Характеристика синтетических антиокислителей

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 46Следующая ⇒

6. АНТИОКСИДАНТЫ

6.1 Назначение антиоксидантов

Антиокислители (антиоксиданты), так же как и консервирующие вещества, предназначены для продления сроков хранения продуктов питания. Консерванты осуществляют эту функцию подавлением роста микроорганизмов; механизм действия антиокислителей иной — они прерывают реакцию самоокисления пищевых компонентов в продукте питания. Эта реакция в пищевых продуктах происходит в результате контакта пищевого продукта с кислородом, содержащимся в воздухе и продукте. В процессе самоокисления наблюдается превращение пищевых веществ, разрушаются биологически ценные компоненты, в частности витамины, окисляются и расщепляются липиды, жирные кислоты, жироподобные вещества, в итоге образуются продукты разложения и расщепления со специфическим запахом и вкусом. Зачастую эти продукты токсичны. Таким образом, происходит изменение внешнего вида, запаха, вкуса продукта, снижается его пищевая ценность. Катализируют процессы окисления ферменты, ионы тяжелых металлов, свет, тепло, кислород.

Наиболее целесообразно использование антиокислителей для сохранения жировых продуктов питания, способных окисляться на свету под влиянием кислорода и тепла до гидроперекисей, в ходе дальнейшего окисления которых образуются такие токсичные вещества, как альдегиды, кетоны, низкомолекулярные жирные кислоты, различные продукты полимеризации и другие соединения.

Защита жиров от порчи является одной из актуальнейших проблем. Физиологическая роль жиров зависит не только от их органолептических свойств, но и от свежести. Однако жиры, особенно при неправильном хранении, легко подвергаются окислительной порче — прогоранию, осаливанию. В основе порчи жиров лежат изменения, связанные с их окислением, возникающим под влиянием различных физических, химических и биологических факторов: действие кислорода воздуха, температуры, света, ферментов и др. При этом образуются низкомолекулярные продукты разложения, альдегиды, кетоны, свободные кислоты, которые и определяют специфические органолептические характеристики прогоркшего жира. Под влиянием окисления жира и его порчи отмечается увеличение кислотного и перекисного чисел, а также других показателей свежести жиров. При окислении жиров действие кислорода воздуха направлено на непредельные, двойные связи жирных кислот, в связи с чем отмечается снижение такого показателя качества жира, как йодное число. Этим изменениям подвержены все виды жиров. Однако в большей степени это проявляется у жиров, содержащих значительные количества ненасыщенных жирных кислот, например у различных видов растительных масел или у сливочного масла.

Для предотвращения окислительной порчи жиров и применяются антиоксиданты, или антиокислители, и их синергисты. Несомненно, что остаются актуальными вопросы правильного хранения жиров, направленные на предотвращение их окисления путем создания оптимальных условий хранения — защита от воздействия прямого света, тепла, действия кислорода воздуха и т. д.

6.2 Природные антиокислители

Жировые продукты содержат определенное количество природных антиокислителей, среди которых наибольшее значение имеют токоферолы (витамин Е), которыми особенно богаты растительные масла. Значительное количество токоферолов содержится также в масле из зародышей пшеницы и других зерен, например сои и овса. Антиокислительными свойствами обладают также беззародышевые зерна овса. Механизм антиокислительного действия липидов овса пока еще не выяснен. К природным антиокислителям относятся и эфиры галловой кислоты, некоторые флавоны (кверцетин), гваяковая кислота. Аскорбиновая кислота (витамин С) также обладает антиокислительными свойствами, однако ее больше рассматривают, наряду с лимонной кислотой, как синергист антиокислителей, т. е. как вещество, усиливающее действие последних.

К естественным антиокислителям относятся содержащиеся, например, в растительных маслах токоферолы (витамин Е), госсипол хлопкового масла, сезомол кунжутного масла и др. Следует заметить, что при рафинировании растительные масла лишаются этих природных защитных свойств.

В качестве искусственных антиоксидантов предложено значительное количество синтетических веществ, среди которых известны орто-пара-диполифенолы, эфиры галловой кислоты, пропилгаллат, бутилокситолуол, бутилоксианизол и др. В качестве антиоксиданта используется также додецилгаллат, представляющий собой нормальный додециловый эфир 3,4,5-тригидрок-сибензойной кислоты.

Наибольшее распространение в мире в качестве антиокислителей получили синтетические антиокислители — бутилоксианизол и бутилокситолуол, имеющие сходный механизм антиокислительного действия. Эти вещества хорошо растворимы в жирах, не растворимы в воде и эффективно подавляют процессы окисления жировых компонентов в концентрациях 20-200 мг/кг продукта. Этими веществами также можно пропитывать упаковочный материал для жиров и изделий, содержащих значительные количества жира.

Бутилоксианизол (БОА) (Е320) - антиоксидант, используемый в пищевой промышленности для замедления окисления животных топленых жиров и соленого шпика. Активность бутилоксианизола повышается в присутствии других фенольных антиокислителей или синергистов. Бутилоксианизол не вызывает изменения органолептических свойств пищевых продуктов (жиров).

На основании проведенных исследований Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам пришел к заключению, что уровнем суточной дозы, не вызывающей существенного токсического действия, является 0,5% бутилированного оксианизола по отношению к общему количеству пищи, что эквивалентно 250 мг на 1 кг веса тела.

Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установил временное допустимое суточное поступление бутилоксианизол на уровне 0-0,5 мг/кг массы тела (отдельно или совместно с бутилокситолуолом или третичным бутилгидрохиноном), подчеркнув необходимость проведения дальнейших исследований по изучению репродуктивной функции на ряде поколений животных.

В нашей стране бутилоксианизол разрешен для добавления к жирам животного происхождения, предназначенными для длительного хранения (свыше 3 месяцев) в количестве не более 200 мг/кг. Причем следует отметить, что разрешается использовать только один вид антиокислителя, не считая синергистов, в качестве которых разрешено использовать аскорбиновую и лимонную кислоты, а также аскорбиновокислый натрий.

Безусловно допустимой суточной дозой бутилоксианизола для человека является 0,5 мг на 1 кг веса и условно допустимой 0,5 - 2 мг/кг веса тела, причем при установлении допустимых доз должно быть учтено наличие других фенольных антиокислителей в пище.

Бутилокситолуол (БОТ), или ионол (Е321) - антиоксидант, также используемый в пищевой промышленности для замедления окисления животных топленых жиров и соленого шпика. Активность бутилокситолуола повышается в присутствии других фенольных антиокислителей или синергистов. Бутилокситолуол не вызывает изменения органолептических свойств пищевых жиров.

Бутилированный окситолуол легко всасывается. После введения больших доз бутилокситолуола крысам было обнаружено его отложение в небольших количествах в жировой ткани.

Бутилокситолуол неоднократно рассматривался Комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам. На тридцатом заседании Комитета в 1987 году для БОТ было определено временное допустимое суточное поступление, равное 0-0,125 мг/кг массы тела. Оценка бутилокситолуола основывалась в то время на результатах опытов по изучению репродукции у одного поколения крыс. В этом случае уровень воздействия, эффект которого не поддается обнаружению, составлял 25 мг на 1 кг массы тела.

Объединенный комитет экспертов ФАО/ ВОЗ по пищевым добавкам отметил, что при воздействии бутилокситолуола в концентрации свыше 0,1% отмечается снижение показателя выживаемости потомства подопытных животных и легкие изменения поведенческих реакций у крыс. Комитет так же отметил, что, по некоторым данным, бутилокситолуол вызывает увеличение числа случаев аденомы легких у мышей. Однако проведенные в дальнейшем долгосрочные исследования были негативными и подтвердили мнение, что бутилокситолуол не оказывает канцерогенного действия. В то же время серии опытов показали, что бутилокситолуол усиливает канцерогенное действие некоторых других химических веществ. Вероятно, возможные механизмы действия бутилокситолуола включают индукцию ферментов и процессы гиперплазии и гипертрофии тканей легких и печени.

Феномен «содействия» канцерогенезу в различных системах и органах, включая кожу и мочевой пузырь, привлекают серьезное внимание онкологов. Механизмы действия, несмотря на интенсивное изучение, остаются до конца не раскрытыми. В то же время другими исследованиями было показано, что бутилокситолуол, наоборот, ингибирует действие канцерогенов при других обстоятельствах, в связи с чем Комитет экспертов счел преждевременным использовать информацию о коканцерогенной активности бутилокситолуола для его токсикологической оценки.

При решении вопроса об уровне дозы, не вызывающей существенных токсических явлений, было отмечено, что химическая структура бутилокситолуола предполагает возможность задержки процессов обмена, а также и то, что жировая нагрузка в диете усиливает его токсичность.

Объединенный комитет экспертов ФАО/ ВОЗ по пищевым добавкам установил для бутилированного окситолуола только условно допустимую суточную дозу для человека (отдельно или совместно с бутилоксианизолом или третичным бутилгидрохиноном).

В России и СНГ бутилокситолуол разрешен для добавления к жирам животного происхождения, предназначенным для продолжительного хранения (свыше 3 месяцев) в количестве не более 200 мг/кг продукта. Причем следует отметить, что разрешается использовать только один вид антиокислителя.

Терт-бутилгидрохинон, (ТБГХ) (Е319) - антиокислителъ, неоднократно рассматривался Комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам. Для ТБГХ было принято временное допустимое суточное потребление, равное 0,2 мг/кг массы тела, установленное на основе результатов долгосрочных исследований по кормлению этим веществом собак. В этом случае уровень воздействия, эффект которого не поддается обнаружению, составлял в рационе 1,5 г/кг.

Имевшиеся в распоряжении Комитета данные, полученные в процессе изучения мутагенности терт-бутилгидрохинона, были разноречивыми и не давали возможности для исключения генотоксичности вещества. Не была в достаточной мере изучена канцерогенность терт-бутилгидрохинона. Однако Комитет экспертов, располагая информацией о проводимом долгосрочном изучении токсичности вещества на грызунах, расширил срок действия временного ДСП (0-0,2 мг/кг массы тела) до того периода, когда будут в наличии результаты этих исследований.

Эриторбовая кислота и ее натриевая соль (Е 315, Е316) — этот антиоксидант рассматривался ранее Комитетом экспертов по пищевым добавкам под названием «изоаскорбиновая кислота».

В процессе изучения эмбриотоксичности и тератогенности на грызунах эриторбовая кислота не вызывала никакого эффекта в дозах до 1 г/кг массы тела, и Комитет не считал, что положительные результаты, полученные в опытах на куриных эмбрионах, свидетельствуют о потенциальной тератогенности этого вещества для человека.

Долгосрочные исследования токсичности и канцерогенности эриторбовой кислоты, поведенные в последние годы на крысах и мышах, не продемонстрировали никакого специфического токсического или канцерогенного эффекта даже при введении максимально переносимой дозы, и большинство опытов по изучению генотоксичности дали отрицательный результат. Исследования, касающиеся опухолестимулирующей активности, также дали отрицательный результат. Эриторбовая кислота значительно хуже абсорбируется и задерживается в тканях, чем аскорбиновая кислота; кроме того, она неактивно абсорбируется в почках и быстро выводится. В результате этого она обладает низкой противоцинготной активностью и в значительной степени препятствует поглощению аскорбиновой кислоты и задержке ее в тканях, если концентрация эриторбовой кислоты хотя бы на один порядок выше, чем концентрация аскорбиновой кислоты.

Исследования на людях показали, что суточные дозы эриторбовой кислоты, равные 600 мг, не оказывали неблагоприятного эффекта на поступление аскорбиновой кислоты у добровольцев, не получавших витамин С.

Для эриторбовой кислоты и ее натриевой соли было принято «неуточненное» ДСП.

Аскорбиновая кислота, или витамин С (Е300) — антиоксидант, используемый для предотвращения окислительной порчи пищевых жиров, в частности маргарина, а также других пищевых продуктов. Применяется аскорбиновая кислота для предотвращения образования N-нитрозаминов из нитратов и нитритов в колбасном и консервном производстве. Аскорбиновая кислота используется как синергист антиоксидантов топленых животных жиров и маргаринов. Введение аскорбиновой кислоты в пищевые жиры и другие продукты также повышает их пищевую ценность. В количестве до 150 мг/л аскорбиновая кислота используется в качестве антиокислителя в винодельческой промышленности.

В отношении аскорбиновой кислоты имеются многочисленные публикации о ее биологическом действии и суточной потребности для человека.

Объединенный комитет экспертов ФАО/ ВОЗ по пищевым добавкам установил безусловно допустимую суточную дозу для человека
0-2,5мг/кг и условно допустимую 2,5-7,5 мг/кг веса тела, что значительно выше доз, которые добавляются в пищевые продукты в качестве пищевой добавки (не путать с С-витаминизацией пищевых продуктов).

Аскорбинат натрия (Е301) - натриевая соль аскорбиновой кислоты используется в производстве колбас и изделий из мяса как стабилизатор окраски в количестве до 500 мг/кг.

Аскорбилпальмитат (Е304) - антиокислитель, обладающий также С-витаминной активностью. 1 мг аскорбилпальмитата соответствует по активности 0,425 мг аскорбиновой кислоты (или 2,25 мг аскорбилпальмитата соответствует 1 мг аскорбиновой кислоты).

Количество аскорбиновой кислоты как антиоксиданта не лимитируется.

Галлаты — пропилгаллат (Е310), а также октилгаллат (Е311) и додецилгаллат (Е312) неоднократно рассматривались Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам, в результате чего была установлена величина группового допустимого суточного поступления для пропил-, октил- и додецилгаллатов, равная 0,2 мг/кг массы тела. Обоснованием этому служило отсутствие отрицательного эффекта, связанного с воздействием этого вещества в концентрации 50 мг/кг, что значительно превышает установленный для галлатов фактор безопасности.

Пропилгаллат используют при производстве бульонных куриных и мясных кубиков в качестве антиокислителя. Остаточное содержание — не более 50 мг/кг жира в продукте.

Додецилгаллат - антиоксидант, используемый для задержки окисления жиров, предназначенных для изготовления пищевых концентратов. Активность додецилгаллата повышается в присутствии лимонной кислоты, которая в данном случае является синергистом. С целью определения безвредности додецилгаллата были проведены несколько серий опытов, результаты которых, хотя и несколько разных, были учтены при обосновании окончательных выводов и рекомендаций. Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам отметил, что влияние додецилгаллата на показатели крови тщательно изучалось в ряде опытов, но никаких отклонений в сравнении с нормальными показателями обнаружено не было. Было принято, что доза, не оказывающая существенного токсического действия, для крыс составляет 100 мг на 1 кг массы тела в сутки.

Безусловно допустимой суточной дозой для человека была установлена доза 0-0,2 мг, а условно допустимой – 0,2-0,5 на 1 кг массы тела.

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США