X Международная студенческая научная конференция
«Студенческий научный форум» - 2018
 
     

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФОСФАТОВ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Петрова М.Г.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


ВВЕДЕНИЕ

Особенностью современной пищевой промышленности является широкое применение пищевых добавок. Успешное продвижение продукта на потребительском рынке и его способность конкурировать с аналогичными товарами зависит от его внешнего вида, вкуса, запаха, стойкости к различного вида порчи. Снижение себестоимости продовольственных товаров возможно при условии высокой технологичности сырья и промежуточных продуктов. Данные задачи успешно решаются в настоящее время путем введения на различных стадиях хранения, подготовки и переработки пищевого сырья, а также хранения и транспортировки готовой продукции.[1].

В настоящее время в мировой пищевой промышленности используется около 2 тыс. пищевых добавок. Согласно действующим санитарным правилам регламентация пищевых добавок осуществляется по их основным функциональным классам:

- кислоты, основания соли;

- консерванты;

- антиокислители;

- пищевые добавки, препятствующие слеживанию и комкованию;

-стабилизаторы консистенции, эмульгаторы, загустители, текстураторы и связывающие агенты;

- улучшители для муки и хлеба;

- красители;

- фиксаторы цвета;

- глазирователи;

- пищевые добавки, усиливающие и модифицирующие вкус и аромат пищевого продукта;

- подсластители;

- носители-наполнители и растворители-наполнители;

- ароматизаторы.

Каждой пищевой добавке присвоен цифровой 3-х - или 4-х значный номер с предшествующим ему литерой «Е» (Europe).[2] Согласно системе «Кодекс алиментариус», классификация пищевых добавок производится по их назначению и выглядит:

- Е100-Е 182- красители;

- Е200- и далее - консерванты;

- Е300 и далее - антиокислители (антиоксиданты);

- Е400 и далее - стабилизаторы консистенции;

- Е500 и далее - эмульгаторы;

- Е600 и далее - усилители вкуса и аромата;

-Е700-Е800- запасные индексы для другой возможной информации;

- Е900 и далее – антифламинги, противопенные вещества;- Е1000 и далее – глазирующие агенты, подсластители, добавки, препятствующие слеживанию сахара, соли, добавки для обработки муки, крахмала и.т.д.[3].

Разрешение на применение добавок выдается специализированной международной организацией - Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминантам (ОКЭПД, или ДЖЕКФА- JECFA). В рамках Европейского союза действует аналогичная комиссия.

ДЖЕКФА и «Кодекс алиментариус» дают рекомендации органам здравоохранения большинства стран мира. Перечень добавок Европейского союза отличается от установленного ВОЗ, исходя из специфики отдельных стран. Информация о применяемых добавках широко публикуется, учитывая права потребителей [4].

В нашей стране разработаны и утверждены « Санитарные правила по применению пищевых добавок», которые постоянно совершенствуются и адаптируются к международным правилам и нормам.

Товарная экспертиза пищевых добавок проводится на стадии изготовления и на всех этапах их товародвижения[5].

Широкое применение в различных отраслях пищевой промышленности нашли фосфаты они являются одними из традиционных и широко используемых влагосвязывающих агентов в переработке мяса и рыбы, кондитерской и молочной промышленности [2].

Цель данной курсовой работы – изучить влияние фосфатов на качество пищевых продуктов и здоровье человека.

1.Теоретическая часть

Применяемые в пищевой промышленность фосфаты классифицируют следующим образом (Таблица 1).

Таблица 1. Классификация фосфатов

Код Е

Название фосфата

Химическая формула

Е339i

ортофосфат натрия 1-

замещенный

NaH2PO4

Е339i

ортофосфат натрия 2-

замещенный

Na2HPO4

Е340i

ортофосфат натрия 3-

замещенный

Na3PO4

E340i

ортофосфат калия 1-

замешенный

KH2PO4

E340ii

ортофосфат калия 2-

замещенный

K2HPO4

E340iii

ортофосфат калия 3-

замещеиный

K3PO4

E341

ортофосфаты кальция Плохо растворимы в воде

Ca3(PO4)2

E343

ортофосфаты магния Не растворимы в воде

Mg3(PO4)2

E450i

дигидропирофосфат

натрия

Na2H2P2O7

E450iii

пирофосфат натрия

Na4P2O7

E450vi

пирофосфат калия

K4P2O7

E450vi

пирофосфат кальция

Ca2P2O7

E451i

трифосфат натрия 5-

замещенный

Na5P3O10

E451ii

трифосфат калия 5-

замещенный

K5P3O10

E452i

полифосфат натрия

(NaPO3)n

E452v

полифосфат аммония

(NH4PO3)n

Внешне фосфаты представляют собой белые порошки, иногда их выпускают в виде гранул. Гранулированные формы лучше растворимы в холодной воде. Калиевые соли фосфорных кислот также лучше растворимы в воде, чем натриевые. Монофосфаты получают из предварительно очищенной до пищевого качества фосфорной кислоты и щелочей. Пирофосфаты и трифосфаты — дегидратацией гидроортофос.

Максимально разрешенные количества тех же фосфатов в рыбных продуктах зависят от их вида [6,7]:

Таблица 2. Количество фосфатов в продуктах

Продукт

Содержание, г/кг

Рыба необработанная и филе

5,07

Рыбный фарш мороженый и изделия из него

5,08

Рыбный фарш сурими

1,00

Рыбная и креветочная паста

5,25

Продукты из ракообразных мороженые

5,30

Печень говяжья

4,97

Свинина корейка

1,81

Говяжий язык

1,45

Сыр твердый

7,60

Чизбургер

1,60

Молоко низкой жирности

2,29

Соя

2,17

Хлеб пшеничный

1,31

В переработке мяса и рыбы удобно использовать только фосфаты, обладающие высокой растворимостью [6,7].

2.Применение фосфатов при переработке мяса и рыбы.

Целесообразность применения фосфатов при производстве мясопродуктов подтверждена многолетней практикой их использования. Фосфатные соли и их смеси включают в рецептуры посолочных рассолов, колбасных и других изделий из мяса с целью повышения его влагоудерживающей способности, связности и адгезивности компонентов мясных систем, стабильности фаршевых эмульсий, увеличения выходов готовой продукции, а также улучшения цвета, вкусоароматического букета и консистенции мясных продуктов.[9]

Специфика применения в разных сферах пищевой отрасли сильно различается. Например, в мясном и рыбном производстве используют пищевые фосфаты, обладающие высокой растворимостью в воде и солевых растворах. Различают кислые, нейтральные и щелочные фосфаты.

Практически все пищевые фосфаты и их смеси, используемые в мясоперерабатывающей и рыбной промышленности, имеют щелочную реакцию. Добавка щелочных фосфатов к мясу и рыбе приводит к возрастанию рН, и как следствие, к увеличению влагосвязывающей способности белков. В целом для эмульгированных мясных продуктов лучше всего подходят фосфаты с рН от 7,0 до 8,3, а при приготовлении рассолов для цельномышечных мясных продуктов используют фосфаты с рН от 8,3 до 9,3.

Механизм действия фосфатов на белки мяса и рыбы заключается в следующем [7]:

Дифосфаты обладают сходными с АТФ свойствами и могут восстанавливать естественную способность белков связывать влагу. Влияние фосфатов на влагоудерживающую способность (ВУС) белков мышечной ткани. Рост ВУС под влиянием фосфатов обеспечивается их способностью

- увеличивать pH среды и ионную силу,

- связывать ионы двухвалентных металлов,

- вызывать диссоциацию актомиозинового комплекса.

Связывание молекул воды в мясе зависит от электрического заряда мышечных белков. Полярность же заряда молекул - от относительного равновесия ионизации, на которое непосредственно влияет pH среды. В том случае, когда ионизируется равное число карбоксильных (-) и аминогрупп (+), молекула белка оказывается электронейтральна. Это состояние известно как изоэлектрическая точка (для мышечных белков она достигается при pH 5,3-5,5), при которой гидратация белков минимальна. При введении в систему нейтральных и щелочных фосфатов происходит повышение ионной силы и pH среды, что, в свою очередь, приводит к увеличению ВУС белков мышечной ткани.[9]

Снижение гидратации мышечной ткани объясняется также наличием между полипептидными цепочками мостиков, образованных ионами кальция, которые блокируют доступ воды к полярным группам белка. Под действием фосфатов происходит разрушение этих мостиков, благодаря отрыву и связыванию ионов кальция, полипептидные цепи удаляются друг от друга, предоставляя проход молекулам воды к доступным теперь полярным группам белка. В результате гидратация мяса повышается.

Кроме того, специфическое гидратирующее действие фосфатов основано на способности некоторых из них (пиро- и триполифосфатов), подобно АТФ, участвовать в процессе расщепления связи между актином и миозином, что приводит к удлинению белковых мицелл и раскручиванию полипептидных цепочек.

Влияние фосфатов на эмульгирующую способность белков мышечной ткани.

Повышение эмульгирующей способности белков обеспечивается способностью фосфатов: диссоциировать актомиозиновый комплекс, способствовать растворению миозина.

Онинейтрализуют поперечную сшивку между мышечными протеинами актином и миозином, и содействуют распаду актомиозинового комплекса на отдельные волокна. Фосфаты ослабляют электростатическое взаимодействие внутри актомиозинового комплекса. Только фосфаты могут расщеплять актин и миозин, и это является главной причиной повсеместного их распространения.

Стабильность трехфазной системы (жир-белок-вода) достигается благодаря способности белков образовывать покрытие па жировых частицах, не допуская их слияния в более крупные глобулы. Фосфаты, диссоциируя актомиозиновый комплекс и способствуя растворению миозина, повышают эмульгирующую способность белков, что обеспечивает равномерное распределение жира в мясных системах и снижает возможность образования жировых отеков при тепловой обработке [10].

Влияние фосфатов на процессы окисления

Аптиокислительное действие фосфатов обеспечивается их способностью:

- связывать (секвестрировать) ионы металлов (Са2+, Mg2+, Fе2+), катализирующих процессы окисления липидов в мясе.

Одной из основных причин быстрой порчи, ухудшения вкуса и аромата мяса, а также изделий из него является развитие процессов окисления. Для протекания процессов окисления необходимы три условия:

- наличие кислорода (воздух - окружающая среда);

- наличие окисляемого субстрата (липиды);

- катализаторы (тепло, свет, ионы металлов в мышечной ткани).

Действие фосфатов как антиокислителей обусловлено их способностью связывать ионы двухвалентных металлов, главным образом, железа, которые содержатся в пигментах мяса и крови, замедляя тем самым скорость течения процессов окисления. Лучшими антиоксидантами среди фосфатов являются пиро- и триполифосфаты.[9]

Влияние фосфатов на процессы цветообразования

Воздействие фосфатов на цветообразование в мясопродуктах неоднозначно. Увеличение рН среды выше значения, соответствующего изоэлектрической точке, оказывает положительное влияние на ВУС мяса, но одновременно затрудняет протекание процессов цветообразования. В то же время цвет готовых изделий из мяса и его устойчивость во многом зависят от развития окислительных процессов в липидной и пигментной системах мяса. Поскольку полифосфаты (щелочные и нейтральные) обладают свойствами антиокислителей, их применение может способствовать стабилизации окраски готовых мясопродуктов. Кислые фосфаты улучшают цвет изделий из мяса, но применять их необходимо ограниченно, в смеси со щелочными фосфатами, чтобы избежать чрезмерного снижения рН среды и, как следствие, снижения ВУС мышечных белков и образования бульонно-жировых отеков готовых изделий после термообработки.

Чтобы избежать отрицательного действия фосфатов на процессы цветообразования в мясопродуктах необходимо:

- использовать аскорбиновую кислоту или ее производные;

- использовать комбинации щелочных и кислых фосфатов;

- выдерживать сформованные мясопродукты перед термообработкой в течение 30-60 мин.

Таким образом, исходя из теоретических предпосылок, касающихся механизма действия фосфатов на компоненты мяса и их свойства, следует ожидать, что при их использовании в производстве мясных изделий выход будет повышаться на 2-4% с одновременным увеличением влагосодержания готового продукта и исключением бульонно-жировых отеков. Кроме того, можно рассчитывать на улучшение качества мясных продуктов благодаря ингибированию окислительных процессов в жирах и гемовых пигментах. В определенных условиях, благодаря антиокислительным свойствам, они должны способствовать сохранению окраски соленых мясных изделий путем сдерживания распада гемовых пигментов, сопровождающего процесс прогоркания липидов.

Кислые фосфаты используют для размягчения и набухания соеденительнотканных белков и улучшения цветообразования [9,10].

Фосфаты увеличивают ионную силу мышечной ткани и изменяет соотношение активированных и набухающих белков, способствуя иммобилизации добавленной воды и эмульгированию жира.

Фосфатные смеси для эмульгированных сосисок и колбас преимущественно состоят из короткоцепочечных фосфатов, наиболее активным компонентом которых в отношении мышечных белков является пирофосфат.

Благодоря вышеперечисленным действиям пищевые фосфаты увеличивают выход готовой продукции, сокращают потери и миграцию влаги при размораживании, термической обработке, сокращают продолжительность посола, улучшают текстуру и консистенцию, цвет и вкус готовых мясо и рыбопродуктов, замедляют прогорание жиров.

Обработанные пищевыми фосфатами мясные, рыбные и морепродукты более сочные, нежные и более ценные с пищевой точки зрения. Обработка фосфатами мяса, рыбы и морепродуктов осуществляется только до тепловой обработки, т.е.пищевые фосфаты взаимодействуют с нативными, неденатурированными белками [10].

3.Использование фосфатов в кондитерском производстве

На сегодняшний день фосфаты очень широко используют в изготовлении кондитерских изделий:

  • в производстве хлеба – используются в качестве загустителей и стабилизаторов;

  • в производстве сахара – используются для осветления;

  • в масле и маргарине – увеличивают срок хранения продуктов;

  • в плавленых сырках – обеспечивают мягкую консистенцию;

  • в заморозке овощей – сохраняют яркую окраску овоща после размораживания;

  • в сгущенном молоке – препятствуют кристаллизации;

  • в газированных и слабоалкогольных напитках – используются как подкислители; [13, 14, 15].

4.Использование фосфатов в переработке овощей и фруктов.

Переработка овощей и фруктов является отраслью пищевого производства, характеризующейся высокими потерями сырья из за малых сроков хранения. Использованиев фосфатов при консервировании овощей и фруктов позволяет сохранить– сохраняют плотность и внешний вид продукта;

5.Негативные последствия использования фосфатов

Применение пищевых добавок в пищевой промышленности и общественном питании регламентируется нормативно-технической документацией по применению пищевых добавок: СанПиН 2.3.2.1290-03, медико-биологическими требованиями и санитарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов.[10]

Пищевые добавки обычно указывают в ГОСТах, технических условиях в разделе «Сырье и материалы». Если нарушение регламентов применения пищевых добавок отражается на степени безопасности и пищевой ценности продукта, то показатели, характеризующие действие пищевых добавок (цвет, аромат, вкус и т.д.), выносятся в перечень физико-химических и органолептических показателей нормативного документа, приводятся методы испытания пищевых добавок. Используемые пищевые добавки должны быть указаны при маркировке пищевых продуктов [14].

Гигиенический контроль за применением пищевых добавок осуществляют органы Роспотребнадзора. Для внедрения в производство новых пищевых добавок необходимо гигиенический сертификат. Контроль за применением пищевых добавок, включенных в нормативные документы на продукты питания, могут осуществлять аккредитованные в Системе ГОСТ Р органы по сертификации пищевых продуктов и продовольственного сырья.

Перечень пищевых добавок, разрешенных для применения в Российской Федерации, постоянно расширяется и корректируется, исходя из всех возрастающей потребности в них, степени адаптации санитарных норм, принятых в нашей стране, к международным и европейским стандартам безопасности, особенно при создании новых добавок и изучении их свойств.[14,15,17] В Российской Федерации проведена гармонизация внутренних стандартов с международными, в результате, в 1999-2000 годах в стандарты на рыбу разделанную и неразделанную мороженую, филе рыбное мороженое, креветки сырые, бланшированные и варёно-мороженые, фарш рыбный пищевой мороженый включены требования по обработке рыбы фосфатами.

Максимально разрешённые количества фосфатов добавленные на 1 кг. мясного сырья в пересчёте на Р2О5, не должны превышать 5 грамм. Максимально разрешённые количества тех же фосфатов в рыбные продукты зависят от их вида, и обычно составляют от 1 до 5 гр. на кг.в пересчёте на P2O5.

Неправильное применение фосфатов может снизить качество готовой продукции. Кислые соли могут понизить влагоудерживающую способность мяса, нейтральные - недостаточно активны, а щелочные могут слишком сильно сместить рН среды в щелочную сторону и придать неприятный вкус продукту.

Потребление сверх разрешённых норм фосфатов может негативно отразиться на здоровье человека, из-за чего происходит ухудшение усвоения кальция, что приводит к отложению в почках кальция и фосфора, и способствует развитию остеопороза. Связывание ионов кальция осуществляется за счет перевода их в нерастворимую форму в составе фосфатов по реакциям:

3Са2++2 Na3PO4 =Ca3(PO4)2 + 6 Na+

3Са2++2 NaH2PO4 =Ca3(PO4)2 + 6 Na+

Анализ рациона современного человека показал, что на сегодняшний день каждый из нас получает дозу фосфатов, превышающих допустимую норму в 7–10 раз!

Такое избыточное содержание фосфатов неминуемо приводит к смещению баланса фосфора и кальция в организме, который в идеале должен находиться в соотношении 1:1. Чтобы восстановить соотношение, организм начинает забирать недостающий кальций из ближайших источников, в частности, из костей и зубов. Все это вызывает ослабление костной ткани и развитие серьезных заболеваний (у детей – рахит, у взрослых – остеопороз).[16]

Именно по причине избыточного количества фосфатов кости человека становятся ломкими и он все чаще подвергается переломам. В 100 г необработанного мяса — 200 мг фосфора. В продукте, обработанном фосфатами, — примерно 1000 мг. То есть 200 г говядины (средняя порция бифштекса) с избытком обеспечат суточную норму этого макроэлемента. А что будет, если мясо запить колой (50-70% дневной нормы фосфора)? Не удивительно, что стоматологи всегда обеспечены работой, а в травмпункте — очередь. По данным педиатров, 40% подростков старше 14 лет имеют сниженную плотность костной ткани.

Со временем проблема затрагивает и нервную систему. Особенно это касается подростков, у которых на фоне избытка данных веществ развивается импульсивность, моторное беспокойство, гиперактивность, агрессивность и нарушение концентрации внимания. Еще одним симптомом дисбаланса кальция и фосфора становится нарушение сна, в частности проблемы с засыпанием у подростков. Родители склонны считать такие изменения в психике ребенка наступлением «переходного возраста», в то время как достаточно изменить рацион питания, чтобы подросток стал таким, как прежде!

В результате недавних исследований выяснилось, что чем больше фосфатов находится в крови, тем выше риск инфаркта и возрастает смертность от сердечных болезней.[10,11,12] Под действием избытка фосфора развивается кальцификация – отложение на стенках сосудов плотных бляшек из кальция. Опыты на животных показали, что избыток этих веществ в пище негативно влияет на развитие плода и приводит к патологии легких и печени.

Излишки фосфора выводятся из организма почками, а при развитии болезней почек, этот процесс накопления избытка в организме фосфора ускоряется.

6.Примеры влияния некоторых фосфатов на организм

Ортофосфат аммония 1-замещённый. Пищевая добавка E-342 (Фосфаты аммония, Ammonium phosphates)включает орто-Фосфат аммония 1-замещенный - (i) Monoammonium ortophosphate и орто-Фосфат аммония 2-замещенный - (ii) Diammonium ortophosphate.

Данное вещество входит в группу антиоксидантов. Его также используют в качестве разрыхлителя, регулятора кислотности, фиксатора окраски и питания для дрожжевых грибов. Сфера применения добавки Е-342 в пищевой промышленности с 2010 года расширена и включает тот же набор продуктов, что и прочие фосфаты, а именно: молочные продукты, хлебобулочные и макаронные изделия, сухие порошковые смеси, продукты из мяса и рыбы, напитки, биологически активные добавки и пр. Основное назначение Фосфатов аммония - регулировать уровень кислотности в пище и улучшать свойства муки [18].

Влияние на организм человека:Пищевой антиоксидант с кодом Е342 получают синтетическим путем, что уже отрицательно воздействует на человеческий организм. Ортофосфаты аммония являются аллергеном, который способен вызвать стойкие аллергические реакции в виде приступов удушья и астмы. Употребляя продукты с ними внутрь, нужно помнить, что максимально допустимое количество установлено на уровне 70 мг/кг в сутки.

2.Пищевая добавка Е340 или ортофосфат калия (одно-, 2-х, 3-х защищенный) это смесь калийных солей и эфиров фосфорной кислоты. Смесь обладает не только антиокислительными свойствами, но и свойствами, характерными для фиксаторов окраски, синергистов антиоксидантов, водоудерживающих агентов, стабилизаторов, регуляторов кислотности и эмульгаторов. Как и многие другие фосфаты, эти вещества способны регулировать кислотность продуктов, стабилизировать их окраску и консистенцию, удерживать влагу. Все это позволяет с успехом применять их при изготовлении продуктов питания, список которых аналогичен Фосфатам натрия (Е-339). В него входят многие молочные, мясные и рыбные продукты, детское питание, хлебобулочные, макаронные и кондитерские изделия, алкогольные и безалкогольные напитки, некоторые продукты из овощей и фруктов, соусы, разнообразные сухие концентраты, бульоны, завтраки и прочее.

Предельно допустимая доза: 70 мг/кг в сутки, поскольку это способствует нарушениям в работе пищеварительной системы, а также вызывает дефицит кальция (за счет реакции между кальцием и фосфором). Фосфаты калия участвуют в обмене веществ и являются участниками ферментативных и метаболических процессах, которые протекают во всех тканях и органах человека. Пищевая добавка Е340 способствует нормализации кислотно-щелочного баланса. При употреблении антиоксиданта в большом количестве возможно расстройство кишечника.

Считается ракообразующим и влияющим на уровень холестерина в крови.[18].

Ортофосфат кальция. Пищевая добавка Е341– это неорганическое вещество, представляющее собой кальциевую соль ортофосфорной кислоты. Именно этот антиоксидант является самым устойчивым к воздействию внеклеточной жидкости. В природе фосфат кальция содержится в коровьем молоке. На 70 % из этой соли состоит любая костная ткань. В промышленных нуждах фосфаты кальция получают при взаимодействии ортофосфорной кислоты с известковым молоком или оксидом кальция. В результате реакции образуется аморфный порошок, отлично растворяющийся в кислотах, но плохо – в воде.Добавка Е-341 разрешена в пищевой промышленности России и многих стран, а максимально допустимое количество для употребления внутрь не должно превышать 70 мг/кг в сутки. Она регулирует кислотность в продуктах, стабилизирует их цвет и консистенцию, в том числе уплотняет ткань овощей и фруктов, препятствует осушению продуктов и появлению в сухих смесях комков, улучшает свойства муки, действует как разрыхлитель. Фосфаты кальция применяются во многих молочных продуктах, в разнообраззных сухих смесях (завтраки, бульоны, концентраты), в мучных и макаронных изделиях, в продуктах из фруктов и картофеля, мясных и рыбных продуктах, напитках, спортивном питании и БАДах.Влияние на организм человека. Пищевая добавка Е341 мало изучена. По некоторым данным фосфаты кальция обладают канцерогенным воздействием и повышают уровень содержания вредного холестерина в крови. Может вызвать заболевания желудочно-кишечного тракта.

Пищевая добавка Е343 представляет собой смесь солей магния и фосфорной кислоты. В своем составе фосфаты магния содержат 1-, 2- и 3-замещенные соли. Но все они обладают схожими свойствами, поэтому все они входят в группу антиоксидантов с кодом Е343. Внешне пищевая добавка выглядит как белый кристаллический порошок без запаха. В промышленных нуждах его получают при взаимодействии гидроксида магния или карбоната магния с фосфорной кислотой. В России и других странах добавка Е-343 разрешена для включения в состав продуктов питания. При этом она действует как регулятор кислотности и препятствует слеживанию и комкованию сухих смесей. Применение ее, как и у других фосфатов, разнообразно: молочные продукты (молоко, сливки, сыры, масло, десерты), изделия из фруктов и овощей (в частности, картофеля), мясные и рыбные продукты, сухие порошкообразные смеси (смеси на основе муки, супы, бульоны), хлебобулочные, макаронные и кондитерские изделия, биологически активные добавки и спортивное питание, напитки.

Влияние на организм человека:Может вызвать нарушение артериальное давление и желудочно-кишечные расстройства. На данный момент добавка запрещена, так как не прошла (или в процессе прохождения) необходимых испытаний и тестов. Допустимое количество для употребления внутрь составляет 70 мг/кг в сутки.

Группа Фосфатов натрия известна как пищевая добавка E 339. В нее входит ортофосфат натрия 1-замещенный ((I), Monosodium ortophosphate), ортофосфат натрия 2-замещенный ((I), Disodium ortophosphate) и ортофосфат натрия 3-замещенный ((III) Trisodium ortophosphate).5.Пищевой антиоксидант E339 Ортофосфаты натрия используется в качестве регулятора кислотности, эмульгатора, стабилизатора, влагоудерживающего агента. Кроме этого, добавка Е339 фиксирует окраску продуктов и усиливает действие антиоксидантов. В России добавка Е339 разрешена в разнообразные молочные продукты (молоко, в том числе сухое, сливки, сыры, масло, маргарин, мороженое, напитки и десерты на молочной основе), детское питание, муку, хлебобулочные, макаронные и кондитерские изделия, фруктовые продукты, картофель и продукты его переработки, мясные и рыбные продукты, сухие завтраки, смеси, напитки, БАДы и многое другое.

Влияние на организм человека:Существует мнение, что частое употребление в пищу продуктов, содержащих ортофосфат натрия Е339, приводит к изменению метаболизма минеральных солей в организме человека. Помимо этого Е339 провоцирует вымывание кальция из костей и зубов, что также негативно отражается на общем состоянии здоровья человека. Угнетающе влияет на пищеварительную систему, становится причиной частых расстройств желудка, нарушений стула[19]. Также есть информация, что постоянное употребление ортофосфата натрия становится одним из факторов развития раковых опухолей, считается канцерогеном.[18].

7.Экспериментальная часть

Метод определения фосфатов в пищевых продуктах.

Для контроля содержания фосфатов в пищевых продуктах применяются стандартные методики [19].

Определение фосфатов в мясных продуктах проводится согласно Межгосударственному стандарту «Мясо и мясные продукты». МКС 67.120.10.[20]. Стандарт распространяется на все виды мяса, включая мясо птицы, мясные и мясосодержащие продукты (колбасные изделия, продукты из мяса, полуфабрикаты, кулинарные изделия, консервы) и устанавливает спектрофотометрический метод определения массовой доли общего фосфора.Массовая доля фосфора, определенная в соответствии с методикой, изложенной в настоящем стандарте, выражена как массовая доля пентоксида (пятиокиси) фосфора в процентах.

Метод основан на высушивании навески, озолении остатка с последующим охлаждением и гидролизом золы азотной кислотой, фильтровании, разбавлении фильтрата смесью монованадата аммония и гептамолибдата аммония с образованием соединения желтого цвета и фотометрическом измерении оптической плотности при длине волны 430 нм.Реактивы:

Все реактивы должны быть аналитического качества (не ниже х.ч.). Используемая вода должна быть дистиллированной или деминерализованной, или эквивалентной частоты.

Кислота азотная, разбавленная 1:2 (по объему)Смешивают один объем азотной кислоты (массовая доля 65%; 1,40 г/см) с двумя объемами воды.

Монованадат аммония () (аммоний ванадиевокислый мета), раствор массовой концентрацией 2,5г/л.Растворяют 2,5 г монованадата аммония в 500 см кипящей воды. Охлаждают и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 мл. Добавляют 20 мл разбавленной азотной кислоты, доводят объем до метки водой и перемешивают. Гептамолибдат аммония [] (аммоний молибденовокислый) раствор массовой концентрацией 50 г/л.Растворяют 50 г тетрагидрата гептамолибдата аммония примерно в 800 млтеплой воды (температура приблизительно 50 °С), охлаждают и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 мл. Доводят объем до метки водой и перемешивают.Окрашивающий реактив. Смешивают один объем разбавленной азотной кислоты с одним объемом раствора монованадата аммония .Затем добавляют один объем раствора гептамолибдата аммония и перемешивают. При этом окрашивающий реактив должен быть прозрачным, светло-желтого цвета.Фосфат, основной раствор с массовой концентрацией 218 мг/л.

Растворяют в воде 958,8 мг дигидроортофосфата калия () (фосфорнокислого калия однозамещенного), предварительно высушенного в течение 3 ч при температуре (103±2) °С и охлажденного в эксикаторе.

Количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 мл. Доводят водой до метки и перемешивают. Данный раствор содержит 500 мг/л пятиокиси фосфор. Фосфат, стандартные растворы массовой концентрацией от 0,05 до 0,30 мг/мл.В мерные колбы вместимостью 100 мл вносят пипеткой или бюреткой 10, 20, 30, 40, 50 и 60 млосновного раствора фосфата Добавляют в каждую колбу по 10 мл разбавленной азотной кислоты). Доводят объем до метки водой и перемешивают.Полученные стандартные растворы содержат 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25 и 0,30 мг/мл оксида фосфора (v) соответственно.Контрольный раствор

В мерную колбу вместимостью 100 мл вносят пипеткой 2 мл разбавленной азотной кислоты) и 30 мл окрашивающего реактива. Доводят объем до метки водой и перемешивают.

Аппаратура

Гомогенизатор или мясорубка механическая или электрическая, с решеткой, диаметр отверстий которой не более 4,5 мм.

Баня водяная, обеспечивающая поддержание температуры на уровне 100 °С.

Фильтр бумажный складчатый диаметром 15 см, не содержащий фосфатов.

Спектрофотометр, обеспечивающий измерение при длине волны (430±2) нм, или фотоэлектроколориметр со светофильтром, имеющим максимум поглощения при длине волны (430±2) нм.

Кюветы стеклянные с длиной рабочей грани 10 мм.

Весы аналитические с допускаемой погрешностью взвешивания не более ±0,001 г

Колбы мерные с одной отметкой, вместимостью 100 и 1000 мл.

Печь муфельная с электрическим обогревом, способная поддерживать температуру (550±25) °С, с программируемым устройством управления температурой в зависимости от времени или без него.

Чашка с плоским дном из фарфора. Пипетки мерные, вместимостью 10, 20 и 50 мл.

Отбор проб

Проба должна быть представительной, а также без повреждений и изменений при транспортировании и хранении.

От представительной пробы отбирают пробу массой не менее 200 г.

Подготовка проб

Пробу измельчают на гомогенизаторе или дважды пропускают через мясорубку), и тщательно перемешивают. При этом температура пробы должна быть не более 25 °С.

Проведение испытаний

Около 5 г подготовленной пробы взвешивают с записью результата взвешивания до третьего десятичного знака.

Минерализацию навески проводят в муфельной печи. Полученную золу растворяют в 10 см разбавленной азотной кислоты), помешивая стеклянной палочкой.

Чашку (тигель) накрывают часовым стеклом и нагревают в течение 30 мин на кипящей водяной бане), охлаждают и количественно переносят жидкость в мерную колбу вместимостью 100 мл Доводят объем до метки водой, перемешивают и фильтруют через бумажный фильтр, отбрасывая первые 5-10мл фильтрата.

В мерную колбу вместимостью 100 мл вносят 20 мл прозрачного и бесцветного фильтрата и добавляют 30 мл окрашивающего реактива. Содержимое колбы доводят до метки водой, перемешивают, выдерживают не менее 15 мин.

Измеряют оптическую плотность раствора при длине волны (430±2) нм в стеклянной кювете) относительно контрольного раствора используя спектрофотометр.

По градуировочному графику, находят концентрацию фосфора в растворе образца.

Градуировочный график

В мерные колбы вместимостью 100 мл вносят по 10,20,30,40,50,60 мл каждого стандартного раствора фосфата. К этим растворам добавляют по 30 мл окрашивающего реактива. Доводят объем до метки водой для получения концентраций 10, 20, 30,40, 50 и 60 мкг/мл соответственно. Содержимое колб перемешивают и выдерживают не менее 15 мин. Измеряют оптическую плотность .

Для проверки выполнения условий повторяемости (сходимости) проводят два единичных определения.Обработка результатов.

Массовую долю общего фосфора, выраженную в виде массовой доли пентоксида (пятиокиси) фосфора, %, вычисляют по формуле

, (1)

где С- концентрация пятиокиси фосфора в растворе образца, найденная по градуировочному графику, мкг/мл;

20 - объем фильтрата отобранный из количественно перенесенной и растворенной в азотной кислоте золы, для проведения цветной реакции, мл

m- масса навески, г.

Вычисление проводят до третьего десятичного знака. За окончательный результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений, округленное до второго десятичного знака, если удовлетворяются условия повторяемости (сходимости). Удовлетворение данных условий следует относить только к колбасным изделиям.

Результаты измерения оптической плотности градуировочных растворов приведены в таблице 3. Градуировочный график представлен на рисунке 1.

Таблица 3. Результаты измерения оптической плотности стандартных растворов однозамещенного фосфата калия.

Содержание пентоксида фосфора, мкг/мл

10

20

30

40

50

60

Оптическая плотность раствора

0,180

0,355

0,530

0,715

0,890

1,075

Рис.1. Градуировочный график для определения фосфатов.

Рис.2 Приготовление окрашивающего раствора

Оптическая плотность исследуемого раствора №1 составила 0,710, соответствующая масса исследуемого образца m=4,9463 г. Найденная по градуировочному графику концентрация фосфатов в исследуемом растворе составляет 38 мкг/мл, что соответствует массовой доле оксида фосфора (V) 0,3841%.

Оптическая плотность исследуемого раствора №2 составила 0,725, соответствующая масса исследуемого образца m=5,2462 г. Найденная по градуировочному графику концентрация фосфатов в исследуемом растворе составляет 42 мкг/мл что соответствует массовой доле оксида фосфора (V) 0,4002%

Среднее содержание фосфора в сосисках составило 0,392%, что не превышает допустимые нормы (0,3 – 0,5% по массе).

8.Социологический опрос

Для оценки влияния фосфатов, содержащихся в продуктах питания на состояние зубов был проведен социологический опрос в стоматологическом центре. Средняя суточная проходимость центра составляет 15 человек. Было опрошено 30 человек на предмет частоты употребления вареных колбас и сосисок. При опросе фиксировался предмет обращения каждого пациента. Анализ полученных данных показывает, что 80% пациентов (24 человека) употребляют колбасные изделия с частотой 4- 5 раз в неделю, 13,3% ( 4 человека) употребляют колбасы с частотой 2-3 раза в неделю и только 6,7 % ( 1 человек) – реже, чем 2 раза в неделю. Средний вес опрошенных составил 60,2 кг. Средняя масса суточного потребления согласно опросу составила 200 г на человека. Среднее потребление за неделю составляет 8,57 мг на кг веса в сутки. При максимально допустимом потреблении общего количества фосфатов 70 мг/кг в сутки, учитывая, что фосфаты содержатся также в хлебобулочных, молочных, кондитерских продуктах, фруктах, можно предположить значительное превышение среднесуточного потребления фосфатов. К основным видам стоматологических заболеваний относятся:

1.Гиперплазия эмали - избыточное образование ткани зуба в процессе его развития ( некоррозионное поражение.)

2.Фолликулярность развития зубной ткани – неправильное формирование зуба.

3.Аномалии прорезывания зубов.

4.Эндемический флюороз – поражение эмали зубов.

5. Нарушение пигментации зубов.

6.Повышение чувствительности.

7. Стирание твердой эмали.

Проведенные исследования показывают:

1.Содержание фосфатов в сосисках находится в пределах санитарных норм и составляет в среднем около 0,4% по массе [18].

2. Высокий уровень потребления продуктов питания, содержащих фосфаты в качестве пищевых добавок приводит к многочисленным нарушениям в состоянии зубной ткани.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В условиях широкого использования пищевых добавок, в том числе фосфатов следует проводить постоянный мониторинг состояния здоровья, внимательно следить за составом потребляемых продуктов. Производителям и продавцам пищевой продукции следует искать новые методы повышения технологичности производства, повышения вкусовых качеств и экологической безопасности продуктов.

Список литературы

1.Донченко Л.В., Надыкта В.Д Безопасность пищевой продукции. Учеб. Для вузов.- М.: ДеЛипринт, 2007.

2. Микулович Л.С., Локтев А.В., Брилевский О.А. Пищевые добавки. Мн., 1999.

3. Педенко А.И., Лерина И.В., Белицкий Б.И. Гигиена и санитария общественного питания. М., 1991.

4. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза продовольственных товаров.- Новосибирск: Изд-во Новосиб. унита, 1999.

5. Шарковский Е.К. Гигиена продовольственных товаров- М.,2003.

6.Булдаков А. Пищевые добавки. — СПб.: «Vt», 1996.

7.Голубев В.Н. Пищевые и биологически активные добавки: Учеб. для

студ. высш. учеб. завед. /В.Н. Голубев, Л.В. Чичева-Филатова, Т.В.

Шленская.—М.: Академия, 2003

8. ГОСТом Р 52196-2003 «Изделия колбасные вареные». Технические

условия».

9.Люк Э., Яир М. Консерванты в пищевой промышленности. — СПб.:

Гиорд, 1998.

10. Сарафанова Л. А., Кострова И.Е. Применение пищевых добавок. СПб.:

Горд, 1997.

11. ОБЖ. Основы Безопасности Жизни / Ежемесячный научно-

методический и информационный журнал. № 3 [141], март 2008.

12.Пищевые ароматизаторы и красители / Е. В. Смирнов, Г. К. Викторова,

Н. М. Метелкина и др. // Пищевая промышленность. — 1996.

13. Т. Сенкевич, К. - Л. Ридель Молочная сыворотка: переработка молока и использование в агропромышленном комплексе. - Москва. ВО "Агропромиздат". 1989 г.270 стр..

14. Технология сыра. Справочник. - М. "Легкая и пищевая промышленность". 1984 г.311 стр.

15. Производство сыра: Технология и качество. - Москва. ВО Агропромиздат". 1989 г.496 стр.

16. ГОСТ Р 50674-94 «Общественное питание. Термины и определения». М.: ФГУП Стандартинформ, 1994. — 25 с.

17. СанПиН 2.3.2.1293-03 «Гигиенические требования по применению

пищевых добавок»

18.Поздняков В.М. Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза продовольственных товаров / Учебник. 2-е изд. Изд-во Новосибирского университета.— 1999.

19. Пищевая химия: Лабораторный практикум. Пособие для вузов / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова и др.; Под ред. А.П. Нечаева.—СПб.:ГИОРД, 2006.

20. ГОСТ 32009-2013 (ISO 13730:1996) Мясо и мясные продукты. Спектрофотометрический метод определения массовой доли общего фосфора.