Опасна ли посуда из металла для здоровья человека

В организме обитателя современного мегаполиса содержится около сотни инородных химических элементов. Помимо машин и заводов одним из источников внутреннего загрязнения является кухонная посуда.

Широкое применение металлов и их сплавов в технике, в органическом синтезе уже заставляет бить тревогу опасности, которая угрожает здоровью и жизни людей. Попадая в организм и накапливаясь там, в избытке, ионы металлов наносят непоправимый вред здоровью человека. Проведенные медицинские исследования показали, что избыток железосодержащих веществ в организме может вызвать гемохроматоз, цирроз, сахарный диабет и сердечнососудистую недостаточность.

Откуда же попадают ионы металлов к нам в организм? Это может быть пища, которая приготовлена в металлической посуде, вода, атмосфера, средства личной гигиены (антиперспиранты), металлические украшения, соприкасающиеся с кожей, одним словом – из окружающей среды.

Независимо от того, из какого материала сделана посуда, к ней предъявляются определенные гигиенические требования:

- в составе материалов, из которых она сделана, не должно быть каких бы то ни было вредных веществ, переходящих в пищу;

- внутренняя поверхность посуды должна быть гладкой, беспористой;

- посуда не должна оказывать влияние на органолептические свойства пищи (изменение цвета, приобретение постороннего запаха, привкуса и др. );

- она должна легко мыться.

Для своих исследований я выбрал один из возможных путей попадания ионов металлов в организм человека : кухонную посуду, в которой мы готовим пищу каждый день.

Еще в глубокой древности человек научился кипятить воду и вместе с ней другие продукты в полых бамбуковых или тыквенных сосудах, опуская в них раскаленный на костре камень. Позже, выдалбливал в камне углубление, и получал кастрюлю каменную, которая и сегодня считается лучшей для приготовления супов. Изобретение гончарной посуды, расширило рамки кулинарной обработки продуктов. Когда человек освоил тайны металлургии, появилась металлическая посуда. Археологи находят блюда, тарелки и кубки, ножи и вилки, изготовленные из золота и серебра.   Большинство людей любит вкусно поесть. Что же такое вкусная еда?

Во-первых, это качественные продукты.

Во-вторых, это посуда, в которой хозяйка готовит еду. Ведь как театр начинается с вешалки, так кухня начинается с посуды. Кухонную посуду классифицируют по материалу, из которого она изготовлена, технологии изготовления, типу внешнего и внутреннего покрытий. Покупая посуду на кухню, прежде всего надо знать, из чего она сделана, что можно в ней готовить и как это будет на нас влиять. Учитывая недостатки разных материалов для изготовления посуды, можно избежать многих неприятностей.

Виды посуды: эмалированная ,алюминиевая, чугунная, тефлоновая, посуда изготовленная из нержавеющей стали. [1]

2. Характеристика посуды.

Поскольку предметом моего исследования выбрана посуда из алюминия, эмалированная посуда и посуда из нержавеющей стали, то дальше я и буду описывать именно её.

Алюминиевая посуда.

Начнем с алюминиевой посуды: алюминий в производстве посуды используется совсем недолго, меньше 100 лет.

В отличие от  меди, бронзы, золота, серебра и железа, известных уже несколько тысячелетий.  

Алюминий хорошо проводит тепло, поэтому пища в таких кастрюлях готовится очень быстро. Ассортимент посуды из алюминия весьма разнообразен: толстостенные литые гусятницы, казаны, сковороды и кастрюли. Вспомогательные кухонные предметы: дуршлаги, вилки, ложки, фляги, миски.

Когда - то ее производили очень много: и кастрюли, и миски, и ложки с вилками, и многое другое.

Может потому, что дешево? Но на сегодняшний день уже во многих странах мира отказались от производства посуды из алюминия. Избыток этого металла в нашем быту не полезен, а наоборот. Когда тщательно вытираешь полотенцем алюминиевую кастрюльку, на нем остаются серые пятна. Можно себе представить, сколько ионов алюминия мы получаем, когда такая кастрюлька сильно нагревается при приготовлении! Алюминий, регулярно поступающий вместе с пищей, может стать причиной повышенной возбудимости у детей, головных болей, заболеваний печени и почек, и многих других неприятностей.

Во-первых, это металл нежный, он легко соскребается со стенок посуды. Мы съели уже немало алюминиевой стружки. И говорят, из-за нее возникают очень неприятные болезни, по мнению ученых, алюминий, окисляющийся в воде, способствует возникновению ряда тяжелых заболеваний, в частности Паркинсона и Альцгеймера. Особой опасности подвергают себя люди с больными почками.

Но вернемся на кухню. Алюминиевая посуда до сих пор используется на наших кухнях. Многие хозяйки любят варить в алюминиевых кастрюльках молочные каши по той простой причине, что они не пригорают. Это действительно так, но, поедая вкусную кашку, мало кто знает, что она «приправлена» алюминием. Дело в том, что молоко имеет щелочную среду, и под ее воздействием этот элемент таблицы Менделеева попадает в пищу. Не рекомендуется варить в этой посуде и овощи: их кислая среда тоже воздействует на алюминий, в результате чего в микроскопических дозах металл может оказаться у вас в желудке.

Специалисты, занимающиеся испытанием и сертификацией посуды, в том числе и алюминиевой, советуют ее использовать только для кипячения воды — все остальные вещества при высокой температуре провоцируют в алюминиевой посуде активную реакцию.

Кроме того, в алюминиевой посуде можно лишь изготавливать выпечку, каши на воде.

Ко дну такой посуды легко пригорает пища, а отмывается с трудом: нельзя скрести алюминий металлической мочалкой или щеткой, а тем более наждаком, как любят некоторые помешанные на блеске хозяйки.

Алюминий не любит контакта с кислотами и щелочами. Потому, что кислоты и щелочи, содержащиеся в продуктах, защитную пленку все-таки разрушают, и тогда металл переходит в пищу.   Но щи, кисель или мясо в кисло-сладком соусе как раз и есть такие реактивы, а молоко имеет щелочную реакцию. В результате в наши блюда со стенок кастрюль переходят соединения, не предусмотренные кулинарными рецептами. Продукты, содержащие серу, кальций, оставляют на такой посуде некрасивые темные следы. Это яйца, молочные продукты, рассолы. Даже если вы готовы примириться с темными пятнами на внутренних стенках кастрюль, не оставляйте приготовленную еду на хранение в алюминиевой посуде. Ни в коем случае не годится она и для варки диетических блюд и детского питания.

Абразивные чистящие вещества, а также металлические щетки и мочалки тоже разрушают оксидную пленку. Но если кастрюля очень загрязнена, то ее можно вымыть содовым раствором  (ложка на литр воды), грязь уйдет вместе с растворенной пленкой, а на их месте образуется новая и чистая.   Новую алюминиевую посуду рекомендуется перед употреблением вымыть.   Кроме чистого алюминия для производства посуды используются и его сплавы.

Эмалированная посуда.

Долгое время она составляла предпочтительную альтернативу алюминию. Это посуда из чугуна или железа, на которую в 2-3 слоя наложена стекловидная эмаль, инертное вещество, защищающее металл от коррозии. Такое сочетание стало возможным благодаря одинаковым коэффициентам теплового расширения металла и эмали. Чего нельзя сказать о механических свойствах — они разные. В эмалированной посуде еда пригорает. Попробуйте вскипятить в ней молоко. Если не перемешивать его безостановочно, оно обязательно приобретет противный горелый привкус. Вы добьетесь лучшего результата, если прежде сполоснете эмалированную посуду холодной водой. А когда вы, попробовав ложкой, какой у вас получается борщ, в забывчивости ударяете ею о край кастрюли, чтобы стряхнуть остатки, эмаль неминуемо начинает откалываться. Сначала это происходит около ручек, где механические напряжения неоднородны. Затем крошится эмаль у бортиков. А если вам придет в голову стучать по дну эмалированной кастрюли или вдруг вы ее уроните — сколы могут образоваться и на дне. В такой посуде готовить еду нельзя, даже воду не стоит кипятить — можно отравиться соединениями металлов. Правда, чем толще и массивнее посуда, тем лучше она сопротивляется ударам.

Посуда из нержавеющей стали.

Посуда из стали, выпускается эмалированной, оцинкованной и луженой.

Оцинкованная посуда – это стальная посуда, покрытая расплавленным цинком. Готовить пищу, консервировать продукты, кипятить воду для питья в ней нельзя. При нагревании будут образовываться соли цинка, которые достаточно ядовиты. Поэтому, идя в поход, запаситесь эмалированным ведром для кипячения чая или для приготовления супа, но не пользуйтесь оцинкованным ведром. В оцинкованной посуде можно хранить холодную воду, растительное масло.

Луженая посуда изготовляется из белой жести или из черной листовой стали, покрытой оловом. В луженой посуде нельзя хранить кисломолочные продукты, не следует кипятить воду, т. к. даже после недолгого хранения она придает жидкостям острый привкус, а также портит вкус и цвет чая. Оловянные покрытия очень мягки, поэтому такую посуду нельзя чистить твердыми порошками.

Посуда из нержавеющей стали отличается одна от другой. Так фирма «Bekker». использует для изготовления посуды не просто хромоникелевое покрытие, как это делают многие другие фирмы, а делает её из  качественной, высоколегированной стали. Специальная конструкция дна, стенок и крышки позволяют готовить продукты совершенно без добавления жира. Причем не нужны и деревянные лопаточки, высококачественная, сталь не боится соприкосновения с другим металлом, поры в ней не образуются. В посуде «Bekker» продукты готовятся в собственном соку, без лишней влаги, что делает нашу пищу необыкновенно полезной и вкусной. Также можно готовить на пару, не используя специальных приспособлений, и даже коптить в домашних условиях. Кроме всего прочего посуда «Bekker» станет украшением любого праздничного стола.

Посуда из нержавеющей стали обладает очевидными преимуществами, но содержащийся в ней никель является аллергеном и может вызвать дерматоз. Не стоит использовать такую посуду слишком часто и готовить в ней острые блюда. То же самое относится и к посуде из титана.

В последние годы в нашей стране появилась в продаже посуда, которой ее производители, фирма «Цептер», приписывают необычные свойства: она и экономна, и долговечна, и безвредна (даже более того, полезна). Чудо-посуда, да и только. Смущает, правда, цена (наборы посуды «Цептер» стоят от 500 до 4000 долларов). Но может, эти наборы того стоят? Попробуем разобраться.

Производители посуды «Цептер» постоянно подчеркивают, что их наборы (кастрюли, сковородки, чайные и кофейные сервизы, ножи, рюмки и вилки) сделаны из «благородной стали» — из сплава, который применяется для изготовления хирургических инструментов, абсолютно нейтрального химически, не вступающего ни в какие химические реакции с обрабатываемой пищей.   Все это так, но мало кто знает, что «благородная сталь» - это обычная нержавеющая сталь, из которой на самом деле можно делать скальпели и другие хирургические принадлежности. Химики отмечают, что «нержавейка» действительно не вступает во взаимодействие с пищей, а потому изделия из нее безвредны. Другое дело, что этими свойствами обладает любая посуда из нержавеющей стали и такой посудой или столовыми приборами многие из нас и так пользуются. Что касается заявлений фирмы относительно того, что посуда из этой стали обладает в 400 раз большими бактерицидными свойствами, чем аналогичная посуда из других сплавов, и что при готовке в ней на 100% сохраняются все витамины и «минеральные соли», то вот что пишет по этому поводу кандидат химических наук Петр Образцов, заведующий отделом МЭКС (Международная экспертно-консультационная служба), проверявший достоверность рекламных обещаний фирмы «Цептер» по просьбе редакции газеты «Известия»: «Вообще-то известно, что нержавеющая сталь такими свойствами не обладает, но на всякий случай мы решили проверить эти утверждения рекламы. В некоторых случаях рост бактерий в контрольной посуде происходит быстрее, чем в исследуемой. Однако это превышение находится в пределах ошибки метода (ГОСТ 27384-87). Общий же вывод из этих экспериментов таков: не только бактерицидный, но и выраженный бактериостатический эффект полностью отсутствует. Анализ сохранности витаминов, проведенный нами при нагревании овощей в посуде «Цептер» до температуры около 90°С, показал, что количество витаминов заметно снижается, в частности, содержание витамина С уменьшилось на 50%. Впрочем, это совершенно обычно, как и то, что при кипячении количество витаминов снижается еще больше. Что касается «минеральных солей», как неудачно сказано в рекламе (имеются в виду «минеральные вещества»), то они не могут никуда деться из любой кастрюли, разве что - перейти в отвар. Такое уж у минеральных веществ свойство, и от кастрюли оно не зависит. Кстати, это даже хорошо, если такие минеральные вещества, как нитраты, будут удалены из продукта».

В остальном же достоинства, о которых заявляют производители посуды «Цептер», соответствуют действительности, только вот стоят ли эти наборы таких денег, вопрос очень спорный. Тот же Петр Образцов, подводя итоги проведенной экспертизы, пишет: «В основном, за исключением бактерицидности и сохранности витаминов, посуда фирмы «Цептер» действительно соответствует рекламным сведениям. В этой посуде действительно можно готовить диетические блюда, при этом наблюдается экономия энергии. Аналогичными свойствами обладает и другая, гораздо более дешевая посуда (хотя бы тот же чугунок для русской печи)».

Нержавеющая сталь – это сплав железа с хромом и никелем. На таких кастрюлях обычно стоит клеймо 18-10. Это и обозначает, что в сплаве содержится 18% хрома и 10% никеля. Они делают посуду из нержавеющей стали блестящей, и это очень красиво. К тому же, бытует мнение, что блестящие поверхности остывают намного медленней, чем матовые, и пища дольше остается горячей. Дно в современной посуде из нержавеющей стали, делают толстым или многослойным, так называемый «сэндвич», из алюминия, меди или бронзы вперемежку со сталью. Эти металлы имеют высокую теплопроводность, тепло распределяется равномерно, блюда готовятся быстро и не подгорают.

Хромоникелевому сплаву (его еще называют медицинской сталью) не страшны кислоты и щелочи, металл не влияет на вкус и цвет пищи, и готовить в такой посуде можно абсолютно все.   Да и хранить приготовленный обед можно в этих же кастрюлях.  

Моется посуда из нержавейки также очень легко с мылом без абразивных паст и порошков, которые могут только поцарапать блестящую поверхность.  

3. Алюминий, никель, железо и здоровье человека.

Содержание алюминия в организме человека ( масса тела 70 кг) составляет 61 мг. Он находится во всех органах и тканях. Но больше всего его в печени, легких, костях и головном мозге. В растительных организмах его содержание выше, чем в животных.

Биологическая роль алюминия.

• Принимает участие в построении эпителиальной и соединительной тканей.

• Участвует в процессе регенерации костной ткани.

• Оказывает активирующее или ингибирующее действие на реакционную способность пищеварительных ферментов ( в зависимости от концентрации в организме).

• Участвует в обмене фосфора.

Реакция организма на избыток алюминия.

Повышенное содержание алюминия в крови вызывает возбуждение центральной нервной системы, а повышенное-торможение. При его избытке нарушается минеральный обмен. Поскольку алюминий обладает нейтротоксичным действием, то при его избытке нарушается двигательная активность, возможны судороги, ослабление памяти, нарушение психомоторных реакций у детей, наблюдаются невралгические расстройства, заболевание печени и почек. Высокое содержание алюминия обнаружено в клетках головного мозга у людей, страдающих болезнью Альцгеймера. Избыток алюминия накапливается в волосах. Его токсичная доза 5 г. Токсичность многих соединений может проявляться внезапно при необычных условиях. Алюминий ранее никогда не рассматривался как токсикант. Однако в связи с проблемой «кислотных дождей» ионы алюминия стали ограничивать урожайность сельскохозяйственных культур. Так на кислых почвах биологическая доступность увеличивается, и он начинает оказывать отравляющее действие на растения, а через них и на травоядных животных (болезнь «травяной столбняк»). Всасывание алюминия в кишечники усиливается при употреблении поваренной соли. Защитными средствами от избытка алюминия в организме являются витамин С, пищевые волокна, кальций и цинк, также акселерация.

Железо и здоровье человека

Содержание железа в организме человека (масса тела 70 кг) составляет по некоторым данным ~3,5 г. Распределение железа в организме человека (в процентах от общей массы железа) показано в таблице №1.

Небольшая часть железа расходуется на рост покровных тканей организма – кожи и ногтей. Как часть гемоглобина оно участвует в транспорте питательных веществ и продуктов обмена. Железо входит в состав пигмента, окрашивающего волосы (рыжие волосы содержат в 5 раз больше железа, чем любые другие). Как видно из приведенных выше данных, основная масса железа находится в крови – эритроцитах.

Источники поступления железа в организм человека.

В организм железо поступает с пищей. Основные источники железа указаны в (таблица № 2). Чтобы железо было усвоено, оно подвергается сложнейшим превращениям. В пищевых продуктах железо находится в трехвалентной форме. Клетки же слизистой оболочки кишечника пропускают железо в двухвалентной форме – в виде соли хлорида железа(II) FeCl2 или сульфата железа(II) FeSO4. Двухвалентным оно бывает только в составе специальных лекарственных препаратов (таблица №3). Миновав пищевод и попав в желудок, трехвалентное железо под действием желудочного сока восстанавливается в двухвалентное. Важнейшую роль в этом процессе играют соляная кислота и другие вещества, входящие в состав желудочного сока. Поэтому при пониженной кислотности назначают препараты железа вместе с соляной кислотой или желудочным соком. Из всего железа, которое находится в пище, усваивается 2–20%, причем немаловажно и то, что из продуктов растительного происхождения усваивается только от 2–8% железа. В продуктах животного происхождения атомы железа входят в состав белковых молекул, что облегчает его усвоение. Если человек плохо пережевывает пищу или ест редко, но помногу, железо из трехвалентной формы не восстанавливается в двухвалентную и остается недоступным для усвоения, т. к. соляная кислота, пепсин и другие реагенты просто не успевают добраться до железа, заключенного в массе съеденной пищи. Всасывание железа заметно снижается при заболеваниях, связанных с поражением слизистой оболочки кишечника (особенно паразитарных). Влияет на усвоение железа и состав пищи. Витамин С и фруктоза (содержится в овощах, фруктах, соках, меде) создают благоприятные условия для усвоения железа, т. к. образуют с ним хорошо растворимые соединения. Большую роль играют витамины группы В. Однако у железа кроме «друзей» имеются и «враги». «Враги» железа – это чай, кофе, молочные продукты и яичные желтки. Чашка чая, выпитая во время еды, сократит усвоение железа почти на 2/3, поскольку при этом образуются труднорастворимые соединения. Если кофе выпит после приема пищи, то организм недосчитается 40% железа, а если – за 1 ч до еды, он оставит железо в неприкосновенности. Если с железом у вас все в порядке, то можно спокойно есть продукты, которые числятся во «врагах» железа. Если же нет, то необходимо изменить свой образ жизни.

Никель и здоровье человека.

В организме взрослого человека содержится 5-13,5 мг никеля. В различных организмах его содержание колеблется от 5,5 до 33,4 мкг на 100г и зависит, например, от района проживания и возраста человека.

Роль никеля в организме.

Недостаток никеля в организме приводит к ингибированию энзимов печени, нарушает дыхательные процессы в митохондриях, изменяет содержание липидов в печени. Никель участвует в регуляции метаболизма гемоглобина в печени и почках. В сыворотке крови никель связывается с аминокислотами. Из крови никель поступает в межклеточную жидкость, а затем с помощью специальных белков проникает в клетки.

Никель - биологический конкурент меди и железа. При избытке никеля в организме падает содержание этих элементов.

Источник поступления никеля в организм.

Главным источником поступления никеля в организм является пища. Кроме того, никель поступает в организм с атмосферным воздухом, через кожу (при контактах с никелированными предметами обихода). В среднем человек поглощает 0,3-0,6 мг никеля в сутки, в основном с растительной пищей, водой (10 мкг), вдыхаемым воздухом (2-14 мкг). Одним из источников поступления никеля в организм с вдыхаемым воздухом является курение ( одна сигарета содержит 2,2-2,3 мкг никеля, около 10% которого высвобождается через струю дыма). Попавший в организм с пищей и водой никель всасывается в верхних отделах кишечника.

Реакция организма на избыток никеля.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) никеля в хлебе, овощах, фруктах - 0,5 мг/кг; соках, напитках - 0,3, воде - 0,1мг/л. Никель обладает общетоксическим действием, а также вызывает заболевания носоглотки, легких, злокачественные новообразования, дерматиты и экземы. Это один из наиболее распространенных кожных аллергенов. Аллергические реакции могут возникать даже при контакте с ювелирными изделиями, монетами, пуговицами, инструментами и режущими приспособлениями, косметикой и моющими средствами, медицинскими инструментами.

5. Исследования металлической посуды.

1. Социологическое исследование.

В социологическом опросе, который я проводил в городе Пошехонье летом 2007 года, опрошено было 200 человек, разного возраста. Предложены были следующие вопросы:

• какую посуду предпочитают иметь хозяйки на кухне;

• владеют ли информацией о пользе или вреде металлической посуды;

• какие блюда наиболее часто готовят хозяйки на кухне;

• какие ложки используют хозяйки для приготовления пищи;

• какие средства для чистки металлической посуды используют;

• какой стаж эксплуатации имеет металлическая посуда;

В результате исследования были получены следующие ответы: хозяйки предпочитают иметь посуду из алюминия – 46 человек , что составляет 23% ; посуда из нержавеющей стали-152 человека, или 76%, чугунная посуда 2 человека -1%.

Из списка опрошенных, 146 человек владеют информацией о вреде металлической посуды.

Хозяйки на кухне предпочитают готовить в металлической посуде щи – 78 человек (39%), борщ – 62 человека (31%), варенье никто не готовит в такой посуде, предпочитают изготовление его эмалированной посуде. Иные супы – 16 человек (8%). Готовят овощи 44 человека (22%).

Для приготовления этих блюд 128 человек (64%) предпочитают использовать металлические ложки, 60 человек (30%) используют тефлоновые ложки, а 12 человек (6%) используют деревянные.

Моют металлическую посуду моющим средством Fairy 38 человек (19%), используют Sorti 32 человека (16%), используют моющее средство «Волшебница»- 8 человек (4%), АОС используют 92 человека (46%) и 14 человек (7%) используют по-старинке мыло хозяйственное, а 16 человек (8 %) используют соду.

Стаж эксплуатации металлической посуды в среднем составляет от 2-до 8 лет (алюминиевая посуда), более 7 лет посуда из нержавеющей стали, свыше 15 лет чугунная посуда, эмалированная посуда до 5 лет.

Огромную важность в сохранении здоровья человека имеет качество посуды, используемой для приготовления и приема пищи. В ходе нашей работы мы убедились, что в распоряжении каждой хозяйки есть самая разная посуда. Этот вывод мы сделали на основе опроса. Почти все опрошенные (92%) знают, что некоторые виды посуды пищевого назначения могут вызвать разного рода отравления. Но какая именно посуда и какого рода отравления, этого они не знают и хотели бы узнать.

5. 2. Химико-биологические исследования.

Перед проведением опытов, опробуем разные способы определения ионов Al3+,Ni2+ ,Fe2+, т. к. попадая в пищу их концентрация может быть крайне мала.

1. Приготовим растворы солей: NiSO4, FeSO4, Al2(SO4)3, т. е. солей которые имеют исследуемые ионы. Для этого отвешиваем на весах массы солей (4 колонка таблицы), затем добавляем к каждой соли воду до объёма 100мл. Получаем 100мл 0,1М раствор. Разбавим каждый последующий раствор в 10 раз, получим соответственно 0,01 М раствор, 0,001М раствор, 0,0001 М раствор. Аналогично готовим растворы гидроксида натрия ( колонка №4 в таблице).

Формула Мг\моль Масса вещества Масса вещества Масса вещества вещества В 1000мл В 100 мл В 100 мл 0,01М В 0,001 М В 0,0001 М

0,1 М 0,1 М

Ni SO4 155 15,5 г 1,55 г 0,155 г 0,0155 г 1,55 мг

Fe SO4 152 15,2 г 1,52 г 0,152 г 0,0152 г 1,52 мг

Al2(SO4)3 400 40 г 4 г 0,4 г 0,04 г 4 мг

Na OH 40 4 г 0,4 г 0,04г 0,004 г 0,4 мг

2. Приготовим контрольные препараты для микроскопа.

На предметное стекло наношу по капле каждого раствора различной концентрации соответствующей последовательности, высушиваю.

3. Приготовим раствор амилазы. Установлено, что соли тяжелых металлов, тормозят активность амилазы. [3]. 0,5-1 мл концентрированной слюны собрали в пробирку и развели до 10 мл дистиллированной водой.

4. Для опытов используем 5% спиртовой раствор йода, разбавив его водой в 20 раз.

5. Приготовление раствора крахмала. Сварили крахмальный клейстер, разбавить его в два раза дистиллированной водой.

6. Сделать пробы на время расщепления данной концентрации крахмала амилазой. Далее провожу опыты соответственно установленному времени( 20 мин).

7. Приготавливаю растворы различной кислотности.

В 100 мл дистиллированной воды добавляю 10 мл столового уксуса, что соответствует рН=4

Что следует ожидать при действии амилазы на исследуемые растворы. Если добавить к ним - раствор йода, все перемешать и оставить на 20 минут, а по истечении времени, капнуть 2-3 капли йода. Возможны следующие результаты:

1) раствор не даст синей окраски, значит, амилаза полностью переработала крахмал, исследуемый фактор безвреден для организма.

2) появится синяя окраска, амилаза не переработала крахмал, т. е. она дезактивирована исследуемым фактором и последний оценивается как вредный для организма. [В. А. Храмов «Аналитическая биохимия»Волгоград: Учитель 2007. -97с

Схема химической реакции выглядит следующим образом:

(С6Н10О5)п +п Н2О _АМИЛАЗА_продукт гидролиза -+ J2-(цветной комплекс ( или его отсутствие)

Опыт №1. Взаимодействие солей Ni SO4, Fe SO4, Al2(SO4)3 различной концентрации с Na OH.

Ход работы: к приготовленным растворам приливаю гидроксид натрия.

Наблюдаю выпавшие осадки.

• 0,1 М – 0,01М растворы дают осадки, наблюдаемые невооруженным глазом;

• 0,001М- 0,0001М растворы дают осадки наблюдаемые под микроскопом, отличающиеся величиной частиц и интенсивностью расположения в поле зрения;

• Ni (OH)2 – студенистый осадок зеленовато-серого цвета.

• Al (OH)3 – студенистый, бесцветный осадок.

• Fe (OH)2 – студенистый зеленовато-серый осадок буреющий на воздухе.

Под микроскопом цвет осадков из слабоконцентрированных растворов не различается. Осадки наблюдаются в виде отдельных агрегатов частиц и различаются величиной агрегата и числом частиц в поле зрения в зависимости от концентрации раствора.

Опыт №2. Кристаллизация соли из растворов различной концентрации.

Ход работ: каплю растворов наношу на предметное стекло и высушиваю.

Наблюдения:

• Кристаллизация одной соли из растворов различной концентрации дает одинаковый рисунок кристаллов. В зависимости от концентрации раствора рисунок кристаллов отличается интенсивностью и уплотненностью.

Опыт №3. Действие уровня концентрации ионов металлов на активность амилазы.

Ход работы: в четыре пробирке помещаю раствор амилазы, добавляю растворы 4 концентраций солей, добавляю раствор йода, перемешиваю и оставляю на 20 минут, по истечении времени добавляю 2-3 капли йода.

Наблюдения:

• Растворы, содержащие ионы Ni2+; Fe2+; Al3+ различных концентраций дали синее окрашивание под действием раствора йода различной интенсивности, которая уменьшается с уменьшением концентрации ионов в растворе.

Вывод: для исследования растворов на предмет содержания ионов металлов можно воспользоваться тремя методами:

• Биологическим методом, при помощи фермента слюны-амилазы.

• Химическими: методом кристаллографии и методом осаждения ионов.

Эти методы мы используем для анализа растворов, полученных из металлической кухонной посуды.

Исследования, проводимые в алюминиевой, эмалированной посуде, посуде фирмы «Цептер», и фирмы «Bekker».

Опыт №4. Исследование пробы дистиллированной воды после 15-минутного кипячения в посуде из различных металлов.

Ход работы: в исследуемую посуду добавляю дистиллированную воду, кипячу её в течение 15 минут. Добавляю приготовленный фермент амилазы, раствор йода, перемешиваю и оставляю на 20 минут, по истечении времени добавляю 2-3 капли йода.

Наблюдения: При добавлении йода слабая синеватая окраска проявилась в пробе взятой из посуды фирмы Цептер наиболее интенсивно. Она соответствует действию контрольного раствора 0,0001мл концентрации. Ещё более слабая в пробах из алюминиевой посуды и посуды фирмы «Bekker». Не появилась окраска в пробе взятой из эмалированной посуды.

Кристаллографический анализ- помещаю пробы на предметное стекло и высушиваю, рассматриваю под микроскопом.

• в пробе взятой из посуды фирмы Цептер - в поле зрения наибольшее количество кристаллов (до 20 средних и много очень мелких);

• в пробе из посуды фирмы «Bekker»- кристаллов средних до 8 и много очень мелких;

• в алюминиевой- кристаллов средних 4-6 и много очень мелких;

• в пробе взятой из эмалированной посуды - отдельные мелкие кристаллики.

К пробам добавляю раствор гидроксида натрия 0,1М, 0. 01М,0,001М,00001М. Под микроскопом можно было увидеть изменения, только при концентрации 0,1М гидроксида натрия.

Под микроскопом наблюдал выпадения осадка в пробах:

• в пробе взятой из посуды фирмы Цептер - комочки агрегатов распределены равномерно;

• в пробах из алюминиевой посуды - вид шариков (большие скопления);

• в пробе из посуды фирмы «Bekker» - большие скопления шарообразной формы;

• в пробе взятой из эмалированной посуды - мелкие шарообразные отдельные участки;

Вывод: дезактивация фермента в наибольшей степени произошла в пробе взятой из посуды фирмы Цептер. По оценке в сравнении с контрольным раствором и контрольными препаратами, концентрация ионов металла не превышает 0,0001мл, что ниже ПДК, т. е. безвредна.

В пробе из посуды фирмы «Bekker» и в пробах из алюминиевой посуды концентрация ещё меньше и самая малая в пробе взятой из эмалированной посуды

Опыт № 5. Исследование проб воды с добавлением кислоты.

Ход работы: к пробам воды, взятым из опыта №4, добавляю столового уксуса до рН=4 и 15-минут кипячу. Добавляю приготовленный фермент амилазы, раствор йода, перемешиваю и оставляю на 20 минут, по истечении времени добавляю 2-3 капли йода.

Наблюдения: во всех пробах обнаружено синее окрашивание, но разной интенсивности: наибольшая интенсивность окрашивания наблюдалась в пробе взятой из посуды фирмы Цептер, наименьшая – в пробе взятой из эмалированной посуды.

Кристаллографический анализ - помещаю пробы на предметное стекло и высушиваю, рассматриваю под микроскопом.

Наибольшее выпадение кристаллов в пробе из алюминиевой посуды, наименьшее – в пробе взятой из эмалированной посуды.

К пробам добавляю раствор гидроксида натрия. Наиболее интенсивные осадки в пробе из алюминиевой посуды, меньше осадка – в пробе взятой из эмалированной посуды.

Вывод: в сравнении с контрольным анализом кислотной среды (рН=4) анализ этих же растворов из металлической посуды дал более интенсивное синее окрашивание. Следовательно, биоанализ показал увеличение дезактивации фермента, в пробе взятой из посуды фирмы Цептер – наибольшее, а в пробах из посуды фирмы «Bekker» и в пробах из алюминиевой посуды примерно одного уровня, в пробе взятой из эмалированной посуды – наименьшее. Кристаллографический метод и осаждение ионов показали наибольшую интенсивность в пробе из алюминиевой посуды и среднюю в пробах из посуды фирмы «Bekker» и фирмы Цептер, наименьшую в пробе взятой из эмалированной посуды.

Опыт №6. Исследование слабо-кислых растворов после 15 минут кипячения (рН =4)

Ход работы: провожу опыт аналогично №5, но использую раствор столового уксуса рН=4 и 15-минут кипячу. Затем добавляю приготовленный фермент амилазы, раствор йода, перемешиваю и оставляю на 20 минут, по истечении времени добавляю 2-3 капли йода.

Наблюдения: во всех пробах, кроме пробы из эмалированной посуды обнаружено слабо-синее окрашивание, в пробе из посуды фирмы Цептер немного интенсивнее. Кристаллография и осадки: показали одинаковую последовательность: наибольшая в пробе взятой из алюминиевой посуды, примерно одинаковая в остальных пробах.

Вывод: слабо кислая среда раствора не влияет на активность фермента, однако, способствует незначительному переходу ионов в раствор. Наиболее активно переходят в раствор ионы в пробах взятой из алюминиевой посуды и посуды фирмы Цептер, менее интенсивно – в пробах из посуды фирмы «Bekker» и пробы из эмалированной посуды.

Опыт 7. Исследование проб дистиллированной воды при контакте с металлической посудой без нагревания в течение суток.

Ход работы: в металлическую посуду, взятую для исследований, наливаю дистиллированную воду и оставляю на сутки. Затем проверяю пробы на действие фермента амилазы.

Наблюдения: наибольшая интенсивность синего окрашивания наблюдалась в пробе из посуды фирмы Цептер. В пробе взятой из алюминиевой посуды – менее интенсивное окрашивание, и еще слабее - в пробах из посуды фирмы «Bekker». В пробе из эмалированной посуды окрашивание отсутствовало.

Вывод: при нахождении в контакте с металлической посудой длительное время, вода также насыщается ионами. Интенсивность перехода ионов в раствор, отраженная в данном опыте, говорит о том, что хранение продуктов в металлической посуде небезопасно с точки зрения насыщения их ионами металлов. Наиболее безопасна в этом отношении эмалированная посуда.

Выводы и рекомендации.

На основании исследований можно сделать следующие выводы: в любой посуде, сделанной из сплавов металлов, наблюдается переход ионов в раствор и, соответственно, попадание их в пищу. Обнаружено, что количество их в растворе таково, что они оказывают дезактивирующее действие на фермент амилазу, что влечёт за собой нарушение обменных процессов в организме и может стать причиной заболеваний.

Наиболее интенсивный переход ионов металлов наблюдается в посуде «Цептер»; менее интенсивный в посуде «Bekker» и алюминиевой, и самый незначительный в эмалированной. А также широкое использование металлических ложек и чистящих средств, содержащие абразивные цастици, увеличивает количество переходящих ионов за счет повреждений стенок посуды(потеря целостности оксидного покрытия).

В нейтральной среде переход ионов в раствор относительно невелик, но дает резкое увеличение даже в слабокислой среде. При длительном контакте с металлом (24 часа) в растворе так же обнаружено незначительное количество ионов, даже в нейтральной среде. Опыты проводили в идеальных условиях, использовали дистиллированную воду, слабый раствор уксусной кислоты. Каждая хозяйка по-своему вкусу использует для приготовления пищи уксусную кислот, томатную пасту , что может увеличить количество ионов в приготовляемой пищи.

Рекомендации:

1. Наиболее безопасна в экологическом отношении эмалированная посуда.

2. Необходимо избегать приготовления пищи с кислой средой в посуде, сделанной из сплавов металлов.

3. Сравнительные исследования показывают, что концентрация ионов металлов, переходящих в раствор при нейтральной среде, соответствует ПДН.

4. Ионы имеют свойство накапливаться в организме, поэтому постоянное использование этой посуды не рекомендуется, так как может способствовать постепенному увеличению количества ионов в организме.

5. Необходимо избегать хранения пищи в металлической посуде, даже если она обладает бактерицидным действием