Отравления химическими соединениями, образующимися при хранении, переработке и приготовлении пищевых продуктов

В пищевых продуктах наряду со свойственными им составными частями могут содержаться вещества, которые образуются в результате химических реакций при хранении, переработке и приготовлении пищевых продуктов. Несмотря на то, что эти вещества встречаются в ничтожно малых количествах, некоторые из них представляют большую опасность для организма человека, поэтому в настоящее время ФАО/ВОЗ и национальные органы государств, связанные с охраной здоровья, прилагают большие усилия по ужесточению контроля за содержанием этих веществ в продуктах.

Биологически активные амины. Практически все пищевые продукты содержат значительное количество аминов, обладающих физиологической ак-тивностью. Большинство из них не представляет опасности для человека, если не употребляется в больших количествах.

В пищевых продуктах находятся многие биологически активные производные гистамина, тирамина и фенетиламина. Продукты со значительным содержанием некоторых аминов могут оказать отрицательное действие на центральную нервную систему. Так, одни из них действуют как стимуляторы подобно кофеину и теобромину чая и кофе; другие - как депрессанты подобно дискорину, тропановым алкалоидам мяса; третьи - как галлюциногены и т. д. Повышают кровяное давление тирамин и фенетиламин, понижает - гистамин. Тирамин содержится в бананах, бобовых, сырах, вине, пиве, говяжьей и куриной печени, квашеной капусте, маринованных рыбных продуктах. Фенетиламин находится в шоколаде. Гистамин присутствует в красном вине, рыбе, колбасе, квашеной капусте и сырах всех видов.

При избыточном образовании в пищевых продуктах эти соединения могут создавать серьезные проблемы для здоровья человека. Избыточное накопление их наблюдается только в тех продуктах, в которых начинаются процессы микробной порчи (брожение или гниение). Это обусловлено тем, что возбудители данных процессов вырабатывают ферменты, катализирующие декарбоксилирование аминокислотных компонентов пищевых продуктов. В результате в продуктах накапливаются значительные количества таких аминов. Особенно подвержены этому рыбные продукты. Содержание в них гистамина может быть довольно высоким еще до появления органолептических признаков порчи. Поэтому содержание гистамина в рыбе и рыбных продуктах подлежит строгому регламентированию - допустимый уровень гистамина в них не должен превышать 100 мг/кг.

N-нитрозамины - относятся к сильнейшим из известных канцерогенов. Из 100 исследованных N-нитрозаминов 80 являются канцерогенными. Канцерогенный эффект проявляется при действии чрезвычайно низких доз - 0,075 мг/кг массы тела. N-нитрозамины способны образовываться из нитритов или нитратов, аминов или других веществ, содержащих аминогруппу. Нитраты с помощью бактерий и ферментов восстанавливаются в нитриты. Нитриты, реагируя с аминами, которые являются промежуточными веществами метаболизма белков, образуют N-нитрозамины.

В пищевых продуктах содержатся в основном N-нитрозодиметиламин (НДМА), N-нитрозодиэтиламин (НДЭА), N-нитрозопиперидин (НПип), иногда N-нитрозопиролидин (НПир), N-нитрозодибутиламин (НДБА) и др. Они могут обнаруживаться в пшеничной и рыбной муке, пастеризованном молоке, сыре, сырой и копченой рыбе, копченых колбасах, соевом масле и др. Нитрозирование может происходить и при жарении некоторых мясных продуктов нитритного посола. В последнее время нитрозамины обнаружены в пиве и виски.

Возможно образование N-нитрозаминов в желудке из неканцерогенных предшественников, содержащихся в пищевых продуктах, таких, как нитриты и нитраты (натриевые соли азотистой и азотной кислот), - с одной стороны, и соответствующих аминов - с другой. Число способных к нитрозированию соединений постоянно увеличивается из-за возрастающего применения лекарственных препаратов, использования в сельском хозяйстве пестицидов, различных белковых продуктов микробиологического синтеза для корма животных, азотных удобрений и других азотсодержащих средств.

Для предотвращения образования N-нитрозосоединений необходимо снижать содержание нитратов и нитритов в пищевых продуктах, а также добавлять к пищевым продуктам аскорбиновую или изоаскорбиновую кислоты, либо их натриевые соли.

В целях профилактики отравлений проводится гигиенический контроль за N-нитрозаминами в пищевых продуктах. Допустимый уровень суммарного содержания НДМА и НДЭА в зерне не должен превышать 0,015 мг/кг, в мясе и мясных продуктах - 0,002 мг/кг, в рыбе и рыбных продуктах - 0,003 мг/кг.

Многоядерные ароматические углеводороды. Они также являются канцерогенными веществами. По современным данным 200 канцерогенных углеводородов, включая их производные, относятся к самой большой группе известных канцерогенов, насчитывающей более 1000 соединений. Многоядерные ароматические углеводороды, в частности антрацен, бензантрацен, фенантрен, флуорен, пирен, бенз(а)пирен, хризен и их производные, обнаруживаются в воде, воздухе, табачном и коптильном дыме, пищевых продуктах, выхлопных газах при неполном сгорании топлива.

Одним из наиболее сильнодействующих канцерогенов является бенз(а)-пирен, который впервые был идентифицирован в 1933 г. как важнейший канцероген смолы и сажи. Он попадает в организм человека даже с такими продуктами, в которых существование канцерогенных углеводородов до недавнего времени не предполагалось. Бенз(а)пирен обнаружен в хлебе, овощах, фруктах, маргарине, растительном масле. Чаще всего содержится в обжаренном кофе, копченостях, мясных продуктах, поджаренных на древесном угле. Поступление его с пищей сильно колеблется из-за различного потребления жареных, копченых и других продуктов. Особенно много содержится его в продуктах домашнего копчения. Степень загрязнения продуктов растительного происхождения зависит от наличия канцерогенов в окружающей среде.

Интенсивное загрязнение продуктов бенз(а)пиреном происходит при их обработке дымом. При традиционном способе копчения с дымом в мясо, колбасу, рыбу попадает в среднем 0,5-10,0 мкг/кг бенз(а)пирена и других многоядерных ароматических углеводородов. При сушке зерна дымом из необработанного бурого угля загрязнение бенз(а)пиреном в 10 раз превышает его первоначальное содержание, а при использовании брикетов - в 2 раза.

Содержание бенз(а)пирена в зерне, свежих плодах и овощах в значительной степени зависит и от места их произрастания. Так, в зерне выращенном вдали от промышленных предприятий, содержание бенз(а)пирена в 3 раза ниже, а в яблоках - в 20-40 раз меньше по сравнению с промышленными районами или вблизи дорог с интенсивным движением автотранспорта.

Согласно современным представлениям, загрязнение пищевых продуктов канцерогенными веществами из окружающей среды, в процессе технологической и кулинарной обработки имеет гораздо большее значение, чем эндогенный синтез канцерогенов в дрожжах, бактериях и растениях, который составляет так называемый фоновый уровень.

Загрязнение почвы бенз(а)пиреном можно считать индикатором общего загрязнения окружающей среды вследствие возрастающего загрязнения воздуха, так как накапливаемый в почве бенз(а)пирен может переходить из корневой системы в растения. Канцерогенные вещества могут загрязнять пищевые продукты и через воду.

Другой источник загрязнения продуктов канцерогенными веществами углеводородной природы - упаковочные материалы. Например, канцерогенные вещества могут переходить в молоко из пакетов, покрытых парафином, или в сливочное масло из оберточной бумаги.

Содержание канцерогенных углеводородов можно снизить термической обработкой. При правильном обжаривании кофе в зернах образуется 0,3-0,5 мкг/кг бенз(а)пирена, а в суррогатах кофе - 0,9-1,0 мкг/кг. То же относится и к выпечке. В подгоревшей корке хлеба содержание этого канцерогена повышается до 0,5 мкг/кг, в подогревшем бисквите - 0,75 мкг/кг. При жарении мяса содержимое бенз(а)пирена повышается незначительно. Нагревание жиров до 220 °С не вызывает образования канцерогенных углеводородов. Мытье плодов и овощей позволяет вместе с с загрязнениями удалить до 20 % полициклических ароматических углеводородов.

Санитарными правилами и нормами введено нормирование бенз(а)-пирена в зерне, в копченых мясных и рыбных продуктах - допустимые уровни не должны превышать 0,001 мг/кг. Не допускается присутствие бенз(а)пирена в продовольственном сырье и пищевых продуктах, предназначенных для детского и диетического питания.

Окисленные жиры. При нагревании жиров и масел происходят разнообразные химические реакции, в результате чего образуются различные гидрокси-, эпокси - и пероксисоединения. Некоторые из них обладают токсичностью из-за высокой реактивности и вызывают повреждения клеток. Окислению могут подвергаться и некоторые стероиды, например холестерин.

Мутагены. В последнее время пристальное внимание привлекают вопросы химии жарения пищевых продуктов. Установлено, что при жарении на открытом огне в мясных продуктах образуются вещества, обладающие мутагенным действием. Такие вещества были обнаружены в обугленных частях рубленых шницелей, жареной говядины и рыбы. Некоторые продукты пиролиза аминокислот и белков содержат мутагенные вещества, представляющие потенциальный риск для организма человека.

Основным мероприятием по борьбе с опасными соединениями, образующимися при хранении, обработке или приготовлении пищевых продуктов, является определение условий хранения, обработки и приготовления, сводящих к минимуму или исключающих образование любых опасных для здоровья человека веществ.