В пищевых продуктах

Отбор проб пищевых продуктов производится в соответствии с требовани­ями ГОСТов на отдельные виды пищевых продуктов и сырья. Средняя лабора­торная проба подготавливается таким образом, чтобы ошибки, обусловленные неоднородностью пищи по объему, были минимальными.

В большинстве продуктов питания металлы невозможно определить, не разрушая органическую матрицу вещества. Удаление органических соединений из продуктов называют минерализацией образца и проводят с использованием различных методов окисления. Существует три основных способа подготовки образцов пищевых продуктов к определению токсичных элементов: сухая мине­рализация, мокрая минерализация и кислотная экстракция (ГОСТ 26929-94).

Способ сухой минерализации основан на полном разложении органичес­ких веществ путем сжигания пробы сырья или продукта в электропечи при кон­тролируемом температурном режиме и предназначен для всех видов продоволь­ственного сырья и продуктов, кроме продуктов с содержанием жира 60 % и бо­лее. Этот метод применим при определении большинства токсичных элементов, за исключением ртути и мышьяка.

Тигель с анализируемой пробой помещают на сетку из огнеупорной глины и нагревают на слабом огне для начального разложения органического вещес­тва. Затем тигель переносят в муфельную печь, где проводят сжигание при ре­гулируемой температуре 400-600 °С. Для ускорения разложения органических веществ, особенно с низким содержанием золы, рекомендуется использовать ве­щества, катализирующие процесс озоления, такие как азотная кислота или неко­торые соли. Полученную золу растворяют в определенном объеме разбавленной соляной кислоты или смеси разбавленных соляной и азотной кислот. Образовав­шийся раствор используют для дальнейшего определения.

Преимуществами способа сухой минерализации являются возможность ана­лиза больших количеств вещества, что важно при анализе токсичных элементов, содержащихся в продукте на уровне ПДК, а также отсутствие опасности загряз­нения анализируемого продукта реактивами. Метод не требует анализа большого количества контрольных проб и постоянного внимания рабочего персонала.

К недостаткам следует отнести возможность потерь анализируемых эле­ментов вследствие летучести (особенно при работе с медью, селеном, кадмием, сурьмой, мышьяком, ртутью) или взаимодействия с материалом, из которого из­готовлен тигель. Чрезмерное нагревание соединений некоторых металлов, на­пример олова, может привести к потере растворимости, что сделает невозмож­ным их дальнейшее определение.

Способ мокрой минерализации основан на полном разрушении органи­ческих веществ пробы продукта при нагревании с серной и азотной концентри­рованными кислотами с добавлением перекиси водорода или хлорной кислоты в качестве катализаторов и предназначен для всех видов сырья и продуктов, кро­ме сливочного масла и животных жиров.

При мокрой минерализации потери вещества за счет летучести минималь­ны, поэтому значительно увеличивается полнота извлечения металлов. Преиму­ществом также является высокая скорость процесса окисления по сравнению с сухой минерализацией.

Однако существует ряд недостатков, ограничивающих применение данного способа подготовки проб. В частности, метод позволяет сжигать только малые объемы образца. При этом расход реактивов достаточно большой, что может при­вести к завышению данных контрольных опытов. Кроме того, мокрая минерали­зация является потенциально опасным методом и во избежание взрывов требует постоянного контроля.

Способ кислотной экстракции (неполной минерализации) предназначен для растительного и сливочного масел, маргарина, пищевых жиров и сыров. Он основан на экстракции определяемых токсичных элементов из пробы продукта путем кипячения его с разбавленной соляной или азотной кислотой.

Выбор способа минерализации зависит от природы определяемого металла и анализируемого продукта, а также от метода определения элемента на конеч­ной стадии анализа.

В настоящее время для определения токсичных элементов в лаборатори­ях контроля качества и безопасности пищевых продуктов применяют атомную спектроскопию, полярографию и спектрофотомерию.

Метод атомной спектроскопии включает две разновидности, основанные на явлениях атомной эмиссии и атомной абсорбции. Раствор минерализата испы­туемой пробы распыляют в воздушно-ацетиленовом или воздушно-пропановом пламени. Металлы, находящиеся в растворе минерализата, попадая в пламя, пе­реходят в атомное состояние. Сталкиваясь со свободными радикалами пламени, некоторые атомы металлов переходят в возбужденное состояние. Возвращаясь в нормальное состояние, атом излучает энергию, характерную для исследуемого металла. Это явление лежит в основе атомно-эмиссионной спектрометрии .

Однако даже в высокотемпературном пламени возбуждается лишь неболь­шая доля атомов. Невозбужденные атомы можно заставить поглощать излучение от наружного источника с собственной резонансной длиной волны, т. е. с длиной волны, которую анализируемые атомы излучают при возбуждении. Часть этого излучения поглощается атомами исследуемого элемента, причем величина по­глощения пропорциональна концентрации определяемого элемента в растворе. Это явление лежит в основе метода атомно-абсорбционной спектрометрии.

Для анализа токсичных элементов, нормируемых в пищевых продуктах и требующих подтверждения при обязательной сертификации, обычно приме­няют метод атомно-абсорбционной спектрометрии, так как он отличатся высо­кой чувствительностью, воспроизводимостью и селективностью. Данный метод наиболее удобен для определения металлов, таких как свинец, кадмий, цинк, медь, хром и др. Применение этого метода для анализа ртути и мышьяка требует небольшой модификации оборудования. Так, для определения ртути применя­ют технику холодного испарения. Ионы ртути Hg 2+ из анализируемого раство­ра минерализата подвергают восстановлению хлоридом олова до молекулярной формы ртути Hg°, которая, испаряясь, накапливается в специальной абсорбцион­ной ячейке. В данном случае измеряют интенсивность излучения, поглощенного парами ртути. Мышьяк из соединений, присутствующих в минерализате, вос­станавливают до летучего производного мышьяка - арсина, после чего изме­ряют степень поглощения характеристического излучения парами арсина. Для реализации методов определения мышьяка и ртути разработаны специальные приставки к измерительному оборудованию, в которых в автоматическом режи­ме протекают процессы восстановления определяемых элементов до летучих соединений и их испарения.

Широко используются также полярографические методы определения токсичных элементов, в первую очередь из-за значительно более низкой стои­мости оборудования по сравнению с оборудованием для атомно-абсорбционной спектрометрии. Полярографический метод основан на том, что различные ме­таллы осаждаются из раствора на катоде при различных электрических потенци­алах. Каждый металл имеет характеристический потенциал полуволны, который используется для идентификации. Высота волны является мерой концентрации определяемого элемента. Этот метод особенно удобен для одновременного опре­деления нескольких тяжелых металлов, однако является более трудоемким, тре­бует большой аккуратности при подготовке проб и выполнении анализа.

Спектрофотометрия находит широкое применение для анализа токсич­ных элементов, особенно в лабораториях, где не требуется проводить большое количество анализов по определению металлов, а затраты на приобретение атомно-абсорбционного спектрометра считаются неоправданными. Преимущества спектрофотометрических методов - простота, дешевизна, как правило, высо­кая чувствительность. К недостаткам следует отнести невысокую селективность определения в ряде случаев.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПРОДУКТЫ ПИЩЕВЫЕ

Издание официальное

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН НПООО «Белинтераналит», ООО «Супермед»

ВНЕСЕН Госстандартом Беларуси

2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 12 от 21 ноября 1997 г.)

Наименование государства	Наименование национального органа по стандартизации
Республика Азербайджан Республика Армения Республика Беларусь Республика Казахстан Киргизская Республика Республика Молдова Российская Федерация Республика Таджикистан Туркменистан Республика Узбекистан Украина	Азгос стандарт Армгосстандарт Госстандарт Беларуси Госстандарт Республики Казахстан Киргиэстандарт Молдова стандарт Госстандарт России Таджи кгоссгандарт Главная государственная инспекция Туркменистана Узгосстанларт Госстандарт Украины

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 27 апреля 2000 г. N2 130-ст ГОСТ 30538-97 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 мая 2001 г.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2010 г.

© ИПК Издательство стандартов. 2000 © СТАНДАРТИНФОРМ. 2010

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официальною издания на территории Российской Федерации без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

1 Область применении....................................I

3 Определения........................................2

4 Гарантированные метрологические характеристики.....................2

5 Технические требования к оборудованию, реактивам и условия проведения испытаний... 2

5.1 Средства измерений..................................2

5.2 Вспомогательные устройства..............................2

5.3 Реактивы.......................................3

5.4 Условия проведения испытаний............................3

6 Мегод измерения......................................4

7 Требования безопасности и требования к квалификации операторов............4

7.1 Требования безопасности...............................4

7.2 Требования к квалификации операторов........................4

8 Подготовка к выполнению испытаний...........................4

8.1 Подготовка лабораторной посуды...........................4

8.2 Подготовка рабочих растворов и буферных смесей...................4

8.3 Подготовка электродов................................5

8.4 Приготовление образцов сравнения..........................5

8.5 Подготовка пробы и проведение измерений......................10

9 Обработка результатов...................................18

9.1 Вычисление содержания определяемого элемента в пробе...............18

9.2 Вычисление погрешности результата измерения....................19

10 Оформление результатов испытаний...........................19

11 Контроль точности измерений..............................20

11.1 Внутренний контроль................................20

11.2 Приготовление контрольных проб..........................20

Приложение А Диапазоны измерения содержания токсичных элементов в нишевом сырье

и готовой продукции............................21

Приложение Б Проверка чистоты кислот..........................22

Приложение В Заточка электродов.............................23

Приложение Г Заполнение электродов...........................24

Приложение Д Определение параметров градуировочной характеристики..........25

Приложение Е Значение коэффициента /<#„) для случайной величины X, имеющей распределение Стьюдента с df степенями свободы при Р = 0.95...........26

Приложение Ж Библиография...............................27

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПРОДУКТЫ ПИЩЕВЫЕ

Методика определения токсичных элементов атомно-эмиссионным методом

Analysts of toxic elements by atomic-emission method

Дата введения 2001-05-01

1 Область применении

Настоящий стандарт распространяется на пищевое сырье и ютовые продукты и устанавливает методику определения в них свинца, кадмия, меди, пинка, железа, олова и мышьяка атомно-эмиссионным методом.

Обязательные требования безопасности при выполнении измерений наложены в 7.1.

Колба К-1 -250-29/32 (ши П-1-250-29/32. Кн-1-250-29/32. Гр-250-29/32) ТХС - ГОСТ 25336 . Мясорубка бытовая.

Палочки стеклянные.

Пипетки 1-1-2-1 или I-1-I-1: 1-1-2-5 или 1-1-1-5: 1-1-2-10 или 1-1-1-10 - ГОСТ 29227 . Сетка асбестовая или металлическая.

Ступка и пестик агатовые (яшмовые, корундовые).

Ступка и пестик фарфоровые.

Фильтры бумажные обезэоленные (белая лента) - |3).

Холодильники обратные ХШ-1-200-29/32 (или ХСВ. ХСВО 16) ХС - ГОСТ 25336 .

Шпатель стеклянный.

Штатив лабораторный - |4|.

Шиппы тигельные - |5|.

Государственный стандартный образец состав;» ионов кадмия ГСО 6690. 1.0 г/дм 3 . Государственный стандартный образец состав;» ионов свинца ГСО 7012, 1.0 г/дм 3 . Государственный стандартный образец состава ионов мышьяка ГСО 7143. 1.0 г/дм 3 . Государственный стандартный образец состав;» ионов меди ГСО 7998. 1.0 г/дм 3 . Государственный стандартный образец состава ионов железа (III) ГСО 8032. 1.0 г/дм 3 . Государственный стандартный образец состава ионов цинка ГСО 8053. 1.0 г/дм 3 . Государственный стандартный образец водных растворов ионов олова (IV) ГСО 5231. 1.0 мг/см 3 . Графитовые стержни спектральные - |6).

Кальций ортофосфат, ч. - |7|.

Кальций фосфорнокислый однозамешенный I-водный - ГОСТ 10091 . ч.д.а.

Магний сернокислый 7-водный - ГОСТ 4523 . х.ч.

Медь (II) сернокислая 5-водная - ГОСТ 4165 . х.ч.

Мышьяк (III) сульфид, х.ч. - |9|.

Натрий дигидроарсенат. ч. - |10).

Натрий гидроарсенит, ч. - |11|.

Свинец (II) иодид. ч.д.а. - |12|.

Олова (II) сульфат, ч.д.а. - |13|.

Хлороформ, х.ч. - 114|.

При отсутствии реактивов квалификации х.ч. допускается применение реактивов наивысшей чистоты, выпускаемых промышленностью.

Каждую вновь поступающую партию кислот следует проверять на содержание определяемых элементов в соответствии с приложением Б.

Допускается использование оборудования, посуды и реактивов с метрологическими характеристиками не хуже вышеуказанных.

5.4 Условия проведения испытаний

При выполнении испытаний должны соблюдаться следующие условия:

Температура (20 г 5) *С;

Влажность от 45 до 80 %;

Атмосферное давление от 86,6 до 106,7 кПа (от 650 до 800 мм рт. ст.).

Лаборатория должна быть оснащена:

Сетью трехфазного переменного тока с параметрами:

напряжение (380 = 38) В. частота (50 = 1) Гц;

Сетью однофазного переменного тока с параметрами:

напряжение (220 ± 22) В, частота (50 г 1) Гц;

Приточно-вытяжной вентиляцией;

Водопроводом.

6 Метод измерения

Атомно-эмиссионный метод основан на измерении интенсивности линий определяемых элементов в спектре излучения, полученном при испарении анализируемого вещества под действием электрического разряда. Количественное содержание элемента определяется сравнением интенсивностей линий в спектрах излучения образцов сравнения и испытуемой пробы.

7 Требования безопасности и требования к квалификации операторов

7.1 Требования безопасности

При выполнении работ в соответствии с настоящим стандартом необходимо соблюдать требования электробезопасности - по ГОСТ 12.2.003 ; ГОСТ 12.2.007.0 ; ГОСТ 12.3.019 ; пожарной безопасности - по ГОСТ 12.1.004 ; химической безопасности согласно требованиям инструкций для проведения работ в помещении, а также требования, изложенные в инструкции по установке и эксплуатации прибора.

7.2 Требования к квалификации операторов

К выполнению испытаний и обработке полученных результатов допускаются лица, прошедшие обучение приемам работы на оборудовании, освоившие выполнение операций, предусмотренных стандартом.

8 Подготовка к выполнению испытаний

8.1 Подготовка лабораторной посуды

Фарфоровые чашки посте обычной мойки в растворе любого моющего средства промывают водопроводной водой и дополнительно обрабатывают раствором уксусной кислоты на кипящей водяной бане в течение 1 ч или промывают горячим раствором азотной кислоты (1:1), затем промывают водопроводной и ополаскивают дистиллированной водой, высушивают в сушильном шкафу при температуре 150 *С.

Агатовые ступку и пестик после каждого расгирания реактива или образца одной группы продуктов протирают ватным тампоном, смоченным в этиловом спирте. Расход спирта на одну обработку 1 см 3 . Перед началом работы или при переходе к растиранию образца другой труппы продуктов ступку и пестик моют раствором любого моющего средства, промывают водопроводной и о натаскивают дистиллированной водой, высушивают на воздухе.

Фарфоровые ступку и пестик посте каждого растирания буферной смеси или основы моют раствором любого моющего средства, промывают водопроводной и ополаскивают дистиллированной водой, высушивают в сушильном шкафу при температуре не выше 150 *С.

8.2 Подготовка рабочих растворов и буферных смесей

8.2.1 Приготовление водного раствора аммиака

В мерную колбу вместимостью 100 см" вносят 16 см 3 25 %-го водного аммиака, добавляют 60 см" диспил и рова иной воды, тщательно перемешивают и доводят объем до метки водой.

8.2.2 Приготовление спиртового раствора аммиака

В мерную колбу вместимостью 100 см" вносят 16 см" 25 %-го водного аммиака, добавляют 60 см" этилового спирта, тщательно перемешивают и доводят объем до метки этиловым спиртом.

8.2.3 Приготовление водного раствора азотнокислого магния

В мерную колбу вместимостью 100 см 3 вносят 7,5 г азотнокислого магния, добавляют 80 см 3 дистиллированной воды и после растворения азотнокислого магния доводят объем до метки водой.

8.2.4 Приготовление спиртового раствора азотнокислого магния

В мерную колбу вместимостью 100 см 3 вносят 15.0 г магния азотнокислого, добавляют 80 см 3 этилового спирта и после раст1юрсния магния азотнокислого доводят объем до метки этиловым спиртом.

8.2.5 Приготовление смеси оксида магния с графитовым порошком (ОМГ)

Взвешивают 5.0 г оксида магния. 4.0 г дофитового порошка, смешивают и растирают в агатовой ступке до однородности не менее 20 мин.

8.2.6 Приготовление буферной смеси

Взвешивают 10.0 г сернокислого магния. 10,0 г графитового порошка, смешивают и растирают в фарфоровой ступке до однородности не менее 20 мин.

8.2.7 Приготовление буферной смеси

Взвешивают 3.80 г хлористого калия. 6.20 г фафитового порошка, смешивают и растирают в фарфоровой ступке до однородности не менее 20 мин.

8.2.8 Приготовление буферной смеси

Взвешивают 5.00 г хлористого калия. 5.00 г графитового порошка, смешивают и растирают в фарфоровой ступке до однородности не менее 20 мин.

8.3 Подготовка электродов

8.3.1 Электроды изготавливают из графитовых стержней марки СЗ диаметром 6 мм. Затачивают электроды на токарном станке по ГОСТ 18097 любого класса точности с помощью резцов и концевых фрез по ГОСТ 16225 или ГОСТ 17024 .

8.3.2 Верхние электроды затачивают иод усеченный конус с углом при вершине 45’ г 5’ и диаметром площадки (1.5=0.1) мм (приложение В. рисунок В. 1).

8.3.3 В торцевой части электродов для измерения содержания кадмия, свинца, меди, цинка, железа, олова высверливают углубление в виде стаканчика внутренним диаметром (3.0 = 0.1) мм. глубиной (4.0 = 0.1) мм. толщиной стенок (1.0 ±0.1) мм (приложение В. рисунок В.2). В нижней части углубления высверливают поперечное отверстие диаметром (1.0 = 0.1) мм.

8.3.4 Нижний электрод для измерения содержания мышьяка состоит из двух частей:

Колпачка с углублением внутренним диаметром (3.2 г 0.1) мм. глубиной (5.5 г 0.1) мм и со сквозным осевым отверстием диаметром (1.0 ±0.1) мм; верхнюю часть колпачка затачивают в виде усеченного конуса с углом при вершине 45* ± 5*. высотой (3.0 = 0.1) мм и диаметром меньшего основания (2.5 ±0.1) мм (приложение В. рисунок В.З);

Основания в виде стержня с цилиндрическим выступом диаметром (3.2 = 0.1) мм и высотой (4.0 ±0.1) мм (приложение В. рисунок В.4).

8.4 Приготовление образцов сравнения

Реактивы и смеси, указанные в данном разделе, следует взвешивать:

Навески до 2.5 г - с точностью 0.0005 г;

Навески от 2.5 до 10 г - с точностью 0.001 г;

Навески свыше 10 г - с точностью 0.005 г.

Навески реактивов для приготовления буферных смесей и основ смешивают и растирают в фарфоровой ступке до однородности не менее 40 мин; промежуточные, рабочие смеси и образцы сравнения растирают в агатовой ступке не менее 20 мин.

Буферные, промежуточные и рабочие смеси, образцы сравнения хранят в стеклянных укупоренных сосудах, помещенных в эксикатор с осушителем. Срок хранения приготовленных буферных. промежуточных и рабочих смесей не более 6 мес, образцов сравнения - не более I мес.

Сосуды со смесями и образцами сравнения должны снабжаться этикетками, содержащими следующую информацию:

Номер настоящего стандарта;

Номер пункта настоящего стандарта, но которому готовилась смесь;

Наименование (цифровое и буквенное обозначение) буферной, промежуточной, рабочей смеси, основы, образца сравнения;

Дату приготовления.

Т а б л и ц а 1 - Содержание определяемых элементов в образцах сравнении

Обозначение сравнения

8.4.1 Подготовка реактивов 8.4.1.1 Подготовка сернокислой меди Сернокислую медь дважды перекристаллизовывают и высушивают до постоянного веса при 250 ’С и хранят в эксикаторе с осушителем. 8.4.1.2 Подготовка оксида магния Оксид магния прокаливают при температуре 800 "С в течение 2 ч и хранят в эксикаторе с осушителем. 8.4.2 Приготовление промежуточных смесей 8.4.2.1 Приготовление смеси Cul Взвешивают 2.750 г сернокислой меди но 8.4.1.1. 6.375 г хлористого калия. 8.4.2.2 Приготовление смеси РЫ Взвешивают 0.340 г йодида свинца. 9.850 г хлористого калия. 8.4.2.3 Приготовление смеси Cdl Взвешивают 0.280 г углекислого кадмия. 9.860 г хлористого калия. 8.4.2.4 Приготовление смеси Cd2 Взвешивают 0.500 г смеси Cdl. 4,500 г хлористого калия. 8.4.3 Приготовление образцов сравнения для проведения измерении проб мяса и мясопродуктов. мясных и мясорастительных консервов, мясных субпродуктов, рыбы и рыбопродуктов, рыбных консервов 8.4.3.1 Приготовление основы ОснСМ Взвешивают 8.22 г ортофосфата кальция. 7.23 г сернокислого калии. 3.78 г хлористого натрия. 7.77 г хлористого калии. 8.4.3.2 Приготовление рабочей смеси С1А Взвешивают 0.500 г смеси Cul, 0.800 г смеси РЫ. 0.667 г смеси Cd2. 1.046 г окиси цинка. 4.342 г сульфата олова. 2.645 г основы ОснСМ. 8.4.3.3 Приготовление рабочей смеси С2А Взвешивают 2.000 г смеси Cul. 0.800 г смеси РЫ. 0.667 г смеси Cdl. 1.494 г окиси цинка. 5.040 г основы ОснСМ. 8.4.3.4 Приготовление образцов сравнения С 1.1 - С 1.6 Для приготовления образцов сравнения берут навески смесей, указанные в таблице 2. Таблица 2 - Навески смесей для приготовлении образков сравнения С 1.1 - С 1.6 Получаемый образец сравнения Навеска исходной смеси, г 8.4.3.5 Приготовление образцов сравнения С2.1 - С2.7 Дли приготовления образцов сравнения беруг навески смесей, указанные в таблице 3. Таблица 3 - Навески смесей для приготовления образцов сравнении C2.I - С2.7 Получаемый образец сравнения Навеска исходной смеси, г

План:

15.1. Безопасность пищи

15.2. Методы определения токсичных элементов

в пищевых продуктах

15.3. Методы определения остаточных количеств пестицидов

в пищевых продуктах и продовольственном сырье

15.4. Методы анализа полигалогенированных углеводородов в пищевых продуктах и объектах окружающей среды

15.5. Методы определения нитратов, нитритов и нитрозаминов в пищевых продуктах

15.7. Контроль за остаточным содержанием антибиотиков

и других ветеринарных препаратов

14.7.1. Контроль за остаточным содержанием

антибиотиков и других ветеринарных препаратов

14.8.Микотоксины и методы их определения.

14.8.1 Методы определения микотоксинов

14.9. Микробиологический контроль пищевых продуктов

15.1.Безопасность пищи

Пищевые продукты представляют собой сложные многокомпонентные системы, состоящие из сотен химических соединений. Эти соединения можно разделить на три основные группы.

1. Соединения, имеющие алиментарное значение. Это необходимые орга­низму нутриенты: белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества.

2. Вещества, участвующие в формировании вкуса, аромата, цвета, пред­шественники и продукты распада основных нутриентов, другие биологически активные вещества. К этой группе веществ, имеющих условно-неалиментарный характер, относят также природные соединения, обладающие антиалиментарны­ми (препятствуют обмену нутриентов, например антивитамины) и токсически­ми свойствами (фазин в фасоли, соланин в картофеле).

3. Чужеродные, потенциально опасные соединения антропогенного или природного происхождения. Согласно принятой терминологии их называют контаминантами, ксенобиотиками, чужеродными химическими веществами. Эти соединения могут быть химической и биологической природы.

Рассматривая пищу в качестве источника и носителя потенциально опас­ных веществ, следует также выделить вопросы фальсификации продуктов пита­ния и их производства из генетически модифицированных источников.

Основные пути загрязнения продуктов питания и продовольственного сырья:

использование неразрешенных красителей, консервантов, антиокислителей или применение разрешенных в повышенных дозах;

применение новых нетрадиционных технологий производства продуктов питания или отдельных пищевых веществ, в том числе полученных путем хими­ческого и микробиологического синтеза;

загрязнение сельскохозяйственных культур и продуктов животноводства пестицидами, используемыми для борьбы с вредителями растений и в ветери­нарной практике для профилактики заболеваний животных;

нарушение гигиенических правил использования в растениеводстве удоб­рений, оросительных вод, твердых и жидких отходов промышленности и жи­вотноводства, коммунальных и других сточных вод, осадков очистных сооруже­ний и др.;

использование в животноводстве и птицеводстве неразрешенных кормовых добавок, консервантов, стимуляторов роста, профилактических и лечебных ме­дикаментов или применение разрешенных добавок в повышенных дозах;

миграция в продукты питания токсических веществ из пищевого оборудо­вания, посуды, инвентаря, тары, упаковок вследствие использования неразре­шенных полимерных, резиновых и металлических материалов;

образование в пищевых продуктах эндогенных токсических соединений в процессе теплового воздействия (кипячения, жарения, облучения) и других способов технологической обработки;

несоблюдение санитарных требований в технологии производства и хране­ния пищевых продуктов, что приводит к образованию бактериальных токсинов (микотоксинов, батулотоксинов и т. д.);

поступление в продукты питания токсических веществ, в том числе радио­нуклидов, из окружающей среды - атмосферного воздуха, почвы, водоемов.

С точки зрения распространенности и токсичности наибольшую опас­ность имеют следующие контаминанты: токсины микроорганизмов, токсичные элементы (тяжелые металлы), антибиотики, пестициды, нитраты, нитриты, нитрозамины, диоксины и диоксиноподобные соединения, полициклические аро­матические углеводороды, радионуклиды (табл.8).

Таблица 9. Виды контаминантов (чужеродных веществ)

ЧУЖЕРОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА
ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ	БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ
ТОКСИЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ: свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, цинк, медь, железо, олово,хром, никель ПЕСТИЦИДЫ: хлорорганические, триазины, фосфорорганические, пиретроиды, тиокарбамиды. пиретройды, тиокарбаматы СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА: нитраты, нитриты, нитрозамины, гистамин. Полиароматические углеводороды, бензапирен, полихлорированные бифенилы. Гормональные препараты Радионуклеиды	МИКОТОКСИНЫ: альфатоксины В 1 , В 2 , G 1, G 2, Дезоксиниваленол (вомитоксин), Т-2 токсин, зеараленон, патулин, охратоксин А, стеригматоцистин. АНТИБИОТИКИ МИКРООРГАНИЗМЫ:бактерии группы кишечной палочки (колиформы): E.coli, S.aureus, Bac.cereus, Proteus, клостридии, сальмонеллы, дрозжи и плесени. ВИРУСЫ ГЕЛЬМИНТЫ И ПРОСТЕЙШИЕ НАСЕКОМЫЕ-ВРЕДИТЕЛИ

Существует также проблема загрязнения продовольствия фузариотоксинами: дезоксиниваленолом и зеараленоном, которая обусловлена вспышками фузариоза зерна.

По результатам мониторинга за 2000-2005 гг. определен перечень приоритет­ных загрязнений, подлежащих контролю в различных группах пищевых продуктов (табл. 9). По мере развития пищевой токсикологии этот перечень будет допол­няться и уточняться.

Таблица 9. Загрязнители, подлежащие контролю в различных группах продовольственного сырья и пищевых продуктов

Пищевые продукты представляют собой сложные многокомпонентные сис­темы, состоящие из сотен химических соединений. Все химические вещества пищи могут быть условно разделены на три основные:

1. Вещества, специфические для определенного вида продуктов раститель­ного и животного происхождения.

2. Пищевые добавки - вещества, специально вносимые в пищевой про­дукт для достижения определенного технологического эффекта.

3. Контаминанты - вещества химической и биологической природы, по­падающие в пищу из окружающей среды.

Из рис. 5 следует, что пища, являясь источником энергии, наряду с плас­тическими материалами, витаминами, минеральными веществами и микроэле­ментами может содержать значительное количество различных по химической структуре соединении, представляющих потенциальную опасность для здоровья человека. При этом вредное воздействие могут оказывать как вещества, явля­ющиеся собственно компонентами продовольственного сырья, так и пищевые добавки и контаминанты.

Контаминация пищевых продуктов может происходить на любом этапе их производства, хранения и реализации. Выделяют два основных пути контамина­ции: антропогенный и естественный.

Антропогенный путь предполагает контаминацию пищевых продуктов в первую очередь химическими соединениями, используемыми в хозяйствен­ной деятельности человека. Общее загрязнение окружающей среды в результа­те работы промышленных предприятий металлургической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной и других отраслей, применение в растениеводстве мине­ральных удобрений, пестицидов, гербицидов, а в животноводстве - гормонов, антибиотиков и ветеринарных препаратов приводит к накоплению указанных веществ в продуктах питания.

Естественный путь контаминации заключается в бактериальной обсемененности и поражении пищевых продуктов плесневыми грибами, что, в свою очередь, может приводить к образованию различных токсинов, а также к акку­муляции в тканях животных различных чужеродных веществ при употреблении контаминированных кормов.

Учитывая, что большая часть загрязнений имеет антропогенное происхож­дение, необходимо проводить мероприятия, препятствующие или в значительной степени снижающие уровень контаминации пищевых продуктов. Такими меро­приятиями являются регламентация применения минеральных удобрений, пес­тицидов, обезвреживание сточных вод промышленных предприятий, совершен­ствование приемов хранения и технологической обработки продуктов и т. п.

Рис. 5. Посторонние вредные вещества пищи

Охрана продуктов питания от чужеродных химических веществ - важная гигиеническая проблема

Пищевые продукты представляют собой сложные многокомпонентные системы, состоящие из сотен химических соединений. Эти соединения можно условно разделить на следующие 3 группы:

Соединения, имеющие алиментарное значение. Это необходимые организму нутриенты: белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества.

Вещества, участвующие в формировании вкуса, аромата, цвета, предшественники и продукты распада основных нутриентов, другие биологически активные вещества. Они носят условно неалиментарный характер. К этой группе относят также природные соединения, обладающие антиалиментарными (препятствуют обмену нутриентов, например антивитамины) и токсическими свойствами (фазин в фасоли, соланин в картофеле).

Чужеродные, потенциально опасные соединения антропогенного или природного происхождения. Согласно принятой терминологии, их называют контаминантами, ксенобиотиками, чужеродными химическими веществами (ЧХВ). Эти соединения могут быть неорганической и органической природы, в том числе микробиологического происхождения.

Классификация вредных и посторонних веществ в сырье, питьевой воде и продуктах питания представлена на рис. 3.

Рисунок 3 - Классификация вредных и посторонних веществ в сырье, питьевой воде и продуктах питания

Пищевая ценность и безопасность тесно взаимосвязаны, так как напрямую зависят от химического состава сырья и продуктов. При хранении и переработке в пищевом сырье могут появиться опасные соединения вследствие химических или микробиологических процессов.

Безопасность пищевых продуктов в первую очередь является объектом санитарно-гигиенического контроля, но вместе с этим вопросы безопасности не должны выпадать из поля зрения специалиста при товароведной оценке. Санитарные нормы и правила характеризуют безопасность пищевой продукции, как отсутствие опасности для жизни и здоровья людей нынешнего и будущих поколений, определяемое соответствием пищевой продукции требованиям санитарных правил, норм и гигиенических нормативов.

Более широко безопасность пищевых продуктов можно трактовать как отсутствие токсического, канцерогенного, тератогенного, мутагенного или иного неблагоприятного действия продуктов на организм человека при употреблении их в общепринятых количествах. Безопасность гарантируется установлением и соблюдением регламентируемого уровня содержания (т. е. отсутствия или ограничения допустимой концентрации) загрязнителей химической и биологической природы, а также природных токсических веществ, характерных для данного продукта и представляющих опасность для здоровья.

В настоящее время непрерывно расширяется ассортимент пищевых продуктов, изменяется характер питания. В производство, хранение и распределение продуктов питания внедряются новые технологические процессы, применяются все возрастающие количества различных химических соединений и т. п. Опасность с точки зрения по­падания токсических веществ в пищевые продукты представляет загрязнение окружающей среды промышленными отходами, а также расширение использования химикатов в сельском хозяйстве.

Органами санитарного надзора установлены жесткие нормы содержания токсических элементов в пищевом сырье и готовых продуктах животного происхождения. Для большинства основных продуктов определены предельно допустимые концентрации токсичных элементов, отраженные в Медико-биологических требованиях и санитарных нормах качества продовольственного сырья и пищевых продуктов.

Потребление недоброкачественных по тем или иным критериям продуктов питания может привести к пищевым отравлениям. Пищевые отравления могут быть микробного и немикробного происхождения. Отравления, вызванные живыми микробами, попавшими в организм с пищей, называют пищевыми токсикоинфек-циями. Это сальмонелла, кишечная палочка и условно-патогенные микроорганизмы. При этих заболеваниях образование микроорганизмами яда (токсина) происходит в организме.

Отравления, вызванные ядами, накопившимися в пище в процессе и стафилококковое отравление. Токсическое действие некоторых соединений на организм человека заключается в способности токсических веществ вызывать отравление организма, выражающееся в различных клинико-анатомических проявлениях.

Пищевые отравления немикробного происхождения могут вызывать:

продукты, ядовитые по своей природе -- грибы, ядра косточковых плодов, сырая фасоль, некоторые виды рыб;

продукты, временно ядовитые -- позеленевший картофель, рыба в период нереста;

ядовитые примеси -- тяжелые металлы (цинк, свинец, медь, мышьяк).

К токсическим веществам относятся:

• 1. Природные токсиканты (биогенные амины -- серотонин, тирамин, гистамин, обладающие сосудосуживающим эффектом; цианогенные гликозиды; кумарины).
• 2. Загрязнители, появляющиеся в пище в результате воздействия загрязненной внешней среды или при нарушении норм выращивания растений или кормления животных, а также при нарушении технологической обработки или условий хранения.

Загрязнителями токсического действия являются: токсичные элементы (ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, цинк, медь, олово, железо), микотоксины, пестициды, нитраты, нитриты. Наибольшую опасность представляют собой ртуть, свинец и кадмий.

Ртуть -- токсичный яд кумулятивного действия (т. е. способный накапливаться). Из продуктов животного происхождения ртуть содержится в хищных рыбах, таких как тунец, в почках животных -- до 0,2 мг/кг. Из растительных продуктов ртуть больше всего содержится в орехах, какао-бобах и шоколаде -- до 0,1 мг/кг. В боль­шинстве остальных продуктов содержание ртути не превышает 0,01-0,03 мг/кг.

Свинец -- яд высокой токсичности. Его естественное содержание в растительных и животных продуктах обычно не превышает 0,5-1 мг/кг. Больше свинца обнаруживают в хищных рыбах (тунце -- до 2 мг/кг), моллюсках и ракообразных (до 10 мг/кг). Чаще всего повышенное содержание свинца наблюдается в консервах, хранящихся в сборной жестяной таре. Жестяные банки спаивают сбоку и к крышке припоем, содержащим определенное количество свинца. Продукты в такой таре не рекомендуется хранить более 5 лет. Сильное загрязнение свинцом происходит от сгорания этилированного бензина. Тетраэтилсвинец, добавляемый в количестве около 0,1% в бензин для повышения октанового числа, весьма летуч и более токсичен, чем сам свинец и его неорганические соединения. Тетраэтилсвинец легко попадает в почву и загрязняет пищевые продукты. Поэтому продукты, выращенные вдоль автострад, содержат повышенное количество свинца.

Весьма токсичный элемент -- кадмий. Его естественный уровень в пищевых продуктах примерно в 5-10 раз ниже, чем свинца. Повышенные концентрации кадмия наблюдаются в какао-порошке (до 0,5 мг/кг), почках животных (до 1 мг/кг) и рыбе (до 0,2 мг/кг). Содержание кадмия увеличивается в консервах из сборной жестяной тары, поскольку он, как и свинец, содержится в припое.

Микотоксины -- это продукты метаболизма плесневых грибов, обладающие токсическим эффектом в чрезвычайно малых количествах. Грибами, образующими микотоксины, в основном поражаются растительные продукты. Оптимальные температура для развития плесневых грибов -- около 30 оС, влажность -- около 85%. Если продукты при хранении в таких условиях покрываются плесенью, то их необходимо уничтожить, так как токсины плесени диффундируют вглубь весьма интенсивно и визуально степень их проникновения установить невозможно.

Один из наиболее опасных микотоксинов -- афлатоксин, обладающий как токсическим, так и канцерогенным действием. Наиболее изучены пять основных представителей афлатоксинов. Афлатоксины чаще всего встречаются в арахисе и кукурузе.

Другой часто встречающийся микотоксин -- патулин также обладает канцерогенным действием. Чаще всего он содержится в заплесневелых яблоках, облепихе, других фруктах, плодах, овощах и ягодах, а также соках, джемах, приготовленных из заплесневелых плодов.

В зерновых продуктах встречается зеараленон и дезоксивинил-валенол. В животных продуктах микотоксины обнаруживаются только в молоке в случаях, когда коровы съедают плесневелые корма.

Пестициды (ядохимикаты) -- это химические вещества, применяемые в сельском хозяйстве для защиты культурных растений от сорняков, вредителей и болезней. При правильном применении остаточное количество пестицидов в продуктах не превышает предельно допустимой концентрации. Однако при нарушении сроков опрыскивания и дозы применения пестициды могут содержаться в повышенной концентрации в продукте. Значительная часть пестицидов накапливается на поверхности, поэтому фрукты и овощи необходимо тщательно мыть, снимать кожицу, если нет уверенности в том, что эти продукты не были обработаны.

Нитраты, или соли азотной кислоты, при потреблении в повышенных количествах (допустимая суточная доза нитратов для взрослого 325 мг) в пищеварительном тракте человека частично восстанавливаются до нитритов, а последние при поступлении в кровь могут вызвать метгемоглобинемию. Кроме того, из нитритов в присутствии аминов могут образовываться нитрозамины, обладающие канцерогенной активностью. Повышенное содержание нитратов вызывает тошноту, одышку, посинение кожных покровов и слизистых, понос. Сопровождается все это общей слабостью, голо­вокружением, болями в затылочной области, сердцебиением.

Источниками нитратов являются растительные продукты и вода, причем недозрелые кабачки, баклажаны, картофель, а также овощи раннего созревания могут содержать нитратов больше, чем достигшие нормальной уборочной зрелости. Концентрация нитратов в овощах может резко увеличиваться при неправильном применении азотистых удобрений.

Наиболее высоким содержанием нитратов отличаются зеленые листовые овощи: салат, ревень, петрушка, шпинат, щавель. Много нитратов может накапливаться в свекле, моркови, капусте, картофеле, огурцах.

При мойке и очистке овощей удаляется 10-15 % нитратов, при кулинарной тепловой обработке, особенно варке, от 40 % (свекла) до 70 (капуста, морковь) или 80 % (картофель).

Канцерогены -- это вещества, которые при длительном воздействии (употреблении в пищу, вдыхании, попадании на кожу и т.д.) способны вызвать в организме человека канцерогенное действие, т.е. возникновение злокачественных заболеваний. В связи с хроническим действием посторонних веществ все большее значение приобретает исследование механизмов возникновения опухолей и связанного с этим риска для здоровья человека. Раковые заболевания пищеварительного тракта, согласно медицинским данным, вызываются преимущественно химическими веществами, попадающими в организм вместе с продуктами питания и питьевой водой. По современным данным, хи­мические вещества способствуют возникновению рака различной локализации. Подвергаются поражению кожа, рот, гайморова полость, гортань, легкие, пищевод, желудочно-кишечный тракт, кроветворные органы, кости, мочевой пузырь, почки, щитовидная железа. Канцерогенным действием обладают мико-токсины, нитрозамины, полициклические ароматические углеводороды (бенз(а)пирен), полевые взвеси, содержащие сернистые, цианистые соединения, тяжелые металлы, радиоактивные вещества.

Нитрозамины образуются при взаимодействии нитритов со вторичными и третичными аминами. Больше всего нитрозаминов обнаружено в копченых мясных изделиях, колбасах, приготовленных с добавлением нитритов, -- до 80 мкг/кг, в соленой и копченой рыбе -- до 110 мкг/кг, в сырах, прошедших фазу ферментации, -- до 10 мкг/кг, в пиве -- до 12 мкг/л.

Пол и циклические ароматические углеводороды (ПАУ) образуются, как правило, при термическом воздействии на пищевые продукты. Насчитывается более 200 представителей этой группы соединений. Наиболее изученным является бензапирен. Он образуется при жарке зерен кофе -- до 0,5 мкг/кг, в подгоревшей корке хлеба -- до 0,5 мкг/кг, при сушке зерна дымом из бурого угля или мазута -- до 4 мкг/кг, при копчении в домашних условиях рыбы или мяса -- до 1,5, иногда до 50 мкг/кг.

Многие токсичные вещества обладают тератогенным действием. Под тератогенным действием подразумевают аномалии в развитии плода, вызванные структурными, функциональными и биохимическими изменениями в организме матери и плода.

Мутагенным действием называют индукцию качественных и количественных изменений в генетическом аппарате организма. Различают два основных типа генетических повреждений -- хромосомные и генные мутации.

К мутагенным веществам относятся в первую очередь радиоактивные изотопы, радионуклиды и некоторые сильные химические вещества, относящиеся к группе отравляющих веществ.

Воздействие на организм человека радиоактивных веществ возможно при работе с такими веществами (например, в медицине, технике), при проживании людей рядом с месторождениями радиоактивных руд, в периоды катастроф, подобных Чернобыльской аварии, и т.д.

Есть такие загрязнители, которые присущи только животным продуктам. Это антибиотики. В последние годы они широко используются для лечения животных. Наличие антибиотиков в пищевых продуктах вызывает различные аллергические заболевания, особенно у детей.

Пищевые добавки. Вопросы пищевой ценности и пищевой безопасности напрямую связаны с использованием пищевых добавок, которые в последние годы широко внедряются как в пищевых производствах, так и в сети общественного питания.

Потребитель обязательно должен получать информацию о присутствии в продукте пищевых добавок. При товароведной оценке импортных продовольственных товаров следует обращать внимание на вид вносимых добавок, так как не все они разрешены к использованию в нашей стране.

Пищевые добавки -- разрешенные Минздравом РФ химические вещества и природные соединения, обычно не употребляемые как самостоятельный пищевой продукт или компонент пищи, но добавляемые по технологическим соображениям на различных этапах производства, хранения, транспортировки пищевого продукта для улучшения или облегчения производственного процесса или отдельных операций, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта или намеренного изменения органолептических свойств.

Введение пищевых добавок предусматривает:

совершенствование технологии подготовки, переработки пищевого сырья, изготовления, фасовки, транспортировки и хранения продуктов питания. Применяемые при этом добавки не должны маскировать последствия использования испорченного сырья или проведения технологических операций в антисанитарных условиях;

сохранение природных качеств пищевого продукта;

улучшение органолептических свойств пищевых продуктов и увеличение их стабильности при хранении.

Применение пищевых добавок допустимо только в случае, если они даже при длительном использовании не угрожают здоровью человека.

Обычно пищевые добавки разделяют на несколько групп:

регулирующие вкус продукта (ароматизаторы, вкусовые добавки, подслащивающие вещества, кислоты и регуляторы кислотности и т. д.);

улучшающие внешний вид продукта (красители, стабилизаторы окраски);

регулирующие консистенцию и формирующие текстуру (загустители, гелеобразователи, стабилизаторы, эмульгаторы и т.д.);

повышающие сохранность продуктов питания и увеличивающие сроки их хранения (консерванты).

К пищевым добавкам не относят соединения, повышающие пищевую ценность продуктов питания, например, витамины, микроэлементы, аминокислоты.

Приведенная классификация основана на технологических функциях пищевых добавок. Имеются и более обобщенные определения. Следовательно, пищевые добавки -- это вещества, которые намеренно вносят в пищевые продукты для выполнения определенных функций. Такие вещества, называемые также прямыми пищевыми добавками, не являются посторонними, в отличие от разнообразных контаминантов (загрязнителей), случайно попадающих в пищу на различных этапах ее производства.

Существует также принципиальное различие между пищевыми добавками и вспомогательными материалами, употребляемыми в ходе технологического потока для осуществления отдельных операций -- извлечения компонентов из сырья, осветления, очистки и т. п.

Широкое использование пищевых добавок производителями продуктов питания можно объяснить определенными причинами, среди которых:

стремление увеличить срок сохранения качества продуктов питания, в том числе скоропортящихся и быстро черствеющих в условиях необходимости их перевозки на большие расстояния, что обусловлено спецификой современных методов торговли;

быстро изменяющиеся индивидуальные представления современного потребителя о продуктах питания, в частности их вкусе и привлекательном внешнем виде, невысокой стоимости, удобстве использования. Удовлетворение таких потребностей связано с использованием ароматизаторов, красителей и т.п.;

создание новых видов пищи, отвечающей современным требованиям науки о питании (низкокалорийные продукты, имитаторы мясных, молочных и рыбных продуктов). Это связано с использованием пищевых добавок, регулирующих консистенцию пищевых продуктов;

совершенствование технологии получения традиционных и новых продуктов питания.

Число пищевых добавок, применяемых в разных странах, достигает сегодня 500, не считая комбинированных добавок, отдельных душистых веществ, ароматизаторов. Европейским Советом разработана рациональная система цифровой кодификации пищевых добавок с литерой «Е». Она включена в кодекс ВОЗ-ФАО для пищевых продуктов как международная цифровая система кодификации пищевых добавок. Каждой из пищевых добавок присвоен цифровой трех- или четырехзначный номер (в Европе с предшествующей ему литерой Е). Номер маркируется в сочетании с на­званием функционального класса, отражающего группировку пищевых добавок по технологическим функциям (подклассам).

Наличие пищевых добавок в продуктах должно быть указано на этикетке, причем они могут обозначаться как индивидуальное вещество или функциональное название (функциональный класс, технологическая функция) в сочетании с кодом Е. Например: консервант Е211, или бензоат натрия.

Согласно предложенной системе цифровой кодификации пищевых добавок, их классификация в соответствии с назначением выглядит следующим образом (основные группы).

Е700 --Е800 Запасные индексы для другой возможной информации

Е1000 Эмульгаторы

Многие пищевые добавки, включенные в этот список, имеют комплексные технологические функции, которые проявляются в зависимости от особенностей пищевой системы. Например, добавка Е339 (фосфаты натрия) может проявлять свойства регулятора кислотности, эмульгатора, стабилизатора, комплексообразователя и водоудерживающего агента.

Пищевые красители. Среди веществ, определяющих внешний вид пищевых продуктов, важное место принадлежит пищевым красителям. Для придания пищевым продуктам и полуфабрикатам различной окраски используют природные (натуральные) и синтетические (органические и неорганические) красители. Наиболее широко их применяют при производстве кондитерских изделий, напитков, маргарина, некоторых консервов и т. д.

К натуральным красителям относятся следующие.

Кармин (Е120) -- красный краситель, производное антрахинона. Его получают из кошенили -- насекомых, живущих на кактусах в Африке и Южной Америке.

Куркумины (Е100) -- желтые природные красители, получают из многолетних травянистых растений семейства имбирных. Используют в виде спиртового раствора, так как он плохо растворяется в воде.

Энокраситель (Е163Н) получают из выжимок красных сортов винограда и ягод бузины в виде жидкости интенсивно красного цвета. В его состав входит смесь соединений, в том числе антоциа-нов и катехинов. В подкисленной среде энокраситель придает красную окраску, в нейтральной и слабощелочной -- синий оттенок.

В последнее время начали использовать в качестве желтых, розово-красных красителей пигменты, содержащиеся в соке кизила, красной и черной смородины, клюквы, брусники, в состав которых входят антоцианы; пигменты чая, содержащие антоцианы и катехины; красный краситель, выделенный из свеклы.

Среди природных красителей необходимо отметить каротинои-ды, растительные красно-желтые пигменты, выделенные из моркови, плодов шиповника, а также полученные микробиологическим и синтетическим путем и применяемые для окраски пищевых продуктов.

Сахарный колер (карамель) -- темно-окрашенный продукт карамелизации сахара. Его водные растворы представляют собой темно-коричневую жидкость с приятным запахом. Применяют для окраски напитков, кондитерских изделий, в кулинарии.

Среди синтетических красителей, разрешенных к употреблению в нашей стране, необходимо отметить следующие:

индигокармин (динатриевая соль индигосульфокислоты) -- при растворении в образует раствор интенсивного синего цвета. Применяют в кондитерской промышленности и при производстве сахара-рафинада;

тартразин (натриевая соль азокрасителя) хорошо растворим в воде, образует раствор оранжево-желтого цвета. Используют в кондитерской промышленности, при производстве напитков.

Цветорегулирующие вещества. К ним относятся соединения, изменяющие окраску продукта в результате взаимодействия с компонентами пищевого сырья и готовых продуктов. Среди них необходимо отметить отбеливающие вещества -- добавки, разрушающие природные пигменты или окрашенные соединения, образующиеся при получении пищевых продуктов. Например, диоксид серы 502.

Растворы Н25О3 и ее соли оказывают отбеливающее и консервирующее действие, тормозят ферментативное потемнение овощей и фруктов, а также замедляют образование меланоидинов. В то же время 5О2 разрушает витамин В, и влияет на молекулы белка, что может вызвать нежелательные последствия.

Нитрит и нитрат калия применяют при обработке (посоле) мяса и мясных продуктов для сохранения красного цвета. Миоглобин мяса при взаимодействии с нитритами образует нитрозомиоглобин, который придает мясным изделиям цвет красного соленого мяса и не изменяется при кипячении.

Аналогичное действие оказывает и нитрат калия, который с помощью ферментов, выделяемых микроорганизмами, переводится в нитрит калия.

В настоящее время по совокупности показаний применение нитритов и нитратов вызывает возражения медиков и требует дальнейшего изучения.

Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов. К этой группе пищевых добавок относятся вещества, изменяющие реологические свойства продуктов (консистенцию): загустители, желе- и студнеобразователи, пищевые поверхностно-активные вещества (ПАВ), стабилизаторы физического состояния пищевых продуктов, разрыхлители. Химическая природа их весьма разнообразна. Среди них имеются соединения как природного происхождения, так и синтетические.

Загустители, желе- и студнеобразователи используются для получения коллоидных растворов повышенной вязкости (загустители), студней и гелей -- структурированных коллоидных систем. Необходимо отметить натуральные (желатин, пектин, альгинат натрия, агароиды, крахмал, растительные камеди) и вещества, получаемые искусственно, в том числе из природных объектов (метил целлюлоза, амилопектин, модифицированные крахмалы).

Желатин -- белковый продукт без вкуса и запаха. Он растворяется в горячей воде, при охлаждении водные растворы образуют студни. С помощью желатина изготовляют зельц, желе (фруктовые и рыбные), мороженое, продукты кулинарии.

Крахмал, его фракции (амилопектин), а также продукты частичного гидролиза (декстрины и модифицированные крахмалы) применяют в качестве загустителей, студнеобразователей и желирующих веществ в кондитерской, хлебопекарной промышленности, при производстве мороженого.

Пектины применяют в производстве кондитерских изделий (мармелад, желе), фруктовых соков, мороженого, рыбных консервов, майонеза; низкоэтерифицированные пектины -- в овощных желе, паштетах, студнях.

Агар-агар получают из морских водорослей, произрастающих в Белом море и Тихом океане. В горячей воде агар образует коллоидный раствор, который при остывании дает хороший прочный студень, обладающий стекловидным изломом. Агар-агар применяют в кондитерской промышленности при производстве желейного мармелада, суфле, пастилы, зефира, при получении мясных и рыбных студней, желе, пудингов, мороженого.

Агароид (черноморский агар) получают из водорослей филло-флоры, растущих в Черном море. Студнеобразующая способность у него в 2 -- 3 раза ниже, чем у агар-агара.

В качестве желирующих веществ используют также фурцеллеран, альгиновые кислоты и альгинат натрия, простые эфиры целлюлозы -- метиловые (метилцеллюлоза) и этиловые (этилцеллюлоза).

К пищевым поверхностно-активным веществам относятся соединения, снижающие поверхностное натяжение. Основные пищевые ПАВ -- это производные одно- и многоатомных спиртов, моно- и дисахаридов, структурными компонентами которых являются остатки кислот различного строения. Добавление моно- и диглиперидов в тесто улучшает качество хлеба, замедляет процесс черствения, в макаронной промышленности позволяет механизировать процесс, повышает качество, снижает клейкость макаронных изделий, в маргарине повышает пластические свойства.

Подслащивающие вещества. В эту группу пищевых добавок входят как традиционные (мед, сахароза, патока, сорбит, ксилит), так и синтетические вещества -- сахарин, цикломаты, аспартам. Сорбит, ксилит, сахарин используют для питания больные диабетом.

Консерванты. При добавлении консервантов удается замедлить или предотвратить развитие бактерий, плесеней, дрожжей и других микроорганизмов. Один из наиболее распространенных консервантов -- диоксид серы 8О2 (сернистый газ). Его используют для сохранения соков, плодоовощных пюре, повидла и т.д. Сульфиты применяют в качестве отбеливающего материала, предохраняющего очищенный картофель, разрезанные плоды и овощи от потемнения. Сернистый газ разрушает витамины В, (тиамин) и биотин, поэтому его применение желательно ограничивать.

Сорбиновая кислота и ее калиевые, натриевые и кальциевые соли служат консервантами при производстве фруктовых, овощных, рыбных и мясных изделий, маргарина. Сорбиновая кислота используется для обработки материала, в который упаковывают пищевые продукты.

Бензойная кислота и ее соли (бензоаты) входят в состав многих плодов и являются распространенными природными консервантами. Бензойная кислота применяется при производстве плодово-ягодных изделий, бензоат натрия -- рыбных консервов, маргарина, напитков.

Формальдегид и уротропин применяются для консервирования ограниченного числа продуктов (икра, лососевые рыбы).

Пищевые антиокислители. Вещества, замедляющие окисление ненасыщенных жирных кислот в составе липидов, называются антиокислителями (антиоксидантами). Их добавляют в жировые и жир-содержащие продукты. Из природных антиокислителей необходимо отметить токоферолы -- они присутствуют в ряде растительных масел; из синтетических -- бутилоксианизол и бутилокситолуол.

Ароматизаторы. Вещества, усиливающие вкус и аромат, вносят в продукты с целью улучшения органолептических свойств. Их можно разделить на природные и имитирующие природные. Природные ароматизаторы выделяют из фруктов, овощей и растений в виде соков, эссенций или концентратов. Вторые получают синтетическим и нетрадиционным путем. Глутаминовая кислота и ее натриевая соль (глутамат натрия) применяются при производстве концентратов первых и вторых блюд. Глутамат находит широкое применение в кулинарии стран Юго-Восточной Азии.

Биологически активные добавки к пище. Сложившийся в настоящее время рацион человека не может обеспечить достаточного поступления многих биологически активных веществ, прежде всего витаминов и эссенциальных микроэлементов, без специального обогащения ими обычных продуктов питания. Диета наших предков включала очень широкий спектр пищи. При этом их энергозатраты были весьма существенны и нередко превышали 4,5-5 тыс. ккал в день. В таком достаточно большом по объему и ассортименту наборе продуктов дефицит отдельных пищевых веществ практически не возникал. XX в. внес коренные изменения как в образ жизни, так и в структуру питания че­ловека. В частности, резко (почти в 2 раза) сократились энергозатраты. Малый объем натуральной пищи не позволяет обеспечить организм человека всеми необходимыми витаминами, микроэлементами и другими биологически активными веществами. Поэтому в последнее время ставится вопрос о специальном введении в продукты биологически активных добавок (БАД).

БАД -- это концентраты натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ. Биологически активные добавки к пище принято делить на 2 группы: нутрицевтики (рис. 3) и парафармацевтики.

Нутрицевтики, или эссенциальные нутриенты, -- природные ингредиенты пищи, такие, как витамины или их предшественники (провитамины). Использование нутрицевтиков позволяет достаточно легко и быстро ликвидировать дефицит эссенциальных пищевых вещесгв, повсеместно обнаруживаемый у большинства взрослого и детского населения России, а также в максимально возможной степени индивидуализировать питание конкретного здорового человека в зависимости от его потребностей и условий обитания. К нутрицевтикам относятся различные белковые добавки и отдельные аминокислоты, введение которых улучшает аминокислотный скор продуктов, различные минеральные соли, препараты витаминов, ненасыщенных жирных кислот и фосфолипидов.

К парафармацевтикам относятся препараты отдельных органических кислот, тонизирующих веществ (например, кофеин), а также натуральные продукты, способствующие нормализации состава полезных микроорганизмов кишечника (эубиотики). К последней группе следует отнести кисломолочные продукты, содержащие бифидобактерии.

Биологически активные добавки целесообразно вводить в продукты как на пищевых предприятиях, так на предприятиях общественного питания.

В результате воздействия загрязненной окружающей среды, а также при нарушении технологической обработки или условий хранения в пищевых продуктах могут появиться токсичные вещества. К их числу относятся и токсичные элементы. Тяжелые металлы чрезвычайно токсичны даже в микроскопических дозах. Поэтому важной задачей является постоянный контроль пищевого сырья и готовой продукции, чтобы обеспечить выпуск безвредных для здоровья продуктов питания.

Понятие «токсичность» в экологическом контексте относится к химическому влиянию веществ, которые понижают жизнеспособность отдельной популяции и изменяют взаимоотношения между популяциями. Главный интерес при изучении токсичности сконцентрирован на возможном летальном эффекте. Однако, для того чтобы понять долговременные последствия загрязнений экосистемы, весьма существенно распознать и сублетальные эффекты. Такие эффекты следует различать по морфологическим изменениям; скорости роста организма, половому развитию и репродуктивной скорости; поведенческим изменениям, т.е. понижению способности спасаться от хищников или эффективно конкурировать с другими организмами; генетическим модификациям.

Основа токсического действия лежит в самом общем случае во взаимодействии между металлами и биологически активными белками. И механизм токсичности аналогичен механизму, ответственному за действие необходимых металлов.

Отрицательный эффект взаимодействия токсичных ионов металлов с биологически активными макромолекулами связан со следующими процессами:

Вытеснение необходимых металлов из их активных мест связывания токсическим металлом;

Связывание части макромолекулы, необходимой для нормальной жизнедеятельности организма;

Сшивание с образованием биологических агрегатов, вредных для организма;

Деполимеризация биологически важных макромолекул;

Неправильное спаривание оснований нуклеотидов и ошибки в белковых синтезах.

В состав организма человека входит 81 элемент. 99% массы тела представлены 4 основными элементами:

1. Углеродом (от лат. carboneum – C),

2. Водородом (от лат. hydrogenium – H),

3. Кислородом (от лат. oxgenium – O),

4. Азотом (от лат. nitrogenium – N)

и 8 макроэлементами, содержащимися в относительно больших количествах, а так же 69 микроэлементами. Содержание макро и микроэлементов в продуктах питания, а также их функции в организме были рассмотрены в разделе «Минеральные вещества». В данном разделе будут рассмотрены элементы, опасные в токсикологическом отношении.

Дозы токсичных металлов обозначены в международных требованиях, предъявляемых к пищевым продуктам объединенной комиссией ФАО (Продовольственная организация ООН) и ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения), в документе под названием «Кодекс алиментариус». В соответствии с этим документом наиболее важными в гигиеническом контроле пищевых продуктов являются восемь элементов – ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, медь, цинк, олово и железо. В нашей стране в этот перечень включают также никель, хром, селен, алюминий, фтор и йод. Разумеется, не все перечисленные элементы являются ядовитыми, некоторые из них необходимы для нормальной жизнедеятельности человека и животных. Поэтому часто трудно провести четкую границу между биологически необходимыми и вредными для здоровья человека веществами.

В большинстве случаев реализация того или иного эффекта зависит от концентрации. При повышении оптимальной физиологической концентрации элемента в организме может наступить интоксикация, а дефицит многих элементов в пище и воде может привести к достаточно тяжелым и трудно распознаваемым явлениям недостаточности.

Накопление химических элементов во внутренних органах человека приводит к развитию различных заболеваний. Больше всего в организме человека накапливаются кадмий, хром – в почках; медь – в желудочно-кишечном тракте; ртуть (от лат. h ydrargyrum – Hg) – в центральной нервной системе; цинк – в желудке, двигательном аппарате; мышьяк – в почках, печени, легких, сердечно-сосудистой системе; селен – в кишечнике, печени, почках; бериллий – в органах кроветворения, нервной системе. Наибольшую опасность среди всех перечисленных элементов представляют ртуть, свинец и кадмий. И даже если тяжелые металлы не являются основной причиной каких-либо заболеваний, они, наряду с другими токсинами, могут быть сопутствующим фактором, вызывающим лавину эффектов, приводящих к расстройству иммунной системы индивида. Спровоцированная металлами иммунная недостаточность может просто давать возможность одному из вирусов остаться активным или неконтролируемым. Корь, вирусы-невидимки, герпес или другой вирус, так же как и дрожжи получают прочного союзника в лице тяжелых металлов. Более того, это может заставить иммунную систему направить свои усилия по ложному руслу. Отравленная токсинами ртути иммунная система может спровоцировать борьбу против ни в чем неповинных пыльцы, пыли или продуктов питания в форме сильной аллергии, игнорируя при этом болезнетворные организмы, с которыми ей следовало бы вести борьбу. Токсичные металлы могут также способствовать укреплению и стимулированию дрожжевых и бактериальных проблем. Некоторые люди попросту не могут справиться с брожением в организме, пока не очистятся от металлов. После этого дрожжи как будто исчезают. То же касается попыток избавиться от пищевых проблем. Очищение организма от металлов может помочь избавиться от многих пищевых непереносимостей – еще одна причина улучшить ситуацию с токсинами вместо того, чтобы затратить огромное количество времени, выискивая иллюзорно-проблематичные продукты.

Для большинства продуктов питания установлены ПДК токсичных элементов, к детским и диетическим продуктам предъявляются более жесткие требования. ПДК некоторых тяжелых металлов в продуктах питания приведены в таблице 1.

Таблица 1. – Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов в продуктах питания (мг/кг)

Продукты
Зерно, крупа
Хлеб
Молоко, кисломолочные продукты
Молоко сгущеное кон-сервированное
Масло сливочное, живот-ные жиры
Масло растительное
Сыр, творог
Овощи и картофель
Консервы овощные
Почки и продукты их переработки
Грибы
Чай
Мясо и птица, охлажденные и мороженные
Консервы из мяса и птицы
Колбасы
Рыба свежая, охлажденная и мороженная
Консервы рыбные
Моллюски и ракообраз-ные
Минеральные воды
Продукты детского питания:
на молочной основе
на зерномолочной основе
Консервы рыбные
Консервы плодоовощные
Примечания:	в скобках указаны ПДК в сырье, предназначенном для производства детских и диетических продуктов;
		в сборной жестяной таре; в стеклянной таре.