В повседневной жизни мы часто балуем себя конфетами, при этом не задумываясь над их составом. Если же кто-то из нас и прочтет его, то, обычно, он встретит в нем множество кодировок с единым символом Е. Так что же скрывается за ним? Почему средства массовой информации столь часто в последнее время обсуждают проблему пищевых добавок? Мы решили сами разобраться во всех этих вопросах. Тема добавок довольно обширна, поэтому наше исследование мы решили начать с искусственных пищевых красителей, в большом количестве содержащихся в сладостях, столь нами любимых. Мы считаем, что человеку необходимо знать не только, какие вещества входят в состав продуктов питания, но и как эти вещества могут отразиться на его здоровье. Вредны или полезны пищевые добавки в целом и пищевые красители в отдельности?!
Вложение | Размер |
---|---|
tayna_pishchevyh_krasiteley.doc | 102.5 КБ |
Тайна пищевых красителей.
Актуальность темы
В повседневной жизни мы часто балуем себя конфетами, при этом не задумываясь над их составом. Если же кто-то из нас и прочтет его, то, обычно, он встретит в нем множество кодировок с единым символом Е. Так что же скрывается за ним? Почему средства массовой информации столь часто в последнее время обсуждают проблему пищевых добавок? Мы решили сами разобраться во всех этих вопросах. Тема добавок довольно обширна, поэтому наше исследование мы решили начать с искусственных пищевых красителей, в большом количестве содержащихся в сладостях, столь нами любимых. Мы считаем, что человеку необходимо знать не только, какие вещества входят в состав продуктов питания, но и как эти вещества могут отразиться на его здоровье. Вредны или полезны пищевые добавки в целом и пищевые красители в отдельности?!
Гипотеза
Мы планируем изучить классификацию пищевых добавок, при этом более подробно остановиться на красителях. Не секрет, что некоторые из них запрещены в нашей стране. Мы проведем ряд лабораторных опытов по качественному определению пищевых красителей в конфетах. Сравним полученные результаты с составом на этикетках. Мы предполагаем, что в конфетах могут находиться вредные для человеческого здоровья красители.
Цели
Методы
Поисковый, аналитический, практический, описательный
План
Результаты
В результате работы мы познакомились с классификацией пищевых добавок по коду Е. Подробно изучили классификацию пищевых красителей, их градацию на разрешенные, не разрешенные и запрещенные. Провели лабораторные опыты по качественному определению пищевых красителей в конфетах методом бумажной хроматографии. Выяснили, что некоторые красители, являющиеся вредными для здоровья, входят в состав конфет. Некоторые виды конфет содержат красители, не отраженные на этикетке. Мы пришли к выводу, что не стоит злоупотреблять конфетами с большим содержанием красителей, они могут нанести большой вред организму.
Теоретическая часть
Пищевые добавки — природные, идентичные природным или искусственные вещества, не употребляемые как пищевой продукт или обычный компонент пищи. Они добавляются в пищевые системы на различных этапах производства, хранения, транспортировки готовых продуктов с целью улучшения или облегчения производственного процесса или отдельных его операций, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта.
Применение пищевых добавок допустимо только в том случае, если они даже при длительном потреблении в составе продукта не угрожают здоровью человека, и при условии, если поставленные технологические задачи не могут быть решены иным путем. Обычно пищевые добавки разделяют на несколько групп:
— вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов (красители, стабилизаторы окраски, отбеливатели);
— вещества, регулирующие вкус продукта (ароматизаторы, вкусовые добавки, подслащивающие вещества, кислоты и регуляторы кислотности);
— вещества, регулирующие консистенцию и формирующие текстуру (загустители, стабилизаторы, эмульгаторы и др.);
— вещества, повышающие сохранность продуктов питания и увеличивающие сроки хранения (консерванты, антиоксиданты и др.).
К пищевым добавкам не относят соединения, повышающие пищевую ценность продуктов питания и причисляемые к группе биологически активных веществ, такие как витамины, микроэлементы, аминокислоты и др.
Эта классификация пищевых добавок основана на их технологических функциях.
Федеральный закон о качестве и безопасности пищевых продуктов предлагает следующее определение: «пищевые добавки — природные или искусственные вещества и их соединения, специально вводимые в пищевые продукты в процессе их изготовления в целях придания пищевым продуктам определенных свойств и (или) сохранения качества пищевых продуктов».
Пищевые добавки употребляются человеком в течение многих веков (соль, перец, гвоздика, мускатный орех, корица, мед), но широкое их использование началось в конце XIX века. Оно было связано с ростом населения и концентрацией его в городах, что вызвало необходимость увеличения объемов производства продуктов питания. Сегодня можно выделить еще несколько причин широкого использования пищевых добавок производителями продуктов питания. К ним относятся:
—перевоз продуктов питания (в том числе скоропортящихся и быстро черствеющих продуктов) на большие расстояния, что определило необходимость применения добавок, увеличивающих сроки сохранения их качества;
—требования современного потребителя о продуктах питания, включающие их вкус и привлекательный внешний вид, невысокую стоимость, удобство использования;
- создание новых видов пищи, отвечающей современным требованиям науки о питании, что связано с использованием пищевых добавок, регулирующих консистенцию пищевых продуктов;
- совершенствование технологии получения традиционных пищевых продуктов.
Число пищевых добавок, применяемых в производстве пищевых продуктов в разных странах, достигает сегодня 500 наименований (не считая комбинированных добавок, индивидуальных душистых веществ, ароматизаторов), в Европейском Сообществе классифицировано около 300. Для гармонизации их использования производителями разных стран Европейским Советом разработана рациональная система цифровой кодификации пищевых добавок с литерой «Е». Она включена в кодекс для пищевых продуктов ФАО/ВОЗ (ФАО — Всемирная продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения) как международная цифровая система кодификации пищевых добавок. Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или четырехзначный номер (в Европе с предшествующей ему литерой Е). Они используются в сочетании с названиями функциональных классов, отражающих группировку пищевых добавок по технологическим функциям (подклассам).
Индекс Е специалисты отождествляют как со словом Европа, так и с аббревиатурами ЕС/ЕУ, которые в русском языке тоже начинаются с буквы Е, а также со словами ebsbar/edible, что в переводе на русский (соответственно с немецкого и английского) означает «съедобный». Индекс Е в сочетании с трех- или четырехзначным номером — синоним и часть сложного наименования конкретного химического вещества, являющегося пищевой добавкой.
Наличие пищевой добавки в продукте должно указываться на этикетке, при этом она может обозначаться как индивидуальное вещество или как представитель конкретного функционального класса в сочетании с кодом Е. Например: бензоат натрия или консервант Е211.
Согласно предложенной системе цифровой кодификации пищевых добавок, их классификация, в соответствии с назначением, выглядит следующим образом (основные группы):
-Е100-Е182 – красители;
- Е200-Е280 – консерванты;
- Е300-Е391 – антиокислители, регуляторы кислотности;
- Е400-Е481 – стабилизаторы, эмульгаторы, загустители;
- Е500-Е585 – разные;
- Е600-Е637 – усилители вкуса и аромата;
- Е700-Е899 – запасные индексы для другой возможной информации;
- Е900-Е1099 – глазирующие агенты, улучшители хлеба, подсластители;
- Е1100-Е1105 – ферментные препараты
- Е1400-Е1450 – модифицированные крахмалы
- Е1510-Е1520 – химические растворители.
Применение пищевых добавок ставит вопрос об их безопасности. При этом учитываются ПДК (мг/кг) — предельно допустимая концентрация чужеродных веществ (в том числе добавок) в продуктах питания, ДСД (мг/кг массы тела) — допустимая суточная доза и ДСП (мг/сут) — допустимое суточное потребление — величина, рассчитываемая как произведение ДСД на среднюю величину массы тела — 60 кг.
Большинство пищевых добавок не имеет, как правило, пищевого значения, хотя некоторые пищевые добавки являются биологически активными веществами. Применение пищевых добавок, как всяких чужеродных (обычно несъедобных) ингредиентов пищевых продуктов, требует строгой регламентации и специального контроля.
Международный опыт организации и проведения, системных токсиколого-гигиенических исследований пищевых добавок обобщен в специальном документе ВОЗ (1987/1991) «Принципы оценки безопасности пищевых добавок и контаминантов в продуктах питания». Согласно Закону Российской Федерации (РФ) «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» государственный предупредительный и текущий санитарный надзор осуществляется органами санитарно-эпидемиологической службы. Безопасность применения пищевых добавок в производстве пищевых продуктов регламентируется документами Министерства здравоохранения РФ.
Допустимое суточное потребление (ДСП) является центральным вопросом обеспечения безопасности пищевых добавок в течение последних 30 лет.
Необходимо отметить, что в последнее время появилось большое число комплексных пищевых добавок. Под комплексными пищевыми добавками понимают смеси пищевых добавок одинакового или различного технологического назначения, в состав которых могут входить биологически активные добавки, некоторые виды пищевого сырья: мука, сахар, крахмал, белок, специи. Такие смеси не являются пищевыми добавками, а представляют собой технологические добавки комплексного действия. Особенно широкое распространение они получили в технологии хлебопечения, при производстве мучных кондитерских изделий, в мясной промышленности. Иногда в эту группу включают вспомогательные материалы технологического характера.
За последние десятилетия в мире технологий и ассортимента пищевых продуктов произошли громадные изменения. Они не только отразились на традиционных, апробированных временем технологиях и привычных продуктах, но также привели к появлению новых групп продуктов питания с новым составом и свойствами, к упрощению технологии и сокращению производственного цикла, выразились в принципиально новых технологических и аппаратурных решениях.
Пищевые добавки должны вноситься в пищевые продукты в минимально необходимом для достижения технологического эффекта количестве, но не более установленных Санитарными правилами пределов.
Пищевые добавки, запрещенные к применению в Российской Федерации при производстве пищевых продуктов, представлены в таблице.
Таблица. Пищевые добавки, запрещенные в России.
Код | Пищевая добавка | Технологические функции |
Е121 | Цитрусовый красный | Краситель |
Е123 | Амарант – ракообразующий, ведет к накоплению извести в почках | Краситель |
Е173 | Алюминий порошковый | Краситель |
Е240 | Формальдегид | Консервант |
Е940а | Бромат калия | Улучшитель муки и хлеба |
Е940б | Бромат кальция | Улучшитель муки и хлеба |
Пищевые добавки, не разрешенные к применению в Российской Федерации:
Е103, Е107, Е125, Е127, Е128, Е140, Е153-155, Е160, Е166, Е175, Е180, Е182, Е209, Е213-219, Е225-228, Е230-233, Е237, Е238, Е241, Е252, Е253, Е264, Е281-283, Е302, Е303, Е305, ЕЕ308-314, Е317, Е318, Е323-325, Е328, Е329, Е343-345, Е349, Е350-352, Е355-357, Е359, Е365-368, Е370, Е375, Е381, Е384, Е387-390, Е399, Е403, Е408, Е409, Е418, Е419, Е429-436, Е441-444, Е446, Е462, Е463, Е465, Е467, Е474, Е476-480, Е482-489, Е491-496, Е505, Е512, Е519-523, Е535, Е537, Е538, Е541, Е542, Е550, Е552, Е554-557, Е559, Е560, Е574, Е576, Е577, Е579, Е580, Е622-625, Е628, Е629, Е632-635, Е640, Е641, Е906, Е908-911, Е913, Е916-919, Е922-926, Е929, Е942-946, Е957, Е959, Е1000, Е1001, Е1105, Е1503, Е1521.
Пищевые добавки можно разделить на:
-опасные – Е110, Е123, Е127, Е129, Е150, Е151, Е173-175, Е210, Е212, Е216-219, Е 227, Е228, Е235, Е242, Е339-341, Е400-403, Е450-452, Е521-523, Е541-556, Е559, Е574-579, Е620-625, Е900, Е912, Е951, Е954, Е965, Е967, Е999, Е1200-1202
-сомнительные – Е102, Е104, Е120, Е122, Е124, Е141, Е150, Е161, Е173, Е180, Е241
-канцерогенные – Е131, Е142, Е210-217, Е239, Е330
-разрушающие витамин В12 – Е220
-нарушающие деятельность ЖКТ – Е221-226
-нарушающие функции кожи – Е230, Е231, Е233
-вызывающие сыпь – Е311, Е312
-содержащие много холестерина – Е320, Е321
-нарушающие пищеварение – Е338, Е340, Е341, Е407, Е450, Е461-463, Е466, Е468
Пищевые красители
Основной группой веществ, определяющих внешний вид продуктов питания, являются пищевые красители.
Потребитель давно привык к определенному цвету пищевых продуктов, связывая с ним их качество. В условиях современных пищевых технологий, включающих различные виды термической обработки (кипячение, стерилизацию, жарение и т. д.), а также при хранении продукты питания часто изменяют свою первоначальную окраску, а иногда приобретают неэстетичный внешний вид, что делает их менее привлекательными, отрицательно влияет на аппетит и процесс пищеварения. Особенно сильно меняется цвет при консервировании овощей и фруктов. В то же время, красители иногда используются для фальсификации пищевых продуктов, например, подкрашивания их, не предусмотренного рецептурой и технологией, — для придания продукту свойств, позволяющих имитировать его высокое качество или повышенную ценность.
Для окраски пищевых продуктов используют натуральные (природные) или синтетические (органические и неорганические) красители.
В настоящее время в Российской Федерации разрешено около 60 наименований натуральных и синтетических красителей, включая добавки, обозначенные строчными буквами и строчными римскими цифрами и входящими в одну группу соединений с единым Е-номером.
Перечень красителей, разрешенных к применению в РФ при производстве пищевых продуктов (из СанПиН 2.3.2.1078-01), приведен ниже:
Натуральные красители
Е100 – куркумины
Е101 – рибофлавины
Е103 – алканет, алканин
Е120 – кармины - сыпь
Е140 – хлорофилл
Е141 – медные комплексы хлофиллов
Е150 – сахарные колеры - опасные
Е160 – каротины
Е161 – каротиноиды – опасный
Е162 – красный свекольный
Е163 – антоцианы
Е181 – танины пищевые
Минеральные красители
Е152 – уголь
Е153 – уголь древесный
Е170 – углекислые соли кальция
Е171 – диоксид титана
Е172 – оксиды и гидроксиды железа
Е174 – серебро – опасный
Е175 – золото – опасный
Синтетические красители
Е102 – тартразин – опасный
Е104 – желтый хинолиновый – сыпь
Е107 – желтый
Е110 – желтый «солнечный закат» - опасный
Е122 – азорубин, кармуазин – сыпь
Е124 – понсо, пунцовый – сыпь
Е128 – красный – сыпь
Е129 – красный очаровательный - опасный
Е131 – синий патентованный
Е132 – индигокармин
Е133 – синий блестящий
Е142 – зеленый
Е143 – зеленый прочный
Е151 – черный блестящий – опасный, вреден для кожи
Е155 – коричневый – сыпь
Е182 – орсейл, орсин
Два красителя: углекислые соли кальция Е170 (поверхностный краситель, стабилизатор, добавка, препятствующая слеживанию) и танины пищевые Е181 (краситель, эмульгатор, стабилизатор) являются пищевыми добавками комплексного действия.
Правилами применения отдельных красителей оговариваются вид продукта и максимальные уровни использования красителя в конкретном продукте, если эти уровни установлены.
С гигиенической точки зрения среди красителей, применяемых для окраски продуктов, особое внимание уделяется синтетическим красителям. Оценивают их токсическое, мутагенное и канцерогенное действие. При токсикологической оценке природных красителей учитывают характер объекта, из которого он был выделен, и уровни его использования. Модифицированные природные красители, а также красители, выделенные из непищевого сырья, проходят токсикологическую оценку по той же схеме, что и синтетические. Наиболее широко пищевые красители применяются при производстве кондитерских изделий, напитков, маргаринов, некоторых видов консервов, сухих завтраков, плавленых сыров, мороженого.
Натуральные (природные) красители
Натуральные красители обычно выделяют из природных источников в виде смеси различных по своей химической природе соединений, состав которой зависит от источника и технологии получения, в связи, с чем обеспечить ею постоянство часто бывает трудно. Среди натуральных красителей необходимо отметить каротиноиды, антоцианы, флавоноиды, хлорофиллы. Они, как правило, не обладают токсичностью, но для некоторых из них установлены допустимые суточные дозы. Некоторые натуральные пищевые красители или их смеси и композиции обладают биологической активностью, повышают пищевую ценность окрашиваемого продукта. Сырьем для получения натуральных пищевых красителей являются различные части дикорастущих и культурных растений, отходы их переработки на винодельческих, сокодобывающих и консервных заводах, кроме этого, некоторые из них получают химическим или микробиологическим синтезом. Природные красители, в том числе и модифицированные, чувствительны к действию кислорода воздуха (например, каротиноиды), кислот и щелочей (например, антоцианы), температуры, могут подвергаться микробиологической порче.
Синтетические красители
Синтетические красители обладают значительными технологическими преимуществами по сравнению с большинством натуральных красителей. Они дают яркие, легко воспроизводимые цвета и менее чувствительны к различным видам воздействия, которым подвергается материал в ходе технологического потока.
Синтетические пищевые красители — представители нескольких классов органических соединений: азокрасители (тартразин — Е102; желтый «солнечный закат» — Е110; кармуазин — Е122; пунцовый 4К — Е124; черный блестящий — Е151); триарилметановые красители (синий патентованный V—Е131; синий блестящий — Е133; зеленый 5 — Е142); хинолиновые (желтый хинолиновый — Е104); индигоидные (индигокармин — Е132). Все эти соединения хорошо растворимы в воде, большинство образует нерастворимые комплексы с ионами металлов, и применяются в этой форме для окрашивания порошкообразных продуктов.
Минеральные (неорганические) красители
В качестве красителей применяют минеральные пигменты и металлы. В Российской Федерации разрешено применение 7 минеральных красителей и пигментов, включая уголь древесный.
Практическая часть
В нашей работе мы будем определять качественное содержание синтетических пищевых красителей в конфетах методом бумажной хроматографии. Это позволит нам установить, являются ли найденные нами красители разрешенными для применения в Российской Федерации и указаны ли они на этикетках продуктов.
Определение пищевых красителей основано на экстракции красителя малотоксичным растворителем, разделении выделенных компонентов методом бумажной хроматографии и обработке хроматограмм.
Хроматография (в переводе с греческого – «цветопись») – область науки, изучающая процессы, основанные на перемещении зоны вещества вдоль слоя сорбента в потоке подвижной фазы и связанные с многократным повторением сорбционных актов. Она обязательно включает процесс разделения смесей веществ в динамическом режиме, охватывает не только достаточно обширный раздел аналитической химии, но и лежит в основе ряда технологических процессов. В любом варианте хроматографических методов используют сочетание неподвижной фазы и подвижной фазы. Подвижная фаза в процессе хроматографирования непрерывно перемещается вдоль неподвижной фазы. Разделение веществ основано на различном сродстве разделяемых веществ к подвижной и неподвижной фазам, что приводит к различию в скоростях движения частиц разделяемых веществ вместе с подвижной фазой.
Разнообразные варианты хроматографии укладываются в относительно простую схему классификации в зависимости от используемой подвижной фазы и характера межмолекулярных взаимодействий. Поскольку характер взаимодействий может быть очень различным – от чисто ситового эффекта к физической сорбции и далее к хемосорбции, то почти не существует объектов, для разделения которых не удавалось бы найти подходящего сорбента и систем растворителей. В области молекулярного анализа органических соединений хроматография преобладает над другими методами разделения, не заменяя их.
Классификация вариантов хроматографии приведена в таблице.
Варианты хроматографии по фазовым состояниям
Подвижная фаза | Неподвижная фаза | Название варианта | |
частное | общее | ||
Газ | Адсорбент | Газоадсорбционная | Газовая хроматография |
Жидкость | Газожидкостная | ||
Жидкость | Адсорбент | Жидкостно-адсорбционная | Жидкостная хроматография |
Жидкость | Жидкостно-адсорбционная | ||
Газ или пар в сверхкритическом состоянии | Адсорбент | Флюидно-адсорбционная | Флюидная хроматография |
Жидкость | Флюидно-жидкостная | ||
Коллоидная система | Сложная композиция твердых и жидких компонентов | Полифазная хроматография |
Другая классификация основана на механизме разделения веществ:
- адсорбционная хроматография (основана на использовании неодинаковой способности веществ вступать во взаимодействие с поверхностью адсорбента)
- распределительная хроматография (основана на использовании различий в коэффициентах распределения разделяемых компонентов между фазами)
- ионообменная хроматография (основана на использовании различной способности ионов компонентов к обмену с ионами неподвижной фазы)
- хемихроматография (основана на использовании различной способности веществ вступать в химические реакции с реагентами, входящими в состав неподвижной фазы)
Следует иметь в виду, что в аналитической практике преобладает использование варианта проявительной хроматографии, когда подвижная фаза подается в хроматографическое устройство непрерывно, а разделяемая проба — периодически.
Распределительная хроматография на бумаге
В этом методе используется хроматографическая бумага (специальные сорта фильтровальной бумаги) содержат в порах воду (20-22%), в качестве другой фазы используются органические растворители. На полоску хроматографической бумаги на линию старта наносят каплю анализируемого раствора. После испарения растворителя бумагу ниже линии старта погружают в подвижную фазу, располагая бумагу вертикально. Закрывают камеру крышкой и ждут, пока подвижная фаза не достигнет обозначенной на бумаге линии фронта растворителя. После этого бумагу сушат на воздухе и проводят идентификацию пятен. Метод доступен и прост в исполнении.
Качественное определение искусственных красителей состояло из нескольких этапов. На первом этапе – подготовительном – необходимо было получить водную вытяжку пищевого продукта. Для этого мы измельчали выбранные для анализа конфеты, а затем трижды экстрагировали их дистиллированной водой. Другими словами, мы растворяли их в воде, затем водный экстракт отфильтровывали. Полученный раствор слегка упаривали, после чего вводили поверхностно-активные вещества (ПАВ) – сульфат аммония. На следующем этапе экстракция красителей проводилась органическими растворителями, а именно смесью ацетон-диацетон. Мы также проводили ее несколько раз. Далее мы определяли качественное содержание красителей методом бумажной хроматографии, подвижной фазой служила смесь ацетон-диацетон-вода. После того, как подвижная фаза доходила до линии фронта, мы сушили образцы на воздухе, а затем слегка прогревали над огнем. Фиксировали полученные результаты и по величине пятна, его хроматографической подвижности (Rf – отношение расстояния от центра пятна до старта к расстоянию от линии старта до линии фронта) и интенсивности окрашивания определяли краситель.
Результаты исследования.
Первый образец. При исследовании мы обнаружили присутствие красителя Е124.
Второй образец. При исследовании мы обнаружили присутствие красителя Е142.
Третий образец. При исследовании мы обнаружили присутствие красителя Е110, а также Е123.
Четвертый образец. При исследовании мы обнаружили присутствие красителя Е
Пятый образец. При исследовании мы обнаружили присутствие красителя Е124.
Литература
1. Нечаев А. П., Болотов В. М. Пищевые красители. Пищевые ингредиенты (сырье и добавки).- М.:2001. -214с
2. Нечаев А. П., Смирнов Е. В. Пищевые ароматизаторы // Пищевые ингредиенты (сырье и добавки). — 2000. - № 2. - С. 8
3. Харитонов Ю. А. Аналитическая химия. – М.:2003. -264-265, 277с
Одна беседа. Лев Кассиль
Повезло! Стихи о счастливой семье
Притча о гвоздях
Рождественский венок
Лиса-охотница