Фуран в готовой еде: невидимый спутник температурной обработки — и как его уменьшить
В журнале Foods 17 сентября 2021 года вышел обзор чилийских исследователей, посвящённый фурану — летучему соединению, которое образуется в продуктах при нагреве и отнесено к возможным канцерогенам. Главный вывод авторов неожиданный для отрасли: основной рычаг против фурана — не рецептура и не консерванты, а температурный профиль процесса и скорость охлаждения. То есть именно то, чем производитель управляет на уровне оборудования.
Что такое фуран и откуда он берётся
Фуран — простейшее гетероциклическое соединение, которое образуется в пище при нагревании. Источников сразу несколько: аскорбиновая кислота, углеводы в реакции с аминокислотами (реакция Майяра), полиненасыщенные жирные кислоты, каротиноиды. Общий знаменатель один — тепло.
Международное агентство по изучению рака (IARC) ещё в 1995 году отнесло фуран к группе 2B — «возможно канцерогенно для человека». В 2017 году Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) выпустило отдельное заключение: в опытах на животных критическими эффектами оказались поражение печени и опухоли печени, механизм до конца не изучен, прямое взаимодействие с ДНК исключить не удалось. Установить допустимое суточное поступление EFSA не смогла и перешла к оценке по запасу экспозиции — вывод был сформулирован как наличие повода для беспокойства.
Важно понимать: фуран — не загрязнитель, который «занесли» в продукт. Он образуется из самого продукта при любом нагреве, включая домашнюю готовку. Задача производителя — не убрать его полностью, а минимизировать.
Чем именно он вреден
Сам фуран относительно инертен. Опасен его метаболит — цис-2-бутен-1,4-диаль, в который фуран превращается в печени. Это реактивное соединение ковалентно связывается с белками и ДНК, поэтому мишенью оказывается именно печень: там идёт метаболизм, там же действует и активная форма.
У грызунов фуран проявляет себя как сильный гепатотоксикант и канцероген печени — фиксировали и поражение ткани, и опухоли, причём высокая частота опухолей у крыс наблюдалась даже на минимальной испытанной дозе. Связывание с ДНК подтверждено, поэтому в оценке риска применяют линейную модель «доза — эффект», без предположения о безопасном пороге.
Прямых эпидемиологических данных по людям нет, и это нужно проговаривать честно. Беспокойство строится на другом: запас экспозиции до опухолеродной дозы оценивают примерно в 1000–2000, тогда как порогом низкой озабоченности для генотоксичного канцерогена обычно считают 10 000. Разрыв меньше желаемого примерно на порядок — не повод для паники, но и не та ситуация, которую регулятор может просто списать.
Цифры, которые стоит знать
Источник: Fardella et al., Foods, 2021, 10(9), 2205 (17.09.2021); EFSA, 2017.
Последняя цифра объясняет, почему тема вообще поднялась: больше всего достаётся самой чувствительной группе потребителей, и именно через категорию готовой еды.
Главный фактор — не рецепт, а температурный профиль
Самое практичное в обзоре — кинетика. Исследователи приводят данные по шпинатному пюре: скорость образования фурана составила 0,035, 0,071 и 0,142 нг/г·мин при 110, 117 и 124 °C соответственно.
Скорость образования фурана удваивается примерно на каждые 7 °C. Накопление линейно по времени — значит, важны и минуты, а не только градусы.
Прочитайте этот ряд ещё раз. Каждые примерно 7 °C — удвоение скорости. Процесс описывается моделью нулевого порядка, то есть фуран накапливается линейно по времени, пока продукт находится при температуре.
Отсюда следует вывод, который в отрасли почти не проговаривается: значение имеет не пиковая температура сама по себе, а интеграл «температура × время». Лишние десять минут на спаде температуры стоят столько же, сколько лишние десять минут на полке режима, — а стерильности они уже не добавляют.
Второй сильный фактор — кислотность. В модельной системе при 121 °C и 25 минутах выход фурана составил около 58 мкмоль/моль при pH 4 против 3,7 мкмоль/моль при pH 7. Разница более чем в пятнадцать раз. Это прямо указывает на зону риска: томатные соусы, фруктовые пюре, детское питание, то есть ровно те позиции, которые чаще всего и выпускают в готовой кулинарии.
Где в классической схеме набирается «лишнее» время
Если фуран копится линейно по времени при температуре, то вопрос превращается в инженерный: где в процессе есть минуты, которые ничего не дают стерильности, но дают фуран?
Прогрев жёсткой тары. Стеклянная банка и металлическая консервная банка — это толстый слой продукта и медленный выход центра на режим. Пока центр догревается, периферия уже давно набирает температурную историю.
Медленное охлаждение. Это главная и наименее заметная статья расхода. В классической схеме продукт после окончания режима остывает медленно — и всё это время продолжает «довариваться». Летальность уже набрана, процесс формально закончен, а температурное воздействие продолжается ещё десятки минут.
Именно вторая зона и есть то место, где накапливается фуран без какой-либо пользы для безопасности продукта.
Что предлагают исследователи
Авторы обзора формулируют два направления.
Первое — переменный температурный профиль (VRTP, variable retort temperature profiles) вместо постоянной полки около 121 °C: управляемые подъёмы и спады вместо «плато».
Второе — мягкая ретортная упаковка вместо жёсткой тары как способ оптимизировать теплопередачу и контроль процесса.
Здесь нужна честная оговорка, без которой цитировать эту работу некорректно. Это обзор, а не эксперимент. Авторы прямо пишут, что связь переменного профиля с образованием фурана через изменение микроструктуры продукта до сих пор никем не исследовалась — и предлагают это как направление будущих работ. Прежние исследования переменных профилей были посвящены сокращению времени процесса, а не фурану. Сравнительных данных «пакет против банки» по выходу фурана в обзоре тоже нет.
То есть на сегодня это обоснованная гипотеза с хорошей кинетической базой, а не доказанный результат.
Steri Ace: бережный профиль и прерывание нагрева
Современная система бережной двухступенчатой температурной обработки герметично упакованных продуктов Steri Ace построена вокруг ровно того параметра, который определяет выход фурана, — сокращения времени пребывания продукта при высокой температуре.
Steri Ace отличается от классического автоклава наличием шокового охлаждения — шоковое охлаждение входит в стандартный пакет, которого в классической схеме просто нет. Механика: холодная вода под давлением через форсунки плюс сжатый воздух в камере, создающий противодавление. Результат — быстрый сброс температуры, который прерывает температурное воздействие на продукт в нужный момент, сразу после достижения заданной летальности. Противодавление при этом защищает пакет от разрыва и вздутия.
Один режим, два выхода из него. Закрашенная зона — минуты выше порога активного образования фурана, которые безопасности уже не добавляют.
Это запатентованное решение, и в контексте разговора о фуране оно закрывает именно ту зону, где в классической схеме копятся бесполезные минуты.
Остальные элементы современной технологии бережной температурной обработки в мягкой (ретортной) упаковке работают в ту же сторону:
- Бережная двухступенчатая обработка — продукт не держат на одной жёсткой полке температуры.
- Мягкий пакет — тонкий слой продукта, центр выходит на режим быстрее, чем в банке.
- Лабораторный модуль валидации F0 — режим подтверждается расчётом летальности по каждой партии, а не подбирается «с запасом на всякий случай».
Последний пункт важнее, чем кажется. «Запас по режиму» — это и есть главный источник лишнего фурана: производитель, который не умеет подтвердить F0, страхуется лишними градусами и минутами.
И здесь нужна вторая честная оговорка. Прямых измерений содержания фурана в продукции, обработанной по технологии Steri Ace, пока не проводилось. Кинетическая логика говорит, что сокращение интеграла «температура × время» должно снижать выход фурана. Но логика — это не протокол испытаний.
Это задача для R&D-центра
Проверить гипотезу можно корректно, и это именно та работа, под которую создаётся первый в России R&D-центр готовой кулинарии.
Схема эксперимента напрашивается сама: один и тот же продукт, одинаковая подтверждённая летальность F0, два разных пути её достижения — классический режим с медленным остыванием и бережный двухступенчатый профиль с шоковым охлаждением. Дальше — измерение фурана в обоих образцах.
Здесь современная технология бережной температурной обработки в мягкой (ретортной) упаковке даёт методическое преимущество: наличие лабораторного модуля валидации F0 делает такое сравнение методически чистым: сравниваются не «примерно похожие» режимы, а режимы с доказанно равной летальностью. Без этого любые цифры по фурану будут несопоставимы.
Что производителю делать уже сейчас
Независимо от результатов будущих испытаний, кинетика фурана даёт несколько практических ориентиров.
- ✓ Не закладывать «запас» по температуре: каждые примерно 7 °C удваивают скорость образования фурана, а стерильность при этом уже достигнута.
- ✓ Отдельно следить за кислыми позициями — томатные, фруктовые, детские продукты дают кратно больший выход.
- ✓ Считать не только время режима, но и время остывания: это полноценная часть температурной истории продукта.
- ✓ Переходить на мягкую упаковку там, где это допустимо по логистике и полке: тонкий слой прогревается и остывает быстрее.
- ✓ Подтверждать режим расчётом F0, а не экспертной оценкой — это единственный способ сокращать режим, не теряя безопасности.
Частые вопросы
Фуран нормируется в России?
Отдельного норматива по фурану в российской практике сегодня нет, тема пока находится преимущественно в научном поле. В Евросоюзе с 2022 года действует рекомендация Еврокомиссии о мониторинге фурана и алкилфуранов в пищевой продукции: государства-члены собирают данные и ежегодно отчитываются, но предельный уровень при этом не установлен — пока это именно наблюдение, а не ограничение.
Можно ли убрать фуран полностью?
Нет. Он образуется при любом нагреве, включая домашнюю плиту. Реалистичная цель — минимизация, а основной рычаг минимизации лежит в температурном профиле.
Реторт-пакет безопаснее банки по фурану?
Прямых сравнительных измерений пока нет — это нужно проговаривать честно. Преимущество мягкой упаковки носит инженерный характер: тонкий слой продукта прогревается и остывает быстрее, а значит, суммарная температурная нагрузка меньше.
Какие сроки хранения даёт технология?
В режиме стерилизации — до двух лет при комнатной температуре. В режиме пастеризации — до 3–4 месяцев в охлаждаемой витрине. Режим подбирается под задачи конкретного производителя.
С чего начать производителю, который хочет протестировать технологию на своём продукте?
С опытной выработки на оборудовании R&D-центра: отрабатывается рецептура, подбирается режим, подтверждается F0. Запустить собственное производство по отработанной схеме можно по франшизе «Разгонный модуль Steri Ace».
Источники
- Fardella M., Ramírez C., Caballero E., Sánchez E., Pinto M., Núñez H., Valencia P., Almonacid S., Simpson R. Variable Retort Temperature Profiles (VRTPs) and Retortable Pouches as Tools to Minimize Furan Formation in Thermally Processed Food. Foods, 2021, 10(9), 2205. Опубликовано 17.09.2021. — mdpi.com/2304-8158/10/9/2205
- EFSA. Risks for public health related to the presence of furan and methylfurans in food. EFSA Journal, 2017. — efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/5005
- IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Vol. 63, 1995. — inchem.org/documents/iarc/vol63/furan.html
- Commission Recommendation (EU) 2022/495 on monitoring the presence of furan and alkylfurans in food. — eur-lex.europa.eu/eli/reco/2022/495
Компания Пасифик Реал Пэкэдж,
являясь экспертом в области реторт-упаковки и реторт-пакетов,
предлагает:
ОБОРУДОВАНИЕ
Поставка технологического оборудования
для производства продуктов питания
в реторт-упаковке
РЕТОРТ-ПАКЕТЫ
Производство и продажа
высококачественных
реторт-пакетов
на заказ
