Проблема безопасности пищевых продуктов в мировом сообществе приобрела актуальное значение [1]. Особенно важными являются вопросы обнаружения, определения содержания и далее нормирование допустимых уровней канцерогенных веществ в пищевых продуктах. Данное сообщение выполнено по инициативе Комитета по растительным маслам и жирам Национальной комиссии Кодекс Алиментариус Украины в связи с предложением ввести показатель безопасности "содержание 3, 4 бензпирена (бенз(а)пирена) в растительных маслах".
Как известно из практики предприятий масложировой отрасли, экспортирующих растительное масло, контрагентами со стороны потребителя контролируется этот показатель, причем в ряде случаев наблюдалось превышение допустимых в Европе норм. Поэтому с введением такого показателя, с одной стороны, создаются благоприятные условия для национального экспортера, а с другой – решается проблема охраны здоровья населения страны.
Особый интерес с этой точки зрения представляют полициклические ароматические углеводороды, содержащие систему конденсирующих ядер и относящиеся к канцерогенным веществам. Известно, что они, вызывая активизацию метаболизма, повреждают клетки организма человека и животных. Это одни из наиболее изученных канцерогенов [2, 3].
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) различаются по канцерогенной активности, которая возрастает в следующей последовательности: 1, 2, 7, 8 – дибензантрацен, 1, 2, 5, 6 – дибензатрацен, 1, 2, 3, 4 – дибензфенантрен, 3, 4 – бензпирен. Не все члены этого класса химических соединений одинаково опасны, поскольку они попадают в организм в разных количествах и обладают различной канцерогенностью или даже отсутствием таковой.
В постановлении Комиссии ЕС №208/2005 от 04.02.05 принято решение о том, что бенз(а)пирен можно использовать как показатель наличия и воздействия канцерогенов ПАУ на пищевые продукты, включая бенз(а)антрацен, бенз(в)флуорантен, бенз(j)флуорантен, бенз(k)флуорантен, бенз(g,h,i)перилен, хризен, циклопента(c,d)пирен, дибенз(a,i)пирен, дибенз(a,l)пирен, индено(1,2,3-c,d)пирен и 5-метилхризен.
В будущем Комиссией ЕС предполагается накопление экспериментальных данных о содержании и соотношении ПАУ в пищевых продуктах с тем, чтобы рассмотреть вопрос корректности выбора бенз(а)пирена как показателя наличия канцерогенных ПАУ.
Источники этих канцерогенных веществ до сих пор до конца не изучены. До недавнего времени в научном мире господствовало мнение, что источниками канцерогенных полициклических углеводородов, встречающихся в окружающей человека среде, в пищевых продуктах и кормах, являются высокотемпературные пирогенетические процессы, происходящие при температуре 700-800°С. Однако рядом исследований показано, что существуют и другие источники загрязнения, которые обусловлены низкотемпературными процессами. Высказывается мнение, подтверждающееся результатами специальных экспериментов, что присутствие полициклических ароматических углеводородов связано с синтезом их в процессе жизнедеятельности растений. Существует также точка зрения, что полициклические ароматические углеводороды проникают в пищевые продукты вследствие высокой загрязненности ими всей окружающей человека среды. Библиографические ссылки по данным вопросам приведены в [4, 5].
В настоящем сообщении приведены результаты анализа литературных данных, на основании которых прослеживается миграция 3,4-бензпирена от источников попадания в сырье и корма до конечного продукта в производстве растительных масел, а также приведены нормативные документы на методы определения содержания 3,4-бензпирена в растительных маслах. Кроме того, дана оценка технической готовности отрасли к введению показателя "содержание бенз(а)пирена в растительных маслах".
Содержание 3,4-бензпирена в масличном сырье
В [6] показано наличие бенз(а)пирена в семенах подсолнечника, не подвергавшихся никакой технологической обработке. Пробы отбирались непосредственно с полей в трех климатических зонах. Посевы удобрялись только суперфосфатом и не обрабатывались пестицидами и ядохимикатами. Результаты исследований [7] приведены в табл. 1.
Таблица 1. Содержание бенз(а)пирена в семенах и растительном масле, выделенном из подсолнечника
|
Как следует из приведенных результатов анализа семян подсолнечника, не подвергавшихся никакой технологической обработке, содержание в них 3,4-бензпирена находится в пределах 0,25-0,53 мкг/кг и растительном масле, выделенном из семян этого же подсолнечника, – 0,6-1,3 мкг/кг. В [7] отмечено, что 3,4-бензпирен не является обязательным компонентом масличного сырья, поскольку в отдельных партиях он не был обнаружен.
Содержание 3,4-бензпирена в масличном сырье, прошедшем технологическую обработку
Установлено, что наряду с условиями выращивания процесс сушки масличного сырья может быть причиной загрязнения их 3,4-бензпиреном [7]. Приведенные результаты были получены в производственных условиях, которые не позволяют однозначно оценить факторы, влияющие на процесс накопления 3,4-бензпирена при сушке сырья. В связи с этим в [8] в лабораторных условиях выполнены исследования по изучению влияния температуры сушильного агента, продолжительности процесса и начальной влажности материала на накопление 3,4-бензпирена в процессе сушки дымовыми газами, полученными при сжигании газообразного топлива. Показано, что при сушке природным газом 3,4-бензпирен не накапливается в сырье. Вместе с тем результаты, приведенные в [9, 10], однозначно подтверждают, что дымовая сушка семян приводит к накоплению в них 3,4-бензпирена. Считается, что ПАУ попадают в масличные семена во время тепловой сушки дымовыми газами, в которых содержатся продукты неполного сгорания топлива, в том числе полициклические ароматические углеводороды.
В [7] сделан однозначный вывод, что все количество 3,4-бензпирена поступает из семян и распределяется между конечными продуктами производства, причем 90-95% его переходит в масло, в то время как в шроте содержится лишь незначительная часть – от 5% до 10%. Такое распределение носит общий характер независимо от природы масличной культуры. Фосфатидный концентрат, наряду с растительным маслом широко использующийся в пищевых целях, содержит не более 0,6 мкг/кг 3,4-бензпирена.
В 1965-1970 гг. во ВНИИЖ (г. Санкт-Петербург, Россия) проведен значительный объем исследований по изучению содержания 3,4-бензпирена в растительных маслах. 3,4-бензпирен обнаружен в подсолнечном, рапсовом, кукурузном, арахисовом, оливковом маслах и масле из виноградных семян в количестве от 1 до 5 мкг/кг. Помимо 3,4-бензпирена в подсолнечном масле обнаружены семь других полициклических ароматических углеводородов – пирен, перилен, 1,12-бензперилен, 3,4-бензфлуорантен, 1,12-бензфлуорантен, 1,2,5,6-дибензантрацен и О-фениленпирен. Из всех указанных полициклических ароматических углеводородов наиболее канцерогенными являются 3,4-бензпирен и 3,4-бензфлуорантен. Установлено [7], что в рафинированном масле содержание указанных углеводородов меньше, чем в сыром, а в прессовом меньше, чем в экстракционном. Содержание 3,4-бензпирена в масличных семенах и продуктах их переработки представлено в табл. 2.
Таблица 2. Содержание 3,4-бензпирена в масличных семенах и продуктах их переработки, мкг/кг
|
Влияние процессов технологической обработки на содержание 3,4-бензпирена в растительном масле и жирах
1. Гидратация и щелочная нейтрализация растительных масел. В [11] показано, что гидратация и щелочная нейтрализация не создают условий для выведения 3,4-бензпирена из растительных масел.
2. Отбеливание растительных масел. При отбеливании используется целый ряд адсорбентов, которые в зависимости от своей природы способны полностью, частично или вообще не способствовать выведению 3,4-бензпирена из растительных масел [11].
3. Дезодорация растительных масел. В [12] приведены результаты исследования влияния режимов дезодорации на снижение уровня содержания 3,4-бензпирена в растительных маслах. Показано, что содержание 3,4-бензпирена снижается на 40-70% по сравнению с исходным маслом.
4. Данные о влиянии процесса вымораживания на содержание 3,4-бензпирена в растительных маслах в литературных источниках отсутствуют.
5. Гидрирование растительных масел. В [13] приведены результаты исследования влияния процесса гидрирования на снижение уровня содержания 3,4-бензпирена в жирах. Показано, что процесс гидрирования приводит к снижению содержания 3,4-бензпирена в жирах на величины до 80% вследствие процессов его химического превращения и уноса примерно в равных пропорциях.
Удаление полициклических ароматических углеводородов из растительного масла достигается путем его полной рафинации и включает адсорбционную очистку активированным углем и дезодорацию при температуре 210°С.
Содержание 3,4-бензпирена в маргарине
Согласно результатам исследований, приведенным в [14], содержание 3,4-бензпирена в маргаринах колеблется в пределах 0,4-3,9 мкг/кг и определяется уровнем загрязненности образцов растительного масла.
В состав маргарина входит большой набор различных компонентов. С целью установления источников загрязнения выполнен анализ каждого из них и установлено, что основным загрязняющим компонентом является жировое сырье растительного происхождения [14].
Из приведенного обзора следует, что:
- масличные семена и продукты их технологической переработки загрязнены канцерогенными полициклическими ароматическими углеводородами. Биологические особенности масличных культур не оказывают влияния на содержание этих веществ;
- от 90% до 95% полициклических ароматических углеводородов, содержащихся в масличных семенах, переходят именно в масло;
- в растительных маслах (подсолнечное, соевое, рапсовое) обнаруживаются полициклические ароматические углеводороды, являющиеся канцерогенными соединениями, из которых наиболее активный 3,4-бензпирен;
- источники загрязнения масличных семян полициклическими ароматическими углеводородами до конца не выяснены. Предполагается, что общая загрязненность полициклическими ароматическими углеводородами окружающей среды (воздух, вода и почва) и условия технологического процесса определяют степень загрязненности масличных семян;
- содержание полициклических ароматических углеводородов в масличных семенах и продуктах их переработки падает в ряду: масло, семена, жмых, шрот. Все количество этих веществ, поступающих из очищенных и обрушенных семян, распределяется между маслом (90-95%) и шротом (5-10%).
Приведенные выше данные были получены в 70-х годах прошлого века. В 2006-2007 гг. в Украине проведены исследования по определению содержания 3,4-бензпирена в растительных маслах и жировой продукции [15]. Авторами получены данные, которые обобщены в табл. 3.
Таблица 3. Содержание 3,4-бензпирена в растительных маслах и жировой продукции отечественного производства, мкг/кг
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* Содержание бенз(а)пирена приведено в мкг/кг жира
Как следует из табл. 3, прослеживается тенденция нарастания уровня загрязненности 3,4-бензпиреном растительных масел по сравнению с 1965-1970 гг. Поскольку растительные масла и жиры применяются в производстве пищевых продуктов очень широко, то для снижения в них уровня содержания 3,4-бензпирена, прежде всего, целесообразно снизить его содержание в жирах. В этой связи необходимо обеспечить пищевую промышленность Украины нормативными и техническими средствами, которые позволят осуществить необходимый контроль загрязнения пищевых продуктов 3,4-бензпиреном и тем самым обеспечить выполнение принятой международной нормы, составляющей 2 мкг/кг [16].
В 2006 г. Техническим комитетом 86 по стандартизации совместно с ДП "Укрметртестстандарт" и при участии ведущих специалистов ЕКОГИНТОКС им. Медведя разработан национальный стандарт ДСТУ 4689:2006 "Продукти харчові. Методи визначання масової частки бенз(а)пірену". Действие этого стандарта распространяется на продовольственное сырье, жировые продукты, растительные масла и жиры. Стандарт устанавливает методы определения массовой доли бенз(а)пирена с применением высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуоресцентным детектированием и низкотемпературной спектрофлуориметрии. Таким образом, масложировая отрасль нормативно обеспечена методами определения содержания бенз(а)пирена в жирах, а из приведенного выше обзора следует, что мероприятия технического характера не требуют существенных изменений в технологическом цикле и, следовательно, значительных капитальных затрат.
Приведенные материалы свидетельствуют о том, что проблема регламентации в Украине ПАУ, и в частности бенз(а)пирена, в растительных маслах и жиросодержащих продуктах весьма актуальна. Принимая во внимание международный опыт регламентации этих веществ в указанных объектах, необходимо активно использовать его при разработке национального норматива в Украине.
Анализ имеющихся данных о допустимом содержании бенз(а)пирена в растительном масле показывает, что с точки зрения его токсического воздействия на организм теплокровных, канцерогенного действия, риска для здоровья человека, потребляющего в среднем 30 г растительного масла, величина 2 мкг/кг [16] достаточно обоснована и позволяет не превысить уровень приемлемого риска при потреблении растительного масла в пищевом рационе.
Владимир Голодняк, Нина Граница, Любовь Григорова, Людмила Зеленина
УкрНИИМЖ УААН
Татьяна Макарчук, Анатолий Подрушняк, Алла Коваль
ЕКОГИНТОКС им. Медведя
Владимир Кищенко, Ирина Левчук
ДП "Укрметртестстандарт"
1. White Paper of Food Safety, Commission of EC, com (1999) 719 final, Brussels, 2000.
2. Р.Робертс Безвредность пищевых продуктов – М.: "Агропромиздат", 1986.
3. Габович Р.Д., Припутина Л.С. Гигиенические основы охраны продуктов питания от вредных химических веществ – Киев: "Здоров’я", 1987.
4. Щербаков В.Г. Химия и биохимия переработки масличных семян – М.: "Пищевая промышленность", 1997.
5. Щербаков В.Г. Биохимия и товароведение масличного сырья – М.: "Колос".
6. Григоренко Л.Т., Дикун П.П., Калинина И.А., Миронова А.И., Ржехин В.П. Содержание 3,4-бензпирена в семенах подсолнечника и продуктах их переработки / Труды ВНИИЖ, вып. 27, 1970, с. 32-41.
7. Григоренко Л.Т. Исследование загрязнения пищевых растительных масел 3,4 бензпиреном и изыскание путей выведения из них / Автореферат дис. – Л., 1973.
8. Кобервейн Ю.М., Кошеватская Л.А. и др. К вопросу о накоплении 3,4-бензпирена в семенах подсолнечника при сушке / "Масложировая промышленность", №3, 1976. – с. 17-19.
9. Grimmer G., Hilderbrandt A. Content of polycyclic hydrocarbons in crude vegetable oils. "Chem. and Ind.", 1967, №47, р. 2000-2002.
10. Grimmer G., Hilderbrandt A. Kohlenwasserstoffe in der Umgebung des Menschen. VI. Mitt. Der Gehalt polycyclischer Kohlenwasserstoffe in rohen Pflanzenolen. "Arch. Hyg. und Bacteriol.", 1968, 152, №3, 255-259.
11. Григоренко Л.Т., Дикун П.П., Калинина И.А., Миронова А.Н. Исследование влияния производственной гидратации и щелочной нейтрализации пищевых растительных масел на содержание в них 3,4-бензпирена / Труды ВНИИЖ, вып. 28, 1971. – с. 243-247.
12. Григоренко Л.Т., Миронова А.Н., Дикун П.П. Влияние дезодорации растительных масел на содержание в них 3,4-бензпирена / "Масложировая промышленность", №7, 1972. – с. 14-15.
13. Фальк Е.Ю. Влияние гидрирования подсолнечного масла на содержание в нем 3,4-бензпирена / Труды ВНИИЖ, вып. 30, 1973. – с. 33-36.
14. Прохорова Л.Т., Миронова А.Н. О наличии 3,4 бензпирена в маргарине / Труды ВНИИЖ, вып. 28, 1971. – с. 37-38.
15. Левчук И.В., Кищенко В.А., Семенович В.К., Осейко Н.И., Петик П.Ф. Аналитическое определение бенз(а)пирена в маслах и масложиросодержащих продуктах / Материалы VII Международной конференции "Масложировая индустрия-2007".
16. Commission Regulation (EC) No 466/2001 of 8 March 2001 setting maximum levels contaminants in foodstaffs. OJ L 77,16.3.2001, p. 1.
