В пищевой промышленности используется пищевая добавка. Классификация пищевых добавок по кодам, применению и пользе для здоровья

Эффективность применения пищевых добавок, особенно проявляющих технологические функции, требует создания технологии их подбора и внесения с учетом особенностей химического строения, функциональных свойств и характера действия, вида продукта, особенностей сырья, состава пищевой системы, технология получения готового продукта, типа оборудования, а иногда – специфики упаковки и хранения.

Таблица 2 – Общая схема технологии подбора и применения пищевых добавок

Схема является наиболее полной и объективной, учитывает все этапы разработки и применения новых п.д. Очевидно, что при разработки технологий различных п.д. с отличными функциональными свойствами отдельные этапы работы не используются. Схема упрощается при использовании известных, хорошо изученных п.д. Но во всех случаях, при определении целесообразности применения п.д. как при производстве традиционных продуктов питания, где она ранее не использовалась, так и при создании технологии новых пищевых продуктов, необходимо учитывать особенности пищевых систем, в которые вносится п.д., правильно определить этан и способ её внесения, оценить эффективность её использования, в том числе и экономическую.

ЭКСПЕРТИЗА ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК

Экспертиза пищевых добавок включает оценку их потребительских свойств, соответствие требованиям нормативных и технических документов. Органолептические, физико-химические, микробиологические, технологические свойства и другие показатели качества и безопасности определяются в зависимости от вида пищевой добавки и ее назначения.

Товарная экспертиза пищевых добавок проводится на стадии изготовления и на всех этапах их товародвижения. Одним из этапов этой экспертизы является создание и анализ технологии подбора и внесения в продукт пищевой добавки (их комплекса) с учетом особенностей химического состава и функциональных свойств пищевых добавок, характера действия, вида продукта, особенностей сырья, состава и свойств пищевой системы, технологии, в отдельных случаях упаковки и хранения.

Процедура санитарно-эпидемиологической экспертизы, одного из основных разделов товарной экспертизы пищевых добавок, определяется действую­щими СанПиН и должна соответствовать нормативной документации Российской Федерации и международным требованиям – Директивам ЕС и Специфи­кациям ФАО/ВОЗ.

Проведение экспертизы новой пищевой добавки требует следующих документов, оценивающих безопасность этой добавки для здоровья человека:

· характеристику вещества или препарата с указанием его химической формулы, физико-химических свойств, способов получения, содержания основ­ного вещества, наличия и содержания полупродуктов, примесей, степени чисто­ты, токсикологических характеристик (в том числе метаболизма в животном ор­ганизме), механизма достижения желаемого технологического эффекта, возмож­ных продуктов взаимодействия с пищевыми веществами;

· технологическое обоснование применения новой продукции, ее преиму­щества перед уже существующими добавками; перечень пищевых продуктов, в которых используются добавки и вспомогательные вещества, дозировки, необ­ходимые для достижения технологического эффекта;

· техническую документацию, в том числе методы контроля пищевой до­бавки (продуктов ее превращения) в пищевом продукте;

· для импортной продукции дополнительно предоставляется разрешение органов здравоохранения на ее применение в стране-экспортере (изготовителе).

Постановка пищевых добавок на производство осуществляется, после их регистрации в соответствии с процедурой, установленной Минздравом России, при наличии технической документации, санитарно-эпидемиологического за­ключения о соответствии требованиям безопасности, а также условий произ­водства – санитарным правилам и нормам.

Если производитель использует генетически модифицированные пищевые добавки (ферментные препараты и др.), то он обязан их декларировать в установ­ленном порядке.

Импортируемые пищевые добавки также должны отвечать действующим в России санитарным правилам и гигиеническим нормативам, если иное не ого­ворено международными соглашениями.

Еще один важный этап товарной экспертизы пищевых добавок – установ­ление соответствия правилам маркировки, условиям транспортировки, хранения и реализации.

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ РЕГЛАМЕНТАЦИЯ ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ

Пища – источник энергии, пластических материалов и биологи­чески активных веществ для человека. Наряду с необходимыми и полезными для нашего организма веществами с пищей поступает большое число вредных и посторонних веществ природного (I), ант­ропогенного или биологического происхождения (II), а также по­сторонних веществ, специально вносимых по технологическим сооб­ражениям (III).

Поступая с пищей в наш организм, эти различные по своей приро­де соединения могут вызывать острые, подострые, хронические ин­токсикации или иметь отдаленные последствия.

Под токсичностью веществ понимается их способность наносить вред живому организму. Любое химическое соединение может быть токсичным. По мнению токсикологов, следует говорить о безвредно­сти химических веществ при предлагаемом способе их применения. Решающую роль при этом играют:

· доза (количество вещества, поступающего в организм в сутки);

· длительность потребления;

· режим поступления;

· пути поступления химических веществ в организм человека.

Меры токсичности веществ

Количественная характеристика токсичности веществ крайне сложна, ее определение требует проведения специальных исследова­ний и многостороннего подхода. Судить о токсичности веществ при­ходится по результатам воздействия изучаемого вещества в первую очередь на организм экспериментальных животных, для которых ха­рактерны индивидуальные реакция и вариабельность, поскольку в группе испытуемых животных всегда присутствуют более или менее восприимчивые к действию изучаемого на токсичность химического вещества (токсина) индивидуумы.

Приняты две основные характеристики токсичности : ЛД 50 и ЛД 100 . ЛД – аббревиатура летальной дозы, т. е. дозы, вызываю­щей при однократном введении гибель 50 или 100 % эксперимен­тальных животных. Дозу обычно определяют в размерности кон­центрации. Токсичными считают вещества с низкими значения­ми ЛД.

Крайне важной является величина, обозначаемая t 0,5 , которая ха­рактеризует время полувыведения токсина и продуктов его превра­щения из организма. Для различных токсинов оно может составлять от нескольких часов до нескольких десятков лет.

Кроме ЛД 50 и ЛД 100 и t 0,5 в токсикологических экспериментах на животных принято указывать еще и время гибели объектов (100 или 50 %). Но такие эксперименты следует проводить в течение многих месяцев, а иногда и лет, поэтому в условиях непродолжи­тельного контроля к малотоксичным можно отнести вещества ток­сичные, но проявляющие свое губительное действие лишь через длительное время.

Классификация веществ по признаку острой токсичности:

Необходимо учитывать еще ряд факторов связанных с инди­видуальностью различных экспериментальных животных, различным распределение токсинов в органах и тканях, и биотрансформацией токсинов, которая затрудняет их определение в организме.

При хронической интоксикации решающее значение приобретает способность вещества проявлять кумулятивные свойства, т. е. накап­ливаться в исходном объекте и передаваться по пищевым цепям или в органах. Необходимо также учитывать комбинированное действие нескольких вводимых веществ при их одновременном и последова­тельном поступлении в организм, а также их взаимодействие с макро-и микронутриентами пищевых продуктов, так как человек в течение всей жизни может получать вместе с пищей целый комплекс чуже­родных веществ либо в виде контаминантов – загрязнителей, либо в виде добавок к пищевым продуктам.

Комбинированный эффект совместного действия поступающих с пищей веществ является результатом физических или химических взаимодействий, индукции или ингибирования ферментных сис­тем, протекания других биологических процессов. Действие одного вещества может быть усилено или ослаблено влиянием других ве­ществ.

В связи с этим различают два основных эффекта: антагонизм – эффект воздействия двух или нескольких веществ, при котором одно вещество ослабляет действие другого; синергизм – эффект воздей­ствия, превышающий сумму эффектов воздействия каждого фактора в отдельности.

В связи с возможным хроническим воздействием посторонних ве­ществ на организм человека и возникающей опасностью отдаленных последствий важнейшее значение приобретают канцерогенное (воз­никновение раковых опухолей), мутагенное (качественные и количе­ственные изменения в генетическом аппарате клетки) и тератогенное (аномалии в развитии плода, вызванные структурными, функцио­нальными и биохимическими изменениями в организме матери и плода) действия посторонних веществ. Для гигиенический регламен­тации чужеродных веществ на основе токсикологических критериев международными организациями ООН, ВОЗ, ФАО и др., а также органами здравоохранения отдельных государств приняты следую­щие базисные (основные) показатели:

ПДК – предельно допустимая концентрация (мг/кг) вещества в атмосфере, воде и (или) продуктах питания с точки зрения безопасно­сти для здоровья человека, соответствующая установленному зако­ном для каждого конкретного чужеродного (вредного) вещества пре­дельно допустимому количеству (ГОСТ 17.4.1.01–84), которое при ежедневном воздействии в течение сколь угодно длительного време­ни не сможет вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здо­ровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в жизни настоящего и последующих поколений.

ДСД – допустимая суточная доза (мг на 1 кг массы тела) вещества, ежедневное поступление которого не оказывает негативного влияния на здоровье человека в течение всей жизни.

ДСП – допустимое суточное потребление (мг/сут) вещества, опре­деляемое умножением ДСД на величину средней массы тела (60 кг) и соответствующее количеству, которое человек может потреблять ежедневно в течение жизни без риска для здоровья.

Большинство пищевых добавок не имеет, как правило, пищевого значения, т. е. не является пластическим материалом для организма человека, некоторые пищевые добавки являются биологически ак­тивными веществами. Однако, как любое химическое соединение, введенное в продукты питания, они могут быть токсичными, поэто­му проблеме безопасности пищевых добавок всегда уделяется особое внимание. Применение пищевых добавок, как всяких чужеродных, обычно несъедобных, ингредиентов пищевых продуктов, требует строгой регламентации и специального контроля.

Установление безопасности пищевых добавок. Безвредность пищевых добавок определяется на основе широких сравнительных исследований, предпринимаемых такими органами, как Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам (ОКЭПД) ФАО–ВОЗ (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) и Научным комитетом по продуктам питания (НКПП) Ев­ропейского Союза. Использование пищевых добавок запрещено, если они не прошли соответствующую проверку и не установлено их допустимое суточное потребление (ДСП).

Международный опыт организации и проведения системных токсиколого-гигиенических исследований пищевых добавок обобщен в специальном документе ВОЗ (1987–1991 гг.) «Принципы оценки бе­зопасности пищевых добавок и контаминантов в продуктах пита­ния».

Согласно Закону Российской Федерации «О санитарно-эпиде­миологическом благополучии населения» государственный пре­дупредительный и текущий санитарные надзоры осуществляются органами санитарно-эпидемиологической службы. Безопасность применения пищевых добавок в производстве пищевых продуктов регламентируется документами Минздрава РФ на федеральном уровне.

Допустимое суточное потребление (ДСП) является центральным вопросом обеспечения безопасности пищевых добавок в течение пос­ледних 30 лет.

ДСП обычно выражается в виде цифрового диапазона от 0 до Х [(мг/кг)/сут]. Значение X выводится на основе оценки данных о токсичности и использования приемлемого фактора безвредности. В слу­чае отдельных пищевых добавок, практически не обладающих токси­ческим действием, их применение в продуктах питания будет ограни­чиваться токсическим действием, уровнем технологического эффек­та (например, заданным повышением вязкости для загустителя), и их максимально допустимое потребление не будет связано с вопросом о их безвредности. В этих условиях нет необходимости рассчитывать ДСП, и в сопроводительных документах к таким пищевым добавкам фиксируется «ДСП не указано».

Консультации по вопросам достаточности пита­ния и безвредности пищевых продуктов и напитков дает орган Европейского Союза – научный комитет по продуктам питания.

Все пищевые добавки, которые используются в странах Европей­ского Союза, внесены в список разрешенных добавок. Пищевые до­бавки, которые не получили официального одобрения и не внесены в указанный список, например, из-за нерешенного вопроса о ее без­вредности, не могут быть использованы в странах Европейского Со­юза. Пищевые добавки, которые включены в список разрешенных, при появлении новых данных подвергаются пересмотру и могут быть уточнены национальными организациями.

Безвредность пищевых добавок обеспечивается путем проведения обязательных широких исследований до того, как ОКЭПД ФАО/ВОЗ или НКПП оценят новую пищевую добавку и, возможно, вклю­чат ее в список разрешенных пищевых добавок. Кроме того, как ука­зывалось, проводится периодический пересмотр одобренных ранее пищевых добавок по мере поступления о них новой информации и совершенствования методов проведения проверки их безвредности.

При решении вопроса о безопасности пищевых добавок необходи­мо ответить на несколько вопросов:

Какова опасность применения данного химического вещества для здоровья человека (опасность);

Какова вероятность вредного влияния химического соединения на здоровье человека с учетом уровня его воздействия (риск);

Какой уровень потребления пищевой добавки не будет опасным (риск) для здоровья человека при ее систематическом потреблении в течение всей его жизни.

Изучение безвредности химического вещества начинается с опре­деления любых возможных отрицательных биологических воздей­ствий. Доза, которая используется при проведении исследований на животных, последовательно увеличивается до тех пор, пока не будет получен один из трех следующих результатов:

Установлена токсичность соединения по отношению к опреде­ленной системе организма;

Выявлено снижение массы тела, указывающее на неспецифичес­кую токсичность или на возможные проблемы при всасывании нутриентов организмом;

Доза пищевой добавки достигнет 5 % от общей массы рациона питания.

Последовательность оценки токсикологической безопасности пи­щевых добавок в общем виде представлена на рис. 1.

Химической структуры вещества;

Его прогнозируемого воздействия на организм человека;

Его присутствия в качестве нормальных составных частей в орга­низме человека;

Его использования в традиционных продуктах питания;

Знаний о его воздействии на организм человека, содержащихся в литературе.

При проведении полных испытаний крайне важны­ми являются используемая доза (она должна возрастать) и рацион пи­тания.

В случае исследований негенотоксичных воздействий добавки считают, что есть порог воздействия на организм человека, ниже ко­торого вещество не проявляет никакого отрицательного эффекта. Обеспечение безвредности пищевой добавки основано на использо­вании связи между дозой и реакцией на нее для определения прибли­женного порога токсичности при проведении исследований на жи­вотных. Это уровень, не вызывающий видимых отрицательных эф­фектов, – УНВОЭ [(мг/кг)/сут], он является уровнем воздействия, при котором исследуемые животные не отличаются от животных контрольной группы по сравнению с изменениями, обнаруженными ранее при использовании более высоких доз.

Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам ФАО/ВОЗ во избежание неучтенных факторов рекомендует использовать интегральный коэффициент запаса, равный 100, гарантирующий бе­зопасность с учетом различий чувствительности человека и животных, индивидуальных различий, сложностей оценки потребленного коли­чества продукта, возможности синергического действия добавок и т. д.

Для получения безопасного уровня (ДСП) воздействия на челове­ка определенный уровень, не вызывающий отрицательных эффектов (УНВОЭ) по сравнению с контрольной группой, делится на коэффи­циент безопасности (интегральный коэффициент запаса):

ДСП=УНВОЭ/100

где ДСП – допустимое суточное потребление, (мг/кг массы тела)/сут; УНВОЭ – уровень, не вызывающий видимых отрицательных эффектов, (мг/кг массы тела)/сут; 100 –коэффициент безопасности.

При определении ДСД – допустимой суточной дозы средняя мас­са тела не учитывается:

ДСД=УНВОЭ/100

где ДСД измеряется в (мг/кг)/сут, УНВОЭ – в (мг/кг)/сут.

Предельно допустимая концентрация пищевой добавки в пище­вых продуктах (мг/кг)

ПДК=ДСД/Р

где Р– количество продуктов в суточном рационе, в котором может содержаться регламентируемая пищевая добавка, кг.

При этом количество продукта в пищевом рационе берут из реко­мендованных в стране средних величин суточного рациона (так назы­ваемого стандартного рациона). Величина Р включает только те про­дукты, в которых может содержаться регламентируемая добавка:

Р = Р 1 + Р 2 +...+ Р n .

Проблема усложняется, если пищевая добавка в продуктах, содер­жащихся в рационе, присутствует в разных количествах. В этом слу­чае ПДК (мг/кг) определяют для каждого продукта:

ПДК=(ДСП*ПС)/(М*100)

После определения ПДК необходимо убедиться, не оказывает ли это количество (мг/кг) негативного влияния на органолептические свойства пищевого продукта и не превышает ли оно технологически необходимые количества. В этом случае вносят соответствующие коррективы. Если ПДК окажется ниже технологически необходимо­го количества, то испытуемое вещество не разрешают использовать в качестве пищевой добавки.

После утверждения пищевой добавки и включения ее в список разрешенных добавок с присвоением индекса Е наблюдение за ней продолжается с учетом новых методов исследования и полученных экспериментальных данных.

По итогам этой работы в настоящее время запрещены к использованию 5 пищевых добавок (табл. 3).

Таблица 3 – Пищевые добавки, запрещенные к применению в РФ при производстве пищевых продуктов

Использование пищевых добавок

К пищевым добавкам относят природные соединения и синтетические вещества, которые специально вносят в пищевые продукты и напитки для выполнения определенных технологических функций. Основными целями введения пищевых добавок в продукты и напитки являются:
1. Создание новых или совершенствование существующих технологий подготовки и переработки пищевого сырья, а также изготовления, фасовки, транспортировки и хранения продуктов питания.
2. Увеличение стабильности и стойкости пищевых продуктов и напитков к различным воздействиям, ухудшающим их качественные показатели.
3. Создание и сохранение структуры продуктов питания.
4. Изменение (в лучшую сторону) или сохранение органолептических свойств и внешнего вида пищевых продуктов и напитков.
Все пищевые добавки не должны маскировать последствий использования нестандартного сырья, проведения технологических процессов в антисанитарных условиях и нарушения технологической дисциплины.

Пищевые добавки делятся на четыре группы:
1. Добавки, регулирующие вкус и аромат пищевых продуктов и напитков (усилители вкуса и аромата, ароматизаторы, подсластители, заменители соли и сахара, кислоты, подкислители) или улучшающие цвет пищевых продуктов и напитков (стабилизаторы окраски, красители, отбеливатели).
2. Добавки, регулирующие консистенцию и формирующие текстуру продуктов (гелеобразователи, загустители, пенообразователи, эмульгаторы, наполнители и т. д.).
3. Добавки, повышающие сохранность продуктов питания и увеличивающие сроки их хранения (консерванты, защитные газы, антиокислители и их уплотнители, влагоудерживающие агенты, антислеживающие агенты, пленкообразователи, стабилизаторы).
4. Добавки, облегчающие и ускоряющие течение технологических и биотехнологических процессов (ферментные препараты, разрыхлители, экстрагенты, осветлители, осушители, пеногасители, хлебопекарные и кондитерские улучшители и др.).

Большинство пищевых добавок имеет комплексные технологические функции, которые проявляются в зависимости от особенностей пищевой системы. Приведенная классификация основана на технологических функциях пищевых добавок, к которым не относят вещества и соединения, повышающие пищевую ценность продуктов питания, например витамины, макроэлементы, аминокислоты. К пищевым добавкам также относят "непищевые вещества", добавляемые в продукты питания, как правило, в небольших количествах для улучшения внешнего вида, вкусовых качеств, текстуры или для увеличения сроков хранения. К основным причинам широкого использования пищевых добавок в производстве продуктов питания следует отнести:
1. Современное на мировом уровне развитие торговли, приводящее к необходимости перевозки продуктов питания (в том числе скоропортящихся и быстрочерствеющих) на большие расстояния.
2. Непрерывно повышающиеся требования современного потребителя к качеству и ассортименту продуктов питания при сохранении невысокой стоимости.
3. Создание новых видов пищевых продуктов и напитков, отвечающих современным требованиям науки о питании.
4. Разработка новой и совершенствование существующей технологии новых и традиционных продуктов питания.

Пищевые добавки должны отвечать таким требованиям:
1. Данная конкретная добавка должна быть проверена на безопасность для человека.
2. Добавка может быть рекомендована в пределах ее установленной безопасности и технологической необходимости
при условии, что применение этого вещества не введет потребителя в заблуждение относительно типа и состава пищевого продукта и напитка, в которые оно внесено.
3. Для данной добавки должны быть установлены критерии чистоты, необходимые для достижения определенного уровня качества продуктов питания.
При определении целесообразности и эффективности применения пищевой добавки как при производстве традиционных пищевых продуктов и напитков, где она ранее не использовалась, так и при создании технологии новых пищевых продуктов и напитков, обязательно необходимо учитывать особенности пищевых систем, в которые вносится пищевая добавка, правильно определить этап и способ ее внесения, оценить экономическую и социальную эффективность использования. Особо следует отметить, концепция рационального питания, одобренная экспертами ФАО/ВОЗ и принятая в Российской Федерации, предполагает необходимость поступления в организм человека определенного количества компонентов пищи. К ним относятся органические соединения и минеральные вещества, которые непосредственно или в преобразованном виде относятся к разрешенным к применению пищевым добавкам (их более 300). Из них около 200 пищевых добавок являются непосредственными участниками обменных физиологических процессов, субстратами и регуляторами метаболизма. Это белки, витамины, аминокислоты, олигопептиды и производные их соединений, эфиры глицерина, фосфатиды и жирные кислоты, усвояемые красители, сложные и простые углеводы, минералы. В процессе метаболизма в организме человека, прежде всего пластическом и энергетическом видах обмена, остальные пищевые добавки не принимают активного участия.

Классификация пищевых добавок – это разделение веществ, используемых в пищевой промышленности для придания продуктам определенных характеристик (цвет, консистенция, для повышения срока хранения). Повсеместное использование добавок вызывает массу волнений в обществе, считается, что они могут нанести здоровья вред. Насколько оправданы такие опасения и какую роль в пищевой промышленности играют добавки?

Люди на протяжении многих веков старались сохранить пищу, продлить ее срок годности. Помогали в этом не только температуры, но и специфические вещества, которые в современное время небрежно называют «ешками».

Их добавляют в продукты, преследуя различные цели:

1. Повысить сроки годности. Часто применяются в отношении еды, которая быстро портится, хранится при определенных условиях, которые сложно создать.
2. Улучшить внешний вид. Существуют вещества, которые подкрашивают продукты, отбеливают, придают нужный оттенок. Это позволяет привлечь покупателя, сделать товар «красивым» и увеличить продажи.
3. Повлиять на органолептические характеристики. Некоторые добавки оказывают влияние на вкус, цвет и запах продукта. В пример можно привести подсластители и ароматизаторы.

В XX веке отдавали предпочтение добавкам, носящим природное, то есть натуральное происхождение. Но с целью удешевления производства стали прибегать к так называемым искусственным. В этот момент и начала активное развитие пищевая химия. Благодаря этой науке и появились различные стабилизаторы, эмульгаторы и усилители вкуса.

Современная пищевая промышленность не пренебрегает использованием веществ, которые в той или иной мере меняют характеристики продуктов, позволяя не только увеличить продажи товара, но и оптимизировать производство.

Раньше считалось, что молоко, мясо и хлеб – продукты, не содержащие пищевых добавок. Но на деле все не так однозначно. Некоторые производители молочной продукции, стараясь продлить срок годности, нарушают установленные правила.

Впрочем, и хорошо известный современной пищевой промышленности глютен, пшеничный крахмал, можно классифицировать как пищевую добавку. Хотя это натуральный продукт, применяемый в качестве загустителя.

А вот витамины и микроэлементы, добавляемые в продукты для улучшения их качества, с целью повышения пользы для здоровья человека, как пищевые добавки не классифицируются. Им не присваивается индекс. В инструкции их указывают без специальной кодировки.

Распределение по кодам

Кодировка помогает определить классификацию вещества, она принята организацией ВОЗ.

А также существуют следующие добавки с соответствующей кодировкой:

Все вещества, используемые в пищевой промышленности, имеют разрешение от Всемирной Организацией Здравоохранения, и обозначаются буквой Е.

Учитывая темпы развития пищевой химии, а также экономическую обстановку в мире, современные ученые постоянно изобретают и разрабатывают различные вещества, которые позволяют повлиять на продукты питания.

Последнее время практикуется совмещение нескольких веществ для создания комплекса. Подобные соединения помогают изменить несколько характеристик: продлить сроки хранения, подкрасить или подсластить еду.

Классификация по применению

Оценивая вещества, можно разобраться с их предназначением, понять для чего они применяются в промышленности. Информация полезна еще и по той причине, что большинство этих добавок человек употребляет в пищу ежедневно, не задумываясь о том, могут ли они повлиять на его организм.

Как классифицируют:

1. Красители. Вещества, меняющие цвет или оттенок пищи. Их используют, когда в процессе обработки или при хранении пища меняет цвет, становится непривлекательной. Красители не только изменяют этот показатель, придавая продуктам насыщенный цвет, но и улучшают запах. Есть природные красители, но некоторые оттенки воспроизводят исключительно искусственным способом.
2. Вещества, способные продлить срок годности продукта, принято называть консервантами. , он считается природным, натуральным консервантом. Но есть и другие добавки, оказывающие подобное действие. Речь идет об антибиотиках, они помогают увеличить срок годности. Самым распространенным консервантом считают соль.
3. Антиоксиданты. У многих людей это слово ассоциируется с кремом от морщин, продлевающим молодость. В отношении пищевых продуктов ситуация аналогичная, антиоксиданты продлевают срок годности пищи. Их добавляют с целью замедлить процесс порчи еды. Антиоксидантами часто обрабатывают фрукты, вносят их в пиво и некоторые другие неалкогольные продукты.
4. Загустители. Начать стоит с природных веществ, позволяющих придать пище нужную консистенцию. Пектин добывают из яблок, крахмал из картофеля, а глютен из пшеницы и других круп. Существуют загустители, которые считаются производным цитрусовых фруктов. В последнее время пищевая промышленность отдает предпочтение эмульгаторам, поскольку они позволяют сохранить пластичность текстуры, помогают хлебу дольше не черстветь.
5. Усилители вкуса. Самым известным и распространенным считают глутамат натрия. Это вещество вызывает массу споров со стороны обывателей. Усилители вкуса «обвиняют» в том, что большое количество жителей планеты страдают от ожирения. Их добавляют в полуфабрикаты, консервы и различные кондитерские изделия. Обнаружить подобные вещества удастся в колбасе и других мясных изделиях.
6. Ароматизаторы. Оказывают влияние на запах продукта. Ароматические вещества получают различным образом, они бывают натуральными или идентичными натуральным. Последние содержат химические соединения, но при этом получают их из продуктов и растений, но с участием химии. Натуральный ароматизатор – это вытяжка, смесь сухого сырья.

Полезные добавки

Классифицируя добавки, не стоит забывать, что пища, имеющая натуральное происхождение, по своей природе содержит в составе определенные вещества, которые можно определить, как консерванты или ароматизаторы.

Такие добавки, считают полезными, к ним относят:

• Аскорбиновую кислоту. Ее недостаток приводит к ослаблению иммунной системы, ухудшению состояния кожных покровов.
• Пектин – содержится в яблоках и других фруктах, полезен для кишечника и положительно влияет на работу органов пищеварительной системы.
• Молочную кислоту – распространенный антиоксидант, замедляющий процессы старения в клетках.
• Куркумин – о его пользе известно много, ускоряет процессы обмена в клетках.
• Лецитин – вещество полезно для головного мозга, повышает интеллектуальную способность.
• Рибофлавин – помогает синтезировать гемоглобин, «разгоняет» метаболические процессы.

Этих веществ с индексом Е не стоит опасаться. Но существуют и другие добавки, которые не обладают подобными характеристиками.

Нейтральные или безвредные пищевые добавки

Это те, что не принесут организму пользы, но и не навредят, в список подобных веществ можно включить:

1. Хлорофилл часто используют в качестве красителя.
2. Пищевая сода. — добавляют в небольших количествах, не способных навредить здоровью.
3. Углекислый газ – выступает в качестве консерванта, вред приносит только при чрезмерном употреблении, в умеренных дозах безопасен для человека.
4. Бетанин – имеет природное происхождение, содержится в свекле.
5. Ланолин – востребован кондитерами, для производства различных сладостей, покрытых глазурью.

Вредные

Существуют и такие добавки, они официально запрещены, поскольку способны нанести организму вред. Употребляя с пищей подобные вещества на постоянной основе, появляется риск столкнуться с различными заболеваниями, в том числе и с онкологией.

Добавки во второй колонке таблицы наносят организму незначительный вред, он доказан научно, но от их применения не отказались многие страны.

О том, что некоторые вещества оказывают негативное влияние на здоровье человека, известно давно. Список пополняется регулярно, но по объективным причинам отказаться от подобных веществ раз и навсегда промышленность не может.

Здоровье и добавки

Не стоит оспаривать факт влияния пищи и веществ, которые организм получает с продуктами, на здоровье внутренних органов и систем.
Человек то, что он ест - эта поговорка актуальна в современное время, как никогда.

• не употреблять продукты, содержащие консерванты и ароматизаторы в избыточном количестве;
• при серьезных проблемах со здоровьем следить за качественным показателем пищи;
• стараться покупать только свежую еду, комбинировать рацион, не увлекаться полуфабрикатами и консервами.

Умеренное употребление пищи, комбинирование рациона, объективная оценка качественного показателя пищи – вот залог здоровья и долголетия.

Стараясь обезопасить себя от вреда, люди часто видят угрозу жизни и здоровью там, где ее нет. Несомненно, некоторые пищевые добавки сложно назвать полезными, но даже витамины в избыточном количестве способны нанести организму вред.

Чтобы не столкнуться с различными проблемами, просто употребляя какие-то продукты, стоит:

1. Выбирать еду с минимальным содержанием добавок. Для этого достаточно изучить этикетку и посчитать количество Е.
2. Следить за сроком годности еды, не злоупотреблять незнакомой пищей, обращать внимание на условия хранения продуктов.
3. Избегать товаров, которые содержат несколько добавок одновременно. Если пища богата консервантами, ароматизаторами, красителями и загустителями одновременно, то вряд ли она будет полезна организму.
4. Натуральные продукты не обладают длительным сроком годности, по этой причине лучше отдавать предпочтение еде, которая храниться не больше 14 дней.

Пищевые добавки при классификации оцениваются по различным характеристикам. Их применение скорее необходимость, к которой прибегают производители. Вопрос о пользе и вреде подобных веществ остается открытым, разрешить споры вряд ли удастся. Но не стоит судить добавки строго, ведь многие из них не причинят здоровью вреда. И этот факт подтвержден научно.

Вред и польза пищевых добавок:

Применение пищевых добавок имеет длинную историю, которая насчитывает несколько тысячелетий. Ещё в доисторические времена люди использовали поваренную соль и коптильный дым, древние египтяне применяли при приготовлении пищи уксус и мёд, древние римляне стабилизировали вина сернистым ангидридом.

Широкое применение пищевых добавок началось в XIX в., однако только во второй половине XX в. добавки заняли устойчивое положение в пищевой промышленности как важнейшие пищевые микро-ингредиенты.

В настоящее время применение пищевых добавок в производстве пищевых продуктов в разных странах, достигает 500, не считая комбинированных добавок, отдельных душистых веществ и ароматизаторов.

Применение пищевых добавок основные причины широкого использования производителями продуктов питания:

• развитие торговли, приводящее к необходимости перевозки продуктов питания(в том числе скоропортящихся и быстро- черствеющих) на большие расстояния;
• постоянно повышающиеся требования современного потребителя к качеству и ассортименту продуктов питания при сохранении невысокой стоимости;
• создание новых видов пищи, отвечающей современным требованиям науки о питании (низкокалорийные продукты, имитаторы мясных, молочных и рыбных продуктов);
• совершенствование технологии получения традиционных и новых продуктов питания.

Масштабы распространения пищевых добавок потребовали их классификации, гигиенической регламентации, разработки способов и технологии их применения. В Европейском сообществе классифицировано около 300 пищевых добавок. Для гармонизации их использования разработана рациональная система цифровой кодификации. Она включена в кодекс ФАО-ВОЗ для пищевых продуктов (Codex Alimentarius, Ed. 2, V. 1) как международная цифровая система кодификации пищевых добавок (International Numbering Sistem - INS).

Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или четырехзначный номер с предшествующим ему буквосочетанием «INS» (в Европе с предшествующей ему литерой «Е»). Цифровые коды используются в сочетании с названиями функциональных классов, отражающих группировку пищевых добавок по технологическим функциям. Например, сорбиновую кислоту называют консервант INS 200 или консервант Е200.

После некоторых кодов Е проставляются строчные буквы, например Е160а - каротины, Е160Ь - экстракты аннато и т. д.; Е472а - эфиры глицерина и уксусной и жирных кислот, Е472Ь - эфиры глицерина и молочной и жирных кислот и т. д.

В этих случаях речь идет о дополнительном классификационном подразделении групп пищевых добавок, объединяющих несколько их конкретных видов: код Е160 объединяет разные виды каротиноидов, а код Е472 - различные виды моно- и диэфиров глицерина, жирных и кар- боновых кислот.

Строчные буквы являются неотъемлемой частью кода Е и должны обязательно применяться для обозначения пищевой добавки. В отдельных случаях непосредственно перед названием добавки в скобках проставляют строчные римские цифры.

Например, код Е500 объединяет карбонаты натрия, названиям которых предшествуют (i), (ii), (iii). Римские цифры уточняют различия в строении карбонатов и не являются обязательной частью обозначения. Код Е специалисты отождествляют как со словом Европа, так и со словами essbar/ edible, что в переводе на русский (соответственно, с немецкого и английского) означает «съедобный».

Код Е в сочетании с номером является синонимом и частью сложного наименования конкретного химического вещества, являющегося пищевой добавкой.

Присвоение конкретному веществу идентификационного номера с кодом «Е» и статуса разрешённой пищевой добавки имеет четкое толкование, подразумевающее, что:

• данное конкретное вещество проверено на безопасность;
• вещество может быть применено (рекомендовано) в рамках его установленной безопасности и технологической необходимости при условии, что применение этого вещества не введет потребителя в заблуждение относительно типа и состава пищевого продукта, в который оно внесено;
• для данного вещества установлены критерии чистоты, необходимые для достижения определенного уровня качества продуктов питания.

Для эффективного применения пищевых добавок требуется создание технологии их подбора и внесения с учетом особенностей химического строения и функциональных свойств пищевых добавок, характера действия, вида продукта, особенностей сырья, состава пищевой системы, технологии, а иногда упаковки и хранения.

В общем виде разработка технологии подбора и применения прямых пищевых добавок представлена схемой

Схема является наиболее полной и учитывает все этапы разработки технологии подбора и применения новых пищевых добавок.

Совершенно естественно, что при работе с пищевыми добавками разного функционального назначения отдельные этапы этой работы нет необходимости проводить повторно; еще в большей степени эта схема может быть упрощена при использовании известных, хорошо изученных пищевых добавок.

Но во всех случаях, при определении целесообразности применения пищевой добавки как при производстве традиционных пищевых продуктов, где она ранее не использовалась, так и при создании технологии новых пищевых продуктов, необходимо учитывать особенности пищевых систем, в которые вносится пищевая добавка, правильно определить этап и способ её внесения, оценить эффективность её использования, в том числе и экономическую.

Концепция рационального питания, одобренная экспертами ФАО-ВОЗ и принятая в РФ, предполагает необходимость поступления в организм среднестатистического человека (здоровый мужчина работоспособного возраста весом 70 кг) определенного количества компонентов пищи.

Среди них имеются органические соединения и минеральные вещества, которые прямо или в преобразованном виде относятся к разрешённым к применению в пищевой промышленности РФ пищевым добавкам, их более 250.

Более 200 пищевых добавок являются непосредственными участниками обменных процессов, субстратами и регуляторами метаболизма. Это аминокислоты, олигопептиды, белки, витамины и производные соединения, эфиры глицерина, фосфатиды и жирные кислоты, полностью или частично усвояемые красители, простые и сложные углеводы, минералы.

Остальные пищевые добавки не принимают активного участия в процессе метаболизма, прежде всего в пластическом и энергетическом видах обмена. Большая часть их выводится из организма после окисления (цитохромом Р-450 печени), восстановления, гидролиза и коньюгации.

Для оценки токсикологической безопасности пищевых добавок в качестве главных рассматриваются следующие критерии: острая токсичность; метаболизм и токсикокинетика; генотоксичность/мутагенность (способность вызывать в организме наследственные изменения).

Схема разработки технологии подбора и применения новой пищевой добавкиность, включая тератогенность (способность вызывать аномалии в развитии плода) и влияние на способность к воспроизведению потомства; субхроническая токсичность; хроническая токсичность; канцерогенность (способность вызывать раковые опухоли).

Последовательность оценки токсикологической безопасности вспомогательных веществ и пищевых добавок представлена схемой, изображённой на

Любое вещество может быть как безвредным, так и токсичным, что, по мнению токсикологов, зависит от способа его применения. Решающую роль при этом играют: доза (количество вещества, поступающего в организм); длительность потребления; режим поступления; пути поступления в организм человека.

О токсичности пищевых добавок судят прежде всего по результатам их воздействия на живой организм опытных животных. При этом учитывают индивидуальность различных экспериментальных животных, различное распределение веществ в органах и тканях и их биотрансформацию, комбинированное действие нескольких вводимых веществ при одновременном или последовательном поступлении в организм, а также их взаимодействие с макро- и микро нутриентами пищевых продуктов.

При хронической интоксикации решающее значение приобретает способность вещества проявлять кумулятивные свойства, т.е. накапливаться в исходном объекте и передаваться по пищевым цепям или в органах.

Для гигиенической регламентации пищевых добавок на основе токсикологических критериев международными организациями ООН (ВОЗ, ФАО и др.), а также органами здравоохранения отдельных государств приняты следующие основные величины:

ДСП (англ. ADI) - допустимое суточное поступление (acceptable daily intake). Количество вещества, выражаемое в миллиграммах на 1 кг массы тела в сутки, ежедневное поступление которого в организм в течение всей жизни не оказывает негативного влияния на здоровье человека.

ПДК - предельно-допустимая концентрация, предельно-допустимое, с точки зрения безопасности для здоровья человека, количество пищевой добавки в продукте питания, выражаемое в миллиграммах на 1 кг продукта, которое регламентируется законом (ГОСТ 17.4.1.01-84).

ПДК - это такая концентрация, которая при ежедневном воздействии в течение сколь угодно длительного времени не вызовет у настоящего и последующих поколений заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований.

Для выявления безопасного уровня воздействия на человека, т.е. определения допустимого суточного поступления (ДСП), дозу добавки, которая ещё не оказывает токсического действия в опытах по хронической токсичности, делят на коэффициент безопасности.

Объединенный комитет экспертов ФАО/ ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA), во избежание проявления неучтенных факторов (различий чувствительности между человеком и животными, индивидуальных различий, сложности оценки потребленного количества, возможности синергаческого действия добавок и т.д.), обычно рекомендует использовать коэффициент безопасности, равный 100.

Он может быть больше, если для этого есть особые причины, или меньше, если оценивают безопасность вещества, которое является обычным компонентом пищи человека, или метаболизм данного вещества аналогичен метаболизму обычных компонентов пищи.

Обоснование и расчет предельно допустимой концентрации пищевой добавки в пищевых продуктах (ПДК, в мг/кг) проводят по формуле ПДК = ДСП -М/Р, где М - средняя масса тела человека, кг; Р - количество продуктов (кг) в суточном рационе, в котором может содержаться регламентируемая пищевая добавка. Безвредность пищевых добавок определяется на основе широких сравнительных исследований, предпринимаемых такими органами, как Объединенный Комитет экспертов по пищевым добавкам ФАО/ВОЗ (JECFA) и Научный Комитет по продуктам питания Европейского Союза (SCF).

При применении пищевых добавок действует принцип «запрещено всё, что не разрешено». Использование пищевых добавок запрещено, если они не прошли соответствующую проверку и не получили одобрения соответствующих органов.

Международный опыт организации и проведения системных токсиколого-гигиенических исследований пищевых добавок обобщен в специальном документе ВОЗ (1987/1991) «Принципы оценки безопасности пищевых добавок и контаминантов в продуктах питания». Согласно Закону РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», государственный предупредительный и текущий санитарный надзор осуществляется органами санитарно-эпидемиологической службы.

Безопасность применения пищевых добавок в производстве пищевых продуктов регламентируется документами Министерства здравоохранения РФ.

Применение в продуктах питания отдельных пищевых добавок, практически не обладающих токсическим действием, избыточное количество которых может привести к технической порче продукта, ограничивается только уровнем достижения технологического эффекта (например, заданного повышения вязкости для загустителя), и для них не регламентируется величина ДСП.

В таких случаях используют сокращения GMP или QS (qs). В документе Министерства здравоохранения России «Гигиенические требования по применению пищевых добавок» (СанПиН 2.3.2.1293-03) максимальное количество таких добавок в пищевом продукте определяется «согласно ТИ».

Безвредность пищевых добавок обеспечивается путем проведения обязательных широких исследований, до того KaKjECFA или SCF будут проводить оценку новой пищевой добавки и, возможно, включат ее в список разрешенных пищевых добавок. Кроме того, проводится периодический пересмотр одобренных ранее пищевых добавок по мере поступления о них новой информации и совершенствования методов проведения проверки их безвредности.

Важной проблемой при гигиенической регламентации пищевых добавок в продуктах питания является комбинационная токсикология и возможные взаимодействия между различными добавками. Популярность смесей пищевых добавок делает эту проблему особенно важной.

Проведенные международными организациями исследования показывают, что пищевые добавки, применяемые даже для решения одних и тех же задач, характеризуются различиями химических структур, метаболических путей в организме и биологического действия.

Использование показателя ДСП обеспечивает потребление каждой добавки в условиях, когда она не сможет вызвать какого-либо нежелательного эффекта. Взаимодействие между добавками имеет место только в тех случаях, когда химические вещества проявляют один и тот же механизм действия на организм и их комбинированное потребление превышает ДСП (после поправки на различие в силе действия).

Исходя из этого нежелательные эффекты в результате взаимодействия между пищевыми добавками маловероятны, что подтверждается результатами мониторинга свойств разрешенных пищевых добавок. В соответствии с п. 2 ст. 10 Закона РФ «О защите прав потребителей» и ГОСТ Р 51074-97 «Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования», на этикетках пищевых продуктов (на вкладышах к ним) обязательно должен быть указан состав продукта.

Если в состав входят пищевые добавки, то указывается их индивидуальное название или групповое наименование (краситель, подсластитель, эмульгатор и т.д.) и код Е. Например: консервант Е211 или бензоат натрия.

В случае применения ароматизатора указывается его групповая принадлежность: натуральный, идентичный натуральному или искусственный. Изготовители пищевой продукции обязаны доводить до сведения потребителей информацию о противопоказаниях для применения добавки при отдельных видах заболеваний.

9.1. Классификация пищевых добавок

В соответствии с законом «О качестве и безопасности пищевых продуктов» «пищевые добавки» - природные или искусственные вещества и их соединения, специально вводимые в пищевые продукты в процессе их изготовления в целях придания пищевым продуктам определенных свойств и (или) сохранения качества пищевых продуктов».

Пищевые добавки не употребляют как пищевой продукт или обычный компонент пищи. Их вносят в пищевые системы по технологическим соображениям на различных этапах производства, хранения, транспортировки готовых продуктов с целью улучшения или облегчения производственного процесса или отдельных его операций, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта или намеренного изменения органолептических свойств (рис. 9.1.).

Основные цели введения пищевых добавок предусматривают следующие результаты.

1. Совершенствование технологии подготовки и переработки пищевого сы-рья, изготовления, фасовки, транспортировки и хранения продуктов питания. Применяемые при этом добавки не должны маскировать последствий использования некачественного или испорченного сырья, или проведения технологических операций в антисанитарных условиях.

2. Сохранение природных качеств пищевого продукта.

3. Улучшение органолептических свойств пищевых продуктов и увеличение их стабильности при хранении.

Применение пищевых добавок допустимо только в том случае, если они даже при длительном потреблении в составе продукта не угрожают здоровью человека, и при условии, если поставленные технологические задачи не могут быть решены иным путем.

Соединения, повышающие пищевую ценность продуктов питания и причисляемые к группе БАД (аминокислоты, микроэлементы, витамины), к пищевым добавкам не относятся.

Пищевые добавки иногда называют прямыми пищевыми добавками, т.к. они не являются посторонними веществами как, например, контаминанты, попадающие в пищу на различных этапах технологического процесса.

Причины широкого использования пищевых добавок в производстве продуктов питания:

Современные методы торговли в условиях перевоза продуктов питания (в том числе скоропортящихся и быстро черствеющих продуктов) на большие расстояния, что определило необходимость применения добавок, увеличивающих сроки сохранения их качества;

Быстро изменяющиеся индивидуальные представления современного потребителя о продуктах питания, включающие вкус и привлекательный внешний вид, невысокую стоимость, удобство использования;

Создание новых видов пищи, отвечающих современным требованиям науки о питании (например, низкокалорийных продуктов);

Совершенствование технологии получения традиционных пищевых продуктов, создание новых продуктов питания, в том числе продуктов функционального назначения.

Сегодня число пищевых добавок, используемых в производстве продуктов питания, достигает 500 наименований; в Европейском Сообществе классифи-цировано около 300.

В Европе разработана система цифровой кодификации пищевых добавок с литерой «Е». Она включена в кодекс для пищевых продуктов (Codex Alimentarius, Ed.2. V.1) ФАО/ВОЗ как международная цифровая система кодификации пищевых добавок (International Numbering System - INS). Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или четырехзначный номер.

Индекс Е в сочетании с трех- или четырехзначным номером - синоним и часть сложного наименования конкретного химического вещества, являющегося пищевой добавкой. Присвоение конкретному веществу статуса пищевой добавки и идентификационного номера с индексом «Е» имеет четкое толкование, подразумевающие:

Данное вещество проверено на безопасность;

Вещество может быть применено (рекомендовано) в рамках его установленной безопасности и технологической необходимости при условии, что применение этого вещества не введет потребителя в заблуждение относительно типа и состава пищевого продукта;

Для данного вещества установлены критерии чистоты, необходимые для достижения определенного уровня качества продуктов питания.

Наличие пищевой добавки в продукте должно указываться на этикетке, при этом может обозначаться как индивидуальное вещество или как представитель конкретного функционального класса (с конкретной технологической функцией) в сочетании с кодом Е, например, яблочная кислота или регулятор кислотности Е296.

Основные группы пищевых добавок, их классификация в соответствии с системой цифровой кодификации выглядят следующим образом:

Е100-Е182 - красители;

Е700-Е800 - запасные индексы для другой возможной информации;

Основные классы функциональных добавок представлены на рис. 9.1.

Большинство пищевых добавок, как правило, не является пластическим материалом для организма человека, хотя некоторые из них являются БАВ (например, β-каротин), поэтому использование чужеродных ингредиентов пищевых продуктов требует строгой регламентации и специального контроля.

В соответствии с «Принципами оценки безопасности пищевых добавок и контаминантов в продуктах питания» (документе ВОЗ 1987/1991 гг.), законом РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» государствен-ный предупредительный и текущий санитарный надзор осуществляется органами санэпидемслужбы.

В настоящее время в пищевой промышленности широко используются комплексные пищевые добавки, представляющие собой промышленным способом изготовленные смеси пищевых добавок одинакового или различного технологического назначения, в состав которых могут входить, кроме пищевых добавок и БАВ, и некоторые виды пищевого сырья (макроингредиенты): мука, сахар, крахмал, белок, специи и т.д. Технологические добавки комплексного действия получили широкое распространение в технологии хлебопечения, при производстве мучных кондитерских изделий, в мясной промышленности.

В последние десятилетия «Технологические добавки» нашли широкое применение для решения ряда технологических проблем:

Ускорение технологических процессов (ферментные препараты, хими-ческие катализаторы отдельных технологических процессов и т.д.);

Регулирование и улучшение структуры пищевых систем и готовых продуктов (эмульгаторы, гелеобразователи, стабилизаторы и т.д.);

Предотвращение комкования и слеживания продуктов;

Улучшение качества сырья и готовых продуктов;

Улучшение внешнего вида продуктов;

Совершенствование экстракции;

Решение самостоятельных технологических вопросов при производстве отдельных пищевых продуктов.

9.2. Выбор пищевых добавок

Эффективность применения пищевых добавок требует создания технологии их подбора и внесения с учетом особенностей химического строения, функциональных свойств и характера действия пищевых добавок, вида продукта, особенностей сырья, состава пищевой системы, технологии получения готового продукта, типа оборудования, специфики упаковки и хранения.

При работе с пищевыми добавками конкретного функционального назначения отдельные этапы работы могут не проводиться. Схема может быть упрощена при использовании известных, хорошо изученных пищевых добавок. Но в любом случае как при производстве традиционных пищевых продуктов, так и при создании новых, необходимо учитывать особенности пищевых систем, в которые вносится пищевая добавка, верно выбрать этап и способ ее внесения, оценить эффективность использования. На рис. 9.2. показана схема разработки технологии подбора и применения новой пищевой добавки.

9.3. Безопасность пищевых добавок.

Оценка токсичности красящих экстрактов

Важнейшей предпосылкой для применения пищевых добавок в производстве продуктов питания является их чистота. Современная токсикология определяет токсичность тех или иных веществ, как способность наносить вред живому организму. Некоторые загрязнения, попадающие с пищевой добавкой в готовый продукт, могут оказаться более токсичными, чем сама добавка. При получении пищевых добавок возможно загрязнение растворителями, поэтому в большинстве стран предъявляют строгие требования к чистоте пищевых добавок.

Рис. 9.2. Схема разработки технологии подбора

и применения новой пищевой добавки

Первичную токсикологическую оценку пищевой добавки получают в остром эксперименте, в котором на двух-трех видах модельных животных определяют среднесмертельную дозу (ЛД 50) и описывают признаки интоксикации.

Способ и условия введения обязательно должны имитировать реальное поступление вещества в организм. Учитывая различную чувствительность лабораторного животного и человека к изучаемому веществу, в эксперимент берут животных не менее двух видов обоего пола. При оценке результатов используются коэффициенты экстраполяции с учетом видовой и половой чувствительности.

По величине ЛД 50 судят о степени опасности вещества, токсичными принято считать вещества с низкими значениями ЛД. Классификация веществ по признаку острой токсичности следующая:

До 15 мг/кг массы тела при внутрижелудочном введении - первый класс опасности, чрезвычайно токсичное вещество;

15-150 мг/кг массы тела - второй класс или высокотоксичное вещество;

150-5000 мг/кг массы тела - третий класс или умеренно токсичное вещество;

Более 5000 мг/кг массы тела - четвертый класс опасности, вещество малотоксичное.

Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам сформулировал общие рекомендации по исследованию и оценке пищевых добавок в целях безопасности их применения, исходя из того, что доза пищевой добавки должна быть значительно ниже уровня, который может быть безвредным для организма.

Во многих странах принята следующая классификация химических веществ, используемых в качестве пищевых добавок:

Чрезвычайно токсично - ЛД 50 при пероральном введении менее 5 мг/кг массы тела;

Высокотоксично - ЛД 50 от 5 до 50 мг/кг массы тела;

Умереннотоксично - ЛД 50 от 50 до 500 мг/кг массы тела;

Малотоксично - ЛД 50 от 0,5 до 5 г/кг массы тела;

Практически не токсично - ЛД 50 от 5 до 15 г/кг массы тела;

Практически безвредно - ЛД 50 > 15 г/кг массы тела.

Зная ЛД 50 , с помощью расчета можно прогнозировать пороговую или подпороговую дозу вещества.

Под порогом острого действия понимается минимальная доза химического вещества, вызывающая достоверные изменения биологических показателей (по сравнению с таковыми контрольной группы животных), выходящих за пределы общепринятых нормальных величин.

Максимально недействующая доза (МНД) представляет собой ближайшую к пороговой (подпороговой), т.е. безвредную дозу, которая затем устанавливается экспериментальным путем.

Помимо установления МНД обосновывается допустимая суточная доза (ДСД), допустимое суточное потребление (ДСП) пищевой добавки и ее предельно допустимая концентрация (ПДК) в пищевых продуктах.

ДСП - допустимое суточное потребление (мг/сут) вещества, определяемое умножением ДСД на величину средней массы тела (60 кг) и соответствующее количеству, которое человек может потреблять ежедневно в течение жизни без риска для здоровья.

Рассмотрим это положение на примере пищевых красителей. Так, для токсикологической оценки природные красители должны рассматриваться в соответствии с тремя их основными группами:

1) краситель, изолированный в химически неизменной форме из известных продуктов питания и применяемый в пищевых продуктах, из которых он экстрагируется, на уровнях, обнаруживаемых в этих продуктах в норме; этот продукт может быть принят таким же образом, как и сам пищевой продукт, без требования предоставления токсикологических данных;

2) краситель, изолированный в химически неизменной форме из известных пищевых продуктов, но применяемый на уровнях, превышающих нормальные, или в продуктах, отличных от тех, из которых он получен; для этого продукта могут потребоваться токсикологические данные, обычно необходимые для оценки токсичности синтетических красителей;

3) краситель, изолированный из пищевого источника и химически изменен-ный в процессе изготовления, или натуральный краситель, изолированный из непищевого источника; эти продукты требуют такой же токсикологической оценки, как синтетические красители.

Несмотря на многочисленные исследования, при получении натуральных красителей из растительного сырья не всегда можно обеспечить постоянство состава и тем самым неизменность цвета и окрашивающую способность.

Оказывает влияние также и технология извлечения красителей из сырья. В токсикологическом отношении можно считать, что натуральные красители не представляют опасности для здоровья, по крайней мере те, которые традиционно применяются в пищевой промышленности.

При выборе сырья для извлечения природных красящих веществ следует учитывать, что в некоторых видах растений могут присутствовать токсичные вещества. Освобождение от них в достаточной степени не всегда возможно, а следовательно нет полной гарантии по безопасности применения в пищевых целях выделенного красящего вещества.

Органические красители, используемые для придания цвета продуктам, относятся к пищевым добавкам. В последнее время возрос ассортимент продуктов питания, как вырабатываемых на российских или совместных предприятиях по зарубежным технологиям, так и поступающих из-за рубежа, поэтому в процессе предупредительного и текущего санитарного надзора, гигиенической экспертизы и сертификации необходима идентификация пищевых добавок, которые могут быть использованы или могут присутствовать в отдельных продуктах.

Необходимо подчеркнуть, что Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам ФАО/ВОЗ признал необходимым проведение токсикологических исследований природных красителей и их аналогов по той же программе, как и для синтетических.

В природных условиях в растениях, содержащих красящие вещества, как правило, встречаются не индивидуальные соединения, а смеси веществ, более или менее близкие по химическому строению, поэтому экстракты красящих веществ, полученные из растений, могут обладать иными свойствами, нежели синтетические.

Автором с сотрудниками на основе экстрактов «Эликсир», «Изумруд», «Золотой», «Медный», «Флора», полученных из зелени петрушки и кукурузы сушеных, жома тыквы, корня ревеня, были проведены испытания по изучению их токсических свойств. Задачей исследований явилось определение степени токсичности натуральных пищевых красящих экстрактов при однократном поступлении в организм лабораторных животных через пищеварительный тракт путем установления среднесмертельной дозы или введения максимально возможных концентраций.

Поскольку экстракты «Эликсир», «Изумруд», «Золотой», «Медный», «Флора» получены для использования их в производстве продуктов питания в качестве пищевых красителей, то была проведена оценка их острой токсичности и аллергенного действия.

Исследования были проведены на двух видах лабораторных животных: беспородных белых мышах и белых крысах линии Vistar обоего пола. Экстракты вводили животным «на голодный желудок», после чего животных содержали на кормовом рационе согласно соответствующим нормативам в течение 14-ти дней.

Мышам массой 20-22 г (в группе по 10 особей) экстракт вводили в дозах 5000, 10000 и 15000 мг/кг массы тела. Экстракт «Золотой», «Флора» из жома тыквы сушеного, корня ревеня сушеного вводили в виде 30 %-го водного раствора, экстракты «Эликсир», «Изумруд», «Медный» из зелени петрушки сушеной, зелени кукурузы сушеной, жома тыква сушеного - на растительном масле (15 %-е из-за плохого растворения). Контролем служила в первом случае - вода дистиллированная, а в остальных двух - рафинированное растительное масло.

Крысам массой 300-320 г (по 6 особей в группе) продукты вводили в дозах 10000 мг/кг массы тела: экстракт «Эликсир», экстракт «Изумруд», экстракт «Медный» - в виде 15 %-й масляной суспензии (дробно из-за плохого растворения), а экстракт «Золотой», экстракт «Флора» - в дозе 15000 мг/кг в виде 30 %-го водного раствора.

После введения животные опытных групп и контрольные, получившие масло, были заторможенными, малоподвижными, вялыми. Это происходило из-за достаточно большого объема введенного продукта на масле (для мышей - 1 мл, для крыс - 5 мл). Однако крысы через 2 час активизировались, а мыши оставались вялыми в течение 24 час.

Отмечалось окрашивание выделений (кала и мочи) в соответствующие цвета на протяжении 36 час. Причем гибели мышей и крыс в опытных и контрольных группах не было. У наблюдаемых животных клинические проявления отравления отсутствовали.

Через 14 суток все животные были умерщвлены метом декапитации, а паренхиматозные органы взяты на патоморфологические исследования.

Проведенные испытания показали, что у животных обоих видов в печени отмечается сохранение гистоархитектоники, гепатоциты имеют балочную ориентацию, цитоплазма слегка пенистого вида, ядра - правильной, округлой формы с четкими контурами, ядрышки хорошо различимы. Межбалочные синусоиды не сдавлены. У крыс в перипортальных областях было отмечено умеренное количество лимфоидных элементов. Кровенаполнение соответствовало фундаментальному состоянию органа.

В почках наблюдалась четкая граница коры и мозгового слоя. Клубочки были полиморфны, капиллярные петли ажурного рисунка, листки капсулы не сращены, просветы между ними не расширены, канальцевый эпителий сохранен.

В селезенке хорошо различаются красная и белая пульпа. Признаков активизации органа в виде увеличения размеров фолликулов и числа активных центров не выявлено. Стромальные компоненты не были изменены.

Выявлено, что пищевые экстракты «Эликсир», «Изумруд», «Медный», «Золотой», «Флора», полученные из растительного сырья, при остром воздействии не оказывали повреждающего действия на органы крыс и мышей. Кроме того, экстракты, содержащие красящие вещества, в «острых» опытах при поступлении через желудок в максимально возможных для введения концентрациях не оказали токсического воздействия на организм экспериментальных животных.

Также по выявлению возможных аллергенных свойств красящих экстрактов «Флора», «Эликсир», «Медный», «Золотой», «Изумруд» были проведены исследования путем комбинированной сенсибилизации морских свинок.

В эксперименте были использованы животные массой 300-350 г с белыми пятнами (по 6 особей в группе). Животных опытных групп сенсибилизировали в кожу наружной поверхности уха в дозе 200 мкг каждого продукта в 0,02 мл физраствора плюс 7 эпикутанных масляных аппликаций. Контрольным животным был введен физраствор в том же объеме в кожу уха.

Эпикутанные аппликации проводили в течение 7 дней на выстриженный участок (2х2 см) бока животных со светлыми пятнами на масле (жирорастворимые экстракты «Эликсир», «Изумруд», «Медный») и воде (водорастворимые экстракты «Флора», «Золотой») в соотношении 1:2.

Выявление сенсибилизации проводили через 14 дней после постановки кожной капельной пробы на противоположном боку опытных и контрольных животных по одной капле в тестируемой концентрации 1:2, реакция раздражения учитывалась визуально через 24 час.

Таким образом, при оценке результата тестирования во всех случаях реакции раздражения кожи обнаружено не было. Гиперемия отсутствовала, увеличение кожной складки не наблюдалось, температура кожи - аналогична контрольным животным. Аллергенного действия со стороны красящих экстрактов не было выявлено.

В связи с вышеизложенным, в условиях проведенного эксперимента образцы экстрактов, содержащие природные красящие вещества из корня ревеня сушеного, зелени петрушки сушеной, зелени кукурузы сушеной, жома тыквы сушеного не оказали токсического действия на лабораторных животных. Как было установлено в эксперименте, среднесмертельная доза (ЛД 50) была больше 15000 мг/кг массы тела.

В целом полученные данные свидетельствуют, что у экспериментальных животных клиника отравления отсутствовала, поэтому на основании результатов исследований согласно классификации ГОСТ 12.1.007-76 экстракты «Эликсир», «Изумруд», «Золотой», «Медный, «Флора» были отнесены к четвертому классу - малотоксичные. А согласно международной классификации, красящие экстракты на основе зелени петрушки сушеной, зелени кукурузы сушеной, жома тыквы сушеного, корня ревеня сушеного практически не токсичны.