§1. Синонимы

Русский: селитры.

Немецкий: Nitrate, Salpeter.

Английский: nitrates.

Французский: nitrates, salpitre, nitre.

Итальянский: nitrati, salnitro.

Испанский: nitratos, azoatos, salitre, nitro.

§2. Историческая справка

Селитра веками использовалась при посоле мяса и как добавка к рыбе и сы­ру. Кто первым начал использовать селитру для консервирования пищевых про­дуктов достоверно неизвестно. Сведения о том, что голландец Гилис Бойкель (Gillis Beukel), умерший в 1397 году, первым применил ее для консервирования рыбы и что немецкое слово «Pökel» (рассол) образовано от его имени, сомни­тельны. Возможно, Бойкель имел дело только с поваренной солью, а с селитрой не был знаком, как и те, кто занимался посолом до него. Но к 1500 году селит­ра уже известна – Себастьян Брант упоминает её в своей сатирической поэме «Корабль дураков» (см. §1 гл.4).

Хотя в настоящее время и выяснилось, что главную роль в приготовлении мясопродуктов играет не селитра, а образующийся из нее нитрит, она до настоя­щего времени не потеряла своего значения (прежде всего, при обработке круп­ных кусков мяса). Однако от ее применения для консервирования пищевых про­дуктов отказываются всё чаще.

§3. Товарные формы

Нитраты натрия или калия поставляются в чистом виде (натриевая или ка­лиевая селитра) или в смеси с поваренной солью и другими веществами.

§4. Свойства

Селитра (и натриевая и калиевая) представляет собой белый кристалличе­ский порошок; натриевая селитра гигроскопична. Нитрат натрия NaNO₃. имеет температуру плавления 311°С, нитрат калия KNO₃ – 337°С. В 100 г воды при комнатной температуре растворяется около 90 г NaNO₃, и 37 г KNO₃. В спирте оба нитрата растворимы очень мало.

§5. Аналитические сведения

При качественном и количественном анализе следует учитывать, что в боль­шинстве случаев нитриты мешают определению нитратов. Нитриты удаляют, дей­ствуя подкисленным раствором мочевины или амидосульфокислотой. Класси­ческие цветные реакции обычно основаны на восстановлении нитрата до нитри­та и взаимодействии последнего с сульфаниловой кислотой или α-нафтиламином. Нитраты и нитриты можно быстро идентифицировать и количественно опре­делить с помощью ионной хроматографии.

§6. Получение

Нитрат натрия приготовляют пропусканием нитрозного газа (получаемого окислением аммиака) через раствор едкого натра или соды. Нитрат калии обра­зуется при взаимодействии карбоната или гидроксила калия с азотной кислотой либо из хлорида калия и азотной кислоты в присутствии кислорода.

§7. Токсиколого-гигиеническая оценка

Острая токсичность. Для крыс LD50 нитрата натрия составляет 3-7 г на 1 кг массы тела. Для более крупных животных нитраты более токсичны. Для челове­ка считается смертельной доза в 30-35 г на 1 кг массы тела. Нитрат калия токсичнее нитрата натрия, вследствие локального раздражения кишечника и обез­воживания организма он вызывает понос.

Субхроническая токсичность. Систематических опытов наживотных по использованию нитратов в качестве пищевых добавок проведено недостаточно. Су­ществующие данные касаются главным образом попадания нитратов в организм сельскохозяйственных животных через питьевую воду или растительный корм. Установлено, что потребление домашними животными в течение 5 недель воды, содержащей 100 мг нитрата калия на 1 литр, вызывает у них увеличение образо­вания метгемоглобина. По другим данным, 2%нитрата в траве для кормления овец не оказывают отрицательного действия на животных.

Нитраты не проявляют тератогенного действия в концентрации до 400 мг на 1 кг массы тела.

Хроническая токсичность. В литературе отсутствуют сведения о системати­ческих исследованиях хронической токсичности нитратов на животных.

При изучении канцерогенности нитрата натрия для крыс установлено, что доза, при которой эффект отсутствует (NOEL), составляет 2,5 г на 1 кг массы тела в день. При переносе этих результатов на человека, конечно, следует учиты­вать различия в метаболизме нитратов. Исходя из указанного значения NOEL и обычного фактора безопасности (от 100 до 500), SCF и JECFA установили ДСП 0-5 мг на 1 кг массы тела. Младенцы и маленькие дети особенно чувствитель­ны к нитратам и образующимся из них в организме нитритам (опасность метгемоглобинемии); поэтому для продуктов детского питания установлены особен­но низкие значения допустимого содержания нитратов.

Эпидемиологическая связь между добавлением нитратов и появлением ра­ковых заболеваний, по современным данным, отсутствует. Опровергающие этот факт работы авторов из Китая, Чили, Японии и Колумбии не учитывают некото­рые существенные для здоровья факторы, например нехватку витамина С.

Биохимическое поведение. Нитраты могут превращаться в нитриты в ходе ферментативных процессов или под действием микроорганизмов. Это восста­новление протекает в значительной степени бесконтрольно. Оно может идти са­мопроизвольно в продуктах питания и в пищеварительном тракте человека. У взрослых превращение нитратов в нитриты происходит в кишечнике, у грудных детей – уже в желудке или двенадцатиперстной кишке; там нитриты очень легко всасываются, поэтому для грудных детей нитраты особенно токсичны. Таким об­разом, сами нитраты относительно безопасны, но в организме они могут превра­щаться в нитриты, которые значительно опаснее, поскольку могут вступать в ре­акцию нитрозирования с образованием нитрозаминов.

§8. Законодательные аспекты применения в пищевых продуктах

Нитрат натрия (а иногда и калия) разрешен во многих странах в качестве пищевой добавки к определенным сортам сыра, а также мясо- и рыбопродуктов. В некоторых государствах от применения нитратов в мясопродуктах отказыва­ются из-за их неконтролируемого превращения в нитриты и предпочитают раз­решать исключительно нитриты.

§9. Действие на микроорганизмы

Антимикробное действие нитратов направлено исключительно против ана­эробных бактерий; развитию аэробных они, скорее, способствуют. Некоторые микроорганизмы могут использовать нитраты как источник азота. От нитратов в тех концентрациях, в которых они обычно добавляются в пищевые продукты, вряд ли можно ожидать тормозящего действия на бактерии. Как антимикробное средство нитраты действуют в основном в виде нитритов, образующихся из них в пищевом продукте.

§10. Области применения

Молочные продукты. При изготовлении мелких сыров нитраты натрия или калия в концентрации 0,01-0,02% добавляют к молоку для замедления вспучи­вания. Более высокие концентрации нежелательны, так как они могут вызывать изменение окраски сыра. Нитраты при этом действует не сами – в сыре из них более или менее быстро (в зависимости от температуры созревания) образуются нитриты. Нитриты тормозят нежелательное брожение, вызываемое бактерия­ми рода Clostridium, рода Coli или маслянокислыми бактериями; в готовом сыре они не обнаруживаются. Для борьбы с поздним вспучиванием эмментальского сыра нитраты менее пригодны, так как могут замедлять развитие полезных пропионовокислых бактерий.

Мясопродукты. В мясопродуктах нитраты под действием бактерии превра­щаются в нитриты. Последние проявляют антимикробную активность, а также способствуют возникновению характерной окраски и специфического аромата. Антимикробное действие самих нитратов незначительно. Фактически (при концентрациях нитратов, используемых на практике) консервирующим агентом являются образовавшиеся нитриты. Недостаток такого самопроизвольного превращения заключается в том, что оно происходит неконтролируемо.

Нитраты могут использоваться в сухом виде или в виде раствора. При сухом посоле мясо натирают смесью, состоящей из селитры, поваренной соли и сахара. Обработанные куски мяса помещают в чан под гнёт. Поваренная соль (за счёт осмоса) вытягивает из мяса часть тканевой жидкости. Образующийся при этом рассол (тузлук) покрывает мясо. Сухой посол часто дополняют мокрым.

При мокром посоле мясо помещают в рассол, состоящий из селитры, пова­ренной соли и сахара, при температуре от +6 до +8°С; более высокая температу­ра благоприятствует размножению вредных микроорганизмов.

Рыбопродукты. Нитраты добавляют к анчоусам, но не как антимикробное средство, а из-за их окрашивающего действия.