Может ли посуда нам навредить? Рассказывают ученые Пермского Политеха⁠⁠

Стоит ли готовить на поцарапанной сковородке? Как связаны алюминиевая кастрюля, плохая вода и камни в почках? Какой срок службы кухонной доски? И безопасны ли для экологии биоразлагаемые контейнеры? О материалах для посуды рассказали ученые Пермского Политеха.

Что будет, если перегреть тефлон?

Тефлон — торговое название тетрафторэтилена, соединения фтора и углерода. Это одно из самых популярных покрытий для сковородок, кастрюль, форм для выпечки. Оно обладает хорошими антипригарными свойствами, но плохо переносит механические повреждения — на тефлоновом покрытии часто образуются сколы и царапины.

Как тефлон может нам навредить? По словам Владимира Пойлова, доктора технических наук, профессора кафедры химических технологий ПНИПУ, изделия с таким покрытием можно нагревать до 260°C, до 300°C — только на небольшой промежуток времени, иначе начнется термическое разложение. Сильно разогретая сковородка будет активно источать токсичные вещества. Например, плавиковую кислоту — соединение фтора, которое разрушительно действует на зубную эмаль, дыхательные пути, желудок. Следует понимать, что количество выделяемых токсинов напрямую зависит от температуры: чем она выше, тем больше вредных веществ образуется. При этом если тефлоновое покрытие повреждено, термическое разложение может проходить быстрее и при более низких температурах.

Если дышать парами перегретого тефлона в течение 5-10 часов, может развиться полимерная лихорадка: человек будет испытывать ломоту в мышцах, головную боль, повышенную температуру и озноб. Специального лечения в таком случае не требуется: симптомы пройдут через 1-2 суток пребывания на свежем воздухе. Больше всего рисков отравиться тефлоновыми парами испытывают работники кухни заведений общественного питания.

— Часто в описании производитель указывает, как сильно можно прогреть сковороду, кастрюлю или форму для выпекания, чтобы она не причиняла вреда здоровью. На это следует обращать внимание. Кроме того, в современном тефлоновом покрытии используют различные химические добавки, которые повышают температуру термического разложения, что делает его менее опасным, — отмечает Владимир Пойлов.

Стоит ли опасаться посуды из алюминия?

Алюминий — относительно дешевый металл, который обладает хорошей теплопроводностью и высокой коррозийной стойкостью. Из него делают сковороды, кастрюли, походные чайники, котелки и др. Иногда металл подвергают анодированию: под действием электрического тока поверхность посуды окисляется, образуя тонкую пленку оксида алюминия, — так изделие выглядит матовым.

Слухи о том, что посуда из алюминия может быть вредна, ходят с середины ХХ века. Исследования показали, что избыточный контакт с этим металлом способен вызывать патологии нервной системы, такие как деменция и болезнь Альцгеймера. А если готовить в алюминиевой посуде кислую пищу (фруктовое пюре, различные соусы, например), небольшое количество металла попадет в еду.

Есть ли опасность на самом деле? Такая посуда покрыта пленкой из оксида алюминия, которая защищает металл от взаимодействия с пищевыми продуктами, выдерживает очень высокие температуры и воздействие кислот. Дома, при помощи плиты или духовки, создать условия для разрушения оксида алюминия не получится.  

— Мы проводили эксперимент, где оксид алюминия показал себя как труднорастворимый компонент: для его разрушения необходимы высокая температура и смесь серной и фосфорной кислот. Маловероятно, но маленькое его количество может растворяться во время готовки под действием, например, уксусной кислоты. И продуктами разложения станет ацетат алюминия, который способен нанести вред нашему организму, — рассказывает Владимир Пойлов.

Если условия все же позволяют оксиду алюминия раствориться, то при попадании в ЖКТ человека он превратится в соль. Чаще всего она выводится из организма естественным путем, но вступив в реакцию с фосфорной кислотой, например, полученной из рыбы, образует фосфат алюминия — осадок, откладывающийся в суставах, мочевом и желчном пузырях и в виде камней.

— Но человек с такими последствиями столкнется скорее не из-за алюминия, растворившегося с посуды, а из-за некачественной воды — куда более распространенной проблемы. Она может содержать мелкодисперсный осадок с соединениями кальция, которые также при участии фосфорной кислоты оседают в организме, — добавляет ученый-химик Пермского Политеха.

Какое покрытие самое безопасное?

— Лучше всего использовать эмалированную посуду: газовая плита, например, способна нагреть поверхность такой кастрюли до 500 градусов, при этом внутри нее температура не поднимется выше 100°C. Она стойко переносит действие сильных кислот, не вступает в реакции с продуктами питания и обладает высокой износостойкостью. Достаточно безопасна и прочна керамика. Но нужно понимать, что со временем и под действием агрессивных продуктов разрушаться будет любое покрытие. И больший вред может нанести неправильное питание и некачественные продукты, чем посуда, — считает Владимир Пойлов.

Какие есть правила для деревянных досок?

Бытует мнение, что деревянные доски впитывают часть продуктов, которая не вымывается и со временем начинает разлагаться, отравляя пищу. Так ли это?

— Верхний слой качественных деревянных кухонных досок покрывают антисептическим материалом, который не дает зловредным бактериям проникнуть внутрь дерева. Конечно, со временем защитное покрытие изнашивается. Чтобы продлить срок службы изделия, специалисты рекомендуют иметь дома 3-4 доски, чтобы каждая использовалась под определенный вид продуктов — мясо, хлеб, овощи и т.д., — объясняет Наталья Слюсарь, доктор технических наук, профессор кафедры охраны окружающей среды ПНИПУ.

Для того чтобы поддерживать водостойкость деревянной доски, ее натирают маслом, например, минеральным, или пчелиным воском. Главное, чтобы средство при попадании внутрь не наносило вред человеку. Против бактерий поможет моющее средство для посуды, перекись водорода 3% и уксус, который, кстати, разрушает масла, поэтому после борьбы с микроорганизмами стоит обновить водоотталкивающий слой доски. Эти меры помогут сохранить деревянную доску на долгое время, но следует прислушаться к мнению экспертов: обновлять доски нужно не реже раза в год.

Чем вредны пластиковые доски?

— Исследования последних лет говорят, что разделочные доски являются «существенным источником микропластика в пище человека, который требует пристального внимания». Но в той же научной работе указано, что неблагоприятного воздействия полиэтиленовых микропластиков на организм подопытных мышей выявлено не было. По крайней мере — при краткосрочном воздействии они не токсичны. Вопрос их долгосрочного воздействия на здоровье людей все еще остается предметом серьезного изучения, — рассказывает Наталья Слюсарь.

Среди научных предположений: микропластик опасен из-за химического воздействия, которое могут оказывать, например, непищевые виды пластика. Гипотетически, при накоплении в организме, они вызывают отклонения в эндокринной и репродуктивной системах, приводят к ожирению, снижению иммунитета. Сейчас известно, что большая часть съедаемой нами пластмассы выводится из тела естественным путем. Ученый-эколог Пермского Политеха отмечает, что главными его источниками в пище человека являются вовсе не пластиковые доски. В 2019 году группа ученых из Канады опубликовала исследование, что большая часть микропластиков попадает в организм человека из воздуха, с морепродуктами и бутилированной водой.

Контейнеры из пластика или биоразлагаемого сырья — что выбрать?

Для каждодневного использования (например, носить обед в школу или на работу) лучше всего подходят пластиковые контейнеры. Они самые практичные, продаются почти повсеместно, доступны по цене, в отличие от контейнеров из стекла, алюминия, керамики. Пластик не меняет вкус и запах продуктов, такие контейнеры не деформируется при низких и высоких температурах.

— При выборе контейнера следует обратить внимание на маркировку материала, из которого он сделан. Самым безопасным считается 05 PP — полипропилен. Могут быть и дополнительные обозначения: «снежинка» — контейнер можно замораживать, «микроволновка» — выдерживает СВЧ-излучение, — добавляет ученый-эколог Пермского Политеха.

Контейнеры из биоразлагаемых материалов, например, кукурузного крахмала и сахарного тростника, часто позиционируются как одноразовая посуда. Их безопасно использовать и многократно, в том числе замораживать, но срок службы будет меньше, чем у пластикового контейнера. Такие контейнеры — экологичная альтернатива материалам для изготовления одноразовой посуды.

Какой материал безвреднее для окружающей среды? В отличие от пластика, кукурузный крахмал и прессованный жмых сахарного тростника относятся к биоразлагаемым материалам. Например, крахмаловая биопосуда перегнивает в 100 раз быстрее, чем пластиковая, и не выделяет токсичных химических соединений. Но поскольку  срок службы у них меньше, на то же время потребуется большее количество биоразлагаемых контейнеров, а потому — больше ресурсов на их производство. И, конечно, такая упаковка будет чаще выбрасываться, увеличивая объемы ТКО.

— В отличие от пластиков, которые можно многократно утилизировать с получением новых материалов, такие биоматериалы не получится переработать, так как в их основе — разлагаемые компоненты. При этом посуда из кукурузного крахмала не выполнена из растительного сырья полностью. Как правило, состав таких материалов: 60-80% — кукурузный крахмал, 30-40% — полипропилен, неорганические добавки. Значит, что при разложении этот материал не «исчезнет» полностью, полипропилен попадет в окружающую среду в виде микропластиков, — рассуждает Наталья Слюсарь.

Есть еще одна особенность использования таких контейнеров в России. Производители биоразлагаемой посуды как преимущество выделяют то, что ее можно компостировать, превращая в грунтоподобный материал. Но в большинстве случаев такой контейнер попадает не на компостную площадку, а на полигон захоронения отходов, где будет разлагаться с образованием метана — парникового газа. Если биоразлагаемый контейнер отправится на компостирование, в процессе разложения образуется углекислый газ — еще один парниковый газ, хотя менее опасный, чем метан, в плане воздействия на окружающую среду.