových prvků, emitujících záření alfa, zejm. 239 Pu a 241 Am 120 80800 všechny ostatní nuklidy s poločasem přeměny větším než 10 dní, zejm. 134 Cs a 137 Cs kromě 3 H, 14 C, 40 K 4001000100125012500 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) 30100365 jadrná 30 10,983,690,74 100 2,220,740,15 365 1,090,370,07 Seno, sláma 30 1,480,490,09 100 0,370,120,02 365 0,220,070,01 Tráva, siláže okopaniny 30 0,370,120,02 100 0,110,0370,007 365 0,0370,0110,002

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 -1 137 Cs (Bq.kg -1 ) 137 Cs (Bq.kg -1 ) 40 K (Bq.kg-1) 137 Cs (% snížení) n masovývarmasovývarmaso 1 4357848258,3 2 59691029542,7 3 679014712934,9 4 556612210746,6 5 43631059058,3 průměr 536911210148,2

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 [%] 03103 286- 739114112 143489654 213258776

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 mléko848592 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 01253465708297415233 2429614516283 481041646164 7222654537166 168  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 20 000 t ročně Velká Británie, Německo, Rakousko radiofobie konzumentů, opatrnost odborné veřejnosti SR, ČR, Maďarsko především koření

18 Ozařování potravin v r. 2005 (svět)

19 Potraviny ozařované v ČR v roce 2003

20 Legislativa týkající se ozařování potravin Směrnice č. 2 a 3 1999 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 7,21 +++  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 38,26 ++11,678,03 ++ 5 kGy měření č. 1 t = 0 xx 36,9811,157,40 měření č. 2 t = 1,5 h xx 38,25 +++11,297,60 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 + 0,703,69 + +.....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 20,5016,10 + 16,00 ++ 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 1,221,131,11 +.....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