2. Химические процессы, происходящие в пищевых продуктах при хранении и группы пищевых продуктов, для которых характерны эти процессы
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.
Органами санитарного надзора установлены жесткие нормы содержания токсических элементов в пищевом сырье и готовых продуктах. Для большинства основных продуктов определены предельно допустимые концентрации токсичных элементов, отраженные в Медико-биологических требованиях и санитарных нормах качества продовольственного сырья. 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. Отравления, вызванные ядами, накопившимися в пище в процессе жизнедеятельности бактерий, называют бактериальными токсикозами. К ним относят ботулизм 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).
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.
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. Один из наиболее опасных микотоксинов — афлатоксин, обладающий как токсическим, так и 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. 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.
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).
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.
Многие токсичные вещества обладают тератогенным действием. Под тератогенным действием подразумевают аномалии в развитии плода, вызванные структурными, функциональными и биохимическими изменениями.
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.
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.
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 питании.
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.