Prof. Dr Midhat Jašić

Tehnološki fakultet, Tuzla
Tel.: +387 61 721060; +387 35 320745
E-mail: jasic_midhat@yahoo.com
E-mail: midhat.jasic@untz.ba
.

.
Kao posljedica razvoja prehrambene tehnologije i potreba da se količina hrane sačuva duži period, te povećanih zahtjeva potrošača prehrambena industrija se prilagđavala nudeći hranu sa novim senzorskim svojstvima, novim izgledom, dužim rokovima trajanja, novim ukusima i sl. Značajnu ulogu u tim kreacijama imali su i sve više imaju razni dodaci hrani koje nazivamo aditivima. To su tvari poznate hemijske strukture, koje se samostalno ne konzumiraju, niti su tipičan sastojak hrane i u pravilu su bez prehrambene vrijednosti. Dodaju se hrani (ali i lijekovima) za vrijeme proizvodnje, prerade, skladištenja ili pakiranja, radi poboljšanja fizikalnih i senzorskih svojstava. Pošto nisu prirodan sastojak hrane, ali ni lijekova, oni nose određene zdravstvene rizike. Pojedini aditivi ako se unose u količini koja premašuje dozvoljeni dnevni unos (ADI), mogu izazvati degenerativane promjene, alergijske reakcije, te povećati rizik za određene oblike raka i drugih bolesti. Zbog toga upotreba aditiva u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji mora biti pod strogom zakonskom kontrolom i predmet stalnih provjera. Sa zakonodavnog stanovišta, svaki aditiv u hrani mora imati korisnu i prihvatljivu funkciju ili svojstvo da bi njegova upotreba bila opravdana. Prihvatljivom funkcijom aditiva smatra se poboljšanje nekog od atributa kvaliteta, produženja roka trajanja, poboljšanje teksture i organoleptičkih osobina, povećanje nutritivne vrijednosti, stvaranje i poboljšanje funkcionalnih svojstava, olakšavanje prerade i povećanje prihvatljivosti potrošača. Upotreba aditiva u svrhu sakrivanja oštećenja ili kvarenja namirnice kao i zavaravanja potrošača strogo je zabranjena propisima kojima se regulira njihova upotreba. Za većinu aditiva postoje prirodni analozi, koji se često komercijalno proizvode iz prirodnih izvora. Takvi su na primjer, pektini, antioksidansi, vitamini, minerali, prirodne boje, te prirodne arome.

Zdravstvena ispravnost i sigurnost hrane postaju bezuvjetan zahtjev, kako potrošača tako zakonodavstva. Programi sigurnosti hrane se usmjeravaju na kontrolu hrane proaktivnim preventivnim pristupom po principu «od farme do stola» (eng. from farm to table approach). Ovim pristupom se želi ostvariti nadzor nad svim koracima vezanim uz proizvodnju, skladištenje, čuvanje, distribuciju i pripremu hrane temeljem kontrole postupaka proizvodnje hrane i praćenjem sljedivosti . Prisutnost štetnih tvari u hrani je neizbježna te je stoga potrebno utvrditi maksimalno dopuštene udjele takvih tvari u pojedinoj vrsti hrane.
.

Definicija aditiva

Doslovno značenje riječi aditiv podrazumijeva dodatak. Aditivi ili dodaci su tvari ili smjese od tvari koje nisu namirnice niti njihovi nutrtijenti, ali se dodaju namirnicama za vrijeme proizvodnje, prerade, uskladištenja, pakiranja ili transporta radi povećanja kvalitativnih svojstava (izgleda, okusa, mirisa, boje, strukture, trajnosti namirnice/proizvoda) . To su nenutritivne tvari koje se dodaju namirnicama namjerno i u malim količinama kako bi se popravio njihov izgled, aroma, tekstura i održljivost . Pod aditivom se podrazuniijeva bilo koja tvar koja se normalno konzumira kao namirnica, a nema karakteristike sastojka hrane i nema nutritivne vrijednosti .

U svim definicijama se smatra da aditivi nemaju nutritivnu vrijednost, jer je ona u principu zanemarljiva ili je sekundarnog značaja. „Nutritivna vrijednost“ često se svodi samo na nutritivna svojstva proteina, ugljičnih hidrata i lipida kao i energetsku vrijednost hrane. Većina aditiva nema energetsku vrijednost, ali može imati značajnu biološku aktivnost, odnosno regulacijsko zaštitnu funkciju (vitamini, minerali i prirodni pigmenti), gradivnu (minerali, aminokiseline) kao i energetsku vrijednost (prirodni zasladjivači, jestive kiseline itd.). Iako imaju broj E često se aditivima ne smatraju nutritivni dodaci – tvari radi poboljšanja prehrambene vrijednosti namirnica (vitamini i minerali). Aditivima se ne smatraju baze za žvakaću gumu jer se ne unose u probavni sistem u organizam izuzev usta, a nakon upotrebe izbacuju se iz usta. Pektini kao hidrokoloidne tvari koje se koriste za želiranje spadaju u aditive. Međutim, određeni pektini kao što je „tekući pektin“, koji potječe iz sasušene jabučne komine (pulpe) ili kore citrus voća ili njihove mješavine, a koje se dobivaju djelovanjem razrijeđene kiseline i djelomično neutralizacijom, ne smatraju se aditivima. To su sirovine za proizvodnju. Takođe određeni škrobovi i dekstrini se ne smatraju aditivima. To su bijeli ili žuti dekstrin (E 1400), prženi ili dekstrirani škrob, škrob modificiran kiselinama (E 1401) i lužinama (E 1042), bijeljeni škrob (E 1043) kao i fizički modificirani škrob i škrob tretiran amilolitičkim enzimima (E 1405). U aditive ne spadaju krvna plazma, jestiva želatina, hidrolizati bjelančevina i njihove soli, mliječne bjelančevine i gluten, aminokiseline i njihove soli (izuzev glutaminske kiseline, glicina, cisteina, cistina i njihovih soli), kazeini i kazeinati, te inulin jer nemaju nikakvu funkciju aditiva.

Često se aditivima nazivaju i neki toksikanti što je u principu pogrešno. Tu se prije svega misli na aditive koji se koriste u proizvodnji ambalažnih materijala kao što je plastika, papir, staklo i sl., koji u malim količinama i određenim uvjetima mogu migrirati iz ambalaže u proizvod, pa ovaj termin uvodi zabunu u području prehrambenih aditiva.
Aditivi na tržištu se mogu nabavljati u formi:

• čiste hemijske tvari
• smješe sa nosačem
• smješe različitih aditiva bez nosača
• smješe različitih aditiva sa nosačem/otapalom

Aditivi kao čista hemijska supstanca su najčešće sintetski aditivi i aditivi porijeklom iz minerala.

Aditivi = čista hemijska supstanca

Tabela 5.1. Primjer aditiva koji su čista hemijska

Hemijski naziv	Specifičnija funkcija	Hemijski naziv	Specifičnija funkcija
Borna kiselina	Izvor bora	Željezo sulfat	Izvor željeza
Kalcij karbonat	Žitarice za doručak	Jod	Izvor joda
Kalcij citrat	Kukuruzna kaša	Jodid, bakreni	Kuhinjska sol
Kalcij fosfat	Obogaćeno brašno	Jodat, kalijev	Izvor joda
Kalcij pirofosfat	Obogaćeno brašno	Magnezij klorid	Izvor magnezija
Kalcij sulfat	Kruh	Magnezij oksid	Izvor magnezija
Kobalt karbonat	Izvor kobalta	Magnezij fosfati	Izvor magnezija
Kobalt klorid	Izvor kobalta	Magnezij sulfat	Izvor magnezija
Bakar klorid	Izvor bakra	Mangan citrat	Izvor mangana
Bakar glukonat	Izvor bakra	Mangan oksid	Izvor mangana
Bakar oksid	Izvor bakra	Molibdat, amonij	Izvor molibdena
Kalcij fluorid	Fluoridacija vode	Nikal sulfat	Izvor nikla
Željezo fosfat	Izvor željeza	Fosfati, kalcijevi	Izvor fosfora
Željezo pirofosfat	Izvor željeza	Fosfati, natrijevi	Izvor fosfora
Željezo glukonat	Izvor željeza	Kalij klorid	Zamjena za NaCl

Aditiv može biti u smjesi sa nosačem ili rastvaračem. U ovom slučaju najčešče se pojavljuju prirodne i sintetske arome, prirodne sintetske boje, pojačivači okusa, vitaminski preparati i sl. Većina komercijalnih aditiva koji se nudi na tržištu imaju ovu formu. Mogu da budu u krutom, tečnom ili praškastom stanju.

Osnovna supstanca + nosač/rastvarač =Aditiv

Aditiv se može sastojati od osnovna supstanca koja čini aditiv zajedno sa supstanacom u kojoj aditiv može biti rastvoren (rastvarač) ili supstanca koja može biti nosač aditiva. Kao primjer možemo uzeti kurkumu koja se koristi kao žuta boja. Kod kurkme kao nosač može se koristiti određena masnoća.
Aditiv se može naći i u formi smješe različitih aditiva bez nosača. U takvom slučaju se kombiniraju često prirodne arome i boje. Postoje slučajevi kad određena boja daje i korekciju okusa.

Smješe različitih aditiva sa nosačem/otapalom su česte u industriji pekarstva, gdje se kombiniraju različiti enzimski preparati, vitamini i sredstva za dizanje tijesta i sl. Kod posljednja dva slučaja mogu se pojaviti i tzv. „skriveni“ aditivi koje prizvođač aditiva nije obavezan deklarirati.

Treba razlikovati aditive od dodataka prehrani. Dodaci prehrani su proizvodi koji sadrže koncentrirane hranjive sastojake ili druge tvari sa svrhom da dodatno obogate unos hranjivih sastojaka u uobičajenoj prehrani. Uzimaju se samostalno u manjim količinama u formama kao što su: tablete, kapsule, prahovi, gelovi, tekućine i energetske pločice. Dodaci prehrani, ako se dodaju tokom proizvodnje, prerade, uskladištenja, pakiranja ili transporta postaju aditivi.

Ako se aditivi dodaju kao nutrijenti tad se vrši fortifikacija hrane. Obogaćivanje hrane sa nutrijentima u količinama koje nisu adekvatne njihovom prirodnom izvoru zove se fortifikacija hrane. Tipičan primjer je dodavanje vitamina C u soku od narandže u cilju standardizacije vitamina C. Naprimjer, u tehnološke svrhe s ciljem konzerviranja i održavanja boje mogu se dodavati prirodni koloranti. Hrana za vegetarijance, trudnice, starije osobe, dojenčad i sl. ponekad se obogaćuje ili fortificira nutrijentima. Danas se fortifikacija hrane radi za vrijeme prerade hrane i približno se dodaju nutrijenti koji se aproksimativno nalaze u ekvivalentnoj količini u prirodnom izvoru prije prerade i to je proces obogaćivanja hrane. Za korištenje dodataka prehrani koristie se RDA standardi (Recommended dietary allowance). Ne pridržavanjem ovih standarda može dovesti do toksičnih efekata.

Treba razlikovati aditive od začina. Kuhinjska sol (NaCl), začinsko bilje, ne smatraju se aditivima. Začinske smješe nisu aditivi ali mogu sadržavati aditive. Aditivi u pekarstvu nisu aditivi nego najčešće smješe drugih komponenti sa smješom aditiva.

Treba razlikovati aditive od pomoćnih sredstava u proizvodnji. Ponekad su pojmovno vrlo bliski aditivi i neka pomoćna sredstva u proizvodnji, na primjer tvari za tretiranje vode za piće, sredstava za pranje kao i neki drugi „aditivi“ kao što je amonij klorid (E 510), peroksid ili neki enzimi su pomoćna sredstva u proizvodnji. Enzimi koji su najčešće pomoćna sredstva u proizvodnji (enzimski preparati) mogu imati i E oznaku ali isto tako IUB broj, koji označava njihovo funkcionalno svojstvo odnosno pripadnost određenoj grupi enzima.

Pod enzimskim preparatima se podrazumjevaju materije koje su izolovane iz životinjskih, biljnih ili mikrobioloških sirovina. Oni mogu da sadrže cijele ćelije, dijelove ćelija ili ekstrakte porijeklom iz navedenih sirovina. Enzimski preparati se dijele na tečne, polutečne i suhe, a mogu imati različitu ulogu u toku tehnoloških procesa proizvodnje hrane.

Posebno pitanje su kosher i halal aditivi, te specificnni aditivi u ostalim specifičnim etničkim prehranama.
.

Označavanje aditiva

Sistem E brojeva u označavanju aditiva uveden je u Europi radi lakšeg reguliranja prehrambenih aditiva, a prihvaćen je i od strane komisije Codex Alimentarius. Broj – E služi kao potvrda toksikološke evaluacije (ocjene rizika po zdravlje) i klasifikacije pojedinog aditiva. Aditivima slične tvari nemaju E broj i označavaju se na drugi način (neke aromatične tvari i enzimi), dok se pomoćne tvari u procesu proizvodnje zbog načina djelovanja pri proizvodnji hrane u principu ne označavaju. Označavanje aditiva omogućava njihovu jednostavniju identifikaciju u prehrambenom lancu.

Svaki broj identificira određeni aditiv i zamjenjuje njegov često dug i kompleksan hemijski naziv koji zauzima dosta prostora na deklaraciji. Jedinstveni sistem E brojeva olakšava uvoz i izvoz hrane između različitih zemalja. Popis započinje s brojem E100 (kurkumin – bojilo). Većina aditiva je označena troznamenkastim brojevima, iako postoje i iznimke i s brojevima preko 1000 (npr. E1413 – diškrobni fosfat – fosfatizirani, modificirani škrob).

Tabela 5.2. Sistem E brojeva u označavanju aditiva

Djelovanje	Raspon brojeva
Bojila	100-181
Konzervansi	200-285 i 1105
Antioksidansi	300-340
Regulatori kiselosti	Različiti brojevi
Zgušnjivači / Emulgatori	322, 400-499 i 1400-1451
Tvari za sprječavanje zgrudnjavanja	550-572
Pojačivači okusa	600-650
Tvari za poliranje	900-910
Tvari za zaslađivanje	420, 421, 950-970

Sam E broj ne može jasno da ukaže na sva funkcionalna svojstva koja aditiv može da ima u prehrambenom proizvodu. Npr. sadržaj nitrita i nitrata u mesnim proizvodima (konzervans i boja mesa), BHT (antioksidant) itd.
.

Zdravstveni aspekti

Prema većini nacionalnih propisa u svijetu, aditivima se na osnovu detaljnih ispitivanja i dobivenih rezultata odobrava upotreba, te kreira regulativa koja definira svrhu i količinu aditiva koji se mogu upotrijebiti. Ako se unose u organizam u količinama koje nisu dozvoljene onda su škodljivi i uzrokuju bolesti. Pri dužoj ekspoziciji rizik se povećava. Stupanj prihvatljivosti aditiva izražava se preko prihvatljivog dnevnog unosa (ADI- acceptable daily intake) za pojedini aditiv i namirnice u kojima se mogu koristiti. ADI označava količinu neke tvari (aditiva) izraženu u miligramima po kilogramu tjelesne težine koju čovjek može sa sigurnošću konzumirati svakog dana tokom cijelog života, a da pri tome ne ugrozi svoje zdravlje. Za stupanj zdravstvene sigurnosti koristi se i oznaka GRAS – pojam koji se koristi za aditive u USA, a prihvaćen je među stručnjacima. Aditiv ima GRAS status kada da je opće prepoznatljiv i bezopasan za ljudsko zdravlje. Broj aditiva na GRAS listi se mijenja. Za aditive koji se koriste, a nisu na listi GRAS predviđen je poseban tretman, tj. prolaze dugotrajno ispitivanje. Ako postoje jaki argumenti koji ukazuju na toksičnost ili kancerogenost, tvari s GRAS liste mogu se ponovno podvrgnuti ispitivanju, pa i zabraniti. Kao kriteriji u utvrđivanju nivoa štetnosti aditiva mogu se kod in vivo i in vitr ispitivanja korititi NOAEL i LOAEL i NE .

Ne rijetko se dešava da se zabrani upotreba nekog starog aditiva ili odobri upotreba novog sredstva. Na primjer, boja red Dye 2, ciklamati ili kobalt sulfat, su nakon upotrebe više godina, danas zabranjeni. Kada neko hemijsko sredstvo dobije dozvolu za korištenje kao aditiv odgovarajući državni organi treba da propišu dodatnu regulativu u kojoj će biti definisana količina aditiva i vrsta hrane u kojoj se on smije dodavati. Ni jedan aditiv nema odobrenje za trajno korištenje, već svi podliježu periodičnoj kontroli. Kada se pojavi bilo kakva sumnja na ispravnost materije koja se nalazi na listi vrše se određena ispitivanja. Sve materije za koje se potvrdi opravdanje za sumnju skidaju se sa liste ili se privremeno svrstavaju u neku drugu kategoriju. Da bi aditivi ostali na listi dozvoljenih sredstava ne smiju pokazivati kancerogeno djelovanje. To znači da proizvodi koji ne zadovoljavaju standarde ne mogu ostati na tržištu.

Prilikom odlučivanja da li je neki aditiv bezbijedan za upotrebu ili nije mora se napraviti razlika između pojmova toksičnost i rizik upotrebe. Pod toksičnošću se podrazumjeva sposobnost hemijskog sredstva da ošteti živi organizam, dok se pod rizikom podrazumjeva sposobnost materije da prouzrokuje povredu organizma pod uslovima upotrebe. Sve materije mogu biti toksične, ali rizične za upotrebu postaju kada se koriste u dovoljno velikim količinama. Neki aditiv je rizičan ako je toksičan u momentu upotrebe, a ne kad se konzumira u enormno velikim količinama. Za većinu aditiva koji se koriste u proizvodnji hrane postoji dovoljno velika razlika između koncentracije upotrebe i rizične količine.

Postoje i grupe aditiva koji nesumnjivo škode zdravlju, ali je za neke od njih primjena u prehrambenoj tehnologiji neophodna jer štite hranu od kvarenja. Određeni aditivi sadrže i karcinogene spojeve (npr. spojevi sa benzolovom jezgrom i drugi) i takve treba izbjegavati kao i aditive u količinama koje mogu škoditi zdravlju. Posljedice su individualne. Naime, vrijeme inkubacije toksičnih tvari ili letalno vrijeme je individualno i zavisi od imunoloških kao i genetskih predispozicija. Prekoračenju ADI može da izazove: akutne ili kronične bolesti sa lakšim ili težim posljedicama. Neki od njih, kad se unose u količinama izvan ADI i duže vrijeme, uzrokuju bolesti kao što su: maligne bolesti, dermatitis, razaranje kromozoma, astma, alergijske bolesti, visok krvni pritisak, čir na želucu itd.
Sa stanovišta zdravstvene sigurnosti posebno su značajni aditivi koji imaju sintetsko porijeklo (svi sintetski aditivi), zatim sumnjivi aditivi koji su prirodno identični te aditivi porijeklom od GMO .

Aditivi su opasni ako nisu navedeni na deklaraciji proizvoda. Deklaracija proizvoda može sadžavati i nespomenute aditive poput zaostatka tvari korištenih za pospješivanje rasta ili procesa proizvodnje. Ponekad deklaracija zbunjuje i stvara pogrešan dojam. Primjer: „bez umjetnih sladila“ u pravilu znači da je dodan šećer, dok „bez šećera“ znači da sadrži umjetno sladilo. „Prirodan“ ne znači da je i zdravstveno siguran. Čitanje deklaracije omogućava potrošaču da kontrolira unos aditiva u organizam. Nakon klanja stoke, u meso često znaju dodavati hemikalije za konzerviranje, omekšavanje ili boju. Nosilicama se u hranu dodaju aditivi koji boje žumanjak, ali to se ne navodi na kutiji s jajima.

Aditivi i njihove mješavine mogu se dodavati namirnicama uz uvjete da su toksikološki ispitani. Dodaju se namirnicama uz dopuštenja u okviru posebnih propisa sa ili bez ograničenja u količinama. Njihovim dodavanjem ne smiju se stvarati toksični produkti u namirnicama tokom prerade, čuvanja i upotrebe.

Mnogi aditivi nisu štetni poput askorbinske kiseline, natrijeva karbonata, glicina ili limunske kiseline. Ipak postoji znatan broj aditiva kojima nije mjesto u hrani, a češće onih koji su dobiveni sintetskim putem i koji nemaju nikakvu prehrambenu vrijednost. Ne postoji velika razlika u pogledu sigurnosti aditiva kad je u pitanju njihovo porijeklo, ali je vjerovatnoća da sintetski aditivi budu štetni po zdravlje u odnosu na one koji su prirodnog porijela mnogo veća. Prema nivou štetnosti po zdravlje aditivi mogu biti: neškodljivi aditivi, sumnjivi aditivi, aditivi škodljivi zdravlju i aditivi koji izazivaju rak.

Zbog potrebe stalnog monitoringa prisustva aditiva u namirnicama postavlja se obavezan zahtjev da se mogu kvantitativno identificirati i utvrditi, osim ako nisu u tehnološkom postupku uklonjeni ili razgrađeni. Napredak u analitičkoj hemiji sada omogućuje otkrivanje količine zagađenja mjerene u mjernoj jedinici ppb . U slučajevima kada dodaci hrani ne bi trebali uzrokovati nikakve ozbiljnije probleme (toksikološke i zdravstvene), ili gdje se ne očekuje velik utjecaj aditiva, institucije koje dozvoljavaju upotrebu aditiva u hrani zahtijevati će proučavanje na razini od 50 ppb. Tamo gdje bi toksikološki utjecaji trebali biti veći, zahtjevi analize spuštaju se do 10 ppb.

Tabela 5.2. Aditivi prema stupnju zdravstvene sigurnosti

Aditivi koje treba izbijegavati	Vjerovatno zdravstveno sigurni aditivi	Aditivi čiji je udio ograničen mogu se koristiti uz oprez
vještačke boje, natrijum nitrat i natrijum nitrit, Na benzoat, umjetni zasladjivači, sulfiti, sumpor dioksid, vještačke boje, ortofoforna i slične kiseline	pektin, lecitin, želatin, vitamini, minerali, limunska, mliječna kiselina, alginati, prirodne arome, prirodne boje, kazein, laktoza, prirodni vanilin	mononatrijum glutaminat, THBQ, aspartman, BHT, BHA, kofein, propilen glikol, gume, ksilitol

Aditivi koji se proizvode od prirodnih sirovina kao i aditivi sintetizirani hemijskim putem mogu imati negativnu biološku aktivnost u ljudskom organizmu. Nivo toksičnosti ne određuje njihovo porijeklo nego njihov negativan utjecaj na organizam. Obje grupe aditiva moraju se podvrgnuti ispitivanjima prije upotrebe kao i kontroliranom hemijskom postupku pri njihovu dobivanju.

Literatura

Spisak korišćene literature možete naći u Literatura – Hemija hrane.