Вещества из окружающей среды.

· Пищевые добавки.

Пищевые добавки – это природные или синтезированные соединения, преднамеренно или целенаправленно вводимые в пищевое вещество и готовые пищевые продукты по технологическим целям для:

- улучшения внешнего вида;

- улучшения органолептических свойств;

- сохранения качества продукта в процессе его хранения;

- ускорения процесса изготовления пищевых продуктов.

В соответствии с технологическим предназначением предложена следующая классификация пищевых добавок.

А. Пищевые добавки, обеспечивающие необходимый внешний вид и органолептические свойства продукта:

- улучшители консистенции;

- пищевые красители;

- ароматизаторы;

- вкусовые вещества.

Б. Пищевые добавки, предотвращающие микробную или окислительную порчу продуктов (консерванты):

- антимикробные вещества химические и биологические;

- антиокислители (антиоксиданты).

В. Пищевые добавки, необходимые в технологическом процессе производства пищевых продуктов:

- разрыхлители теста;

- желеобразователи;

- пенообразователи;

- отбеливатели и др.

Г. Улучшители качества пищевых продуктов.

Пищевые добавки, применяемые для решения одних и тех же технологических задач, характеризуются разнообразием химической природы и путей метаболизма. Число пищевых добавок, применяемых в производстве пищевых продуктов достигает более 500.

Европейским Советом разработана рациональная система цифровой кодификации пищевых добавок с литерой «Е». Каждой пищевой добавке присвоен цифровой 3-х или 4-хзначный номер с предшествующей ему буквой «Е». Присвоение конкретному веществу статуса пищевой добавки и 3-хзначного идентификационного номера с индексом «Е» имеет четкое толкование, подразумевающее, что данное конкретное вещество проверено на безопасность и может применяться только в регламентированных рамках и дозах по технологической необходимости.

Наличие пищевых добавок в продуктах должно указываться на этикетке, при этом добавка может обозначаться как индивидуальное вещество или ее функциональный класс, а также как технологическая функция в сочетании с кодом «Е». Например, консервант Е 211 или бензоат натрия.

Пищевые добавки включены в разряд вредных веществ пищи. По сути, это неверно, хотя многие пищевые добавки являются синтетическими веществами. Безвредность пищевых добавок, допускаемых к использования в пищевой промышленности, оценивается на основе глубоких и длительных многолетних медико-биологических испытаний. Ни одна пищевая добавка не допускается к применению, если она не прошла проверку на безвредность и не определено ее допустимое суточное потребление, учитывающее характер и величину потребления данного пищевого продукта.

Требования к безвредности пищевых добавок гораздо строже, чем к лекарствам. Исследования по безвредности пищевых добавок обобщаются и анализируются международными организациями, такими как ВОЗ и Всемирная сельскохозяйственная организация, а также национальными министерствами здравоохранения.

· Загрязнители пищевых продуктов (контаминанты).

Различают антропогенные (техногенные, химические) контаминанты и природные (биологические) загрязнители.

Рассмотрим механизм антропогенного загрязнения пищевых продуктов. Загрязнение продовольственного сырья и пищевых продуктов чужеродными веществами напрямую зависит от степени загрязнения окружающей среды. Передвигаясь по пищевым цепям, чужеродные вещества попадают в организм человека, вызывая нарушения здоровья.

Вода → Почва → Растения → Человек

Почва → Растения → Животные → Человек

К наиболее важным с точки зрения распространения и влияния на здоровье относят:

- токсичные (тяжелые) металлы;

- пестициды, их метаболиты и продукции деградации;

- радионуклиды;

- нитриты и нитраты;

- нитрозосоединения;

- диоксины;

- стимуляторы роста сельскохозяйственных животных;

- антибиотики.

Токсичные (тяжелые) металлы – потенциально опасные для здоровья человека – 4 – кадмий, ртуть, свинец, олово.

Загрязнение пищевых продуктов тяжелыми металлами происходит за счет выбросов промышленных предприятий и городского транспорта, применения в консервном производстве некачественных внутренних покрытий, нарушения технологии припоев, контакта металлических частей оборудования с пищей.

Пестициды. Химическая защита сельскохозяйственных растений от вредителей, болезней и сорняков значительно превысила опасность неблагоприятных последствий широкого применения пестицидов и попадания их остаточных количеств в пищу человека.

По химической структуре различают хлор-, фосфор-, ртутьорганические соединения. Представитель хлорорганических пестицидов – ДДТ – в настоящее время запрещен.

Описаны многочисленные случаи отравления различными пестицидами, обусловленные загрязнением ими пищевых продуктов – муки, сахара, орехов и др.

Радиоизотопы (радионуклиды). Основным источником загрязнения пищевых продуктов радионуклидами является почва, откуда они поступают в растения, а далее с продуктами растительного происхождения – к человеку. Наибольшую опасность представляют стронций-90 и цезий-137. Показано, что стронций-90 может накапливаться в кукурузе, фасоли, картофеле, капусте. Употребление в качестве корма загрязненного радионуклидами фуража приводит к накоплению их и в тканях сельскохозяйственных животных: стронция-90 – в костной ткани, калия-40 – в мышечной; цезия-134 и цезия-137 – в молоке и мышечной ткани. Все эти процессы наблюдались после аварии на Чернобыльской АЭС в загрязенных радионуклидами районах.

Нитраты, нитриты, нитрозосоединения. Нитраты (соли азотной кислоты) – нитрат натрия, калия, аммония и кальция широко применяются в сельском хозяйстве в качестве высокоэффективных минеральных удобрений. Внесение нитратов в почву сопровождается их накоплением в тканях растений. Высоким содержанием нитратов (до 500мг/кг) отличаются шпинат, салат, свекла, редька, редис, петрушка, сельдерей, укроп, бахчевые и другие растения. С пищей в сутки может поступать более 100мг нитратов. Термическая обработка способствует снижению содержания нитратов в пищевых продуктах. Нитраты малотоксичны, но они рассматриваются как предшественники нитрозосоединений, обладающих канцерогенными свойствами. В зерновых и овощах в условиях повышенной влажности они легко восстанавливаются в нитриты (соли азотистой кислоты). В желудочно-кишечном тракте при участии микрофлоры они также могут восстанавливаться в нитриты. Нитрит натрия широко используется в пищевой промышленности в качестве консерванта (пищевой добавки) при приготовлении ветчины, колбас, мясных консервов, придавая им цвет, вкус и предотвращая развитие ботулизма.

С пищей и питьевой водой в сутки может поступать до 13мг нитритов. Нитриты, в отличие от нитратов, - токсичные соединения, соединяясь с гемоглобином крови и превращая его в метгемоглобин, не способный переносить кислород в органы и ткани. В кислой среде желудка, в кишечнике под действием микрофлоры из нитритов могут образовываться нитрозосоединения.

Диоксины. Это самые опасные химические загрязнители окружающей среды и пищевых продуктов. Они обладают канцерогенными и иммунотоксическими свойствами. Диоксины являются побочными продуктами производства пластмасс, пестицидов, бумаги, дефолиантов. Они очень устойчивы в окружающей среде и накапливаются в жиросодержащих продуктах – масле и жирах, мясе, молоке.

Стимуляторы роста сельскохозяйственных животных. Широкое распространение в сельском хозяйстве получило применение различных стимуляторов роста животных мясных пород, прежде всего гормонов. Важное практическое значение имеют анаболические гормоны и тиреостатические препараты, повышающие скорость прибавки веса животных. Для стимуляции роста сельскохозяйственных животных применяются природные гормоны, такие как эстрадиол, прогестерон, тестостерон, пролактин, простагландины, а также их синтетические аналоги.

Антибиотики. Наряду с гормонами в животноводстве широкое применение нашли и антибиотики, оказывающие профилактическое антимикробное действие и способствующие тем самым более интенсивному росту и развитию животных. В то же время введение антибиотиков домашним животным может привести к контаминации ими пищевых продуктов животного происхождения. Антибиотики, в частности пенициллин, тетрациклины, обнаружены как остатки в молоке и молочных продуктах, мясе и мясных продуктах. Наличие остаточных количеств антибиотиков в пищевых продуктах может приводить к возрастанию числа аллергических реакций, случаев непереносимости антибиотков среди населения, изменению микрофлоры кишечника и полости рта.

Природные контаминанты биологического происхождения имеют важное значение с точки зрения безопасности пищевых продуктов. К ним относятся бактериальные токсины, токсичные метаболиты микроскопических грибов (микотоксины) и некоторые токсины морепродуктов. На практических занятиях мы очень подробно останавливались на бактериальных токсинах и микотоксинах, поэтому в разрезе настоящей лекции говорить о них не будем. Однако некоторую информацию о токсинах морских водорослей вы сегодня услышите. Некоторые виды пресноводных сине-зеленых водорослей вырабатывают высокотоксичные соединения, которые являются причиной отравления и гибели сельскохозяйственных животных. Некоторые бурые водоросли также обладают токсическими свойствами. Опасность для здоровья человека представляют токсины микроскопического планктона, который накапливается в тканях моллюсков (устриц, мидий), крабов и реже рыб, употребление которых в пищу может стать причиной тяжелых отравлений у человека.