Исследование токсичности 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 РАО/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 ток-сиколого-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 X[(мг/кг)/сут]. Значение Х 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», что в отдельных случаях неверно истолковывают как проблемы с базой данных
Научный комитет по продуктам питания — орган Европейского Союза, который дает консультации по вопросам достаточности питания и безвредности пищевых продуктов и напитков.
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 нут-риентов организмом;
- доза пищевой добавки достигнет 5 % от общей массы рациона питания.
Детальное исследование безопасности пищевой добавки по всей приведенной выше схеме требуется не во всех случаях. Иногда решение может быть принято после анализа следующих данных:
- 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 рекомендовал 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): 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.
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.
Важной проблемой при гигиенической регламентации пищевых добавок в продуктах питания являются комбинационная токсикология и взаимодействие между добавками. Все большее применение смеси пищевых добавок для получения наибольшего технологического эффекта делает эту проблему особенно важной.
Проведенный анализ и исследования международных организаций показывают, что пищевые добавки, даже применяемые для решения одних и тех же задач, характеризуются разнообразием химических структур, метаболических путей в организме и биологическим действием. Использование ДСП обеспечивает такое положение, при котором потребление каждой добавки находится ниже уровня, который может вызвать какой-либо нежелательный эффект. Добавки взаимодействуют друг с другом только в тех случаях, когда химические вещества действуют посредством одного и того же механизма действия и их комбинированное потребление превышает ДСП (после поправки на различие в силе действия), поэтому нежелательные эффекты в результате взаимодействия между пищевыми добавками маловероятны. Это подтверждается результатами постоянно проводимого изучения разрешенных к использованию пищевых добавок. По итогам этой работы в настоящее время запрещены к использованию 5 пищевых добавок.
Пищевые добавки, запрещенные к применению в РФ при производстве пищевых продуктов:
Код | Пищевые добавки | Технологическая функция |
Е121 | Цитрусовый красный | Краситель |
Е123 | Амарант | |
Е240 | Формальдегид | Консервант |
Е924а | Бромат калий | Улучшитель муки и хлеба |
Е9246 | Бромат кальция | То же |
Пищевые добавки, спектр применения которых непрерывно расширяется, выполняют разнообразные функции в пищевой технологии и продуктах питания.
Их использование возможно только после проверки их безопасности.
Внесение пищевых добавок не должно увеличивать степень риска, возможного неблагоприятного действия продукта на здоровье потребителя, а также снижать его пищевую ценность (за исключением некоторых продуктов специального и диетического назначения).
Определение правильного соотношения между дозой и реакцией человека на нее, использование высокого коэффициента безопасности гарантируют, что применение пищевой добавки при соблюдении уровня ее потребления не опасно для здоровья человека.
Важнейшим условием обеспечения безопасности пищевых продуктов является соблюдение допустимой нормы суточного потребления пищевых добавок (ДСП).
В Российской Федерации возможно применение только тех пищевых добавок, которые имеют разрешение Госсанэпиднадзора России, в пределах, приведенных в Санитарных правилах.
Пищевые добавки следует вносить в пищевые продукты в минимально необходимом для достижения технологического эффекта количестве, но не более установленных Санитарными правилами пределов.
Исследование безопасности пищевых добавок, определение ДСД, ДСП, ПДК — сложный, длительный, очень дорогой, но крайне нужный и важный для здоровья людей процесс. Он требует непрерывного внимания и совершенствования.
Источник
Пищевые добавки и их токсичностьПредельно допустимые суточные дозы некоторых пищевых добавок и загрязнителей предложены Совместным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам. Прием внутрь бутилированного гидроксианизола в дозе 0,5 мг/кг в течение 120 сут не привел к изменению клинических параметров плазмы (уровней аминотрансфераз, гамма-глутамилтранспептидазы, креатинфосфокиназы, лактатдегидрогеназы, общего белка, альбумина, мочевины, Na+ и Cl-.
– Также рекомендуем “Отравление тартразином и его лечение” Оглавление темы “Отравление продуктами питания”:
|
Источник
Одним из главных условий для разрешения применения пищевых добавок является токсикологическая безопасность. Для установления безопасности проводят экспериментальное исследование изменений функционального состояния организма под влиянием той или иной пищевой добавки.
В задачу исследования входит: оценка дозировки, продолжительности действия и наблюдение последствий.
В качестве объектов исследования используют инфузории, микроорганизмы, мелкие грызуны, кошки, собаки, обезьяны и др. а также люди-добровольцы.
Основное условие при подборе объектов исследования – короткий период жизни и быстрая воспроизводимость.
Для оценки безопасности пищевых добавок рассматривают следующие показатели:
1. Острота токсичности
2. Мутагенность
3. Тератогенность
4. Субхроническая токсичность
5. Хроническая токсичность
6. Канцерогенность
7. Аллергичность
Острота токсичности проявляется в течении 1-2 недель и является сильным токсическим воздействием на организм человека. Определяется показателем LД50 (летальная доза у 50% подопытных животных) и выражается в мг/кг живой массы.
Мутагенность – способность оказывать вредное воздействие на наследственность, т.е. вызвать нежелательные мутации.
LД50, мг/кг | Класс токсичности |
1 классы токсичности, которые | |
5-49 | 2 не могут использоваться |
50-500 | 3 в пищевых продуктах |
500-4999 | |
Более 5000 |
Тератогенность – способность оказывать вредное воздействие на репродуктивность (появление уродств у эмбрионов у плода, способность воспроизводить потомство)
Субхроническая токсичностьпроявляется при накоплении вещества в организме и характеризуется продолжительным токсичным действием . Исследуется ежедневным введением в рацион лаборатории животных исследуемого вещества в течении 90 дней.
Хроническая токсичность – это длительное действие, которое может выражаться после испытания пищевых добавок в течение двух и более лет. У подопытных животных после смерти изучают состояние всех органов и тканей.
Канцерогенность – способность пищевых добавок инициировать и вызывать опухолевые (раковые) заболевания. Проверяют методом кормления животных в течение всей жизни.
Алергенность – способность пищевых добавок вызывать аллергию.
Практическая работа № 1.
Тема: Решение задач по определению токсикологической безопасности пищевых добавок.
Цель работы:научиться определять класс токсичности пищевых добавок, и показатель допустимого суточного поступления.
Пособия для работы:Голубева В. Н. «Пищевые и биологические активные добавки», В.И Голубев, Л.В Чичева-Филатова, Т.В Шленская. Калькулятор, конспект лекций.
Выполнение работы:
Задание 1.
Определите класс токсичности пищевых добавок, если показатель:
1. LД50 = 67мг/кг
2. LД50 = 4000мг/кг
3. LД50 = 15мг/кг
Какой из этих пищевых добавок, возможно, использовать при производстве пищевых продуктов?
Задание 2.
Рассчитайте, какое количество консерванта, фиксатора окраски, нитрита натрия можно употреблять без риска для здоровья, если показатель ДСП=0.4 мг/кг тела человека?
На основании этих расчетов сделайте анализ употребляемых пищевых продуктов:
1) Колбаса содержит 40 мг нитрита натрия на 1 кг продукта.
2) Консервы мясные содержат 20 мг нитрита натрия на 1 кг продукта.
Задание 3.
Рассчитайте, какое количество красителя амаранта можно употреблять, если ДСП = 0.5 мг/кг тела человека?
На основании этих расчетов сделайте анализ употребляемых пищевых продуктов:
1) Лимонад красного цвета содержит 30мг на 1 литр
2) Мармелад красного цвета содержит 200мг на 1 кг продукта.
3) Рыба копченая – 500мг/кг.
Амарант запрещен в России из-за канцерогенных и таратогенных свойств, но разрешен в Европе.
Задание 4.
Подсластитель Астартам ДСП = 40мг/кг. Рассчитайте, какое количество можно употреблять.
Вывод: исходя из цели.
Раздел II
Пищевые добавки
Кислоты и регуляторы кислотности
В ряде случаев возникает необходимость подщелачивать или подкислять продукт питания, подчеркивать или придавать ему определенный вкус. Разрешенные пищевые кислоты безвредны для организма и их применяют не лимитировано (лимонная, уксусная, яблочная, молочная, винная, угольная).
Уксусная, яблочная, и молочные кислоты участвуют в промежуточном обмене, поэтому для них не устанавливают ограничения.
Наиболее широко пищевые кислоты применяют в кондитерской промышленности (мармелад, пастила, муссы, варенье), при производстве напитков (хлебный квас, лимонады и т д.)
С гигиенической точки зрения особого внимания заслуживают не сами кислоты, а примеси к ним, получаемые в процессе производства кислот.
По данным Объединенного комитета экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам
ДСП лимонной = 0-60мг/кг
ДСП фосфорной = 0-5мг/кг
ДСП виннокаменной = 0-6мг/кг
Подщелачивающие вещества или основания применяют при изготовлении сухих шипучих напитков, в производстве печенья как разрыхлители, а также для снижения кислотности некоторых продуктов, например сгущенного молока.
Практическая работа №2
Тема: Изучение классификации подкисляющих и подщелачивающих веществ.
Цель: Ознакомиться с основными подкисляющими подщелачивающими веществами, изучить их свойства и особенности использования.
Пособия для работы:Голубева В. Н. Пищевые и биологические активные добавки: Учебник/ В.Н. Голубев, Л.В. Чичева-Филатова, Т.В. Шленская. – М. Академия, 2003.
Выполнение работы:
Задание 1. Оформить таблицу.
Подщелачивающие вещества для пищевых продуктов.
Основание | Назначение | Пищевые продукты | Допустимая концентрация в продукте, мг/кг |
Бикарбонат натрия | Для снижения кислотности: Стабилизатор Разрыхлитель | Сгущенное молоко Какао-порошок Печенье | – – |
Карбонат натрия | Имитация вкуса минеральной воды | Сухие шипучие напитки, вода сельтерская | – – |
Карбонат аммония | Эмульгатор Разрыхлитель | Какао-порошок Печенье | – – |
Разрешены также: Гидроксиды Na (Е524), К (Е525) Са (Е526) Мg (E528) и т д.
Задание 2. Изучите свойства пищевых кислот.
Лимонная кислота – наиболее мягкая по сравнению с другими по вкусу. Обладает приятным кислым вкусом, благодаря чему находит широкое применение в пищевой промышленности.
Винная кислота – содержится во многих фруктах в свободном виде, а также в виде калиевой, кальциевой или магниевой соли. Получают из отходов виноделия. Винная кислота не обладает существенным раздражающим действием на слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта. Преимущество этой кислоты, как и лимонной – возможность получения и использования в кристаллическом виде.
Адипиновая кислота – эта кислота слаборастворима в воде при температуре 30-40град. И имеет менее выраженный кислый вкус, чем лимонная. Получают их фенола.
Яблочная кислота – менее кислая, чем лимонная, поэтому ее добавляют на 20-30% больше. Получают ее синтетически из малеиновой кислоты, которую в свою очередь получают из фенола.
Фумаровая кислота обладает токсичностью (вызывает повреждение яичек) ДСП=6мг/кг.
Молочная кислота – продукт молочнокислого брожения сахаров. Не раздражает слизистых оболочек. При повышенной температуре частично разлагается. Содержится в пищевых продуктах: В квашеной капусте – 0,7-2%, соленых огурцах – 0,6-1,2%, ржаном хлебе – до 1%, кефире, простокваше, сметане – 0,5-1%.
Молочная и яблочная кислота могут встречаться в D и L форме. Дети до 6 месячного возраста не могут D форму перевести в L , поэтому в питании детей раннего возраста не должно быть молочные и яблочные кислоты D формы.
Уксусная кислота – наиболее распространенная пищевая кислота. В торговую сеть поступает в виде уксусной эссенции, содержит 70-80% уксусной кислоты, и столового уксуса.
Фосфорная кислота (ортофосфорная) – широко распространенная в естественных пищевых продуктах (молоко, сыр, орехи, рыба, мясо, желток, яиц и т д.) Является составной частью организма человека. Выделяется в виде фосфата кальция из организма, =>длительное введение избыточного количества фосфорной кислоты может привести к потере кальция
Угольная кислота – используют для газирования напитков, придает им приятный жгучий вкус и шипучесть.
Выводы: из цели.
Пеногасители
Этот функциональный класс объединяет добавки, обладающие способностью предупреждать или снижать образование пен.
Пены могут снижать производительность оборудования, увеличивать время и затраты технологического процесса, они мешают фильтрованию, центрифугированию, выпариванию и т.д. В подобных случаях прибегают к гашению пен. Для этих целей могут быть использованы нехимические методы, но применение химических пеногасителей более экономично и эффективно.
Эффективных химический пеногаситель должен соответствовать ряду требований:
1) обладать более низким поверхностным натяжением по сравнению с системой, в которую добавляется.
2) хорошо диспергироваться в системе.
3) обладать низкой растворимостью в системе.
4) быть инертным.
5) не оставлять значительного осадка и запаха.
6) соответствовать нармативам безопасности.
Используют следующие пеногасители: альгинат кальция, жирные кислоты, полидиметилсилоксан, полиэтиленгликоль. Наиболее широко используются силиконовые пеногасители, т.к они в наибольшей мере соответствуют всем необходимым требованиям.
Пеногасители используют при производстве пива, хлебобулочных изделий, кондитерских изделий, и т.д.
Источник