9. Що ми називаємо екосистемою? Охарактеризуйте абіотичні фактори



Скачати 231,92 Kb.
Сторінка2/2
Дата конвертації18.09.2019
Розмір231,92 Kb.
1   2



Живий організм – рослинний чи тваринний – залежить від середовища, а середовище перетворюється внаслідок діяльності організмів. Зв`язок "організм – середовище" має чіткий двосторонній характер у відповідності до принципу єдності організму і середовища.

При цьому, рівні організації життя складають своєрідний біологічний спектр – ген, клітина, орган, організм, популяція, угрупування. На кожному рівні внаслідок взаємодії з навколишнім фізичним середовищем виникають функціональні системи, які містять живі компоненти (біотичні) і неживе навколишнє оточення (абіотичні компоненти), що називаються БІОСИСТЕМАМИ.



Абіотичні фактори класифікуються на фізичні і хімічні, до яких відноситься цілий ряд факторів, в тому числі і кліматичні.

Кліматичні фактори вирішальним чином визначають умови життя в будь-якому місці на Землі, а їх цифрові значення дають порівняльну характеристику середовища. До таких факторів належать: сонячне випромінювання, температура, вода (як фактор, а не фізичне середовище), атмосферний і гідросферний тиск.

А. ВИПРОМІНЮВАННЯ СОНЦЯ - служить первинним джерелом енергії, без якого не можливе життя. За деякими даними, на частку цього джерела падає до 99% енергії, що знаходиться в обертанні на Землі. Сонячне випромінювання, що проходить крізь верхні шари атмосфери і досягає поверхні Землі, складається з електромагнітних хвиль довжиною приблизно від 0,3 до 10 мкм. Ділянки спектру цього випромінювання – ультрафіолетовий, видимий і інфрачервоний – несуть різну кількість енергії. Проте сонячне випромінювання частково поглинається атмосферою, частково нею же відбивається, а чимала його частина підлягає розсіюванню.

Б. ЕНЕРГІЯ ВИПРОМІНЮВАННЯ у момент поглинання будь-якою речовиною перетворюється на теплову. Механізм транспорту тепла різноманітний у рідин, газів і твердих тіл. У атмосфері теплообмін відбувається через випромінювання, перемішування потоків повітря, а також через випарування і конденсацію водяної пари. У гідросфері перенос тепла відбувається турбулентним способом, завдяки течіям, хвилюванню, конвекцієй тепла і випаруванням. У грунті передача тепла відбувається тільки за рахунок теплопровідності. Ці відмінності є причиною того, що річні коливання температури охоплюють всю тропосферу, у воді – шар до декілька сот метрів, у грунті – шар не більш 10 – 20 м.

В. ВОДА відіграє важливу роль кліматоутворювального фактора. Повна кількість води, що знаходиться на Землі, постійна. Баланс водних ресурсів будується на припущенні, що уся кількість води, що надійшла з атмосферними опадами, дорівнює кількості води, яка випаровувана з поверхні грунту і води.

У грунтовому середовищі вода зустрічається у різних видах.



Хімічно зв'язана вода є складником різноманітних сполук, що входять до складу грунту. Вона не приймає участі у водному балансі. Вода грунту у пароподібному стані має відносну вологість, що наближається до 100%. Вода, яка зв'язана молекулярними силами з частками грунту (іони водяної пари), малодоступна для рослин. Капілярна вода заповнює волосовідні канальці (перетином менш 3 мм2) між частками грунту і є головним джерелом води для рослин із поверхневою кореневою системою. Гравітаційна (вільна) вода знаходиться під дією сил ваги, заповнює некапілярні нещільності, переміщається у глиб грунту, легко доступна для рослин. Грунтова вода утворюється із гравітаційної, яка досягає водотривкого шару і тут накопичується.

Г. Умови життя наземних організмів визначаються атмосферним тиском. Для водних організмів аналогічним фактором є гідростатичний тиск.

Найбільші значення атмосферного тиску спостерігаються у зниженнях рельєфу (нижче рівня моря), де він може досягати 800 мм рт. ст., тоді, як на межі довічних снігів в горах тиск падає до 300 мм рт. ст. Вертикальний градієнт тиску чимало подібний ходу температури.

Значно більші перепади тиску у водяному середовищі. Гідростатичний тиск із заглиблюванням на кожні 10 м збільшується на 1 атм.(760 мм рт. ст.). При середній глибині океанів 3800 м гідростатичний тиск поблизу дна у 380 разів перевищує тиск повітря на рівні моря.



29. Охарактеризуйте наслідки для організму людини від вживання  харчових продуктів з певним вмістом мікотоксинів.
Проблема грибкових захворювань має особливе значення у всьому світі. Насамперед це пов’язано з глобалізацією вживання антибіотиків. Внаслідок знищення бактерійних форм виникла біологічна ніша, яку успішно заповнюють мікроскопічні патогенні гриби. Це призводить до спалаху різних давно відомих і нових грибкових захворювань.

Щороку загострюється проблема мікотоксикозів, що виникають у результаті споживання забруднених харчів та кормів. Токсикогени (плісняві грибки, які продукують токсини) швидко пристосовуються до нових технологій і пестицидів, при цьому збільшують продукцію мікотоксинів у десятки-сотні разів. За останнє десятиліття зросло ураження посівів зернових культур фузаріозами, що контаминують зерно одним із найнебезпечніших мікотоксинів – вомітоксином. Широко розповсюджені різні види таких пліснявих грибків, як мукор, аспергил, пеніцил тощо.

Науці відомо більш ніж 350 видів токсигенних пліснявих грибів. Щорічно біля 10% продуктів харчування та кормів забруднюється і втрачається через ураження токсикогенними грибами, що складає суму понад 30 млрд. доларів. За оцінкою Управління з Продовольства й Сільського господарства ООН (ФАО), щорічно приблизно 25% світового врожаю зернових уражується мікотоксинами. Деякі продукти їхнього розпаду можуть бути значно токсичніші за вихідні сполуки.

Грибкові отрути (мікотоксини) виробляються пліснявими та іншими мікроскопічними грибами, з них більше 200 видів тільки мікроскопічних грибів, що виробляють мікотоксини. Вони складають серйозну небезпеку для здоров’я людини та тварин, тому що серед мікотоксинів є речовини, здатні викликати мутації, рак, неправильне внутрішньоутробне формування організму (народжуються потвори) та інші наслідки.

Спори мікроскопічних грибів є скрізь, так що існує небезпека зараження грибами на всіх стадіях збору, зберігання, переробки сільськогосподарської сировини та готової продукції. Типові приклади: запліснявіле сіно, пропріле зерно, зерно з фузаріозом (рожеві ямки на зернинах злаків), запліснявілі качани кукурудзи, запліснявілий хліб, фрукти тощо.

Серед деяких людей панує думка, що якщо з плісені добувають антибіотик пеніцилін, то плісень корисна. Це помилкова думка. Мікотоксини – це теж антибіотики. Антибіотики міцно ввійшли в медичну практику, але це лише незначна частина досліджених антибіотиків, більшість з яких є дуже отруйними для людини і ніколи не стануть лікарськими засобами. Навіть ті антибіотики, які використовуються в медицині, мають цілий „букет” побічних ефектів: алергічна реакція, гематотоксична чи нейротоксична дія. Серед таких антибіотиків є мутагени, канцерогени, що негативно впливають на зір, слух та інші функції організму.

Найдавніші згадки про отруєння мікотоксинами можна знайти у стародавній історії, де згадується про еготизм, тобто отруєння, викликане грибом ergot. Велика кількість отруєнь мікотоксинами в нашій країні припадає на воєнні роки - тоді загинуло багато людей, які харчувалися так званим «п’яним хлібом». Його випікали з пшениці, яка перезимувала під снігом і була заражена фузаріозними грибками. Відкриття афлатоксинів у 1960-х роках викликало науковий інтерес до цього питання, і з того часу постійно з’являється нова інформація, виявляються численні мікотоксини.

Серед найбільш небезпечних для здоров’я людини і тварини та  найрозповсюдженіших мікотокинів є афлатоксини, трихотецени, патулін, охратоксини, зеаралеон та зеараленол.

Афлотоксини – до цієї групи належать близько 15 мікотоксинів, які продукують гриби Aspergillus flavus та Aspergillus parasiticus – основні забруднювачі харчових продуктів. Афлотоксини – сильні мутагени (у т.ч. гепатоканцерогени), чинять також канцерогенну та імунодепресивну дію. Токсичність зумовлена їх взаємодією з нуклео­фільними ділянками ДНК, РНК та білків.

Трихотецени продукуються грибами Fusarium sporotrichiella, Fusarium solani, Fusarium grami­nearum та іншими; містять понад 80 мікотоксинів. Трихотецени проявляють тератогенну, цитотоксичну, імунодепресивну, дерматотоксичну властивості, діють на кровотворні органи, ЦНС, викликають лейкопенію, геморагічний синдром, відпові­дають за деякі харчові мікотоксикози людини та тварин. Токсичні властивості зумовлені їх участю в пригніченні біосинтезу білка.

Патулін був уперше виділений у 1943 р. як антибіотик. Продукується грибом Penicillium expansum. Має високі мутагенні властивості, інгібує синтез білка, ДНК, РНК.

Охратоксини – у цю групу входять охратоксини, що продукуються грибами Asper­gillus ochraceus та Penicillium viridicatum. Найбільш токсичний охратоксин А. Інші мікотоксини цієї групи на порядок менш токсичні. Охратоксин А (ним найбільш часто забруднюються харчові продукти) у чистому вигляді нестабільний, чутливий до дії світла та кисню, стійкий у розчинах. Ці мікотоксини чинять нефротоксичну, тератогенну та імунодепресивну дію. Інгібують дію білка, порушують обмін глікогену. Охратоксини відповідають за виникнення нефропатії у свиней.

Зеаралеон та його похідні (до цієї групи належать 15 мікотоксинів), продукуються грибом Fusarium graminearum. Мають естрогенні та тератогенні властивості, а також проявляють антибактеріальну дію стосовно грампозитивних бактерій. Як природний забруднювачі зустрічаються тільки зеараленон та зеараленол.

Мікотоксини стійкі до нагрівання, пастеризації та кулінарної обробки. Вони мають властивість із заражених грибками кормів надходити в м’ясо та молоко, що отримують від тварин. При використанні запліснявілої сировини для виробництва круп чи борошна мікотоксини в круп’яних і хлібобулочних виробах можуть досягти небезпечних концентрацій. Відомі випадки, коли однієї годівлі поганою кукурудзяною крупою було досить, щоб загубити цілу ферму перепелиць. У країнах Південно-Східної Азії та Африки, де природні умови особливо сприятливі для росту пліснявих грибів (висока температура і волога), показано чітку залежність між вмістом мікотоксинів у харчових продуктах і частотою раку печінки в людей.

Основними джерелами надходження мікотоксинів у раціон людини є запліснявілі корми для сільськогосподарських тварин (сіно, солома, запліснявіле зерно злаків, комбікорми тощо) та запліснявілі продукти для людини (трав’яні чаї, овочі, фрукти, варення, хлібо-булочні вироби, м’ясні та ковбасні вироби тощо). В Європі мікотоксини частіше за все знаходяться в горіхах, зернових, сухих плодах, фруктових соках, м’ясних продуктах та молоці.

Мікотоксикози відомі давно, але специфічної профілактики поки не розроблено. У медичній і ветеринарній практиці відсутні антитоксичні сироватки й інші засоби цільового призначення. Проте існує ряд загальних положень з профілактики мікозних захворювань. Для боротьби з токсичними грибами у довкіллі необхідно проводити заходи, які б попереджали можливість ушкодження ними рослин і кормів.

 

47. Сформулюйте особливості вибору пакувального матеріалу для харчових продуктів.
Асортимент пакувальних матеріалів досить великий і росте з кожним роком. Сьогодні для пакування харчової продукції застосовують різноманітні матеріали: скло, метал, тканину, дерево, папір, картон, ламіновані матеріали, полімерні матеріали (табл. 20.1 ).

Склотара. В тарообігу у великій кількості використовують скляну тару, яка є незамінною для упаковування та зберігання багатьох харчо­вих продуктів і напоїв. Скло захищає продукти від забруднення, сорбції і десорбції вологи, сторонніх запахів, непроникне для жирів і олій, доб­ре миється і дезінфікується. До складу скла не входять стабілізатори, пластифікатори і оксиданти. До недоліків скляної тари слід віднести невелику механічну міцність (особливо ударну) і відносно велику масу на одиницю затареної продукції.

Скляну тару з вузькою шийкою виготовляють із знебарвленого, напівбілого і забарвленого світлозахисного скла, з широкою — із знебарвленого, напівбілого і забарв­леного скла. Скляна тара вважається найбільш безпечною для здоров’я споживачів, оскільки є хімічно інертною по відношенню до харчового продукту (немає міграції речовин тари в харчовий продукт). Європейські покупці віддають перевагу виробам в скляних упаковках.

Серед металів найбільшого поширення для пакування харчових продуктів набула алюмінієва фольга.

ЇЇ отримують прокаткою алюмі­нію чистотою не менше, ніж 99,5 % Аl.Товщина такої фольги становить 0,007 — 0,099 мм.



Таблиця –Асортимент харчових продуктів в різних пакувальних матеріалах

Продукти

Скло

Метал

Тканина

Дерево

Папір

Ламінати

Полімери

Молоко і кисломолочні продукти

+









+

+

Масла і сири

+









+

+

Сипкі продукти (борошно, цукор і крупи)





+



+



+

Безалкогольні і алкогольні напої

+

+



+



+

+

Хліб і хлібобулочні вироби













+

Рибні продукти













+

М’ясні продукти





+



+



+

Свіжозаморожені продукти

+









+

+

Овочі і фрукти: свіжі; заморожені



+


+


+


+

+


+

+


+

+


Для м’якої упаковки використовують м’яку, стериль­ну, нешкідливу для здоров’я алюмінієву фольгу. Вона має надзвичайно високу теплопровідність, захищає від світла і затримує значну час­тину теплового випромінювання, надійно захищає від проникнення води, водяної пари, жирів, олії, газів та ароматичних речовин. Проте в про­цесі виготовлення може утворюватися пара, яка зменшує проникність фольги. Безпориста плівка утворюється лише за товщини 0,015— 0,030 мм.

Останнім часом за кордоном алюміній все частіше застосовується для виготовлення консервних банок, призначених для зберігання безалкогольних напоїв, посуду, фольги, еластичних упаковок. У пиві і безалкогольних напоях, що містяться тривалий час в алюмінієвих банках, концентрація алюмінію складала 10 міліграм/л. Наголошується, що при використанні алюмінієвого посуду деякі пігменти, що містяться в продуктах, втрачають забарвлення. В процесі приготування їжі в алюмінієвому посуді вміст алюмінію в ній може збільшитися в 2 рази. Розчинність алюмінію зростає в кислому або лужному середовищі. До речовин, що підсилюють розчинення алюмінію, відносять антоціанові пігменти з овочів і фруктів, аніони органічних кислот, кухонну сіль.

Алюмінієва фольга слабко протистоїть механічній дії, реагує з окреми­ми харчовими продуктами, не піддається термозварюванню. Тому час­то її комбінують з іншими матеріалами. Покриття лаком з одного або двох боків підвищує хімічну стійкість, герметичність фольги, сприяє термічному зварюванню.

Для захисту продуктів від підвищених механічних навантажень алю­мінієву фольгу комбінують з папером або синтетичною плівкою (пе­реважно із поліетилену). Комбінація алюмінієва фольга — поліетилен термічно зварюється, має непогану механічну міцність і хімічну стій­кість, що сприяє використанню її в найрізноманітніших галузях. Засто­сування поліпропілену значно підвищує термічну стійкість, що дає змо­гу використовувати таку упаковку для стерилізації. Тонкий алюмініє­вий лист, каширований поліпропіленом, використовують для виготов­лення напівжорстких стерильних упаковок для глибокозаморожених виробів.

Інші метали застосовують як пакувальні матеріали у вигляді оцин­кованих і лакованих сталевих листів, які використовують у консервній промисловості для виробництва банок і закупорювальних засобів. В якості захисного покриття для жерстяних листів використовується олово. 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.

Розширюються області застосування металізованих полімерних матеріалів, таких як ламінат целофан-металізований целофан і ламінат металізований целофан-поліетилен. Упаковки, у складі яких використовується алюмінієва фольга, отримані шляхом поєднання з поліетилентерефталатом і поліетиленом, володіють механічною міцністю, термозварюваністю, газонепроникністю, непроникністю для водної пари. Вони широко використовуються для розфасовки кондитерських виробів, кави, харчових напівфабрикатів, молочних продуктів.

Борошно, цукор, круп’яні та деякі інші вироби можуть фасувати і зберігати в полотняних мішках. Сумнівів щодо екологічності такої тари не виникає. На жаль така тара не захищає продукт від вологи та має низьку механічну стійкість.

Певні види продукції (квашені, солоні овочі, вина та інші алкогольні вироби) можуть зберігатися в дерев’яних діжках чи бочках. За умови доброякісності деревини продукти, що зберігаються в такій тарі, шкідливими речовинами не забруднюються.

Значного поширення набули папір і картон. Продукцію паперової промисловості щільністю до 180 г/м2 називають папером, щільністю 180 — 400 г/м2— картоном. Папір для упаковки має бути жорстким, міцним і добре сприймати друк. Із цією метою використовують спеціальний пакувальний папір і картон.

Для упаковування продуктів з умістом рослинних олій і тваринного масла та жирів застосовують спеціальний жиростійкий папір і пергамент. Останній є напівпрозорим, має високу міцність, в’язкість і щільність 30 — 150 г/м2. Останнім часом використання пергаменту для упаковки зменшується, а дедалі більше застосовують папір з нанесенням розпла­ву «холт-мелт» і полівінілдихлориду. Для поліпшення властивостей пакувального матеріалу папір просочують (імпрегнують) парафіном і воском, що значно підвищує його паро- і вологостійкість.

Разом з тим встановлено, що парафін містить ПАВ, які здатні легко переходити у продукти, особливо у молочний жир. Крім того, відомо, що папір та картон містять поліхлоровані біфеніли, що накопичуються в процесі відбілення целюлози.

Найбільш використовуваними полімерними матеріалами для упаковки харчових продуктів є: поліолефіни, полістирол, полівінілхлорид, регенерована целюлоза (целофан), поліефіри, поліетилентерефталат, поліамід і ін., в які часто вводять неполімерні складові, такі як: фольга, папір, тканина.

При отриманні багатошарових пакувальних матеріалів, вибір окремих складових визначається конкретним призначенням упаковки: природа харчового продукту, терміни і умови його зберігання і ін., що досягається при правильному поєднанні різних матеріалів, що володіють високою і виборчою здатністю не пропускати молекули газів, рідин або жирів крізь шари упаковки.

Так, шляхом поєднання поліетилену, поліпропілену, полікарбонату з поліамідом, етиленвініловим спиртом, полівінілхлоридом отримують матеріали з комплексом властивостей, що дозволяють використовувати їх для вакуумної упаковки м’ясних напівфабрикатів, сиру, заморожених продуктів.

До складу пластикових упаковок входить компонент бісфенол А (ВРА). Цей компонент, за твердженнями багатьох вчених, мігрує в харчові продукти і наносить значну шкоду організму людини. У піддослідних самців виявлено зменшення вироблення сперми, а у самок прискорений процес статевого дозрівання. Бісфенол А виявлено навіть у пляшечках для годування малят.

Багатошарові пакувальні матеріали можуть служити джерелом забруднення харчових продуктів за допомогою міграції в продукти як самих компонентів рецептури полімерних матеріалів, так і інших забруднювачів, присутність яких може бути викликана використанням неякісної сировини, недотриманням умов зберігання полімерних матеріалів, порушенням технології їх отримання і рядом інших чинників. У країнах ЄС допускається загаль­на міграціяблизько 60 мг на 1 кг продукту, для невеликих упаковок (менше ніж 250 мл) — 10 мг/дм2.

Слід враховувати також, що мігруючі компоненти упаковки можуть вступати у взаємодію з компонентами харчових продуктів і утворювати нові хімічні сполуки, відмінні від початкових. Так, нітрит, зазвичай використовуваний для приготування м’ясних продуктів, може вступати у взаємодію з амінами, що входять в рецептуру полімерних матеріалів, утворюючи нітрозоаміни.

При контакті пакувальних матеріалів з продуктами, що містять білок, існує вірогідність утворення комплексу важких металів з білками, дія яких на організм людини істотно відрізняється від дії важких металів.

Існує також потенційна можливість завдання шкоди здоров’ю людини стабілізаторами і компонентами друкарської фарби, мігруючими з полімерних пакувальних матеріалів. Так, при використанні полотна, наперед віддрукованого пакувального матеріалу, можлива небезпека переходу компонентів фарби з одного витка матеріалу, намотанного в рулон, на інший виток, але вже з внутрішньої сторони, унаслідок чого токсичні компоненти можуть потрапляти всередину упаковки і переходити в харчовий продукт. Крім того, друкарські фарби і лаки, що наносяться на упаковку для додаткового захисту, можуть змінювати органолептичні характеристики продуктів харчування, додавати їм сторонній запах і присмак.

Існує небезпека проникнення компонентів клеїв, що використовуються для виготовлення упаковки харчових продуктів (чіпси, печиво, сухарики, цукерки і т.д.). Дослідження, проведені в інституті екогігієни і токсикології ім. Л.Медведя, показали, що ціанідні сполуки (вони ж ароматичні діаміни, вони ж токсини), що містяться в клеях, можуть мігрувати через шар упаковки і потрапляти в продукти харчування. Вступаючи в реакцію з жирами, що містяться в продуктах, токсини стають в багато разів небезпечнішими для здоров’я споживача.

Все це може несприятливо впливати не тільки на смакові якості харчових продуктів, але і створювати реальну загрозу для здоров’я людини.

Для вирішення питання про можливість застосування полімерного матеріалу для упаковки конкретного харчового продукту проводять санітарно-гігієнічні і токсикологічні дослідження. На сьогодні в Україні немає законодавчих актів, що регламентують якість полімерних матеріалів, призначених для упаковок харчових продуктів.



Доречно відзначити, що, не дивлячись на бурхливе зростання в промисловому випуску пакувальних матеріалів для харчової промисловості, за кордоном практично не зареєстровані випадки масового отруєння людей, оскільки регламентуючі органи встигають забезпечити належний контроль за якістю полімерних матеріалів, призначених для упаковок харчових продуктів.

Поділіться з Вашими друзьями:
1   2


База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2019
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка