1

ADITIVI I KONTAMINANTI

ZDRAVSTVENA ISPRAVNOST NAMIRNICA

Činjenice i stavovi o kontaminaciji

namirnica

Povećano zagađenje životne sredine i povećano učešće

tehnologije u svim segmentima života

Međusobna povezanost i zavisnost svih segmenata životne

sredine i nepostojanje fizičkih barijera

Svest o mogućim nepovoljnim efektima zdravstveno

neispravne hrane

Zahtevi za pojačanu kontrolu zdravstvene ispravnosti hrane

i veću transparentnost u ovoj oblasti

Spremnost prihvatanja rizika od određenih oblika

ponašanja i načina života

Rizik povezan sa prisustvom “hemikalija” u hrani se često

smatra potpuno neprihvatljivim i često se preuveličava

Nepoznavanje najvažnijih izvora rizika i prioriteta u ovoj

oblasti

2

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

HEMIJSKA KONTAMINACIJA NAMIRNICA I VODE ZA PIĆE

} Odgovrnost

proizvođača

GAP, GMP,

HACCP

Priprema u domaćinstvu konzumiranje

Koncept OD NJIVE DO TRPEZE (FROM FARM TO FORK)

U cilju sprečavanja akutnih i hroničnih intoksikacija izazvanih hranom potrebno je

da namirnice budu zdravstveno ispravne

Neispravnost namirnica može biti:

Mikrobiološka

Hemijska

Radiološka

Fizička

Neispravnost pakovanja i deklaracije

Postizanje tzv. nultog rizika od kontaminanata nije realno, ali ga je

potrebno posmatrati u skladu sa mogućnostima

Praktičan i pragmatičan pristup – samo koncentracija čini nešto

toksičnim (Paracelzusovo pravilo)

3

Rizik od pojedinih agenasa prisutnih u

hrani (po opadajućem redosledu)

Realni rizik Regulisano zakonskom

regulativom

Mikrobiološki agensi

Nutritivni faktori

Hemijski kontaminanti

Prirodni toksikanti

Aditivi

Aditivi

Mikrobiološki agensi

Hemijski kontaminanti

Nutritivni faktori

Prirodni toksikanti

Zdravstveno bezbedna namirnica je namirnica koja ne predstavlja rizik po

zdravlje ljudi i ona ne sme:

Biti zagađena patološkim mikroorganizmimia niti sadržati saprofitne

mikroorganizme preko određene količine;

Sadržati otrovne sastojke, antibiotike, hormone, mikotoksine, teške

metale, pesticide i metabolite pesticida u količinama koje mogu biti štetne

po zdravlje ljudi

Da potiče od uginulih životinja ili životinja obolelih od bolesti koje utiču

na zdravlje ljudi;

Biti zagađena fizičkim primesama štetnim po zdravlje ljudi;

Sadržati aditive koji nisu odobreni niti odobrene adititve u količinama

koje nisu dozvoljene;

Imati organoleptičke osobine izmenjen u meri da su neupotrebljive za

ishranu;

Imati sastav koji štetno utiče na zdravlje ljudi;

Biti kontaminirana radionuklidima ili ozračena preko dozvoljene granice;

Biti nepropisno obeležena i deklarisane;

Biti nepropisno pakovana ili u oštećenom pakovanju

4

Osnovne definicije

Opasnost je hemijski, biološki ili hemijski agens/činilac u hrani ili stanje hrane, koji

mogu potencijalno da izazovu štetno dejstvo za zdravlje

Rizik je faktor verovatnoće štetnog uticaja na zdravlje i ozbiljnost tog uticaja, kao

posledica postojanja opasnosti

Analiza rizika je proces koju čine 3 međusobno povezane komponente: procena

rizika, upravljanje rizikom i obaveštavanje o rizikzu

Monitoring je sprovođenje niza planiranih aktivnosti koje se odnose na praćenje i

merenje prisustva kontaminanata u hrani i vodi

Obaveštavanje o riziku je međusobna razmena podataka i mišljenja kroz proces

analize rizika koja se odnosi na opasnosti i rizike vezane za bezbednost hrane

Štetnost hrane po zdravlje se utvrđuje na osnovu:

1) Mogućih neposrednih ili posrednih, kratkoročnih ili dugoročnih štetnih uticaja

koji hrana može imati po zdravlje potrošača, kao i mogućih uticaja na zdravlje

budućih generacija;

2) Mogućih kumulativnih toksičnih efekata;

3) Posebne zdravstvene osetljivosti specifičnih kategorija potrošača

Hrana nije pogodna za ishranu ljudi ako je ta hrana neprihvatljiva za upotrebu

kojoj je namenjena, zbog kontaminacije spoljnim ili nekim drugim faktorom, kao i

zbog truljenja, kvarenja ili raspadanja

Subjekti u poslovanju hranom i hranom za životinje u svim fazama

proizvodnje, prerade i prometa hrane i hrane za životinje kojim upravljaju,

dužni su da obezbede da hrana ili hrana za životinje ispunjava uslove

propisane ovim zakonom i drugim posebnim propisima, kao i da dokažu

ispunjenost tih uslova.

5

Risk

Assessment

*Science based

Menadžment

rizika

*Političke odluke

Komunikacija

*Interaktivna razmena mišljenja i

informacija

Procena rizika

*zasnovana na

naučnim

dokazima

Analiza rizika

Procena rizika

To je naučno zasnovan koncept koji se

sastoji iz 4 koraka

1. Identifikacije opasnosti

2. Karakterizacije opasnosti

3. Procene izloženosti

4. Karakterizacije rizika

6

Identifikacija opasnosti – identifikacija agenasa od značaja, njihovih negativnih

efekata, ciljne populacije i uslova pod kojima dolazi do izloženosti, uzimajući u obzir

podatke o toksičnosti, delovanju na ljudsko zdravlje, na druge organizme i na životnu

sredinu (IUPAC)

11

Prikupljanje podataka:

koja se aktivna supstanca koristi za pojedine kulture,

u kojim količinama,

koje tehnike aplikacije se primenjuju,

koliki je termin između pojedinih aplikacija,

kada se koristi

Primer - pesticidi

Kontaminat Izvor Namirnice PCB Transformatori Riba, animalne

masti

Dioksini Nusproizvodi Riba, animalne

masti

Živa Industrija Riba

Olovo Izduvni gasovi Konzerve, kisele

namirnice

Kadmijum Otpad Žita, morski

plodovi

Radionuklidi Incidentne

situacije

Riba, gljive

Nitrati/Nitriti Đubrivo Povrće

7

Karakterizacija opasnosti – kvalitativna i kvantitativna evaluacija prirode

negativnih efekata koje može da izazove određeni agens (hemijski, biološki, fizički)

ako je prisutan u hrani; za hemijske agense potrebno je uraditi procenu dozno-

zavisnog odgovora

Za većinu kontaminanata važi staro Paracelzusovo pravilo da samo količina čini

otrov

Procenjivanje rizika pri upotrebi aditiva hrane i ograničenje prisustva

kontaminanata u namirnicama obavlja se na osnovu rezultata dobijenih na

eksperimentalnim životinjama, ljudima, u in vitro modelima

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 adverse effect level - NOAEL). To je maksimalna

netoksična doza za najosetljiviju vrstu eksperimentalnih

životinja, koja ne izaziva vidljive negativne morfološke,

funkcionalne promene, niti utiče na rast, razvoj ili dužinu života

jedinke. Izražava se u mg/kg telesne mase životinje

Ispituju se

Funkcionalne promene

Morfološke promene

Mutagenost

Kancerogenost

Imunotoksičnost

Neurotoksičnost

Reproduktivni efekti

8

Tipična kriva dozno-zavisnog odgovora

Izuzetak – primer aflatoksina B1

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 aditiva izražena u miligramima na kilogram

telesne mase čoveka dnevno (kg/TM/dan) koja se može unositi

svakodnevno tokom celog života bez rizika za njeno zdravlje

Za supstance sa pragom toksičnosti

9

Ekstrapolacija rezultata dobijenih na najosetljivijoj vrsti životinje na čoveka

Osetljivost različitih populacionih grupa

SF SF

PDU(mg/kg TM) = MNTD / SF

gde je SF = sigurnosni faktor

Korišćenje sigurnosnog faktora omogućava da se u obzir uzmu razlike koje postoje

između čoveka i eksperimentalnih životinja, i pri tome se smatra da je čovek osetljiviji

(1-10 puta), iako to nije uvek slučaj. Tako|e se u obzir uzimaju varijacije koje postoje u

osetljivosti prema delovanju ispitivanih supstanci u okviru same humane populacije

(trudnice, deca, stare, bolesne osobe). Vrednost faktora sigurnosti obično iznosi 100

Akutna referentna doza- ARfD, se definiše kao procenjena

količina supstance u hrani, izražena na telesnu masu (mg/kg), koja

se može uneti u organizam tokom kraćeg perioda vremena, obično

tokom jednog dana, a da ne predstavlja rizik po zdravlje

Maksimalno tolerišući nedeljni unos - MTNU (maximum tolerable

weekly intake - MTWI ) za supstance sa kumulativnim svojstvima

10

ALARA koncept

As low as reasonably achievable

Za supstance sa genotoksičnim efektom se koriste statistički i matematički modeli

Utvrdi se toksični potencijal supstance

Iz podataka eksperimenata na životinjskim modelima

Iz epidemioloških studija

Izrazi se kao

broj slučajeva kancera/100000 godišnje u ng/kg telesne mase

dnevno

11

MAKSIMALNO DOZVOLJENA KONCETRACIJA (MDK) izražava se u mg/kg

Namirnice

Predstavlja maksimalnu količinu kontaminanta/aditiva koja je dozvoljena da

bude u namirnici

Različita je za različite namirnice

Primer Na-benzoat kao konzervans:

Osvežavajuća bezalkoholna pića 150 mg/l

Džemovi sa smanjenom energetskom vrednošću - 500 mg/kg

Primer za olovo:

Sirovo i termički obrađeno mleko - 0,02 mg/kg

Školjke - 1,5 mg/kg

Procena izloženosti – procena učestalosti, veličine i dužine izloženost, tj. unosa

agensa, kao i veličina populacije koja je izložena

Prisustvo agensa

u hrani -

kvantifikacija

Podaci o unosu

namirnica

Izloženost

12

Izračunavanje izloženosti

A.

Izloženost = Nivo agensa x količina konzumirane namirnice / telesna masa

Sabiraju se nivoi izloženosti iz svih namirnica, iz vode za piće, iz vazduha ...

B.

Model izloženosti koji koristi variranja podataka o količini konzumirane

namirnice, dok je nivo agensa u namirnici konstantan ili obrnuto

Namirnica

Muškarci, ukupan

dnevni unos 38 µg

%

Žene, ukupan

dnevni unos 29 µg

%

Meki hleb 13.0 11.9

Druge vrste hleba 7.7 12.2

Keks 5.0 5.9

Prženi krompir 7.5 6.3

Pomfrit 8.0 6.3

Čips 17.6 17.4

Druge grickalice 5.0 4.6

Kafa 28.0 28.6

Drugo 8.2 6.8

Primer – procena izloženosti akrilamidu u Norveškoj (2003)

13

0

100

Pesticid A

prihvatljiv

Pesticid B

neprihvatljiv

Izlo

žen

ost

po

tro

šača

Prihvatljiv dnevni

unos

CN

O

NN

O

CH

3 OC

O2 C

H3

NN

NH

2 N

NH

2

NH

NN

NH

2 N

NH

2

NH

Karakterizacija rizika– upoređenje nivoa izloženosti sa vrednostima dobijenim u

procesu karakterizacije opasnosti (ostvaren unos u odnosu na PDU)

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, MRL)

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

Menadžment rizika – proces upravljanja, donošenja odluka, sa ciljem

minimiziranja rizika za opštu populaciju

14

PREHRAMBENI ADITIVI

Aditivi su supstance koje se, bez obzira na njihovu hranljivu 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 trajnosti

U aditive ne spadaju:

•šećer,

•kuhinjska so,

•sastojci koji se dodaju radi poboljšanja hranljive vrednosti (vitamini, minerali, inulin i

dr. dodati u cilju “obogaćivanja” namirnice),

•tečni pektin,

•dekstrin, skrob,

•želatin, kazein i drugi proteini mleka, gluten, krvna plazma, amino kiseline (osim

glutaminske kiseline, cisteina, cistina i glicina)

Razlozi korišćenja:

Ekonomski

Tehnološki

Aditivi se koriste

1)Za očuvanje hranljive vrednosti i bezbednosti namirnice

2)Za prilagođavanje hranljive vrednosti posebnim nutritivnim potrebama određenih

grupa ljudi

3)Za poboljšanje i očuvanje kvaliteta, stabilnosti ili organoleptičkih osobina

4)Kao pomoć u proizvodnji, pripremi, pakovanju, transportu ili čuvanju proizvoda

Aditiv ne sme da se upotrebljava za prikrivanje

neispravnih sirovina, loših tehnoloških postupaka

15

Postoji pozitivna lista prehrambenih aditiva koja se formira na međunarodnom nivou

(Joint Expert Committee on Food Additives u okviru SZO/FAO - JECFA)

Stavljanju aditiva na pozutivnu listu prethode brojna i duga ispitivanja:

Definisanje hemijske strukture

Akutna i hronična toksičnost

Na mutagenost

Na kancerogenost

Na alergogeni potencijal

Kinetika, metabolizam, mogućnost kumulacije

Delovanje na intestinalnu floru

Interakcija sa sastojcima hrane

Stabilnost pri uslovima proizvodnog procesa

Uticaj na životnu sredinu

ukoliko su prethodna ispitivanja povoljna

Definišu se željeni efekat i namena, uslovi korišćenja (količine, vrste

namirnica, vrste procesa), analitičke metode određivanja

Pojedine zemlje preuzimaju aditive sa spiska JECFA i formiraju svoje nacionalne

pozitivne liste aditiva u koje mogu staviti i aditive koji nisu do kraja evaluirani od

strane međunarodnih tela (primer steviozida u Japanu)

U Evropskoj Uniji dozvoljena je upotreba oko 300 različitih aditiva + enzimi i

enzimski preparati + arome + pomoćne materije

EU direktiva 89/107/EEC – opšte odredbe

EU direktiva 94/35/EC – o zaslađivačima

EU direktiva 94/36/EC – o bojama

EU direktiva 95/2/EC – o ostalim aditivima

16

Aditiv E brojevi Aditiv E brojevi

Boje E 100 – E 199 Zgušnjivači

Stabilizatori

Emulgatori

Emulgujuće soli

Sredstva za

želiranje

Sredstva za

vlaženje

Sredstva za

dizanje testa

Sredstva za

učvršćivanje

Sredstva protiv

zgrudvavanja

Sredstva za

povećanje

zapremine

E 400 – E 600

Konzervansi E 200 – E 299

Antioksidansi E 300 – E 326

Kiseline

Regulatori

kiselosti

E 327 – E E 399

Pojačivači arome E 620 – E 640

Sredstva protiv

stvaranja pene

Sredstva za

glaziranje

Sredstva za

tretiranje brašna

E 900 – E 930

Propelenti E 930 – E 949

Zaslađivači E 950 – E 970

Modifikovani

skrobovi

> E 1404

Grupe aditiva i E brojevi

Prema nameni u proizvodnji namirnica aditivi se mogu podeliti u nekoliko

grupa:

Sredstva koja sprečavaju kvarenje namirnica

za sprečavanje oksidacije: antioksidansi i sinergisti

za konzervisanje namirnica: konzervansi

Sredstva za doterivanje ukusa i mirisa

arome: prirodne, prirodno-identične i veštačke (često se izdvajaju od ostalih

aditiva u posebnu grupu)

pojačivači aroma

sredstva za zaslađivanje

Sredstva za doterivanje izgleda i konzistencije

prirodne i veštačke boje

sredstva 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 skrobovi

Sredstva koja se koriste kao pomoćne supstance u postizanju kiselosti

17

Aditivi i njihove mešavine dodaju se namirnicama pod

sledećim uslovima:

1. ako su uključeni u Pozitivnu listu;

2. ako njihov kvalitet odgovara uslovima kvaliteta;

3. ako se dodaju namirnicama pod uslovima propisanim ovim

Pravilnikom

Aditiv koji se nalazi na pozirivnoj listi može se koristiti samo ako su ispunjeni

sledeći zahtevi:

1) Da na osnovu dostupnih naučnih dokaza ne predstavlja opasnost po zdravlje potrošača u

koncentraciji dozvoljenoj za upotrebu;

2) Da je upotreba aditiva tehnološki opravdana, kada nije moguće postići zahtevani efekat

drugim ekonomski i tehnološki opravdanim putem;

3) Da upotreba aditiva ne dovodi potrošačau zabludu

Pozitivna lista aditiva se sastoji iz tabele u kojoj su poređani 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:

Pektini Sredstvo za želiranje

Zgušnjivač

Stabilizator

Sredstvo za glaziranje

Limunska kiselina Kiselina

Antioksidantni sinergist

Seskvestrant

18

2. 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 - primer

Definicija Hemijsko ime

EINECS

Hemijska formula

Molekulska masa

Određivanje

Osobine

Identifikacija

Rastvorljivost

Čistoća Sadržaj vode

Sulfatni ostatak

Oksalati

Supstance koje lako

karbonizuju

Arsen

Olovo

Živa

Teški metali (ukupno)

19

3. Uslovi dodavanja aditiva namirnicama

a) Postoje namirnice kojima nije predviđeno dodavanje aditiva

Med, neprerađeno meso

a) Postoje namirnice u kojima je dozvoljeno korišćenje samo određenih aditiva i

način korišćenja aditiva

b) Postoje aditivi koji mogu da se dodaju u sve namirnice u quantum satis količini

c) Postoje aditivi za koje postoje posebni uslovi korišćenja koji se moraju definisati

(količine, namirnice)

Aditivi dozvoljeni za upotrebu u svim namirnicama po principu

quantum satis, izuzev u namirnicama u kojima je to drugačije

regulisano

20

Uslovi za korišćenje aditiva su prikazani prema grupama namirnica

Primer - hleb

Aspartam Osvežavajuće bezalkoholno piće

Konditorski proizvodi bez šećera

Žvakaće gume bez šećera

600 mg/l

1000 mg/kg

5500 mg/kg

Primer različitih limita za korišćenje istog aditiva u različitim namirnicama

21

e) Spisak i način korišćenja aditiva u dijetetskim namirnicama namenjenim

odojčadi i maloj deci

Aditivi dozvoljeni za “početne formule za odojčad” (18 aditiva); od

antioksidanasa samo tokoferoli i askorbil-palmitat

Aditivi dozvoljeni za “prelazne formule za odojčad” (21 aditiv)

Aditivi dozvoljeni u hrani za odojčad i malu decu (73 aditiva)

Aditivi dozvoljeni u dijetetskim namirnicama za posebne medicinske namene za

odojčad i malu decu (12 aditiva)

Aditivi se upotrebljavaju u hrani za odojčad i malu decu, niti u hrani za odojčad i

malu decu za posebne medicinske namene, osim kada je takva upotreba izrazito

predviđena i navedena u pravilniku

Pravila koja važe prilikom određivanja količine aditiva u namirnicama:

1) Količina koja se koristi utvrđena je tako da bude najmanja potrebna za postizanje

željenog efekta

2) Prilikom određivanja količine aditiva koja se koristi uzimaju se u obzir.

a) Prihvatljiv dnevni unos (na engl. ADI) aditiva ili ekvivalentna ocena

utvrđena za određeni aditiv, kao i mogući dnevni unos aditiva iz svih

izvora

b) Kod upotrebe aditiva u hrani namenjenoj grupama potrošača sa

posebnim dijetetskim potrebama mora se uzeti u obzir mogući dnevni

unos tog aditiva od strane potrošača koji pripadaju pomenutim grupama

22

Boje

Boje su supstance koje se koriste za bojenje prehrambenih proizvoda, a mogu da

budu ekstrakti prirodnih sirovina i sintetski proizvedena jedinjenja

Dele se na prirodne, sintetske, sintetske identične prirodnim i boje karamela, a tu

spadaju i veštačke i boje za spoljašnje bojenje namirnica (pečati za meso, ljusku

jaja, koru sireva)

Koriste se i za bojenje lekova, kozmetike

Boja u velikoj meri utiče na naše prihvatanje proizvoda

Koji napitak

od

pomorandže

bi kupili?

Sintetske boje

• Mono i diazo aromatične sulfonske kiseline, njihove Na soli, derivati trifenil-

metana i boje hinolinske i indigoidne strukture

•Uglavnom se radi o bojama rastvorljivim u vodi

•Obično se dodaju namirnicama u količinama od 50-300 mg/kg (često prema GMP)

•Sintetske boje su stabilne, jeftine, ujednačene obojenosti

•Nisu dobro prihvaćene od strane potrošača, postavlja se pitanja zdravstvenog

rizika

•Oko 0,01-0,1% stanovništva je osetljivo na veštačke boje i pokazuje alergijske

reakcije (ekcem, astma, hipereaktivnost)

•Southempton studija iz 2007. godine povezuje unos nekih sintetskih boja i

benzoata i hiperaktivnost kod dece

Na+ -O3S N N

N

N

COO- Na+

O

SO3- Na+

tartrazin

SO3- Na+

HO

NNNa+ -O3S

Sunset yellow

23

Proizvod Tartrazin, hinolin žuta, sunset žuta,

azorubin, ponso 4R, patent plava B,

indigotin, brilijant crna BN (mg/kg)

Bezalkoholna

osvežavajuća pića

100

Kandirano voće i povrće 200

Sladoledi 150

Dezerti i aromatizovani

mlečni proizvodi

150

Supe 50

Slatkiši 300

Primer regulisanja korišćenja sintetskih boja u namirnicama

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 između

glukoze i aglikona

Karamel

Prirodne boje su manje stabilne, nemaju ujednačenu obojenost, skuplje su

Dobro su prihvaćene od strane potrošača, neke imaju povoljne zdravstvene ili

nutritivne efekte

24

HO

H3CO

O O

OCH3

OH

kurkumin

O

O

OH

OH

OH

COOH

CH3

HO

-D-glukoza

košenila CH3H3C

CH3

CH3H3C

H3C

CH3 CH3

CH3 CH3

-karotin (11 D)

CH3H3C

CH3

CH3H3C

H3C

CH3 CH3

CH3 CH3

a-karotin (11 D)

CH3H3C

CH3

CH3H3C

H3C

CH3 CH3

CH3 CH3

g- karotin (12 D)

karoteni

N N H

COCH3

CCCH2C

OHOHOHOH

H H H

2-acetil-4-tetrahidroksibutil-imidazol

karamel

25

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 proizvođačke prakse)

Prirodne arome se dobijaju kao kombinacija velikog broja aromatičnih supstanci

koje u određenim 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 deo

2,6-dimetil-pirazin 3324 delova

Etil-vanilin 143 delova

Izovaleril-aldehid 100 delova

Pojačivači arome

Sredstva koja pojačavaju postojeći ukus ili miris arome, pri čemu sama ne

moraju da imaju miris ili ukus

glutaminska kiselina i njene soli; guanilna kiselina i njene soli; inozinska kiselina

i njene soli, ribonukleotidi; glicin

MSG

MSG je nosilac tzv. “umami” ukusa (mesni)

Obično se koristi u količinama od 0,1 do 0,8%

MSG je povezana sa “sindromom kineskih restorana”: glavobolja, vrtoglavica, bolovi u

grudima

Fizološki efekat je povezan sa delovanjem MSG na glutaminske receptore u kvržicama na

bazi jezika, ali tih receptora ima i u drugim organima i tkivima (digestivni trakt,

neurotransmiter...)

26

Konzervansi

Kvarenje namirnica izazivaju bakterije i gljivice koje mogu biti patogene, nepatogene

ili uslovno patogene. Mikrobiološki zagađene 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,

hlađenje usporava ili zaustavlja aktivnost mikroorganizama,

sušenje smanjuje ili zaustavlja aktivnost mikroorganizama uklanjanjem neophodne

vode,

biološke metode

hemijske metode konzervisanja smanjuju ili inhibiraju aktivnost mikroorganizama.

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 hemijskog sastava,

koje pod određenim uslovima sprečavaju ili usporavaju razmnožavanje

mikroorganizama u prehrambenim proizvodima i time produžavaju njihovu

trajnost.

27

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

C

CC

H C

CH3 H

H

H

COOH

Sorbinska kiselina

izolovana iz ploda oskoruše još 1895. godine

u 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 kao

aktivni princip sadrže benzojevu kiselinu

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

28

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 potencijal

sredine

deluju i na bakterije, plesni i kvasce

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 ili

KNO2

nitritno/nitritna so za salamurenje sa 0.9–1.2 % NaNO3 ili KNO3 i 0.5–0.6 % NaNO2

ili 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 pri

korišćenju 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 takođe stabilizuju boju proizvoda dajući sa pigmentima mesa postojana crveno

obojena jedinjenja

29

Sulfiti

Sumpor-dioksid se upotrebljava hiljadama godina u proizvodnji vina kao sredstvo

za sprečavanje razvoja neželjenih mikroorganizama.

Sumpor-dioksid je nekada dobijan spaljivanjem sumpora i izlaganjem grožđanog

soka delovanju nastalog SO2. Danas se slobodni gas ređe koristi, već se

upotrebljavaju soli sulfitne kiseline.

kalcijum-sulfit

natrijum-sulfit

kalijum-metabisulfit

natrijum-metabisulfit

natrijum-, kalcijum- i kalijum- hidrogensulfit

sumpor-dioksid

Sumpor-dioksid deluje tako što:

redukuje ditio-grupu apoenzima mikroorganizama,

razgrađuje 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 sumpor 3 O2 + 4SO2 + 2 CH3 – S – (CH2)2 – CH (NH2)– COOH 2 CH3 – SO – (CH2)2 – CH – COOH + 4SO2

metionin –S -oksid

- vitamini davno 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

CH2

SO3H+ N

S

CH3

OH

30

Antioksidansi

Antioksidansi su jedinjenja koja su u stanju da spreče ili uspore proces

autooksidacije masti i ulja i time produžavaju njihovu trajnost, kao i trajnost

prehrambenih 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 svojim

protonom stabilizuju slobodne radikale i na taj način zaustavljaju lančanu reakciju

autooksidacije (o- i p-difenoli, tzv. “pravi antioksidansi”)

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

31

Sintetski antioksidansi – su supstance sa antioksidativnim svojstvima koje se

isključivo dobijaju sintetski i ne nalaze se u prirodi

Sintetski antioksidansi

Galati

COOR

OH

OHOH

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

Sredstva za zaslađivanje

Zaslađivači su supstance koje se koriste za postizanje slatkog ukusa

prehrambenih proizvoda ili kao stoni zaslađivači, isključujući šećere i

namirnice slatkog ukusa.

Sredstva za zaslađivanje su supstance koju mogu u namirnicama zameniti

prirodne slatke supstance

Polioli: sorbitol, manitol, laktitol, maltitol, ksilitol, izomalt, eritriol

Intenzivni zaslađivači: saharin i njegove Na, K i Ca soli, ciklamska

kiselina i njene Na i Ca soli, aspartam, acesulfam K, taumatin,

neohesperidin 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

-D-fruktopiranoza

(AH)

(B)

(AH)

(B)N

H

S

OHO

O

ciklaminska kiselina

S

N

O

H

O O

saharin

(AH)

(B)

(AH)

(B)

R C C

NH2

H

O

OH

a-aminokiselina

(AH)

(B)

Hemijska osnova

slatkog ukusa

32

Polioli

Zasalađivač Hemijski sastav Osobine Napomene

(E 420) Sorbitol

(E 421) Manitol

(E 953) Izomalt

(E 965) Maltitol

(E 966) Laktitol

(E 967) Ksilitol

(E 968) Eritritol

Alkoholi dobijeni

katalitičkom

hidrogenacijom

mono- I

disaharida

Slatkoća* 0.5 – 0.8

Delimično se apsorbuju

Metabolički put različit od

glukoze

Energ. vrednost 2.4 kcal/g

Nemaju kariogeno dejstvo

Osmotski efekat

ADI NS

Upozorenje:

prekomerna

upotreba

može da

izazove

laksativni

efekat

* u odnosu na slatkoću saharoze = 1

Intenzivni zaslađivači

S

N

O

OO

H

Saharin i soli

Na svetskoj izložbi 1885. godine u Londonu prikazan je kao prvo sintetsko

sredstvo za zaslađivanje.

Tokom duge istorije upotrebe, saharin je prošao kroz burne periode slave i

osporavanja.

Početkom XX veka proizvođači šećera su pokušali da zabrane saharin, ali im

to 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 otkriven

Sladak ukus saharina je 500 puta jači od

saharoze, dok su kalijumove i kalcijumove soli

300 puta slađe.

Pokazuje metalni “aftertaste”

E 954

33

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 saharinom

E 950

Sukraloza

Hlorovani derivat saharoze

400-600 puta slađa od saharoze

Sladak ukus sličan običnom šećeru

E955

Od 2004. na listi EU

Ciklamska kiselina i soli

N

H

SO3H

Slučajno otkriven

Rastvori ciklamata su oko 30-40 puta slađi od

saharoze i stabilni su na povišenoj temperaturi.

Nemaju gorki “aftertaste”

E952

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

34

Aspartam

NHOOC

NH2 H

OOCH3O Slučajno otkriven

Dipeptid koji se sastoji iz metil estra L-

fenilalanina i L-asparaginske kiseline

Aspartam je 160-220 puta slađi od

saharoze

E951

Ispitivanja metabolizma aspartama su pokazala da se on brzo i kompletno

razgrađuje 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 eksperimentalnih

životinja u dozama do 13 g/kg TM, a nije se pokazao mutagenim niti teratogenim

PDU 40 mg/kg TM

Mora se naglasiti da namirnica sadrži izvor fenil-alanina

Taumatin

Vodeni ekstrakt afričke biljke Thaumatoccocus daniellii

Polipeptid koji se sastoji iz 207 amino kiselina je aktivni sastojak

I do 2000 puta slađi od saharoze, termostabilan

Sporo razvija sladak ukus koji dugo traje i nema neprijatan after-taste

Pojačava i menja aromu namirnice

E957

Neohesperidin je flavon koga ima u kori gorkih pomorandži; dejstvom alkalija

nastaje neohesperidin-halkon, a daljom hidrogenacijom neohesperidin-

dihidrohalkon

U proseku 400-600 puta slađi od saharoze

Slabo se resorbuje, povoljno deluje na oralnu floru

Prijatan ukus

E959

PDU 5 mg/kg TM

Neohesperidin DC

35

Emulagatori

Prehrambeni proizvodi su često disperzni sistemi

Postoji mnogo tipova disperznih sistema (koloidni, emulzije, gelovi, pene,

solovi...)

Mnogi sistemi se redovno i u domaćim uslovima koriste u pripremi hrane (pena

od belanaca, majonez, domaći sladoled)

Uslov je da se koriste sastojci sa velikim emlugujućim ili stabilišućim osobinama

Ovakvi sistemi nisu dugo stabilni, posebno usled promene temperature

Solovi i gelovi

Disperzna faza je čvrsta (proteini, ugljeni hidrati), a dispegujuće sredstvo je tečnost

Aditivi

zgušnjivači – povećavaju viskozitet namirnice

celuloza i derivati; ciklodekstrini; gume; alginati; polioli; pektini;

polifosfati

sredstva za želiranje pektini; agar; karagenan

učvršćivači – postižu ili održavaju čvrstinu tkiva ili

formiraju gel u kontaktu sa sredstvima za želiranje

kalcijumove soli fosforne kiseline; sulfati

36

Emulzije

Emulzije mućkanjem formiraju dve tečnosti koje se ne mešaju

Stajanjem se izdvajaju dve tečnosti

Stabilnost emulzija se postiže dodavanjem površinski aktivnog sastojka –

emulgatora ili ako namirnica prirodno sadrži veću količinu sastojka sa emulgujućim

svojstvima (žumance jaja, proteini mleka)

Emulzije tipa U/V i V/U

Hidrofilni kraj (privlači vodu)

Hidrofobni kraj (privlači lipide)

primer lecitina

37

Aditivi

prirodni emulgatori

lecitin; difosfati; celuloza;

prirodno identični Na, K, Ca i Mg soli masnih kiselina;

mono- i digliceridi masnih kiselina;

termički oksidiovano sojino ulje

sintetski emulgatori derivati celuloze (metilceluloza; hidroksipropilceluloza; hidroksipropilmetilceluloza); estri mono- i

diglicerida masnih kiselina sa sirćetnom, vinskom, mlečnom, limunskom kiselinom; estri saharoze i

masnih kiselina; sorbitani – estri sorbitana i masnih kiselina; polisorbati – estri masnih kiselina i

polioksietilen derivata sorbitana

sorbitan-monostearat (Span 60)

polisorbat 20 (Tween 20)

Hidrofilni

Hidrofobni

Hidrofobni

Hidrofilni

38

Emulgatori koji su više rastvorni u vodi uglavnom imaju kraće masno-kiselinske

lance – za emulzije tipa U/V (npr. polisorbat 80)

Emulgatori koji imaju duge i razgranate lance masnih kiselina koriste se za emulzije

tipa V/U (npr. glicerol-monostearat)

Lecitin je negde u sredini po svojim osobinama i može se koristiti za obe vrste

emulzija

KONTAMINANTI HRANE

Kontaminanti, ksenobiotici, hemijske supstance koje su nenamerno dospele

u namirnice i vodu za piće kao rezultat delovanja čoveka, tj. kao posledica

kontaminiranosti životne sredine

Najvažnije grupe kontaminanata:

Rezidue pesticida

Mikotoksini

Rezidui veterinarskih lekova i hormona

Hlorovani zasićeni i nezasićeni ugljovodonici, fenoli

PCB supstance

PCDD i PCDF

Toksični neorganski kontaminanti

Metali, nemetali, metaloidi

Radionukleidi

Nitriti, nitrati, N-nitrozamini

Aromatični ugljovodonici

PAU

39

Kontaminanti namirnica mogu biti:

•Biološkog porekla

•Hemijskog porekla

•Radionuklidi

•Fizičke primese

Biološka kontaminacija hrane

•virusi

•paraziti

•bakterije

•gljivice, plesni

•toksini mikroorganizama

Hrana je odlična podloga za razvoj mikroorganizama

Problem odložene kontaminacije

Pojedine namirnice zbog svojih svojstava

prijemčive su za mnoge patogene mikroorganizme

što ih svrstava u red epidemiološki nesigurnih namirnica %

neisp

IND

%

neisp

ZP

%

neisp

PR

1997 8.09 19.97 15.89

1998 10.80 17.17 13.90

1999 10.52 10.40 17.85

2000 9.22 11.65 14.13

2001 10.22 12.24 18.01

2002 11.12 11.15 17.24

2003 8.08 11.23 15.77

2004 7.54 12.74 14.73

2005 8.46 11.20 12.94

2006 5.18 10.33 12.22

Av. 8.92 12.81 15.27

Posledice biološki kontaminirane hrane:

•infekcije

•intoksikacije

40

Najčešći uzročnici biološke neipravnosti je preveliki broj saprofitnih

mikroorganizama

Vodeći uzročnici biološke neispravnosti – patogeni mikroorganizmi:

Salmonella sp. (sirovo mleko, sirovo meso, jaja; izvor može biti i čovek-

kliconoša)

Listeria monocytogenes (rizične populacije trudnice, osobe slabog imuniteta;

smrtnost preko 20%; mleko i mlečni proizvodi, meso i mesni proizvodi, povrće)

Campylobacter sp (meso, mleko)

Staphylococcus aureus (proizvodi toksin koji je termostabilan; sladoledi,

kremovi)

Gljivice i plesni

Meso mora biti mikrobiološki ispravno

primer

Производи од меса живине, намењени за јело после

кувања Salmonella Не сме бити у 25 g

41

Mikotoksini

Mikotoksini su sekundarni proizvodi metabolizma nekih vrsta

plesni i gljivica koji nastaju tokom njihovog rasta na različitim

supstratima.

Poznato je više od 100.000 različitih vrsta plesni, od kojih su

neke višestruko korisne (prehrambena, farmaceutska industrija),

neke niti štete niti koriste čoveku, a neke su veoma štetne i

opasne.

Smatra se da oko 200-300 različitih vrsta plesni stvaraju

mikotoksine (Aspergillus, Mucor, Fusarium, Cladosporum,

Penicillium)

Mikotoksin Vrsta plesni Namirnice

Aflatoksini Aspergilus flavus

A. parasiticus

Kukuruz, kikiriki,

pamukovo seme,

mleko, meso

Ohratoksin Penicillium ohraceus

P. veridicatum

P. cyclopium

Pšenica, zob, pirinač,

kikiriki

Sterigmatocistin A. versicolor, A. flavus, A.

ruber, P. luteum

Pšenica, pirinač,

kikiriki

Zearalenon Fusarium roseum, F. nivale,

F. moniliforme, F.

oxysporium

Kukuruz, šećerna

trska, kikiriki

Trihotecen F. roseum, F. nivale Kukuruz, ječam

Patulin P. clavatus, P. patulens Kukuruz, pasulj, voće

Citrinin P. citrinum Pšenica, ječam,

kikiriki

42

hepatotoksično (aflatoksini,

sterigmatocistin)

· nefrotoksično (citrinin, ohratoksin)

· kardiotoksično (penicilinska kiselina)

· neurotoksično (patulin)

· estrogeno (zearalenon)

· dermotoksično (sporodezmin)

· gastrotoksično (skirpeni)

nekrotoksično (trihoteceni)

Toksični efekti mikotoksina:

Karakteristike mikotoksikoza:

bolest nije infektivna,

izazvana je hranom i uglavnom sezonskog karaktera,

medikamentozna i antibiotska terapija obolelih je bez efekta,

delovanje mikotoksina može biti akutno, hronično i

specifično što zavisi od veličine doze, vrste mikotoksina,

dužine izlaganja i otpornosti organizma,

osetljiviji muškarci i mlađe osobe

razlikovati od mikoza

Primarne toksikoze kod 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 domaće 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 mikotoksikoze).

43

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)

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

34

5

67

89

10

1112

13

1415

16

16 različitih mikotoksina slične strukture

po strukturi pripadaju grupi kumarinskih derivata

Stvaraju se na polju i tokom skladištenja

Najčešće se nalaze u kukuruzu, kikirikiju, pamuku, pirinču, pistaćima,

bademu, semenkama bundeve, suncokreta i sušenom voću, začinima

U životinjskim tkivima se metabolišu u hidroksi derivate koji su 10 puta

manje toksični

44

na delovanje aflatoksina i njihovu bioaktivaciju utiču pol, starost,

ishrana, prisustvo zaštitnih faktora u organizmu, prisustvo virusa

hepatitisa B

primarne akutne mikotoksikoze se manifestuju kao upalne promene

na organima za varenje

aflatoksini su hepatotoksični (masna degeneracija jetre, krvarenje

jetre)

imaju kancerogeno i mutageno delovanje

aflatoksin B1 je najjačeg mutagenog delovanja i smatra se jednim od

najjačih humanih mutagena

IARC (1993) je svrstala aflatoksin B1 u grupu 1 , a M1 u grupu 2A

Rezidui pesticida

Pesticid predstavlja svaku supstancu ili smešu supstanci namenjenu

sprečavanju, uništenju, privlačenju, odbijanju ili kontrolisanju štetočina,

uključujući i neželjene vrste biljaka ili životinja tokom

proizvodnje,

skladištenja,

transporta,

distribucije i pripreme hrane

Rezidui pesticida su ostaci osnovnih supstanci u namirnicama i vodi za piću,

kao i proizvodi biotransformacije pesticida

HEMIJSKI KONTAMINANTI

45

Pesticidi se prema nameni dele na:

- i n s e k t i c i d i - sredstva koja štite ljude i biljne kulture od

insekata,

- h e r b i c i d i - jedinjenja koja se koriste za uništavanje

korovskih biljaka,

- f u n g i c i d i - sredstva koja se koriste za uništavanje štetnih

nižih biljaka, gljivica i plesni,

- n e m a t o c i d i - sredstva protiv nematoda - valjkastih glista,

- a k a r i c i d i - sredstva koja se koriste za suzbijanje pregalja i

njihovih razvojnih stadijuma - jaja, larvi (Acarinae - posebna vrsta

paukova),

- r o d e n t i c i d i - sredstva za uništavanje glodara,

- a n t i h e l m i n t i c i - sredstva za suzbijanje glista,

Oštra granica između pojedinih grupa pesticida ne postoji, jer

pojedini pesticidi mogu istovremeno da deluju na više različitih

štetočina

Količina rezidua pesticida u namirnicama, tlu, vazduhu, vodi

zavisi od njihove perzistencije

Perzistencija predstavlja vreme zadržavanja nekog pesticida u

prirodnoj sredini i ona zavisi od hemijskih (osetljivost prema

hidrolizi, oksidaciji, svetlosti), fizičkih (rastvorljivost u vodi,

lipidima, napon pare), bioloških (površina i priroda biljke) i

metereoloških faktora

Karenca predstavlja period od primene pesticida do berbe ili

setve biljnih kultura – vreme koje je potrebno da se najveći deo

pesticida razgradi i eliminiše iz biljnog materijala

46

1) Organofosforni pesticidi

Estri fosforne, tiofosforne i ditiofosforne kiseline

R1O O

R2O X

P

R1, R2 = alkil grupa

amidna grupa

aril grupa

alkoksi grupa

X = kiselinski ostatak

(fenolna, enolna grupa, CN, F)

Veoma su toksični, ali se brzo razlažu (estarska veza se hidrolizuje), te

su ekološki prihvatljivi

Toksičnost im je posledica inhibicije enzima holinesteraze; simptomi

nastaju usled nagomilavanja endogenog aceti-holina

U ekološkom pogledu ne predstavljaju opasnost, jer se

brzo razlažu delovanjem svetlosti, vode, temperature,

termičkim tretmanom namirnica

Kod primene ovih pesticida važno je poštovanja mera

zaštite radnika i perioda karence (radne i obične)

Metabolički putevi razgradnje uglavnom idu ka

oksidaciji osnovne supstance, kada mogu nastati i

toksičnija jedinjenja ili u pravcu hidrolize

47

NO2OP

S

(C2H5O)2

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

(CH3O)2 - P - S - CH - COOC2H5

CH2- COOC2H5

S

Malation (O,O-dimetil-S-(1,2-dikarboksietil)-ditiosulfat

2) Karbamati, ditiokarbamati, tiokarbamati

Derivati karbaminske kiseline

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

Insekticidi, akaraicidi, herbicidi

Deluju takođe kao inhibitori (reverzni) enzima holinesteraze

O CO NH CH3

karbaril1-naftalenol metilkarbamat

CH2

CH2

NH

NH

C

C

S

S

Zn

S

S

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

48

3) Organohlorni pesticidi

oČine oko 90% svih rezidua pesticida u namirnicama

oManje su toksični od OFP

oNačin delovanja još nedovoljno poznat

oSmatra se da inhibiraju važne enzimske sisteme u CNS

oVeliki ekološki problem (perzistentni i stabilni, kumulativni,

prenose se na velike daljine)

oVisok stepen bioakumulacije u akvatičnim organizmima

oSlabo rastvorni u vodi, rastvorni u organskim rastvaračima i

mastima

oPrelaze u mleko

oRazličite hemijske strukture (derivati difenila, cikloheksana, itd.)

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

tehnički 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 početku bilo prednost – obrnulo se

danas se koristi ograničeno (zaštita šumskih površina, u borbi protiv izazivača i

prenosilaca bolest kao što su tifus, malarija, bolest spavanja, itd.)

knjiga “Silent spring” Rejčel Karson iz 1962. godine

p,p-DDT

49

Derivati fenola, hlorovani

fenoli

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 onečišćenje u vodama

Voda koja sadrži fenol i prođe

postupak denzifekcije hlorom

sadrži veliki broj jedinjenja tipa

hlorovanih fenola

Prag čula mirisa za ove

supstance je vrlo nizak (za

mono- i di- fenole oko 1 μg/L)

Hlorovani fenoli se koriste u

industriji lakova, boja, nalaze se

u otpadnim vodama pri suvoj

destilaciji 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 različitim brojem i mestom

supstituisanih vodonikovih atoma hlorom (homolozi 10, izomeri)

•postoji teoterski 210 izomera, a praktično ih ima oko 100

X

XX

X

X X

X

XX

X

opsta formula PCB DDT

CH

CCl3

Cl Cl

•Veliki broj slučajnih trovanja

•Mogu biti praćeni značajnim sadržajem polihlorovanih

dibenzodioksina (PCDD) i polihlorovanih dibenzofurana (PCDF)

•Simptomi trovanja: hlorakne, povraćanje, poremećaji CNS,

vaskularnog sistema

50

Neorganski kontaminanti

Najverovatnije su to najstariji toksini poznati čovečanstvu:

Primarna kontaminacija

- kontaminacija biljaka preko tla, vode, vazduha, đubriva

- kontaminacija životinja hranom ili vodom

Sekundarna kontaminacija

- tokom prerade, pakovanja, skladištenja, preko uređaja,

ambalaže, pribora za jelo, posuda, aditiva

Najznačajniji (klasični) neorganski kontaminanti su

As, 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 anjoni

NO2, NO3, CN, F

Azbest

Teški metali su metali čija je relativna gustina iznad 4 g/cm3

Toksični metali

Kancerogenost neorganskih kontaminanata za ljude

Metal

Arsen Dovoljno dokaza

Berilijim Dovoljno dokaza

Kadmijum Dovoljno dokaza

Hrom

(III)

(VI)

Nedovoljno dokaza

Dovoljno dokaza

Olovo Nedovoljno dokaza

Živa (neorg.) Neadekvatni dokazi

Nikl

metal

jedinjenja

Nedovoljno dokaza

Dovoljno dokaza

51

Nitrati, nitriti

Izvori izloženosti

Antropogeni izvori

veštačka đubriva

otpadne vode

izduvni gasovi i isparenja u atmosferu kisele kiše

duvanski dim

industrija (u proizvodnji eksploziva, stakla, kao oksidujuća

sredstva)

U namirnicama:

mesni proizvodi (konzervansi-strogo regulisani)

biljke (spanać, rotkvice, cvekla...)

do pre 30 godina govorilo se o prirodnom sadržaju nitrata u biljkama

(200-500 mg/kg), ali danas se dobar deo nitrata u biljkama može

svrstati u kontaminaciju

količina akumuliranih nitrata zavisi od vrste, dela i starosti biljke,

sadržaja nitrata u sredini, dužine vegetacije, vrste i količine

upotrebljenog đubriva, klimatskih uslova, sastava minerala u

zemljištu, načina čuvanja namirnica

Toksičnost

•nitrati su znatno manje toksični od nitrita i njihova toksičnost je

vezana za mogućnost redukcije do nitrita

Toksičnost nitrita:

•Methemoglobinemija (Fe(II( prelazi u Fe(III))

•Inhibiraju mikrozomalne enzime

•Stvaraju nitrozamine (potencijalni kancerogeni)

•Mogu izazivati pseudoalergije i glavobolje

52

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 đubrenja 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:

Toksikološki

Stvaranje rezistentnih sojeva

Alergijske reakcije

Poremećaj crevne flore

Nemogućnost 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

53

Policiklični aromatični 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, stabilni

Toksičnost: neki su kancerogeni i mutageni

Kancerogenost 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

54

Prirodne štetne supstance

Prirodni sastojci hrane, uglavnom biljnog porekla

Sumporni glikozidi, glukozinolati

U biljkama roda Crucifera (kupus, kelj, slačica)

Strumogeni efekat – inhibiraju rad jodne pumpe, prevođenje 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 leguminozama

Proteini

Denaturišu se termičkim tretmanom

Deluju kao antigeni – senzibilišu organizam, izazivaju imuni odgovo

Naziv dobili zato što aglutiniraju eritrocite

Vazoaktivni amini

Nastaju dekarboksilacijom aminokiselina

Povečavaju krvni pritisak zato što su slične hemijske strukture sa adrenalinom

Kod preosetljivih osoba mogu izazavati glavobolju

Sir, 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