Składniki żywności: barwniki syntetyczne

Czas na kontynuację starego cyklu.

Planowałam dokładny opis poszczególnych związków chemicznych stosowanych do barwienia żywności, z informacjami o ich szkodliwości. Niestety tak nie będzie wyglądać ten wpis, ponieważ znalazłam bardzo ciekawy i bogaty w informacje artykuł tu. Pozdrawiam serdecznie Autora a Was zapraszam na Jego blog.

Tymczasem sama zajmę się przybliżeniem chemii barwników syntetycznych.

Większość spośród problematycznych substancji chemicznych stosowanych do barwienia żywności należy do grupy związków azowych. 

Proszę nie kojarzyć nazwy z imieniem Aza (miałam w dzieciństwie sukę Azę - bardzo ją kochałam). Związki azowe, to takie, które posiadają w swojej strukturze grupę -N=N- (zwaną grupą azową). Jak się je otrzymuje, chyba nie warto pisać. Warto jednak nadmienić, że jeśli grupa ta sąsiaduje z pierścieniami aromatycznymi, może absorbować promieniowanie widzialne, co z kolei powoduje zabarwienie związku chemicznego. Gama kolorystyczna jest bardzo szeroka, lecz najpopularniejsze są żółcie, czerwienie czy błękity.

Przykładowe kolory wraz ze strukturami związków chemicznych przedstawia poniższy schemat.

Związki azowe są fajne. Łatwo się je syntezuje, reakcje można prowadzić w wodzie, w temperaturze zbliżonej do temperatury otoczenia. Produkty reakcji są stabilne, łatwo je oddzielić i oczyścić, a następnie przechowywać. Można je stosować w środowiskach o zróżnicowanym pH, w wysokich i niskich temperaturach, przy dostępie światła, wilgoci i tlenu - nic nie zagraża ich trwałości. Chemicy bardzo lubią takie produkty.

Niestety związki azowe są toksyczne. Wprawdzie aby zatruć się związkami azowymi dodawanymi do żywności, należałoby tej żywności spożywać kilkadziesiąt-kilkaset kilogramów dziennie, ale... niektóre z nich (a właściwie produkty ich rozpadu) mają potwierdzone działanie mutagenne i kancerogenne. Inne - mogą wyzwalać histaminę, która może nasilać objawy astmy lub powodować skurcze (np. macicy u ciężarnych). Niektóre też mogą być przyczyną nadpobudliwości (i tu upatruję przyczynę ADHD).

promieniowanie jonizujące

Na takie ciekawostki chemiczno-fizyczne ostatnio się natknęłam, że muszę się z wami tą wiedzą podzielić.

Jesteśmy codziennie narażeni na promieniowanie jonizujące, płynące z różnych źródeł.

Wśród nich wyróżniamy źródła naturalne oraz sztuczne - wytworzone przez człowieka.

Do źródeł naturalnych zaliczamy promieniowanie kosmiczne, promieniowanie ziemskie (emitowane przez naturalne radionuklidy znajdujące się w nienaruszonej skorupie ziemskiej oraz naturalne radionuklidy wchodzące w skład ciała ludzkiego) a także radon (obecny w skałach, a co za tym idzie, również materiałach budowlanych i w powietrzu).

Sztuczne źródła promieniowania to przede wszystkim stosowane w diagnostyce medycznej badania rentgenowskie i badania in vivo (na żywym organizmie, polegające na podawaniu pacjentom preparatów promieniotwórczych), pierwiastki promieniotwórcze zawarte w żywności i środowisku (pochodzące z wybuchów jądrowych czy awarii radiacyjnych), niektóre wyroby powszechnego użytku emitujące promieniowanie jonizujące (np. ceramika barwiona uranem, izotopowe czujniki dymu, telewizory kineskopowe), oraz działalność naukowa, czy zawodowa, związana z promieniowaniem jonizującym.

To co mnie najbardziej zaskoczyło, to dawki promieniowania jakie przyjmujemy z poszczególnych źródeł.

W 2011 roku dawka skuteczna promieniowania jonizującego otrzymywana przez statystycznego mieszkańca Polski wynosiła średnio 3,30 mSv/rok, z czego narażenie radiacyjne pochodzące od naturalnych źródeł promieniowania stanowi niemal 74%, czyli 2,43 mSv/rok. Największy jest udział promieniowania pochodzącego od radonu i produktów jego rozpadu - 1,20 mSv/rok. 

Spośród sztucznych źródeł promieniowania, największy wpływ na organizmy ludzkie ma promieniowanie rentgenowskie, stosowane w diagnostyce - dawka skuteczna płynąca z tego źródła wynosi średnio 0,80 mSv/rok. Badania in vivo to kolejne 0,05 mSv. Narażenie na zanieczyszczenia środowiska i pokarmów sztucznymi radionuklidami - głównie izotopami cezu i strontu - szacuje się na 0,008 mSv/rok. Narażenie od przedmiotów codziennego użytku oraz płynące z wykonywania działalności zawodowej w przeliczeniu na statystycznego Polaka wynosi kolejne 0,002 mSv/rok.

Dla porównania...

Dawka promieniowania, jaką otrzymał statystyczny Polak w wyniku awarii w elektrowni jądrowej Fukushima Dai-ichi i przemieszczania się mas powietrza znad elektrowni nad terytorium Polski, wynosiła 2,3 nSv (0,0000023 mSv) dla I-131 oraz 2,1 nSv (0,0000021 mSv) dla Cs-137. Czyli pomijalnie mało.

To może jeszcze dodam jakie ilości promieniowania są szkodliwe.

W przybliżeniu efekty napromieniowania całego ciała w zależności od pochłoniętej dawki są następujące:

•     0,1 Sv - pewne zmiany we krwi,
•     0,1 – 0,5 Sv - ciężka choroba z 6-miesięcznym okresem rekonwalescencyjnym,
•     5 Sv - śmierć w 50 % przypadków,
•     10 Sv - nieuchronna śmierć.

    

Więcej na ten temat można poczytać tu i tu.

Dla automaniaków: glikol etylenowy

Nie pisałam już ponad miesiąc, wszystko przez projekt w który się zaangażowałam, ale już nadrabiam zaległości :)

Zacznę od niemiłego wspomnienia.

W zeszłym tygodniu wybraliśmy się na majówkę w dalsza trasę. Może nie jakąś super daleką, ale jednak. Wysiłek dla nas i samochodu był.

Na ostatniej prostej, utknąwszy w korku, zobaczyliśmy biały dym ulatniający się spod maski.

-Co to jest, co się zepsuło? - pomyślałam. 

-Pewnie chłodnica - odpowiedział rozsądek. I trafił.

Całego problemu nie potrzebuję naświetlać, istotny był wyciek płynu chłodniczego, fakt utknięcia w korku, bez nadziei na szybkie spotkanie stacji benzynowej i świadomość, że w weekend majowy nikt nam auta nie naprawi.

Ale nie ma co patrzeć w przyszłość, aby dojechać do celu trzeba uzupełnić płyn chłodniczy. Tylko czym? W bagażniku była resztka oleju silnikowego i płynu do spryskiwaczy. W kabinie jakiś słodki napój i woda źródlana. Co byście wybrali?

Nie zdradzę co obstawiał mój luby, odpowiem tylko że wybraliśmy wodę.

Gdy emocje już opadły postanowiłam zapytać wujka G. czy wybór był trafny i natknęłam się na serie artykułów o tym by nie wlewać do chłodnicy wody :/ Ale dlaczego?

Moja wiedza chemiczna na temat chłodnic samochodowych ogranicza się do świadomości, że płyn chłodniczy to najczęściej glikol etylenowy (czasem propylenowy). Wiem, że jest to alkohol i posiada dwie grupy hydroksylowe. Wiem, że jest toksyczny, dobrze miesza się z wodą i że ma niższą temperaturę topnienia i wyższą temperaturę wrzenia od wody. A wygląda tak:

O syntezie i zastosowaniu glikolu etylenowego nie ma co się rozpisywać. Z ciekawostek mogę przypomnieć historię pewnego alkoholika-złodzieja z pomorza, który wypijał zawartość busol znajdujących się na kutrach rybackich. Nieszczęśnik nie wiedział (lub było mu wszystko jedno), że ciecz znajdująca się w busoli, mimo że daje objawy upojenia alkoholowego, zawiera toksyczny glikol etylenowy. Jak dziś się ten pan czuje (czy jeszcze żyje) niestety nie wiem.

Czego dowiedziałam się dzięki naszemu wypadkowi:

Wodę stosuje się w niektórych rodzajach chłodnic samochodowych, ale są to wyjątkowe przypadki związane z wyścigami samochodowymi. Gdzie, przy dużym prawdopodobieństwie wypadku, glikol etylenowy może stanowić zagrożenie dla uczestników wyścigu.

Stosowanie wody, jako płynu chłodzącego, zmniejsza wydajność chłodzenia. Woda ma niższą temperaturę wrzenia i mniejszą prężność par niż glikol etylenowy. W działaniu układu chłodniczego bardzo istotne są te parametry. Dzięki parom, które powstają w układzie chłodzenia w silniku, otwiera się zawór umożliwiający dostarczenie płynu chłodzącego z chłodnicy, a tym samym uniemożliwia przegrzanie silnika (tak to rozumiem, może się mylę). Dlatego układ chłodzenia później zareaguje gdy zastosujemy mniej wydajną wodę i przy dłuższym stosowaniu jej jako medium chłodzącego, ryzykujemy zniszczenie silnika.

Dodatkowo woda zawiera nie tylko cząsteczki H₂O, ale też minerały. Część z nich osadza się w postaci kamienia, niszcząc elementy układu. Może też powodować korozję elementów metalowych, a w zimę - zamarznąć i rozsadzić układ.

Zastosowanie wody może też powodować powstawanie korków parowych i kawitacji, o których to zjawiskach fizycznych pewnie kiedyś napiszę. W tym miejscu wystarczy nadmienić, że oba są związane z gwałtownymi zmianami stanu skupienia substancji z ciekłego na gazowy, pod wpływem zmian ciśnienia. Powstające gazy uniemożliwiają prawidłowe funkcjonowanie układu i tym samym zwiększają ryzyko przegrzania.

Oczywiście w przypadku wycieku płynu chłodniczego możemy zastosować wodę (jednak nie bezpośrednio z kranu, najlepiej destylowaną). Jej niewielkie ilości nie powinny zaszkodzić. Jednak jeśli płynu nadal ubywa, po naprawie układu chłodzenia warto zainwestować w nowy płyn chłodniczy.

A dlaczego w miejsce glikolu etylenowego nie powinniśmy stosować oleju mineralnego, mieszaniny alkoholi z substancjami pianotwórczymi, czy wodnego roztworu cukru - spróbujcie odpowiedzieć w komentarzach.