Канцерогенные химические вещества в пищевых продуктах
Одна из старейших медицинских проблем – «Питание и рак». Это обусловлено тем, что пища может содержать канцерогенные химические вещества (КХВ) и их предшественники.
К источникам КХВ, прежде всего, принадлежат отходы промышленных предприятий, тепловых электростанций, отопительных систем и транспорта. Мигрируя в атмосфере, в почве и водоемах, эти канцерогены могут попадать в пищевые продукты. Из таких канцерогенов наибольшую опасность представляют полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), нитрозосоединения (НС) и их предшественники, ряд тяжелых металлов (хром, кадмий и др.), мышьяк и др. химические вещества. К числу канцерогеноопасных производств, прежде всего, относятся: алюминиевая, никелевая, нефтяная промышленность и черная металлургия. Эти предприятия выбрасывают в атмосферу значительное количество смолистых возгонов, в том числе десятки килограммов бенз(а)пирена.
Важным источником загрязнения пищевых и кормовых растений КХВ могут быть пестициды. Выявлена прямая корреляция между высоким содержанием нитратов в пище и уровнем заболеваемости раком желудка.
К числу канцерогенных примесей к пищевым продуктам можно отнести также гормональные и другие препараты, которые используются для ускорения роста с/х животных и птиц, а также в ветеринарной практике.
В наше время процессы технологической переработки пищевого сырья и получения пищевых продуктов все больше приобретают характер индустриальный, что увеличивает вероятность проникновения в пищу канцерогенных веществ. Так, доказана возможность образования ПАУ и НС в мясных и рыбных продуктах при обработке коптильным дымом; в растительных продуктах – при сушке горячим воздухом, содержащим продукты сжигания топлива; при многократном перегревании жиров во время жарения и пр.
Канцерогенные вещества могут быть внесены с не апробированными в этом аспекте пищевыми добавками. В эксперименте злокачественные опухоли вызывали некоторые пищевые красители, ароматические добавки к безалкогольным напиткам и пиву (сафрол и др.).
Канцерогенами могут оказаться новые, получаемые путем химического и микробиологического синтеза пищевые вещества, продукты или корма. Особого внимания требует биотехнология получения пищевых веществ при выращивании микропродуцентов на продуктах нефти и других подобных материалах.
Наконец, канцерогенные вещества могут мигрировать в пищевые продукты из материала оборудования, тары и упаковок при изготовлении, хранении и транспортировке продуктов питания. Особенно следует соблюдать осторожность при применении новых металлических сплавов, парафинов, резины, пластических и полимерных материалов, из которых могут мигрировать ПАУ, НС, винилхлорид, тяжелые металлы и др.
Изложенное указывает на необходимость защиты пищевых продуктов от загрязнения химическими примесями и занимает видное место в профилактике рака.
Нитраты, нитриты и азотные удобрения.Азотные удобрения не только повышают урожай, но и могут увеличивать содержание в культурах белков, их витаминную ценность, т.к. азот входит в состав этих пищевых компонентов. Однако благоприятный эффект минеральные удобрения дают в случае строгого соблюдения агрохимических и гигиенических регламентов с учетом местных условий. Несоблюдение этих требований чревато избыточным накоплением нитратов в почве, а затем в продуктах растениеводства.
Нитраты, нитриты и другие азотосодержащие соединения в настоящее время привлекают особое внимание гигиенистов. Это вызвано следующими причинами:
1. Увеличивающееся бесконтрольное применение в неразумных пределах азотных удобрений привело к возрастанию уровня нитратов в почве и опосредованно – в продовольственных и фуражных с/х культурах.
2. Обнаружено, что нитриты легко вступают в реакцию с вторичными аминами и амидами с образованием нитрозаминов, обладающих канцерогенным действием.
3. Нитраты и нитриты порознь и в сочетании применяются в качестве пищевых добавок. Они используются для фиксации цвета и в качестве консервирующего вещества для мяса и колбасных изделий, рыбопродуктов, в рассоле для засолки рыбы и некоторых видов сыров.
Растения ассимилируют нитраты с помощью корневой системы, восстанавливая до нитритов, а затем – до аммиака. Амины используются для синтеза аминокислот и белков.
Одни культуры полностью восстанавливают нитраты в корнях, другие – лишь частично.
Нитраты в больших концентрациях встречаются в корнях, стеблях, черешках и жилых растений. Листья и корнеплоды богаче нитратами, чем плоды. Нитриты обнаруживаются в растениях только в небольших количествах, как промежуточная форма восстановления.
При одном и том же уровне нитратов в почве наибольшие их концентрации обнаруживаются в зелени, овощах (особенно корнеплодах), бахчевых, меньшие – в злаках, фруктах, ягодах, продуктах животного происхождения.
Поэтому можно полагать, что 80-90% суточного количества нитратов поступает за счет овощей и зелени. Особенно большим накоплением нитратов отличаются салат (3600 мг/кг), ревень и красная свекла (3200 мг/кг), черная редька (до 2500 мг/кг), листья петрушки (2500 мг/кг), сельдерей (1850 мг/кг), редиска (1600 мг/кг), укроп (850 мг/кг), щавель (725 мг/кг).
Большинство исследователей высказывают мнение, что злаки, фрукты и ягоды не накапливают опасных концентраций нитратов.
В парниковых и тепличных овощах и зелени определяется большее содержание нитратов, чем в растениях, выращенных на открытом грунте.
Содержание нитритов может возрастать при хранении вареных овощей и овощных пюре для детского питания при комнатной температуре, что связывают с неблагоприятными условиями для развития микрофлоры, восстанавливающей нитраты. Однако, как правило, уровень нитритов увеличивается не более, чем в 2 раза. В консервированных овощах в присутствии уксусной кислоты концентрация нитритов не повышается.
Описаны случаи отравления детей соком моркови. После приготовления и до употребления сока проходило не менее 24-48 часов, в течение которых в соке накапливались значительные количества нитритов. Поэтому авторы пришли к выводу, что детям, особенно, в первые три-шесть месяцев жизни, овощные соки можно давать в течение не более 1 часа после приготовления.
Кулинарная обработка продуктов снижает концентрации нитратов. Снижению способствует очистка, мытье и вымачивание продуктов (уменьшение на 5-15%) При варке овощей до 80% нитратов и нитритов вымывается в отвар.
Возможность высокого содержания нитратов в кормах повысила интерес к определению их количества в продуктах животного происхождения, особенно в молоке и молочных продуктах, широко применяющихся в кормлении детей При богатом нитратами корме в молоке обнаруживалось нитратов 100 мг/л и более.
При высоком содержании нитратов в пищевом рационе кормящих матерей концентрация нитратов в грудном молоке увеличивается до 50 мг/л, а нитритов – до 5 мг/л. Это связано с тем, что молочные железы не обладают существенной барьерной функцией в отношении данных веществ.
В натуральном мясе уровень нитратов обычно невелик – (5-20 мг/кг), в рыбе – еще меньше – (2-15 мг/кг). Возрастание количества нитратов в корме животных приводит к увеличению их содержания в мясе не более чем в 1,5-2 раза.
Применение нитратов и нитритов в качестве пищевых добавок строго регламентируется. Тем не менее, ряд зарубежных исследователей сообщают о часто встречающемся высоком содержании нитратов и нитритов в мясопродуктах: в окороках – 130-300 мг/кг, в ветчине – 340-570 мг/кг, в колбасном фарше – 50-100 мг/кг, в сосисках – 120-140 мг/кг.
По данным наших авторов в отечественных мясопродуктах (окороке, ветчине, колбасе) содержание нитратов намного ниже – от 0 до 9 мг/кг.
Используется также нитритная посолочная смесь. По данным за рубежных авторов, в сырокопченых колбасах больше нитритов (150 мг/кг), чем в вареных (до 50 мг/кг).
Нитраты применяют против развития посторонней микрофлоры и при производстве некоторых сыров. Так, в костромском сыре они обнаруживались в количестве до 30-140 мг/кг.
Нитросоединения (НС). Широко распространены в окружающей среде, в т.ч. в пищевых продуктах, могут синтезироваться из предшественников в организме человека. Многие НС в настоящее время признаны наиболее сильнодействующими из известных химических канцерогенов. Доказано иммунодепрессивное действие нитрозаминов (НА), а также трансплацентарное действие – эмбриотоксический, или терратогенный, эффект. НС в относительно небольших дозах вызывают опухоли у всех представителей животного мира от рыб до приматов.
Нитрозамины образуются в результате взаимодействия нитритов с аминами. Амины – промежуточные продукты метаболизма белков, поэтому содержатся почти во всех продуктах питания, особенно богатых белками. В свежих продуктах НА не содержатся, но вследствие высокого уровня предшественников в результате хранения и переработки продуктов количество НА может стать значительным. Чем интенсивнее термическая обработка и длительнее хранение продуктов, тем больше вероятность образования в них НС.
В 20-30% случаев и в большем количестве содержат НС растительные продукты, богатые нитратами-нитритами и подвергшиеся обработке и длительному хранению. Резко замедляет образование НС хранение продуктов при низких температурах.
В молоке, молочнокислых продуктах, сгущенном молоке НА почти полностью отсутствуют. В 70-75% случаев НА выявляются в пиве, в винах – реже и в меньших количествах.
В свежем мясе НА или совсем нет, или очень мало. В изделиях же из мяса НА определяются в высоких концентрациях. Причем количество НС может зависеть от вида кулинарной обработки. При варке мяса НА образуются меньше, чем при его обжаривании, посоле и копчении.
Наибольшее содержание НА наблюдается в свиной колбасе со специями, салями, ливерной колбасе, сосисках, жареном беконе.
Меры профилактики.
1. Сведение к минимуму содержания предшественников НА.
2. Максимальное использование мяса в свежевареном виде.
3. Четкое выполнение режимов обработки в процессе изготовления различных изделий.
Металлыпопадают в пищевое сырье и продукты главным образом следующими путями:
1. В районах месторождения металлических руд загрязняется почва, а затем – растительные продукты.
2. Загрязнению почв способствуют атмосферные выбросы и другие отходы промышленных предприятий, электростанций, транспорта.
3. Почва может загрязняться при ее поливе и удобрении недостаточно очищенными сточными водами и осадками из очистных сооружений.
4. Загрязнение может происходить за счет контакта с материалами посуды, оборудования, тары, упаковок.
В нашей стране восемь металлов (ртуть, кадмий, свинец, медь, цинк, мышьяк, олово и хром) включены в группу показателей, характеризующих качество и безопасность пищевых продуктов, в том числе в международной торговле продуктами питания. По показаниям могут подлежать контролю и некоторые другие металлы и химические элементы (сурьма, никель, алюминий, железо, фтор, йод, селен и др.).
· Алюминий причисляют к биомикроэлементам. Продукты растительного происхождения могут содержать Аl, в концентрации 10-100 мг/кг, продукты животного происхождения – 1-20 мг/кг. Избыточное содержание в пище неблагоприятно, т.к. Аl связывает фосфор и ухудшает его всасывание в пищеварительном тракте. Токсичность Аl очень мала. Обогащение пищи алюминием может происходить в процессе ее приготовления или хранения в алюминиевой посуде. Растворимость алюминия возрастает в щелочной или кислой среде. К веществам, усиливающим растворение Аl, относят пигменты из овощей и фруктов, поваренную соль. В процессе приготовления в алюминиевой посуде пищи содержание Аl в ней может увеличиться в 2 раза.
· Цинк. Является биомикроэлементом, входит в состав около 80 ферментов. Описано много алиментарных отравлений пищей или напитками, хранившимися в течение 4-48 часов в железной оцинкованной посуде. Чаще всего это происходит с жидкой пищей, имеющей высокую кислотность, из-за чего растворяется цинк посуды. Описаны отравления клюквенным киселем, квасом, пивом, морсом, компотами, квашеными или солеными овощами, лимонадом, мочеными яблоками, кислым борщом и др. Продукты, послужившие причиной интоксикации, содержали цинк в количестве 200-600 мг/кг и более (до 2500 мг/кг). Признаки интоксикации цинком: тошнота, рвота, боль в животе, диарея. Эти симптомы появляются через 3-10 часов после приема пищи и наблюдаются не более 12-24 часов. В целях профилактики отравления цинком запрещено употребление оцинкованной посуды для приготовления блюд и хранения пищевых продуктов. В оцинкованной посуде разрешается лишь хранение воды.
Установлены следующие ПДК цинка в пищевых продуктах: молокопродукты – 5 мг/кг; овощи, фрукты, ягоды, напитки –
10-20 мг/кг; хлеб – до 35 мг/кг; мясо – 70 мг/кг; рыбопродукты – 40 мг/кг; консервы – 10-70 мг/кг (в зависимости от вида продукта).
· Свинец – это опасный токсикант глобального значения. В настоящее время биосфера интенсивно загрязняется свинцом антропогенного происхождения, массивными источниками которого являются отходы многих промышленных предприятий, сжигание различных видов топлива, двигатели внутреннего сгорания, в которых используется горючее с присадкой 1% тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора, и другие источники.
В пахотном слое почве вблизи автомагистралей и некоторых предприятий уровень свинца достигает 100-1000 мг/кг. Растения, выросшие на таких почвах, содержат свинца часто до 1 мг/кг и более (при ПДК в овощах и фруктах – 0,4-0,5 мг/кг).
В экономически развитых странах основным источником поступления свинца в пищевые продукты являются жестяные консервные банки. Свинец переходит в продукты из оловянного покрытия жести и свинцового припоя в швах банки.
Наиболее многочисленные и тяжелые алиментарные отравления свинцом наблюдались при хранении кислых продуктов жидкой консистенции (простокваши, домашних вин, пива, яблочного сока и др.) в глазурованной керамической посуде. Концентрация свинца в этих продуктах составляла 200-1500 мг/л. Источником свинца являлась недоброкачественная, кустарно приготовленная глазурь.
Глазурь фарфоровых изделий не содержит свинца, поэтому их использование безопасно.
Кастрюли, луженные оловом, могут «обогащать» пищу свинцом, содержащимся в качестве примеси к олову.
За рубежом обнаруживали значительные примеси свинца (тысячи мг на 1 кг) в красителях, применяемых для окраски бумажных и полиэтиленовых пакетов и оберток конфет. Поэтому конфеты и другие изделия должны быть изолированы от упаковок и оберток фольгой или бумажной оберткой.
· Кадмий – тяжелый металл, представляет собой один из самых опасных токсикантов внешней среды (он значительно токсичнее свинца). В природной среде кадмий встречается лишь в малых количествах, именно поэтому его отравляющее действие было выявлено лишь недавно. Дело в том, что только в два-три последних десятилетиях кадмий стал находить все большее техническое применение. Кадмий содержится в мазуте и в дизельном топливе, освобождаясь при его сжигании. Его используют в качестве присадки к сплавам, при производстве лаков, эмалей, керамики и пластмасс, он содержится в фосфатных удобрениях.
Кадмий в организм человека поступает, в основном, с пищей в количестве 30-60 мкг/сутки. Экспериментально доказано, что если накопление этого элемента в мозге принять за 1, то в мышцах коэффициент накопления равен также 1, в костях – 15, тестикулах – 100, в яичниках – 250, в печени – 500, в почках – 1500. Таким образом, почки являются главной мишенью биологического действия кадмия.
Резко возрастает содержание кадмия в рационе при включении в него устриц и других моллюсков, а также почек и печени. Жители городов примерно 80% кадмия получают с пищей, а 20% – респираторно, из загрязненной атмосферы и при курении. По сравнению с некурящими, у курящих уровень кадмия в крови в 1,5 раза, а в почках в 2 раза выше.
Период полувыведения кадмия из организма составляет 13-40 лет. Смертельная доза кадмия для человека составляет 150 мг/кг массы тела.
Больше половины кадмия мы получаем с растительной пищей. Особенно большую опасность представляют грибы, которые часто могут накапливать кадмий в исключительно высоких концентрациях. Так, например, в луговых шампиньонах было найдено до 170 мг/кг кадмия.
Особый интерес гигиенистов вызвал хронический кадмиевый токсикоз – заболевание «итай-итай». Среднесуточное поступление с пищей у заболевших составляло 180-400 мкг. Заболевали, в основном, женщины в возрасте 40 лет и старше, преимущественно много рожавшие. Предполагают, что у них был наибольший дефицит кальция. Симптомы отравления: сильная боль в пояснице и нижних конечностях, остеомаляция, остеопороз, дисфункция почек, железодефицитная анемия. Прогноз – неблагоприятный. Часто – летальный исход.
Глава 8
ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ
Пищевые добавки – это природные или искусственные вещества и их соединения, которые сами по себе не употребляются в пищу, а добавляются в нее в целях придания ей определенных свойств или для улучшения качества сырья и готовой продукции.
В настоящее время в пищевой промышленности применяется около 2 тыс. пищевых добавок. Разрешение на их применение выдается специализированной международной организацией – Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам. Буква «Е» (Europe) – широко применяемая маркировка пищевых продуктов, информирующая потребителя о пищевых добавках. Она сопровождается индексом, который соответствует определенной пищевой добавке, поскольку часто названия добавок бывают длинными и труднопроизносимыми.
Применение пищевых добавок в пищевой промышленности и общественном питании строго регламентируется. Перечень пищевых добавок, разрешенных для применения в РФ, постоянно расширяется и корректируется, исходя из степени адаптации санитарных норм, принятых в нашей стране, к международным и европейским стандартам безопасности, при создании новых добавок и изучении их свойств. Пищевые добавки обычно указывают в ГОСТах, технических условиях в разделе «Сырье и материалы». Гигиенический контроль за применением пищевых добавок осуществляют органы Госсанэпиднадзора.
Классификация пищевых добавок производится по их назначению и выглядит следующим образом:
Е100 – Е182 – красители;
Е200 и далее – консерванты;
Е300 и далее – антиокислители (антиоксиданты);
Е400 и далее – стабилизаторы консистенции;
Е500 и далее – эмульгаторы;
Е600 и далее – усилители вкуса и аромата;
Е700 – Е800 – запасные индексы для другой возможной информации;
Е900 и далее – антифламинги, противопенные вещества;
Е1000 – глазирующие агенты, подсластители, добавки, препятствующие слеживанию сахара, соли, для обработки муки, крахмала и т.д.
В нашей стране разработаны и утверждены «Санитарные правила по применению пищевых добавок», которые постоянно совершенствуются и адаптируются к международным правилам и нормам.
Консерванты.К классическим способам консервирования, предотвращающим порчу пищевых продуктов, относятся охлаждение, нагревание, засолка, добавление сахара и копчение. При этом химические консерванты должны обеспечивать не только длительное хранение продуктов, но и не оказывать отрицательного влияния на его органолептические свойства, пищевую ценность и здоровье человека.
Ни один из известных консервантов не является универсальным для всех продуктов питания. Наиболее распространенные консерванты – соединения серы, которые хорошо растворимы в воде и выделяют сернистый ангидрид, обладающий антимикробным действием. Сернистый ангидрид и вещества, выделяющие его, подавляют главным образом рост плесневых грибов, дрожжей и аэробных бактерий. В кислой среде этот эффект усиливается. Вместе с тем сернистый ангидрид разрушает витамины В1 и Е.
Сорбиновая кислота. Широко применяется в виде соли сорбиновой кислоты. Она не подавляет рост молочнокислой флоры, поэтому используется часто в комплексе с другими консервантами, в основном с сернистым ангидридом, бензойной кислотой, нитритом натрия. Антимикробные свойства сорбиновой кислоты мало зависят от величины рН, что обеспечивает широкий спектр ее использования при консервировании фруктовых, овощных, яичных, мучных изделий, мясных, рыбных продуктов, маргарина, сыров, вина. Сорбиновая кислота – вещество малотоксичное, однако может образовывать вещество, обладающее канцерогенной активностью.
Бензойная кислота.Антимикробное действие основано на способности подавлять активность ферментов, осуществляющих окислительно-восстановительные реакции. Она подавляет рост дрожжей и бактерий масляно-кислого брожения. Слабо действует на бактерии уксуснокислого брожения и совсем незначительно – на молочнокислую флору и плесени. Она практически не накапливается в организме человека; входит в состав некоторых плодов ягод как природное соединение.
Борная кислота. Обладает способностью накапливаться в организме, главным образом в мозге и нервных тканях, проявляя высокую токсичность. Снижает потребление тканями кислорода. В нашей стране не применяется.
Перекись водорода. Используется в ряде стран при консервировании молока, предназначенного для изготовления сыров. В готовом продукте перекись водорода должна отсутствовать.
Гексаметилентетрамин, или уротропин. В нашей стране разрешен для консервирования икры лососевых рыб и выращивания маточных культур дрожжей. За рубежом гексаметилентетрамин используется при консервировании колбасных оболочек и холодных маринадов для рыбной продукции.
Дифенил, бифенил. Труднорастворимые в воде циклические соединения. Обладают сильными фунгистатическими свойствами, препятствующими развитию плесневых и других микроскопических грибов. Применяются для продления сроков хранения цитрусовых путемих погружения на небольшое время в 0,5-2% раствор или пропитывания этим раствором оберточной бумаги. В нашей стране эти консерванты не применяются, однако реализация импортируемых цитрусовых плодов с использованием этого консерванта разрешена. Рассматриваемые соединения обладают средней степенью токсичности. Рекомендуется тщательно мыть цитрусовые плоды и вымачивать их корочки, если они используются в питании.
Органические кислоты (муравьиная, пропионовая, салициловая и др.). В нашей стране используются только для консервирования грубых кормов сельскохозяйственных животных.
Муравьиная кислота обладает сильным антимикробным действием. В небольших количествах встречается в растительных и животных организмах. При больших концентрациях оказывает токсическое действие. В нашей стране используются соли муравьиной кислоты – формиаты – в качестве солезаменителей в диетическом питании.
Пропионовая кислота применяется в качестве консерванта в США при производстве хлебобулочных и кондитерских изделий, предупреждая их плесневение. В ряде европейских стран добавляется к муке.
Салициловая кислотатрадиционно используется при домашнем консервировании томатов и фруктовых компотов. В Англии соли салициловой кислоты – салицилаты – применялись раньше для консервирования пива. Наиболее высокие антимикробные свойства проявляются в кислой среде. В настоящее время накоплен большой экспериментальный и клинический материал о токсичности салициловой кислоты и ее солей, что послужило основанием для запрещения их использования в качестве пищевой добавки.
Нитраты и нитриты натрия, калия. Находят широкое применение в качестве антимикробных средств при производстве мясных и молочных продуктов.
Антиокислители (антиоксиданты). Применяются для увеличения сроков хранения пищевых продуктов, поскольку замедляют процессы окисления пищевых компонентов, происходящие под влиянием кислорода, воздуха, света, температуры, технологических факторов производства. Окисляются в первую очередь жиры и их соединения, витамины, что снижает пищевую ценность продукта. Конечные продукты окисления отрицательно влияют на органолептические свойства и могут быть токсичны для организма человека.
Антиоксиданты подразделяются на две группы – природные и синтетические. К природным относят витамин Е, аскорбиновую кислоту (витамин С). К синтетическим – бутилоксианизол, бутилокситолуол, сантохин и др.
Особое практическое значение имеет использование антиоксидантов для предотвращения окислительной порчи жироемких продуктов, поскольку при получении, переработке и хранении они в наибольшей степени подвержены окислительному разрушению.
Эмульгаторы, стабилизаторы, загустители, замутнители и студнеобразователи. Основная область применения эмульгаторов и стабилизаторов – масложировая промышленность, хлебопечение и кондитерское производство. В производстве мороженого разрешены следующие стабилизаторы: агар, агароид, альгинат натрия. Какого-либо токсического влияния их на организм не обнаружено. При изготовлении колбасных изделий широко применяется фосфат натрия, который увеличивает влагосвязывающую способность мясного фарша. Он должен строго дозироваться, поскольку способствует отложению солей в почках.
В качестве загустителей находят применение целлюлоза, желатин, пектин. Наиболее ценным является пектин. Он используется в пищевой промышленности и общественном питании как студнеобразователь при производстве кондитерских изделий, джемов, фруктовых напитков, соков, молочных продуктов и т.д. В последнее время находит широкое применение для детского, диетического и лечебно-профилактического питания, учитывая, что отдельные его формы обладают способностью связывать и выводить из организма токсические вещества. Кроме того, он способен уменьшать содержание холестерина, улучшать пищеварение, может быть использован в разгрузочных диетах, для снижения избыточного веса. Получают пектины из свекловичного жома, яблочных выжимок, кожуры цитрусовых, корзинок подсолнечника, клубней топинамбура, некоторых отходов сельскохозяйственного производства.
Крахмалы. Традиционно применялись как загустители, в настоящее время область их использования существенно расширилась благодаря созданию модифицированных крахмалов. Студнеобразующая, загущающая и эмульгирующая способности обеспечивают их использование в производстве различных пищевых продуктов, блюд и кулинарных изделий, в том числе при замораживании – оттаивании и тепловой обработке. Применяют в производстве желейных кондитерских изделий, мороженого, майонеза, соусов, для улучшения качества хлеба, детского и лечебно-профилактического питания, десертов быстрого приготовления. Производство модифицированного крахмала осуществляется из традиционного (картофель, кукуруза) и нетрадиционного (горох, сорго, пшеница и др.) сырья.
Замутнители и стабилизаторыприменяютсяпри производстве непрозрачных безалкогольных напитков, спрос на которые постоянно увеличивается. Замутнители представляют собой коллоидную систему типа эмульсии масла в воде или суспензии. Эмульсионные замутнители применяют в готовых для употребления напитках, суспензионные – при производстве порошкообразных смесей для напитков.
Кислоты и щелочи.Применяются в технологии производства пищевых продуктов для регуляции рН, а также для придания им определенного вкуса и аромата. Среди кислот наибольшее распространение получили уксусная, яблочная и молочная, которые присутствуют в живых организмах и нетоксичны.
Сахаро- и солезаменители.Заменители сахара и соли используются главным образом в диетических и лечебно-профилактических продуктах питания.
Сахарозаменители. Существуют натуральные и искусственные, высококалорийные, низкокалорийные, некалорийные сахарозаменители. Натуральные подсластители получают из винограда, плодов цитрусовых (лимонов, апельсинов, грейпфрутов, мандаринов). Наиболее распространенные синтетические подсластители: сахарин, аспаркам.
Сахарин медленно всасывается в кишечнике, что благоприятствует усиленному росту бактерий, синтезирующих витамины группы В. Не оказывает токсического действия. Он в 300-500 раз слаще сахара. Высокая сладость и низкая стоимость обеспечили его широкое распространение в качестве пищевой добавки.
Аспаркамхарактеризуется относительно невысокой стойкостью к воздействию рН, температуры, условий хранения, что создает определенные проблемы в технологии его применения. Обладает способностью усиливать естественный вкус и аромат пищевых продуктов, особенно цитрусовых соков и напитков. Не вызывает кариеса зубов. Безвреден.
Солезаменители.Их производство имеет важное значение для людей, вынужденных избегать потребления соли. Существует заменитель поваренной соли, представляющий комплекс веществ, соленых на вкус, но не содержащих натрия.
Ароматизаторы и вещества, усиливающие аромат и вкус. Представляют собой как природные вещества, так и синтетические соединения. Условно их можно разделить на три группы: экстракты из растительных и животных тканей; эфирные масла растительного происхождения; химические соединения из природного сырья или полученные синтетическим путем.
Наибольшее распространение получают ароматические вещества из пряных плодов и растений, применяемые в виде чистых экстрактов или их смесей.
В нашей стране налажен выпуск L-глутаминовой кислоты и ее солей, которые широко используются в пищеконцентратной промышленности.
К ароматизирующим веществам относят коптильные жидкости, препараты для копчения мяса и рыбы. Создан новый коптильный ароматизатор для применения в качестве пищевой добавки при производстве свинокопченостей, мясных и рыбных консервов, пищевых концентратов, сыров.
На международном рынке предложен широкий ассортимент эссенций, экстрактов и композиций для лимонадов, сиропов, спиртных напитков; ароматических веществ и фруктовых паст – для кондитерских изделий и выпечек; фруктовых экстрактов, эфирных масел и др.
Вещества для отбеливания муки. Отбеливающие вещества представляют собой сильные окислители. Их использование в хлебопекарном производстве регламентируется технологической инструкцией. Гипосульфит натрия обладает способностью разрушать витамин В1, поэтому его использование в продуктах, служащих источником этого витамина, не рекомендуется. Во многих странах используются такие окислители, как двуокись хлора, окислы азота, пероксиды бензоата и ацетона. Следует отметить разрушающее действие этих соединений на витамины, особенно на витамин Е, это и определяет границы установления допустимых концентраций вышеуказанных отбеливателей в муке и продуктах питания.
Красители. Применяемые в пищевой промышленности красители подразделяются на натуральные и синтетические. Их использование регламентируется. Основа натуральных красителей, как правило, – пигменты растений. Они не обладают высокой токсичностью.
Идет активный поиск препаратов животного происхождения. Перспективным считают использование продуктов моря. В нашей стране разрешен красный краситель, полученный из криля. Он используется для окраски рыбных изделий и искусственной икры.
Интерес к натуральным пищевым красителям в последнее время значительно возрос, поскольку в них содержатся биологически активные, вкусовые и ароматические вещества, которые придают готовым продуктам не только привлекательный вид, но и естественный аромат и вкус. Могут быть использованы в производстве кондитерских изделий и безалкогольных напитков.
Неослабевающий интерес представляет β-каротин, который наряду с питательными функциями выполняет роль стабильного красителя, делающего продукт более привлекательным и естественным. Его цветовой спектр варьируется от светло-желтого до оранжевого. Препараты β-каротина могут быть природного или синтетического происхождения, представлять собой водо- или жирорастворимую субстанцию. В связи с этим применяются при изготовлении как водо-, так и жиросодержащих продуктов. Количество красителя зависит от вида продукта, желаемой цветовой гаммы и ее интенсивности.
Синтетические красители в основном используются при изготовлении кондитерских изделий, ликероводочных и безалкогольных напитков. Могут обладать токсическим действием на организм, поэтому более строго регламентируются по сравнению с натуральными. К ним относятся амарант, красный краситель – 2G, оранжевый – 9, карамельные красители (жженый сахар).
Не допускается применять красители в следующих продуктах:
- молоко пастеризованное или стерилизованное;
- кисло-молочные продукты неароматизированные;
- яйца и продукты из яиц;
- мясо, птица, рыба;
- мука, крупы, бобовые;
- фрукты, овощи, грибы;
- соки, пасты, пюре;
- сахар, мед;
- какао-продукты, кофе, чай;
- специи, соль;
- специализированные продукты для детей до трех лет.
Ферментные препараты. Применение ферментов в пищевой промышленности определяется уровнем развития современной биотехнологии. Ферментативные процессы являются основой большинства пищевых производств: пивоварения, виноделия, сыроделия, хлебопечения, получения спирта, пищевых органических кислот, витаминов и др. В последние десятилетия развиваются принципиально новые направления прикладной биотехнологии: производство глюкозофруктозных сиропов из крахмала, глюкозогалактозных сиропов из молочной сыворотки, этанола из целлюлозосодержащего сырья. Отмечается активное использование ферментов в масложировой промышленности.
В список наиболее опасных пищевых добавокнаряду с Е 131, 142, 210-217 отнесена Е 330 (лимонная кислота), поскольку она является сильным канцерогеном, способным вызвать раковые заболевания в полости рта. Она присутствует практически во всех прохладительных напитках, продаваемых на российском рынке: Vimtu, Schweppes, Sport Lemon Lime, Crush, «ВАМИ», «Смак», Royal crown, Upper 10, «RC кола», «Байкал», Mirinda, 7UP, Kinley тоник и др. Используется также при изготовлении жевательной резинки Hubba Bubba и Bubbaloo, леденцов Sula и Vita-C, конфеток PEZ bonbons и Mentos, вафель «Причуда», шоколада Alpen Gold, печенья Sevilia и 2Аргалиот», пирожного JAFFA, воздушных кексов Burton's, десертов «Д-р Откер» и «Венский кубок», маргарина «Долина Скандии», соуса для спагетти Uncle Ben's, овсяной каши Bishop's, шипучего безалкогольного фруктового напитка для детей RUBBY BUBBLE.
К числу опасных пищевых добавок относятся также Е 102, 110, 120, 124. Это группа пищевых красителей, часто встречающихся в прохладительных напитках. Например, краситель Е 102, иначе его называют тартразин, встречающийся в напитке «Смак тархун». Е 110 встречается в напитках Crush orange, Royal crown апельсин, Mirinda, в шоколадных конфетах «Моцарт», в леденцах 5+, в десертах и в желе «Докторр Откер». Е 124 встречается также в вафлях «Причуда», в конфетах PEZ bonbons и в клубничном десерте «Венский кубок». Е 120 же, под названием кармин, обнаружен нами в одном из самых желанных для детей продукте – в жевательной резинке «Orbit без сахара для детей», а также в леденцах Vita-C и в воздушных кексах Burton's.