Основы исследований пищевых добавок обучающимися пищевого профиля на уроках химии

Придет тот день, когда каждый будет брать на обед таблетку азота,
чуть-чуть жиров, немного крахмала или сахара,
бутылочку ароматического масла  и, смешав все это,
получать кушанье по собственному вкусу.

П.Бертло

Актуальность темы

   В мире существуют десятки тысяч различных продуктов питания. Кроме искусственных, созданных человеком из натуральных продуктов (вино, хлеб, кисломолочные продукты и пр.), в естественном виде в природе не встречающихся: в последнее столетие появилось много синтетических продуктов, которые изготовлены на основе органических веществ. К ним относятся и пищевые добавки, которые вносят в продукты питания для придания аромата, вкуса и цвета, создания необходимой структуры, а также для полной или частичной замены натурального сырья. Чаще всего это химически обработанные природные или синтетические вещества. Многие вещества добавляют, чтобы сделать продукт более привлекательным для покупателя, замаскировать горечь или иной неприятный вкус (например, у медикаментов).Пищевые продукты иногда подкрашивают, чтобы они выглядели аппетитнее. Покупая различные продукты в красивых упаковках, мы часто даже не задумываемся об их составе. Однако во многих случаях его знание помогло бы избежать отравления или заболевания, вызванных чрезмерным содержанием красителей, загустителей и т.п., содержащихся в том или ином продукте.  В продукты могут попадать загрязнения из тары, сырья, в них могут сохраняться нежелательные добавки, использованные при первичной обработке. Среди таких непреднамеренно попавших в продукты веществ могут быть ядовитые отходы промышленности, транспорта, домашнего хозяйства, бактериальные токсины, ядохимикаты, пластификаторы, лекарства и средства, используемые в ветеринарии, в том числе антибиотики и гормоны. Поэтому информирование потребителя о составе продуктов питания является не только маркетинговой (социальной), но и экологической проблемой.

   Пищевые добавки  появились на прилавках магазинов во всем мире, в том числе и в России. Это не осталось не замеченным средствами массовой информации. Все чаще и чаще в самых различных газетах и журналах стала появляться информация . По этому вопросу высказывают свое мнение многие – начиная учеными, которые непосредственно занимаются генной инженерией, и заканчивая общественно-религиозными деятелями. Высказываются разные точки зрения, учитывающие как достоинства, так и недостатки . Настораживает то, что, по мнению ряда ученых, пищевые добавки  оказывают отрицательное воздействие на организм человека и животных.

   Проблема обеспечения населения продовольствием была и остается одной из важнейших в жизни большинства стран. Производство продуктов питания всегда было трудоемким, поэтому производители всячески стремятся к увеличению выпуска продукции при снижении ее себестоимости.
Способы повышения интенсивности производства продовольствия (удобрения; гербициды и ядохимикаты – для борьбы с вредителями и болезнями растений; белковые антибиотики – для увеличения производства продуктов животноводства и т.д.) снижают качество продуктов, а иногда приводят к появлению в них небезопасных для человека веществ.
Для увеличения сроков хранения скоропортящихся продовольственных товаров применяются различные технологии: консервирование, замораживание, пастеризация, высушивание и др., многие из которых предполагают использование специальных добавок, улучшающих внешний вид, вкусовые качества и способствующих увеличению срока хранения продукта. Это красители, подсластители, эмульгаторы, антиоксиданты, консерванты и т.п.
На мировом рынке существует три категории качества продовольственных товаров, различающиеся исходным сырьем и особенностями технологии производства.
В продовольственных товарах первой категории количество и типы спецдобавок строго регламентированы.
Качество второй категории контролируется менее строго. Они производятся с учетом требований страны-импортера. Так, например, наличие на упаковке знака РСТ означает соответствие российскому стандарту.
На товары третьей категории не распространяются многие ограничения на использование спецдобавок, себестоимость их гораздо ниже, а производство выгоднее. К этой категории относится до 80% продуктов питания, сигарет и напитков, поставляемых на мировой рынок.

    Целью настоящего исследования стало изучение осведомленности населения о применении пищевых добавок в продуктах питания.

Основные задачи:

1.     Ознакомиться с данной проблемой по разным литературным источникам;

2.     Провести практическую часть исследования;

3.     Проанализировать полученные результаты, сформулировать выводы исследования.

1.1.Основные и дополнительные вещества пищи

   В организме человека выявлено около 70 химических элементов, которые входят в состав клеток и межклеточных жидкостей. Элементный состав постоянно обновляется благодаря обмену веществ. Дефицит какого-либо элемента может иметь негативные последствия вплоть до летального исхода.

   Из тысяч веществ, поступающих в организм с пищей, основными являются белки, жиры, углеводы, минеральные вещества и витамины – все они необходимы для роста и развития организма. Это пластический материал для формирования клеток и межклеточного вещества. Они входят в состав гормонов, ферментов, иммунных тел, принимают участие в обмене витаминов, минеральных веществ, переносе кислорода.

   При недостатке белков нарушаются процессы пищеварения, кроветворения, деятельность эндокринных желез, нервной системы, уменьшается масса мышц, печени, возникают трофические повреждения кожных покровов, волос и ногтей. Компенсировать недостачу белков невозможно. Безбелковое питание ведет к гибели организма. Избыточное поступление белков в организм вызывает неполное их расщепление, приводит к интоксикации, увеличивает нагрузку на печень, почки, ведет к нарушению функций головного мозга. Растительные белки усваиваются организмом хуже, чем животные. Это объясняется значительным содержанием в растительных продуктах клетчатки, которая снижает усвояемость и других компонентов пищи.

   Жиры – не только источник энергии, они содержат необходимые организму полиненасыщенные жирные кислоты, фосфолипиды, холестерины. Они участвуют в пластических процессах, способствующих поступлению в организм жирорастворимых витаминов. Жиры улучшают вкусовые свойства пищи. Недостаточное поступление их в организм может привести к нарушению функций ЦНС, заболеваниям кожи, почек, органов зрения, снижению сопротивляемости организма. Избыточное потребление жиров способствует развитию атеросклероза и ожирения.

   Углеводы – основные источники энергии для обеспечения обмена веществ. Углеводы выполняют и пластическую функцию, т.к. входят в состав клеток и тканей. Они стимулируют усвоение белков, способствуют нормальной деятельности печени, мышц, нервной системы, сердца. При полном исключении их из рациона резко снижается вес тела, ухудшается усвоение белков и жиров, теряются минеральные соли. Из каждых 100 г углеводов образуется 30 г жира, а избыток сахаров приводит к нарушению обмена холестерина.

   Минеральные вещества очень важны в рационе питания. Они участвуют в пластических процессах, входя в состав всех тканей организма (особенно костной), принимают участие в процессах обмена веществ, синтезе ферментов и обеспечении их функций, входят в состав витаминов, гормонов, нормализуют водно-солевой обмен, поддерживают кислотно-основное равновесие.

   Витамины обеспечивают нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Особенно важны антиоксидантные витамины, например бета-каротин. Эта группа витаминов блокирует появление в организме радикалов, в основном активных и токсичных форм кислорода. Эти витамины снижают вероятность радиационного поражения и риск заболевания раком.

К дополнительным веществам пищи можно отнести пищевые добавки – вещества природного или искусственного происхождения, используемые для усовершенствования технологий получения продуктов питания, сохранения или придания им необходимых свойств, увеличения сроков хранения.

1.2.Пищевые добавки, их классификация

   По своему действию пищевые добавки (ПД) делятся на структурообразующие, вкуса - ароматические и используемые при технологической обработке.

   Добавки можно сгруппировать и по происхождению: естественные вещества – сахар, соль, витамин С; лабораторные аналоги природных веществ – ванилин; синтетические вещества – сахарин и т.п.

   По санитарному законодательству РФ пищевые добавки – это природные или синтетические вещества, вводимые в пищевые продукты для придания им заданных свойств и не употребляемые сами по себе в качестве пищевых продуктов или обычных компонентов пищи.

   Применение ПД допустимо лишь в тех случаях, когда они при длительном хранении не становятся опасными для жизни человека. Они должны быть безвредными, не вызывать токсических проявлений, не иметь канцерогенных, мутагенных или тератогенных (вызывающих мутации или уродства) свойств.

   В мире известно более 500 наименований ПД. Сюда отнесены отбеливатели, нитриты, нитраты, антиокислители. В соответствии с технологическим предназначением их можно сгруппировать следующим образом.

А. ПД, обеспечивающие необходимый внешний вид и органолептические свойства продукта

1. Улучшители консистенции.
2. Поверхностно-активные вещества.
3. Пищевые красители.
4. Душистые вещества.
5. Вкусовые вещества.
6. Пищевые кислоты.

Б. ПД, предотвращающие микробную или окислительную порчу продуктов (консерванты)

1. Антимикробные средства:

а) химические;
б) биологические.

2. Антиоксиданты, препятствующие химической порче продуктов.

В. ПД, необходимые в технологическом процессе производства пищевых продуктов

1. Ускорители технологического процесса.
2. Фиксаторы миоглобина.
3. Разрыхлители, пенообразователи.

   Принята единая система обозначения пищевых добавок, придающих продукту заданные свойства. Это индекс «Е» (европейский) с цифрами.

Обычно выделяют несколько классов ПД:

Е100–Е182 – красители (усилители или восстановители цвета);

Е200–Е299 – консерванты (повышают срок хранения, стерилизуют и защищают от бактерий);

Е300–Е399 – антиокислители (сдерживают процессы окисления);

Е400–Е499 – стабилизаторы (сохраняют консистенцию продукта);

Е500–Е599 – эмульгаторы;

Е600–Е699 – усилители вкуса и аромата;

Е900–Е999 – антифоминги (противопенные вещества);

1.3.Влияние пищевых добавок на здоровье человека

   В последнее время российский продовольственный рынок изобилует импортными продуктами. В связи с этим важно знать, что среди перечисленных выше добавок в России запрещены:

Е121 – краситель красный цитрусовый 2;
Е123 – краситель амарант;
Е240 – консервант формальдегид;
Е130, 142, 152, 172, 173, 221 – условно канцерогенные.

К незапрещенным, но опасным относятся те ПД, чрезмерное потребление которых может вызвать какие-либо заболевания:

Е102, 103, 131, 210, 211–216, 240 – канцерогены;
Е130, 221–226, 320-322, 338–341, 407, 450, 461–466 – вызывают заболевания желудочно-кишечного тракта;
Е230, 231–239, 311–312 – аллергены;
Е171–173, 320–322 – вызывают болезни печени и почек;
Е222–225 – вызывают расстройства кишечника.

1.4 Результаты собственных исследований

   В результате анализа состава наиболее употребляемых школьниками продуктов – жевательных резинок, газированной воды и шоколада, установлено следующее.

Лучше употреблять бутилированную питьевую воду, она хорошо утоляет жажду и не содержит никаких добавок, а вот при покупке фруктовой газированной воды надо обращать внимание на использование фирмой-производителем добавок.

   Практически вся шоколадная продукция как российских, так и зарубежных фирм содержит пищевые добавки, которые не всегда безопасны для здоровья.

   Из жевательных резинок далеко не все отвечают рекламируемым качествам.

   Поскольку от информированности о составе пищевых продуктов и возможных последствиях употребления добавок зависит здоровье потребителя, была проведена оценка этой информированности. С этой целью была составлена анкета, содержащая следующие вопросы.

1. Знаете ли вы о пищевых добавках в продуктах питания?
2. Интересует ли вас данная проблема?
3. Встречали ли вы публикации об этом в газетах и журналах?
4. Запомнилось ли вам что-либо по данной теме из школьного материала (из учебников)?
5. Обращаете ли вы внимание на маркировку и срок годности продукта при его покупке?
6. Купите ли вы дешевый продукт, зная, что в нем содержатся опасные добавки?
7. Знаете ли вы о государственных службах контроля качества и безопасности пищевых продуктов?
8. Хотите ли вы больше узнать о пищевых добавках?

  Опрошенным предлагалось ответить на вопросы анкеты. Было опрошено 20 человек разного возраста.

   Полученные данные свидетельствуют, что подавляющее большинство знает о наличии пищевых добавок в продуктах. Свыше 50 % опрошенных  заинтересованы данной проблемой (чаще это женщины).

   Анализ анкет показал, что лишь 20%  учеников знают или хотя бы слышали о таких продуктах. Более 50% знакомы с публикациями по данной проблеме, причем женщины оказались информированнее  мужчин. Среди подростков более информированными оказались 15-летние – и снова девочки. Менее половины опрошенных помнят что-то по данной теме из школьного курса. Подавляющее большинство опрошенных  не купят продукты питания, если будут знать, что в них содержатся опасные добавки. Мужчины лучше информированы о существовании государственных служб контроля  качества продуктов питания. Видимо, поэтому они мало внимания обращают на маркировку.

    По многочисленным просьбам учащихся  я рассказала им о пищевых добавках, и мы вместе обсудили эту проблему.

   Кроме того, меня заинтересовало, а есть ли у нас такие продукты? Я решила провести опрос среди продавцов магазинов. Оказалось, что продавцы слышали о таких продуктах, но, по их сведениям, у нас нет таких продуктов. В случае, если они появятся на прилавках, продавцы обещали предупреждать покупателей.

   Но если нас не будут предупреждать, и такие продукты повлекут за собой многочисленные болезни или даже смерти людей? Проблема  не где-то далеко, а совсем близко.

1.5.Выводы

   Пищевые добавки  стали одним из достижений биологии ХХ в. Но основной вопрос – безопасны ли такие продукты для человека, пока остается без ответа. Проблема пищевых добавок актуальна , поскольку в ней экономические интересы многих стран приходят в противоречие с основными правами человека. Прочитав много газет и журналов, я решила, что буду стараться не употреблять такие  продукты, пока у нас нет полной информации о них и всех последствиях их употребления.

   Большинство людей не знают о пищевых добавках и возможных последствиях их использования. Раньше люди боялись стихийных бедствий, войн, теперь становится опасно есть мясо и овощи. Чем выше технология, тем выше риск. Людям следует постоянно помнить о простой закономерности: всякая технология имеет очевидные плюсы и неизвестные минусы.

   Я постаралась собрать как можно больше информации о пищевых добавках и рассказать вам о положительных и отрицательных качествах таких продуктов. Теперь уже вам решать: есть или не есть генетически модифицированные продукты.

Литература

Власова З.А. Справочник по биологии. – М., 1998.

Дубнищева Т.Я. Концепция современного естествознания. – М., 2001.

Общая биология // Учебник для 10–11 кл. // Под ред. Ю.И. Полянского. – М., 1989.

Павлов И.Ю., Вахненко В.В., Москвичев Д.В. Пособие – репетитор для поступающих в вузы. – Ростов- на-Дону, 1999.

Пособие по биологии для поступающих в вузы // Под ред. В.Н. Ярыгина. – М., 2001.

Балиев А. Генетика спасет от голода. Но продлит ли она жизнь? // Молодая гвардия, 2001, №4, с.48–50.

Бляхера Л.Я., Ванюшкин Б.Ф. История биологии. – М., 1997.

Гарасенко Н.Д., Лушанова Г.И. Что вы знаете о своей наследственности? – М., 1989.

Дмитрук М. Страсти по геному. // Чудеса и приключения, 2001, № 2., с. 2–4.

Красовский О.А. Генетически модифицированная пища: возможности и риски // Человек, 2002, № 5, с. 158–164.

Поморцев А. Мутации и мутанты // Faкел, 2003, № 1, с. 12-15.

Рогачев В. Генетическая революция, первые шаги. // Эхо планеты, 2000, № 28, с. 6–9.

Савин М. Биология, 2002, № 44, с.7–8.

Свердлов Е. Что может генная инженерия. // Здоровье, 2002, № 1, с. 51–54.

Слепчук Е. О чем молчит великая молекула. // Эхо планеты, 2001, № 9, с. 32–34.

Чечилова С. Трансгенная пища. // Здоровье, 2000, № 6, с. 20–23.

Приложение

Сухие напитки, соки

   Еще недавно сухие соки называли «очевидным фактором прогресса, необходимым в ассортименте продуктов». Однако в последнее время в торговую сеть поступает множество сухих напитков, лишь имитирующих натуральный высушенный экстракт фруктовых и овощных соков. Это продукты «иллюзорные»: их искусственные компоненты подобраны так, чтобы создавать иллюзию натурального сока. Важнейшую роль в них играют красители, подсластители и другие пищевые добавки. Так в «Зуко», «Юпи» и других напитках половина или 2/3 сахара заменены на искусственный подсластители цикламат, а в американском «Инвайте» вместо сахара используются сахарин и Астартам. В США цикламат был официально запрещен еще в 1969 г., так как было доказано, что он, как сахарин и аспартам, вызывает у крыс рак мочевого пузыря. В 1979 г. всемирная организация здравоохранения реабилитировала цикламаты, признав их безвредными. В России использование всех этих подсластителей – сахарина (Е954), цикламата (Е952) и аспартама (Е951) – разрешено. Поэтому покупать или нет такие сухие напитки – дело потребителя.

Эта загадочная «Рама»

   Информация о свойствах этого продукта представлена на упаковке в «закодированном» виде. Сообщается, что в 70 г жира содержится «сложных жирных кислот 26 г, односоставных – 24 г, многосоставных – 20 г». Что это за кислоты – непонятно, т.к. таких терминов в химии нет. Существуют насыщенные кислоты, характерные для твердых жиров, мононенасыщенные (например, олеиновая), превалирующие в жидких растительных маслах, и полиненасыщенные – незаменимые кислоты, выполняющие в организме роль витаминов. Кроме того, изготовитель не указывает содержание соли и влаги в продукте. Вызывает сомнение и сроки годности – краска легко стирается, что недопустимо для подлинного продукта. Напрашивается вопрос: стоит ли после этого доверять «превосходному вкусу «Рамы»?

Список наиболее вредных пищевых добавок

Условные обозначения:

«РК» – вызывает расстройство кишечника; «РД» – влияет на артериальное давление; «С» – вызывает сыпь; «Р» – канцероген; «Х» – холестерин; «П» –подозрительный; «РЖ» – вызывает расстройство желудка; «О» – опасный по ряду причин; «ОО» – очень опасный по ряду причин; «ВК» – вреден для кожи; «З» – запрещен к применению.