Определение консервантов в продуктах питания

Добавка 1% гексаметилентетрамина к питьевой воде для мышей и крыс в течение 60 недель также переносилась безразлично. Гексаметилентетрамин не канцерогенен. Такой же результат был получен при добавлении 0,16% гексаметилентетрамина в корм крысам.

Из-за хорошей растворимости в  воде гексаметилентетрамин быстро всасывается  и выводится с мочой. Часть  его взаимодействует с кислотой желудочного сока, превращаясь в  формальдегид, который тоже быстро всасывается. В крови формальдегид немедленно взаимодействует с эритроцитами, в которых ферментативным путём быстро окисляется до муравьиной кислоты.

Образующийся из гексаметилентетрамина  формальдегид может взаимодействовать  с аминокислотами и белками. Образующиеся формулированные белки в той или иной степени усваиваются организмом.

5. Области применения. Добавление гексаметилентетрамина к молоку при производстве твёрдого сыра в некоторых случаях снижает бактериальное вспучивание (способ пока применяется только для отдельных сортов итальянских твёрдых сыров). Содержание формальдегида в сыре составляет 2-25 мг/кг.

Гексаметилентетрамин (вследствие эффективности  формальдегида против молочнокислых  и других, вызывающих порчу или  патогенных, бактерий) долгое время  применялся для консервирования рыбных маринадов, анчоусов, икры, продуктов из моллюсков, креветок и ракообразных. Обычно он использовался в сочетании с бензойной и(или) сорбиновой кислотами. Такие смеси подавляют рост дрожжей и плесневых грибов, против которых гексаметилентетрамин в отдельности не действует. В рыбных маринадах он применялся в концентрации 0,02-0,03% (в зависимости от рН).

В настоящее время гексаметилентетрамин больше не используется в консервировании  рыбопродуктов, как из-за токсичности  формальдегида, так и по технологическим причинам. Его заменили термическая пастеризация и хранение при низких температурах.

3.1.20. Тиабендазол

 

1. Синонимы. IUPAC: 2-(тиазол-4-ил)-бензимидазол. Русский: 2-(4-тиазолил)-бензимидазол.

2. Свойства. Тиабендазол С₁₀Н₇N₃S представляет собой белый кристаллический порошок с температурой плавления 304-305°С. Его растворимость в воде зависит от кислотности среды; максимальная составляет 3,84% при рН 2,2.

3. Аналитические сведения. В бананах, цитрусовых и продуктах их переработки тиабендазол можно обнаружить газохроматографическим методом или ВЭЖХ с флуоресцентным детектором. Эти методы пригодны и для определения его в мясопродуктах. Кроме того, существуют иммунологические методы обнаружения тиабендазола.

4. Законодательные аспекты применения в пищевых продуктах. Тиабендазол (Е233) во многих странах разрешён для обработки цитрусовых и бананов. Допустимое остаточное содержание составляет 6 или 3 мг на 1 кг фруктов. 

5. Токсиколого-гигиеническая оценка. Для мышей, крыс и кроликов LD₅₀ тиабендазола составляет 3,1-3,8 г на 1 кг массы тела. Крысы переносят 100-400 мг на 1 кг массы тела в течение 30 дней; доза выше 800 мг на 1 кг массы тела вызывает замедление развития и увеличение смертности. Добавление к корму 0,1% тиабендазола не влияет на развитие. Его пероральное введение крысам в количестве 200 мг на 1 кг массы тела в течение 180 дней не оказывает влияния на развитие. Удвоенная доза лишь незначительно замедляет рост животных, причём самцы несколько более восприимчивы, чем самки. Собаки переносят 200 мг на 1 кг массы тела в течение 2 лет. Подтверждения специфических нарушений внутренних органов (кроме незначительных изменений процесса кроветворения) не получено.

Сообщалось о тератогенном действии тиабендазола на мышей при скармливании экстремальных доз. Возможно, это результат влияния его метаболитов - 4- и 5-гидрокситиабендазола и ацетилбензимидазола. Кроме того, тиабендазол оказывает на мышей нефротоксическое действие. Оно особенно проявляется при недостатке глутатиона. В опытах на крысах и кроликах эти данные не подтвердились.

Уровень приёма тиабендазола, при  котором отсутствуют неблагоприятные  влияния на рост, развитие, продолжительность  жизни и размножение крыс, составляет 10 мг на 1 кг массы тела в день перорально. Для него установлено ДСП 0-0,3 мг на 1 кг массы тела. 

6. Области применения. Единственная область применения тиабендазола в пищевой технологии - защита цитрусовых и бананов от плесени. К эмульсии или раствору, которыми обрабатывают фрукты, его добавляют в количестве 0,1-0,45%. Часть остаточного количества тиабендазола (5-12%) с кожуры цитрусовых переходит в их мякоть, а часть (7-14%) попадает на руки, Остатки тиабендазола хорошо удаляются как тёплой, так и холодной водой.

3.1.21. Низин

 

1. Свойства.  Низин С₁₄₃Н₂₃₀N₄₂О₃₇S₇ представляет собой антибиотик полипептидного типа. Он состоит из четырёх схожих по строению структурных единиц, содержащих от 29 до 34 аминокислот; 8 аминокислот являются редко встречающимися в природе серосодержащими. Одна из них - лантионин; поэтому этот класс веществ называют также лантибиотиками. Наряду с лизином к ним принадлежит субтилин. Существует два подтипа низина - А и Z, которые различаются аминокислотой в положении 27; у низина А - это аспарагиновая кислота, а у низина Z – гистидин.

В 1 г воды при рН=2 растворяется 4,8 ∙ 10⁶ м.е., а при рН = 5 - 1,6 ∙10⁶ м.е. чистого      (40 ∙10⁶ м.е./г) низина. Товарные продукты из-за наличия в них денатурированного молочного белка образуют в воде слегка мутные суспензии.

В сухом виде низин сохраняется годами. Стабильность растворов тем лучше, чем ниже значение рН. При рН = 2 низин, не теряя активности, выдерживает температуру 121°С в течение 30 минут. При рН > 4 в растворе он более или менее быстро расщепляется, особенно при нагревании. Низин чувствителен к действию протеолитических ферментов (трипсина, панкреатина), ферментов слюны и пищеварительных ферментов, но устойчив к сычужным.

2. Аналитические сведения. Определение активности самого низина и количественное определение его содержания в пищевых продуктах проводят с помощью диффузионного испытания на пластинке с бактериями вида Lactobacillus bulgaricus, L. Helveticus var. Pragensis, Micrococcus flavus или вида Bacillus stearothermophilus в качестве тестируемых организмов.

3. Законодательные аспекты применения в пищевых продуктах

    Низин (Е234) разрешён главным  образом для консервирования  сыра (в том числе плавленого).

4. Токсиколого-гигиеническая оценка

Острая токсичность. Для крыс безопасные дозы низина составляют до 1 ∙ 10⁶  м. е. на 1 кг массы тела

Субхроническая токсичность. Крысы переносили без ущерба скармливание сыра с содержанием до 3,33 ∙ 10⁶ м. е. низина на 1 кг массы тела в течение 12 недель. Развитие и состояние внутренних органов соответствовало показателям в контрольной группе. Скармливание мышам 400 мг низина на 1 кг массы тела в день в течение 8 недель в условиях стресса приводило к увеличению смертности.

Хроническая токсичность. В течение 24 месяцев крысам давали корм с добавкой   3,33 ∙ 10⁶ м. е. низина на 1 кг массы тела или соответствующее количество гидролизованного (дезактивированного) низина, и это не вызвало никаких нарушений. Скармливание 2 мг низина в сочетании с 40 мг сорбиновой кислоты на 1 кг массы тела в день в течение двух лет не оказывало отрицательного влияния на мышей и крыс. SCF установила для низина ДСП 0-0,13 мг на 1 кг массы тела, в пересчёте на препарат с активностью в 40000 м.е.

Биохимическое поведение. В пищеварительном тракте низин подвергается быстрому ферментативному расщеплению. Токсическое действие на человека крайне маловероятно, так как низин естественным образом содержится в молоке и сыре, а низин образующие стрептококки, как правило, встречаются в кишечнике. Правда, стабильность низина из-за преобладающего там значения рН и других факторов очень мала.

5. Области применения

Молочные продукты. Низин применяют против вспучивания твёрдого сыра, но лишь в исключительных случаях. В плавленом сыре низин используется преимущественно против анаэробных спорообразующих бактерий. В особенности подавляются клостридии, вызывающие так называемую белую гниль или плесень, а также маслянокислые бактерии. Используемая концентрация низина составляет 2-8 мг (т.е. около 100-300 ∙ 10³ м. е.) на 1 кг сыра. Его вводят в процессе плавления в виде низин содержащей закваски или в виде порошка; допускается также добавление низина к сырью.

Овощные продукты. Благодаря способности увеличивать чувствительность определённых бактерий к нагреванию низин в небольших количествах используется как вспомогательное вещество при стерилизации. Добавление его к консервам позволяет смягчить условия стерилизации, например для томатопродуктов, суповых, овощных и грибных консервов. Наиболее важна его эффективность против клостридий.

3.1.22. Натамицин

 

1. Синонимы Русский: пимарицин.

2. Свойства. Натамицин С₃₃Н₄₇NO₁₃ представляет собой белые иглы, плавящиеся с разложением при 180°С. Растворимость в воде и спирте составляет 0,005%. Растворы и суспензии разлагаются под действием окислителей, тяжелых металлов и света, но устойчивы к кратковременному нагреванию. При рН от 4 до 7 натамицин стабилен. В сильнокислой среде происходит разрыв эфирных связей с образованием микозамина, апонатамицина и других, ещё не вполне известных веществ, которые частично димеризуются.

3. Аналитические сведения. Натамицин обычно используется в малых концентрациях, и для него неизвестны специфические реакции. По этим причинам следует учитывать большую вероятность ошибки при анализе, что благоприятно для нелегального применения натамицина. Как полиен натамицин имеет максимумы поглощения при 295, 303 и 311 нм, которые могут быть использованы для его определения. С этой целью применяют и микробиологический метод, в котором используется способность натамицина подавлять колонии дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae на агаровых средах. Натамицин можно обнаружить и с помощью тонкослойного хроматографирования продуктов его расщепления.

4. Законодательные аспекты применения в пищевых продуктах. Натамицин (Е235) разрешён в ряде стран для защиты поверхности сыров или сырных оболочек на искусственной основе. Предельно допустимое количество его составляет 2 мг/дм² в слое толщиной 5 мм. Некоторые страны отказались от использования натамицина в пище из-за его применения как антибиотика в медицине.

5. Токсиколого-гигиеническая оценка

Острая токсичность. Для мышей и крыс при пероральном введении LD₅₀ атамицина равна 1,5 г, а для морских свинок - 0,45 г на 1 кг массы тела. По данным других авторов, эта доза для крыс составляет 2,7-4,7 г, а для кроликов - 1,4 г на 1 кг массы тела.

Субхроническая токсичность. При пероральном введении крысам до 0,05% (45 мг на 1 кг массы тела) в течение 90 дней натамицин не причинил никакого вреда. Более высокие дозы приводят к уменьшению прибавки массы, рвоте и поносу, но не вызывают органических поражений.

Хроническая токсичность. Крысы потребляли корм с содержанием 0,2% натамицина в течение 2 лет без заметного вреда. Наблюдалась лишь меньшая, по сравнению с контрольными животными, прибавка массы. У собак корм с 0,05% натамицина тоже вызывал уменьшение прибавки массы; концентрация в 0,025% токсического действия не оказывала.

    Поскольку натамицин  относится к антибиотикам, а их  применение в пищевых продуктах,  в принципе, нежелательно, его использование  должно ограничиваться лишь защитой  поверхности сыров и колбас. Допустимое остаточное количество натамицина составляет 1 мг/дм² при максимальной глубине проникновения 5 мм. ДСП, установленное для него JЕСFА, составляет 0-0,3 мг на 1 кг массы тела.

6. Области применения

Молочные продукты. Натамицин сильно угнетает плесневые грибы и вследствие этого используется (в виде водной суспензии) для защиты поверхности сыра. Подавляя рост грибов, натамицин тем самым ограничивает продуцирование ими микотоксинов. Однако речь не идёт о подавлении натамицином образования именно афлатоксинов или нейтрализации им самих афлатоксинов.

Защищаемый сыр или окунают  в 0,05-0,25%-ю суспензию натамицина, или обмазывают ею. Эффективно добавление 0,05% натамицина к искусственным дисперсиям, наносимым на некоторые сорта  сыра.

Из-за малой растворимости в  воде натамицин остаётся в основном на поверхности сыра, слабо проникая в его массу. Интенсивность диффузии зависит от сорта: в мягком сыре она выше, чем в твёрдом. Во время созревания и хранения сыра натамицин разрушается. Данные о степени проникновения в сыр и о скорости расщепления противоречивы. Это объясняется ненадежностью способов качественного и количественного определения натамицина при малых его концентрациях.

Мясопродукты. Образование плесени на сырых колбасах отчасти можно предотвратить окунанием их в 0,1-0,25%-е растворы натамицина.

3.1.23. Салициловая кислота

 

1. Свойства, аналитические сведения. Салициловая кислота представляет собой белый кристаллический порошок, мало растворимый в воде. С хлоридом трехвалентного железа она даёт фиолетовое окрашивание, которое может быть использовано для её количественного определения.

2. Токсиколого-гигиеническая оценка. Острая оральная токсичность салициловой кислоты для кроликов составляет 1,1-1,6 г на 1 кг массы тела. Для собак минимальная летальная доза равна 0,45-0,5 г на 1 Кг массы тела.