Витамины группы А в производстве пищевых продуктов

Витамин А. Витамины группы А включают значительное число соединений, среди которых важнейшими являются ретинол, ретиналь, ретиноевая кислота, эфиры ретинола - ретинил-аценат, ретинил-пальмитат и др.

Витамин А необходим для восприятия света в процессе зрения, поддержания и развития в здоровом состоянии слизистых оболочек органов дыхания, желудочно-кишечного тракта, выделительных, репродуктивных и половых органов, а также иммунной системы.

Витамин А добавляют в растительные масла, маргарин, бутербродное масло, йогурты, молоко и молочные продукты, в диетические и детские продукты питания.

Таблица 2.2

Условия, влияющие на сохранность некоторых витаминов

Витамины	Кислород	Свет	Тепло	Реакция среды, рН	Потери при кулинарной обработке, %
ниже 7-ми		выше 7-ми
Каротин (провитамин А)	Н	ВН	-	-	Н	-	0-40
В1 (тиамин)	-	-	Н	Н	-	Н	0-80
В2 (рибофлавин)	-	Н	-	-	-	Н	0-75
РР (никотиновая кислота)	-	-	-	-	-	-	0-75
В6 (пиридоксин)	-	Н	Н	-	-	-	0-40
В12 (кобаламин)	Н	Н	-	-	-	-	0-10
Холин	Н	-	-	-	-	-	0-5
Н (биотин)	-	-	Н	-	-	-	0-60
Фолиевая кислота	Н	Н	Н	Н	Н	-	0-100
Пантотеновая кислота	-	-	Н	-	Н	Н	0-50
С (аскорбиновая кислота)	Н	ВН	-	ВН	-	Н	0-100
Д (кальциферол)	Н	-	-	-	-	Н	0-40
Е (токоферол)	Н	Н	Н	-	-	-	0-55
К (производные нафтохинона)	-	Н	-	-	Н	Н	0-5

Примечание. Н - неблагоприятное воздействие; ВН - возможно неблагоприятное воздействие; - - отсутствие отчетливого влияния.

Так как витамин А относится к жирорастворимым витаминам, то его следует добавлять в жировую фазу продукта. Витамин А встречается в двух видах: 1) в виде ретинола, содержащегося в продуктах животного происхож-дения; 2) в виде провитаминов - каротиноидов, содержащихся в раститель-ном сырье.

Товарные формы витамина А: масляные формы (витамина А ацетат 1,5 млн. МЕ/г, витамина А пальмитат 1,7 млн. МЕ/г, витамина А пальмитат 1,0 млн. МЕ/г); порошкообразные формы (витамина А ацетат 500; витамина А ацетат, тип 325 СWS/F, витамина А пальмитат 500).

Факторы пересчета:

1 мг транс-ретинола = 3333 МЕ активности витамина А;

0,3 мкг транс-ретинола;

1,8 мкг β-каротина;

1 МЕ активности витамина А’= 0,30 эквивалента ретинола (RE);

0,344 мкг транс-ретинин ацетата;

0,550 мкг транс-ретинин пальмитат;

1 эквивалент ретинола (RE)’=

1 мкг транс-ретинола; 1,147 мкг транс-ретинин ацетата; 1,832 мкг транс-ретинин пальмитата; 3,33 МЕ активности витамина А; 6 мкг β-каротна.

Примечание. 1МЕ β-каротина = 0,6 мг β-каротина = 0,1 мг ретинола = 0,333 МЕ активности витамина А (FAO/WHO).

Ограниченность животных источников витамином А определяет особое значение потребления достаточных количеств растительных продуктов, содержащих β-каротин, а также необходимость обогащения им продуктов питания массового потребления.

Каротины и каротиноиды. Природные красящие вещества желтого или желто-оранжевого цвета, обусловливающие окраску растений и животных, называют каротинами. В природе каротины встречаются как в свободном состоянии, так и в виде гликозидов, каротинпротеинов или эфиров.

М.С. Цветом было предложено объединить желтые вещества растительного происхождения в одну группу и назвать их каротиноидами по красящему веществу моркови - каротину.

В настоящее время идентифицировано свыше 500 природных каро-тиноидов. Из них выделяют две группы красящих веществ: одна включает в себя углеводороды, другая - различные кислородсодержащие соединения. Причем, каротин имеет 4 изомера - α, β, γ, δ-каротины. Ко второй группе принадлежат рубиксантин, лютеин, зеаксантин, флавоксантин, виолаксантин, ксантофилл, криптоксантин.

Каротин в природе встречается в виде смеси изомеров, где, в основном, преобладает β-каротин (до 85 %). В настоящее время хорошо изучены свойства природного β-каротина, обладающего наибольшей биологической активностью. Так, если его активность принять за 100 %, то активность α-каротина составит 53 %, γ-каротина - 28 %, остальные каротиноиды будут иметь низкую активность или будут совсем лишены ее.

Практическое использование каротиноидов в питании человека основывается на биологической связи между ними и витамином А. В организме человека витамин А синтезируется из β-каротина. Активность β-каротина в два раза ниже активности витамина А. Фактор пересчета β-каротина в витамин А составляет 6:1 (6 мг β-каротина соответствует 1 мг витамина А в виде ретинола).

Каротиноиды широко используются в медицинской практике. Они способны излечивать некоторые офтальмологические и онкологические заболевания, повышать защитные функции организма, стимулировать рост, защищать от фотодерматозов. Каротин участвует в транспорте кислорода через клеточные мембраны, является природным антиоксидантом и применяется в качестве обезболивающего средства при ожогах и обмораживании.

В качестве антиоксиданта β-каротин способствует нейтрализации свободных радикалов, блокирует развитие цепной реакции.

В пищевой промышленности и общественном питании β-каротин применяют в кондитерском производстве для придания цвета сливочному маслу, маргарину, макаронным изделиям, сыру, мороженому.

Требования к экологической безопасности продуктов

функционального питания

В последние десятилетия вследствие хозяйственной деятельности человека возникла серьезная опасность в связи с проникновением больших объемом ксенобиотиков (чужеродных веществ) в живые организмы и окружающую среду. Сегодня их известно более 10 миллионов. Вследствие этих неблагоприятных факторов повысился уровень заболеваемости и смертности людей, появились мутагенные изменения и новообразования злокачественного характера.

Одной из причин роста количества заболеваний является нарушение защитной функции органов, обезвреживающих и выводящих токсичные вещества из организма (печени, легких, кожи, почек, иммунной системы), в результате чего в организме происходит избыточное накопление вредных веществ, поступающих как из внешней среды, так и образующихся в результате нарушения биохимических процессов.

Причиной резкого ухудшения здоровья населения является присутствие в пище биологических агентов, пестицидов, ветеринарных лекарственных препаратов, радионуклидов, микроорганизмов, токсичных соединений. Значительная доля (~ 70 %) опасных веществ поступает в организм человека с водой, воздухом, продуктами питания. Особую обеспокоенность должно вызывать употребление детьми пищи, содержащей чужеродные вещества.

Так, по данным Института питания РАМН, человек съедает в год до 2 кг несовместимых с жизнедеятельностью отравляющих веществ, до 10 % продуктов, содержащих тяжелые металлы.

Любое химическое соединение или вещество является при определенных условиях токсичным. Под токсичностью современная токсикология понимает способность вещества наносить вред живому организму. В этой связи необходимо решить главный вопрос: безопасно ли то или иное вещество при предполагаемом способе его применения?

Степень воздействия ксенобиотиков на организм человека зависит от суточной дозы, длительности употребления, режима питания и пути поступления химического вещества. Существует возможность специфического действия веществ, в том числе и растительного происхождения (например, аллергенного), проявляющегося как во время их применения, так и в отдаленные периоды жизни.

С целью гигиенического регламентирования необходимо эксперимен-тальное обоснование предельно допустимых концентраций (ПДК) чужеродных соединений.

ПДК - это такие концентрации, которые безвредны, т. е. при ежедневном воздействии в течение сколь угодно длительного времени они не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в любые сроки жизни настоящего и последующего поколения.

В гигиене питания базисным регламентом является допустимая суточная доза (ДСД) - максимальная доза в мг/кг массы тела, ежедневное перроральное поступление которой на протяжении всей жизни человека безвредно, так как не оказывает неблагоприятного влияния на жизнедеятельность, здоровье настоящего и будущего поколения. Умножая ДСД на массу человека (60 кг), определяют допустимое суточное потребление (ДСП) (ADI - acceptable daily intake) в мг/сутки в составе рациона.

Следовательно, важнейшей предпосылкой применения пищевых добавок, биологически активных добавок, является их чистота. Некоторые загрязнения, попадающие с добавками в готовый пищевой продукт, могут оказаться токсичными. Так, например, для некоторых натуральных красителей после тщательных токсикологических исследований установлены уровни допус-тимого суточного потребления (ДСП): для экстракта аннато по каротиноиду или биксину установлена ДСП 0,065 мг/кг массы тела, для антоцианов (экстракта из кожуры винограда) - 2,5 мг/кг; для аммониевого кармина или соответствующего эквивалента кальциевых, калиевых или натриевых солей - 5 мг/кг. Для куркумы и ее главной активной части - куркумина установлено временное допустимое суточное потребление 2,5 и 0,1 мг/кг соответственно.

Японскими учеными была изучена токсичность двенадцати натуральных пищевых красителей, которые широко применяются как пищевые добавки в Японии, и для сравнения изучена токсичность одиннадцати синтетических пищевых красителей. Результаты испытаний показали, что в отличие от синтетических, натуральные красители были либо очень слабо токсичны, либо совсем безвредны.

Таким образом, было еще раз доказано, что более целесообразно использовать для производства продуктов питания натуральные красители. А доброкачественные продукты питания, произведенные из естественного, в особенности из растительного сырья, и традиционно употребляемые в пищу, не представляют токсической опасности.

Принято считать, что в пищевом продукте допустима такая концентрация ксенобиотика, которая:

- безвредна для человека (популяции) при сколь угодно длительном употреблении данного продукта в реально возможном для большинства населения (не менее 95%) в суточном количестве (токсикологический показатель вредности);

- не ухудшает сенсорных свойств продукта (органолептический показатель вредности продукта);

- не оказывает негативного влияния на пищевую ценность продукта, его сохранность и технологические свойства (общегигиенический показатель вредности);

- не превышает требуемой по технологическим условиям, а также фактической концентрации в пищевом продукте, наблюдаемой при соблюдении гигиенических и технологических регламентов применения пищевой добавки.

При производстве продуктов питания широко используются различные химические, не безвредные для здоровья человека соединения. К числу таких чужеродных химических веществ относятся так называемые тяжелые металлы, которые в той или иной мере содержатся в воде, продовольственном сырье растительного и животного происхождения, технологическом оборудовании.

Так, при термическом воздействии на сырье массовая доля тяжелых металлов в нем может, как увеличиваться, так и снижаться по сравнению с фоновым содержанием. Это зависит от оборудования, посуды, инвентаря, в которых продовольственное сырье подвергается технологической обработке, поэтому для снижения уровня ксенобиотиков и токсичных веществ в пище представляется целесообразным использовать оборудование из нержавею-щей стали.

Следует отметить, что у населения нашей страны пользуются популярностью копченые продукты. С гигиенических позиций они не являются безопасными. Так, использование коптильных жидкостей, которые были получены сжиганием древесины или соломы, загрязняет продукты тяжелыми металлами.

Приготовление пищи на открытом огне - самый древний способ тепловой обработки, который широко используется при жарке мяса на шампуре. При изготовлении шашлыков мясо на шампуре активно поглощает из дыма токсичные вещества - (Zn, Cd, Se, As), оксиды которых возгоняются, а также канцерогенные органические вещества, содержащие гетероатомы (S, N, P).

Тяжелые металлы в организме человека, кроме токсикоза, вызывают и мутации. Учеными были выявлены мутагенные свойства As, Pb, Zn, Hg, Cd, Cr, содержащихся, как в продуктах питания, так в воздухе и воде.

Органами Госкомсанэпиднормирования установлены в СанПиНах допустимые гигиенические уровни содержания токсичных веществ в продовольственном сырье и пищевых продуктах.

В сельском хозяйстве для борьбы с вредителями, болезнями растений, сорняками широко используются ядохимикаты. Они относятся к разным классам химических соединений, но объединены под общим названием - пестициды.

Известно, что по ходу пищевой цепи осуществляется накопление чужеродных веществ. Причем, это накопление происходит оттого, что в пищевой цепи организмы-потребители обладают меньшей биомассой, чем те, которые служат им пищей. Следовательно, происходит концентрирование пестицидов, при котором первичные звенья цепи получают лишь незначительные количества токсиканта, а конечные звенья уже отравляются.

Отсюда следует, что особая опасность для здоровья возникает при неправильном использовании пестицидов: нарушении сроков опрыскивания и применении завышенных доз.

Так, например, согласно подсчетам, сделанным в ФРГ в 1981 г., каждый грудной ребенок с загрязненным молоком матери получал в среднем вдвое больше ДДТ, в 8 раз больше гексохлорбензола и в 13 раз больше полихлорированных дифенилов, чем это допускалось по нормам.

Приведенные данные убедительно свидетельствуют о серьезности проблемы токсикантов окружающей среды и немедленного ее разрешения. В противном случае человек лишит себя многих перспективных жизненных возможностей.

Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур в зависимости от плодородия почвы и потребности вносят на поля азотные удобрения, из которых растениями трансформи­руется азот в белковые вещества. Однако избыток нитратов в продуктах питания, связанный с нарушением правил использования удобрений и отсутствием контроля за их содержанием в продовольственном сырье, может быть причиной тяжелых отравлений.

Одним из эффективных способов, препятствующих переходу нитратов в нитриты и нитрозоамины, является использование в пище продуктов, содержащих таннины.

Хотя нитраты острой токсичностью не обладают, однако, следует заметить, что негативное их действие обусловлено восстановлением в нитриты в пищеварительном тракте. Нитриты, попадая в кровь, образуют метгемоглобин, который не способен осуществлять обратимое связывание кислорода. Нитриты могут образовывать и более сложные, высокотоксичные соединения - нитрозоамины, являющиеся причиной рака пищеварительного тракта.

При изучении проблемы безопасности пищевых продуктов особая роль отводится также исследованиям, связанным с выявлением радиоактивности в пищевом сырье. Из общего числа чужеродных химических веществ, поступающих с пищей, радионуклиды составляют 94 %. Источники радиоактивности являются компонентами пищевой цепи: атмосфера - дождь - почва - растение - животное - человек. Важнейшими по степени опасности для человека являются следующие изотопы: Sr-90 (для костей) и Cs-137 (для мышц).

Радиоактивные изотопы накапливаются в растениях, при употреблении которых у животных происходит нарушение процессов обмена, возникают злокачественные новообразования, появляются уродства в результате изменений в эмбриональном развитии, поэтому в целях профилактики заболеваний, вызываемых радиоактивными изотопами, необходим надлежащий контроль за их содержанием в продовольственном сырье и готовых продуктах питания.

Для того, чтобы снизить уровень ксенобиотиков и токсичных веществ в пище, необходимо проведение работ в государственном масштабе по следующим направлениям:

1. Усиление контроля за качеством продовольственного сырья.

2. Поиск новых, полезных и безопасных для человека сырьевых продовольственных ресурсов.

3. Исследование особенностей метаболизма опасных веществ и механизмов их действия в пищевых продуктах и организме человека.

4. Использование в рационах натуральных продуктов питания.

5. Поиск, производство и применение для обогащения продуктов питания природных пищевых и биологические активных добавок.

6. Разработка технологий производства новых безопасных продуктов питания с направленным изменением химического состава.

7. Широкое санитарное просвещение населения России в области здорового питания.

Ведущие специалисты нашей страны в области питания считают, что необходима разра­ботка технологии оценки экологической безопасности пищевых продуктов и комплексная оценка токсичных свойств пищи для здоровья человека.

Сложившаяся в последние годы критическая ситуация в нашей стране требует научно обоснованных принципов создания экологически безопасных и безотходных технологий, направленных на оздоровление человека.

Для снижения риска воздействия опасных веществ необходима разработка, производство и употребление в пищу экологически чистых продуктов.

Решением этой важной проблемы должна заниматься отечественная фундаментальная и прикладная наука. Усилия специалистов в области пищевых технологий, биохимии, пищевой химии, гигиены питания должны быть направлены на разработку современных технологических производств, которые бы позволили создавать новые экологически безопасные продукты питания.

Глава 3. Основы функционального питания.

Дата добавления: 2017-01-13