Токсиколого гигиеническая оценка пищевых добавок
ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ
1.1Токсиколого-гигиеническая оценка пищевых добавок
Широкое использование пищевых, в современном понимании, добавок началось лишь в конце XIX в., и быстро достигло максимального распространения в наши дни во всех странах мира.
Несмотря на существующие у многих предубеждения, пищевые добавки по остроте, частоте и тяжести возможных заболеваний следует все же отнести к разряду веществ минимального риска.
Термин «пищевые добавки» в настоящее время не имеет единого толкования. В большинстве случаев под пищевыми добавками понимают группу веществ природного или искусственного происхождения, используемых для усовершенствования технологии, получения продуктов специализированного назначения. К пищевым добавкам, как правило, не относят соединения, повышающие пищевую ценность продуктов (витамины, микроэлементы и т.д.). Не являются пищевыми добавками и загрязняющие вещества, попадающие в продукты из окружающей среды.
В соответствии с действующим в нашей стране законодательством под термином «пищевые добавки» понимают природные или синтезированные вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью придания им заданных свойств и неупотребляемые сами по себе в качестве пищевых продуктов или обычных компонентов пищи.
Пищевые добавки могут вноситься в продукт на различных этапах его производства, хранения и транспортирования с целью улучшения или облегчения технологического процесса, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта. Пищевые добавки могут оставаться в продуктах полностью или частично в неизмененном виде или в виде веществ, образовавшихся в результате химического взаимодействия добавок с компонентами пищевых продуктов.
Большинство пищевых добавок не имеют, как правило, пищевого назначения и являются биологически инертными для организма. Однако известно, что любое химическое соединение или вещество в определенных условиях может быть токсичным. Следовательно, пищевая добавка только тогда считается безопасной, если у нее отсутствуют острая и хроническая токсичность, канцерогенные, ко-канцерогенные, мутагенные, тератогенные и гонадотоксические свойства. Поэтому к пищевым добавкам предъявляют строгие требования.
Понятие безвредности вещества, применяемого в качестве пищевой добавки, обусловливает способ его применения. Решающее значение имеют суточное количество вещества, поступающего в организм, длительность его потребления, режим питания, пути поступления вещества в организм и многие другие факторы.
В настоящее время вопросами применения пищевых добавок занимается специализированная международная организация -Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминантам (загрязнителям) – JECFA. (ФАО – от англ. РАО – Food and Agricultural Organization – Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ
В России вопросы о применении пищевых добавок находятся в недении Департамента Госсанэпиднадзора Минздрава РФ. Основными документами, регламентирующими применение пищевых добавок, являются «Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов» – СанПиН 2.3.2.-560—96; Приложение 9 (обязательное) — «Список пищевых добавок, разрешенных к применению при производстве пищевых продуктов»; Приложение 10 (обязательное) — «Список пищевых добавок, запрещенных к применению при производстве пищевых продуктов» и «Санитарные правила по применению пищевых добавок» № 1923-78.
Пищевые добавки согласно российскому санитарному законодательству не допускается использовать в тех случаях, когда необходимый эффект может быть достигнут технологическими методами — технически и экономически целесообразными. Не разрешается также введение пищевых добавок, способных маскировать юхнологические дефекты, порчу исходного сырья и готового продукта или снижать его пищевую ценность.
Пищевые продукты для детского питания, особенно для питания (рудных детей, должны быть изготовлены без применения каких-либо пищевых добавок.
Исходным для определения допустимой концентрации пище-ной добавки является так называемое допустимое суточное поступ-.чение (ДСП) пищевых добавок в организм человека — ADI (Acceptable daily intake). ДСП представддел собой количество вещества (в мг на 1 кг массы тела), которое человек может потреблять ежедневно в течение всей жизни без вреда для здоровья
Гигиеническое регламентирование пищевых добавок в продуктах и рационе питания осуществляется в четыре этапа.
Первый этап – проведение предварительной токсиколого-гигиенической оценки регламентируемого химического вещества – пищевой добавки.
Особое внимание уделяют на этом этапе исследования изучению механизма кумуляции, так как в одних случаях в организме происходит накопление самого вещества (материальная кумуляция); в других – эффект действия вещества суммируется (функциональная кумуляция).
Сверхкумулятивными свойствами обладают вещества, имеющие коэффициент кумуляции менее 1; при К = 1…3 вещества обладают выраженной кумуляцией; при К= 3…5 — умеренной и при К > 5 вещества относят к группе веществ со слабой кумуляцией. Наиболее опасными считаются вещества, у которых коэффициент кумуляции меньше в группе животных, получавших меньшие до-лиЛД50.
Второй этап исследования пищевой добавки является основным. В результате проведения хронического эксперимента определяют пороговую и максимально недействующую дозы пищевой добавки по общетоксическому действию. Для этого используют два вида модельных лабораторных животных, в организме которых метаболизм изучаемого химического соединения идентичен метаболизму человека. Длительность эксперимента составляет обычно 9…18 мес. Изучают влияние дозы, полученной в остром эксперименте и рассчитанной по формуле (7), в расчете на 1 кг массы тела животного, а также дозы в 5… 10 раз меньшей и в 10 и 100 раз большей.
По окончании хронического эксперимента на животных подопытных групп (во всех 3…4 поколениях) и контроля делают вывод о наличии или отсутствии у пищевой добавки генотоксичной, репродуктивной, субхронической и хронической токсичности.
Под генетической токсичностью веществапонимают его способность оказывать вредное воздействие на наследственность, то есть вызывать нежелательные мутации. Различают генные, хромосомные и геномные мутации.
Генные мутации вызываются в результате изменения исследуемым веществом химической структуры отдельных генов.
Источник
Токсиколого-гигиеническая оценка пищевых добавок, в процессе которой осуществляют всестороннее изучение заявленной пищевой добавки и установление её полной безопасности для потребителя, проходит в четыре этапа.
Проведение предварительной токсиколого-гигиенической оценки. В ходе этого этапа определяют химический состав и свойства пищевой добавки, определяют её назначение, методы обнаружения и утилизации, метаболизм, дают название веществу, разрабатывают технологию получения добавки, в ходе острого эксперимента рассчитывают летальную дозу.
Самый продолжительный этап токсиколого-гигиенической оценки пищевой добавки. Изучают генетическую, репродуктивную, тератогенную, субхроническую и хроническую токсичность пищевой добавки в ходе хронического эксперимента.
Генетическая токсичность вещества – это способность оказывать вредное воздействие на наследственность потребителя, т.е. вызывать нежелательные мутации. Репродуктивная токсичность вещества – это способность оказывать вредное воздействие на мужскую и женскую плодовитость и общую способность к продолжению рода. Тератогенная токсичность вещества – это способность вызывать появление уродств у эмбрионов. Хроническая токсичность вещества – это токсическое действие вещества на организм человека, которое можно выявить после потребления исследуемого вещества в течение 2-х и более лет.
Обнаружение проявления любого из названных видов токсичности у лабораторных животных требует отказа от применения заявленной пищевой добавки. Дальнейшее исследование вещества прекращается за отсутствием необходимости.
На этом этапе обобщаются результаты проведённых исследований и рассчитывают ДСП исследуемого вещества и ПДК пищевой добавки в продуктах. Данные вносятся в гигиенические нормативы.
Заключительный этап предусматривает наблюдение за пищевой добавкой для подтверждения её безопасности, внесение поправок в гигиенические нормативы.
Пищевые добавки: пищевые красители, ароматизаторы, вкусовые вещества.
Пищевые красители — группа природных или синтетических красителей, пригодных для окрашивания пищевых продуктов.
Ароматизатор пищевой– Пищевая добавка, вносимая в пищевой продукт для улучшения его аромата и вкуса и представляющая собой смесь вкусоароматических веществ или индивидуальное вкусоароматическое вещество (вкусоароматическая часть) с растворителем или сухим носителем (наполнителем) или без них.
Вкусовые вещества — группа продуктов, употребляемых для улучшения вкусовых качеств пищи. К В. в. относятся пряности (перец, гвоздика), пищевые к-ты (лимонная, уксусная), ароматизаторы (ваниль, ванилин, ароматические эссенции), поваренная соль и др. В. в., не обладая энергетической ценностью, оказывают влияние на вкусовые свойства пищи и улучшают аппетит, процессы пищеварения, повышают двигательную функцию кишечника.
Поступая вместе с пищей, В. в. оказывают раздражающее действие на обонятельные вкусовые нервы, способствуя усиленному отделению слюны, желудочного сока, сока поджелудочной железы и др.
К В. в. относят поваренную соль (хлористый натрий), однако ее значение более широко. Поваренная соль обеспечивает поступление в организм основных количеств натрия и хлора, физиол. роль к-рых многообразна. Потребность в хлористом натрии у взрослого человека составляет 10—15 г, а в условиях жаркого климата 25—30 г в сутки. Из содержащегося в продуктах хлористого натрия в организм поступает всего 2—5 г, остальное — за счет добавления поваренной соли.
Полезные свойства В. в. проявляются при их умеренном и рациональном применении. При заболеваниях печени, почек, жел.-киш. тракта употребление В. в., как правило, противопоказано.
Рекомендуемые страницы:
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