1

ZDRAVSTVENA ISPRAVNOST NAMIRNICA

U cilju spre čavanja akutnih i hroni čnih intoksikacija izazvanih hranom potrebno je da namirnice budu zdravstveno ispravne

Neispravnost (kontaminacija) namirnica može biti:�Mikrobiološka

�Hemijska �Radiološka

Zdravstveno ispravna namirnica je namirnica koja ne predstavlja rizik po zdravlje ljudi i ona ne sme:

�Biti zaga ñena patološkim mikroorganizmimia niti sadržati sapr ofitne mikroorganizme preko odre ñene koli čine;�Sadržati otrovne sastojke, antibiotike, hormone, mik otoksine, teške metale, pesticide i metabolite pesticida u koli činama koje mogu biti štetne po zdravlje ljudi�Da poti če od uginulih životinja ili životinja obolelih od b olesti koje uti ču na zdravlje ljudi;�Biti zaga ñena fizi čkim primesama štetnim po zdravlje ljudi;�Sadržati aditive koji nisu odobreni niti odobrene ad ititve u koli činama koje nisu dozvoljene;�Imati organolepti čke osobine izmenjen u meri da su neupotrebljive za ishranu;�Imati sastav koji štetno uti če na zdravlje ljudi;�Biti kontaminirana radionuklidima ili ozra čena preko dozvoljene granice;�Biti nepropisno obeležena i deklarisane;�Biti nepropisno pakovana ili u ošte ćenom pakovanju

2

Činjenice i stavovi o kontaminaciji namirnica

�Povećano zagañenje životne sredine i pove ćano u češće tehnologije u svim segmentima života�Meñusobna povezanost i zavisnost svih segmenata životn e sredine i nepostojanje fizi čkih barijera�Svest o mogu ćim nepovoljnim efektima zdravstveno neispravne hrane�Zahtevi za poja čanu kontrolu zdravstvene ispravnosti hrane i veću transparentnost u ovoj oblasti�Spremnost prihvatanja rizika od odre ñenih oblika ponašanja i na čina života�Rizik povezan sa prisustvom “hemikalija” u hrani se često smatra potpuno neprihvatljivim i često se preuveli čava�Nepoznavanje najvažnijih izvora rizika i prioriteta u ovoj oblasti

Rizik od pojedinih agenasa prisutnih u hrani (po opadaju ćem redosledu)

�Aditivi�Mikrobiološki agensi�Hemijski kontaminanti� Nutritivni faktori�Prirodni toksikanti

�Mikrobiološki agensi�Nutritivni faktori�Hemijski kontaminanti�Prirodni toksikanti�Aditivi

Regulisano zakonskom regulativom

Realni rizik

3

Oko 900.000 prirodnih i sintetskih supstanci je registrovano, od čega je u svakodnevnoj upotrebi oko 60.000 od čega mnoge se nalaze u vodi, vazduhu, zemljištu, odakle mogu dospeti u lanac ishrane čoveka

+Prehrambeni aditivi koji se namerno dodaju namirnicama

Postizanje tzv. nultog rizika od kontaminanata nije realno, ali ga je potrebno posmatrati u skladu sa mogućnostima

HEMIJSKA KONTAMINACIJA NAMIRNICA I VODE ZA PIĆE

} Odgovrnost proizvoñačaGAP, GMP, HACCP

Ako neka od supstanci štetno deluje na čoveka potrebno je uraditi procenu njenog toksičnog delovanja, kao i procenu stepena izloženosti čoveka iz svih izvora

Za većinu kontaminanata važi staro Paracelzusovo pravilo da samo količina čini otrov

Procenjivanje rizika i predlozi na kojima se zasniva pravna regulativa za upotrebu aditiva hrane i ograničenje prisustva kontaminanata u namirnicama obavlja se na osnovu rezultata dobijenih na eksperimentalnim životinjama

Najveća količna supstance koja ne izaziva toksične efekte naziva se m a k s i m a l n a n e t o k s i č n a d o z a - MNTD (ili no-observable effect level -NOEL). To je maksimalna netoksična doza za najosetljiviju vrstu eksperimentalnihživotinja, koja ne izaziva vidljive negativne morfološke, funkcionalne promene, nitiutiče na rast, razvoj ili dužinu života jedinke. Izražava se u mg/kg telesne mase životinje

P r i h v a t lj i v i d n e v n i u n o s - PDU (ili acceptable daily intake- ADI). Prihvatljiv dnevni unos se definiše kao količina nekog kontaminanata ili aditivaizražena u miligramima na kilogram telesne mase čoveka (kg/TM) koja se može unositi svakodnevno tokom celog života bez rizika za njeno zdravlje

4

PDU(mg/kg TM) = MNTD / SF gde je SF = sigurnosni faktor

Korišćenje sigurnosnog faktora omogućava da se u obzir uzmu razlike koje postojeizme|u čoveka i eksperimentalnih životinja, i pri tome se smatra da je čovekosetljiviji (1-10 puta), iako to nije uvek slučaj. Tako|e se u obzir uzimaju varijacijekoje postoje u osetljivosti prema delovanju ispitivanih supstanci u okviru same humane populacije (trudnice, deca, stare, bolesne osobe). Vrednost faktorasigurnosti obično iznosi 100

Maksimalno tolerišu ći nedeljni unos - MTNU (maximum tolerable weekly intake -MTWI )

M a k s i m a l n o d o z v o lj e n e k o n c e n t r a c i j e (MDK ) kontaminanta ili aditiva u namirnicama izražavaju se u miligramima na kilogram (ili litar) prehrambenog proizvoda. Vrednosti za MDK variraju od proizvoda do proizvoda, jer se pri njihovom formiranju u obzir uzimaju, pored PDU i MTNU vrednosti, i podaci o zastupljenosti pojedinih namirnica u strukturi dnevne ishrane

ADITIVIAditivi su supstance koje se, bez obzira na njihovu hranljivz vrednost, ne koriste kao namirnice, ali se u tehnološkom postupku dodaju prehrambenom proizvodu u toku proizvodnje, obrade, pakovanja, transporta i čuvanja, a zbog postizanja odrešenih organoleptičkih svojstava i produženja trajnostiU aditive ne spadaju šećer, kuhinjska so, niti sastojci koji se dodaju radi poboljšanja hranljive vrednosti

Razlozi korišćenja:�Ekonomski�Tehnološki

Postoji pozitivna lista prehrambenih aditivaStavljanju aditiva na pozutivnu listu prethode brojna i duga ispitivanja:�Toksikološka�Na mutagenost�Na kancerogenost�Na alergogeni potencijal�Kinetika, metabolizam, mogućnost kumulacije�Interakcija sa sastojcima hrane�Stabilnost pri uslovima proizvodnog procesa�Delovanje na intestinalnu floru

5

U Srbiji, Crnoj Gori i Evropskoj Uniji dozvoljena je upotreba oko 300 različitih aditiva + enzimi i enzimski preparati + arome + pomoćne materije

Upotreba aditiva regulisana je Pravilnikom o kvalitetu i drugim zahtevima za aditive za prehrambene proizvode iz 2001. godine

ili

EU direktiva 89/107/EEC – opšte odredbeEU direktiva 94/35/EC – o zaslañivačimaEU direktiva 94/36/EC – o bojamaEU direktiva 95/2/EC – o ostalim aditivima

> E 1404Modifikovani skrobovi

E 950 – E 970Zaslañivači

E 930 – E 949Propelenti

E 900 – E 930Sredstva protiv stvaranja peneSredstva za glaziranje

Sredstva za tretiranje brašna

E 620 – E 640Pojačivači arome

E 327 – E E 399Kiseline Regulatori kiselosti

E 300 – E 326Antioksidansi

E 200 – E 299Konzervansi

E 400 – E 600ZgušnjivačiStabilizatoriEmulgatori Emulgujuće soli Sredstva za želiranjeSredstva za vlaženjeSredstva za dizanje testaSredstva za učvršćivanjeSredstva protiv zgrudvavanjaSredstva za povećanje zapremine

E 100 – E 199Boje

E brojeviAditivE brojeviAditiv

Grupe aditiva i E brojevi

6

Prema nameni u proizvodnji namirnica aditivi se mogu podeliti u nekoliko grupa:Sredstva koja sprečavaju kvarenje namirnicaza sprečavanje oksidacije: antioksidansi i sinergistiza konzervisanje namirnica: konzervansiSredstva za doterivanje ukusa i mirisaarome: prirodne, prirodno-identične i veštačke (često se izdvajaju od ostalih aditiva u posebnu grupu)pojačivači aromasredstva za zaslañivanjeSredstva za doterivanje izgleda i konzistencijeprirodne i veštačke bojesredstva za: emulgovanje, zgušnjavanje, stabilizovanje, želiranje, za sprečavanje zgrudvavanja, za dizanje testa, za učvršćivanje, sredstva protiv stvaranja pene, za glaziranje, za povećanje zapremine, humektanti, propelenti, modifikovani skroboviSredstva koja se koriste kao pomoćne supstance u postizanju kiselosti

Aditivi i njihove mešavine dodaju se namirnicama pod sledećim uslovima:

• ako su uključeni u Pozitivnu listu;

• ako njihov kvalitet odgovara uslovima kvaliteta;

• ako se dodaju namirnicama pod uslovima propisanim ovim Pravilnikom

7

Pozitivna lista aditiva

�Pozitivna lista aditiva se sastoji iz tabele u kojoj su poreñani aditivi u grupe prema prema funkcijama (od boja do modifikovanih skrobova) i prema E brojevima (od E 100 do E 1520)�Postoji još i posebne pozitivne liste za arome, za enzime i enzimske preparate

�Pozitivna lista aditiva se sastoji iz rednog broja aditiva, E broja, naziva aditiva i funkcije koju vrši u namirnici

�Neki aditivi mogu imati nekoliko funkcija u namirnicama

Primer:

Kiselina

Antioksidantni sinergist

Seskvestrant

Limunska kiselina

Sredstvo za želiranje

Zgušnjivač

Stabilizator

Sredstvo za glaziranje

Pektini

8

Uslovi kvaliteta aditiva

Kvalitet aditiva zavisi od:

�Sadržaja aktivne supstance�Senzornih karakteristika (boja, miris, ukus, izgled)�Rastvorljivosti�Sadržaja vode�Vrste i količine nečistoća�Načina identifikacije aktivne supstance

Najčešći zahtevi za ispitivanje pisustva i količine nečistoća:

�Teški metali (ukupno)�Arsen�Olovo�Admijum�Živa�Sulfatni ostatak�pH�Gubitak žarenjem�Materije nerastvorljive u vodi ili kiselini�Rastvorljivost u nekom rastvaraču

Uslovi kvaliteta aditiva

DefinicijaHemijsko imeEINECSHemijska formulaMolekulska masa

OdreñivanjeOsobine

IIdentifikacijadentifikacijaRastvorljivostČisto ćaSadržaj vode

Sulfatni ostatakOksalati

Supstance koje lako karbonizuju

ArsenOlovoŽivaTeški metali (ukupno)

9

Uslovi dodavanja aditiva namirnicama

1. Spisak namirnica u koje nije dozvoljeno dodavanje aditiva

2. Spisak namirnica u kojima je dozvoljeno korišćenje samo odreñenih aditiva i način korišćenja aditiva

3. Spisak aditiva koji mogu da se dodaju u sve namirnice u quantum satis količini

4. Spisak i način korišćenja aditiva za koje postoje posebni uslovi korišćenja

5. Spisak i način korišćenja aditiva u dijetetskim namirnicama namenjenim odojčadi i maloj deci

6. Način korišćenja boja (po supstancama i po namirnicama)7. Način korišćenja konzervanasa i antioksidanasa (po namirnicama i po

supstancama)8. Način korišćenja zaslañivača (po supstancama)

1. Namirnice u koje nije dozvoljeno dodavanje aditiva

�Neprerañene namirnice�Med

�Maslac�Pasterizovano i sterilizovano mleko i pavlaka

�Prirodna mineralna voda i izvorska voda�Kafa�Šećeri�Kajmak

�Suva testenina

10

2. Namirnice u kojima je dozvoljeno korišćenje samo odreñenih aditiva

3. Aditivi dozvoljeni za upotrebu u svim namirnicama po principuquanrtum satis, izuzev u namirnicama u kojima je to drugačije regulisano

11

4. Spisak i način korišćenja aditiva za koje postoje posebni uslovi korišćenja

quantum satisDijetetski suplementi u obliku tableta ili dražeja

Polivinilpirolidon

150 mg/kg kao FeMasline potamnele oksidacijom

Gvožñe(II)-glukonat i

gvožñe(II)-laktat

5. Spisak i način korišćenja aditiva u dijetetskim namirnicama namenjenim odojčadi i maloj deci

� Aditivi dozvoljeni za “infant formule” (17 aditiva); od antioksidanasa samo tokoferoli i askorbil-palmitat

� Aditivi dozvoljeni za “follow-on formule” (20 aditiva)� Aditivi dozvoljeni u hrani za odojčad i malu decu (64 aditiva)� Aditivi dozvoljeni u dijetetskim namirnicama za posebne medicinske namene za

odojčad i malu decu (9 aditiva)

12

BojeBojeBoje su supstance koje se koriste za bojenje prehrambenih proizvoda, a mogu da budu ekstrakti prirodnih sirovina i sintetski proizvedena jedinjenja

Dele se na prirodne i veštačke i boje za spoljašnje bojenje namirnica (pečati za meso, ljusku jaja, koru sireva)

Veštačke boje

• Mono i diazo aromatične sulfonske kiseline, njihove Na soli, derivati trifenil-metana i boje hinolinske i indigoidne struktureUglavnom se radi o bojama rastvorljivim u vodiObično se dodaju namirnicama u količinama od 50-300 mg/kg (često prema GMP)Oko 0,01-0,1% stanovništva je osetljivo na veštačke boje i pokazuje alergijske reakcije (ekcem, astma, hipereaktivnost)

Na+ -O3S N N

NN

COO- Na+

O

SO3- Na+tartrazin SO3

- Na+

HO

NNNa+ -O3S

Sunset yellow

50Supe

300Slatkiši

150Dezerti i aromatizovanimlečni proizvodi

150Sladoledi

200Kandirano voće i povrće

100Bezalkoholnaosvežavajuća pića

Tartrazin, hinolin žuta, sunset žuta, azorubin, ponso 4R, patent plava B,

indigotin, brilijant crna BN (mg/kg)

Proizvod

Primer regulisanja korišćenja boja u namirnicama

13

Prirodne boje

�Karoten i karotenoidi�Riboflavin�Hlorofil i bakarni kompleks hlorofila�Ksantofili�Antocijani�Betalaini�Biljni ugalj�Kurkumin (pigment začinske biljke Curcuma longa)�Košenila crveni pigment insekata iz porodice Coccidoidea(osnovna komponenta je karminska kiselina koja sa Al-solima gradi boju); u hemijskom pogledu to je antrahinonski glikozid sa neuobičajenom vezom izmeñu glukoze i aglikona�Karamel

HO

H3CO

O O

OCH3

OH

kurkumin

O

O

OH

OH

OH

COOH

CH3

HO

β-D-glukoza

košenilaCH3H3C

CH3

CH3H3C

H3C

CH3 CH3

CH3 CH3

β-karotin (11 ∆)

CH3H3C

CH3

CH3H3C

H3C

CH3 CH3

CH3 CH3

α-karotin (11 ∆)

CH3H3C

CH3

CH3H3C

H3C

CH3 CH3

CH3 CH3

γ- karotin (12 ∆)

karoteni

N N H

COCH3

CCCH2C

OHOHOHOH

H H H

2-acetil-4-tetrahidroksibutil-imidazol

karamel

14

Arome

�Najbrojnija grupa aditiva�Obuhvataju aromatične supstance, aromatične preparate, arome termičkog tretmana, arome dima i njihove mešavine�Dodaju se u malim količinama; aroma vanile se oseti već u količini od 10-4 mg/kg�Dodaju se prema principu GMP (dobre proizvoñačke prakse)�Prirodne arome se dobijaju kao kombinacija velikog broja aromatičnih supstanci koje u odreñenim kombinacijama daju karakterističan miris�Aromu viskija čini 13 različitih komponenti, aromu kakaa 57 supstanci�Veštačke arome su obično pojedinačne supstance ili kombinacije nekoliko jedinjenja

Primer veštačke arome kakaa:Dimetil-trisulfid 1 deo2,6-dimetil-pirazin 3324 delovaEtil-vanilin 143 delovaIzovaleril-aldehid 100 delova

Konzervansi, antioksidansi, površinski aktivne supstance i zaslañivači – iz dodatka (članak iz časopisa Hrana i ishrana, 1985, 3-10, autor M. Mirić)

Konzervansi

Kvarenje namirnica izazivaju bakterije i gljivice koje mogu biti patogene, nepatogene ili uslovno patogene. Mikrobiološki zagañene namirnice predstavljaju najveću opasnost kao prenosioci zaraznih bolesti

Konzervisanje namirnica obuhvata sve one postupke kojima se produžava trajnost i kvalitet proizvoda usled:�uništenja svih patogenih i neželjenih mikroorganizama, �sprečavanja i kontrole razvoja patogenih i neželjenih mikroorganizama,�eliminacije i kontrole formiranja mikrobioloških toksina,�održavanja nutritivne vrednosti i �održavanja početnog kvaliteta i poželjnih osobina (aroma, izgled i tekstura).

Postoji pet opštih principa konzervisanja namirnica:�uništenje svih oblika mikroorganizama sterilizacijom ili radijacijom,�uništenje aktivnih oblika mikroorganizama pasterizacijom,�hlañenje usporava ili zaustavlja aktivnost mikroorganizama,�sušenje smanjuje ili zaustavlja aktivnost mikroorganizama uklanjanjem neophodnevode,�biološke metode �hemijske metode konzervisanja smanjuju ili inhibiraju aktivnost mikroorganizama.

15

Hemijske metode konzervisanja

Najstariji postupci konzervisanja�Soljenje�Dimljenje�Ušećereni proizvodi�Ukiseljeni proizvodi

Mehanizam delovanja:�povećanje relativne gustine sredine, što deluje nepovoljno na mikroorganizme (povećanje osmotskog pritiska),�indirektno, hemijskom inhibicijom vitalnih funkcija mikroorganizama.

U prvoj polovini 20. veka uvode se različite hemijske supstance kao konzervansi (ukupno 44 na pozitivnoj listi EU)

Konzervansi ili antiseptici su supstance definisanog hemi jskog sastava, koje pod odre ñenim uslovima spre čavaju ili usporavaju razmnožavanjemikroorganizama u prehrambenim proizvodima i time prod užavaju njihovutrajnost.

Lipofilni konzervansi (organski)

�sorbinska kiselina i njene soli�benzojeva kiselina i njene soli�estri p-oksibenzojeve kiseline�mravlja kiselina i njene soli�propionska kiselina i njene soli�sirćetna kiselina�mlečna kiselina

Ove konzervanse odlikuje mogućnost prolaza kroz ćelijsku membranu i veća efikasnost pri nižim pH vrednostima. Način njihovog delovanja se zasniva na inhibiciji preuzimanja hranljivih sastojaka supstrata, odnosno na inhibiciji prenosa protona kroz membranu. Lipofilni konzervansi se uglavnom koriste za kontrolu razvoja kvasaca i plesni u namirnicama koje su pogodne za njihov razvoj

16

C

CC

H C

CH3 H

H

H

COOH

Sorbinska kiselina

izolovana iz ploda oskoruše još 1895. godineu organizmu se metaboliše do CO2 i H2O, ne izazivajući nikakve nuspojave

COOHBenzojeva kiselina

Benzojeva kiselina je prirodni sastojak mnogih biljaka, bilo u slobodnom stanju ili u obliku estara (u brusnicama, u plodovima kupine, maline, ribizle i šljive)Kao antiseptici i dezinficijensi su se koristili od davnina perubalzam, tolu-balzam i druge smole kod raznih ulceracija, ekcema i ostalih kožnih bolesti, a koje kaoaktivni princip sadrže benzojevu kiselinu

Zabeležene su i alergijske reakcije, iritacije očiju, kože i mukoznih membrana

Hidrofilni konzervansi (neorganski)

�nitrati i nitriti�sumporasta kiselina i njene soli

Ovu podgrupu konzervanasa karakterišu �male molekule koje reaguju sa komponentama ćelije i utiču na količinu dostupnog kiseonika�na stepen njihovog delovanja utiče pH, kao i oksidaciono/redukcioni potencijalsredine

�deluju i na bakterije, plesni i kvasce

17

Nitrati, nitriti

�so za salamurenje – homogena smeša kuhinjske soli i najviše 3 % NaNO3 ili KNO3�nitritna so za salamurenje – homogena smeša kuhinjske soli i 0.5–0.6 % NaNO2 iliKNO2�nitritno/nitritna so za salamurenje sa 0.9–1.2 % NaNO3 ili KNO3 i 0.5–0.6 % NaNO2ili KNO2

Obzirom na toksičnost nitrita posebna pažnja se poklanja proizvodnji, prometu i kontroli ovih aditiva. Vodi se posebna evidencija o proizvedenim, prodatim i upotrebljenim količinama mešavina nitrata i nitrita da ne bi došlo do zabune prikorišćenju ovih mešavina sa kuhinjskom solju. Zamena može da dovede do katastrofalnih posledica imajući u vidu obim potrošnje i toksičnost nitrita

Nitriti predstavljaju istovremeno i oksidacioni i redukcioni agens koji svoje antibakterijsko delovanje ispoljava tako što �inhibiraju enzime�reaguju sa ćelijskim membranama mikroorganizama

Najefikasniji agensi protiv C. botulinuma

Nitriti takoñe stabilizuju boju proizvoda dajući sa pigmentima mesa postojana crveno obojena jedinjenja

Sulfiti

Sumpor-dioksid se upotrebljava hiljadama godina u proizvodnji vina kao sredstvoza sprečavanje razvoja neželjenih mikroorganizama. Sumpor-dioksid je nekada dobijan spaljivanjem sumpora i izlaganjem grožñanogsoka delovanju nastalog SO2. Danas se slobodni gas reñe koristi, već se upotrebljavaju soli sulfitne kiseline.

�kalcijum-sulfit�natrijum-sulfit�kalijum-metabisulfit�natrijum-metabisulfit�natrijum-, kalcijum- i kalijum- hidrogensulfit�sumpor-dioksid

18

Sumpor-dioksid deluje tako što:�redukuje ditio-grupu apoenzima mikroorganizama, �razgrañuje tiamin neophodan mikroorganizmima

Sprečava u najvećoj meri aktivnost bakterija, nešto je manje efikasan prema plesnima, dok je efikasnost prema kvascima slaba.

Dodaje se vinima, osvežavajućim pićima, voću i povrću, sokovima, sirupima

Interakcije sulfita sa sastojcima hrane- aminokiseline koje sadre sumpor3 O2 + 4SO2 + 2 CH3 – S – (CH2)2 – CH (NH2)– COOH 2 CH3 – SO – (CH2)2 – CH – COOH + 4SO2

metionin –S -oksid

- vitaminidavno je poznata reakcija SO2 sa tiaminom; dodavanje sulfita voću i povrću u cilju sprečavanja tamnjenja

proizvoda dovodi do potpunog razaranja molekule tiamina na dva dela

Korišćenja SO2 kao konzervansa može da ima antinutritivno delovanje

N

N

NH2H3C

N+S

CH3

OH

sulfit

N

N

CH3NH2

CH2SO3H

+ N

S

CH3

OH

Antioksidansi

Antioksidansi su jedinjenja koja su u stanju da spreče ili uspore procesautooksidacije masti i ulja i time produžavaju njihovu trajnost, kao i trajnostprehrambenih proizvoda koja u svom sastavu sadrže masti i ulja

U cilju sprečavanja neželjene lančane reakcije stvranja slobodnih radikala masnih kiselina i peroksidnih radikala masnih kiselina koriste se jedinjenja koji svojimprotonom stabilizuju slobodne radikale i na taj način zaustavljaju lančanu reakcijuautooksidacije (o- i p-difenoli, tzv. “pravi antioksidansi”)

- •CH - CH = CH – CH2 -

ili

- CH - CH = CH – CH2 -

O-O•

+

O H

O H

- CH 2 - CH = CH – CH2 -

- CH - CH = CH – CH2 -

O-O-H

ili +

O H

O •

slobodniradikal

19

Prirodni antioksidansi – su supstance sa antioksidativnim svojstvima koje se nalaze u prirodnim izvorima. Iz njih se izoluju ili se sintetišu i dodaju drugim namirnicama

Tu spadaju �tokoferoli,�mešani koncentrat tokoferola, �L-askorbinska kiselina i njena kalijumova i kalcijumova so, �estri askorbinske kiseline sa masnim kiselinama, �izoaskorbinska kiselina i njena natrijumova so (D-askorbinska kiselina)�izopropil-citrat

Prirodni antioksidansi

Uglavnom se dodaju prema GMP principu, tj. po potrebi

Sintetski antioksidansi – su supstance sa antioksidativnim svojstvima koje se isključivo dobijaju sintetski i ne nalaze se u prirodi

Sintetski antioksidansi

Galati

COOR

OHOHOH

R = propil, oktil ili dodecil radikal

Butil-hidroksianizol, BHA

OCH3

OH

C(CH3)3

Butil-hidroksitoluol, BHT

C(CH3)3

OH

CH3

(CH3)3C

2,6-diterc. butil-p-krezol

20

Sredstva za zaslañivanje

ZaslañivaZaslañivaččii su supstance koje se koriste za postizanje slatkog ukusa su supstance koje se koriste za postizanje slatkog ukusa prehrambenih proizvoda ili kao stoni zaslañivaprehrambenih proizvoda ili kao stoni zaslañivačči, iskljui, isključčujuujućći i ššeeććere i ere i namirnice slatkog ukusa.namirnice slatkog ukusa.

Sredstva za zaslañivanje su supstance koju mogu u namirnicama zaSredstva za zaslañivanje su supstance koju mogu u namirnicama zameniti meniti prirodne slatke supstanceprirodne slatke supstance

��Polioli: sorbitol, manitol, laktitol, maltitol, ksilitol, izomalPolioli: sorbitol, manitol, laktitol, maltitol, ksilitol, izomalt, t, eritrioleritriol��Intenzivni zaslañivaIntenzivni zaslañivačči: saharin i njegove Na, K i Ca soli, ciklamska i: saharin i njegove Na, K i Ca soli, ciklamska kiselina i njene Na i Ca soli, aspartam,kiselina i njene Na i Ca soli, aspartam, acesulfam K, taumatin, acesulfam K, taumatin, neohesperidin DC, sukraloza, so aspartama i acesulfama Kneohesperidin DC, sukraloza, so aspartama i acesulfama K

AH ............... B

B ...................AH

slatka 0.3 nm receptorsupstanca slatkog ukusa

Cl

ClClH

hloroform

O

OH

OH

HO

CH2OH

OH

β-D-fruktopiranoza

(AH)

(B)

(AH)

(B)N

H

SOHO

O

ciklaminska kiselina

S

N

O

H

O O

saharin

(AH)

(B)

(AH)

(B)

R C C

NH2

H

O

OH

α-aminokiselina

(AH)

(B)

Hemijska osnova slatkog ukusa

Polioli

Upozorenje:prekomerna upotreba može da izazove laksativni efekat

Slatkoća* 0.5 – 0.8Delimično se apsorbuju

Metabolički put različit od glukozeEnerg. vrednost 2.4 kcal/gNemaju kariogeno dejstvo

Osmotski efekatADI NS

Alkoholi dobijenikatalitičkomhidrogenacijommono- I disaharida

(E 420) Sorbitol(E 421) Manitol

(E 953) Izomalt(E 965) Maltitol(E 966) Laktitol

(E 967) Ksilitol(E 968) Eritritol

NapomeneOsobineHemijski sastavZasalañivač

* u odnosu na slatkoću saharoze = 1

21

Intenzivni zaslañivači

S

N

O

OO

H

Saharin i soli

Na svetskoj izložbi 1885. godine u Londonu prikazan je kao prvo sintetskosredstvo za zaslañivanje. Tokom duge istorije upotrebe, saharin je prošao kroz burne periode slave i osporavanja. Početkom XX veka proizvoñači šećera su pokušali da zabrane saharin, ali imto nije uspelo, delom zahvaljujući zauzimanju tadašnjeg predsednika SAD T. Ruzvelta, koji ga je redovno koristio. U SAD je u tom periodu obrazovana komsija koj je ispitivala zdravstvene efekte saharina. Tokom I i II svetskog rata upotreba saharina naglo je rasla, naročito u Evropi. Nakon II svetskog rata istraživanja o štetnim efektima saharina su nastavljena, da bi se u više navrata pokretale akcije za njegovo povlačenje iz upotrebe.

Uobičajena primena ne dovodi do toksičnih efekata kod ljudi (ispitivanja na dijabetičarima)

Slučajno otkrivenSladak ukus saharina je 500 puta jači od saharoze, dok su kalijumove i kalcijumove soli 300 puta slañe. Pokazuje metalni “aftertaste”E 954

Acesulfam K

N- S

OO

OO

CH3

Sladak ukus acesulfama K je oko 200 puta intenzivniji nego saharoze, tj. upola manje je sladak od Na-soli saharina, a približno isto sladak kao aspartam. Njegov sladak ukus se javlja odmah, ne traje duže od uobičajenog ukusa hrane, ali i on u većim koncentacijama može namirnicama dati metalnogorki ukus (tzv. aftertaste) te se često kombinuje sa aspartamom i saharinomE 950

22

Ciklamska kiselina i soli

N

H

SO3H

Slučajno otkrivenRastvori ciklamata su oko 30-40 puta slañi od saharoze i stabilni su na povišenoj temperaturi.Nemaju gorku “aftertaste”

U organizmu se ciklamati polako i nekompletno resorbuju iz digestivnog trakta (oko 37 %). Najveći deo resorbovanog ciklamata se nepromenjen eliminiše urinom. Deo neresorbovanog ciklamata (0.1-60 %) se u digestivnom traktu pod delovanjem bakterija intestinalne flore transformiše u cikloheksilamin. Ova mogućnost transformacije u cikloheksilamin se zapaža kod 25 % osoba, od kojih je samo 3 % sposobno da transformi{e više od 20 % unete doze ciklamata. Cikloheksilamin je znatno toksičnija supstanca od polaznih ciklamata.

U SAD nije dozvoljen u EU i drugim zemljama jeste

Aspartam

NHOOC

NH2 H

OOCH3O Slučajno otkriven

Dipeptid koji se sastoji iz metil estra L-fenilalanina i L-asparaginske kiselineAspartam je 160-220 puta slañi od saharoze

Ispitivanja metabolizma aspartama su pokazala da se on brzo i kompletno razgrañuje u digestivnom traktu na sastavne komponente koje čine fenilalanin, asparaginska kiselina i metanol, koji se dalje resorbuju, metabolišu, izlučuju uobičajenim putevima, a deo učestvuje u biosintezi proteina

Aspartam ne izaziva akutnu toksičnost niti kancerogenost kod eksperimentalnihživotinja u dozama do 13 g/kg TM, a nije se pokazao mutagenim niti teratogenim

23

KONTAMINANTI HRANE

Kontaminanti, ksenobiotici, hemijske supstance koje su nenamerno dospele u namirnice i vodu za pi će kao rezultat delovanja čoveka, tj. kao posledica kontaminiranosti životne sredine

Najvažnije grupe kontaminanata:�Rezidue pesticida�Mikotoksini�Rezidui veterinarskih lekova i hormona�Hlorovani zasi ćeni i nezasi ćeni ugljovodonici, fenoli�PCB supstance�PCDD i PCDF �Toksi čni metali � Radionukleidi� Nitriti, nitrati, N-nitrozamini�Aromati čni ugljovodonici�PAU�Aril-alkil fosfati

Rezidui pesticida

Pesticid predstavlja svaku supstancu ili smešu supst anci namenjenu spre čavanju, uništenju, privla čenju, odbijanju ili kontrolisanju šteto čina, uklju čuju ći i neželjene vrste biljaka ili životinja tokom�proizvodnje, �skladištenja,�transporta,�distribucije i pripreme hrane

Rezide pesticida su ostaci osnovnih supstanci u nam irnicama i vodi za pi ću, kao i proizvodi biotransformacije pesticida

24

Pesticidi se prema nameni dele na:- i n s e k t i c i d i - sredstva koja štite ljude i bi ljne kulture odinsekata, - h e r b i c i d i - jedinjenja koja se koriste za uništ avanjekorovskih biljaka, - f u n g i c i d i - sredstva koja se koriste za uništav anje štetnihnižih biljaka, gljivica i plesni,- n e m a t o c i d i - sredstva protiv nematoda - valjka stih glista,- a k a r i c i d i - sredstva koja se koriste za suzbija nje pregalja i njihovih razvojnih stadijuma - jaja, larvi (Acarinae - pos ebna vrstapaukova),- r o d e n t i c i d i - sredstva za uništavanje glodar a,- a n t i h e l m i n t i c i - sredstva za suzbijanje g lista,- d e f o l i j a n t i - sredstva koja izazivaju prevre meno opadanjelišća,- d e s i k a n t i - sredstva koja izazivaju sušenje bil jaka.

Oštra granica izme ñu pojedinih grupa pesticida ne postoji, jer pojedini pesticidi mogu istovremeno da deluju na vi še razli čitih šteto čina

Koli čina rezidua pesticida u namirnicama, tlu, vazduhu, vodi zavisi od njihove perzistencije

Perzistencija predstavlja vreme zadržavanja nekog p esticida u prirodnoj sredini i ona zavisi od hemijskih (osetlj ivost prema hidrolizi, oksidaciji, svetlosti), fizi čkih (rastvorljivost u vodi, lipidima, napon pare), bioloških (površina i prirod a biljke) i metereoloških faktora

Karenca predstavlja period od primene pesticida do berbe il i setve biljnih kultura – vreme koje je potrebno da se najveći deo pesticida razgradi i eliminiše iz biljnog materijal a

25

1) Organofosforni pesticidi

Estri fosforne, tiofosforne i ditiofosforne kiselin e

R1O O

R2O X

P

R1, R2 = alkil grupaamidna grupaaril grupaalkoksi grupa

X = kiselinski ostatak(fenolna, enolna grupa, CN, F)

Veoma su toksi čni, ali se brzo razlažu (estarska veza se hidrolizu je), te su ekološki prihvatljiviToksi čnost im je posledica inhibicije enzima holinesteraz e; simptomi nastaju usled nagomilavanja endogenog aceti-holina

NO2OP

S

(C2H5O)2

Paration (O,O-dietil-O-(p-nitrofenil)-tiosulfat

(CH3O)2 - P - S - CH - COOC 2H5

CH2- COOC2H5

S

Malation (O,O-dimetil-S-(1,2-dikarboksietil)-ditiosu lfat

26

1) Karbamati, ditiokarbamati, tiokarbamati

Derivati karbaminske kiseline

HO-CO-NH HO-CS-NH2 HS-CS-NH2

Insekticidi, akaraicidi, herbicidiDeluju tako ñe kao inhibitori (reverzni) enzima holinesteraze

O CO NH CH3

karbaril1-naftalenol metilkarbamat

CH2

CH2

NH

NH

C

C

S

SZn

S

S

cineb (cink-etilen-1,2-bis-ditiokarbamat)

1) Organohlorni pesticidi

oČine oko 90% svih rezidua pesticida u namirnicamaoManje su toksi čni od OFPoNačin delovanja još nedovoljno poznatoSmatra se da inhibiraju važne enzimske sisteme u CN SoVeliki ekološki problem (perzistentni i stabilni, k umulativni, prenose se na velike daljine)oVisok stepen bioakumulacije u akvati čnim organizmimaoSlabo rastvorni u vodi, rastvorni u organskim rastv aračima i mastimaoPrelaze u mlekooRazličite hemijske strukture (derivati difenila, ciklohek sana, itd.)

27

DDT i derivati

Cl C

H

CCl3

Cl

1,1'-(2,2,2-trihloretiliden)-bis- [4-hlorbenzol]ili 1,1,1-trihlor-2,2-bis(p-hlorfenil)etan

�tehni čki DDT nije čist (77% p,p’-DDT, 15% o,p’-DDT, 4% o,p’-DDE, 0.3% p ,p’-DDE)

�zabranjen 1973. u velikom broju zemalja�ono što je u po četku bilo predost – obrnulo se�danas se koristi ograni čeno (zaštita čumskih površina, u borbi protiv izaziva ča i prenosilaca bolest kao što su tifus, malarija, bole st spavanja, itd.)

p,p-DDT

p,p'-DDMUo,p'-DDE

C Cl

CHCl

ClC

Cl

Cl

CCl2

p,p'-DDE

C ClCl

CCl 2

p,p'-DDD

C

H

Cl

CHCl2

Cl

o,p'-DDD

C

H

Cl

Cl

CHCl2

o,p'-DDT

C

CCl 3

H

Cl

Cl

28

Derivati fenola, hlorovanifenoli

OH

Cl

2-hlorfenol

OH

Cl

Cl

2,4-dihlorfenol

OH

Cl

Cl

Cl

OH

Cl

Cl

Cl

2,4,5-trihlorfenol 2,4,6-trihlorfenol

OH

Cl

Cl

Cl

Cl

OH

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

2,3,4,6-tetrahlorfenol pentahlorfenol

�Često one čišćenje u vodama�Voda koja sadrži fenol i pro ñe postupak denzifekcije hloromsadrži veliki broj jedinjenja tipahlorovanih fenola�Prag čula mirisa za ovesupstance je vrlo nizak (zamono- i di- fenole oko 1 µg/L)�Hlorovani fenoli se koriste u industriji lakova, boja, nalaze se u otpadnim vodama pri suvojdestilaciji drveta, u petrohemijskoj industriji�Ima ih 19

Polihlorovani bifenili (PCB)

•otkriveni krajem XIX veka•počeli da se primenjuju u undustriji oko 1930. godine•sastoje se iz dva spojena fenil ostatka sa razli čitim brojem i mestom supstituisanih vodonikovih atoma hlorom (homolozi 1 0, izomeri)•postoji teoterski 210 izomera, a prakti čno ih ima oko 100

X

XX

X

X X

X

XX

X

opsta formula PCB DDT

CHCCl3

Cl Cl

•Veliki broj slu čajnih trovanja•Mogu biti pra ćeni značajnim sadržajem polihlorovanih dibenzodioksina (PCDD) i polihlorovanih dibenzofura na (PCDF)•Simptomi trovanja: hlorakne, povra ćanje, poreme ćaji CNS, vaskularnog sistema

29

Mikotoksini

MikotoksiniMikotoksini susu sekundarnisekundarni proizvodiproizvodi metabolizmametabolizma nekihnekih vrstavrstaplesniplesni i i gljivicagljivica kojikoji nastajunastaju tokomtokom njihovognjihovog rastarasta nana razlirazli ččitimitimsupstratimasupstratima . .

PoznatoPoznato jeje vivi šše e odod 100.000 100.000 razlirazli ččitihitih vrstavrsta plesniplesni , , odod kojihkojih susunekeneke vivi ššestrukoestruko korisnekorisne ((prehrambenaprehrambena , , farmaceutskafarmaceutska industrijaindustrija ), ), nekeneke nitiniti šštetetete nitiniti koristekoriste ččovekuoveku , a , a nekeneke susu veomaveoma šštetnetetne i i opasneopasne . .

SmatraSmatra se se dada okooko 200200--300 300 razlirazli ččitihitih vrstavrsta plesniplesni stvarajustvarajumikotoksinemikotoksine (Aspergillus, Mucor, Fusarium, Cladosporum, (Aspergillus, Mucor, Fusarium, Cladosporum, Penicillium)Penicillium)

hepatotoksi čno (aflatoksini, sterigmatocistin)

· nefrotoksi čno (citrinin, ohratoksin)· kardiotoksi čno (penicilinska kiselina)· neurotoksi čno (patulin)· estrogeno (zearalenon)· dermotoksi čno (sporodezmin)· gastrotoksi čno (skirpeni)

nekrotoksi čno (trihoteceni)

Toksi čni efekti mikotoksina:

Karakteristike mikotoksikoza:�bolest nije infektivna,�izazvana je hranom i uglavnom sezonskog karaktera,�medikamentozna i antibiotska terapija obolelih je b ez efekta,�delovanje mikotoksina može biti akutno, hroni čno i specifi čno što zavisi od veli čine doze, vrste mikotoksina, dužine izlaganja i otpornosti organizma,�osetljiviji muškarci i mla ñe osobe

razlikovati od mikozarazlikovati od mikoza

30

Primarne toksikozePrimarne toksikozekod ljudi uglavnom izaziva konzumiranje biljne hrane i mesnih proizvoda na kojima se razvila plesan. Konzumiranje plesnive stočne hrane može dovesti do primarnih toksikoza kod životinja sa razvojem različitih simptoma u zavisnosti od vrste mikotoksina i njegove količine

Mikotoksin, koji doma će životinje unesu u organizam, može biti metabolisan i nakon toga preći u mleko, mišiće i razne druge organe čime i oni postaju kontaminirani i mogu ugroziti ljudsko zdravlje (sekundarne mikotoksikozesekundarne mikotoksikoze).

Aflatoksini

luče ih plesni roda Aspergilus flavus i Aspergilus parasiticus

otkriveni su 1960. godine nakon velikog pomora ćurki u Engleskoj (“turkey disease X”)

iz kikirikijevog brašna koje je bilo uzročnik pomora izolovana je plesan Aspergilus flavus kao kristalna supstanca plave fluorescencije

dobila je naziv A+FLA+TOKSIN B (blue) i G (green)

16 različitih mikotoksina slične struktureStvaraju se na polju i tokom skladištenja Najčešće se nalaze u kukuruzu, kikirikiju,

pamuku, pirin ču, pistaćima, bademu, semenkama bundeve, suncokreta i sušenom voću, začinima

rezistentni na aflatoksine : soja, pasulj, kasava, pšenica, ovas, ječam

aflatoksin M1 aflatoksin M2

O

O

OCH3

O O

O

OH

O

O

OCH3

O O

O

OH

aflatoksin B2

O

O

OCH3

O O

O

aflatoksin B1

O

O

OCH3

O O

O

12 3

4

56

7

8910

1112

13

141516

31

Neorganski kontaminanti

Najverovatnije su to najstariji toksini poznati čovečanstvu:

Primarna kontaminacija - kontaminacija biljaka preko tla, vode, vazduha, ñubriva

- kontaminacija životinja hranom ili vodom

Sekundarna kontaminacija- tokom prerade, pakovanja, skladištenja, preko ure ñaja,

ambalaže, pribora za jelo, posuda, aditiva

Najznačajniji (klasi čni) neorganski kontaminanti suAs, Hg, Pb, Cd

Od interesa još mogu biti Zn, Cu, Ni, Sn, Fe, Cr, Co, Be, Al, Se, Br, Ba

U neorganske kontaminante spadaju još i neki anjoniNO2, NO3, CN, FAzbestTeški metali su metali čija je relativna gustina iznad 4 g/cm3

Toksi čni metali

Kancerogenost neorganskih kontaminanata za ljudeKancerogenost neorganskih kontaminanata za ljude

Nedovoljno dokazaDovoljno dokaza

Niklmetaljedinjenja

Neadekvatni dokaziŽiva (neorg.)

Nedovoljno dokazaOlovo

Nedovoljno dokazaDovoljno dokaza

Hrom(III)(VI)

Dovoljno dokazaKadmijum

Dovoljno dokazaBerilijim

Dovoljno dokazaArsen

Metal

32

Nitrati, nitriti

Izvori izloženostiAntropogeni izvori� veštačka ñubriva� otpadne vode� izduvni gasovi i isparenja u atmosferu kisele kiše� duvanski dim� industrija (u proizvodnji eksploziva, stakla, kao o ksiduju ća sredstva)U namirnicama:

mesni proizvodi (konzervansi-strogo regulisani)biljke (spana ć, rotkvice, cvekla...)

do pre 30 godina govorilo se o prirodnom sadržaju n itrata u biljkama (200-500 mg/kg), ali danas se dobar deo nitrata u b iljkama može svrstati u kontaminacijukoli čina akumuliranih nitrata zavisi od vrste, dela i st arosti biljke, sadržaja nitrata u sredini, dužine vegetacije, vrst e i koli čine upotrebljenog ñubriva, klimatskih uslova, sastava minerala u zemljištu, na čina čuvanja namirnica

Toksi čnost•nitrati su znatno manje toksi čni od nitrita i njihova toksi čnost je vezana za mogu ćnost redukcije do nitrita

Toksi čnost nitrita:•Methemoglobinemija (Fe(II( prelazi u Fe(III))•Inhibiraju mikrozomalne enzime•Stvaraju nitrozamine (potencijalni kancerogeni)•Mogu izazivati pseudoalergije i glavobolje

33

Rezidui veterinarskih lekova i hormona

Lekovi koji se koriste u veterini mogu da se zadrže u tkivima, delom se metabolišu, a delom se izlučuju urinom i fecesom

Izvori u ishrani: meso, mleko, jaja, med

Urin i feces životinja mogu se koristiti u svrhe ñubrenja kad rezidui mogu dospeti u životnu okolinu

Karenca za lekove se mora poštovati – period od poslednje primene leka do trenutka kad se životnjski proizvodi mogu bezbedno koristiti

Karenca za jaja je obično 10 dana, za mleko i meso 3 dana

Veterinarski lekovi se koriste u sledeće svrhe: �u terapiji, �u profilaksi, �kao biostimulatori, �kao trankilizeri, �dodaju se direktno namirnicama

Značaj rezidua veterinarskih lekova i hormona u namirnicama:ToksikološkiStvaranje rezistentnih sojevaAlergijske reakcijePoremećaj crevne floreNemogućnost proizvodnje mlečnih fermentisanih proizvoda

Ne smeju se detektovati u namirnicama animalnog porekla opšte priznatim analitičkim metodama

Izuzetak su sulfonamidi kod kojih je MDK 0.1 mg/kg

34

Policikli čni aromati čni ugljovodonici (PAU)

fluoranten benzo(b)fluoranten benzo(k)fluoranten

benzo(a)piren indeno(1,2,3-c,d)-piren inden

perilen benzo(ghi)perilen

-velika grupa aromatičnih jedinjenja koji se sastoje iz dva ili više spojenih aromatičnih prstenova

-danas je poznato više od 150, a 10-15 ima dokazani negativni uticaj na zdravlje

PAU nastaju sagorevanjem organskog materijala na temperaturama iznad 350 oC

Izvori-šumski požari, vulkanske erupcije i gasovi-antropogeni izvori: prerada nafte, sagorevanje fosilnih goriva, izduvni gasovi, topionice aluminijuma i efluenti drugih industrijskih postrojenja, duvanski dim, sagorevanje drveta, dimljenje i roštiljanje namirnica-dimljene namirnice mogu sadržati proizvode pirolize lignina (1 krmenadla sa roštilja sadrži PAU kao 600 cigareta)-tokom roštiljanja namirnica mast kaplje na užareni ugalj, pirolizuje se, nastali PAU isparavaju i dospevaju u namirnicu -dim cigarete sadrži PAU-široko su rasprostranjeni u životnoj sredini, detektovani su u biljnim i životinjskim tkivima, sedimentu, tlu, vazduhu i vodama

Liposolubilni su, stabilniToksičnost: neki su kancerogeni i mutageniKancerogenost se razlikuje i opada sledećim redom:dibenz(a,h)antracen > benz(a)piren > antantren > indeno(1,2,3-c,d)piren > benz(a)antracen > benz(b)fluoranten > piren > benz(k)fluoranten > benz(j)fluoranten

35

Prirodne štetne supstance

Prirodni sastojci hrane, uglavnom biljnog porekla

Sumporni glikozidi, glukozinolatiU biljkama roda Crucifera (kupus, kelj, slačica)

Strumogeni efekat – inhibiraju rad jodne pumpe, prevoñenje jodida u jod i njegovu ugradnju u tireoidni hormon

CHCH2 CHOH CH2 C

S Glu

N OSO3Kprogoitrin

CHCH2 CHOH CH2 CN + s

1-cijano-2-hidroksi-3-buten

CHCH2 CHOH CH2 N C S* *

*

C=S

NCH2

CHO

H

CHCH2*

goitrin

Hemaglutinini (lektini)

U leguminozamaProteiniDenaturišu se termičkim tretmanomDeluju kao antigeni – senzibilišu organizam, izazivaju imuni odgovoNaziv dobili zato što aglutiniraju eritrocite

Vazoaktivni amini

Nastaju dekarboksilacijom aminokiselinaPovečavaju krvni pritisak zato što su slične hemijske strukture sa adrenalinomKod preosetljivih osoba mogu izazavati glavoboljuSir, banane, čokolada ih sadrže u večim količinama

N H 2

H O

H O N H 2

H O

N H 2

H O

N H

N H 2

tiramin dopamin fenil-etilamin

serotonin