نظرًا لخصائصه ، فقد تم استخدام الألومنيوم على نطاق واسع. يتم استخدامه لإنتاج الأواني والأغطية والصواني والعلب والأغشية التي تتلامس مع الطعام. هل الطهي في أواني الألمنيوم أو الخبز بورق الألمنيوم أو الشوي في صواني الألومنيوم ضار بالصحة؟ تحقق من الآثار الصحية للألمنيوم.
جدول المحتويات
- الألمنيوم - الخصائص والتطبيق
- الألمنيوم - التأثير الصحي. هل الألمنيوم ضار؟
- الألمنيوم - مصادره في الغذاء وأكثر
- الألومنيوم - المضافات الغذائية التي تحتوي على الألومنيوم
- هل أواني الألمنيوم ضارة؟ هل رقائق الألومنيوم صحية؟
الألومنيوم ، أو بالأحرى الألومنيوم ، عنصر كيميائي من مجموعة المعادن بالرمز Al ، والذي تم اكتشافه عام 1825. وهي مادة صلبة ، بيضاء فضية ، زرقاء اللون ، قابلة للطرق. إنه من أفضل الموصلات للكهرباء والحرارة. يعتبر الألمنيوم رائعًا للحام ، واللصق ، والتثبيت ، والصب ، والمينا ، والسحب إلى الأنابيب والأسلاك الرفيعة ، وكذلك التشكيل في رقائق رقيقة جدًا.
الألمنيوم - الخصائص والتطبيق
نظرًا لخصائصه الفيزيائية والكيميائية ، فقد استخدم الألمنيوم على نطاق واسع. يتم تقدير كثافته المنخفضة ، اللدونة الجيدة (على الرغم من أن الألمنيوم البلوري النقي هش وهش) ومقاومة الصدأ بشكل خاص.
من الشائع استخدام سبائك الألومنيوم مع معادن أخرى: دورالومين ، أفيونال ، سيلومين ، خاصة في صناعة البناء (تقليل وزن الهياكل الفولاذية) والسيارات (هياكل السيارات ، المحركات ، الحافات) ، في إنتاج السفن والطائرات (يمثل الألمنيوم حوالي 80٪ من وزنها و على عكس الفولاذ ، فهو لا يتآكل) ومكوكات الفضاء.
يستخدم الألمنيوم في الصناعة الكيميائية ، وفي التعدين لإنتاج المتفجرات ، ويستخدم في صناعة العلب والأغشية الرقيقة لتغليف المواد الغذائية.
تستخدم مركبات الألمنيوم في الطب - هيدروكسيد الألومنيوم في فرط الحموضة وقرحة المعدة ، وكبريتات الألومنيوم لوقف النزيف. الصناعات التي تستخدم فيها منتجات الألمنيوم هي:
- البناء - نجارة الألمنيوم ، الأسقف ، الواجهات ، التدفئة ، تكييف الهواء ، العزل
- الاتصالات - مكونات السيارات والمركبات وبناء السفن والسكك الحديدية والبنية التحتية
- الهندسة الكهربائية - الإضاءة والأجهزة الكهربائية والهوائيات ومعدات RTV
- بناء الآلات - عدادات التبريد ، تكييف الهواء ، الخزانات ، غرف التجفيف ، الملحقات المعدنية
- التعبئة والتغليف - أغطية ، عبوات يمكن التخلص منها ، صواني ، علب ، رقائق معدنية
- الأجهزة المنزلية - المقالي والغلايات والأواني والثلاجات والأغطية
الألمنيوم - التأثير الصحي. هل الألمنيوم ضار؟
يتراكم الألمنيوم في جسم الإنسان مع تقدم العمر. في أجسام الأطفال حديثي الولادة يكون متوسط 0.2 مجم / كجم من وزن الجسم ، بينما في كبار السن - 0.6-0.7 مجم / كجم من وزن الجسم.
يتراكم جسم الشخص البالغ من 50 إلى 150 مجم من الألومنيوم ، 50٪ منها في الرئتين ، و 25٪ في العظام والمفاصل ، والباقي 25٪ في الأنسجة الرخوة. يتراكم الألمنيوم في الأنسجة لأن أيوناته Al3 + متشابهة جدًا في الحجم مع أيونات الحديد Fe3 + وبالتالي يمكن أن تحل محل الحديد في العديد من البروتينات أو الإنزيمات.
بعد المرور عبر الغشاء المخاطي ، يتم دمج الألومنيوم في بروتين الترانسفيرين (الذي ينقل أيونات الحديد) ، والذي تمتصه كل خلية في الجسم. داخل الخلايا ، يطلق الترانسفيرين الأيونات المرتبطة ويعود إلى الدورة الدموية. هذه هي الطريقة التي يدخل بها الألمنيوم إلى الدماغ والرئتين والعظام والأنسجة الأخرى.
الألومنيوم عنصر سام لجسم الإنسان. تظهر هذه العلاقة بشكل خاص بين مرضى غسيل الكلى لأن المعدات المستخدمة في غسيل الكلى لا تزيل أيونات الألومنيوم من البلازما بشكل فعال مثل الكلى.
يعاني الأشخاص الذين يخضعون لغسيل الكلى من ضعف تنسيق الحركات ، وارتعاش العضلات ، والحركات اللاإرادية أو الخرف ، والذي يحدث حتى بعد 15 شهرًا من بدء غسيل الكلى. تؤثر التأثيرات السامة للألمنيوم بشكل رئيسي على الجهاز العصبي والهيكل العظمي والدم.
تشمل الأعراض الرئيسية للتسمم بالألمنيوم ما يلي:
- ضعف الوظائف الفكرية
- النسيان
- مشاكل في التركيز
- اضطرابات الكلام
- تغيرات الشخصية
- مزاج متغير
- كآبة
- مرض عقلي
- الهلوسة البصرية والسمعية
- تلين العظام وكسور العظام المتكررة
- اضطرابات حركية
- الضعف والتعب
- فقر دم
- النوبات
يعبر الألمنيوم الحاجز الدموي الدماغي ويتراكم بشكل خاص في الحُصين. هذا مسؤول عن حالات مثل التصلب الجانبي الضموري ، وخرف الشيخوخة ، ومرض باركنسون ، وإلى حد ما مرض الزهايمر.
تركيز أيونات الألومنيوم في أدمغة كبار السن الذين يموتون من أمراض التنكس العصبي أعلى من أولئك الذين ماتوا لأسباب أخرى. علاوة على ذلك ، تظهر الدراسات الوبائية وجود علاقة تناسبية مباشرة بين محتوى الألمنيوم في البيئة وعدد الأشخاص الذين يعانون من الخرف الشيخوخة.
الألمنيوم - مصادره في الغذاء وأكثر
تعتبر الأطعمة النباتية مصادر مهمة للألمنيوم الغذائي. يتراكم هذا العنصر في الخضار والفواكه والحبوب. تجمعه النباتات بشكل أساسي من التربة من خلال الجذور ، ولكن أيضًا من الأمطار والغبار الجوي. كمية معينة من الألومنيوم ضرورية لنمو النبات.
يعتمد تركيز الألمنيوم بشكل كبير على البيئة والأنواع وجزء النبات ومرحلة التطور. كلما كان النبات أقدم وأكثر نضجًا ، زاد تركيز الألومنيوم في أنسجته. تتراكم معظم المصانع أقل من 25 ميكروغرامًا من الألومنيوم لكل جرام من المادة الجافة للمنتج.
البقوليات (الفاصوليا ، البازلاء ، فول الصويا ، العدس ، الحمص) ، البهارات مثل الزعتر والبردقوش تتراكم فيها الكثير من الألمنيوم ، ومصدرها الأساسي في النظام الغذائي هو الشاي ، الذي ينمو على التربة الحمضية ويتراكم في الأوراق من 500 إلى 20000 جزء في المليون من الألمنيوم . ومع ذلك ، فإن معظم الألومنيوم الموجود في الشاي يكون على شكل ملح غير قابل للذوبان في الماء وتضاف كميات صغيرة من 2 إلى 6 مجم / لتر إلى الشراب.
يزداد نقل أيونات الألومنيوم إلى التسريب عندما ينخفض الرقم الهيدروجيني للمحلول بإضافة الليمون أو حامض الستريك. يتفاعل الحمض مع أملاح الألومنيوم وتهاجر أيونات المعادن. في المنتجات الحيوانية ، يكون محتوى الألمنيوم منخفضًا جدًا ، وغالبًا ما يكون أقل من 1 ميكروغرام / غرام من الوزن الجاف.
الاستثناء هو الجبن السويسري (19 ميكروغرام / غرام DM). يمكن أيضًا زيادة كمية الألمنيوم في الحليب ومنتجات الألبان ، والتي ترتبط بتخزين الحليب في خزانات الألومنيوم أثناء عملية الإنتاج.
قد يثير مقدار هذا العنصر مخاوف تتعلق بالمخاطر الصحية. عند شراء الحليب ، من الأفضل اختيار تلك الموجودة في عبوات بلاستيكية بدلاً من الورق المقوى المطلي بطبقة من رقائق الألومنيوم. يوصى أيضًا باستخدام خزانات فولاذية في مصانع الألبان بدلاً من خزانات الألومنيوم.
ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن مركبات الفوسفور الموجودة في الحليب تقلل من امتصاص الألمنيوم. بسبب زيادة محتوى الألمنيوم في المياه السطحية ، يزداد أيضًا تراكم الأسماك والمأكولات البحرية.
ليس الطعام فقط هو مصدر الألمنيوم المتراكم في جسم الإنسان. وهو أحد مكونات منتجات النظافة اليومية وبعض الأدوية. نظرًا لتوزيعها الواسع جدًا في الطبيعة ، فمن المستحيل تجنب الألمنيوم تمامًا. يتم تزويد الجسم بهذا العنصر من خلال:
- منقوع الشاي (2-6 ملجم / لتر)
- قهوة (0.8 - 1.2 مجم / كوب)
- مياه الشرب (0.07 ملغم / لتر)
- المشروبات في علب الألمنيوم (0.04 - 1.0 ملغم / لتر)
- السبانخ المطبوخة (25 مجم / كجم)
- طعام غير معالج (0.1 - 7 مجم / كجم)
- المضافات الغذائية (10-20 ملغ / يوم).
- طعام مطبوخ في أواني ألومنيوم (0.2 - 125 مجم / كجم)
- بدائل حليب الصويا (6-11 مجم / كجم)
- مضادات الحموضة (35-200 ملغ / جرعة)
- الأسبرين (9-50 مجم / جرعة)
- الأدوية المضادة للإسهال (36 - 1450 مجم / جرعة)
- مضادات التعرق (50 - 75 مجم / يوم).
- لقاحات (0.15 - 0.85 مجم / جرعة)
الألومنيوم - المضافات الغذائية التي تحتوي على الألومنيوم
المواد المضافة المحتوية على الألمنيوم المعتمدة للاستخدام في الغذاء هي:
- E 520 - كبريتات الألومنيوم ، مادة رابطة
- E 521 - صوديوم - كبريتات الألومنيوم ، منظم حموضة ، عامل ربط
- E 522 - كبريتات ألومنيوم البوتاسيوم ، منظم حموضة ، عامل ربط
- E 523 - كبريتات الألومنيوم ، منظم الحموضة
- E 541 (I، II) - فوسفات الصوديوم والألومنيوم (الحمضية والقاعدية) ، عامل رفع
- E 554 - سيليكات ألومينيوم الصوديوم ، عامل مضاد للتكتل
- E 555 - سيليكات ألومنيوم البوتاسيوم ، عامل مضاد للتكتل ، ناقل
- E 556 - سيليكات ألومنيوم الكالسيوم ، عامل مضاد للتكتل
- E 559 - سيليكات الألومنيوم ، عامل مضاد للتكتل ، ناقل
تستخدم مركبات الألمنيوم في الفواكه المسكرة والمبلورة والمزججة والبسكويت وخلطات التوابل والأجبان المبشورة والجبن المقطّع والحلويات باستثناء الشوكولاتة والعلكة والنقانق والأطعمة المجففة والمسحوقة.
يتراوح الاستهلاك التقديري للمضافات الغذائية المحتوية على الألومنيوم في أوروبا من 2.3 إلى 145.9 مجم / كجم من وزن الجسم / أسبوعًا حسب الدولة والفئة العمرية. لوحظ أعلى استهلاك لها بين الأطفال.
هل أواني الألمنيوم ضارة؟ هل رقائق الألومنيوم صحية؟
يدخل الألمنيوم إلى جسم الإنسان بشكل رئيسي عن طريق الغذاء مع الماء والغذاء والأدوية ونتيجة لاستخدام عبوات وأطباق الألمنيوم. يعتمد تغلغل الألمنيوم في الطعام على نوع الألمنيوم الذي صنعت منه العبوة أو الوعاء ، ودرجة حموضة الطعام ، ووقت ملامسة الطعام ووجود الملح. كلما انخفض الرقم الهيدروجيني للطعام وكلما طالت مدة الطهي أو التخزين ، زادت أيونات الألومنيوم التي تخترق الطعام.
هجرة الألمنيوم من أوعية الألمنيوم إلى الطعام
حددت منظمة الصحة العالمية (WHO) كمية يومية آمنة من الألمنيوم تبلغ 1 مجم / كجم من وزن الجسم ، مما يعني أن الشخص العادي الذي يزن 70 كجم يمكنه بأمان الحصول على 70 مجم من الألومنيوم في الجسم يوميًا. حتى لا يتم تجاوز الجرعة الموصى بها ، من الضروري استخدام الأواني المناسبة أثناء الطهي وتجنب تناول المنتجات المخزنة لفترة طويلة في أوعية معدنية.
يساهم الطهي في أواني الألمنيوم أو الخبز بورق الألمنيوم أو الشوي في صواني الألمنيوم في زيادة كمية هذا العنصر في النظام الغذائي ويمكن أن تكون خطرة على صحتك. يجب الانتباه بشكل خاص إلى المنتجات الحمضية المخزنة في العلب ، على سبيل المثال الأسماك في صلصة الطماطم والكولا وطهي الطعام مع درجة حموضة منخفضة مثل التفاح والكمثرى والتوت والكشمش والتوت والكرز والعنب والجريب فروت والشمندر في الخل ، كاتشب ، ليمون ، عصير ليمون ، خوخ ، نكتارين ، أناناس ، خوخ ، رمان ، راوند ، مخلل الملفوف ، فراولة ، طماطم ومعلبات طماطم ، خل ، عصائر فواكه ، نبيذ جاف.
بالإضافة إلى ذلك ، لا يجب أن تغلف الخضار والفواكه الحمضية بورق الألمنيوم ، لأن هذا يتسبب في إذابة ملح الألومنيوم وتغلغل في الطعام. من الأفضل أيضًا تجنب المشروبات والأطعمة في علب الألمنيوم حيث يمكن تخزينها لفترة طويلة جدًا والوقت يعزز زيادة تراكم الألومنيوم في المشروبات والطعام. محتوى الألمنيوم للمشروبات من علب الألمنيوم أعلى من 5 إلى 7 مرات مقارنة بنفس المشروبات من الزجاجات البلاستيكية.
من حيث المواد الكيميائية ، يعتبر الألومنيوم عنصرًا في المجموعة الثالثة عشر من الجدول الدوري ، وعادة ما يوجد في المركبات الكيميائية في حالة الأكسدة +3. هذا المعدن مغطى بطبقة رقيقة من أكسيد الألومنيوم في الهواء (يصبح خاملًا) ، مما يمنع المزيد من الأكسدة والتآكل. الطبقة التي تغطي المعدن مقاومة للماء والأحماض الضعيفة ولكنها تتلف بفعل الأحماض والقواعد القوية. أكسيد الألومنيوم وهيدروكسيد الألومنيوم مركبات مذبذبة - يمكن أن تتفاعل مع كل من المواد الحمضية والقلوية.
يعد الألمنيوم أحد المكونات الرئيسية لقشرة الأرض (7-8٪) بعد الأكسجين والسيليكون. لا يوجد في الحالة الحرة لأنه شديد التفاعل ، ومركباته موجودة في جميع الصخور والمياه والكائنات الحية تقريبًا. معظم مركبات الألمنيوم في الطبيعة هي مواد قليلة الذوبان ، لكن بعضها يظهر خصائص سامة للكائنات الحية.
يتم إطلاق المركبات السامة من المركبات غير الضارة في بيئة حمضية ، وبالتالي فإن عملية تحمض التربة تزيد من تركيز أشكال الألمنيوم الضارة في الطبيعة - في التربة والمياه السطحية. الألمنيوم على شكل غبار موجود في الهواء. كما تتراكم بواسطة النباتات من التربة والأمطار والهواء. يحدث بكميات ضئيلة في الكائنات الحية للحيوانات.
يتم الحصول على الألومينا على نطاق صناعي عن طريق التحليل الكهربائي للألومينا ، بينما يتم الحصول عليها من البوكسيت باستخدام طريقة Bayer القلوية الألمانية أو طريقة حمض Bretsznajder البولندية. محتوى الألمنيوم النقي في البوكسيت مرتفع ويتراوح ما بين 20-30٪. أكبر منتجي البوكسيت في العالم هم أستراليا والصين والبرازيل. سنويًا ، يتم الحصول على إجمالي حوالي 60 مليون طن من الألومينا ، بينما يتم الحصول على الألمنيوم الأساسي النقي - حوالي 25 مليون طن.
غالبًا ما يتم إعادة تدوير المنتجات المصنوعة من الألومنيوم ، مما يطيل من دورة حياة المادة الخام. هذه المادة سهلة التدوير نسبيًا ، ولهذا يطلق عليها اسم "المعدن الأخضر". سنويًا ، يتم استرداد ما يقرب من 15 مليون طن من الألومنيوم من عمليات جمع نفايات منفصلة.
المصادر:
1. Zuziak J. et al. ، الألومنيوم البيئي وتأثيره على الكائنات الحية ، أناليت ، 2016 ، 2 ، 110-120
2. Crisponi G. et al. ، معنى التعرض للألمنيوم على صحة الإنسان والأمراض المرتبطة بالألمنيوم ، مفاهيم الجزيئات الحيوية ، 2013 ، 4 (1) ، 77-87
3. ميشالسكي ب. ، جامعة فروتسواف ، سوق الألمنيوم ، https://www.ism.uni.wroc.pl/sites/ism/art/michalski_rynek_aluminium.pdf
4. Kossakowski P.، Aluminium - Eco material، Przegląd Budowlany، 2013، 10، 36-41
5. https://www.clemson.edu/extension/food/food2market/documents/ph_of_common_foods.pdf
6. https: //efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/sp.efsa.2013.EN-411
اقرا مقالات اخرى لهذا الكاتب
