Определение красителей и ароматизаторов в пищевых продуктах

В настоящее время в обществе особо остро стоят вопросы защиты здоровья человека от негативных последствий научно–технического прогресса. Загрязнение продуктов питания чужеродными химическими веществами вызывает нарушение приспособительных функций организма, создаёт угрозу здоровья человека, вплоть до развития серьёзных заболеваний. Учащиеся Котельниковской средней школы №3 в течение ряда лет, начиная с 1998 года, занимаются вопросами экологии и здоровья человека, проблемой загрязнения продуктов питания, проблемой “искусственной пищи” и приспособленности к ней организма. Начиная с 1997/98 учебного года, мы проводили исследование продуктов питания на приборе “Биотокс 10–М”. Было проведено 70 измерений пищевых продуктов, проверены на токсичность различные продукты питания и посудомоечные средства. Анализируя полученные ранее данные мы выдвинули гипотезу о том, что наиболее токсичными пищевыми добавками являются красители и ароматизаторы, и в связи с этим “Биотокс–10М” идеально подходит для определения красителей.

Цель работы:

Подтвердить или опровергнуть гипотезу о том, что наиболее токсичными пищевыми добавками являются красители и ароматизаторы.

Задачи работы:

* Изучить литературу по данному вопросу.
* Сравнить красители и ароматизаторы, применяющиеся в пищевой промышленности в разные годы и в разных странах.
* Проанализировать результаты измерений на приборе “Биотокс–10М” на протяжении трёх лет.
* Провести новые измерения для уточнения и расширения полученных данных
* Определить наиболее токсичные красители
* Разработать рекомендации для безопасного питания и использования прибора “Биотокс–10М” в экологических исследованиях.

Актуальность исследований.

Одно из направлений эколого–аналитического контроля базируется на прямом определении суммарного содержания вредных соединений. Для этого, в частности, используются различные типы биосенсоров в качестве высокочувствительных биотестов. Широкий спектр анализируемых веществ позволяет применять биосенсоры в первичном скрининге на токсичность воды, воздуха, пищевых продуктов. В случае определения биосенсором факта токсичности проводится дальнейшее исследование другими физико–химическими методами для установления ее природы.

Новизна и практическая значимость работы.

Привлекая интернет–ресурсы, мы не нашли информации о исследованиях, в которых бы определяли самый опасный краситель методом биоиндикации. Так как в настоящее время трудно купить в магазинах продукты, не содержащие красители, то необходимо уметь выбрать менее опасные для здоровья. Идея данной работы появилась после обнаружения необычной плесени на хлебе. Мы наблюдали красную и оранжевую плесень и задавались вопросом: может быть пищевые красители причина такого необычного цвета плесени?

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

Красители

Проанализировав литературные данные 1991 и 2006 года, мы заметили, что выросла доля синтетических и искусственных красителей, вредных для организма человека. В статье “Пищевые добавки жевательных резинок” Т. С. Крупиной под редакцией О. С. Габриеляна перечислены красители, которыми подкрашивают жевательные резинки в нашей стране. Все они синтетические и крайне вредные. А ведь потребителями жевательных резинок являются дети! Там же сказано, что в Испании жевательные резинки подцвечивают натуральными красителями из свекольного сока. Свекольный сок показал нулевую токсичность в наших опытах. По данным исследования наших учащихся все пакетированные чаи обладают чрезвычайной токсичностью, доходящей до предела чувствительности прибора. Только пакетированный чай Maitre показал умеренную токсичность. Как рассказали продавцы этого чая, в нём тоже есть ароматизаторы, но импортные и хорошего качества. Таким образом, анализируя полученные за 3 года данные по токсичности чая, мы пришли к выводу, что пакетированные чаи токсичнее листовых и чаи со всевозможными ароматами токсичнее чёрных. Особое внимание обратила на себя токсичность фруктовых чаёв (Гринфилд, Милфорд). Эти напитки были неестественно красного цвета, хотя в их составе указывались только натуральные продукты. Мы решили подтвердить и расширить прошлогодние исследования, проверив чай “Каркаде” и получили такой же результат. Полученный результат подтверждает гипотезу о токсичности красителей. Но так как от красителей в пищевых продуктах сейчас трудно спастись, то возникла идея выяснить: какой краситель самый вредный? Анализируя результаты изучения продуктов, мы предположили, что самый вредный краситель – красный. Были исследованы растворы пищевых красителей одинаковой концетрации. Растворы приготовили из концентрированных растворов пищевых красителей для окраски пасхальных яиц. Красители распределились по вредности следующим образом.

Рейтинг по усилению токсичности

Самым опасным оказался краситель красного цвета. Аналогичные данные мы получили и на чаях. Расширяя и углубляя полученные данные, мы проверили ещё 8 сортов листового чая. Результат совпал с тем, который мы предполагали в соответствии с выдвинутой гипотезой. Самые дорогие и самые дешёвые сорта чая чёрные, без добавок, показали нулевую токсичность (при допустимой норме – 20). Дорогие импортные чаи, известные своим качеством, но предположительно содержащие ароматизаторы, были в норме по токсичности. Вероятно, есть разница в качестве ароматизаторов. Определив самый “ядовитый” цвет, мы решили проверить косметические средства. К косметическим средствам предъявляются требования аналогичные требованиям к продуктам питания. Они могут попадать в организм человека, особенно губная помада. Дорогая импортная косметика красного цвета оказалась нетоксична, что говорит о высоком качестве красителей и ароматизаторов.

В течении трёх лет мы изучали сливочное масло и маргарин. Образцы масла, взятые для опытов сильно различались по качеству. Был проведён анализ состава по этикеткам, изучены органолептические свойства, проведены опыты обесцвечивания раствора перманганата калия и опыты на обнаружения крахмала в сливочном масле. Таким образом, исследованные образцы масла были расположены по их приближению к маргарину. Из литературных источников мы узнали о вредности для организма трансжиров, маргаринов– спредов и решили проверить изученные ранее образцы на токсичность. Подтверждения не получили. Все исследованные нами образцы сливочного масла оказались абсолютно нетоксичными. Сливочное масло и маргарин подкрашивается натуральным красителем (каротином) и поэтому нетоксично. Данный опыт позволяет предположить, что прибор “Биотокс” хорошо реагирует на красители и ароматизаторы. Степень свечения бактерий совпала с показателями качества масла. Данные таблицы №1 позволяют использовать экспресс–анализ в комплексном изучении почвы, воды и воздуха.

Сравнение проб сливочного масла по свечению бактерий.

Ароматизаторы

Мы проанализировали в свете выдвинутой гипотезы изучение синтетических моющих средств. Определили токсичность раствора “Фейри”. Токсичность 77,87 (чрезвычайная) Тот же раствор после длительного хранения в открытом виде показал умеренную токсичность – 48,34. Можно предположить, что в процессе хранения испарились и разложились ароматизаторы. Эти данные подтверждают нашу гипотезу.

В течении трёх лет, исследуя продукты питания мы систематически проверяли на токсичность растворимый кофе. Проводили измерения в разных условиях: горячая, или холодная вода, вода водопроводная и дистиллированная, различная концентрация кофе. Результат всегда был одинаковым. Токсичность чрезвычайная – 99,66, которую можно трактовать как несовместимость с жизнью. По вредному воздействию на организм растворимый кофе держит пальму первенства вместе с кока–колой. В связи с нашей гипотезой, мы предположили, что в процессе технологической переработки растворимый кофе теряет свой вкус и аромат и в него добавляют красители и ароматизаторы. Для подтверждения или опровержения гипотезы мы обратились к интернет – ресурсам с целью изучить историю появления растворимого кофе и технологию изготовления этого напитка. Вот информация, которую мы нашли.

Опасен ли растворимый кофе?

ПЛЮСЫ:

Один единственный плюс “порошка” заключается в том, что для его полного растворения в горячей воде требуется всего полминуты, в холодной – три.

МИНУСЫ:

* Для производства растворимого кофе используются кофейные зёрна самого низкого качества. Даже если на упаковке написано, что внутри “Арабика”, не верьте. Растворимый кофе в 90% из 100 изготавливают из Робсуты – самый дешёвый африканский сорт кофе.

* При производстве растворимого кофе кофеин “вытягивают” искусственно, оставляя 2,3% – этот показатель установлен международными стандартами. Поэтому в “порошке” отсутствует не только вкус настоящего кофе, но и кофеин, ради которого многие его пьют по утрам, чтобы взбодриться.

* Растворимый кофе является напитком с высокой кислотностью, поэтому часто после употребления вызывает изжогу.

* По последним данным, растворимый кофе внесен в список продуктов, вызывающих развитие раковых опухолей.

Вываренная и высушенная кофейная пыль, полученная из низкосортных отбракованных пережаренных зерен, а после – обогащённая ароматизаторами, стабилизаторами, вкусовыми добавками и искусственным кофеином, с помощью огромных денег на продвижение и рекламу выиграла войну с настоящим кофе за конечного потребителя...

Процесс изготовления растворимого кофе достаточно интересный. Всё начинается со сбора кофе, обжарки, измельчения. Это три составляющие любого кофе. Однако дальнейшие действия.... Смолотый кофе варят около четырёх часов, до тех пор, пока все вещества не впитает жидкость. То, что получилось кофе назвать никак нельзя. Эту жидкость охлаждают, пропускают через систему фильтров и выпаривают. При такой технологии теряется значительная часть ароматических свойств кофе.

Может все быстрорастворимые напитки токсичны? Исходя из полученных в результате длительных исследований данных о “зашкаливающей” токсичности растворимого кофе (99,66 в дистиллированной воде) и какао “Несквик” (97,16 в холодной воде) мы предположили чрезвычайную токсичность растворимого шоколада. Но она оказалась нулевой, что ещё раз косвенно подтверждает гипотезу о особой токсичности ароматизаторов. Может токсичен сам кофе? Натуральный молотый кофе, как мы и ожидали, оказался нетоксичным.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

Наши школьные исследования подтверждают точность и надёжность прибора, так как проведя многочисленные  измерения в разные годы и в разных условиях мы получили сходные результаты. Проведя многочисленные измерения, мы выдвинули гипотезу:

* наиболее вредными пищевыми добавками являются красители и ароматизаторы.
* Прибор “Биотокс” хорошо подходит для определения красителей, ароматизаторов и всевозможных химических добавок.

Данная работа подтвердила выдвинутую гипотезу и показала необходимость проводить дальнейшие исследования и перспективу будущих исследований.

Сравнив красители и ароматизаторы по данным 1991 и 2006 года мы увидели динамику перехода от натуральных красителей и ароматизаторов к синтетическим. Определили зависимость токсичности от качества ароматизатора.

В результате работы мы выяснили, что самый опасный для здоровья краситель – красный.

Рекомендации.

В современных условиях человек ограничен в выборе экологически безопасных продуктов питания. Поэтому необходимо уметь выбирать наименее опасные. Самыми опасными добавками являются красители и ароматизаторы, которые легко определить визуально и по составу продукта. Самый опасный краситель – красный.

Практическое внедрение.

Изучая четвёртый год токсичность продуктов питания, мы собрали статистический материал, подтверждающий точность экспресс-анализа методом биоиндикации. Мы рекомендовали использовать данный метод в комплексных экологических исследованиях воды и почвы в городе Котельники, что и было осуществлено.

Автор: Карачаушева Елена
Научный руководитель: Нестерова Вера Николаевна

Место выполнения работы: Московская область,
г.о. Котельники, МОУ КСОШ №3

Полный текст работы: http://static.livescience.ru/krasiteli/krasiteli.doc