Способ контроля радиозащитных свойств пищевого продукта и устройство для его осуществления

 

Использование: контроль качества пищевых продуктов на основе получения показателей , характеризующих их плотность, в т.ч. электронную, протонную, поглощающую способность электромагнитных (механических ) колебаний, атомный состав исследуемого материала. Сущность: в пробах, расположенных в восковом фантоме, с помощью электромагнитных колебаний и компьютерных в восковом фантоме, с помощью электромагнитных колебаний и компьютерной томографии путем сравнения с эталонами плотностей (стандартами), изготовленными из растворов тестируемых химических веществ и их соединений, определяют названные показатели и оценивают возможное влияние их на изменение плотности , поглощающей способности, рэдиопоражаемости молекулярных структур, органов и биологических сред. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (sl>s G 01 N 33/02

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4901568/13 (22) 14.01,91 (46) 23.06.93. Бюл. t4 23 (71) Ужгородский государственный университет (72) Ф. Ф. Теличко (56) Румянцев Г. С. Практикум по общей гигиене. — М.: Медицина, 1987, 216. 1. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАДИОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ПИЩЕВОГО ПРОДУКТА И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: контроль качества пищевых продуктов на основе получения показателей, характеризующих их плотность, в т,ч. электронную, протонную, поглощаюИзобретение относится к медицине, в частности к гигиене, а именно к способам определения качества пищевых продуктов.

Целью изобретения является повышение точности оценки качества пищевых продуктов для улучшения процесса управления эффективностью лучевого воздействия на биологические объекты, выбора рэдиозащитных и лечебных компонентов пищи.

Экспериментально-клинические исследования (1966 — 1990) позволили установить свойство физико-химических факторов изменять (чаще уплотнять) клеточные и молекулярные структуры, биологические среды и выделения животных в результате поступле- ния внутрь химических веществ, перераспределения, нарушения равновесия облака химических элементов в тканях, особенно при поступлении в организм высокомолекулярных химических соединений, используемых в быту. сельском хозяйстве, „„. ЖÄÄ 1822974 А1 щую способность электромагнитных (механических) колебаний, атомный состав исследуемого материала. Сущность: в пробах, расположенных в восковом фантоме, с помощью электромагнитных колебаний и компьютерных в восковом фантоме, с помощью электромагнитных колебаний и компьютерной томографии путем сравнения с эталонами плотностей (стандартами), изготовленными из растворов тестируемых химических веществ и их соединений, определяют названные показатели и оценивают возможное влияние их на изменение плотности, поглощающей способности, радиопоражаемости молекулярных структур, органов и биологических сред. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. промышленности, а также содержащихся в пищевых продуктах. Это приводит к изменению плотности и поглощающей способности ткани, что при наблюдаемом в настоящее время постоянном увеличении количества химических веществ и электромагнитных (механических) колебаний ïîâûшает эффективность отрицательного действия этих факторов на биологические объекты. Так квк действие фотонного, электронного излучений на биологические объекты реализуется путем их взаимодействия с атомами химических элементов, то всякое увеличение количества и концентрации атомов химических элементов в микрообьемах тканей в особенности с большой поглощающей (экранизирующей) способностью играет определяющее значение в тяжести лучевых поражений. В связи с этим контроль качества продуктов с оценкой их электронной, протонной плотности, 1М2974 поглощающей способности приобретает важное общегосударственное сзнитарногигиеническое и лечебное значение.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения качества пищевых продуктов, включающем обычные методы лабораторного исследования, в пробах, размещенных в пзрафиновом фантоме, с помощью компьютерной томографии определяют плотность (г/см, мг/см ), в т.ч. э электронную, протонную, поглощающую способность электромагнитных (механических) колебаний, атомный состав (спектроскопический и др.) пищевых продуктов путем сравнения с эталонами плотностей, а затем по результатам отклонений от эталонных показателей оценивают степень насыщенности химическими веществами пищи, полуфабрикатов, напитков, приправ и их возможное влияние на изменение плотности, поглощающей способности, радиопоражаемости субклеточных, молекулярных структур пищеварительных и других органов, лимфы, спермы, выделений биологических обьектов.

Основное отличие предложенного способа от способа прототипа заключается в том, что для получения новых и достоверных показателей оценки качества продуктов питания, химической загрязненности, наличия в них "специфических" химических комплексов, образованных под влиянием внешней среды и жизнедеятельности живого организма, для оценки диетических и лечебных качеств пищи определяют порционную или суточную плотность, в т.ч, электронную. протонную, атомный состав, их поглощающую способность электромагнитных и механических колебаний.

Существенное преимущество предложенного способа заключается в его простоте, доступности и высокой эффективности.

Представляется возможность исследовать такие малые количества материала (несколько граммов), которые ранее не поддавались исследованию (отдельные участки гриба, икра, сперма, напитки с различными химическими добавками, эссенции, специи, части лекарственных растений и др.), можно использовать многочисленные выборочные заборы с различных участков исследуемого материала и излучить распределение химических элементов (биологически активных веществ) составных исследуемых продуктов, определить преимущественное скопление в них макрои микроэлементов.

Для реализации заявленного способа разработано устройство, обеспечивающее воэможность определения плотности, по50 известных показателей оценки радиозащитных и лечебчых качеств продуктов, Сущность предложенного способа вы55 полняется следующим образом: после использования известных методик определения калорийности пищи проводят ззбор проб для исследования согласно описанному способу, Исследуемый материал измельчают и уплотняют для

45 глощающей способности пищи и пищевых продуктов (см. чертеж), Устройство (парафиновый фантом), размерами 40х40х10 см имеет 20 гнезд размерами 4х4х5 см, в которых в ампулах 1-4, сделанных из рентгено-прозрачного материала, размещены по окружности эталоны плотностей (стандарты), в т.ч, электронной, протонной плотности, и дистиллированная вода, 5 а в центре их — исследуемые пробы

6, сжатые парафиновой "пробкой" для устранения неоднородности. достигаемой вытеснением воздуха. Эталоны плотностей (стандарты) — это легко сменяемые различные растворы, содержание в 1 мл дистиллированной воды 0,001-0,1 г солей кальция, натрия, калия, фосфора, серы, хлора, магния, железа, йода или другие тестируемые высокомолекулярные химические вещества, а также растворы химических элементов, которые используются в сельском хозяйстве и др. Такая смесь в суммарном весе 1 r служит эталоном плотности, в т.ч. электронной, протонной, а следовательно, поглощающей способности пробы, С помощью наборов эталонов (одноэлементных, многоэлементных, смешанных) можно с высокой точностью определить плотность, в т, ч, электронную, протонную поглощающую способность исследуемой пробы и соответственно атомный состав. 8еличину относительной плотности определяют с помощью компьютерного томографа по линейному коэффициенту ослабления (условной шкале

Хоунсфильда), а элементный состав — с помощью другой аппаратуры (спектроскопией и др.). Учитывая возможности современной электронной, лазерной, ЯМР-техники, позволяющей определить химический (атомный) состав исследуемого материала, использование описанного устройства и эталонов плотностей для сравнительной оценки плотности и атомного состава пищевой пробы позволяет получить новую, достоверную, ранее неизвестную информацию, имеющую большое значение для медицины, биологии и рздиобиологии.

Достижение положительного эффекта при реализации преложенного способа подтверждается получением новых, ранее не1822974 устранения пузырьков воздуха, а мучные иэделия смешивают с очень малым количество воды для устранения сыпучести; пробу определенного веса (5 г) размещают в тонком целофановом ме1ночке и on- 5 ределяют плотность в г/см, мк/см по

m формуле p = т7, исследуемый материал (до 20 проб) размещают в гнезда изготовленного устройст- f0 ва (см. чертеж) и сдавливают его парафиновой пробкой для обеспечения оптимальной физической однородности; с помощью компьютерного томографа (или другой электронной аппаратуры, ЯМР. 15 и др.) определяют сравнительную (с эталонами-стандартами) плотность по условной шкале Хоунсфильда. Определяют суммарную плотность всей порции пищи, вт.ч. при суточном потреблении данного продукта, а 20 также количество химических веществ в исследуемом материале. При этом обращают внимание на распределение плотности в пробе — на выявление участков повышенной или пониженной плотности; 25 при необходимости дальнейшего излучения атомного состава химических элементов проводят спектроскопию по известной методике.

На основании полученных показателей 30 делают заключение о пригодности пищи к употреблению, в т. ч, с учетом необходимой коррекции нарушений химического равновесия в организме, Пример 1. Способ определения плот- 35 ности, поглощающей способности и атомного состава мучных и хлебных изделий.

Проводят забор проб различных мучных (пшеничная, ржаная, кукурузная и др. мука) и хлебных (булочки. хлеб, макаронные изде- 40 лия, сухари, печенье и др.) иэделий, измельчают, уплотняют их и размещают в тонком целлофановом мешочке весом 5 г (до 20 проб). Оп редел я ют плотность в мг/см, г/см по формуле р = г. Установлено, что з ITI 45 плотность исследуемого материала колеблется от 0,8 до 1,3 г/см, После этого исслез дуемый материал размещают в гнезда фантома, сдавливают его парафиновой 50 пробкой и с помощью компьютерного томографа (2-3 среза толщиной 4 мм, на обычных режимах исследования) определяют относительную плотность по шкале Хоунсфильда. Сравнительную, в т,ч. количествен- 55 ную характеристику плотности, определяют по эталонам плотностей. Относительная плотность мучных изделий по шкале Хоунсфильда составляет от -20 до+25 HF, a хлебных — от +3 до +40 HF. В результате оценивают сравнительчую плотность исследуемого материала по воде и набором этялонов плотностей тестируемых химических веществ, рассчитывают суммарную плотность на 100 г пробы, в порции или в суточном потреблении продуктов. Определяют поглощающую способность электромагнитных излучений по линейному коэффициенту ослабления. Относительный показатель(по воде) поглощающей способности составляет от 0,9 до 1,25, что приводит к увеличению поглощенной дозы в микрообьемах. например, печени, желудка, почек, кишечника примерно до 2 раз. После этого, используют известные методики (спектроскория и др.), изучают атомный состав пробы, выявляют основные макро- и микроэлементы, а также несвойственные данному продукту атомы химических веществ, химическую загрязненность, наличие "специфических" химических комплексов.

Пример 2. Способ определения плотности, поглощающей способности и химического состава продуктов животноводства

Исследуют мясо свинины, говядины, баранины, рыбы, икру, консервные изделия, мясные продукты различного приготовления (вареные, жареные с различными приправами и др,). Показатель плотности этих продуктов колеблются от 0,9 до 1,3-1.5 г/см, а относительная плотность по шкаг,е

Хоунсфильда — от-30 до+95, а поглощающая способность до 2,5 раза больше, чем воды.

Аналогичным способом с такой же последовательностью исследуют молоко, молочные продукты, напитки, водку, вино, пиво, пепсиколу, минеральную воду и др.

Относительная плотность напитков (по воде) колеблется от 0 до +40-50 HF, По результатам полученных показателей оценивают диетические, лечебные качества исследуемых продуктов, степень возможного уплотнения или отдельных микрообьемов тканей печени, почек, цНС, щитовидной железы и др, органов, а также возможное радиобиологическое и радиоэащитное значение, Эти показатели служат основой для выработки критериев оценки качества пищевых продуктов, оптимальных рационов и режима питания для лиц, проживающих в зоне локального повышения радиационного фона и подвергающихся систел,атическому лучевому воздействию, прежде всего для космонавтов. Предложенный способ обладает перед прототипом рядом существенных преимуществ, т,к, обеспечивает получение качественно новой, ранее неизвестной характеристики пищевых продухтов, псзволяющей оценить с по ло цью

1822974

1 наиболее совершенного сйособа регистрации плотности материи диетические и лечебные свойства используемой пищи, дозировать необходимые для организма пищевые продукты. исходя из количества и содержания в них необходимых макро- и микроэлементов, а также оградить организм от перенасыщения химическими веществами, от передачи с пищей

"специфических" химических комплексов, способных выполнять роль "вирусов", онкогенов и имуннодепресантов.

Полученные данные имеют большое теоретическое значение, т,к. позволяют разработать эффективные способы коррекции нарушения химического равновесия в организме человека IlpM различных заболеваниях, обусловленных нарушениями химического обмена, а также для защиты организма при работе в сфере действия различных физических проникающих факторов. т.к. повышенная электронная, протонная плотность субклеточных молекулярных структур, выделений, биологических сред (мишеней взаимодействия с электромагнитными колебаниями) способствует повышению поглощающей способности и, как следствие. эффективности лучевого воздействия на организм.

Ожидаемый социальный и.экономический эффект от использования предложенного способа заключается в том, что на имеющейся аппаратуре получают новые критерии оценки качества пищевых продуктов (плотность, поглощающая способность и др,). Использование этих критериев для оценки качества питательных и лечебных свойств пищи имеет общегосударственное, 5 санитарно-гигиеническое значение, т.к. они служат основанием для разработки оптимальных энергетических режимов питания в норме и патологии.

Формула изобретения

10 1. Способ контроля радиозащитных свойств пищевого продукта, предусматривающий определение показателя его радиозащитных свойств. характеризуемого величиной поглощающей способности элек15 тромагнитных колебаний, причем установление величины последней осуществляют путем сравнения измеренного значения относительной плотности продукта. посредством компьютерного томографа по шкале

20 Хоунсфильда с заранее заданным эталонным значением плотности, характеризующим экологически чистый пищевой продукт.

2. Устройство для контроля радиозащитных свойств пищевого продукта, содер25 жащее компьютерный томограф и средство для фиксации образцов, при этом последнее представляет собой парафиновый фантом с набором ячеек для фиксации ампул, предназначенный для размещения исследуемых

30 и тестируемых проб, причем последняя содержит тестируемый эталон раствора химического вещества или его соединения в дистиллированной воде при их соотношении 1:(10-1000), 35

1822914

Составитель ФТеличко

Редактор M. Кузнецова Техред М, Моргентал Корректор А. Мотыль

Заказ 2178 Тираж ГЬдлисное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушскэя наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101