Д-р. техн. наук , професор А. А. Дубініна, канд. техн. наук C. О. Ленерт, доцент Попова Т. М.

Харківський державний університет харчування та торгівлі, Україна

Дослідження здатності до накопичення радіонуклідів у пшоні із проса різних сортів

Серед великого асортименту крупів значною популярністю і великим попитом користується пшоно, про користь та цілющі властивості якого відомо здавна. Зокрема, пшоняна каша  відмінно насичує, додає снаги, зміцнює всі системи організму, наповнює організм  енергією, є цінним джерелом натуральних поживних речовин. Висока харчова і поживна цінність пшона зумовлює його виняткову роль у харчуванні людини. Воно вважається однією з найменш алергенних круп’яних культур, що дуже легко засвоюється організмом, має загально зміцнювальну дію і сприяє виведенню з організму антибіотиків, шкідливих речовин та токсинів [1].

Поряд з цим окрім корисних речовин пшоно у своєму складі може містити й шкідливі, які здатні проявляти токсичну дію. До них відносяться нітразаміни, важкі метали, радіонукліди, мікотоксини, пестициди та інші хімічні сполуки, число яких постійно збільшується. Тому дослідження вмісту шкідливих речовин у харчових продуктах, зокрема у пшоні, є важливою задачею та актуальним питанням сьогодення.

Особливу загрозу для здоров’я людей та існування природних біоценозів становить забруднення біосфери радіоактивними речовинами, які небезпечні своїм іонізуючим випромінюванням. Радіація уражає імунну систему людини, послаблює опірність організму несприятливим фактором зовнішнього середовища, що виявляється в його слабкості і підвищеній схильності до захворювань. Після чорнобильської трагедії природне середовище настільки зруйноване, що виникає реальна загроза фізичному існуванню населення України, Росії, Білорусі та інших країн Європи. Тому серед екологічних питань, що хвилюють людство, в останні роки найбільшу увагу суспільства і кожної людини приваблює питання про вплив радіації на організм людини і оточуюче середовище та виживання в складних екологічних умовах [2].

Основний шлях потрапляння радіонуклідів до організму людини – через

продукти харчування - залишається актуальним десятки років. Пояснюється це тим, що в продукти харчування потрапляють в основному довгоіснуючі радіонукліди цезій-137 і стронцій-90, які активно включаються в харчові ланцюги та надходять до живого організму через шлунково-кишковий тракт, де ступінь всмоктування досягає 100 %, оскільки вони не утворюють важкорозчинних сполук [3].

Згідно з законом України «Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення» вплив радіаційного фактору на населення підлягає обов’язковій регламентації. Мірою впливу радіації на організм є ефективна доза опромінення [4]. Головним напрямком зменшення внутрішньої дози опромінення населення є встановлення регламентів вмісту радіонуклідів у продуктах харчування. Виявлено, що формування дози внутрішнього опромінення на сьогоднішній день на 80…95 % обумовлено радіонуклідами ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr, що надходять з продуктами харчування, тому в Україні введено допустимі рівні вмісту найнебезпечніших радіоізотопів цезію та стронцію у харчових продуктах та питній воді. Це пов’язано з тим, що саме ці радіонукліди внаслідок своїх фізичних і хімічних властивостей легко включаються у біологічні процеси у людині, підміняючи собою стабільні ізотопи [5]. Причому норми для стронцію-90 більш жорсткі, ніж для цезію-137, що пов'язано з його більшою небезпекою. У крупах допустимий рівень вмісту ¹³⁷Cs становить 30 Бк/кг, ⁹⁰Sr – 10 Бк/кг [6].

З літературних джерел відомо, що радіонукліди цезію-137 і стронцію-90 розташовані в глибокому шарі ґрунту й надходять у рослини кореневим шляхом. Характер і ступінь нагромадження радіоізотопів у рослинах залежать

від багатьох факторів: від рівня забруднення ґрунту, його типу, біологічних

особливостей культури (сорту), тривалості вегетаційного періоду та ін. [7].

Аналіз наукової літератури показав, що практично відсутня інформація щодо здатності до накопичення радіонуклідів пшоном в залежності від сортової специфіки проса, з якого виготовлена крупа. Тому, задля забезпечення харчової нешкідливості круп’яної сировини необхідним і доцільним є дослідження особливостей накопичення радіонуклідів у пшоні залежно від сортової приналежності круп’яної культури.

Метою нашої роботи було визначення питомої активності радіоактивних ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr в пшоні із проса різних селекційних сортів. Для дослідження було обрано п’ять сортів проса, вирощених на полях Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр'єва УААН: Слобожанське, Вітрило, Королівське, Костянтинівське, Козацьке. Всі сорти належать до селекційних розробок інституту і є перспективними для вирощування у зоні Лісостепу України.

Питому активність ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у пробах визначали на спектрометрі гамма-випромінювань (СЕГ-002 «АКП-П» № 1902) та спектрометрі бета-випромінювань (СЕБ-01-150 № 17603), керуючись методиками МВИ 4/86 (гамма-спектрометрія) і МИ 12-05-99, МІ 12-08-99 (бета-спектрометрія) [8–10].

Для визначення відповідності сировини критеріям радіаційної безпеки використовується показник відповідності, значення якого розраховується за результатами вимірювань питомої активності ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr за формулою:

(1)

де  – показник відповідності, відн. од.;

 – результати вимірювань питомої активності ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у досліджених зразках пшона, Бк/кг.

 – нормативи вмісту радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у крупах, Бк/кг.

Значення абсолютної похибки визначення показника відповідності розраховується за формулою:

(2)

де  – абсолютна похибка визначення показника відповідності, відн. од.;

 – коефіцієнт, що залежить від прийнятої довірчої імовірності та закону розподілу випадкових величин (для довірчої імовірності 0,95 та невідомого закону розподілу  = 1,1);

 – абсолютні похибки вимірювань питомої активності ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr.

Оцінка сировини на предмет її придатності до використання за призначенням проводиться шляхом перевірки критерію оцінки, який розраховується за формулою:

,                                                       (3)

де 0,6 – коефіцієнт, розрахований для достовірності контролю, що характеризується довірчою імовірністю 0,95.

Сировина вважається придатною до використання за призначенням, якщо критерій оцінки не перевищує 1,0 [6].

Питома активність радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у пшоні із проса різних сортів, показник відповідності, значення абсолютної похибки визначення показника відповідності, а також критерії оцінки наведені у таблиці.

Таблиця - Радіологічні показники пшона із проса різних сортів

Сорт проса, з якого виготовлено пшоно	Питома активність ^137Cs, Бк/кг	Питома активність ^90Sr, Бк/кг	Показник відповідно-сті В, відн. од.	Похибка ΔВ, відн. од.	Критерій оцінки
Слобожанське	2,3 ± 0,6	7,1 ± 2,3	0,79	0,25	0,94
Вітрило	1,7 ± 0,6	5,7 ± 2,2	0,63	0,24	0,78
Королівське	1,9 ± 0,7	6,4 ± 2,4	0,70	0,27	0,86
Костянтинівське	1,4 ± 0,5	4,9 ± 1,9	0,54	0,21	0,67
Козацьке	1,5 ± 0,4	5,1 ± 1,9	0,56	0,21	0,69
Допустимі рівні та умови за ГН 6.6.1.1-130-2006	30	10	-	ΔВ ≤ 0,4	В+0,6ΔВ≤1,0

Отримані результати показують, що пшоно всіх досліджуваних сортів

проса здатне накопичувати стронцію більше, ніж цезію. Це пояснюється більш значною рухливістю в ґрунтах стронцію у порівнянні з цезієм та іонним обміном закріплення стронцію в ґрунті.

Найчистішим з точки зору накопичення радіонуклідів виявилося пшоно із проса сорту Костянтинівське, вміст ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr в якому склав відповідно 1,4 ± 0,5 Бк/кг і 4,9 ± 1,9 Бк/кг. Найвищу питому активність радіонуклідів встановлено у пшоні із  проса сорту Слобожанське: для ¹³⁷Cs вона становить 2,3 ± 0,6 Бк/кг, для ⁹⁰Sr - 7,1 ± 2,3 Бк/кг. Отримані результати дозволяють розташувати сорти проса за вмістом в них радіонуклідів у такому порядку: Костянтинівське < Козацьке < Вітрило < Королівське < Слобожанське.

Слід відзначити, що у пшоні всіх досліджуваних сортів проса радіонуклідів міститься менше допустимих рівнів та критерій їх оцінки на предмет придатності до використання знаходиться у межах від 0,67 до 0,94, що відповідає встановленим вимогам (менше 1,0).

Таким чином, всі досліджені зразки пшона із проса різних селекційних сортів за радіологічними показниками відповідають Державним гігієнічним нормативам «Допустимі рівні вмісту радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у продуктах харчування та питній воді», достовірність оцінки не нижче 0,95.

Література:

1. Продукт из недалекого прошлого: пшенная каша – польза и вред

[Електронний ресурс]. - Режим доступу: < http://healthport.ru.>

2. Воробйов О. О. Радіаційна обстановка, яка склалась після аварії на ЧАЕС та її вплив на людину // Матеріали V міжнародної науково – практичної конференції «Динаміка наукових досліджень – 2006». – Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2006, Т.6 – С. 62-64.

3. Дутов О. І. Формування доз опромінення населення у віддалений період розвитку радіаційної ситуації / О. І. Дутов // Радіоекологія 2014 : матер. наук. практ. конф., 23–26 квітня 2014 р., Київ. – Житомир: Вид-во ЖДУ ім. І. Франка,

2014. – С. 131–137.

4. Актуальні питання метрологічного забезпечення радіаційного контролю

продуктів харчування / І. І. Карачов, В. М. Фокін, В. І. Даценко [та ін.] //

Гігієна населених місць. – К., 2007. – Вип.50. – С. 286-291.

5. Клименков К. П. Характеристика наиболее значимых после аварии на ЧАЭС радионуклидов / К. П. Клименков, В. П. Гурин // Агроэкология. – 2004. – Вып. 1. – С. 85–87.

6. Допустимі рівні вмісту радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у продуктах харчування та питній воді. Державні гігієнічні нормативи. – ГН 6.6.1.1-130-2006. – Київ, 2006.

7. Барабаш О. Ю. Влияние факторов окружающей среды на рост и развитие растений овощных культур: Выращивание овощных культур в экстремальных условиях / О. Ю. Барабаш, Л. К. Тараненко, З. Д. Сыч // Биологические основы овощеводства. – [Електронний ресурс]. – Режим доступу http://agromage.com/stat_id.php?id=728.

8. Методика измерения активности гамма-излучающих радионуклидов или активности проб, содержащие смесь радионуклидов с использованием аттестованного гамма-спектрометра. МВИ 4/86. М. 1986. Утв. ВНИИ

метрологии им. Д.И. Менделеева 1986.

9.  Активність радіонуклідів ⁹⁰Sr та ⁹⁰Y в лічильних зразках, одержаних методом селекції нуклідів. Методика виконання вимірювань з використанням сцинтиляційних спектрометрів та програмного забезпечення АК-1. – МІ-12-08-99. // Розробники: Бабенко В. В., Казимиров О. С., Рудик О. Ф. (НВП "АтомКомплексПрилад"), Семенютін О. М. (Науково-дослідний інститут сільгоспрадіології), Шевченко О. І. (Міністерство охорони здоров'я України) – К., 1999. – 33 с.

10. Активность, удельная активность и объемная активность бета-излучающих радионуклидов в счетных образцах объектов технолгических и природных сред. Методика выполнения измерений с использованием спектрометра энергий бета-излучения сцинтиляционного типа СЕБ-01. – МИ-12-05-99. – Разработчики: Кравченко Н. И., Коваленко Г. Д., Лихтарев И. А. – ГНПО "Метрология", Украинский НИИ экологических проблем, Институт радиационной защиты АТН Украины. – 69 с.