хімічні – охорона організму людини, зниження рівнів забруднення довкілля, зниження рівнів міграції сторонніх речовин у рослини, виключення із раціону найбільш забруднених продуктів, розроблення і використання технологічних заходів очистки харчових продуктів;

біологічні – підвищення стійкості організму, раціональне харчування, зниження всмоктування, прискорення виведення, корекція метаболічних порушень, стимуляція функцій окремих органів і систем.

2. Критерії безпеки харчових продуктів

Харчові продукти вважаються безпечними, якщо вони не містять шкідливих речовин або їх вміст не перевищує законодавчо визначені гігієнічні нормативи. Нормативи хімічних контамінантів представлені в документах Мінохорони здоров’я України “Гранично допустимі концентрації важких металів і миш’яку у продовольчій сировині і харчових продуктах” (1986); “Допустимі рівні вмісту пестицидів в об’єктах навколишнього середовища” (1991); “Допустимий вміст нітратів в окремих харчових продуктах для населення Української ССР” (1988), а також “Медико-біологічних вимогах і санітарних нормах якості продовольчої сировини і харчових продуктів” (1989).

У методології нормування ксенобіотиків у харчових продуктах та інших середовищах існують принципові відмінності. Вони зумовлені тим, що токсикологічно допустима доза має бути включена до загальної маси усіх щоденно вживаних людиною продуктів, у яких реально присутній нормований ксенобіотик, а його допустимий вміст потрібно визначити окремо у кожному з цих продуктів, враховуючи вплив сторонньої речовини на якість даного продукту за гігієнічно значущими показниками. Тому науковому обґрунтуванню підлягають два види нормативів різного призначення: 1) допустима добова доза (ДДД), яка визначає допустиме добове надходження (ДДН) ксенобіотика у складі раціону, і 2) серії гранично допустимих концентрацій (ГДК) цієї речовини в окремих продуктах. Нормативи цього виду у гігієні харчування єдиної назви не мають: для пестицидів – це максимально допустимі рівні; для важких металів – ГДК; для нітратів – допустимий вміст; для харчових добавок – межа).

ДДД – максимальна доза ( у міліграмах на 1 кг маси тіла), щодобове надходження якої в організм людини протягом усього життя безпечне для її здоров’я і здоров’я потомства. Це базовий норматив гігієни харчування, який входить у санітарне законодавство.

Добуток ДДД на масу тіла стандартної людини (60 кг) являє собою ДДН (у міліграмах на добу) ксенобіотика у складі раціону. Як норматив ДДН використовується за одним із трьох принципів: 1) комплексного нормування у їжі, воді і атмосферному повітрі (пестициди); 2) єдиного нормування ксенобіотиків, які надходять через харчовий канал (нітрати); 3) незалежного нормування у кожному середовищі (важкі метали).

Нормативи ГДК обмежують вміст ксенобіотика в одиниці маси або об’єму окремого продукту (у міліграмах на 1 кг або 1 дм³) таким чином, щоб сумарний вміст речовини у добовому продуктовому наборі не перевищував ДДН і у цьому разі не змінювались харчові і біологічні властивості даного продукту (якщо їх зміна не робиться навмисно, як у разі використання харчових добавок – ароматизаторів).

У зв’язку з цим для кожного виду продуктів ураховують 3 показники шкідливості – токсикологічний, органолептичний і загальногігієнічний, за якими визначають порогові концентрації 1) за токсикологічними критеріями, узгоджену з ДДД; 2) яка запобігає зменшенню біологічної цінності харчового продукту; 3) яка запобігає погіршанню органолептичних властивостей. Менша з трьох концентрацій визначить лімітуючий показник шкідливості і верхню межу допустимого вмісту нормованого ксенобіотика у даному харчовому продукті.

3. Етапи наукового обґрунтування гігієнічного нормативу шкідливої речовини у продовольчій сировині і харчових продуктах

Наукове обґрунтування гігієнічного нормативу ксенобіотика проводять у кілька етапів. Перший (підготовчий) етап ґрунтується на попередній токсиколого-гігієнічній оцінці регламентованої шкідливої речовини. Для цього знайомляться з характеристикою речовини на основі відомостей, що надаються установою, яка її синтезувала, та даних літератури, з’ясовують хімічну назву речовини, її призначення, технологію, структурну формулу, наявність домішок, фізико-хімічні властивості (агрегатний стан, розчинність у воді та органічних розчинниках, температуру кипіння та плавлення тощо). Підбирають і засвоюють специфічні та чутливі методи кількісного визначення шкідливої речовини, що нормують, у біосередовищах.

Обґрунтовуючи потребу нормування шкідливої речовини, визначають її вміст в об’єктах навколишнього середовища, особливості міграції та забруднення харчових продуктів, орієнтовно розраховують ті дози речовини, які за реальних умов можуть надходити з їжею до організму людини.

На підставі аналізу даних про речовини, близькі за хімічною структурою та фізико-хімічними властивостями, формулюють попередню гіпотезу про токсичність речовини та механізм її дії на організм людини.

Другим етапом є визначення стійкості (стабільності) речовини при технологічному чи кулінарному обробленні. Для попереднього прогнозу використовують дані про стабільність речовини, що вивчається, у воді водоймищ. Якщо стабільність шкідливої речовини невідома, то для її визначення протягом одного місяця вивчають динаміку змін концентрації речовини у водному розчині за кімнатної температури (18...20 ºС). Потім оцінюють стабільність речовини при кип’ятінні протягом 30 хвилин.

Якщо речовина нестабільна у водному середовищі при кімнатній температурі або при кип’ятінні, то це дозволяє у разі її регламентації у продовольчій сировині збільшити концентрацію ксенобіотика. У разі незначної стабільності речовини слід вивчити продукти її видозмін або токсичність водних розчинів до і після кип’ятіння (якщо ці речовини важко ідентифікувати).

Даний етап дозволяє прогнозувати динаміку речовини у продовольчій сировині та різних харчових продуктах при термічному обробленні, технологічній переробці, за кімнатних умов, при зберіганні у домашньому холодильнику.

На третьому етапі дослідження вивчають вплив залишкових кількостей шкідливої речовини на органолептичні властивості харчових продуктів. Для органолептичної оцінки застосовують метод трикутника, який ґрунтується на виборі дослідником із трьох досліджуваних проб – двох контрольних та однієї дослідної – саме дослідної.

Харчові продукти досліджують у такому вигляді, в якому їх зазвичай вживають у їжу. При аналізі дотримуються правил і вимог проведення сенсорної і органолептичної оцінки. Спочатку визначають зовнішній вигляд продукту, потім запах і присмак за 5-бальною системою. Середні результати виводять після 10–12 досліджень.

За органолептичними властивостями продукт оцінюють позитивно, якщо середня інтенсивність стороннього присмаку та запаху не перевищує одного бала.

Результатом подібних досліджень є визначення концентрації шкідливої речовини, що не погіршує органолептичних властивостей продукту (органолептичний показник шкідливості).

Четвертим етапом є вивчення впливу сторонньої хімічної речовини на біологічну цінність харчового продукту, тобто встановлення загальногігієнічного показника шкідливості. Для цього попередньо за довідниковими літературними даними встановлюють джерелом яких біологічно активних речовин є даний продукт, а потім за допомогою чутливих методів досліджень, підібраних на першому етапі, вивчають вплив на них досліджуваного ксенобіотика.

На п’ятому етапі нормування проводять гострий, підгострий і хронічний санітарно-токсикологічний експерименти, які дозволяють визначити пороги гострої і хронічної дії. Основні дослідження проводять на модельних лабораторних тваринах (щурах і мишах), в організмі яких метаболізм вивчаємого ксенобіотика ідентичний метаболізму людини.

У токсикологічних експериментах визначають пороги дії ксенобіотиків під час надходження з кормом, питною водою або при введенні їх через зонд у шлунок. Виявлення і оцінювання здатності речовини спричиняти ту чи іншу патологію проводять в адекватно планових гострих, підгострих (короткотермінових) і хронічних (довготривалих) дослідах за певних стандартних умов їх постановки і оброблення результатів. На підставі цих досліджень визначають максимальну неефективну дозу (МНД) за лімітуючим токсикологічним ефектом. Під МНД розуміють щоденну дозу, нижчу від порога дії або порога шкідливої дії у разі необмеженого повторного надходження ксенобіотика в організм.

Якщо нормована речовина є природним компонентом харчових продуктів, його природний (фоновий) вміст враховують і включають у величину ДДД.

Характер харчування тварин може істотно змінювати дію ксенобіотиків. Наприклад, дефіцит білка або токоферолу чи надлишок поліненасичених жирних кислот (ПНЖК) посилює токсичність багатьох ксенобіотиків, а високий вміст у раціоні харчових волокон – зменшує. Тому з метою регламентації ксенобіотиків тварин слід утримувати на контрольованому фізіологічно повноцінному стандартному кормовому раціоні, а за показаннями паралельно вивчати модифікуючу роль інших раціонів.

Загальним підсумком токсикологічних досліджень є оцінка МНД за сукупністю одержаних даних і використання усієї доступної інформації з метою рекомендації ДДД для людини. Для розрахунку ДДД дозу МНД зменшують на величину коефіціента запасу. Як правило, коефіцієнт запасу приймають рівним 100 (по 10 для врахування можливих відмінностей чутливості людини і тварин та ймовірних індивідуальних відмінностей чутливості людини).

Визначивши ДДД, підраховують ДДН = 60 ДДД, а потім ГДК (мг/кг продукту) за формулою:

де П – фактичний або прогнозований вміст нормованого ксенобіотика у даному продукті (у % до ДДН або загального вмісту ксенобіотика в усіх продуктах); М – маса (кг) даного продукту у стандартному добовому раціоні.

Після затвердження ГДК Міністерством охорони здоров'я України і широкого застосування хімічної речовини продовжують спостерігати за нею у природних умовах (шостий етап), щоб підтвердити безпечність її використання і, у разі потреби, внести корективи у гігієнічні нормативи.

5. Гігієнічні основи використання харчових добавок

1. Класифікація харчових добавок за їх технологічним призначенням

Харчові добавки – природні або синтезовані речовини, які спеціально вводяться до продуктів харчування з метою надання їм потрібних властивостей (органолептичних, технологічних) і не вживаються самостійно у вигляді харчових продуктів або звичайних компонентів їжі. Харчові добавки можуть залишатись у продуктах у повному обсязі або у вигляді речовин, які утворюються після хімічної взаємодії добавок з компонентами харчових продуктів.

Багато тисячоліть тому первісні людини використовували лише сіль і кіпоть для приготування їжі. Їх умовно можна назвати першими харчовими добавками. Широке використання харчових добавок в теперішньому розумінні цього слова почалось лише наприкінці ХІХ ст. В наш час, як відомо, досить складно обійтись тільки сіллю і кіптявою, щоб приготувати вишукані страви та харчові продукти. Мистецькі кулінари, досвідчені технологи застосовують незлічену кількість приправ і добавок, створюючи свої шедеври. На сьогоднішній день нараховується понад 500 харчових добавок.

За технологічним призначенням їх класифікують так:

1. Харчові добавки, що забезпечують потрібний зовнішній вигляд та органолептичні властивості продукту:

• покращувачі консистенції – загущувачі, драглеутворювачі (агар-агар, каррагінан, пектин, крохмаль і модифіковані крохмалі, целлюлоза та її похідні тощо);

• харчові барвники – натуральні рослинного чи тваринного походження (кармін, аннато, шафран, хлорофіл), штучні органічні барвники (амарант, індігокармін, тартразін) та неорганічні мінеральні барвники (оксиди заліза, титана, алюміній, срібло, золото);

• ароматизатори – екстракти, приготовані із рослин (соки, настоянки, фруктово-ягідні екстракти), ефірні олії рослинного походження (анісова, кминна, евкаліптова, м’ятна), хімічні сполуки, отримані із природних речовин або синтетичним шляхом (етилванілін, бутилацетат);

• смакові речовини – різноманітні наповнювачі, підсолоджувачі (сахарин, цикламат, осладін тощо).

1. Харчові добавки, які запобігають мікробному або окиснювальному псуванню продуктів (консерванти):

– антимікробні засоби – хімічні (перекис водню, двуокись сірки та її похідні, бензойна кислота і її солі) та біологічні (антибіотик – нізін);

– антиокисники – лецитин, аскорбінова кислота, концентрат суміші токоферолів, лимонна кислота.

1. Харчові добавки, потрібні у технологічному процесі виробництва харчових продуктів:

– прискорювачі технологічного процесу – регулятори кислотності (оцтова кислота та її солі, молочна, яблучна кислоти тощо), ферментні препарати (амілази, протеази, ліпази);