Безопасных пищевых продуктов

В разное время для производителей продовольствия на первый план выдви­гали те или иные аспекты производственного процесса. Но всегда важнейшим для потребителя оставался вопрос качества и безопасности продуктов.

За последние годы резко ухудшились качество и структура питания росси­ян. По характеру и степени риска опасность пищевых продуктов для здоровья человека может быть классифицирована следующим образом:

— загрязнения микробиологического происхождения (патогенные микро­организмы и микробные энтеротоксины);

— загрязнения внешней среды, сырья и пищевых продуктов пестицидами, высокими концентрациями химических веществ и элементами при внесении в почву высоких доз удобрений;

— неконтролируемые пищевые добавки.

Очевидно, что при сегодняшней структуре производства продовольствия основной фактор, определяющий его прирост, — объем продукции растениевод­ства. И здесь вопросу экологической чистоты продукции часто не уделяют долж­ного внимания. Наряду со многими приемами агрономической технологии, один из самых существенных факторов интенсификации земледелия — применение различных удобрений и ядохимикатов. Количество используемых пестицидов хи­мического или биологического происхождения превышает 300000 наименований. Однако не всегда ясно, как они изменяются в результате биотрансформации и дальнейших процессов метаболизма и каково их влияние, в том числе и отдален­ное, на организм человека. Не до конца выяснена роль различных видов добавок к кормам, в первую очередь гормональных препаратов.

Последующий этап производства пищи — непосредственно переработка сырья в готовые формы продовольствия — включает в себя много технологичес­ких процессов различной природы и, соответственно, разной степени подвер­женности экологическим воздействиям.

Есть несколько первостепенных проблем при переработке сельскохозяйствен­ного сырья и влияния технологий на экологическую чистоту продуктов питания.

И самая первая из них — анализ качества. Как правило, определяют его органолептическое и микробное благополучие. Хотя очевидно, что не менее важен ана­лиз наличия токсичных элементов, продуктов метаболизма гормональных препа­ратов и т.д. Но, к сожалению, из-за недостатка экспресс-методов и приборов для разностороннего анализа сырья нельзя практически решить этот вопрос.

Наиболее характерный пример — последствия Чернобыльской катастрофы. Зона радиоактивного загрязнения охватила регионы интенсивного земледелия и животноводства. В результате отсутствия и недостаточного количества элементар­ных дозиметров радиации, особенно на первых порах, произошли бесконтроль­ная переработка и, соответственно, дальнейшее потребление населением боль­шого количества сырья с неизвестным уровнем облучения. Потребовалось не­сколько лет неимоверных усилий большого числа людей и огромные средства, чтобы в какой-то мере решить эту проблему. Хотя последствия потребления про­дуктов, произведенных в зараженной зоне, изучены в очень малой степени.

На этапе непосредственно технологической переработки сырья можно вы­делить ряд факторов, ответственных за экологическую чистоту пищи.

Прежде всего, это общие условия производства. Известно, что из воздуха и воды в продукты легко попадают вредные вещества. Некоторые из них способны накапливаться и в результате биотрансформации и метаболических реакций преобразовываться в вещества с большей токсичностью. Из всего многообразия технологических процессов следует указать те, которые имеют определяющее влияние на качество продуктов.

Основные операции переработки сырья следующие: измельчение, разделе­ние, фракционирование, очистка, составление рецептуры, перемешивание, формование, доведение до кулинарной готовности, консервирование, прида­ние товарного вида.

Долгое время пищевые технологии развивались, опираясь на получившую повсеместное признание теорию сбалансированного питания. Согласно этой тео­рии, все пищевые компоненты разделялись на полезные и балласт. Основное вни­мание уделялось фракционированию сырья, удалению из него так называемых «балластных веществ» и, как казалось, повышению пищевой ценности продуктов. При этом органолептические характеристики продуктов имели превалирующее значение. Ценообразование также отражало эту тенденцию, и производители были заинтересованы увеличивать выпуск очищенных, рафинированных продуктов.

Многие технологические процессы включают в себя обработку сырья кис­лотами, щелочами, органическими растворителями, ферментами, продукты дальнейшей трансформации которых зачастую остаются в пище и попадают в организм, вызывая нежелательные последствия.

Кроме того, из пищи удаляются балластные вещества, роль которых в про­цессах пищеварения, как выявлено исследованиями, очень высока. Снижение количества потребляемых балластных веществ — одна из причин широкого рас­пространения, особенно в развитых странах, «болезней цивилизации». Причем выявляется отчетливая тенденция между уровнем потребления рафинирован­ной пищи и частотой появления некоторых заболеваний. Естественно, удаление из пищи балластных веществ сопровождается снижением содержания компонентов, во все времена считавшихся питательными.

Одна из функций балластных веществ заключается в связывании и выведе­нии из организма нежелательных соединений, в том числе ионов тяжелых металлов, радионуклидов и т.д. Вследствие этого в последние годы все более ши­роко распространяется производство продуктов, в рецептуру которых вводят источники балластных веществ, в том числе продукты с повышенным их содер­жанием. При концентрированном введении источники балластных веществ вы­водят из организма нежелательные соединения, однако вместе с ними они свя­зывают и выводят также и полезные компоненты, такие, как витамины, мине­ральные вещества. Кроме того, это оказывает определенное нежелательное воз­действие на ряд функций желудочно-кишечного тракта.

Чтобы улучшить органолептические показатели продуктов, а также сни­зить их себестоимость, производители все шире применяют вещества как при­родного, так и синтетического происхождения, относимые к классу пищевых добавок. Последние выполняют роль стабилизаторов, эмульгаторов, ароматизаторов, красителей, интенсифицируют вкус и т.д. Несмотря на достаточно жес­ткую регламентацию уровня использования добавок, имеются примеры отри­цательного их воздействия.

Существенной трансформации продукты и их компоненты подвергаются в процессах термообработки и консервирования. Процессы термообработки — одни из самых древних в производстве пищи. Их последствия в течение длительного времени интенсивно исследуются и хорошо известны.

Среди способов консервирования в последние годы интенсивно развивает­ся радиационная обработка. Этот способ имеет существенные преимущества:

возможность стерилизации продуктов в различных видах упаковки, более низ­кий расход энергии по сравнению с обычной высокотемпературной обработкой и замораживанием. В результате радиационной обработки, даже в низких дозах, подавляется прорастание картофеля и лука, уничтожаются насекомые в зерне, снижается микробиологическая обсемененность, соответственно удлиняются сроки хранения.

Если придерживаться ограничений Объединенного комитета экспертов ФАО, МАГАТЭ, ВОЗ, человек, потребляющий в день 100 г облученных про­дуктов, получает за год дозу в 0,001 мкэВ. Например, законодательством Вели­кобритании дозы меньше 4 мкэВ в год не регулируются вследствие их безвредно­сти. Тем не менее, влияние радиационной обработки на качество продуктов, и в особенности на отдаленные последствия их применения, требует особо при­стального внимания.

Завершающий этап любого производственного процесса получения про­дуктов питания — упаковка. Наряду с приданием привлекательного товарного вида очевидны преимущества производства и хранения упакованных продуктов и с точки зрения их качества и экологической чистоты. Доля продуктов, произ­водимых в упакованном виде, все возрастает, ассортимент применяемых упако­вочных материалов становится все шире, и в настоящее время индустрия, свя­занная с упаковкой, выходит на одно из ведущих мест в мировом производстве. Вместе с тем это порождает очень серьезную экологическую проблему. Как по­казывает опыт развитых промышленных стран, доля использованных полимер­ных упаковок составляет около 1/3 бытового мусора. Поэтому вопросы произ­водства биодеградируемых материалов, вторичной переработки полимерной тары выходят на первый план.

Риск вредного для здоровья человека воздействия окружающей среды, загрязненной пестицидами, примерно в 100 тысяч раз меньше риска от загрязнения пищевых продуктов микроорганизмами и микробными энтероток-синами.

Серьезную тревогу вызывает ситуация с микробным загрязнением пище­вых продуктов и связанные с ней пищевые отравления бактериального проис­хождения. Загрязнение продуктов питания микроорганизмами происходит в процессе их переработки и транспортировки, источниками микробов могут быть и оборудование, и обслуживающий персонал, и воздух, вода, вспомогательные и добавочные материалы и вещества.

Любая деятельность микроорганизмов вызывает химические и физические изменения продуктов. Чаще всего эти процессы нежелательны и приводят к изме­нению консистенции, рН, вкуса, а иногда и к полной порче продуктов. Особого внимания заслуживают микроорганизмы, вызывающие пищевые отравления.

Всемирная организация здравоохранения разработала следующий перечень пищевых продуктов по степени загрязнения микроорганизмами и частоте слу­чаев пищевых отравлений.

Категория 1 — пищевые продукты или их компоненты, которые наиболее часто служат прямым источником пищевых отравлений, например, цельные молочные и сухие молочные продукты, мучные кондитерские изделия со сли­вочным кремом.

Категория 2 — пищевые продукты или их компоненты, являющиеся источ­ником пищевых отравлений человека, например, злаковые продукты, меланж, пищевой мед, шоколад.

Категория 3 — пищевые продукты или их компоненты, которые при не­соблюдении санитарных требований к их приготовлению могут быть причиной пищевых отравлений, в частности начинка для мучных кондитерских изделий.

Категория 4 — пищевые продукты или их компоненты, в редких случаях являющиеся причиной пищевых отравлений, например, изделия с быстроза-мороженными фруктами.

Категория 5 — пищевые продукты или их компоненты, подвергшиеся тер­мической обработке, обеспечивающей их безопасность, например, галеты, кре­кер, печенье, карамель леденцовая.

Категория 6 — пищевые добавки, загрязняющие основной продукт, на­пример красители, ароматические вещества, желатин, агар, ферменты.

ВОЗ рекомендованы следующие мероприятия по предупреждению загряз­нения пищевых продуктов микроорганизмами и их метаболитами:

— вывести сорта растений, устойчивых к поражению опасными микроор­ганизмами, например, сорта земляного ореха или кукурузы, не поражающиеся микроскопическими грибами, в частности Аspergillus flavus продуцента афло-токсина;

— запретить производство пищевых продуктов в регионах, благоприятных для развития микроорганизмов, вырабатывающих токсины;

— получить фунгициды для предотвращения роста микроорганизмов или способности вырабатывать токсины;

— разработать метод разрушения или детоксикации опасных метаболитов в пищевых продуктах, например, обработка аммиаком кукурузного зерна, зара­женного афлатоксином.

Данные за последние два десятилетия свидетельствуют о том, что афлатокси-ны обнаружены в пищевых продуктах во многих странах. В природных условиях благоприятными субстратами для образования афлатоксинов являются арахис, фисташки, фундук, кешью, миндаль, грецкие орехи, какао-бобы, соя, кукуруза, а также продукты животного происхождения — молоко и молочные продукты, яйца и др. В Индии, где производится до 38% мирового количества арахиса, от 10 до 40% его образцов и до 80% образцов шротов, подвергнутых анализу, содержали афлатоксины в высоких концентрациях, в отдельных образцах — до 2,9-104 мкг/кг.

В Норвегии афлатоксины были выявлены во всех исследованных образцах арахиса, причем в 11,6% случаев количество афлатоксина в образцах превыша­ло 100 мкг/кг.

Более 80% фисташек, ввозимых в США из Ирана и Турции, содержали афлатоксины в концентрации выше 20 мкг/кг. В кукурузе афлатоксины обнару­жены в странах Северной и Южной Америки, Азии, Африки. В юго-восточных штатах США афлатоксины выявлены в 50% исследованных образцов кукурузы при содержании токсина до 60 мкг/кг. В странах Центральной Америки афлаток­сины в 64-83% образцов кукурузы было определено максимальное содержание микотоксинов до 9,0-102 — 3,3-103 мкг/кг.

Микотоксин патулин обнаружен в яблоках, грушах, томатах, персиках, абрикосах, черешне, винограде, клубнике, бананах в количестве до 1,8-104 мкг/кг продукта.

В профилактике микотоксинов человека главную роль играет система кон­троля за загрязнением пищевых продуктов микотоксинами, в которой важным моментом является лабораторный метод анализа микотоксинов, их идентифи­кация и количественное определение. Применяя лабораторный метод контроля за загрязнением микотоксинами, можно оценить гигиеническое качество пи­щевых продуктов на безвредность и безопасность для здоровья человека, совер­шенствовать технологический процесс производства пищевых продуктов.

Не всегда имеется возможность полностью предотвратить загрязнение сель­скохозяйственных продуктов микроскопическими грибами и микотоксинами. В таких случаях следует изыскать способы использования загрязненных пищевых продуктов, чтобы снизить экономические потери и одновременно обеспечить безопасность пищевых продуктов для здоровья человека. К этим способам отно­сятся: технологическая обработка пищевого продукта, приводящая к снижению уровня загрязнения микотоксином (получение муки, крахмала, масел и т.п.);

разбавление» доброкачественным продуктом; сортировка пораженного продук­та; химическая дезактивация токсина путем химической обработки (например, обработка шротов арахиса парами аммиака в случае поражения микроскопичес­кими грибами и накопления афлатоксинов); использование загрязненного про­дукта в качестве корма для сельскохозяйственных животных с учетом исходного уровня загрязнения микотоксином и возможности его применения в зависимо­сти от вида и возраста животного.

При разработке критериев оценки гигиенического качества пищевых про­дуктов по микробиологическим показателям рекомендуется установить:

— методы определения микроорганизмов и их энтеротоксинов в пищевых продуктах;

— наличие опасности от употребления пищевого продукта для здоровья человека;

— нормативы на исследуемые микроорганизмы с учетом метода отбора образцов продукта, массы и количества образцов;

— влияние технологической обработки на микрофлору сырья, полуфабри­катов и готовых изделий;

— влияние санитарного состояния производственных помещений, сани­тарной одежды работников на гигиеническое качество сырья, полуфабрикатов и готового продукта;

— вероятность и последствия микробиологической обсемененности в про­цессе хранения и транспортировки готового продукта;

— категорию потребителей, имеющих наибольшую степень риска пищево­го отравления;

— экономическую и социальную эффективность, связанную с разработкой и внедрением микробиологических показателей качества пищевых продуктов.

Нормирование пищевых продуктов по микробиологическим показателям достаточно сложно, так как необходимо учитывать большое количество факто­ров: особенности продукта, его физико-химические свойства, технологию про­изводства, условия хранения, специфику транспортирования и др. Обычно вы­бирают такие группы или виды микроорганизмов, которые характеризовали бы общее санитарно-эпидемиологическое состояние продукта, его безопасность для здоровья потребителя, стойкость при хранении.

Играя важную роль в оценке качества пищевых продуктов, экологическая экспертиза и санитарно-микробиологический анализ представляют собой одну из частей их товароведной и технологической характеристик и могут преследо­вать три основные цели:

— биоэкологический контроль производственных и технологических про­цессов с оценкой санитарно-гигиенических условий их проведения;

— биоэкологический контроль технологических режимов хранения и оцен­ка санитарных условий транспортировки и реализации;

— биоэкологический контроль обеспечения эпидемиологической безопас­ности пищевых продуктов.

Большое значение имеют непосредственно постановка и организация пи­тания человека. В процессе метаболизма организм из свободного набора продук­тов формирует в тонком кишечнике сбалансированную смесь — химус, из кото­рого происходит усвоение питательных веществ во внутреннюю среду. Химус имеет достаточно фиксированный состав, и избыток или недостаток каких-либо компонентов на определенном промежутке времени вызывает расстрой­ства питания, нарушая тем самым внутреннюю экологию человека.

Понятие расстройство питания организма» сформулировано еще в 1967 г. Д.Б. Джеллифом. Под этим подразумеваются патологические состояния, выз­ванные относительным или абсолютным недостатком или избытком одного или нескольких компонентов пищи, т.е. по несбалансированным питанием. Пробле­ма настолько серьезна, что указанные патологии включены в Международную классификацию болезней.

Следует отметить, что избыточное, несбалансированное потребление пищи в большей мере повышает фактор риска для здоровья человека, чем недостаточ­ное питание при сбалансированных рационах. Более того, отрицательное влия­ние избыточного питания может оказаться сильнее, чем присутствие в рацио­нах антиалиментарных веществ.

Практически все реальные пищевые продукты не сбалансированы для взрос­лого здорового человека, т.е. не содержат незаменимых нутриентов в необходимых количествах и соотношениях, сильно различаясь по составу. Это означает, что адекватный рацион питания должен включать достаточно большое число различных пищевых продуктов. При этом чем более разнообразен рацион пита­ния по набору и составу продуктов, тем более высока вероятность снабжения организма всеми незаменимыми компонентами питания. С другой стороны, именно разнообразие питания при неблагоприятном наборе потребляемых про­дуктов создает предпосылки для избыточного потребления отдельных нутриентов и энергии и тем самым повышает фактор риска избыточного питания.

Механизмы гомеостаза организма формируют сбалансированную смесь в кишечнике, но вопросы трансформации избыточных компонентов, их роль в функционировании пищеварительно-транспортного конвейера и организма в целом, влияния на внутреннюю экологию человека остаются открытыми.

Оба вида плохого питания не только оказывают сходное отрицательное воздействие на организм человека, но и, по-видимому, воздействуют прибли­зительно на одинаковое количество людей.

Избыточное питание обусловлено в основном чрезмерным потреблением (по сравнению с физиологическими потребностями) энергетических компо­нентов пищи, прежде всего животных жиров, сахара, что в сочетании со стилем жизни (пониженной физической активностью ввиду механизации труда, транс­порта и быта, ростом интеллектуальной занятости) способствует развитию ряда характерных заболеваний.

Недостаточное питание — один из важнейших аспектов мировой продоволь­ственной проблемы. Как правило, это незначительное количество пищи, недо­статочное потребление белка и энергии (белково-калорийная недостаточность), витаминов и минеральных солей. Продолжительное недостаточное питание рас­сматривается как заболевание, оно ведет к снижению активности взрослого чело­века, общей сопротивляемости организма, потере работоспособности. Потребно­сти в питании наиболее высоки у детей, беременных женщин и кормящих мате­рей. Недостаточное питание на ранних стадиях развития младенцев, детей дош­кольного возраста, а также беременных и кормящих матерей часто приводит к необратимым результатам и сопровождается потерей здоровья. Ущерб, наноси­мый здоровью ребенка недостаточным питанием в раннем возрасте, обычно не­поправим. Это означает, что последующее хорошее питание уже не может испра­вить отставание в умственном и физическом развитии, исправить психические расстройства, возникающие в детском возрасте. Чрезвычайно важное социально-экономическое значение устранения недостаточного питания детей связано с тем, что речь идет о здоровье будущих поколений, о физическом и творческом потен­циале народов, о перспективе экономического и социального развития.

Уровень потребления пищевых продуктов и структура рационов питания подвержены непрерывному изменению в процессе социально-экономического и социально-культурного развития общества и зависят от многих факторов: ус­ловий производства и распределения пищи, привычек в питании, кулинарных приемов, представлении о престижности, предпочтительности и качестве тех или иных продуктов, степени информированности о рациональном питании и составе пищевых продуктов, их доступности, от уровня доходов, потребительс­ких цен на продукты питания, их стабильности и т.п.

Питание находится, кроме того, в тесной связи с другими аспектами жиз­ни общества, отражая характерные для него этнические, эстетические и социально-психологические представления, нормы поведения и предрассудки, ре­лигиозные воззрения, семейный уклад и традиционный быт. Питание — важ­ный элемент культуры быта общества. Набор пищевых продуктов, используемых кулинарных приемов и поведения во время приема пищи составляют в сумме модели питания. Они определяются исторически сложившимися традициями, запретами, закрепленными в религиозных и прочих предписаниях, отражают культуру данного общества. Традиции питания исключительно консервативны и тормозят процесс рационального питания, введения новых, экономически бо­лее эффективных методов хранения продовольствия, использования для пита­ния новых высококачественных пищевых продуктов в различных странах мира. Привычки и традиции в питании, предубеждения и незнание, мода и другие социально-культурные факторы в значительной мере определяют мотивировку выбора продуктов питания, формируют спрос и реальные потребности в пище.

Следует отметить, что социально-культурное развитие общества обычно сопровождается постепенным стиранием специфических особенностей тради­ционных моделей питания отдельных народов и групп населения. Изменение характера занятости и трудовых нагрузок, образа жизни, экологических воздей­ствий должно сопровождаться изменением физиологических потребностей че­ловека, а также формированием новых привычек и условий потребления пищи.

Отдельно необходимо отметить категорию больных людей, для которых продукты питания являются средствами диетотерапии. Для этой группы людей во главу угла ставится терапевтический эффект от употребления продуктов пи­тания, при этом внешний вид и вкусовые качества уходят на второй план.

Таким образом, сейчас проблема рационального питания приобрела особую остроту по следующим причинам. Стремительный рост населения мира привел к интенсификации сельского хозяйства. Это повлекло за собой использование ядо­химикатов, антибиотиков, геберреллинов, различных минеральных удобрений и добавок для выращивания сельскохозяйственных культур и в животноводстве. Оп­ределенную опасность с точки зрения попадания токсичных веществ в пищевые продукты представляет загрязнение окружающей среды промышленными отхода­ми. Кроме того, внедряются новые технологические процессы производства и хра­нения пищевых продуктов, вызывающие применение возрастающего количества химических соединений. В этой ситуации один из путей снижения возможности попадания вредных веществ в организм человека заключается в широком внедре­нии новых технологий, обеспечивающих получение экологически чистых продук­тов, сбалансированных в соответствии с потребностями человека.

Проблема здорового питания существует во всех странах. Следует отметить, что в развитых странах это проблема номер один, ставшая государственной по­литикой. На базе фундаментальных исследований в области медицины, физио­логии, медицинской биохимии и т.д. уточняются требования к рациональному питанию. Усовершенствование методов контроля за пищевыми продуктами так­же вносит свои коррективы. Кроме того, совершенствование технологий и рас­ширение ассортимента пищевых продуктов требуют постоянного внимания ди­етологов. Изменение условий жизни человека, как правило, обгоняет изучение причин этих изменений. Это относится ко всем областям, и в частности к мно­гогранным и очень важным проблемам питания, в большой степени определя­ющим качество жизни человека.