Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Radiační hygiena potravin a krmiv (teze přednášky)

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Radiační hygiena potravin a krmiv (teze přednášky)"— 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 42K 12 h Na 15 h P dní 13N ; 27Mg velmi krátké 36Cl ; 41Ca dlouhé Pokles na % původní aktivity v čase za 24 h na 45 % za 48 h na % za 72 h na % za 120 h na 1 – 2 %

4 Indukovaná radioaktivita
Maximální hodnoty, kterých je možné u jednotlivých potravin dosáhnout MBq.kg-1 do 37 cukr a mouka do 370 sýry, vejce, maso ryby, luštěniny do 1850 sušené a solené potraviny, chléb, konzervy (včetně obalů)

5 Nejvyšší přípustné úrovně kontaminace radionuklidy Vyhl. SÚJB č
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 137Cs a 134Cs limity [Bq . kg-1] mléko, mléčné výrobky a kojeneckou výživu ostatní potraviny a voda 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 mSv 50 mSv až 500 mSv Přesídlení obyvatelstva nestanovuje se

7 Potraviny uvedené v tab.č.6
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. 90Sr 75 125 750 7500 izotopy jódu, zejm. 131I 150 500 2000 20000 izotopy plutónia a transuranových prvků, emitujících záření alfa, zejm. 239Pu a 241Am 1 20 80 800 všechny ostatní nuklidy s poločasem přeměny větším než 10 dní, zejm. 134Cs a 137Cs kromě 3H, 14C, 40K 400 1000 100 1250 12500 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) 30 100 365 jadrná 10,98 3,69 0,74 2,22 0,15 1,09 0,37 0,07 Seno, sláma 1,48 0,49 0,09 0,12 0,02 0,22 0,01 Tráva, siláže okopaniny 0,11 0,037 0,007 0,011 0,002

9 Možnosti snižování hmotnostní a objemové aktivity radionuklidů u kontaminovaných potravin

10 Snížení aktivity 137Cs v mase divočáka po tlakové tepelné úpravě
Snížení aktivity 137Cs v mase divočáka po tlakové tepelné úpravě. Aktivita před úpravou 106 Bq.kg-1 137Cs (Bq.kg-1) 40K (Bq.kg-1) (% snížení) n maso vývar 1 43 57 84 82 58,3 2 59 69 102 95 42,7 3 67 90 147 129 34,9 4 55 66 122 107 46,6 5 63 105 průměr 53 112 101 48,2

11 Opakované lákování masa v roztoku NaCl s přídavkem KNO3 po 7 denních intervalech.
137Cs [Bq.kg-1] 40K snížení 137Cs [%] 3 103 286 - 7 91 141 12 14 48 96 54 21 25 87 76

12 Rozdělení aktivity ve vejcích
Část vejce Podíl z celkové aktivity (%) Gama (Cs, J) Beta (Sr) Skořápka 81 68 Žloutek 15 23 bílek 4 8

13 Distribuce aktivity v plnotučném mléce (100 %)
produkt Podíl aktivity (%) 131I 137Cs 90Sr odstředěné mléko 84 85 92 sladká smetana 16 15 8 podmáslí 12,5 13 6,7 čajové máslo 3,5 2,3 1,3 syrovátka kyselá 79,5 83 86 kasein kyselý 4,6 1,8 6,5 syrovátka syřidlová 82 7,4 kasein syřidlový 84,6

14 Snižování aktivity 137Cs v hřibu hnědém tepelnou tlakovou úpravou
Před úpravou Po tlakové tepelné úpravě 15 min Bq.kg-1 Bq.l-1 % snížení n = 15 hřib hnědý šťáva z hub vyluh. houby vyluhované houby průměr 235,8 65,9 83,0 65,3 SD 91,86 29,23 32,06 3,32

15 Výluh nelze konzumovat
Aktivity 137Cs a 40K 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 čas (hod) 137Cs 40K 1253 465 708 297 415 233 24 296 145 162 83 48 104 164 61 64 72 226 545 37 166 168  2,4 583 jednorázově o 73 % o 59 % Výluh nelze konzumovat

16 Prof. MVDr. Petr Dvořák, CSc.
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. 2005 (svět)

19 Potraviny ozařované v ČR v roce 2003

20 Legislativa týkající se ozařování potravin Směrnice č
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 60Co a 137Cs - 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 D10 (kGy) potřebné ke snížení počtu bakterií desetkrát
Jsou závislé na: druhu mikroorganismu typu potraviny teplotě potraviny v době ozáření přítomnosti kyslíku obsahu vody

25 D10 hodnoty vybraných druhů nesporulujících mikroorganismů ve zmrazených potravinách
bakterie potravina teplota (°C) atmosféra D10 (kGy) Campylobacter jejuni syrové hovězí - 30 vzduch 0,315 syrové krůtí - 30 +/- 10 0,293 E.coli -16 +/-1 0,39 Listeria monocytogenes 0,558-0,610 Salmonella spp. - 16 +/-1 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 O2)  ketosloučeniny (za přítomnosti O2)

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 O2 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 O2 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 Vyšší podíl červené barvy v závislosti na dávce záření.
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) PARAMETR BARVY L* a* b* 0 kGy měření č. 1 t = 0 x 52,58 0,95 7,42 měření č. 2 t = 1,75 h 52,28 1,13 7,48 2,5 kGy 51,60 0,80 6,92 t = 0,88 h 52,44 2,74 ++ 7,00 5 kGy 51,90 0,75 7,11 51,74 3,05 ++ 7,17 x …aritmetický průměr ++..statisticky průkazný rozdíl (α<0,01) Vyšší podíl červené barvy v závislosti na dávce záření.

35 ztráta šťávy odkapáním [%]
Ztráta šťávy odkapáním u vepřového masa (n = 30) ozářeného dávkou 5 kGy (expozice 1,75 h, dávkový příkon 2,86 kGy.h-1) dávka ztráta šťávy odkapáním [%] 0 kGy x 6,10 5 kGy 7,21 +++ x …aritmetický průměr +++..statisticky průkazný rozdíl (α<0,001) t = 3 – 5 oC

36 Tendence ke světlejší barvě v závislosti na dávce záření.
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 BARVY L* a* b* 0 kGy měření č. 1 t = 0 x 36,98 10,99 7,03 měření č. 2 t = 1,5 h 37,94 + 11,54 7,43 1 kGy 37,31 11,24 7,39 t = 0,3 h 37,92 11,95 7,67 2,5 kGy 37,09 11,23 7,09 t = 0,75 h 38,26 ++ 11,67 8,03 ++ 5 kGy 11,15 7,40 38,25 +++ 11,29 7,60 Tendence ke světlejší barvě v závislosti na dávce záření.

37 Závislost parametru barvy L
Závislost parametru barvy L* u hovězího masa na povrchové působení atmosférického kyslíku 1 hodinu po ozáření (n=20) světlá tmavá 22 vzorků M. longissimus lumborum et thoracis, odebráno 1 hodinu post mortem 3 sk.pokusné (ozářeny, barva měřena před ozářením a po ozáření) sk. kontrolní (čase před ozářením a v čase po ozáření) zdroj záření 60Co dávky: 1 kGy, 2,5 kGy, 5 kGy expozice 0,3 h, 0,75 h, 1,5 h dávkový příkon 3,3 kGy.h-1

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 BARVY L* a* b* 0 kGy měření č. 1 t = 0 x 44,91 0,60 4,98 měření č. 2 t = 0,9 h 46,43 + 0,55 4,82 3 kGy 44,82 0,54 4,74 t = 0.9 h 46,98 + 0,70 3,69 + +.....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) Dávka 0 kGy 2,5 kGy 5 kGy L-laktátdehydrogenáza [μ kat/ g rozpust. proteinu] játra x 20,50 16,10 + 16,00 ++ ledvina 30,70 27,40 27,30 Kyselá fosfatáza 0,20 0,18 0,53 0,51 0,54 Alkalická fosfatáza 0,26 0,27 0,25 5,57 5,46 Aspartátaminotransferáza 2,38 2,14 2,12 2,29 2,19 2,06 Alaninaminotransferáza 0,57 0,48 0,47 1,22 1,13 1,11 +.....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 Děkuji za pozornost


Stáhnout ppt "Radiační hygiena potravin a krmiv (teze přednášky)"

Podobné prezentace


Reklamy Google