Содержание свинца и кадмия в молочной продукции, реализуемой в городе Красноярске

Введение. Современные условия жизнедеятельности человека в условиях загрязнения окружающей среды вредными компонентами, в том числе и тяжелыми металлами, выдвигают перед сельскохозяйственным производителем в качестве первоочередных экологические проблемы. Необходимо особое внимание уделять контролю и качеству пищевых продуктов, в том числе молока и продуктов его переработки, так как они занимают большое место в рационе питания человека [1–6]. Тяжелые металлы поступают в молоко животных в результате их аккумуляции в пищевых цепях [7–11]. Существующие в экологических системах пищевые цепи связывают между собой химический состав почв, вод, растений, травоядных животных и человека, потребляющего растительную и животную пищу. В каждом новом звене пищевых цепей происходит все большее накопление тяжелых металлов по отношению к предыдущему звену. Поступившие в организм животных и человека тяжелые металлы выводятся очень медленно.

Эти элементы, содержащиеся в выхлопных газах автомобилей, вызывают загрязнения поверхности почвы и растений [12].Значительное количество их поступает в почву с минеральными удобрениями (суперфосфат, фосфат калия, селитра) и фунгицидами. Пути поступления свинца и кадмия одинаковые.

Содержание кадмия и свинца в молоке существенно отличается у коров, пасущихся на загрязненных и незагрязненных почвах. Причем в пастбищных травах, произрастающих в 2–2,5 км от источника загрязнения, наблюдается наименьшее содержание свинца и кадмия в летние месяцы, тогда как ранней весной и поздней осенью их количество значительно повышалось. То есть наибольшую опасность для животных представляет весенняя отрастающая трава.

Также высокие концентрации свинца в воздухе могут вызвать прямое загрязнение молочной продукции. Определяя количество свинца в воздухе до и после сушки молока, исследователи обнаружили, что 50 % свинца, содержащегося в воздухе, перешло в сухое молоко.

Еще одним источником поступления свинца в молоко и молочные продукты являются технологическое оборудование и тара. Количество металла увеличивается с повышением температуры хранения и временем обработки молока [13].

Свинец – токсичный элемент. Свыше 90 % свинца в организме человека фиксируется в костях. Свинец способен проникать сквозь плазму в систему кровообращения эмбриона. Свинец в дозах, превышающих ПДК, вызывает хроническое отравление с разнообразными проявлениями: поражает центральную и периферическую нервную систему, костный мозг, кровь и сосуды, гене- тический аппарат клетки и оказывает эмбриотоксическое действие.

Кадмий – токсичный элемент, имеющий мутагенное, эмбриотропное и канцерогенное действие. Более 70 % кадмия крови находится в эритроцитах. Он снижает активность пищеварительных ферментов, изменяет каталазную активность крови и тканей печени. Среди тяжелых металлов кадмий особенно опасен.

Известно, что тяжелые металлы в молоке и молочных продуктах распределены не одинаково.

Распределение кадмия между составными частями молока представлены в таблице 1.

Отмечается более высокое присутствие кадмия в белковых веществах оболочек жировых шариков, чем в казеине и сывороточных белках [14].

Таблица 1

Распределение кадмия между составными частями молока, % к исходному молоку [14]

Составная часть молока	Содержания кадмия, %
Цельное молоко	100
Обезжиренное молоко	95,00–96,19
Кислотная сыворотка	63,09–65,67
Кислотный казеин	14,76–19,63
Сывороточные белки	5,94–6,74
Безбелковая сыворотка	46,28–49,10
Сливки	5,00

Переход тяжелых металлов из сырьевого молока в продукты, получаемые при его переработке, неодинаков. При переработке их содержание в одних продуктах увеличивается, а в других уменьшается по сравнению с исходным сырьем. Молоко сухое и молоко сгущенное имеют повышенное содержание свинца по сравнению с молоком цельным, что является результатом его переработки. Содержание свинца в некоторых молочных продуктах представлено в таблице 2.

Содержание свинца в молочных продуктах, мкг/кг (Колодкин,1985)

Таблица 2

Продукт	Содержание свинца, мкг/кг
Молоко цельное	89,1
Молоко обезжиренное	92,1
Молоко сгущенное	184,3
Молоко сухое	1024,0

Цель исследования : оценка экологической безопасности молока (сырого и пастеризованного), реализуемого в г. Красноярске.

Задачи исследования:

• 1.    Анализ литературных данных о тяжелых металлах (свинце, кадмии), путях их поступления в молоко и их распределения между молочными продуктами и составными частями молока.

• 2.    Определение содержания свинца и кадмия в молоке (сыром и пастеризованном) и анализ динамики содержания этих элементов в период выпаса коров на пастбищах Емельяновского района.

Объекты и методы исследования

Объектом исследования является молоко (сырое и пастеризованное), реализуемое в г. Красноярске.

Основной метод исследования – экологический мониторинг содержания химических элементов в молочной продукции [15].

Отбор проб проводился из молока коров Емельяновского района, реализуемого в городе

Красноярске. Скармливание трав этим коровам производилось на пастбищах, расположенных в экологически благополучных районах, т. е. более 3 км от объекта загрязнения. Период исследования –июнь – сентябрь 2014 г. Пробы молока доставляли трижды в месяц в период с июня по сентябрь, отбирали по общепринятой методике (ГОСТ 3622-68).

Содержание тяжелых металлов в молоке определялось атомно-абсорбционным методом на спектрофотометре AAS-30 в соответствие с ГОСТ 27996-88 в ЦАНИЛ КрасГАУ.

Результаты исследования

Результаты исследования молока (сырого и пастеризованного) от коров, пасущихся на пастбищах Емельяновского района и реализуемого в г. Красноярске, приведены в таблицах 3, 4.

Содержание кадмия в сыром молоке в июне составило 0,020 мг/кг; в сентябре – 0,018 мг/кг; содержание свинца в сыром молоке в июне – 0,028 мг/кг, в сентябре – 0,048 мг/кг. Повышение содержания свинца в осенний период (см. табл. 4) связано с тем, что при замедленном росте луговых трав свинца может накапливаться в несколько раз больше.

Содержания кадмия в сыром и пастеризованном молоке, мг/кг

Таблица 3

Период исследования	Молоко сырое	Молоко пастеризованное
Июнь	0,020±0,003	0,019±0,004
Июль	0,017±0,004	0,018±0,004
Август	0,015±0,003	0,015±0,003
Сентябрь	0,017±0,003	0,016±0,003
ПДК	0,03	0,03

Пастеризация практически не влияет на содержание кадмия, что свидетельствует о соблюдении оптимальной температуры хранения и времени обработки молока.

Содержание свинца в сыром и пастеризованном молоке, мг/кг

Таблица 4

Период исследования	Молоко сырое	Молоко пастеризованное
Июнь	0,028±0,004	0,027±0,005
Июль	0,027±0,002	0,026±0,003
Август	0,037±0,003	0,038±0,003
Сентябрь	0,048±0,004	0,048±0,003
ПДК	0,1	0,1

Полученные результаты показали, что как в сыром, так и в пастеризованном молоке содержание кадмия и свинца не превышает ПДК (табл. 3, 4).

Выводы

• 1.    Анализ литературных данных показал возможность присутствия тяжелых металлов, в том числе свинца и кадмия, в молоке, молочных продуктах и составных частях молока. В случае превышения ПДК содержания свинца и кадмия в цельном молоке, необходимо перерабатывать его в сливки и обезжиренное молоко, то есть подвергать сепарированию, а также производить из него масло.

• 2.    Содержание кадмия и свинца в исследуемых пробах в молоке сыром и пастеризованном не превышает ПДК, благодаря выпасу коров на экологически безопасных пастбищах. Скармливание пастбищных трав возможно не менее чем в 3 км от источника загрязнения. Не рекоменду-

• ется использование весенней отрастающей травы и осенних трав. Пастеризация не влияет на содержание тяжелых металлов, что свидетельствует о соблюдении оптимальной температуры хранения и продолжительности обработки молока.