Cudzorodé látky v krmovinách

Kategorie: Chémia (celkem: 338 referátů a seminárek)

Informace o referátu:

  • Přidal/a: anonymous
  • Datum přidání: 12. března 2007
  • Zobrazeno: 6976×

Příbuzná témata



Cudzorodé látky v krmovinách

Našou prácou chceme zistiť a vysvetliť, čo sa v potravinách okrem prirodzených zložiek nachádza. Chceme vytvoriť prehľad základných prídavných látok v potravinách a zamyslieť sa nad možnými náhradami prírodných zložiek potravín. Z dôvodu veľkého využitia týchto látok v potravinárskom priemysle je dôležité poznať a pochopiť ich chemickú podstatu a vplyv na organizmus človeka.

Rozdelenie
Ako cudzorodé látky v potravinách môžeme označiť látky, ktoré nie sú prirodzenou zložkou suroviny z ktorej sa potom potravina výrába. Tieto látky sa môžu do potravín dostávať počas ošetrovania suroviny, alebo počas jej spracovania a skladovania. Zámerne sú pridávané na zlepšenie senzorických, fvzikálno-chemických a stabilizujúcich vlastností potravín. Označujú sa ako exogénne. V praxi sa však používa skôr pojem prídavné, alebo aditívne látky. Predstavujú rozsiahlu a veľmi rôznorodú skupinu látok.
Ciele ich použitia sú:
· zlepšenie podmienok výroby, spracovania, úpravy, prepravy a uchovania potravín
konzervačné látky, antibiotiká
· zvýšenie odolnosti proti fyzikálnym, chemickým a biologickým zmenám a predĺženie trvanlivosti
antioxidanty, emulgátory, stabilizátory
· zachovanie výživnej hodnoty potravín
vitamíny, minerálne látky, esenciálne zložky
· zlepšenie organoleptických (zmyslových- chuť, vôňu...) vlastností
arómy, esencie
umelé sladidlá, kyslé, slané a horké látky, modifikátory chuti
· úprava vzhľadu potravín
umelé farbivá, bieliace látky
· konzistotvorné látky
želírujúce, zahusťujúce a rôsolovité látky, plnivá
Medzi exogénne látky patria aj látky, ktoré sa nevyužívajú na zlepšovanie kvalít potraviny a predsa sa dostávajú do potravín v procese pestovania, výroby, či skladovania. Tieto látky sa nazývajú kontaminanty. V surovinách ba aj v hotových výrobkoch sa vyskytujú v dôsledku použitia napr. pesticídov proti škodcom, umelých hnojív u surovín rastlinného pôvodu, alebo podávania veterinárnych liečiv zvieratám určeným na produkciu potravín. Tiež sa do potravín dostávajú z potravinového reťazca vody, pôdy a ovzdušia, z výrobného zariadenia, obalov a pod. Môžu to byť látky rôzneho charakteru - ťažké kovy (arzén, ortuť), kyanidy, herbicídy, a iné toxické látky, dokonca aj nebezpečné rádioaktívne látky.
Druhou skupinou látok sú endogénne cudzorodé látky. Tie vznikajú v samotných potravinách pôsobením fyz., chemických a biologických faktorov počas nevhodných technologických podmienok a skladovania (napr. produkty oxidácií tukov).

Vznikajú aj vzájomným pôsobením exogénnej látky a niektorej zložky potraviny a kvasnými reakciami (metylalkohol a ďalšie alkoholy). Časť týchto látok môže vznikať aj mikrobiálnou činnosťou nevhodne spracovaných či skladovaných potravinárskych materiálov, pričom vznikajú veľmi jedovaté látky s karcinogénnymi až mutagénnymi účinkami.
Aditívne (prídavné) látky nachádzajúce sa v potravinách musia byť označené na obale výrobku. Poznáme ich pod označením E xyz pričom xyz je číslo registrácie látky v rámci Európskej únie.
Okrem vlastností pre ktoré sa tieto látky do potravín pridávajú majú mnohé z nich aj škodlivé účinky pre ľudský organizmus. Dokonca môžu spôsobiť rôzne ochorenia ako napr. cievne ochorenia (E250, E251, E252), kožné (E230, E231, E232, E233) , pôsobiace na črevá (E220, E221, E222, E223, E224) a dokonca môžu byt aj karcinogénne (E131, E142, E210, E211, E213, E214, E215, E216, E217, E239). Všetky prídavné látky sa môžu pridávať do potravín len v určitom množstve - podľa kritérií Svetovej poľnohospodárskej organizácie (FAO) a Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO). U nás sú hraničné množstvá udané v Potravinovom kódexe Slovenskej republiky (druhá časť, tretia hlava - Cudzorodé látky v potravinách). Každoročne sa na Slovensku vykonáva tzv. Čiastkový monitorovací systém cudzorodých látok v potravinách a krmivách, ktorý má za úlohu podať informácie o stave a vývoji kontaminácie potravinových zložiek.
Označenie aditívnych látok E neznamená to, že nemáme jesť všetko kde tento názov nájdeme. Pod týmto označením sa môže skrývať napr. aj kyselina citrónová (E 330), vanilín (E 107), alebo vitamín C (E 300) a iné neškodlivé látky. Aj vitamín C môže byť škodlivý ak ho zjeme veľa (ak jeho denná dávka presiahne 600mg). Ak nepresiahneme prijateľnú dennú dávku, v takom prípade by mali byť tieto látky úplne bezpečné.

Farbivá
Sú látky používané na prifarbovanie potravín. Ich význam je v tom, že zvyšujú organoleptické vlastnosti – vzhľad výrobku, najmä v prípadoch, kde prírodné farbivá sú zastúpené v malých množstvách, alebo sa vplyvom technologických podmienok zmenili.
Rozdeľujú sa na:
a) prírodné – získavajú sa z rastlinných alebo živočíšnych organizmov (mrkva, cvikla..)
beta karotén(E 160a), betanín (E 162), karotinoidy, chlorofyl, ryboflavín...
b) syntetické – umelo vytvorené farbivá
tartrazín (E102), amarant (E123), erytrozín, azorubín...
c) ostatné – vznikajú z prírodných (z cukrov) umelým pôsobením
najvýznamnejší kulér, karamel...
Mnoho zo syntetických farbív má negatívne účinky na zdravie človeka – sú karcinogénne.

Jednou skupinou metód dokazovania farbív sú orientačné, ktoré dokazujú iba to, či potravina bola prifarbovaná. Medzi ďalšie analytické metódy, ktoré sú už kvantitatívne patria chromatografické a spektrometrické metódy.
Farbivá sa používajú na prifarbenie skoro všetkých potravín s výnimkou použitia syntetických farbív do mäsa, mlieka, múky, chleba a potravín pre dojčenskú a detskú výživu- tu je ich použitie zákonom zakázané. Najviac farbív môžeme nájsť napr. v lentilkách. Nemajú dobrý vplyv hlavne na malé deti a môžu spôsobiť alergie, nepokojnosť.. Sú vo všetkých potravinách najmä v cukrovinkách, a sladkostiach, ktoré sú až veľmi sýto farebné. Farbivá tiež obsahujú mnohé nápoje.

Antioxidanty
Pojmom antioxidanty označujeme látky, ktoré spomaľujú, alebo zastavujú oxidačné a autooxidačné zmeny potravín. Tieto zmeny sa najvýraznejšie prejavujú v niektorých tukoch a produktoch bohatých na tuky, zhoršením kvality potravinárskych produktov, najmä nepriaznivými nutričnými a senzorickými vlastnosťami. Možno ich pridávať len do čerstvých potravín a do tukov.
Antioxidanty rozdeľujeme na prirodzené a umelé - syntetické:
Prirodzeným antioxidantom sa v rámci tejto práce nebudeme venovať. Stačí len informácia, že účinnosť prirodzených antioxidantov je všeobecne nízka oproti syntetickým. Najvýznamnejším prírodným antioxidantom je kyselina askorbová.
Oveľa početnejšia je skupina syntetických antioxidantov, ktoré podľa chemických charakteristík rozdeľujeme takto:

a) Monohydroxyzlúčeniny: 2-hydroxybenzaldehyd, 2,3- a 4-hydroxybenzoové kyseliny, mono-, di- a tributyl-p-krezol, butylhydroxytoluén (BHT).
b) Polyhydroxyzlúčeniny: 3,4-kys. dihidroxybenzoová a jej estery, pyrogalol a jeho hydroxyderiváty, estery kyseliny galovej, vanilín, eugenol, 4- hydroxyanizol a jeho alkylderiváty a veľa iných.
c) Chinónové zlúčeniny: a a b-naftochinóny, p-benzochinón, fenantrénchinón, chryzénchinón.
d) Dusíkaté zlúčeniny: 2- a 4-aminofenoly, dietanolamín, a a b-naftylamín, 1,4-fenyléndiamín, naftyléndiamín.
e) Sírnaté zlúčeniny: tetrametyl- a tetraetyltiuramdisulfidy (TMTD a TETD), kyselina b,b‘ –tiodipropiónová.
Princíp reakcie antioxidantov spočíva vo vytvorení redukovanej formy, ktorá sa vytvorí súborom zložitejších reakcií. Tie sa potom oxidujú (prechádzajú z redukovanej formy na oxidovanú), čím sa ich koncentrácia znižuje. Po vyčerpaní antioxidantov prebieha oxidácia v potravinách ďalej rovnakou rýchlosťou ako pred ich pridaním.
Ak chceme zistiť antioxidanty vo výrobku, potrebujeme vykonať predbežnú izoláciu a koncentráciu vzhľadom na ich malé množstvo v potravinách.

Na dôkaz prítomnosti antioxidantov v tuku sa využíva pomerne ľahká oxidácia antioxidantov v prítomnosti železitých solí. Ich prítomnosť indikuje tiokyanid amónny, ktorý reaguje s katiónmi Fe za vzniku červeného zafarbenia.
Používajú sa napr. do mliečnych výrobkov, omáčok, dressingov, do olejov, tukov a tukových pást, rôznych prípravkov pre cukrársku a cukrovinkársku výrobu. K najrozšírenejším antioxidantom v potravinárskej technológii patrí kyselina askorbová a zlúčeniny z nej odvodené.

Emulgátory
Emulgátory sa používajú na zlepšenie technologických vlastností, predovšetkým penivosti, vláčnosti, plastickosti, tvorby trvalých emulzií a pod. Medzi ne zaraďujeme aj látky, ktoré majú buď chrániť produkt pred zmenami, alebo viazať zložky, ktoré katalyzujú chemické reakcie.
Emulgátory možno rozdeliť do niekoľkých skupín, najčastejšie sa uvádzajú 3 skupiny:
a) látky s kladným nábojom – katiónaktívne
b) látky so záporným nábojom – aniónaktívne
c) látky bez náboja – neionogénne
Môžeme sa stretnúť aj so 4. skupinou – amfolitické tenzidy, t.j. také, ktoré podľa podmienok (pH) môžu tvoriť alebo katióny, alebo anióny, pričom sú navonok neutrálne. Sem patria kopolyméry, prirodzené emulgátory, napr. lecitín, sulfobetaíny a i.
K najpoužívanejším emulgátorom patria: mono- a diacylglyceroly mastných kyselín, glyceridy organických a anorganických kyselín (vínna, octová, citrónová, mliečna, fosforečná, sulfooctová), estery mastných kyselín a cukrov (mono-, diestery mastných kyselín so sacharózou, sorbitom a i.), polyacylglyceroly mastných kyselín, polyetylénové zlúčeniny (polyetylénglykoly, estery etylénoxidu s mastnými kys. a alkoholmi a i.), lecitíny, oxidované a epoxidované tuky, saponíny, mydlá a pod.
Funkcia emulgátorov spočíva v tom, že zlepšujú zmiešateľnosť dvoch navzájom nerozpustných látok. Ich spoločnou vlastnosťou je povrchová aktivita. Tieto látky obsahujú jednu alebo viac lipofilných a jednu alebo viac hydrofilných skupín. Molekuly emulgátora sa rozložia na povrchu emulgovanej látky, pričom lipofilné skupiny sa orientujú k lipofilnej fáze a hydrofilné skupiny k hydrofilnej fáze. Tak sa vytvárajú stabilné emulzie.
Pred zisťovaním emulgátorov v potravinách ich treba izolovať. Na to sa používajú rôzne izolačné postupy závislé od druhu potraviny a emulgátora.

Na ďalšie stanovenie sa používajú rôzne metódy, medzi nimi vážkové stanovenie, chromatografia, extrakcia vzoriek...
Emulgátory sa využívajú pri výrobe početných potravinárskych produktov ako je čokoláda, mliečne produkty, pečivo, vína, nealkoholické nápoje, vaječné produkty...

Konzervačné látky
Sú látky, ktoré majú za úlohu predĺžiť uchovateľnosť málo stabiných potravín. Podmienkou pre použitie určitej látky je v maximálnej miere zachovať akosť východiskovej suroviny. Na konzervovanie potraviny sa môžu použiť najviac dve chemické konzervačné látky súčasne.
U nás sú povolené ako konzervačné látky niektoré organické kyseliny, ktoré majú inhibičný účinok na mikroorganizmy. Ide najmä o kyselinu mravčiu, sorbovú, benzeovú. Ďalej sú to najmä sodné a draselné soli a estery kyseliny 4-hydroxybenzoovej. Z anorganických látok sem patria oxid uhličitý a síričitý. Okrem týchto konzervačných látok sú známe aj mnohé ďalšie, napr difenyl, formaldehyd, fenoly a.i. Medzi látky, ktoré do určitej miery pôsobia konzervačne patria aj obyčajný cukor a soľ, ale tie sa medzi cudzorodé látky nepočítajú.
Na stanovenie a dôkaz konzervačných látok sa používajú rôzne druhy metód. Buď sa používajú vhodné chemické reakcie (najčastejšie oxidačno-redukčné titrácie), spektrofotometrícké a chromatografické princípy, zriedkavejšie sa využívajú aj biologické metódy.
Zoznam potravín, v ktorých sa tieto látky používajú je veľmi široký a zahŕňa tak zeleninovo-ovocné výrobky, ako aj trvanlivé pečivo, vaječné výrobky atď. Základné potraviny – mlieko, maslo, múka, chlieb a mäso sa podľa príslušných hygienických predpisov chemicky konzervujú len v odôvodnených prípadoch.

Chuťové látky
Tieto látky upravujú chuťové vlastnosti potravín. Do tejto skupiny patria sladidlá, horké a slané látky, intenzifikátory a modifikátory chuťových vlastností. Najvýznamnejšie z nich sú umelé sladidlá.
Z prírodných - sacharidových sladidiel sa stále vo väčšom meradle uplatňujú sladidlá zo škrobu. Škrob je relatívne lacná surovina, z ktorej možno kyslou alebo enzýmovou hydrolýzou pripraviť rozličné hydrolyzačné produkty. Z hľadiska použitia v potravinárstve sú dôležité sacharín, maltózové, fruktózové a hydrogenované glukózové sirupy, kyselina glutámová, jej soli a iné. Na zvýraznenie sladkej chuti možno okrem prírodných sladkých látok použiť aj umelé sladidlá ako sú napríklad cyklamáty, sacharín, dulcín a iné. Syntetické sladidlá majú výhodu oproti prírodným, pretože majú mnohonásobne väčšiu sladivosť.
Ostatné chuťové látky okrem toho, že modifikujú chuť potraviny, majú aj stimulačné fyziologické účinky na nervovú sústavu, alebo zvyšujú produkciu tráviacich štiav. Patria medzi ne chinín, kofeín, rastlinné extrakty, ribonukleotidy...
Na dôkaz prítomnosti sladidiel sa používajú farebné, zrážacie reakcie, zmeny fluorescencie a pod.

Najvýznamnejšou a najúčinnejšou metódou je kvapalinová chromatografia. Okrem chemických techník sa na analýzu môžu použiť aj senzorické metódy.
Využitie týchto látok je najväčšie pri príprave nápojov, hotových pokrmov, omáčok, mrazených krémov, dia výrobkov, mliečnych a cukrárenských výrobkov, marinovaných rýb, žuvačiek, liehovín a iných.

Arómy
Tiež nazývané vonné látky. Upravujú vôňu potraviny a patria medzi senzoricky aktívne aditívne zložky potravín, ktoré môžu mať okrem charakteristickej vône aj chuťové vlastnosti. Môžu byť vyrábané synteticky, alebo ide o prírodné výťažky z rôznych rastlinných i živočíšnych surovín.
Zo syntetických látok sú najbežnejšie vanilín, etylvanilín, piperonal, mentol, rôzne estery a aromatické zlúčeniny. Z prírodných je to vanilín obsiahnutý vo vanilke.
Pri analýze a stanovovaní týchto látok sa spravidla používa stanovenie len jednej hlavnej alebo viacerých charakteristických zložiek vône. Kontroluje sa čistota syntetických vonných látok. U prírodných sa používa spravidla rozdeľovacia technika. Pri analýze sa používa technika delenia pár v rámci plynovej chromatografie.

Nové zdroje bielkovín
V súčasnosti sa hľadajú nové zdroje bielkovín a rozvíja sa pritom úsilie maximálne využiť všetky hlavné aj vedľajšie produkty, ako aj odpady potravinárskeho priemyslu.
Jedným z nových zdrojov bielkovín pre ľudskú výživu je koncentrát bielkovín z rýb (FCP). Veľkou zásobárňou bielkovín je aj morský ráčik kril. Ďalej krv, získavaná pri porážke zvierat sa v súčasnosti využíva na výživu človeka len v nepatrnom množstve (asi 2 %), hoci má vysokú výživnú hodnotu. Rozvíja sa aj úsilie využiť na výživu ľudí aj bielkoviny zelených rastlín (tráva, cukrová trstina, kukurica, proso, jačmeň). Vyvíjajú sa aj postupy na prípravu bielkovinových koncentrátov z listov (napr. z lucerny siatej). Ďalším zdrojom bielkovín je sója, ktorej semená obsahujú približne 33 % bielkovín s vysokým zastúpením lyzínu. Kultivácia mikrobiálnych buniek je tiež perspektívnym zdrojom bielkovín. Produkty mikrobiálnej biomasy, ktoré sa získavajú v týchto procesoch, sa označujú ako SCP (single-cell-proteins - bielkoviny jednobunkových mikroorganizmov). Najčastejšie sa na produkciu SCP používajú kvasinky. Mikrobiálne plesne (Candida utilis, Rhodopseudomonas gelatinosa) sa môžu spriadať na látky zložením aj výzorom podobné mäsu.

Zastúpenie esenciálnych aminokyselín v produktoch mikrobiálnych buniek je z výživového hľadiska lepšie, ako pri niektorých rastlinách a obilninách.
Za hlavné substráty na výrobu bielkovín možno pokladať rôzne druhy odpadov z priemyselnej a poľnohospodárskej výroby a najmä potravinárskeho priemyslu. Objemovo najväčší podiel tvoria n-alkány ropy, avšak vzhľadom na energetickú krízu sa záujem obracia na sacharidové substráty, ako napr. melasa, etanol, metanol, sulfitové výluhy, škroby, šrot, celulóza.

Náhrady tukov
Súčasná spotreba tukov je vyššia než medicínsky odporúčaná úroveň a za posledných 5 rokov vzrástla takmer o 10%. Pri znižovaní spotreby tukov je potrebné sa zamerať na zníženie obsahu tukov využitím tukových náhrad. Tukové náhrady by mali spĺňať tieto požiadavky:
· majú obsahovať menej energie, cholesterolu
· nesmú byť patogénne a nesmú spôsobovať poruchy metabolických funkcií
· nesmú pôsobiť neprirodzene tučne a nesmú viesť k falšovaniu chuti
· musia mať vlastnosti tukov (textúra, miešateľnosť s ostatnými potravinami)
· musia byť biologicky odbúrateľné, aby neviedli k ďalšiemu zaťaženiu životného prostredia. Náhrady tukov možno podľa ich chemického zloženia, ako aj technologického účinku rozdeliť do troch základných skupín:
1. Náhrady tukov na báze polysacharidov, ktoré okrem toho, že nahradia tuk, plnia aj funkciu voduväzných a stabilizujúcich prostriedkov. 2. Špecifické bielkovinové prípravky, ktoré umožňujú zníženie obsahu tukov vo výrobkoch cestou uplatnenia povrchovo aktívneho účinku. Tieto prípravky súčasne priaznivo ovplyvňujú nutričnú hodnotu finálneho produktu cestou zvýšenia bielkovinového podielu. 3. Modifikované tuky, ktorými možno nahradiť časť tukov energeticky menej hodnotnými tukovými analógmi, ktoré sa v tráviacom trakte neresorbujú, resp. sa strávia len čiastočne. Náhrady cukrov
Zo sacharidových sladidiel sa stále vo väčšom meradle uplatňujú sladidlá zo škrobu. Škrob je relatívne lacná surovina, z ktorej možno kyslou alebo enzýmovou hydrolýzou pripraviť rozličné hydrolyzačné produkty. Z hľadiska použitia v potravinárstve sú dôležité maltózové sirupy, fruktózové sirupy a hydrogenované glukózové sirupy.
Alternatívne sladidlá alebo náhrady sacharózy môžeme rozdeliť na dve skupiny :
· objemové (sacharidické-výživové) sladidlá, ktoré majú podobnú sladivosť ako sacharóza (sorbitol, xylitol, manitol),
· intenzívne (nesacharidické-nevýživové) sladidlá, ktorých sladivosť je viacnásobne vyššia (sacharín a jeho soli, acesulfám K, aspartám). Napr. srvátka je vedľajší mliekársky produkt, ktorý môže byť zdrojom náhradných sladidiel.

Hydrolýzou laktózy vznikajú monosacharidy glukóza a galaktóza, ktoré sú sladšie a ľahšie rozpustné ako laktóza, preto ich možno výhodne použiť na sladenie.
Náhrada sacharózy v diétnych potravinách sa viac-menej orientuje na zníženie potreby inzulínu. Látky nahradzujúce sacharózu, ktoré znižujú potrebu inzulínu, sú : fruktóza, izomaltitol, laktitol, manitol, sorbóza, xylóza. Z nesacharidických sladidiel majú dobré uplatnenie sacharín a cyklamáty (Spolarín, Dukaryl).
Ďalším perspektívnym sladidlom je Aspartám a Usal, ktoré majú dobré senzorické vlastnosti a 200-násobne vyššiu sladivosť ako sacharóza.

Záver
Je nevyhnutné používať prídavné látky v potravinách z viacerých dôvodov. Keby nie, jedli by sme síce čisto prírodné jedlo, ale malo by to nejaký význam? Ako dlho by sme boli schopní skladovať potraviny bez konzervačných látok? Koľko jedál by sme boli schopní skonzumovať bez použitia emulgátorov, aróm a chuťových látok? Nebolo by vhodné začať viac využívať prírodné prípadne syntetické náhrady bielkovín, tukov a sacharidov zo zdravotných aj úsporných dôvodov?.

Nový příspěvek



Ochrana proti spamu. Kolik je 2x4?