Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ»
Кафедра «Химической технологии высокомолекулярных соединений»
Могилев 2009
УДК 577.1
Рассмотрены и рекомендованы к изданию
На заседании кафедры «Химической технологии высокомолекулярных соединений»
Протокол № 6 от 30.03.2009 г
Составители:
доцент О.Н.Макасеева,
ст. преподаватель О.В. Дудинская
ст. преподаватель Л.М. Ткаченко
Рецензент
Доцент Т.Л Шуляк
УДК 577.1
©УО «Могилевский государственный университет продовольствия», 2009
| Содержание | |
| Введение | 4 |
| Нитраты и нитриты в пищевых продуктах | 4 |
| 1 Определение нитритов в мясе и мясных продуктах | 8 |
| 2 Определение нитратов и нитритов в молоке колориметрическим методом | 11 |
| 3 Определение нитратов и нитритов в молоке, молозиве и обезжиренном молоке модифицированным колориметрическим методом | 13 |
| 4 Определение нитратов в растительных образцах | |
| Приложение А | 20 |
| Список использованной литературы | 23 |
Постоянно возрастающая в связи с ростом народонаселения планеты потребность в продуктах питания обусловила развитие интенсивных технологий производства сельскохозяйственной продукции и ее переработки за последние десятилетия. Одним из существенных факторов этого процесса явилась комплексная химизация сельскохозяйственного производства, включающая создание биохимических технологий пищевых продуктов. Широкое использование средств химизации сельского хозяйства, а также пищевых добавок приводит в ряде случаев к чрезмерному накоплению в пищевом сырье и в продуктах питания вредных соединений, в том числе нитратов и нитритов. Возникающие при употреблении таких продуктов токсикозы породили у населения широко распространившуюся химофобию: «любая химизация вредна». В условиях Республики Беларусь радиологический прессинг последствий аварии на Чернобыльской АЭС усугубил ситуацию.
В настоящее время наукой установлено, что в точно дозированных количествах препараты, используемые в сельскохозяйственной технологии и технологии переработки пищевых продуктов, являются не только безвредными, но и необходимыми для формирования «вкусового букета», добавками.
Вследствие этого в процессе подготовки специалистов пищевой промышленности необходимо привитие каждому будущему инженеру-технологу прочных навыков, знаний и умений по воздействию различных химических и биохимических факторов на комплекс потребительских характеристик готовой пищевой продукции. Настоящие методические указания посвящены анализу пищевых продуктов лишь на одну группу таких соединений: нитратов и нитритов.
Например, при выращивании овощей, в ряде случаев, в почву вносятся завышенные количества нитратсодержащих минеральных удобрений. Попадая в растущий плод, нитраты смещают клеточный осмотический баланс, обуславливая интенсификацию накопления в нем избыточного количества воды, увеличивая тем самым массу продукции. Однако присутствие в плодоовощной продукции увеличенного количества нитратов приводит, во- первых, к опасности токсикоза и во-вторых, большим потерям при хранении такого сырья.
Нитраты и нитриты в пищевых продуктах
Нитраты широко распространены в природе, они являются нормальными метаболитами любого живого организма, как растительного, так и животного; даже в организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах более 100 мг нитратов.
Почему же говорят об опасности нитратов? При потреблении в повышенном количестве нитраты (NO3) в пищеварительном тракте частично восстанавливаются до нитритов (NO2) по схеме:
Нитриты реагируют в организме с вторичными алифатическими аминами, образуя нитрозамины:
Вторичные амины и нитриты являются постоянными компонентами пищи: первые содержатся в рыбных продуктах, ароматических добавках к пище, вторые – в продуктах растениеводства (овощах, фруктах, укропе, салате, шпинате и т.д.), кроме того, нитраты и нитриты используют для образования и стабилизации окраски мясных продуктов.
Нитрозамины и нитриты способны изменять структуру пуриновых и пиримидиновых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот.
Например, метаболизм нитрозаминов микросомальной системой окисления приводит к образованию иона метилдиазония, который способен метилировать ДНК клеток, индуцируя возникновение злокачественных опухолей легких, желудка, пищевода, печени и почек.
Основными продуктами взаимодействия нитрозаминов с ДНК клетки является N7–метилгуанин–ДНК, но наибольшей канцерогенностью обладает минорный продукт этого взаимодействия – О6– метилированный гуанин ДНК.
Азотистая кислота может вызывать реакцию окислительного дезаминирования, в результате которой цитозин превращается в урацил, а аденин в гипоксантин и т.д., т.е. происходит, химическая модификация:
Известно, что ДНК в клетке является «хранителем» генетической информации.
Сведения о последовательности аминокислот в белках записаны определенным чередованием нуклеотидов в определенных участках ДНК и синтезированных на них матричных РНК.
Если под влиянием каких-то факторов (ультрафиолетового, ионизирующего излучений, многих химических соединений и, в частности, нитритов и нитрозаминов) изменить нуклеотидный состав в ДНК, то эта измененная информация будет передана на мРНК, что вызовет синтез не специфического для данного организма белка. А так как многие белки обладают ферментативными свойствами, то при изменении состава ДНК прекратится синтез одних ферментов и появятся новые ферменты, которые ранее не образовывались в организме. Все это в конечном счете вызовет изменения в обмене веществ организма и приведет к изменению его свойств. Последствия такого изменения могут быть очень тяжелыми, вплоть до летальных.
Нитраты – непременный атрибут круговорота азота в природе, необходимая часть азотного питания растений. Они были, есть и будут, даже если полностью отказаться от применения удобрений.
Основной источник нитратов для человека – питьевая вода и овощные культуры (свекла, капуста, петрушка, укроп, морковь, салат, сельдерей и зеленый лук). Поэтому овощные культуры, особенно тепличные, необходимо употреблять в умеренных количествах. Немного нитратов поступает с молоком, мясом и соком. По усредненным данным человек получает с овощами 70-80% нитратов, с питьевой водой 10-15%, остальные 5-20% с мясопродуктами, молоком, фруктами и соками.
Нитраты сами по себе не обладают выраженной токсичностью, однако одноразовый прием 1-4 г нитратов вызывает острое отравление, а доза 8-14 г может оказаться летальной. Допустимая суточная доза (ДСД), в пересчете на нитрат-ион, составляет 5 мг/кг массы тела. Молоко обычно содержит незначительное количество нитритов (0,3-5,0 мг/кг) и следы нитритов (0,02-0,20 мг/кг). Предельно допустимая концентрация нитратов и нитритов в молоке пока не установлена. ПДК нитратов для овощей и фруктов в республике Беларусь, представлены в таблице А.1 приложения А.
Красная окраска поверхности свежего мяса на глубину 4 cм в основном обусловлена наличием оксимиоглобина. Более глубокие слои мяса окрашены в пурпурно-красный цвет миоглобином. Во время контакта мяса с воздухом увеличивается доступ кислорода к пигментам, в результате чего постепенно оксимиоглобин и миоглобин (содержащие Fe+2 в составе гема) превращаются в метмиоглобин, который имеет коричнево-бурую окраску (при этом железо Fe+2 окисляется в Fe+3). После варки мясо окрашено в серовато-коричневый цвет, так как в результате тепловой денатурации метмиоглобин переходит в коричневый пигмент – гемохромоген.
Чтобы окраска сырого и вареного мяса была розовато-красной, к рассолу или в посолочную смесь добавляют нитраты и нитриты. В мясе они подвергаются следующим превращениям, указанным на схеме:
При наличии редуцирующих условий нитраты (NaNO3 и KNO3) восстанавливаются до нитритов. В слабокислой среде (рН 5,5 – 6,5), характерной для мяса, нитриты под действием тканевых ферментов и денитрифицирующих микроорганизмов восстанавливаются с образованием окиси азота. Более кислая реакция среды (рН ниже 5,5) способствует быстрому распаду нитритов и потере окислов азота в результате улетучивания.
Возникшие в результате распада нитритов окислы азота связываются с железом гема в молекуле миоглобина или гемоглобина, образуя NО-миоглобин (нитрозомиоглобин) или NO-гемоглобин. Нитрозомиоглобин придает мясу розово-красную окраску. Красный цвет сохраняется и у вареного мяса, так как в результате тепловой денатурации нитрозомиоглобин превращается в денатурированный глобин NO-гемохромоген-пигмент (NO Мb) также розово-красного цвета. Оптимальная среда для образования при рН 5,6.
Применяя нитриты для посола мяса, исходят из минимального количества его, которое необходимо для создания нормальной окраски продукта. Избыточное количество нитритов в организме токсично, т.к. они взаимодействуют с гемоглобином крови с образованием метгемоглобина, неспособного связывать и переносить кислород. Один миллиграмм нитрита натрия (NaNO2) может перевести в метгемоглобин около 2000 мг гемоглобина.
Согласно данным ФАО/ВОЗ, ДСД (допустимая суточная доза) составляет 0,2 мг/кг массы тела, исключая грудных детей. Острая интоксикация отмечается при одноразовой дозе с 200-300 мг, летальный исход при 300-2500 мг. Токсичность нитритов будет зависеть от пищевого рациона, индивидуальных особенностей организма, в частности, от активности фермента метмиоглобинредуктазы, способного восстанавливать метгемоглобин в гемоглобин. Хроническое воздействие нитритов приводит к снижению в организме витаминов А, Е, С, В1, В6, что, в свою очередь, сказывается на снижении устойчивости организма к воздействию различных негативных факторов, в том числе и онкогенных.
Предельно допустимая концентрация в мясе NО2-– 5 мг на 100 г мяса.
studfiles.net
О вреде нитратов — солей азотной кислоты — сегодня слышал, наверное, каждый. Но для человеческого организма плохи не сами нитраты, а преобразование их в ядовитые нитриты. И тут все решает их количество. При невысоком количестве нитратов минимальное количество нитритов вреда не принесет. Зато может быть полезным при производстве сыров, где нитраты используются в качестве консервантов. При этом их суммарное содержание не должно превышать 50 мг/кг. Как определить содержание этих веществ в готовых продуктах? И почему порой результаты исследования сыров на нитраты разнятся? Ответ на эти вопросы в рамках II Экспортного форума «Беларусь молочная» дала заведующая лабораторией химии пищевых продуктов РУП «Научно-практический центр гигиены», кандидат химических наук Ольга ШУЛЯКОВСКАЯ.
Для определения нитратов и нитритов в сырах лаборатория Научно-практического центра гигиены использует метод определения по ГОСТ Р 51460. Он распространяется на все виды сыров (твердых, полутвердых, мягких и плавленых) и гармонизирован с международным стандартом ИСО 4099–84 «Сыр. Определение содержания нитратов и нитритов. Метод с восстановлением кадмием и фотометрированием».
— Сначала проводится экстрагирование нитратов и нитритов из навески продукта водой. Затем экстракт очищается, из него удаляются жир и белок. Полученный фильтрат пропускается через кадмиевую колонку — в результате происходит восстановление нитратов до нитритов. После применяются цветная реакция и фотометрирование — измеряется интенсивность окраски соединения, образующегося при взаимодействии нитритов с ароматическими аминами. Далее рассчитывается результат, — рассказала Ольга Васильевна.
Оборудование для метода используется несложное: pH-метр, весы, фотоколориметр, кадмиевая колонка и химические реактивы. Казалось бы, простая и легкая методика. Но очень кропотливая и длительная по времени: в день один специалист может сделать не более пяти таких анализов.
Есть у этой методики и предел определения, который важно учитывать: 0,5 мг нитрита и 5,0 мг нитрата на килограмм сыра. «Методика имеет большую погрешность, — пояснила заведующая лабораторией. — Если у нас менее 30 мг/кг нитратов, то погрешность может превышать ±6 мг/кг. Если же нитратов более 30 мг/кг, то погрешность может составлять ±25 %. Поэтому в разных лабораториях можно получить различные данные на один и тот же сыр».
При содержании 36,5 мг/кг нитрат-иона в сыре получится 50,0 мг/кг нитрата натрия, а при содержании 30,7 мг/кг нитрата — 50,0 мг/кг нитрата калия (калиевой селитры). Если использовать более 30,7 мг/кг нитрата при изготовлении сыра, в любой другой лаборатории анализ может показать превышение на 25 %.
Расчет нитрата в сырах, мг/кг, по ГОСТ Р 51460 производится по формуле
где С2 — массовая концентрация нитрита, определяемого по калибровочному графику, соответствующая оптической плотности раствора элюата, мкг/см³;
m — масса навески продукта, г;
V — объем элюата, взятый для фотометрирования, см³;
XNO2 — массовая доля нитрита в фильтрате, мг/кг.
В соответствии с ТР ТС 029/2012 «Пищевые добавки, ароматизаторы и технологические вспомогательные средства» в сырах нормируются нитрат натрия (Е251) и нитрат калия (Е252). Для пересчета нитратов на нитрат натрия используется формула
где X1NO3 — массовая доля нитратов, рассчитанная по ГОСТ Р 51460, мг/кг;
MKNO3 — молярная масса нитрата калия, равная 101 г/моль;
MNO3 — молярная масса нитрат-иона, равная 62 г/моль.
Стоимость анализа находится на приемлемом уровне, поскольку для него не требуется дорогостоящего оборудования. С декабря 2015-го по апрель текущего года лаборатория химии пищевых продуктов Научно-практического центра гигиены проанализировала более 600 проб сыра на содержание нитратов и нитритов по ГОСТ Р 51460 и около 70 образцов сырого молока. Результаты анализа молока позволяют сделать заключение о незначительном его вкладе в содержание нитратов и нитритов в сыре.
produkt.by
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для снижения содержания нитратов. Целью изобретения является повышение биологической ценности целевого продукта. Для снижения содержания нитратов исходное молоко подвергают тепловой обработке при 85oС с выдержкой 2 с и при температуре 5 - 10oС вносят культуру Paracoccus denitrificans ВКМ В - 1324 в соотношении 100 : (1 - 3)
104 с последующей выдержкой смеси при указанной температуре, а выдержку смеси при температуре 5 - 10oС определяют по формуле 
где t - время выдержки, ч; N1 - массовая доля нитратов, мг кг-1; N2 - предельно допустимая массовая доля нитратов, мг кг1: 
средняя скорость утилизации нитратов, мг кг-1 ч-1, Kм - коэффициент, учитывающий концентрацию бактериальной культуры в смеси и равный 1,0 для концентрации 100 : 1 10-4, 2,0 - для концентрации 100 : 2 10-4, 3,0 - для концентрации 100 : 3 10-4, 0,5 - постоянный коэффициент. 2 табл.
Изобретение используется в молочной промышленности, в частности, для снижения содержания нитратов в молоке, жидких и пастообразных молочных продуктах. Целью изобретения является повышение биологической ценности молока за счет снижения содержания нитратов. Способ осуществляют следующим образом. В исходное молоко при температуре 5-10оС вносят культуру Paracoccus denitrificans ВКМ В-1324 в соотношении 100: (1-3)
10-4, выдерживают смесь при указанной температуре, а тепловую обработку проводят при 85оС с выдержкой 2 с, причем время выдержки смеси при температуре 5-10оС определяют по формуле 
0,5+ 
где время выдержки, ч; N1 массовая доля нитратов, мгкг-1, N2 предельно допустимая массовая доля нитратов, мгкг-1; 
средняя скорость утили- зации нитратов, мгкг-1ч-1; Км коэффициент, учитывающий концентрацию бактериальной культуры в смеси и равный 1,0 для концентрации 100:110-4, 2,0 для концентрации 100:210-4, 3,0 для концентрации 100:310-4, 0,5 постоянный коэффициент. Известно, что в молоке сырье для молочной промышленности, в овощных пюре и соках, вводимых в молочную основу, могут содержаться нитраты в концентрациях, превышающих предельно допустимые, что снижает биологическую ценность молочных продуктов. Потребление таких продуктов приводит к тяжелым последствиям, особенно опасно потребление таких продуктов детьми раннего возраста. В природе существует группа денитрифицирующих микроорганизмов, которые осуществляют микробиологический процесс восстановления нитратов до газообразных азотистых продуктов и обычно до свободного азота или аммиака. Использование микроорганизмов для снижения содержания нитратов в молоке возможно в том случае, если они при развитии не образуют токсичных продуктов, не изменяют вкусовых показателей. Кроме того, микроорганизмы должны развиваться в анаэробных условиях при низких температурах (не выше 10оС), в слабокислой или нейтральной среде, инактивироваться при известных режимах пастеризации. Всем этим требованиям отвечает штамм Paracoccus denitrificans ВКМ В-1324, депонированный во Всесоюзной коллекции микроорганизмов. Это грамотрицательный кокковидный микроорганизм, факультативный анаэроб. В отсутствие кислорода и присутствии органических субстратов (глюкозы, уксусной, молочной и пировиноградной кислот) при анаэробном дыхании эти микроорганизмы при рН близких к 7,0, восстанавливают нитраты до свободного азота. Изменение содержания нитратов в молоке с культурой Paracoccus denitrificans ВКМ В-1324 при весовых соотношениях молоко: культура 100:110-4 при различных температурах выдержки представлено в табл. 1. По данным табл. 1 рассчитаны мгновенная и средняя скорость денитрификации молока при этих условиях. Зная условия развития Paracoccus denitrificans ВКМ В-1324 и среднюю скорость утилизации нитратов, можно рассчитать время выдержки сырья с культурой для того, чтобы понизить содержание нитратов от N1 до N2, по формуле 0,5+ 
где время выдержки, ч; N1 массовая доля нитратов в молоке (смеси), мгкг-1, N2 предельно допустимая массовая доля нитратов, мгкг-1; 
средняя скорость утилиза- ции нитратов, мгкг-1ч-1;Км коэффициент, учитывающий концентрацию бактериальной культуры;0,5 постоянный коэффициент. Коэффициент Км рассчитан экспериментально и равен для соотношения 100:1x 10-4 Км= 1,0, для соотношения 100:210-4 Км=2,0, для соотношения 100:310-4 Км=3,0. П р и м е р 1. В исходном цельном молоке определяют массовую долю нитратов N1100 кг молока гомогенизируют, охлаждают до 5оС и вносят 0,1 г культуры Paracoccus denitrificans ВКМ В-1324 (что соответствует весовому соотношению молоко: культура 100:110-4) и выдерживают при этой температуре 9,5 ч. Время выдержки определяют по формуле 0,5+ 
где время выдержки, ч;N1 массовая доля нитратов, равная 7,4 мг кг-1;N2 предельно допустимая массовая доля нитратов для молока питьевого, равная 2,0 мгкг-1;
средняя скорость утили- зации нитратов при заданной концентрации бактериальной культуры 100:110-4, определяемая по табл. 2 для температуры 5оС и равная 0,6 мгкг-1ч-1;Км коэффициент, учитывающий концентрацию бактериальной культуры и равный для данного случая 1,0. 0,5+ 
0,5+9 9,5 чСмесь выдерживают без перемешивания для создания анаэробных условий. Гомогенизация молока препятствует отстою жира при выдержке. По окончании выдержки молоко пастеризуют при 85оС с выдержкой 2 с. Остаточное содержание нитратов составляет 1,79 мгкг-1, что не превышает предельно допустимого, равного 2,0. П р и м е р 2. 80 кг сырого цельного молока с исходным содержанием нитратов 10 мгкг-1 смешивают с 20 кг морковного сока с содержанием нитратов 50 мгкг-1, перемешивают и гомогенизируют, после чего определяют содержание нитратов, которое составляет в смеси 18 мгкг-1, что превышает предельно допустимую концентрацию нитратов, установленную для "молока цельного гомогенизированного с морковным соком", равную 2 мгкг-1. Смесь охлаждают до 7оС и вносят 0,2 г культуры Paracoccus denitrificans ВКМ В-1324 и выдерживают 11,2 ч. Время выдержки определяют аналогично примеру 1. 0,5+ 
11,2 чСмесь после выдержки пастеризуют при 85оС с выдержкой 2 с. Остаточное содержание нитратов составляет 1,95 мгкг-1, что не превышает предельно допустимых концентраций. П р и м е р 3. 100 кг молока цельного с содержанием нитратов 20 мгкг-1 гомогенизируют, охлаждают до 5оС и вносят 0,3 г культуры, что соответствует весовому соотношению 100: 310-4, выдерживают при этой температуре 8,3 ч. Время выдержки определяют аналогично примеру 1. 0,5+ 
8,3 чМолоко после выдержки пастеризуют при 85оС с выдержкой 2 с и расфасовывают. Остаточное содержание нитратов 1,92 мг x x кг-1, что не превышает ПДК.
Формула изобретения
СПОСОБ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ НИТРАТОВ В МОЛОКЕ, предусматривающий тепловую обработку исходного молока и перемешивание, отличающийся тем, что, с целью повышения биологической ценности целевого продукта, перед тепловой обработкой в исходное молоко при температуре 5 10oС вносят культуру Paracoccus denitrificans ВКМ В-1324 в соотношении 100 (1 3) 10-4 с последующей выдержкой смеси при указанной температуре, а тепловую обработку проводят при 85oС с выдержкой 2 с, причем выдержку смеси при температуре 5 10oС определяют по формуле
где t время выдержки, ч; N1 массовая доля нитратов, мг кг-1; N2 предельно допустимая массовая доля нитратов, мг кг-1;
средняя скорость утилизации нитратов, мг кг-1ч-1; Kм коэффициент, учитывающий концентрацию бактериальной культуры в смеси и равный 1,0 для концентрации 100 1 10-4, 2,0 для концентрации 100 2 10-4, 3,0 для концентрации 100 3 10-4; 0,5 постоянный коэффициент.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2www.findpatent.ru
Нитраты и нитриты — это химические неорганические соединения, соли и эфиры 
азотистой (HNO2) и азотной (HNO3) кислот. Они попадают в организм с пищей, водой, соками и молоком. Нитраты образуются и в нашем собственном организме, выполняя роль антимикробного агента в слюне, а также участвуя в работе сердечно-сосудистой системы, регулируя кровяное давление.
Под воздействием ферментов организма и некоторых бактерий, обитающих в кишечнике и полости рта, избыточные нитраты превращаются в гораздо более токсичные нитриты.
Нитриты, поступая в кровь, переводят гемоглобин в метгемоглобин, имеющий коричневый цвет и не способный переносить кислород и углекислый газ; нарушается тканевое дыхание. Некоторое количество метгемоглобина — около 2%, под воздействием ферментов способно восстанавливаться в гемоглобин.
Если количество метгемоглобина в крови достигает 30%, то начинается острое отравление, удушье, тошнота, рвота, диарея, тахикардия, боль в затылке, слабость, снижается давление. 50% метгемоглобина в крови может привести к смерти, если не оказать срочную помощь (принять активированный уголь, солевые слабительные, обеспечить приток свежего воздуха, обратиться в больницу для промывания желудка).
Кроме этого, нитриты в пищеварительной системе человека, в кислой среде, в присутствии аминов превращаются в нитрозамины — сильные канцерогены.
Регулярное употребление пищи и воды с повышенным содержанием нитратов может вызвать аллергические заболевания, заболевания щитовидной железы, болезни обмена веществ. Нитраты уменьшают содержание витаминов в растительных продуктах, отрицательно влияют на микрофлору кишечника, воздействуют на гормональную систему человека, вызывая выкидыши у женщин и импотенцию у мужчин.
Еще одна неприятная особенность нитратов — они могут накапливаться в организме.
Особенно опасны нитраты и нитриты, содержащиеся в воде. Исследования показали, что они оказывают более сильное токсическое воздействие, чем те, что поступают в организм с пищей.
Очень опасны нитриты для детей до года, так как ферменты, которые восстанавливают метгемоглобин обратно в гемоглобин, отсутствует у детей до трех месяцев. Поэтому Министерство здравоохранения РФ определяет разные допустимые суточные нормы потребления нитритов для взрослых и для детей. Для взрослых считается безопасным употребление 0,2 мг нитритов на 1 кг тела человека (в ЕС эта норма вдвое ниже). Для нитратов норма составляет 5 мг на килограмм веса взрослого человека. То есть человек массой около 60 кг может безопасно для себя съесть и выпить в день около 300 мг нитратов.
Норма для воды: концентрация нитратов не должна превышать 45 мг/л.
Существуют нормы содержания нитратов и для различных продуктов питания.
Больше всего нитратов попадает в организм с растительной пищей — до 70%. Азот — основной строительный материал для любого растения, поэтому для нормального развития растений и получения хороших урожаев используются органические и неорганические азотосодержащие удобрения: аммиачная селитра, калиевая, натриевая селитра, сернокислый аммоний и др. Особенно активно растения накапливают нитраты в период роста и созревания, а к моменту сбора урожая их количество обычно уже не превышает нормы. Чтобы исключить возможность превышения норм нитратов в овощах и фруктах, инструкции запрещают вносить удобрения незадолго до сбора урожая.
Нитриты в пищу обычно попадают с мясными продуктами (колбасами, беконом, ветчиной, сосисками). Они используются при копчении, солении, мариновании в качестве консерванта, антибактериального и подсаливающего ингредиента. Термообработка и высокое содержание белка способствуют превращению нитритов в канцерогены-нитрозамины. Впрочем, нужно заметить, что современные мясные продукты содержат в разы меньшие количества нитритов, чем еще десять лет назад.
— Старайтесь покупать овощи и фрукты в сезон; в созревших плодах нитраты, как правило, содержатся в допустимых количествах. — Грунтовые овощи и зелень содержат меньше нитратов, чем тепличные.
— Из растений активно накапливают нитраты зелень (петрушка, укроп, салат, щавель), свекла, редис, капуста, морковь, дыни и арбузы. Мытье и чистка овощей сокращает количество нитратов на 10%. Варка — на 40-70%. Это связано с тем, что нитраты хорошо растворяются в воде и разрушаются при нагревании. Зелень можно на пару часов поставить в воде на солнце —большая часть нитратов переработается.— Приобретите портативный нитрат-тестер или экотестер, например, Soeks NUC-019-1, и носите его с собой, когда отправляетесь на рынок или в супермаркет.
Современные нитрат-тестеры компактны, достаточно точны, просты, а экспресс-анализ занимает не более 20 секунд.
pcgroup.ru
В настоящее время серьезное внимание уделяется проблеме загрязнения (контаминации) кормов и пищевых продуктов посторонними, или чужеродными, веществами, многие из которых являются токсичными для животных и человека (вызывая пищевые отравления и пищевые инфекции), а некоторые опасны с точки зрения отдаленных последствий, так как обладают гепатотропным, канцерогенным и мутагенным действием. К чужеродным веществам молока, имеющим значение с точки зрения охраны здоровья человека, относится широкий круг веществ; антибиотики, пестициды, токсичные элементы, радионуклиды, нитраты, нитриты, полициклические ароматические углеводороды, хлорированные бифенилы, микотоксины, бактериальные яды и др. Помимо токсичности многие из этих веществ обладают свойством нарушать ход технологических процессов при выработке молочных продуктов, что приводит к снижению их качества и пищевой ценности.
В нашей стране осуществляется систематический контроль уровня загрязненности молока посторонними веществами в соответствии с принятыми стандартами, регламентирующими их содержание (табл, 2.11).
Загрязнения веществами, применяемыми в животноводстве. С целью профилактики заболеваний, повышения продуктивности сельскохозяйственных животных, улучшения усвоения кормов в последние годы широко применяют различные лекарственные и химические препараты. Это антибиотики, сульфаниламиды, гормональные препараты и др.
| Таблица 2.11. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов (СанПиН 2,3.2.1078-01)
|
Антибиотики. При лечении мастита и других заболеваний животных применяют следующие антибиотики: пенициллин, стрептомицин, левомицетин, хлортетрациклин, окситстрациклин и др. Наиболее распространены в ветеринарной практике антибиотики пе — нициллиновой и тетрациклиновой групп:
|
|
|
|
Кроме того, антибиотики-биостимуляторы (биомицин и др.) добавляют в корм для улучшения его усвояемости и стимуляции роста животных.
|
|
При лечении животных растворы антибиотиков вводят внутримышечно, а часто — непосредственно в пораженные бактериальными инфекциями доли молочной железы лактирующих животных. Доказано, что введенные антибиотики переходят в молоко (в количестве 10,..50% используемой дозы) в течение 48…72 ч и более после инъекции. Их содержание в молоке зависит от дозы, свойств, применяемого препарата, молочной продуктивности и индивидуальныхособенностей животного. Тепловая обработка молока незначительно разрушает антибиотики — после пастеризации в молоке остается 80.„92% их первоначальною количества. Лишь стерилизация молока существенно снижает их содержание.
Антибиотики ухудшают санитарное качество и технологические свойства молока[9]. Использование молока с остатками пенициллина и других препаратов может вызвать дисбактериоз и аллергические реакции у людей с повышенной чувствительностью к антибиотикам, а также возникновение у патогенных микроорганизмов резистентности к этим препаратам. Присутствие в молоке антибиотиков даже в небольших концентрациях подавляет развитие молочнокислых бактерий, применяемых при производстве кисломолочных и других молочных продуктов. В то же время посторонняя микрофлора молока (бактерии родов Enterobacter, Salmonella, Pseudomonas, Staphylococcus и др.) обладает меньшей чувствительностью к антибиотикам. Наиболее чувствительны к антибиотикам термофильный стрептококк и молочнокислые палочки; лактококки показывают среднюю чувствительность. Антибиотики нарушают сычужное свертывание молока при производстве творога и сыра, что отрицательно сказывается на консистенции и вкусе этих продуктов. Горький вкус и невыраженный аромат также характерен для масла сливочного, выработанного из сливок с большим содержанием антибиотиков.
Допустимые концентрации антибиотиков в молоке по рекомендации ФАО/ВОЗ составляют 0,02…0,0015 ME/см1, в нашей стране их количество не должно превышать 0,01 ед/гдяя пенициллина, левом ицети — на, тетрациклина, окситетрациклина и 0,5 ед/г — для стрептомнпина,
С нелью профилактики молоко, полученное в течение 2…5 дней после введения антибиотиков, запрещено сдавать на молочные заводы.
Молочные заводы контролируют молоко на наличие антибиотиков по разработанному для промышленности микробиологическому методу в соответствии с ГОСТ 23454-79 «Определение в молоке ин — гибирующих веществ».
Сульфаниламиды и гормональные препараты. Применяемые для борьбы с инфекционными заболеваниями животных сульфаниламиды (сулъ^шьчътн, сульфадиметоксин и др.), способны накапливаться и загрязнять молоко. Допустимые уровни загрязнения ими молока и молочных продуктов составляют 0,01 мг/кг.
Синтетические гормонсьгьные препараты (прогестерон, 17$-эстра- диол, тестостерон и др.), используемые в животноводстве и ветеринарной практике для стимуляции роста животных, ускорения полового созревания, улучшения усвояемости кормов, также могут накапливаться в организме животных и переходить в молоко, Остаточные количества их в молоке не представляют опасности для здоровья человека. Медикобиологическими требованиями лишь установлены допустимые уровни содержания препарата!7^-эстрадиола в пищевых продуктах. Для молока и молочных продуктов они составляют 0,0002 мг/кг, для масла — 0,0005 мг/кг.
Вещества, поступающие из окружающей среды. Загрязнение кормов (молока и молочных продуктов) чужеродными веществами или ксенобиотиками, зависит от степени загрязнения окружающей среды, Загрязнители поступают в почву, водоемы и по пищевым цепям — в организм животного и человека, оказывая отрицательное влияние на его здоровье (рис. 2Я)>
|
|
| Рис. 2.8. Схема поступления посторонних веществ из окружающей среды в молоко и молочные продукты |
К посторонним веществам следует отнести пестициды, токсичные элементы, радионуклиды, нитраты и нитриты, растительные яды, бенз(а)пирен, поли хлорирован ны е б ифе н ил ы и др.
| СООС2Н5 СООС2Н5 |
Пестициды. В молоко пестициды попадают через загрязненный корм или через кожу при санитарной обработке шерстного покрова животных против насекомых. Для этой цели в настоящее время широко ис пользуют фосфорорганические, карбаматные пестициды, в прошлые годы — хлорорганические.
,са3
|
Севин (кзрбают) |
|
Дихлораифенилтркхлорэтан (ДЛТ) |
|
Гексз хлор ни кл огексан (ГХЦГ, гексахлоран) Степень перехода в молоко и токсичность этих групп соединений различна. Фосфорорганические и карбаматные пестициды (карбофос, хлорофос, фосфамид, севин и др.) очень быстро разрушаются в организме животного, не выделяются с молоком или выделяются в незначительных количествах. Хлорорганические пестициды (ДДТ, альдрин, ГХГ1Д и его изомеры, гептахлор и др.) обладают высокой стойкостью во внешней среде. При поступлении в организм животного они аккумулируются в жировой ткани, и длительное время выделяются с молоком. |
НзССГ^^О
Хлорофос
Поскольку молоко, содержащее остатки хлорорганических пестицидов, может обладать токсическими свойствами, их концентрация в молоке, что особенно яажно при производстве продуктов детскою питания, строго регламентируется (см. табл. 2.11),
Токсичные элементы. Среди загрязнителей пишевыхпро — дуктсв существенную роль играют токсичные элементы — тяжелые металлы и мышьяк.
Некоторые из тяжелых металлов (свинец, ртуть, кадмий) и мышьяк высокотоксичны и подлежат регламентированию во всех пищевых продуктах, другие (медь, цинк, олово, железо) токсичны только при высоких концентрациях, поэтому их содержание в продуктах должно быть ограничено.
В большинстве случаев загрязнение молока наиболее токсичными тяжелыми металлами (РЬ, Нц, Сс1) и мышьяком имеет эндогенное происхождение. Эти токсичные элементы поступают в окружающую среду с отходами промышленных предприятий, выхлопными газами автотранспорта, пестицидами, удобрениями и через корм попадают в организм животных. Однако биологические системы коровы нейтрализуют поступившие с кормом токсичные вещества, и в молоко выделяется лишь незначительная часть их. Поэт ому молоко по сравнению с другими пищевыми продуктами (мясо, рыба) меньше загрязнено тяжелыми металлами и мышьяком (среднее содержание свинца, ртути и кадмия в 1 кг молока составляет лишь 5…9% допустимого суточного поступления). Однако их концентрация в молоке нормируется. В молочных консервах дополнительно нормируется содержание олова и хрома.
Свинец. Свинец является одним из самых распространенных токсичных элементов. Ежедневное поступление свинца в организм человека с пищей составляет 0,1…0,5 мг.
В человеческом организме избыток свинца блокирует ферментные системы, влияет на биосинтез гемоглобина и депонируется в костной ткани. Основным источником загрязнения почвы, растений (и пищевых продуктов) являются сгорание бензина, содержащего добавки тетраэтилсвшша, отходы плавильных и свинцовообрабатыва — ющих предприятий, пестициды (в баночных консервах — полуда) и др. В молоке содержится 0,01…0,1 мг/кг свинца, но в некоторых районах его количество может превышать ПДК в несколько раз,
Ртуть. Ртуть принадлежит к самым высокотоксичным элементам. Металлическая ртуть и ее неорганические соединения сравнительно быстро выводятся из организма человека, метилртуть и другие алкилртутньте соединения являются более опасными, так как медленно выделяются из организма и действуют в основном на центральную нервную систему. Источниками загрязнения пищевых продуктов являются сжигание каменного угля, загрязнение воды стоками целлюлозной, бумажной промышленности и химических предприятий но производству гидроксида натрия и ацетальдегида, пестициды.
Поступление метил ртути в молоко, вероятно, связано с использованием для кормления рыбной муки и зерна, протравленного ртуть — содержащими препаратами (гранозан, меркуран). Его содержание в молоке составляет 2.„12 мкг/кг (Нечаев и др.).
Кадмий. Металлический кадмий и его соли оказывают сильное токсическое действие на животных и людей. В качестве источника загрязнения пищевых продуктов может служить сжигание топлива на ТЭЦ, гальванотехника, минеральные фосфорсодержащие удобрения (суперфосфат, фосфат калия и др.). Содержание кадмия в молоке составляет около 2,4 мкг/кг (его ПДК равна 0,03 мг/кг).
Мышьяк. Мышьякядовиттолько в высоких концентрациях. Источником загрязнения воды, почвы, растений являются медеплавильные заводы, электростанции, использующие бурый уголь, применение мышьяксодержащих пестицидов. Отравление животных также возможно при использовании для кормовых целей зерна, протравленного мышьяковистыми (арсеиат кальция) препаратами.
В молоке содержится 0,005…0,09 мг/кг Аз. Мышьяк могут содержать полифосфаты, используемые при производстве плавленых сырой.
Радиоактивное загрязнение. Источниками радиоактивного загрязнения пищевых продуктов являются радиоизотопы, выделяемые в атмосферу при добыче, использовании, хранении радиоактивного топлива и испытании ядерного оружия. Молоко загрязняется наиболее опасными радионуклидами искусственного происхождения (^Бг, 8®Бг, ‘"Сб, Ш1 и др.) в основном биологическим путем по цепи: атмосфера -> почва -> растения -> животные -» молоко. Наибольшую опасность для животных и человека представляют радионуклиды с длительным периодом полураспада (28,6,..30 лет) — стронций-90 и цезий -137, из которых первый откладывается в скелете, второй — в мышцах. Для детей также опасен короткоживущий иод-131, так как он аккумулируется щитовидной железой.
В большинстве стран проводится систематический контроль содержания радиоактивных веществ в молоке, молочных и других пищевых продуктах. В России установлены предельно допустимые концентрации в молоке,37Сз и 408г (см. табл. 2.31).
Для предотвращения попадания радиоактивных соединений в молоко и молочные продукты разработаны специальные меры защиты. В случае же загрязнения молока радиоизотопами его можно очистить с помощью синтетических ионообменных смол, полисахаридов морских водорослей (альгинатов), задерживающих 75…95% радиоактивного стронция и цезия. Из радиоактивно загрязненного молока рекомендуется вырабатывать сливочное и топленое масло (в масло переходит менее 1% общего количества радиоизотопов молока) или сыр и творог кислотным способом.
Нитраты, нитриты и н итр озам и ны, Нитраты (N03") и образующиеся при их восстановлении нитриты (1М02~) повсеместно распространены в природе. Они не обладают выраженной токсичностью, но при высокой дозе могут вызвать отравление животных и людей. Механизм токсического действия нитритов заключается в образовании метгемоглобина, неспособного связывать и переносить кислород, нарушении обмена веществ, снижении активности пищеварительных ферментов и т. д. Кроме того, нитраты и нитриты представляют опасность для человека, так как являются предшественниками синтеза в организме и пищевых продуктах канцерогенных ТЧ-нитрозаминов (НА):
TOC \o "1-3" \h \z К К
\ \
ХН + НШз ———— N—N=0 + н20
/ /
Вторичный амин Нитроза мин
В группу нитрозируемых предшественников НА входят вторичные и третичные алифатические амины (диметил-, диэтиламин, три — метиламин и др.), содержащиеся во многих пищевых продуктах (сыр, мясо, рыба и т. д.) и и лекарственных препаратах. В сырах также могут образоваться азотистые гетероциклы (пирролидин и пиперидин), которые могут дать соответствующие НА.
В молоке и молочных продуктах наиболее распространены нит — розодиметиламин (НДМА), нитрозодиэтиламин (НДЭА) и в меньшей степени — нитрозопирролидин и нитрозопиперидин.
Основными источниками поступления нитратов и нитритов в окружающую среду являются возрастающее применение азотистых удобрений, дефицит молибдена в почве, сжигание топлива, бытовых отходов, приводящее к загрязнению воздуха, почвы и водоемов и т. д.
Нитраты корма и образующиеся из них в рубце нитриты разрушаются в организме животного. При большом содержании их в некоторых кормах (силос, рыбная мука, гидролизные дрожжи и пр.) может наблюдаться более активный переход нитратов и нитритов в молоко. Это отрицательно сказывается на состоянии здоровья животных и качестве молока. Наблюдается снижение в молоке витаминов А, В,. В1:, титруемой кислотности, способности к молочнокислому брожению и сычужной свертываемости. Кроме того, нитраты добавляют в молоко для подавления развития бактерий группы кишечных палочек и маслянокислых бактерий при производстве сыров.
Молоко обычно содержит незначительное количество нитратов (0,3..,5,0 мг/кг) и следы нитритов (или 0,02.. 0,2 мг/кг). Кисломолочные продукты содержат 0,6…8,0 мг/кг нитратов, сыры — 1,5…10, сухое молоко — 8…35 мг/кг
Снизить содержание нитратов и нитритов в молоке можно путем проведения гомогенизации, приводящей к повышению активности ксантиноксидазы, обладающей нитратредуктазной и нитритредуктаз — ной активностью, а также добавления к нему аскорбиновой кислоты (В. П. Шидловская и др.).
Доля молока и молочных продуктов в суточном поступлении нитратов с пищевым рационом незначительна и составляет около 5 %. Однако молочные продукты (особенно продукты детского питания, сыры и сухое молоко) периодически контролируют на содержание нитратов и нитрозаминов (сумму НДМА и НДЭА).
ПДК нитратов и нитрозаминов в молоке и молочных продуктах пока не установлена, имеются лишь ограничения содержания суммы нитрозаминов в детских сухих молочных кашах.
Токсические метаболиты растений. Иногда молоко загрязняется различными растительными ядами, вызывающими отравления молодых животных и человека. В организм животных они попадают при поедании ядовитых растений (безвременник осенний, белена черная, полевой хвощ, лютик и пр.) или при скармливании им неумеренных количеств хлопчатникового жмыха. проросшего картофеля и др. Основными веществами, обусловливающими токсичность ядовитых растений и некоторых кормов, являются алкалоиды (колхицин в безвременнике осеннем и др.), гликозиды (соланидин, содержащийся в побегах, проросших и позеленевших клубнях картофеля), эфирно-горчичные масла (в полыни, полевой сурепке), пигменты (госсипол в хлопчатниковом жмыхе) и др.
Бенз(а)пирен. Бенз(а)пирен (БП) является наиболее изученным полициклическим ароматическим углеводородом, обладающим канцерогенной активностью.
|
|
Источниками загрязнения почвы и растений бенз(а)пиреном можно считать дымовые выбросы отопительных систем, промышленных предприятий, транспорта, сажу от дизельного топлива, сточные воды предприятий и т. д.
Б организм сельскохозяйственных животных БП переходит из растений и воды. Остаточные количества его в тканях животных незначительны, поэтому молоко не представляет опасности для человека. Содержание бенз(а)пирена в молоке составляет 0,01…0,02 мкг/кг.
Однако БП может переходить в молочные продукты при нарушении правил копчения (выработка копченого сыра) и отсутствии надлежащего контроля его содержания в атмосферном воздухе, используемом в качестве теплоносителя при производстве сухого молока.
В настоящее время содержание бенз(а)пирена в молоке-сырье контролируется при производстве продуктов детского питания.
Полихлорированные бифенилы и диоксины. Полихлорированные бифенилы (ПХБ), содержащие до 10 атомов хлора, являются химическими предшественниками диоксинов — сильнейших токсических соединений, обладающих канцерогенными свойствами (А. П, Нечаев и др.).
|
|
|
|
ПХБ и диоксины являются побочными продуктами производства пластмасс, бумаги, также присутствуют в выхлопных газах автотранспорта, образуются при горении мусора, синтетических покрытий и масла, содержатся в асфальте и т. д.
Загрязнения токсичными мегаболигами микроорганизмов. Проблема загрязнения пищевых продуктов природными токсинами, вырабатываемыми плесневыми грибами и бактериями, приобрела большое значение в последние два десятилетия. Опасность отдаленных последствий имеют канцерогенные микотоксины, а некоторые бактериальные токсины могут представлять даже смертельную опасность для человека.
Микотоксины. Несомненную опасность представляет развитие в кормах и продуктах питания некоторых видов плесневых грибов (Aspergillus, Fusarium, Pйnicillium и др.). При поражении кормов (сена, соломы, силоса, рыбной муки, зерна и др.) микроскопическими грибами в них образуются и накапливаются так называемые микотоксины — афлатоксины, охратоксины, стеригматоцистин, патулин и другие токсины, многие из которых обладают хроническим воздействием. Скармливание заплесневелых кормов может привести к отравлению животных и выделению части микотоксинов в молоко.
Афлатоксины. К числу наиболее опасных микотоксинов относятся афлатоксины — канцерогенные вещества, синтезируемые плесенями Asp. il a vus и Asp. parasiticus, Они выделены в кристаллическом виде, выяснена их структура. В настоящее время идентифицировано несколько различных афлатоксинов (В,, В,, G,, Giy M,, М2 и др.), выяснен механизм ихдействия (они вызывают цирротическис изменения ^и рак печени человека). Из них наибольшей токсичностью обладает
В,, который в организме млекопитающих переходит в менее опасный метаболит М,:
|
|
Ввиду высокой токсичности афлатоксинов, ФАО/ВОЗ рекомендована допустимая их концентрация в кормах для молочного скота, равная 20 мкг/кг. В молоке содержание афлатоксина М( составляет 0,02.,.0,25 мкг/кг, его ПДК равна 0,5 мкг/кг. Сухое молоко может содержать более 1 мкг/кг афлатоксина М,. При пастеризации и сушке молока количество афлатоксинов снижается незначительно и они не утрачивают своей токсичности.
Охратоксшы. Охратоксины характеризуются высокой токсичностью, являются продуцентами плесеней родов Aspergillus и Pйnicillium. Чаще всего поражают кормовое зерно и комбикорма.
Стеригматоцистин. Является продуцентом плесневых грибов рода Aspergillus, имеет структурную формулу; сходную со структурой афлатоксина.
Стеригматоцистин обнаружен в почве, заплесневелых кормах, сыре; обладает средней токсичностью, но относится к активным канцерогенам.
Патулин. Обл адает кан церо ген н ым и, мутаген ными и тератоген — ными свойствами, Продуцентами патулииа являются грибы рода Pйnicillium, которые поражают фрукты и овощи.
Среди михотоксинов, продуцируемых плесневыми грибами рода Fusarium и представляющих опасность для человека, следует выделить зеараленон и трихотеценовыемикотоксины (Т-2токсин, дезок- синиваленол и др.).
|
|
Бактериальные токсины. Потенциал ьну ю опасность для человека могут представлять токсины бактериального происхождения — энтеротоксипы, вырабатываемые коагулазоположительнымистафилококками и эндотоксины» продуцируемые грамотрицательны — ми и грамположительными психротрофными бактериями.
ЭнтеротоксинЫу синтезируемые штаммами золотистого стафилококка (Staph, aureus), делятся на несколько типов (А, В, С, D, Е и др.). Они представляют собой термоустойчивые белки. Активность их снижается лишь при длительном (втечение 2…3 ч) кипячении или автоклавировании молока. Оптимальные условия для роста Staph, aureus и образования ими энтеротоксинов — температура 40*0^ pH 6,5,„7,3. Высокие концентрации NaCl (S…10% и более) не задерживают их рост и синтез токсинов. Энтеротоксины, оставшиеся в молоке после пастеризации или образующиеся при вторичном обсеменении, могут быть причиной пищевых токсикозов.
Термостабильные и термолабильные эндотоксины, вырабатываемые бактериями родов Salmonella, Escherichia, Proteus, а также CL per — fringens и Вас. cereus, при употреблении молочных продуктов, содержащих живые клетки данных микроорганизмов, могут вызвать пищевые токсикоинфекции — острые кишечные отравления. Кроме того, некоторые условно патогенные штаммы этих бактерий могут вырабатывать термостабкльные энтеротоксины и обусловливать хронические интоксикации (гастроэнтерит, почечную недостаточность и др.) (П. П. Степаненко).
Прочие загрязнения, К ним можно отнести моющие и дезинфицирующие средства, используемые для санитарной обработки оборудования, нежелательные вторичные продукты, образующиеся в молоке вследствие химических и термических процессов, а также некоторые вносимые пищевые добавки.
Моющие и дезинфицирующие вещества. Качество молока и молочных продуктов в значительной степени зависит от санитарного состояния вымени, технологического оборудования, инвентаря и тары. Для их санитарной обработки используют моюшие и дезинфицирующие средства или универсальные моюще-дезинфици- руюшие препараты.
Остатки средств для санитарно-гигиенической обработки попадают в молоко при недостаточно тщательном ополаскивании водой сосков вымени, доильных установок и оборудования на фермах после применения синтетических моющих или моюще-дезинфицирую — щих веществ.
Соблюдение инструкций помойке и дезинфекции оборудования и системы трубопроводов на заводах исключает попадание этих средств в молоко. Однако при неполадках автоматических устройств при безразборной мойке возможно загрязнение молока этими веществами. Наличие моюще-дезинфицируюших средств в молоке приводит к изменению активности ферментов, подавлению развития молочнокислых бактерий, что вызывает нарушение процессов сквашивания при производстве кисломолочных продуктов и сыров. Чаще всего применяют гипохлориты, хлорамин, йодоформ, хлор и др. Наиболее опасны препараты, содержащие сульфонол, активный хлор, иод и четырехзамещенные соединения аммония.
Вторичные продукты и пищевые добавки. К нежелательным вторичным продуктам можно отнести накапливаемые в некоторых сырах ядовитые амины и диамины (гистамин, тирамин, кадаверин и путресцин), токсичные гидропероксиды, пероксиды, многочисленные альдегиды и кетоны, образующиеся да ненасыщенных жирных кислот при порче жиров, цродукты сахароаминной реакции, а также продукты тепловой обработки молока (фурфурол, ок — с и метил фурфурол, бензотиазол, возможно, некоторые меланошшны, лизиноаланин и др.). Многие из перечисленных соединений обладают токсичностью. другие не расщепляются пищеварительными ферментами и, следовательно, не усваиваются организмом, третьи имеют неприятный вкус и придают продуктам посторонние привкусы.
Все специально добавленные в молочные продукты соединения, применяемые в качестве красителей, подсластителей, стабилизаторов. ароматизаторов, консервантов и других пищевых добавок могут быть использованы только после проверки их безопасности и какчу- жеродные вещества должны строю регламентироваться. В ряде случаев они вносятся в сырье и молочные продукты без должной токсикологической оценки.
molokoportal.ru
Для начала разберемся с добавками в молоко при производстве сыра. В предлагаемых мной технологиях химическая обработка молока заменена биологической. То есть ни селитра, ни перекись водорода, ни низин, ни лизоцим или другие вещества для обработки молока не используются. Химическая обработка молока допускается в традиционных технологиях производства сыра.
Отдельно проясним вопрос с лизоцимом. Это антибактериальный агент, фермент класса гидролаз. В основном, лизоцим получают из белка куриных яиц. Так как лизоцим атакует любую микрофлору: как вредную, так и полезную, в сыроделии его используют при производстве плавленых сыров, в которых не должно быть никакой микрофлоры. Использование его при производстве твердого сыра есть ересь, так как лизоцим, атакуя молочнокислую микрофлору, замедлит процессы созревания сыра и, соответственно, процессы аромато- и вкусо- образования.
Возьму на себя смелость напомнить определение селитры. «Под именем селитры в технике обозначаются азотно-кислые соли натрия, калия, аммония, бария, стронция, кальция, магния; для указания рода селитры обыкновенно говорят, какая селитра: натриевая, калийная, аммиачная селитра и пр. Очень часто название селитры без каких-либо добавлений применяется для обозначения специально калийной селитры. В XVI в. селитра называлась у нас ямчугой или емчугой. Слово селитра представляет испорченное латинское название „sal nitri“. Греки и римляне не знали селитры, и встречающееся у древних авторов название nitrum употреблялось для обозначения налетов соды. Первое упоминание о селитре в европейской литературе встречается у Гебера в VIII ст.; селитра называлась тогда sal petrae, откуда появилось франц. salpêtre, немец. Salpeter и др. Раймунд Лулл (Raymund Lullusus) дал селитре название sal nitri» — Энциклопедический словарь Ф. А. Брокгауза и И. А. Ефрона.
Это значит, что натриевая селитра, нитрат натрия, натрий азотнокислый (NaNO3) — это разные названия одного и того же вещества. Соответственно, калиевая селитра, нитрат калия, калий азотнокислый (KNO3) это тоже разные названия одного и того же вещества. Натриевая и калиевая селитры разрешены к применению в молочной промышленности Российской Федерации. Это указано в действующем национальном стандарте РФ ГОСТ Р 52686–2006, п. 5.2.2.3. «Пищевые добавки». Кроме того, о применении селитры, при необходимости, для обеззараживания молока от остаточной технически вредной и патогенной микрофлоры (например, масляно-кислые бактерии, листерии, энтеробактерии), написано в технологических инструкциях по производству твердого сыра, утвержденных Минмясомолпромом, а позже, Госагропромом СССР. Как пример, могу привести «Сборник технологических инструкций по производству твердых сычужных сыров». Углич. Изд. НПО «Углич»; 1989.
О применении селитры для обработки молока написано в справочнике «Технология производства молочных продуктов», изданного ЗАО «Тетра Пак АО», стр. 298.
Из стран ЕС нитраты запрещено применять при производстве сыра во Франции, Греции, Италии, Швейцарии. В остальных странах ЕС селитру разрешено использовать в дозе до 20 г/100 кг молока, а в России 30 г/100 кг молока.
Согласно Кодексу питания ФАО/ВОЗ (Codex Alimentarius), в молоке-сырье, предназначенном для выработки сыра, содержание нитратов не должно превышать 200 мг/кг (те же 20 г/100 кг). Содержание нитратов в молоке закупаемого заводами у российских производителей, находится в интервале 0 — 8 мг/кг.
Так как нитраты водорастворимы, большая часть нитратов остается в сыворотке — 94 — 96% и только 4 — 6% попадает непосредственно в сырное зерно.
ВАЖНО! Селитра в молочную смесь вводится в сухом виде в момент заполнения ванны молоком (как правило, полотняный мешочек с селитрой привязывался непосредственно на мешалку сыроизготовителя), это необходимо для того, чтобы нитраты вступили во взаимодействие с остаточной микрофлорой молока и к моменту внесения рабочей закваски были, в основном, уже связаны.
В сырном тесте под действием микрофлоры происходит восстановление нитратов до нитритов, а затем до аммиака и далее до азотистых соединений. Наиболее интенсивно нитраты восстанавливаются до нитритов во время выработки, прессования и первые дни созревания сыра. Это период интенсивного размножения микрофлоры и полученные нитриты подавляют её рост. И что стоит отметить, подавляются как вредные бактерии, так и микрофлора рабочей закваски.
В дальнейшем в созревающем сыре содержание нитратов и нитритов снижается. Так в голландском брусковом сыре после выработки содержится 35,5 — 4,6 мг/кг нитратов, а после 45 суток созревания сыра их уже 0 — 12,5 мг/кг. Для российского сыра эти показатели, соответственно, 32 мг/кг и 23 мг/кг.
Используются эти вещества в мясной (не молочной) промышленности как консерванты и фиксаторы окраски. Нитриты примерно в 40 раз токсичнее нитратов, при нагревании в колбасных изделиях не разлагаются, а примерно в 10 раз повышают свою активность. Почему это происходит — ответа до сих пор нет, так как проводимые исследования ответ на этот вопрос не дали. Этот эффект просто учитывается при составлении колбасных смесей.
В основном используется нитрит натрия (нитритная соль). Используется в мясной промышленности в виде посолочной смеси (добавляют в поваренную соль в количестве 0,4 — 0,5% от массы соли). Нитриты воздействуют на рост бактериальной микрофлоры. На рост плесеней и дрожжей, нитриты влияние не оказывают.
В СССР в мясной промышленности использовались нитраты (селитры), причем в достаточно больших количествах.
Что касается ветчинного вкуса, то он появляется не под действием нитритов, а при длительном созревании мясных изделий в сухом посоле. Чтобы при этом не наступила порча продукта, используются консерванты, существенно не угнетающие ферментативные процессы микроорганизмов в мясе. Для технологических процессов с продолжительностью созревания 2 — 3 недели, как правило, используется нитрит натрия. При технологических процессах с более длительным созреванием, может использоваться нитрат. Он успеет разложиться.
Так как в мясных продуктах недостаточная кислотная среда, в отличие от сыроделия, в них приходится вводить аскорбиновую кислоту, сахара (для питания микрофлоры) и соли для интенсификации деятельности микрофлоры.
Так, с селитрой и нитритами, вроде, разобрались.
Большая минерализация сырного теста придаёт ей высокую буферность (способность сохранять приблизительно постоянное значение рН при добавлении небольших количеств кислоты). Усиленное выделение сыворотки из нежного сгустка при его порезке и промывании сырного серна водой снижает кислотность сырного теста.
Промывание зерна водой снижает количество свободного молочного сахара, следовательно, будет меньшее количество молочной кислоты, которая является консервантом молочнокислых процессов. Накопление молочной кислоты ведет к торможению созревания и ухудшению органолептических характеристик сыра. При этом чем интенсивнее происходит процесс сбраживания молочного сахара, тем интенсивнее протекает биохимические процессы созревания сыра, так как для питания микроорганизмов, которых в сырной массе остается 75% от общего количества в молоке, того количества лактозы, что осталась в зерне, вполне хватает для достижения оптимальной кислотности и соответственно, интенсивных биохимических процессов.
Обратите внимание на таблицу:
В таблице показана активная кислотность традиционного российского сыра и звенигородского сыра, изготовленного по способу биологической обработки молока.
Как видно из приведенных данных, которые взяты из отчета о научно-исследовательской работе «Создать новые технологии твердого сыра на основе обработки молока пробиотиками с антимикробными свойствами», 1991—1994 гг. ТИММ. Киев, кислотность зрелого сыра, произведенного с обработкой молока ацидофильной закваской, оказалась даже ниже, а степень зрелости выше (показания относительного растворимого белка), чем у российского сыра.
Обработка молока ацидофильной закваской и разработка нежного (раннего) сгустка дают возможность получить мелкое, равномерное по величине зерно, не требующее его длительной обработки (обсушки). Оболочка на таком зерне тонкая, легко пропускает влагу, имеет хорошую когезионную (склеивающую) способность, обеспечивающую стабильную влагу после самопрессования или прессования, а также хороший влаго- соле- обмен, что сокращает продолжительность посолки.
По традиционным технологиям производства твердых и полутвердых сыров сыр вырабатывается из плотного сгустка и с длительным вымешиванием сырного зерна, что приводит к излишнему уплотнению оболочки зерна. В этом случае, влага заключается, как внутри сырного зерна, так и в межзерновом пространстве, что требует более длительной отпрессовки сырной массы (сыра), для достижения стандартной влаги.
Как мы видим из вышеизложенного, никаких посторонних «ускорителей созревания» нам не требуется. Достаточно знать процессы, происходящие в сычужном сгустке, сырном зерне и грамотно подобрать технологические процессы и параметры.
После достижения нужной степени зрелости, как это принято в сыродельной промышленности, сыры перемещаются из камеры созревания в камеру хранения с температурой в пределах -5 ÷ +2 0С. После охлаждения сыра до этих температур в нем практически прекращаются все микробиологические и биохимические процессы и сыр без изменения своего качества и органолептики способен храниться от года и более. Так как влага в зрелом сыре практически вся находится в связанном состоянии, а достаточно большое содержание жира играет роль антифриза, сыр, в зависимости от его жирности, при температурах до — 8 0С не замерзает и кристаллы льда, разрушающие структуру, не образуются.
Если натуральный твердый сыр, выработанный с соблюдением технологии и санитарных правил, принятых в молочной промышленности, оставить в камере созревания на тот же срок (от года и более), мы получим сыр высокой степени зрелости и по структуре приближенный к тёрочным сырам (пармезан и прочие).
Этот сыр производится с высокой потерей влаги в процессе созревания — до 17% от массы сыра. И биохимические процессы, происходящие в нём, так же трудно поддаются ускорению. Потому сыр первичной зрелости — «молодой пармезан» — получается через 12 месяцев созревания. Для справки — на выработку 1 кг пармезана годичной зрелости идет 16 кг высококачественного молока летнего удоя (пастбищное содержание коров). Можно пармезан готовить и из осеннего молока, но сено, добавляемое в корм, снижает его вкус и аромат.
Вот, собственно, что я хотел ответить на прочитанные мной комментарии.
Сергей Николаевич Колесников
www.enginrussia.ru
С наступлением весенне-летнего периода наступает большой спрос на зелень и различные овощи и фрукты.
Однако в первой весенней зелени и овощах может содержаться повышенное количество нитратов (соли азотной кислоты). Это химическое соединение предназначено для минерального питания и строительного материала растений и совсем никакой полезности не несет для организма человека. В сельском хозяйстве используют нитраты натрия, кальция, аммония и калия.
Нитраты в продуктах питания способны вызвать у человека состояние метгемоглобинемии – нарушение способности гемоглобина транспортировать кислород.
Если нитраты в продуктах питания употребить в больших количествах, то может случиться острое отравление, при котором характерны понос (диарея), рвотой, понижение артериального давления, общая слабость, ухудшение самочувствия, что объясняется кислородным голоданием тканей. Также появляется головная боль, головокружение, похолодание конечностей. В очень тяжелых случаях возможны судороги мышц лица, нарушение координации движения и потеря сознания.
Как показали многочисленные исследования, нитраты в продуктах питания содержатся не в одинаковом количестве. Абсолютным лидером по накоплению нитратов оказались шпинат и свекла, за ней идут репа, укроп, салат, петрушка и капуста. Меньше всего нитратов в моркови и практически нет в луке. Огурцы, картофель и томаты могут легко накапливать в себе нитраты. Вопреки распространенному убеждению в дынях и арбузах совсем мало нитратов.
Нитраты в продуктах питания содержатся в незначительном количестве: в молоке, морской рыбе, в мясе они наблюдаются в виде следов, а фрукты, ягоды и злаки вообще не способны накапливать опасные для здоровья человека концентрации нитратов.
Так как же быть, если нитраты в продуктах питания все же присутствуют? Если показатели нитратов превышают в 2 раза, продукт можно использовать для салата, смешав с другими экологически чистыми продуктами либо использовать овощи в отварном виде (при этом 50% нитратов переходит в раствор). Температурная обработка овощей поможет снизить концентрацию нитратов на 20%, а обычная очистка овощей на 10%. При хранении овощей и фруктов можно рассчитывать на снижение количества нитратов только через пару месяцев.
Содержание нитратов в продуктах питания часто приводит к йодному голоданию и в последующем нарушению выработки гормонов щитовидной железы. Кроме этого, нитраты в продуктах питания могут приводить к нарушению активности ферментов, функции нервной системы, эндокринной и сердечно-сосудистой систем.
В желудочно-кишечном тракте под воздействием микрофлоры нитраты превращаются в более опасные вещества — нитриты (соли азотистой кислоты). Их вредоносное действие превосходит нитраты в 30 раз. Они наиболее опасны для больных, страдающих заболеваниями дыхательной (астма, эмфизема) и сердечно-сосудистой систем, т. к. усугубляют кислородное голодание тканей.
Нитриты образовываются из нитратов с помощью бактерий слюны и микрофлоры кишечника. Поврежденные овощи и фрукты, в которых поселились бактерии, также могут преобразовать нитраты в нитриты, поэтому очень важно для хранения оставлять неповрежденные, целые овощи и фрукты.
Во всем мире нитриты используют, как стабилизатор и консервант розово-красного цвета в ветчину и колбасные изделия. В этих продуктах самое большое количество нитритов, незначительное – в макаронных изделиях, молочных продуктах и хлебобулочных изделиях. В свежих овощах и фруктах их практически не содержится. Допустимая доза для человека нитритов – 50 мг/кг.
Попадая в желудок, нитриты под воздействием соляной кислоты, образуют вместе с аминами (белковое соединение) рыбы и мяса нитрозамины, а они в свою очередь являются сильнейшими канцерогенами, т.е. веществами, способными вызывать онкологические заболевания. Количество нитрозосоединений увеличивается при посоле и копчении продуктов, так как в этом случае используют нитраты и нитриты, которые помогают не потерять мясу естественную окраску и приводят к разрушению белковой части продукта с образованием нитрозаминов.
Отдельно хочется сказать про спиртные напитки и питьевую воду. К сожалению, нитрозамины в небольших количествах обнаруживаются даже в обычной питьевой воде. Пиво и некоторые сорта вин содержат нитрозамины в том количестве, в котором добавляют в колбасу и ветчину.
Учитывая, что нитриты и нитраты в продуктах питания представляют высокую опасность для человека, необходимо принимать все меры, чтобы снизить их концентрацию до минимума.
Нитраты в продуктах питания. Видео
♦ Рубрика: Правильное питание.* Нажимая на кнопку "Отправить" я соглашаюсь с
zdorovieiuspex.ru
