DODATKI DO ŻYWNOŚCI - substancje naturalne lub syntetyczne dodawane celowo do żywności ,aby nadać jej zamierzone przez producenta cechy ( odpowiedni smak , zapach , wygląd , konsystencję i trwałość )
Niektóre z nich mogą działać szkodliwie na organizm , zwłaszcza wtedy gdy stosowane są w nadmiarze lub dostają się do org. z kilku różnych źródeł.
Substancje dodatkowe:
1. Chemiczne środki przedłużające trwałość produktów
a. Substancje zapobiegające zmianom biologicznym - konserwanty
b. Substancje zapobiegające zmianom chemicznym - antyoksydanty
c. Substancje mające wpływ na cechy fizyczne ( emulgatory , stabilizatory - utrwalające emulsję i zapobiegające sedymentacji zawiesin , zagęszczacze , sub. zapobiegające czerstwieniu pieczywa itp.
2. Barwniki
3. Substancje zapachowe
4. Substancje smakowe
5. Sztuczne środki słodzące
Maksymalne granice obecności substancji obcych w żywności ustala się na podst. wszechstronnych badań toksykologicznych przeprowadzanych na zwierzętach lab. (przynajmniej 3 gat. , z których jeden nie może być gryzoniem ) Na podstawie tych badań określa się tzw. dopuszczalne dzienne popranie (ang. Acceptable Daily Intake - ADI ).
ADI - maksymalna ilość sub. wyrażona mg/kg masy ciała człowieka która pobierana codziennie w ciągu całego życia nie okaże się - wg wszelkiego prawdopodobieństwa - szkodliwa dla zdrowia. W celu uniemożliwienia przekroczenia dawek dziennych określanych przez ADI ustala się dla poszczególnych substancji maksymalne granice obecności (MGO) w poszczególnych środkach spożywczych. W określaniu tych granic bierze się pod uwagę strukturę spożycia żywności w kraju.
ADI x m.c.
MGO =
WS
m.c. = masa ciała
WS =współczynnik spożycia
W przypadkach pestycydów i środków podawanych zwierzętom hodowlanym maksymalną granicę obecności nazywa się tolerancją lub maksymalną granicą pozostałości. Wiąże się z tym tzw. okres karencji.
Okres karencji - czas od ostatecznego traktowania rośliny pestycydem lub ostatniego podania substancji zwierzęciu do zbioru roślin lub uboju zwierzęcia. Okres ten zależny jest od dynamiki zanikania (rozkładu) substancji w warunkach naturalnych.
KONSERWANTY - większość konserwantów działa na drożdże i grzyby,a tylko niektóre m. in. kw. benzoesowy działają również na bakterie
i jego sole oraz ester etylowy kw. hydroksybenzoesowego i jego sól chronią również przed bakteriami.
przykłady:
kw.sorbowy i jego sole (E200 - 203 )
Wykazuje działanie grzybo-, pleśnio- i drożdżobójcze. Stosowany tam, gdzie zachodzi niebezpieczeństwo rozwoju tych mikroorg. np. na powierzchni serów twardych i półtwardych, margarynach,marmoladach.
Mało toksyczny, wykazuje jednak słabe działanie alergenne.
ADI - 25 mg/kg
kw.benzoesowy i jego
pochodne (E210 - 213)
Najpopularniejsze konserwanty. Hamują rozwój bakterii i grzybów. Stosowane do konserwacji napojów gazowanych , przecierów pomidorowych , marynat , konserw warzywnych i owocowych , sałatek. W stężeniach stosowanych do konserwacji kw. benzoesowy wpływa ujemnie na cechy organoleptyczne (głównie smak), drażni nabłonek, zakwasza org. , może wywoływać odczyny alergiczne.
ADI - 5mg/kg
ester etylowy kw.p-hydroksybenzoesowego i jego sól sodowa (E214-215)
Ma lepsze właściwości konserwujące niż poch.kw. benzoesowego. Stosowany w preparatach farmaceutycznych, pastach do zębów, margarynach, przetworach owocowych, warzywnych, rybnych .
dwutlenek siarki i jego
pochodne (E220 - 227)
Stosowany do konserwacji w postaci gazowej i związków go wydzielających. Wykazuje działanie bakterio
i grzybobójcze w środowisku kwaśnym (pH 1-6).
Stosowany do konserwowania soków, koncentratów owocowych i warzywnych dżemów suszonych owoców chrzanu i piwa, dodawany również do czerwonego piwa. Łatwo wchłania się z przewodu pokarmowego.
Związki o działaniu drażniącym. W mniejszych dawkach mogą powodować nieżyty przewodu pokarmowego
i bóle głowy w większych ostre zatrucia powodują rozkład tiaminy (wit. B1)
ADI - 0,7 mg/kg wagi ciała
bifenyl i jego pochodne (E230-232)
Środek stosowany do impregnowania skórek owoców, szczególnie cytrusowych. Chroni owoce w czasie transportu przed niszczeniem ich przez insekty (muszka owocówka) Toksyczność tych związków nie jest znana DL 50 dla szczura- 3gr/kg. Bifenyl wchłania się z przewodu pokarmowego i przez skórę, powoduje zwiększenie masy wątroby, opóźnienie wzrostu, zmiany patologiczne w nerkach. Nie zaleca się smażenia skórek w cukrze ponieważ moczenie w wodzie nie usuwa tych związków. Do spożycia nadają się jedynie skórki gazowane bromkiem metylu lub impregnowane woskami (zamykającymi pory przez które mogły by się dostać zarodniki pleśni). Kupując owoce nie mamy jednak żadnej informacji co do metody zabezpieczenia owoców przed pleśnią i insektami.
azotyn sodu, azotyn potasu (E249, E250)
azotan sodu azotan potasu (E251, E252)
Związki te należy traktować wspólnie ze względu na możliwość redukcji NO3 do NO2 zarówno w naturze jak i w ustroju człowieka. Używane są powszechnie w produkcji wędlin, wyrobów mięsnych peklowanych, wędzonych oraz konserwach. Stosowanie azotynów w procesie wyrobu wędlin jest do dzisiaj najlepszą metodą zabezpieczającą przed Clostridium botulinum -botulotoksyna (jad kiełbasiany) produkowana przez tę bakterię w dawce wynoszącej 1mg powoduje śmierć człowieka. Wg propozycji WHO dawka dzienna azotynu nie powinna przekraczać 0,2mg /kg wagi człowieka - co oznacza, że osoba ważąca 70kg może zjeść 14mg azotynów dziennie. Spożycie 100g szynki (w której znaj. się od 150 - 200 mg azotynów /kg produktu) oznacza już przekroczenie wartości uznanej za dopuszczalną. Zasadniczym toksycznym działaniem azotynów jest wywoływanie methemoglobinemii, szczególnie silnie działają na hemoglobinę płodową. W wyniku reakcji związków azotowych z aminami i niektórymi aminokwasami ( glicyna , walina, alanina) mogą powstawać rakotwórcze nitrozoaminy, poznano do tej pory 300 nitrozozwiązków. Za najbardziej rakotwórczą uznaje się występującą w wyrobach mięsnych - N-nitrozodimetyloaminę. Nektóre nitrozoaminy tworzą się dopiero w podwyższonej temperaturze, np. podczas podgrzewania produktów zawierających dużo amin (sery) razem z peklowanymi wędlinami zawierającymi azotyny i azotany. Powinno się ograniczyć spożywanie w dużych ilościach pizzy i różnych zapiekanek.
Za dopuszczalną ilość azotynów w wyrobach peklowanych wędzonych i konserwach pasteryzowanych uznano 125 mg/kg produktu, a w konserwach sterylizowanych (wyższa temperatura obróbki) dopuszcza się już tylko 20mg/kg .
PRZECIWUTLENIACZE - są to związki chemiczne, które przeciwdziałają utlenianiu się produktu lub wzmacniają działanie przeciwutleniające innych składników. Wszechobecny tlen wywołuje daleko idące zmiany wpływające na charakterystykę produktu spożywczego. Najczęstszym skutkiem utleniania jest jełczenie tłuszczów spowodowane przemianą związków naturalnych na izowe o przykrym zapachu. Tlen niszczy również wit. A i C a zawarta w owocach polifenylooksydaza w obecności tlenu powoduje przebarwienia. Witamina C wychwytując tlen
z powietrza ulega sama przemianie lecz chroni inne składniki produktu. O przebiegu zjawisk decyduje więc szybkość reakcji poszczególnych składników z tlenem. Różnice w reagowaniu powodują że korzystne okazało się stosowanie kilku rożnych przeciwutleniaczy jednocześnie.
butylohydroksyanizol (E320)
Wykazuje dużą aktywność przeciwutleniającą. Chroni przed psuciem takie produkty jak biszkopty rosoły w kostkach orzechy łuskane, dopuszczony jest do stosowania w smalcu przeznaczony do przechowywania powyżej jednego roku, tłuszczach cukierniczych i piekarskich, gumach do żucia. Wyniki badań toksykologocznych są rozbieżne (przypisywano mu właściwości rakotwórcze) BHA nie powinien znajdować się w produktach żywnościowych przeznaczonych dla małych dzieci, ponieważ powoduje zaburzenia pracy wątroby; przyśpiesza powstawanie enzymów trawiennych które m.in. mają wpływ na rozkład witaminy D.
Estry kwasu galusowego (E310-312)
Chronią tłuszcze przed jełczeniem i przykrym zapachem. Badania toksykologiczne wykazały że związki te hamują wzrost zwierząt powodują zmiany degeneracyjne w jądrach i bezpłodność, zakłócają procesy biochemiczne w org .Stwierdzano również ich właściwości alergizujące u ludzi, dlatego przyjęto dużą wartość ADI równą 0,2 mg/kg m.c. z dużym marginesem bezpieczeństwa
butylohydroksytoluen
Łatwo wchłania się z przewodu pokarmowego, gromadzi się w tkance tłuszczowej, skórze, mięśniach, żołądku, nerkach, wątrobie sercu. Badania toksykologiczne są rozbieżne, może wykazywać działania alergizujące w Europie stosowane w gumach do żucia w Polsce zabroniony.
Tokoferole a,d,g (E 307-309)
Tokoferol a- syntetyczna witamina.
Tokoferole d i g- wykazują słabsze działanie jako witamina E, ale mają lepsze właściwości
przeciwutleniające niż tokoferol a. Stosowane do wyrobów mięsnych, olejów roślinnych, herbatników z masłem, nie budzą zastrzeżeń toksykologicznych.
Do nietoksycznych bezpiecznych przeciwutleniaczy należy witamina C i lecytyna
BARWNIKI
W Polsce norma dopuszcza 6 barwników syntetycznych; do barwienia ciast, cukierków, deserów w proszku, koncentratów napojów. (czerwień E-124 koszelinowa, czerń brylantowa E-151, indygotyna E-132, żółcień E-110 pomarańczowa, żółcień chinolinowa E-104).
Do znakowania mięsa używa się fioletu metylowego. Do barwienia takich produktów jak desery, lody, dżemy, soki, napoje powinno stosować się jedynie barwniki naturalne. W Polsce dopuszczono:
E-160a - karoten naturalny, a,d,g, ADI 5 mg/kg
E-160b - annato ekstrakt z nasion Bixa orellana jest mieszainą kilku barwników. Stosowany do
barwienia margaryny, olejów roślinnych, żółtych serów. Może wywoływać reakcje alergiczne.
E-140- chlorofil a i b, mie ma danych o szkodliwości, prawdopodobnie jest ona znikoma,
dopuszcza się ich stosowanie bez określenia do jakiego produktu spożywczego.
E-141- kompleks miedziowy chlorofilu stosowany do wzmacniania barwy groszku
konserwowego w przeciwieństwie do E-140 musi być stosowany ostrożnie.
E-150- karmel (podpalany cukier) nadaje barwę brunatną podstawowy barwnik cokacoli
w dużych ilościach występuje w pieczonych ciastach nie dopuszcza się stosowanie karmelu
otrzymywanego przy zastosowaniu amoniaku.
E-100- kurkuma barwnik żółty otrzymywany z kłączy Curcuma loga służy do barwienia zup
w proszku i przypraw
SZTUCZNE ŚRODKI SŁODZĄCE
Sacharyna (E-954)
Istnieją sprzeczne poglądy odnośnie jej rakotwórczego działania
Cyklaminiany (E-952)
W Polsce nigdy nie były dozwolone. Na świecie stosowane są z mieszaniną z sacharyną. Stwierdzono powstawanie nowotworów pęcherza moczowego u zwierząt, którym podano cyklaminiany. Rolę rakotwórczą przypisuje się głównemu metabolitowi - cykloheksyloaminie (CHA). Cyklaminy iCHA wykazują również działanie teratogenne, embriotoksycznie
i cytotoksycznie. CHA wchodzi w interakcję z rożnymi lekami; powoduje nadciśnienie tętnicze
u ludzi leczonych inhibitorami MAO, osłabia działanie leków hipoglikemicznych, potęguje moczopędne działanie leków tiazydowych i przeciwkrzepliwe kumarynowych.
Aspartam (E-951)
Dwupeptyd (kwas asparaginowy + fenyloalanina) uważany obecnie za najbezpieczniejszy sztuczny środek słodzący (znany pod nazwą Nutrasweet). Ujemną jego cechą jest mała odporność na wysokie temperatury - nie nadaje się do pieczenia. Nie powinny go spożywać osoby chore na fenyloketonurię.
KWASY SPOŻYWCZE
np.
Kwas fosforowy dodawany jest do napojów orzeźwiających typu cola, serów topionych
i proszków do pieczenia. Nadmiar fosforanów może utrudniać wykorzystanie wapnia i innych metali dwuwartościowych z pożywienia.
HYDROKOLOIDY
Hydrokoloidy są substancjami o właściwościach zagęszczających i żelujących. Należą do nich m.in. alginiany, karageny, guma ksantanowa, mączka chleba świętojańskiego. Substancje te dodawane w małej ilości mają zdolność wiązania wody. Dodatek hydrokoloidów ma na celu stworzenie możliwości wytwarzania produktów o obniżonej zawartości tłuszczu w przetworach mleczarskich oraz o obniżonej zawartości cukru w przetworach owocowych. Dodatek preparatów typu hydrokoloidów powoduje poprawę kosystencji produktów spożywczych , co sprzyja lepszej akceptacji przez konsumentów.Karageny są polisacharydami otrzymywanymi na drodze ekstrakcji z czerwonych wodorostów morskich.
Karageny w przemyśle mięsnym stosuje się w celu:
Þ poprawy konsystencji i możliwości plasterkowania gotowego produktu
Þ poprawy smarowności np. pasztetów
Þ poprawy soczystości oraz zmniejszenia ubytku wody podczas obróbki termicznej
Þ zapobiegania tworzenia się kryształków lodu wewnątrz produktu i dezintegracji białek podczas zamrażania
Þ obniżenia wartości energetycznej przetworów mięsnych przez zastąpienie wodą znacznej części tłuszczu.
Zastosowanie preparatów karagenu w produkcji wędlin może prowadzić do obniżenia zawartości tłuszczu do 10%. Karageny podwyższają zdolność wiązania wody powodując znaczy wzrost wydajności gotowego produktu. Dodatek karagenów pozwolić może również na obniżenie poziomu soli (chlorku sodu) i fosforanów stosowanych przy produkcji wędlin.
ŚRODOWISKOWE ZANIECZYSZCZENIA ŻYWNOŚCI
MYKOTOKSYNY - są to metabolity wydzielane przez mikrogrzyby (nitkowate lub pleśnie) wzrastające na różnych podłożach.Wiekszość grzybów wytwarzających mykotoksyny należy do rodz. Aspergillus,Penicilliumi Fusarium. Większość obserwacji dotyczy aflatoksyn charakteryzujących się dużym działaniem rakotwórczym. Największe ilości aflatoksyn są wytwarzane w temp.20-25 0C dlatego najbardziej skażona jest żywność i pasze importowane
z krajów tropikalnych. Duże dawki aflatoksyn powoduje zapalenie wątroby; przyjmowanie jej w żywności w małej ilości przez długi czas zwiększa zapadalność na raka wątroby (endemie; Tajlandia Mozambik Filipiny). Karmienie zwierząt spleśniałą paszą może powodować w mięsie krwi lub mleku metabolitów mykotoksyn toksycznych dla człowieka (w mleku krów wykryto aflatoksyny M1 , M2, B2a, G2a ) .Ochratotoksyna A, (wytwarzana przez A ochraceus) występująca w mięsie wieprzowym jest przyczyną nefropatii ochratotoksynowej, wykazuje również działanie terato i karcinogenne. Największą liczbę stwierdzono toksynotwórczych gat grzybów stwierdzono pod roślinami zbożowymi (żyto) i motylkowymi , mniej pod okopowymi.
AZOTANY I AZOTYNY
Istotne źródło pobrania azotanów i azotynów dla człowieka stanowi woda pitna i żywność. Obecność związków azotowych. Stwierdzono, że około 80% związków azotowych zawartych w racji pokarmowej dostarczają warzywa. Związki azotowe są bardzo silnie wychwytywane przez wegetatywne części roślin (liście i korzeń), w owocach i nasionach jest ich zdecydowanie mniej. Produktami gromadzącymi najwięcej azotanów są: sałata, rzodkiewka, szpinak, buraki, marchew, seler, banany. W mniejszym stopniu pobierane są przez: ziemniaki, ziarna kukurydzy
i roślin strączkowych, ogórki, pomidory, cebulę i paprykę. Zdecydowanie wyższe poziomy związków azotowych stwierdza się w uprawach szklarniowych. Poza methemoglobinemią
i niedokrwistością obserwowaną u ludzi azotyny obniżają również wartość odżywczą pożywienia. Upośledzają wykorzystanie białka, witaminy E, witamin grupy B, obniżają poziom witaminy A w wątrobie (utleniają witaminy), wpływają na metabolizm lipidów powodując wzrost wolnych kwasów tłuszczowych (WKT) w surowicy, inicjują procesy wolnorodnikowe.
METALE CIĘŻKIE
Główną drogą wchłaniania metali ciężkich do organizmu dorosłego człowieka jest przewód pokarmowy. Żywność dostarcza około 80% ich całkowitego pobrania. Osoby dorosłe wchłaniają 10-20% pobranych metali. Dla dzieci biodostępność jest wyższa i wynosi 40-20%.Warzywami w znacznym stopniu chłonącymi i kumulującymi kontaminanty są: sałata, nać pietruszki oraz korzeniowe: marchew, buraki, pietruszka. Produktami, które w niewielkim stopniu pobierają Cd. i Pb z gleby są ziarna roślin strączkowych, pomidory i ziemniaki. Poziom metali w owocach jest niższy niż w warzywach (dla większości nie przekracza 0,1 mg/kg). Najwięcej, głównie Pb, zawierają owoce jagodowe ( porzeczka, aronia malina truskawka). Najbardziej zanieczyszczonymi zbożami są jęczmień i żyto. Niedobory składnikow działających ochronnie, takich jak białko, błonnik pokarmowy, witaminy C i E, biopierwiastki, Se, Fe, Ca, Zn, mogą zwiększać wrażliwość organizmu na toksyczne działanie metali. Z drugiej strony zawarte w żywności kontaminanty będą obniżały realne wykorzystanie tych składników z racji pokarmowej.
Żywność może być również zanieczyszczona przez detergenty, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, pierwiastki promieniotwórcze, pozostałości pestycydów, antybiotyki i inne.
DIOKSYNY w produktach spożywczych – działanie biologiczne teratogenne , rakotwórcze , zmiany neuropsychologiczne , głównie szkodliwe dla wątroby , ogólne wyniszczenie organizmu
90% poboru dioksyn do org –z żywnością, także mleko kobiece , kumulują się w tłuszczach , tłuszcze zwierzęce , mleko z kartonów (miazga papiernicza jest bielona chlorem i znajdują się tam pewne ilości dioksyn)
janwaj