Нитрит калия: свойства, получение, применение, влияние на организм человека
Нитрит калия представляет собой соль азотистой кислоты и калия. Это белые кристаллы без запаха, хорошо растворимые в воде. В малых дозах нитрит калия придает мясу аппетитный розовый цвет и специфический вкус. Однако в больших количествах это вещество токсично.
В данной статье речь пойдет о свойствах, получении и применении нитрита калия. Также рассмотрим, какое воздействие оказывает это вещество на организм человека и при каких условиях его употребление может быть опасным.
Нитрит калия широко используется в пищевой промышленности, но его избыточное потребление связано с рисками для здоровья. Давайте разберемся подробнее.
Химические свойства и получение нитрита калия
Нитрит калия имеет формулу KNO2. Это соль, образованная калием и азотистой кислотой HNO2. В нитрите калия калий имеет степень окисления +1, а азот +3.
- Нитрит калия реагирует с кислотами с выделением оксидов азота
- При нагревании до 400°С нитрит калия разлагается с выделением кислорода
Одним из способов получения нитрита калия является реакция оксида калия с оксидами азота:
| 2KOH + 2NO → 2KNO2 + H2O |
Также нитрит калия можно получить при «взрыве» свинца нитратом калия согласно реакции:
2Pb + 2KNO3 → 2PbO + 2KNO2
Применение нитрита калия в пищевой промышленности
Одно из основных применений нитрита калия - использование в качестве пищевой добавки E249. Он применяется для консервирования и окрашивания мясных продуктов, придания им характерного цвета и вкуса. Благодаря бактериостатическим свойствам нитрит калия подавляет рост патогенных микроорганизмов, продлевая срок годности продуктов.
В мясной промышленности нитрит калия входит в состав нитритно-посолочных смесей для обработки свинины, говядины, мяса птицы. Добавление 0,01-0,25% нитрита калия к массе мяса обеспечивает микробиологическую стабильность, предотвращает порчу.
Под действием нитрита калия в мясе образуется нитрозомиоглобин - соединение, придающее мясу характерный розовый цвет. Также нитрит калия улучшает вкусовые качества мяса.
Кроме того, нитрит калия подавляет рост спорообразующих микроорганизмов, таких как Clostridium botulinum, вырабатывающий токсин ботулизма. Таким образом нитритная соль способствует микробиологической безопасности мяса.
Взаимодействуя с белками мяса, нитрит калия образует нитрозамины - канцерогенные соединения. Поэтому в пищевой промышленности строго регламентировано допустимое количество нитрита калия, чтобы минимизировать риски для здоровья.
Согласно нормативам, в колбасных изделиях и других мясопродуктах содержание нитрита калия не должно превышать 50-150 мг/кг. Превышение этих норм недопустимо.
Обычно нитрит калия используют в комплексе с нитратом калия или натрия. Такая комбинация улучшает цветообразующие и консервирующие свойства нитритных солей, снижает риск образования канцерогенных нитрозаминов.
Нитритно-нитратные смеси могут в разных пропорциях добавляться на разных этапах производства мясной продукции: измельчении, посоле, термической обработке. Оптимальные параметры зависят от конкретного вида продукта.
Помимо мясопродуктов нитрит калия разрешен для консервирования сыров и рыбных продуктов. В сырах нитрит калия подавляет клостридии, вызывающие вспучивание сыра, продлевая срок хранения продукта.
Также нитрит калия может использовать в производстве кондитерских изделий для придания им свойственного мясу вкуса и аромата. Однако это допустимо лишь при строгом контроле доз, чтобы не превысить безопасный уровень потребления нитрита.
Влияние нитрита калия на здоровье человека
Нитрит калия, попадая в организм человека с пищей, оказывает как полезные, так и вредные эффекты на здоровье. С одной стороны, это важный источник оксида азота, регулирующего состояние сосудов и давление крови. С другой - избыток нитритов создает риски развития онкологических и других серьезных заболеваний.
Установлено, что умеренные дозы нитритов (до 0,4 мг в сутки на 1 кг массы) способствуют расширению кровеносных сосудов, снижая артериальное давление. За счет этого нитриты несколько снижают нагрузку на сердце.
Такой эффект обусловлен тем, что нитрит в организме восстанавливается до оксида азота - сигнальной молекулы, которая стимулирует выработку сосудорасширяющих веществ.
Кроме того, оксид азота, образующийся из нитритов, подавляет агрегацию тромбоцитов - это замедляет процесс тромбообразования, снижая риск тромбоза сосудов и инсульта.
Однако при увеличении доз нитритов их польза переходит во вред. Избыток нитритов нарушает транспорт кислорода гемоглобином, что приводит к тканевой гипоксии и развитию цианоза (синюшности кожи).
Также избыточный прием нитритов нарушает функцию щитовидной железы, тормозит синтез гормонов. Наконец, нитриты реагируют с аминами пищи и эндогенными аминами с образованием канцерогенных нитрозаминов.
Считается, что нитрозамины, возникающие из нитритов пищи, могут вызывать рак желудка, толстой кишки, пищевода, поджелудочной железы. Хотя однозначных доказательств пока нет.
Дети более уязвимы к токсическому действию нитрита калия. Избыток нитритов нарушает развитие их организма, снижает иммунитет, повышает риск инфекций и аллергий.
Беременным и кормящим женщинам также следует избегать высокого потребления нитритов, чтобы оградить плод и ребенка от их негативных эффектов.
Таким образом, умеренные дозы нитрита калия в составе пищевых продуктов в целом безопасны и даже полезны. Однако злоупотребление нитритами чревато серьезным ущербом для здоровья из-за риска развития гипоксии, нарушений гормонального фона, онкозаболеваний.
Безопасные дозы потребления нитрита калия
Чтобы минимизировать потенциальный вред здоровью от нитрита калия, важно не превышать безопасные суточные дозы его потребления. Эти нормы устанавливаются на основе токсикологических исследований с учетом возраста, физиологического состояния человека.
Согласно данным ВОЗ, для взрослого человека допустимая суточная норма потребления нитритов составляет 0-0,07 мг на 1 кг массы тела. Это эквивалентно 0-4,9 мг в сутки для человека весом 70 кг.
Для детей нормы значительно жестче из-за их повышенной чувствительности к токсинам. Допустимое суточное потребление нитритов для ребенка 1-3 лет - 0,01-0,04 мг/кг массы тела, для 4-6 лет - 0,02-0,05 мг/кг.
WHO и ЕС регламентируют также предельно допустимые уровни содержания нитритов в пищевых продуктах, чтобы минимизировать риск превышения безопасных доз.
Так, предел нитрита калия в мясных продуктах составляет 150 мг/кг, в сырах - 50 мг/кг, в рыбе - 30 мг/кг продукта. Превышение этих норм запрещено.
Оценить фактическое потребление нитритов достаточно сложно, поскольку значительная их часть образуется в организме эндогенно из нитратов овощей и фруктов.
По оценкам ученых, в среднем здоровый взрослый человек получает из пищи 31-185 мг нитритов в сутки. Это в рамках безопасных доз при условии разнообразного рациона и исключения переработанного мяса.
Однако у людей, употребляющих много колбас, копченостей, консервов, наблюдается 2-3-кратное превышение суточной нормы нитритов. У них риск негативных эффектов значительно выше.
Для профилактики вреда здоровью рекомендуется ограничивать потребление переработанного мяса до 2-3 раз в неделю, отдавать предпочтение свежему. Также важно есть больше овощей и фруктов - источников витамина C и витамина E, которые ингибируют образование нитрозаминов.
Подытоживая, безопасные дозы суточного потребления нитрита калия с пищей составляют 0,07 мг на 1 кг массы для взрослых, 0,01-0,05 мг/кг для детей. Превышение этих норм повышает риски развития опасных заболеваний.