ЛЕКЦИЯ 1 Пищ.доб

13

СЛАЙД 1

ЛЕКЦИЯ №1 Понятие пищевые добавки. Общая характеристика пищевых добавок. Классификация и система цифрового кодирования. Токсикологическая оценка.

СЛАЙД 2

Пищевые добавки используются людьми с давних времен. Под конец каменного века с развитием сельского хозяйства стали применять первые пищевые добавки — соль, специи, мед.

Широкое использование пищевых добавок, в современном понимании, началось лишь в конце ХІХ столетия и быстро распространялось, особенно в наши дни во всех странах мира.

Термин «пищевые добавки» на данное время не имеет единого толкования. В большинстве случаев под пищевыми добавками понимают группу веществ естественного или искусственного происхождения: природные, идентичные природным или искусственные (синтетические) вещества, сами по себе не употребляемые как пищевой продукт или обычный компонент пищи. Они преднамеренно добавляются в пищевые системы по технологическим соображениям на различных этапах производства, хранения, транспортировки готовых продуктов с целью улучшения или облегчения производственного процесса или отдельных его операций, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта или намеренного изменения органолептических свойств.

Пищевые добавки можно вводить в пищевой продукт на различных этапах производства, хранения либо транспортирования в целях улучшения или облегчения технологического процесса, увеличения стойкости к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта или намеренного изменения органолептических свойств.

Большинство таких добавок не имеют, как правило, пищевого значения и в лучшем случае являются биологически инертными, а в худшем — биологически активными и небезразличными для организма.

(на слайде) Соответственно с действующим законодательством под термином «пищевые добавки» понимают естественное или синтетическое вещества, которые специально вводятся в пищевые продукты с целью предоставления им заданных свойств (например, органолептических) и не потребляются самостоятельно в качестве пищевых продуктов или обычных компонентов пищи.

Производство пищевых добавок резко увеличилось в конце ХХ ст. и ежегодно оно возрастает в странах Европы на 2 %, в США — на 4,4 %, в Азии — на 10—15 %. Наиболее интенсивно наращивается производство подсластителей (ежегодно на 7 %). Пищевые добавки используются с целью:

СЛАЙД 3

- улучшения технологических свойств некоторых видов сырья;

- усовершенствования технологической обработки разных видов продовольственного сырья;

- усовершенствования технологического процесса с соответствующей экономической эффективностью;

- сохранения наиболее ценных веществ сырья в технологическом процессе;

- повышение стойкости пищевых продуктов во время хранения.

СЛАЙД4

Классификация. Все пищевые добавки в зависимости от происхождения делятся на три группы: естественные, аналоги естественных веществ и синтетические.

В соответствии с технологическим предназначением пищевые добавки можно сгруппировать следующим образом.

A. Пищевые добавки, обеспечивающие необходимые внешний вид и органолептические свойства продукта. Эта группа включает:

улучшители консистенции;

пищевые красители;

ароматизаторы;

вкусовые вещества.

Б. Пищевые добавки, предотвращающие микробную или окислительную порчу продуктов (консерванты). К ним относятся:

антимикробные средства — химические, биологические;

антиокислители (антиоксиданты), препятствующие химической порче продукта (окислению).

B. Пищевые добавки, необходимые в технологии производства пищевых продуктов:

ускорители технологического процесса;

фиксаторы миоглобина;

технологические пищевые добавки — разрыхлители теста, г

елеобразователи, пенообразователи, отбеливатели и др.

Г. Улучшители качества пищевых продуктов.

СЛАЙД 5 Комиссия Codex Alimentarius выделяет 23 функциональных классов пищевых добавок, их определений и подклассов.

Класс 1. Кислоты (Acid) — повышают кислотность и придают кислый вкус пище.

Класс 2. Регуляторы кислотности (Acidity regulator) — изменяют либо регулируют кислотность или щелочность пищевого продукта.

Класс 3. Вещества, препятствующее слеживанию и комкованию (Anticaking agent), — снижают тенденцию частиц пищевого продукта прилипать друг к другу.

Класс 4. Пеногасители (Antifoaming agent) – предупреждают или снижают образование пены.

Класс 5. Антиокислители (Antioxidant) — повышают срок хранения пищевых продуктов, защищая от порчи, вызванной окислением.

СЛАЙД 6 Класс 6. Наполнители (Bulking agent) — вещества, которые увеличивают объем продукта, не влияя на его энергетическую ценность.

Класс 7. Красители (Color) — усиливают или восстанавливают цвет.

Класс 8. Вещества, способствующие сохранению окраски (Color retention agent), — стабилизируют, сохраняют или усиливают окраску продукта.

Класс 9. Эмульгаторы (Emulsifier) — образуют или поддерживают однородную смесь двух или более несмешиваемых фаз, таких, как масло и вода, в пищевых продуктах.

Класс 10. Эмульгирующие соли (Emulsifying salt) — взаимодействуют с белками сыров и таким образом предупреждают отделение жира при изготовлении плавленых сыров.

СЛАЙД 7 Класс 11. Уплотнители растительных тканей (Firming agent) - придают или сохраняют ткани фруктов и овощей плотными и свежими, взаимодействуют со студнеобразующими веществами.

Класс 12. Усилители вкуса и запаха (Flavour enhancer) — усиливают природные вкус и запах пищевых продуктов.

Класс 13. Вещества для обработки муки (Flour treatment agent) -вещества, добавляемые к муке для улучшения ее хлебопекарных свойств, качества или цвета.

Класс 14. Пенообразователи (Foarming agent) — создают условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты.

СЛАЙД 8 Класс 15. Гелеобразователи (Gelling agent) — вещества, образующие гели.

Класс 16. Глазирователи (Glazing agent) — вещества, придающие блестящую наружную поверхность или защитный слой.

Класс 17. Влагоудерживающие агенты (Humectant) -- предохраняют пищу от высыхания.

Класс 18. Консерванты (Preservative) — повышают срок хранения продуктов, защищая от порчи, вызванной микроорганизмами.

СЛАЙД 9 Класс 19. Пропелленты (Propellant) — газообразные вещества, выталкивающие продукт из контейнера.

Класс 20. Разрыхлители (Raising agent) — вещества или сочетание веществ, которые увеличивают объем теста.

Класс 21. Стабилизаторы (Stabilizer) -- позволяют сохранять однородную смесь двух или более несмешиваемых веществ в пищевом продукте или готовой пище.

Класс 22. Подсластители (Sweetener) — вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус.

Класс 23. Загустители (Thickener) — повышают вязкость пищевых продуктов.

СЛАЙД 10 Все компоненты, применяемые в соответствии с Codex Alimentarius, имеют в списке INS (International Numeral System — Международная цифровая система) свой номер. Это делает идентификацию вещества легкой и точной, защищая от ошибок при переводе, а также позволяет выделять их в продуктах питания. Система INS-номеров разработана на основе цифровой системы классификации пищевых добавок, принятой в странах Европы, для краткости ее называют системой Е-нумерации. Индексы Е (от слова Europe) заменяют собой длинные названия пищевых добавок. Эти коды, или идентификационные номера, используют только в сочетании с названиями функциональных классов добавок.

Согласно Европейской цифровой кодификации пищевые добавки подразделяют следующим образом: Е 100 —Е 182 —красители; Е 200 — Е 299 — консерванты; Е 300 —Е 399 — антиокислители (антиоксиданты); Е 400 —Е 449 — стабилизаторы консистенции; Е 450 — Е 499 — эмульгаторы; Е 500 — Е 599 — регуляторы кислотности, разрыхлители; Е 600 — Е 699 — усилители вкуса и аромата; Е 700 — Е 800 — запасные индексы для другой возможной информации; Е 900 и далее — антифламинги, улучшители качества хлеба и т.д.

СЛАЙД 11 В некоторых случаях после названия пищевой добавки или заменяющего его индекса может стоять ее концентрация.

Наличие пищевых добавок в продуктах должно указываться на потребительск ой упаковке, этикетке, банке, пакете и в рецептуре.

В настоящее время вопросами применения пищевых добавок занимается специализированная международная организация Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминатам (загрязнителям) — JECFA (ФАО — Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения.) Для выполнения Объединенной программы ФАО/ВОЗ по пищевым стандартам при комитете создана специальная комиссия Codex Alimentarius, представляющая собой межправительственный орган, который включает более 120 государств-членов.

СЛАЙД 12 Проблемы применения пищевых добавок связаны со здоровьем человека. Их токсикологическая оценка и проблемы гигиеничного нормирования в данное время актуальные во всех странах.

Исследование пищевых добавок в Международных масштабах начато в 50-х годах ХХ ст., когда в 1956 году был создан Объединенный Комитет экспертов из пищевых добавок. Принципы проведения исследований пищевых добавок и контаминантов сформулированы в «Гигиеничных критериях состояния окружающего среды. Принципы оценки безопасности пищевых добавок и контаминантов в продуктах питания».

В разных странах установленные правила и нормативы из применения пищевых добавок в продуктах питания, которые отличаются между собой. В Украине вопросами применения пищевых добавок занимается Департамент Госсанэпиднадзора МОЗ Украины. Основными документами, регламентирующими применение пищевых добавок являются: «Санитарные правила безопасности и пищевой ценности продовольственного сырья и пищевых продуктов» - СанПиН 2.3.2.-1078 -01; Приложение 7 (Обязательное) — Пищевые добавки, которые не имеют вредного действия на здоровье человека при применении для изготовления пищевых продуктов; и "Санитарные правила по применению пищевых добавок» СанПиН 2.3.2.-1293 -03

СЛАЙД 13 Использование пищевых добавок должно обеспечить:

- Сохранение пищевых свойств продуктов;

-повышение их сохранности;

-более привлекательный вид;

-облегчение технологического процесса переработки продовольственного сырья;

-сокращение времени технологического процесса;

Пищевые добавки согласно санитарному законодательству не допускается использовать в тех случаях, когда:

необходимый эффект может быть достигнут технологическими методами;

технически и экономически нецелесообразно

введение пищевых добавок будет маскировать технологические дефекты, порчу исходного сырья и готового продукта

снижать его пищевую ценность.

Пищевые продукты для детского питания должны быть изготовлены без применения каких-либо пищевых добавок.

СЛАЙД 14 Пищевая добавка считается безопасной, когда в ней отсутствуют острая и хроническая токсичность, канцерогенные, мутагенные, тератогенные и гонадотоксичные свойства Понятие безопасности пищевой добавки обусловливает образ ее применения. Решающее значение имеет суточное количество веществ, которые поступают в организм, долгосрочность их потребления, режим питания, пути попадания в организм и много других факторов.

Исходным для определения предельной концентрации пищевой добавки есть допустимо суточное поступление пищевых добавок в организм человека — АDІ (acceptable daily intake). Допустимое суточное поступление (ДСП) представляет собой количество веществ (в мг на кг массы тела), которую человек может потребить ежедневно на протяжении всего жизнь без вреда для здоровья.

СЛАЙД 15 Гигиеническое регламентитрование пищевых добавок в продуктах питания осуществляется в четыре этапа

Первичную токсикологическую характеристику пищевой добавки получают в остром эксперименте, в котором на двух-трех видах модельных животных определяют ЛД50 (доза, по которой гибнет 50 % подопытных животных). Она характеризует острую токсичность исследованной пищевой добавки. Чем высшее значение ЛД50, тем низшая острая токсичность ее. Наблюдение за животными ведут не меньше 1-2 недель, на протяжении которых оценивают степень опасности пищевой добавки

Зная ЛД50, расчетным путем можно прогнозировать пороговую дозу в хроническом эксперименте за формулой:

lg МНД (мг/кг) = 09 lg ЛД50 (мг/кг) – 3,6;

где МНД — максимальная недействующая доза в хроническом токсикологическом эксперименте, мг/кг массы тела, которая составляет приблизительно 0,1 пороговой дозы.

Кроме установленной острой токсичности, на первом этапе исследования пищевой добавки определяют также метаболизм и токсикокинетику.

Второй этап исследования пищевой добавки есть основным. По результатам проведения хронического эксперимента, определяют пороговую и максимальную недействующую дозы пищевой добавки на основе общетоксичного действия. На протяжении 9-18 месяцев изучают (на модельных животных) влияние дозы, полученной в остром эксперименте и рассчитанной за формулой, в расче на 1 кг массы тела животного, а также дозы в 5-10 раз меньшей и в 10-100 раз большей.

После окончания хронического эксперимента на животных и контроле делают вывод о наличии или отсутствии у пищевой добавки генетической, репродуктивной, субхронической и хронической токсичности.

Под генетической токсичностью вещества понимают его способность вредно действовать на наследственность, то есть вызвать нежелательные мутации. Различают генные мутации (изменение химической структуры генов), хромосомные мутации (изменение структуры хромосом мутагенами) и геномные мутации (изменение количества хромосом — уменьшение или увеличение).

Для проверки на мутагенность используют как тесты in Vitro — с микроорганизмами, так и тесты in Vivo — с растениями, насекомыми и грызунами. Пищевые добавки с мутагенными и комутагенными свойствами опасные для жизни и здоровья человека.

Исследование на репродуктивную токсичность включает проверку влияния исследованной пищевой добавки на мужскую и женскую репродуктивность.

Под тератогенностью вещества понимают его способность вызвать появление уродливости эмбрионов. Тератогены принципиально недопустимые как добавки в продуктах питания.

Для исследования субхронической токсичности доза исследованного вещества подбирается так, чтобы токсичное действие было заметным, но подопытное животное оставалось живой. Результаты оценки субхронической токсичности служат для оценки диапазона доз и средства введения вещества в организм во время изучения хронической токсичности.

Под хронической токсичностью понимают негативное действие, которое можно оказать после потребления исследовательского вещества на протяжении двух лет и больше. В результате оценки хронической токсичности исследованного вещества определяют уровень (дозу) потребления добавки, по которому не устанавливается никакого негативного действия. Он называется «уровень, который не вызывает заметного действия» (no-observed-effect-level-noel), представляет собой наивысшую дозу, которая не проявляет токсичного действия и служит основой для установления «допустимого суточного поступления» (ДСП). Отношение дозы, безопасной в токсикологических опытах, к концентрации в продукте питания называется степенью реальной безопасности.

СЛАЙД 16-20 На слайдах приведено возможное токсикологическое действие пищевых добавок различных функциональных классов: Аллергенность ( консерванты, красители, подсластители, антиоксиданты, эмульгаторы); нарушение окислительно-восстановительных процессов (консерванты, подсластители, ароматизаторы); влияние на деятельность ЖКТ (подсластители, загустители), канцерогенность (подсластители, красители); мутагенность (консерванты, красители); иммунотоксичность (красители); нейротоксичность (подсластители, красители); нарушение соотношения Са:Р(фосфаты); негативное воздействие на репродуктивную функцию, торможение роста, дерматит, эмбриотоксичность (красители).

СЛАЙД 21 В нормативах использования пищевых добавок отображены количественные показатели, которые характеризуют их безопасный уровень. Для этого в токсикологическом эксперименте устанавливается ДСД (допустимая суточная доза) в мг/кг массы тела и, как правило, имеет коэффициент запаса, равный 100.

Периодический просмотр принятых решений из безопасности пищевых добавок становится необходимым в связи с появлением одной или нескольких из приведенных ситуаций:

● новый процесс обработки пищевых добавок;

● новая спецификация;

● новые данные о биологических свойствах соединения;

● новые данные относительно природы, биологических свойств примесей, которые содержатся в пищевых добавках;

● научные открытия, которые имеют отношение к природе и механизму действия пищевых добавок;

● изменения стандартов оценки безопасности, которое стало возможным из-за увеличения объема знаний, а также благодаря качественному и количественному росту данных относительно безопасности, которые полагают необходимыми во время рассмотрения новых добавок.

Большинство пищевых продуктов включают пищевые добавки или их используют во время их обработки. Исключение составляет ограниченный ассортимент продуктов: мед, молоко, яйца, минеральная вода, сахар, водка, большинство фруктов и овощей, продукты для грудных детей (с рождения).

Для здравоохранения населения и с целью ограничения поступления в организм человека установлены предельно допустимые уровни (ПДУ) пищевых добавок в продуктах, а также для многих пищевых продуктов — суточная допустимая доза — СДД. Кроме того, регламентирован перечень пищевых продуктов, к которым целесообразно добавлять пищевые добавки. Ограниченно или запрещено использование пищевых добавок при изготовлении детских продуктов.

Внедрению новых пищевых добавок должно предшествовать проведение экспериментальных исследований на животных с изучением общей токсичности, кинетики в организме, обмена веществ (на грызунах и не грызунах), исследование отдаленных последствий при использовании пищевых добавок на 2-3 поколениях животных (эмбрио- гонадотоксичность, канцерогенность, мутагенность, алергогенность), клинические наблюдения на добровольцах, а также выполнение исследований относительно них идентификации и спецификации.

При условии введения добавок к пищевым продуктам соблюдаются таких требований:

● прибавлять в минимально необходимых для достижения цели количествах и не превышать установленные законодательством ПДУ;

● прибавлять лишь при условии, если цель не может быть достигнута другим образом;

● пищевые добавки должны быть нетоксичными и не увеличивать риск заболеваемости населения;

● пищевые добавки должны иметь высокую степень чистоты.

Классификация. Все пищевые добавки в зависимости от