- •9.1 Причины создания индустрии добавок пищевых и биологических активных веществ.
- •9.2 Основные требования к консервантам пищевых продуктов.
- •9.3. Характеристика химических консервантов.
- •9.4 Характеристика биологических консервантов.
- •9.5 Указать, какие микроорганизмы могут быть использованы для консервирования пищевых продуктов.
- •9.6 Описать технологию антибиотика низина с приведением принципиальной технологической схемы его получения.
- •9.7 Влияние биологических консервантов на качество пищевых продуктов.
9.2 Основные требования к консервантам пищевых продуктов.
На фоне проблемы непрекращающегося роста численности населения возникает проблема сохранения продуктов в течении времени. Одним из основных направлений в пищевой промышленности является применения различных консервантов.
Консерванты — вещества, используемые для сохранений различных продуктов питания физиологически полноценными и пригодными для практического применения в течение длительного срока. Их применяют для замедления или предотвращения нежелательных изменений пищевых и технических продуктов биологического происхождения, вызываемых микроорганизмами -бактериями, грибами, дрожжами.
Эффективность и способы применения консервантов зависят от их химической природы, концентрации, рН среды. Многие консерванты более эффективны в кислых средах, для снижения рН среды иногда добавляют подкислители — пищевые кислоты. При низкой концентрации отдельных консервантов они могут использоваться микроорганизмами в качестве дополнительного источника углерода и таким образом способствовать размножению этих микроорганизмов.
К консервантам пищевых продуктов предъявляют следующие основные требования:
широкий спектр действия; эффективность действия против микроорганизмов, присутствующих в данной пищевой системе содержание в продукте в течение всего срока хранения; замедление образования токсинов; отсутствие влияния на органолелтические свойства пищевого продукта; технологичность и низкая стоимость;
консервант не должен быть физиологически опасным,вызы-вать привыкание; реагировать с компонентами пищевой системы создавать экологические и токсикологические проблемы в ходе технологического потока; влиять на микробиологаческие процес-сы, предусмотренные данной технологией при производстве от дельных пищевых продуктов.
Все консерванты делят на две группы: химического и биологического происхождения.
Химические консерванты
1. Диоксид серы (ГУ)
2. Соли сернистой кислоты
3. Сорбиновая кислота и ее соли
4. Бензойная кислота и ее соли
5. Пропионовая кислота и ее соли
6. Метиловый, этиловый, пропило-вый эфиры n-оксибензойной кислоты
7. Сульфаты и пиро-, гидро- и бисульфаты натрия и калия
8. Дифенил
9. орто-Фенилфенол
10. орто-Фенилфенолат натрия 11.Уксусная кислота и ее соли 12. Нитриты и нитраты калия и натрия 13.Тиабендазол
14. Муравьиная кислота и ее соли
15. Гексаметилентетрамин
16. Гваяковая смола
17. Диметилдикарбонат
Биологические консерванты
1.Низин
2.Нитамицин
3.Продукты метаболизма молочнокислых и пропионовокислых бактерий
4. Уксусная кислота и ее соли.
9.3. Характеристика химических консервантов.
Применение химических консервантов ограничивается тем, что они оказывают отрицательное воздействие на организм человека и животных, поэтому их вводят в пищевые продукты в концентрациях, безопасных для потребителей.
В пищевой промышленности химические консерванты применяют главным образом в сочетании с нагреванием, замораживанием, сушкой, облучением и т. д. При этом они должны сохранять свое действие на микроорганизмы.
Консерванты оказывают на клетки микроорганизмов тормозящее развитие действие. Оно может быть обратимое (бактериостатическое или фунгистатическое) или необратимое (бактерицидное или фунгицидное), вследствие чего клетки погибают.
За редким исключением бактерии могут развиваться в средах с рН 4,2—9,4, дрожжи развиваются в более узком диапазоне (рН 4—6,8), а плесневые грибы — в более широком (рН 1,2—11,1). Многие консерванты кислотного типа более эффективны при низких значениях рН, поскольку большая их часть находится в недиссоциированной форме. Благодаря этому молекулы кислоты могут проникать в клетку микроорганизма, в то время как проникновение ионов в клетки невозможно или едва возможно.
Все методы повышения стойкости пищевых продуктов с помощью химических консервантов имеют свои преимущества и недостатки. К недостаткам относится ухудшение вкуса и снижение пищевой ценности продуктов. Например, сернистая кислота может в значительной степени разрушать витамин B1. Некоторые консерванты способны скрывать истинное качество продукта, например муравьиная кислота «маскирует» некачественность мясных продуктов.
Жирные кислоты, содержащие от 1 до 14 атомов углерода, — эффективные ингибиторы плесеней, например, пропионовая кислота и ее натриевая и калиевая соли предотвращают плесневение хлеба, хлебобулочных и других выпеченных изделий.
Бензойная кислота— сильный антисептик, особенно по отношению к дрожжам и грибам, в меньшей степени — по отношению к бактериям, но она плохо растворяется в воде, что затрудняет ее использование для консервирования. Поэтому используют ее хорошо растворимую соль — бензоат натрия (по антисептическому действию аналогичен кислоте). Этот антисептик действует лишь в кислой среде при рН 2,5—3,5 и пригоден только для консервирования высококислотных плодов и ягод.
Бензоат натрия нелетуч, его, в отличие от диоксида серы, вносят в горячие продукты, например в пюре. Сорбиновая кислота в небольших концентрациях безвредна, не придает продуктам привкусов и запахов и не изменяет их естественный вкус и аромат. В организме человека она полностью окисляется до С02 и Н20. Антисептическое действие сорбиновой кислоты в значительной степени проявляется по от ношению к дрожжам и грибам, в то время как бактериальную микрофлору она почти не угнетает. Ее натриевая и калиевая соли хорошо растворимы и эффективны для консервирования овощей.
Сернистая кислота обладает значительным преимуществом перед другими консервантами - высокой антисептической активностью. Сернистая кислота легко окисляется в растворах, что приводит к изменению окислительно-восстановительного по тенциала. Нарушение жизненных функций микроорганизмов вы-зывается тем, Что сернистая кислота вступает в соединение с промежуточными продуктами их жизнедеятельности и ферментами Все это приводит к глубокому нарушению обмена веществ и гибели микробной клетки, особенно молочнокислых и уксуснокислых бактерий. Дрожжи в несколько раз устойчивее бактерий к сернистой кислоте
