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.

Природные компоненты пищи.

Среди них различают:

- необычные продукты новых источников пищи;

- фармакологически активные компоненты;

- антиалиментарные компоненты;

- токсические компоненты;

- продукты термической обработки пищи.

Необычные продукты новых источников пищи. Речь идет о генетически модифицированных продуктах. Первые трансгенные растения были выведены в 1984 году. К 2000 году генетической модификации подверглись около 100 видов растений. Однако сельскохозяйственное значение имеют в настоящее время лишь 9 культур. Это – кукуруза, рапс масличный, папайя, картофель, соя, тыква, томаты, цикорий. Для производства пищевых продуктов никакие животные генетической модификации пока не подвергаются.

Термин «генетическая модификация» используется для обозначения процесса, посредством которого можно изменить организацию генетического материала, используя для этого метод рекомбинантных ДНК. Отличие генетической модификации от обычных методов скрещивания заключается в возможности манипулировать отдельными генами и переносить гены между разными видами растений, животных и микроорганизмов, которые не поддаются скрещиванию.

Целью создания генетически модифицированных источников пищи могут быть:

- защиты от насекомых – вредителей;

- устойчивость к гербицидам;

- предупреждение перекрестного опыления и образование менее ценных гибридов;

- вирусоустойчивость и др.

Гипотетически потенциальную опасность с точки зрения изменения пищевой ценности, токсичности или аллергенности можно ожидать не от вставленного фрагмента ДНК, а от тех белковых продуктов, биосинтез которых кодируется введенными генами.

Непреднамеренные мутации в результате включения гена заключаются в изменении экспрессии других генов, которые были выключены или малоактивны дл генетической модификации. Дикие предшественники культурных растений могут содержать токсичные вещества, содержание которых было уменьшено в ходе селекции, возможно, в результате выключения генов, кодирующих токсины. Эти гены теоретически могут реактивироваться при генетической модификации.

Фармакологически активные компоненты. Ряд компонентов пищи обладает фармакологической активностью, приводящей к изменению физиологической функции органов и систем. К ним относятся этанол, кофеин, серотонин, гистамин. Этанол можно считать как биологически активным веществом, так и источником энергии. Его фармакологическое, в частности наркотическое, действие проявляется в значительно большей степени, и именно поэтому он может и должен рассматриваться как агент, представляющий опасность для здоровья человека.

Фармакологической активностью обладают алкалоиды кофеин, теобромин и теофилин – стимуляторы нервной деятельности, являющиеся специфическими компонентами кофе и чая.

Значительную по числу представителей группу биологически активных компонентов пищевых продуктов представляют биогенные амины, обнаруживаемые во многих продуктах животного и растительного происхождения (сыры, печень, мясной экстракт, рыба соленая, бананы, ананасы, апельсины, томаты). Не вызывает сомнений возможность неблагоприятных последствий для здоровья человека избыточного потребления продуктов, содержащих высокие концентрации этих веществ, особенно у лиц, страдающих некоторыми заболеваниями, например, артериальной гипертонией.

Антиалиментарные компоненты. В эту группу относятся ингибиторы протеиназ, антивитамины, деминерализующие факторы. Ингибиторы протеолитических ферментовобнаружены в сое, фасоли, горохе, пшенице, рисе и других злаковых, а также в яйцах. Особенно много ингибиторов протеиназ в семенах бобовых. В результате действия ингибиторов протеиназ происходит неполное переваривание белков рациона и снижается их усвоение организмом. Следует подчеркнуть, что эти вещества отличаются относительно высокой устойчивостью к нагреванию, т.е. термостабильностью. Кипячение, например, соевых бобов в течение 30 мин. не приводит к сколько-нибудь существенному снижению активности ингибитора. Ингибиторы протеиназ, содержащихся в белках яиц, достаточно термолабильны и при тепловой обработке их действие полностью устраняется.

В группу антиалиментарных факторов входят антивитамины – вещества, обладающие способностью блокировать действие природных витаминов. Антивитамины либо по строению похожи на витамины, либо специфически изменяют молекулы витаминов, снижая их биологическую активность. В состав многих овощей, фруктов, ягод входит аскорбатоксидаза – фермент, катализирующий реакцию окисления аскорбиновой кислоты в дегидроаскорбиновую кислоту, которая быстро разрушается при нагревании. Аскорбатоксидаза проявляет свою антивитаминную активность вне организма и вызывает потерю витаминной ценности пищи. Она обнаружена в огурцах, кабачках, брюссельской капусте.

Многие виды пресноводных рыб, в частности карповые, содержат фермент тиаминазу, катализирующую расщепление тиамина (витамина В₁). У жителей Таиланда, употребляющих в пищу сырую рыбу, наблюдаются явления недостаточности витамина В₁, несмотря на его высокое содержание в рационе. Обнаружена тиаминаза в пресноводных рыбах, обитающих в водоемах нашей страны.

В сырых яйцах содержится белок овидин, который может образовывать в пищеварительном тракте стойкий комплекс с биотином, что приводит к развитию биотиновой недостаточности.

Антагонистом пиридоксина (витамина В₆) является линатин, выделенный из семян льна.

Отдельную группу антиалиментарных веществ составляют деминерализующие факторы, подавляющие всасывание Ca, Fe, Zn и ряда других элементов, образуя с ними в кишечнике труднорастворимые комплексы. К этим факторам относятся фитин, щавелевая кислота, полифенольные соединения чая и кофе. Фитин присутствует в злаковых и бобовых (пшеница, кукуруза, фасоль, горох и др.) Щавелевая кислота содержится в шпинате, щавеле, красной свекле и др. продуктах. Полифенольные соединения чая и кофе способны связывать и снижать усвоение железа в кишечнике. Кроме того, снижать усвоение железа могут фитин, содержащийся в злаковых.

Токсические компоненты. Большое число растений вырабатывают цианогенные гликозиды, которые при взаимодействии с кислотами могут выделять цианистый водород – сильнейший дыхательный яд. Из миндаля, семян яблок, абрикосов, вишни, персиков, груш, слив и айвы выделен гликозид амигдалин. Описаны многочисленные случаи отравления людей и сельскохозяйственных животных растительными цианогенными гликозидами.

С античных времен известны случаи отравления медом. В некоторых районах Малой Азии мед из нектара цветов семейства вересковых может вызвать интоксикации, связанные с наличием в нем андрометаксинов. Эта группа токсических веществ обладает нейротоксическим действием, поэтому в клинической картине отравления преобладают симптомы поражения ЦНС.

Известно множество токсических растений, способных вызвать отравления. Мы с вами подробно говорили о них на практических занятиях при изучении пищевых отравлений немикробной этиологии.

Продукты термической обработки пищи. Около 80% пищевых продуктов проходит ту или иную тепловую обработку, при которой повышается усвояемость, происходит размягчение продуктов, что делает их более доступными для разжевывания. Многие виды мяса, зернобобовых и ряд овощей вообще исчезли бы из нашего питания, если бы не подвергались тепловой обработке. Тепловая обработка продуктов обеспечивает:

- эпидемиологическую безопасность (многие патогенные микроорганизмы погибают),

- разрушение ингибиторов ферментов пищеварительного тракта,

- разнообразие вкуса продуктов (в ходе тепловой кулинарной обработки создается огромное количество блюд и изделий, представляющих комбинации продуктов из различных групп).

Основным недостатком тепловой обработки являются потери пищевых веществ, что снижает пищевую ценность обработанных продуктов. Речь идет о разрушении витаминов, аминокислот, окислении жиров, образовании продуктов взаимодействия жиров и аминокислот. Например, простые сахара при жарке взаимодействуют со свободными аминокислотами с образованием темно-окрашенных соединений, называемых меланоидинами. В случае крахмалистых продуктов (картофель) происходят клейстеризация и частичный гидролиз крахмала с образованием глюкозы. Румяная корочка, образующаяся при жарке картофеля, - это образование меланоидинов. Эти соединения не усваиваются организмом. Кроме того, в больших количествах они могут вызывать механическое раздражение слизистой желудка. Поэтому диетологи не советуют злоупотреблять красивыми жареными продуктами, а страдающим заболеваниями желудочно-кишечного тракта следует избегать их.

Таким образом, сведения об антропогенном загрязнении пищи, о ее природных неалиментарных компонентах, необходимо учитывать при составлении рационов питания различных категорий населения, решения технологических вопросов в производстве пищевых продуктов, выборе способа кулинарной обработки, а также при питании в экстремальных условиях.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 Следующая ⇒