Стрельченко Е.А.
Дальневосточный федеральный университет
РОЛЬ НИТРИТОВ И НИТРАТОВ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА
Аннотация
Нитраты и нитриты традиционно использовались в качестве отвердителей при производстве мясных полуфабрикатов. Благоприятными последствиями добавления нитратов и нитритов к мясным продуктам являются улучшение качественных характеристик, а также микробиологическая безопасность. Нитриты проявляют важную бактериостатическую и бактериоцидную активность в отношении нескольких бактерий, вызывающих порчу, а также пищевых патогенов, содержащихся в мясных продуктах. Нитриты предотвращают рост и выработку токсинов Clostridium botulinum. В соответствии с Постановлением Комиссии (ЕС) № 1129/2011, нитраты (нитрат натрия, E251; нитрат калия, E252) и нитриты (нитрит калия, E249; нитрит натрия, E250) перечислены в качестве разрешенных пищевых добавок. Нитраты относительно нетоксичны, но нитриты и нитриты, такие как метаболические соединения, такие как оксид азота и N-нитрозосоединения, вызывают опасения по поводу возможных неблагоприятных последствий для здоровья.
Ключевые слова: нитраты, нитриты, мясные продукты.
Keywords: nitrates, nitrites, meat products.
Нитраты (нитрат калия, KNO3; нитрат натрия, NaNO3) и нитриты (нитрит калия, KNO2; нитрит натрия, NaNO2) хорошо известны в качестве отвердителей при производстве вяленого мяса. Нитраты и нитриты добавляются в мясо во время процесса сушки мяса. Нитраты и нитриты, вносят вклад в усвоение мяса из мяса, подавляют рост микроорганизмов, эффективно контролируют прогорклость, подавляя окисление липидов. Благотворное влияние нитратов и нитритов было признано на ранней стадии, так как они обычно находятся в соли, используемой для сушки мяса.
Нитраты и нитриты присутствуют в некоторых пищевых продуктах в виде природных соединений и, таким образом, нитраты и нитриты составляют часть рациона человека. Они перечислены в качестве официальных консервантов в соответствии с постановлением Комиссии (ЕС) № 1129/2011 [1, 474]. Опасное воздействие обнаружено в 1960-х годах, и были начаты дебаты о безопасности консервированных мясных продуктов, т.к нитраты и нитриты-распространенные добавки, используемые в мясных п/ф. Дискуссия была в основном сфокусирована на консервированных мясных продуктах, хотя питьевая вода и овощи считаются существенными источниками потребления нитратов. Основная проблема нитратов/нитритов связана с потенциальной способностью нитритов образовывать канцерогенные N-нитрозосоединения.
Первая половина 20-го века привела к постепенному переходу от добавления нитратов/нитритам в мясных п/ф из-за более быстрого времени отверждения, увеличения производственных мощностей и лучшего знания химии нитритов. В наши дни нитраты используются редко, за исключением нескольких продуктов (сухая вяленая ветчина и сухая колбаса) [2, 26].
Общее потребление нитратов у людей в основном происходит из пищи (80%) и воды (14%). По оценкам ВОЗ, среднесуточное потребление нитратов в рационе колеблется от 43 до 141 мг. Приблизительно 98% потребления нитратов из пищи приходится на фрукты и овощи, в то время как только оставшиеся 2%-на мясные консервы. Национальная академия наук сообщила, что 87% потребления диетических нитратов связано с потреблением овощей. Несколько факторов (поглощение нитратов, активность нитратредуктазы, скорость роста и условия роста, методы обработки, такие как термообработка и условия хранения) влияют на конечное содержание нитратов в овощах [3, 57].
Важным фактором является внесение удобрений, обычно приводящих к большему усвоению азота в овощах и, в конечном итоге, к более высокому содержанию нитратов. В отличие от нитратов, нитриты в основном образуются в результате эндогенной конверсии нитратов. Пищевые нитриты составляют менее 20% от общего суточного воздействия нитритов, остальные 80% являются результатом эндогенной биоконверсии нитратов в нитритах в слюне. Люди обычно потребляют 1,2–3,0 мг нитритов в день. Что касается потребляемой пищи, то общее ежедневное потребление нитритов может достигать 4% и 19% для свежего мяса и вяленого мяса, соответственно. Овощи составляют только 19% от общего ежедневного потребления нитритов. По данным Archer (2002), мясные изделия из консервированного мяса-4,8% от ежедневного потребления нитритов, а овощи-2,2% [4, 75].
Нитраты-инертные соединения и должны восстанавливаться до нитритов, которые являются высокоактивными отвердителями. Восстановление нитратов до нитритов в основном осуществляется либо естественным образом присутствующими в мясе бактериями, либо добавлением бактерий, обладающих активностью нитратредуктазы. Наиболее эффективными микроорганизмами, снижающими содержание нитратов, являются стафилококки и микрококки, которые также влияют на процесс ферментации мясных продуктов. Молочнокислые бактерии также могут восстанавливать нитраты до нитритов, но их потенциал не использовался в коммерческих заквасочных культурах.
Кроме того, как сообщает Honikel, снижение содержания нитратов также наблюдается в жареных мясных копченостях, что может быть связано с химическими реакциями. Скорость восстановления нитратов варьируется в разных мясных продуктах. В некоторых традиционных продуктах нитраты выступают в качестве резервуара нитритов, скорость восстановления зависит от природы естественной микробной сферы. В мясе нитриты обычно быстро уменьшаются и превращаются в различные соединения, такие как азотистая кислота, оксид азота (ΝΟ) и нитраты. При рН мяса, как правило, от 5,6 до 5,8, нитриты в основном присутствуют в диссоциированной форме и превращаются в несколько промежуточных соединений, которые нестабильны и поэтому их трудно определить.
Соединения, полученные из нитритов, могут действовать как окислители, восстановители или нитрозилирующие агенты. Уменьшение нитритов в мясных продуктах может быть связано с действием эндогенных восстанавливающих веществ, например, мяса. серосодержащие аминокислоты (цистеин) или добавки, такие как аскорбат. В последние десятилетия аскорбиновая кислота или аскорбат, изоаскорбат использовались в качестве добавок в колбасных изделиях для консервированного мяса. Аскорбат реагирует с кислородом, образуя дегидроаскорбат, и уменьшает количество нитритов, которые могут быть окислены до нитратов [5, 107].
Аскорбат, также реагирует с образующимся NO; образованные таким образом новые соединения NO могут далее реагировать с другими мясными ингредиентами. Общепринято, что образование NO из нитритов является обязательным этапом для большинства реакций сушки мяса. ΝΟ реагирует по-разному, параллельно друг с другом. Уменьшение количества NO происходит из-за реакций NO с миоглобином и другими субстратами, присутствующими в мясе, например аминокислотами, такими как цистеин или глутатион.
Скорость потери нитритов зависит от многих факторов, таких как температура теплового процесса, pH продукта, температура хранения и добавление аскорбиновой кислоты или других восстановителей. Количество от 10% до 20% первоначально добавленных нитритов обычно присутствует после производственного процесса. Это количество нитритов, называемых остаточными нитритами, медленно снижается по сравнению с сроком хранения вяленых мясных продуктов, а иногда и не обнаруживаемых уровней. В большинстве мясных продуктов не существует простой и прямой зависимости между начальным количеством и количеством остаточных нитритов [6, 40].
Нитриты и нитраты являются двумя важными добавками в мясной промышленности из-за их благотворного влияния на качество и микробиологическую безопасность мясных продуктов. С другой стороны, основная проблема нитратов / нитритов в мясных продуктах связана со способностью нитритов образовывать канцерогенные N-нитрозосоединения. Опросы, проведенные в разных странах, свидетельствуют о значительном снижении содержания нитритов в мясных продуктах за последние 20 лет. Согласно последним исследованиям, уровень остаточных нитритов, обнаруженных в мясных продуктах, не может угрожать здоровью потребителей. Нитриты в низких дозах оказались полезными для здоровья человека, так как они также связаны с пониженным кровяным давлением, улучшением сердечно-сосудистой функции и играют важную роль в вазорегуляции, как указано в недавних работах [7, 11].
Литература:
- Al-shuibi AM, AL-Abdullah BM (2002) Substitution of nitrite by sorbate and the effect on properties of mortadella. Meat Sci 62:473-478.
- Глунцев Н.М., Дмитриева Л.В., Макарова С.О. Как снизить содержание нитратов в продукции // Картофель и овощи. — 1990. — № 1. — С. 24—28.
- Мугниев А.Ф., Посмитная И.В. Содержание нитратов в овощах можно регулировать // Картофель и овощи. — 1989. — № 1. – С. 55-61
- Покровская С.Ф. Пути снижения содержания нитратов в овощах. — М., 1988. – C. 74-77.
- Рычков А.Л. Нитратная кухня // Химия и жизнь. — 1989. — № 7. – C. 105-109.
- Andrée S, Jira W, Schwind KH, Wagner H, Schwägele F (2010) Review: Chemical safety of meat and meat products. Meat Sci 86:38–48.
- Archer DL (2002) Evidence that ingested nitrate and nitrite are benecial to health. J Food Protect 65:872–8751