Ноос – сн2 – с – сн2 – соон
|
СООН
Лимонная кислота (Е330)
Лимонная кислота обладает приятным мягким вкусом, широко применяется в пищевой промышленности: в производстве плавленых сыров, кондитерских изделий, майонеза, маргарина, рыбных консервов.
Сходное действие оказывает винная кислота и её натриевая, кальциевая и калиевая соли. Обычно её применяют в концентрации 2 г/кг. В виде эфиров с глицерином она может применяться также в жиросодержащих продуктах.
Винная кислота (Е334) и ее соли – тартраты (Е335, Е336, Е337).Винная кислота – синергист антиокислителей, комплексообразователь. Тартраты – комплексообразователи.
Антиокислительные свойства проявляют и некоторые пряности: анис, кардамон, кориандр, укроп, фенхель, имбирь, красный перец.
Синергическим действиям обладают также кислоты – малеиновая, фумаровая, фитиновая, никотиновая и n – аминосалициловая кислоты; а также аминокислоты, тиамин и некоторые сульфамиды.
1.6 – Наполнители (Bulking agent)
Известно, что клеточные стенки растений представляют собой комплексную матрицу, состоящую из целлюлозы, лигнина и гемицеллюлоз. Гемицеллюлоз – класс полисахардов, неусваемых человеческим организмом.
Основная гемицеллюлоз в пищевых продуктах – ксилан. Этот полимер состоит в основном из β-D – (1,4) – ксилопиранозильных единиц, часто содержит β-L – арабинофуранозильные боковые цепи от третьей позиции нескольких D – ксилозных колец. Другие типичные составляющие – метиловые эфиры D – глюкуроновой кислоты, D - и L – галактоза, ацетильные эфирные группы.
Присутствие гемицеллюлоз в пекарских изделиях имеет значение благодаря способности связывать воду. При приготовлении пшеничного теста они улучшают качество замеса, уменьшают энергию перемешивания, участвуют в формировании структуры теста, в частности в формировании клейковины, что в итоге оказывает благоприятное действие для получения хорошего объёма хлеба. Безусловный интерес при производстве хлебобулочных изделий представляют то, что гемицеллюлоз тормозят черствение хлеба.
Вторая важная функция гемицеллюлоз в пищевых продуктах заключается в том, что они, как пищевые волокна, образуют часть не перевариваемого комплекса, что чрезвычайно важно для перистальтики кишечника. Хотя эффект этих полисахардов в отношении желчных кислот и метаболизма стероидов недостаточно изучен, известно, однако, что они важны для удаления желчных кислот и снижения уровня холестерина в крови. Установлено, что пищевые волокна, в том числе гемицеллюлоз, снижают кардиологические заболевания и злокачественные новообразования прямой кишки, а для больных диабетом – потребность в инсулине.
Целлюлоза – моноглюкан, состоящий из линейных цепей β- D – (1,4) – глюкопиранозных единиц. Исключительная линейность целлюлозы даёт возможность молекулам ассоциировать, что имеет место в деревьях и других растениях. Целлюлоза имеет аморфные и кристаллические области, и именно аморфные зоны подвергаются воздействию растворителей и химических реагентов.
При производстве пищевых продуктов находит применение микрокристаллическая целлюлоза, для получения которой используют кислотный гидролиз целлюлозы. В этом случае аморфные области гидролизованы кислотой, остаются только набольшие кислотоустойчивые области. Этот продукт используется как наполнитель и реологический компонент в низкокалорийных пищевых продуктах.
В пищевой технологии находят применение целлюлоза и её производные: микрокристаллическая целлюлоза (Е 460), метилцеллюлоза (Е 461), карбоксилметилцеллюлоза (Е 466), гидроксипропилцеллюлоза (Е 463), гидроксипропилметилцеллюлоза (Е 464), метилэтилцеллюлоза (Е 465). Эти пищевые добавки используют в производстве мороженого, кондитерских изделий и соусов. Производные целлюлозы применяют в качестве диетических волокон при создании сбалансированных продуктов питания.
Чистая целлюлоза не растворяется в воде. Чтобы сделать целлюлозу растворимой, ее подвергают химической модификации путем введения реакционно-способных групп в гидроксильные группы молекулы полисахариды (метил- , карбоксиметил- , гидроксипропил- и др.). Благодаря этому получают продукты разрыхлённой структуры. Среди производных целлюлозы наибольшее значение имеют метил целлюлоза и карбоксилметилцеллюлоза, которые получают, воздействия алкилтрующими реактивами, например галоидными алкилами или диалкилсульфатами, на алкилцеллюлозу.
Метилцеллюлоза имеет вид волокнистого порошка от белого до серо – белого цвета. При содержании менее двух метильных остатков на один остаток глюкозы она растворима в холодной воде, а в тёплой переходит в гель. Растворимость метилцеллюлозы уменьшается с повышением температуры, близкой к температуре кипения.
Студнеобразование в растворах метилцеллюлозы вызвано главным образом гидрофобным взаимодействием неполярных группировок макромолекул.
Карбоксилметилцеллюлоза имеет вид белого волокнистого порошка, растворимого в воде. Её получает из чистой целлюлозы хлопка. Она адсорбирует воду в 50 – кратном количестве, образуя коллоидные системы.
Микрокристаллическая целлюлоза – это частично гидролизованная кислотой целлюлоза. Поэтому она отличается от натуральной целлюлозы укороченной молекулярной цепью, отсутствием ассоциативных связей. Водные дисперсии микрокристаллической целлюлозы гелеподобны при концентрации около 1%. Причём с увеличением концентрации дисперсионных систем (около 1,2…1,5%) псевдопластичность становится более заметной. Кроме того, вязкость систем возрастает во времени, особенно через 18 часов хранения.
Использование микрокристаллической целлюлозы в эмульсии типа вода - масло в качестве загустителя позволяет снизить содержание в них масла до 20%.
Объединенным комитетом ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установлены допустимые суточные дозы производных целлюлозы для человека в количестве до 30 мг на 1 кг массы тела.
В последние годы в пищевой промышленности все больше применяются модифицированные крахмалы, свойства которых в результате разнообразных способов обработки (физического, химического, биологического) заметно отличаются от свойств обычного крахмала. Так, модифицированные крахмалы существенно отличаются от обычного крахмала по степени гидрофильности, способности к клейстеаризации и студнеобразованию. Модифицированные крахмалы используют в хлебопекарной промышленности, в том числе и для получения без белковых диетических продуктов питания.
1.7 – Красители (Colour)
Согласно Директиве Европейского парламента и Совета ЕС 94/36 пищевые красители классифицируют как химические синтетические вещества или природные соединения, которые придают или усиливают цвет пищевого продукта или биологических объектов, не потребляемых обычно как пищевой продукт или составная часть пищи.
Красители, используемые для подкрашивания пищевых продуктов, подразделяют в зависимости от их происхождения на три группы:
натуральные красители растительного или животного происхождения;
синтетические органические красители;
неорганические минеральные красители.
С точки зрения опасности применения их в питании вторая и третья группы требуют наибольшего внимания.
В настоящие время для применения в пищевых продуктах Российской Федерации разрешено около 60 натуральных и синтетических красителей, включая добавки, обозначенные строчными буквами латинского алфавита и строчными римскими цифрами, входящие в одну группу соединений с единым Е – номером.
Таблица 7 - Пищевые красители, разрешенные в Российской Федерации (согласно СанПиН 2.3.2.560 - 96)
Натуральные |
Синтетические |
Минеральные |
|
|
|
Е100 Куркумины Е101 Рибофлавин Е152 Уголь
(Турмерик) Е102 Тартразин Е153 Уголь растите-
Е101 Рибофлавины Е104 Жёлтый хинолиновый льный
Е103 Алканет, Алканин Е107 Жёлтый 2G Е170 Карбонаты ка-
Е120 Кармины, Кошениль Е110 Жёлтый «солнечный закат» льция
Е140 Хлорофилл Е122 Азорубин, Кармуазин Е171 Диоксид титана
Е141 Медные комплексы Е124 Понсо 4R, Пунцовый 4R Е172 Оксиды железа
хлорофилла и хлоро - Е128 Красный 2G Е174 Серебро
филлинов Е129 Красный очаровательный АС Е175 Золото
Е150 Сахарный колер Е131 Синий патентованный V - Ультрамарин
Е160 Каротины Е 132 Индигокармин
Е161 Каротиноиды Е133 Синий блестящий
Е162 Красный свекольный FCF
Е163 Антоцианы Е142 Зелёный S
Е181 Танины пищевые Е143 Зелёный прочный
- Красный рисовый FCF
Е151 Чёрный блестящий PN
Е155 Коричневый НТ
Е182 Орсейл, Орсин
- Красный для карамели
Общепризнанно, что естественные красители могут быть репродуцированы химическим синтезом, но отмечается, что «идентичные естественным» синтетические красители могут содержать загрязнители, требующие токсикологической оценки, подобной синтетическим красителям.
Натуральные красители обычно выделяют из природных источников в виде смеси соединений, различных по своей химической природе, состав которой зависит от источника и технологии получения, в связи, с чем обеспечить его постоянство обычно бывает трудно. Среди натуральных красителей можно выделить Каротиноиды, Антоцианы, флавоноиды, хлорофиллы и их медные комплексы и др. Они, как правило, не обладают токсичностью, но для многих их них установлены, допустимы суточные дозы (ДСД). Некоторые натуральные пищевые красители или их смеси и композиции обладают биологической активностью, являются вкусовыми и ароматическими веществами, повышают пищевую ценность окрашиваемого продукта. Полный перечень натуральных красителей, разрешённых в России, приведен в таблице 8.
Таблица 8 – Натуральные красители, разрешенные к применению
в Российской Федерации
Е – номер |
Названия красителя |
|
основное |
синоним |
|
Е100 (i-ii) Куркумины Краситель из Curcuma longa L
Е100 (i) Куркумин
Е100 (ii) Турмерик Порошок корневища куркумы
Е101 (ii) Натриевая соль рибофлавина -
Е103 Алканин Алканет
Е120 Кармины Кошениль
Е140 Хлорофилл
Е141 (i-ii) Медные комплексы хлорофиллов и хлорофиллина
Е141 (i) Медный комплекс хлорофилла
Е141 (ii) Медного комплекса хлорофиллина натриевая и
калиевая соли
Е150(a,b,c,d) Сахарный колер
Е150а Сахарный колер l простой
Е150b Сахарный колер ll
Е150с Сахарный колер lll
Е150d Сахарный колер lV
Е160 (а-f) Каротины
Е160а (i) β – Каротин синтетический
Е160а (ii) Экстракты натуральных каротиноидов
Е160b Экстракты аннато Биксин, норбиксин
Е160с Маслосмолы паприки Капсантин, капсарубин
Е160d Ликопин
Е161 (а-g) Каротиноиды
Е161a Флавоксантин
Е161b Лютеин
Е161c Криптоксантин
Е161d Рубиксантин
Е161e Виолоксантин
Е161f Родоксантин
Е161g Кантаксантин
Е162 Красный свекольный Бетанин
Е163 Антоцианы
Е163 (i) Антоцианы
Е163 (ii) Экстракт из кожуры винограда Энокраситель
E163 (iii) Экстракт из чёрной смородины
Е181 Танины пищевые
- Красный рисовый
Однако на практике используются лишь немногие.
ЖЕЛТЫЕ КРАСИТЕЛИ. Источником получения жёлтых красителей являются аннато, морковь, томаты, календула, отходы чайного производства, куркума, шафран.
Каротиноиды – углеводороды изопреноидного ряда С40Н56 (каротины) и их кислородсодержащие производные. Каротиноиды – растительные красно – жёлтые пигменты, обеспечивающие окраску ряда овощей, фруктов, жиров, яичного желтка и других продуктов. Интенсивная окраска каротиноидов обусловлена наличием в их структуре сопряженных двойных π - связей, являющихся хромофорами. Они нерастворимы в воде и растворимы в жирах и органических растворителях. Примером таких соединений является β – каротин (название происходит от лат, сarota - морковь).
β – Каротин Е160а (i) получается синтетическим (в том числе микробиологическим) путем или выделяется из природных источников, в том числе из криля, в смеси с другими каротиноидами (Е160а (ii) – каротиноидов) в виде водо – или жирорастворимых форм. Β – Каротин является не только красителем, но и провитамином А, антиоксидантом, эффективным профилактическим средствам против онкологических и сердечно – сосудистых заболеваний, защищает от воздействия радиации. Он применяется для окрашивания и витаминизации маргаринов, майонезов, кондитерских, хлебобулочных изделий, безалкогольных напитков.
Из пигментов этой группы следует также отметить ликопин (Е160d) и жёлто – оранжевый краситель аннато (Е160b) – водный экстракт из корней Bixa orellana L, разрешенный для окраски маргаринов, неароматизированных сыров, сухих завтраков из зерна, сливочного масла. Он обладает антиспастическими и гипотоническими свойствами. К этой же группе красителей же группе красителей относятся маслосмолы паприки (Е160с) – экстракты из красного перца Capsicum annum L. Они имеют характерный острый вкус и цвет от жёлтого до оранжевого. Основным пигментом является каротиноид капсантин, не обладающий А – витаминной активностью. Применяется при изготовлении кочнёностей, кулинарных изделий, соусов, сыров. Необходимо упомянуть ещё β – апокаротиналь (Е160е) – β – апокаротиновый альдегид, получаемый синтетическим путём, и метиловые или этиловые эфиры β – ano – 8’ – каротиновой кислоты (Е160f).
Большую группу составляет производные каротиноидов: флавоксантин (Е161а), лютеин (Е161в), криптоксантин (Е161с), рубиксантин (Е161d), вилоксантин (Е161е), родоксантин (Е161f), кантаксантин (Е161g).
Для окраски пищевых продуктов (маргарина, сливочного масла, майонеза, рыбных изделий, искусственной икры и некоторых других продуктов) применяют каротиноиды, выделенные из моркови (α-,β-,γ-каротины), плодов шиповника, перца, а также продукты, полученные микробиологическим или синтетическим путём.
АННАТО (Е160) – это желтый жирорастворимый пищевой краситель. Красящее вещество извлекают из семян растительным маслом. Применяется как разрешённая в России и странах Европы пищевая добавкам для подкрашивания сливочного масла, маргаринов, а также сыров. Выявлены антиспастические и гипотонические свойства аннато.
Шафран (Е164) получают из цветков ирисового растения Сrocus sativus L. Он представляет собой цветочные рыльца в виде желто – оранжевых нитей. Желтый цвет обеспечивает содержащиеся в них химическое соединение – кроцин. Шафран применяют в кондитерской, хлебопекарной и ликера – водочной промышленности как вещество, придающее приятный желтый цвет. Из-за отсутствия токсичности шафран разрешен к применению без ограничений. Кроме того, благодаря своему специфическому запаху, шафран используют в пищевой промышленности и как ароматизатор.
Куркума (Е100i) – краситель, получаемый из многолетних травянистых растений семейства имбирных – Curcuma longa, культивируемых в Китае и на Зондских островах. Куркума, или жёлтый имбирь плохо растворим в воде, поэтому её применяют в виде спиртового раствора. Применяют также порошок корневища куркумы, называемого ТУРМЕРИК (Е100i). Применение куркуминов разрешено во всех странах, в том числе и в Росси. Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установлено, что незначительная часть куркумина попадает в печень и подвергается метаболизму. Основное же количество в неизменённом виде выводится из организма. Однако, эти данные послужили основой для утверждения временных величин допустимого суточного потребления, составляющих до 2,5 мг/кг массы тела для куркумы и до 0,1 мг/кг тела для турмерика.
ЗЕЛЕНЫЕ КРАСИТЕЛИ. Источником получения зелёных красителей являются листья и ботва растений, богатых хлорофиллом, крапивы, шпината, моркови, тригонеллы или донника и др.
ХЛОРОФИЛЛ (Е140) относится к группе гетероциклических азотсодержащих красящих веществ. В химическом отношении хлорофилл представляет собой сложный эфир двухосновной кислоты и двух спиртов – высокомолекулярного ненасыщенного спирта фитола и метанола.
Хлорофилл состоит из сине – зеленого хлорофилла а и желто – зеленого хлорофилла b, находящихся в соотношение 3:1. Для извлечения хлорофилла используют петролейный эфир со спиртом. Применение их в качестве красителя (Е140) в пищевой промышленности сдерживается их нестойкостью: при повышенной температуре в кислых средах зелёный цвет переходит в оливковый, затем в грязно-желто-бурый вследствие образования феофитина. Большое практическое значение могут иметь медные комплексы хлорофилла (Е141i), которые получают промывание хлорофилла в растворе соли меди (медный хлорофилл сине – зелёного цвета), содержащим, как правило, медь в качестве центрального атома и имеющем интенсивную окраску, а также натриевые и калиевые соли медного комплекса хлорофиллина (Е141i) – продукты частичного гидролиза хлорофилла. Хлорофилл и его производные с медью растворимы в масле, хлорофиллина и его медные комплексы – в воде.
КРАСНЫЕ КРАСИТЕЛИ. Источником для получения красных красителей служит растительное сырье, содержащее антоцианы (Е163). Наибольшее количество антоциановых красителей содержится в отходах черной смородины, вишни, черники, черноплодной рябины, бузины, клюквы, малины, клубники, шиповника.
Антоциановые красители – широко распространённые водорастворимые красители, содержащие в качестве основного компонента антоцианы, относящиеся к группе флавоноидных соединений. Их основной недостаток – изменение окраски красителя с изменением рН среды. Антоцианы (Е163i) относятся к важной группе водорастворимых природных пищевых красителей.
Это фенольные соединения, являющиеся моно - и дигликозидами. При гидролизе они распадаются на углеводы (галактоза, глюкоза, рамноза и др.) и агликоны, представленные антоцианидами (пеларгонидин, цианидин, дельфинидин и др.). Характер окраски природных антоцианов зависит от многих факторов: строения, рН среды, образования комплексов с металлами, способности адсорбироваться на полисахаридах, температуры, света. Наиболее устойчивую красную окраску антоцианы имеют в кислой среде при рН 1,5-2; при рН 3,4-5 окраска становится красно – пурпурной. В щелочной среде происходит изменение окраски, при рН 6,7–8 она становится синей, сине-зелёной, а при рН 9 – зеленой, которая при повышении рН до 10 меняется на жёлтую. Окраска этих красителей меняется и при образовании комплексов с различными металлами: соли магния и кальция имеют синюю окраску, калия – красно-пурпурную. Увеличение метильных групп в молекуле антоцианов изменяет окраску в сторону красных оттенков. Представителями этой группы красителей являются собственно антоцианы (Е163i): энокраситель и экстракт из чёрной смородины.
Энокраситель (Е163i). Получают из выжимок темных сортов винограда в виде жидкости интенсивно-красного цвета. Представляет собой смесь окрашенных, различных по своему строению органических соединений, в первую очередь антоцианов и катехинов. Окраска продукта энокрасителем зависит от рН среды: в кислой среде – красная окраска, в нейтральных и слабощелочных средах энокраситель придаёт продукту синий оттенок. Поэтому при использовании энокрасителя в кондитерской промышленности одновременно применяют и органические кислоты для создания необходимого рН среды.
В последнее время в качестве жёлтых и розово-красных красителей начали использовать пигменты антоциановой природы, содержащиеся в соке чёрной смородины (Е163iii), чёрной бузины, кизила, красной смородины, клюквы, брусники, пигменты чая, содержащие антоцианы и катехины, а также краситель тёмно-вишнёвого цвета, выделенный из свеклы, - свекольный красный (Е162), имеющий вкус кисло-сладкого граната.
Представителем натуральных красных красителей животного происхождения является КАРМИН (Е 120), производное антрахинона, красящим веществом которого служит карминовая кислота. Кармин получают из коченели – насекомого, обитающего на кактусах в Африке и Южной Америке. Наиболее богаты кармином самки кошенили, содержащие его до 3%. Кармин разрешён к применению в России во всех странах Европы.
КОРИЧНЕВЫЕ И ЧЕРНЫЕ КРАСИТЕЛИ. Для окрашивания алкогольных и безалкогольных напитков используют САХАРНЫЙ КОЛЕР (КАРАМЕЛЬ) – Е150. Его водные растворы представляют собой приятно пахнущую, тёмно – коричневую жидкость. В зависимости от технологии получения сахарного колера различают: сахарный колер l простой – Е150а; сахарный колер ll., полученный по «щёлочно-сульфитной» технологии Е 150b; сахарный колер lll, полученный по «аммиачной» технологии, - Е150с; сахарный колер lV, полученный по «аммиачно-сульфитной» технологии, - Е150d.
Объединённый комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установил нору временного ДСП для карамельного красителя, полученного с применением сульфата аммония, равную 150 мг на 1 кг массы тела.
В России применяется только сахарный колер l простой («жжёный сахар») в производстве кондитерских изделий, ликёроводочных и безалкогольных напитков без ограничений.
Для окрашивания икры белковой зернистой разработан способ получения черного пищевого красителя из сухого чая, грубого чайного листа и чайной пыли. Острая и хроническая токсичность у этого красителя отсутствует.
СИНТЕТИЧЕСКИЕ КРАСИТЕЛИ. Синтетические красители обладают значительными технологическими преимуществами по сравнению с большинством натуральных красителей, они дают яркие, легко воспроизводимые цвета и менее чувствительны к различным видам воздействия, которым подвергается материал в ходе технологического процесса. Синтетические пищевые красители представлены несколькими классами органических соединений: азокрасители (Тартразин – Е102; Жёлтый «солнечный закат» - Е110; Кармуазин – Е122; Пунцовый 4R – Е124; Чёрный блестящий РN – Е151); триарилметановые красители (Синий патентованный V – E131; Синий блестящий FCF – E133; Зелёный S – Е142); хинолиновый (Жёлтый хинолиновый – Е104); индигоидные (Индигокармин – Е132).
В России применение синтетических красителей для подкрашивания пищевых продуктов ограничивается – из синтетических пищевых красителей разрешены только два: индигокармин и тартразин. В тоже время в ряде других стран используют и другие красители, например амарант.
АМАРАНТ (Е123) – синтетический краситель красного цвета. Применяется в ряде стран для подкрашивания напитков и кондитерских изделий. В России с 1970 г. амарант запрещён к применению ввиду его опасности в канцерогенном отношении. Так, в некоторых исследованиях отмечается его тератогенное действие. Зарубежные исследователи не считают это свойство сильно выраженным, несмотря на данные о повышенной смертности потомства лабораторных животных и возникновение единичных случаев карциномы кишечника. Однако Объединённым комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам существующие данные признаны недостаточными. Допустимое суточное потребление амаранта составляет 0,5 мг на 1 кг массы тела. Рекомендован максимально допустимый уровень (МДУ) амаранта в продуктах питания: безалкогольные ароматизированные напитки – 30 мг/л; джем, мармелад - 200 мг/кг; кондитерские изделия – 300 мг/кг; бисквиты, печенье, вафли – 30 мг/кг; мороженое 30 мг/кг; сыры плавленые – 200 мг/кг; рыба (копчёная консервированная) икра 500 мг/кг.
ИНДИГОКАРМИН (Е 132) – синтетический краситель синего цвета, используемый для подкрашивания кондитерских изделий и напитков. Существует также натуральный индигокармин, источником которого является растение индигоноска, культивируемое в Африке, Америке, Индии.
В России индигокармин также разрешён для подкрашивания безалкогольных напитков не более 30 мг/л и ликёроводочных напитков не более 50 мг/л.
ТАРТРАЗИН (Е 102) - синтетический краситель жёлтого цвета, используемый для подкрашивания кондитерских изделий и напитков.
В нашей стране тартразин разрешён для подкрашивания безалкогольных напитков и мороженного в количестве не более 30 мг/л или кг, ликера- водочных изделий, карамели и конфет с фруктово-ягодными корпусами не более 50 мг/л или кг. Сочетание тартразина и индигокармина позволяет окрашивать продукты в зелёные цвета.
Рибофлавины. Рибофлавин (Е101i) и натриевая соль рибофлавин 5’ – фосфата (Е101ii) используются в качестве жёлтого пищевого красителя для напитков и овощей. Максимальный уровень внесения не установлен. ДСД – 0,5 массы тела человека.
Неорганические минеральные красители. Неорганические минеральные красители нашли применение для поверхностной окраски драже и других кондитерских изделий. К ним относятся двуокись титана, оксиды железа, алюминий, серебро и золото.
ДВУОКИСЬ ТИТАНА (Е171) используются в ряде стран в качестве белого красителя. Это вещество легко выводится из организма. В России использование двуокиси титана в пищевой промышленности не разрешено, но находит применение в косметических изделиях, а также при производстве «пищевых» пластмасс и полимерных упаковочных материалов.
ОКСИДЫ ЖЕЛЕЗА (Е 172) применяют в качестве красного, жёлтого и чёрного красителей. Различают оксид железа чёрный – Е172i, оксид железа красный – Е172ii и оксид железа жёлтый – Е172iii. В нашей стране оксиды железа используются крайне ограниченно – в основном при производстве искусственной икры, так как благодаря взаимодействию с танином – составным компонентом чая, они придают готовому продукту чёрный цвет. В других странах оксиды железа используют для поверхностного окрашивания кондитерских изделий.
АЛЮМИНИЙ (Е173), СЕРЕБРО (Е174), ЗОЛОТО (Е175) – используются для поверхностного подкрашивания и “украшения” некоторых кондитерских изделий.
1.8 – Вещества, способствующие сохранению окраски
(Colour retention agent)
В пищевой промышленности применяют соединения, изменяющие окраску продукта в результате взаимодействия с компонентами сырья и готовых продуктов. Среди них отбеливающие вещества – добавки, предотвращающие разрушения одних природных пигментов и разрушающие другие пигменты или окрашенные соединения, образующие при получении пищевых продуктов и являющиеся не желательными. Иногда эти цветокорректирующие оказывают и другое, сопутствующее, например консервирующие, действие.
Диоксид серы – SO2 (Е220), растворимы H2SO3 и её солей – Na2SO3, NaHSO3; Са (НSO3)2 (Е221,Е222, Е227) и др. оказывает отбеливающие и консервирующее действие, тормозят ферментативное потемнение свежих овощей, картофеля, фруктов, а также замедляют образование меланоидинов. В то же время диоксид серы разрушает витамин В1, влияет на белковые молекулы, разрушая дисульфидные мостики в белках, что может вызвать нежелательные последствия.
АЗОТИСТОКИСЛЫЙ НАТРИЙ (нитрат натрия – Е 250), АЗОТНОКИСЛЫЙ КАЛИЙ (нитрат натрия – Е 251) и АЗОТНОКИСЛЫЙ КАЛИЙ (нитрат калия – Е 252). Применяют при обработке (посоле) мяса и мясных продуктов для сохранения красного цвета.
Нитриты, вступая в реакцию с пигментами мяса (миоглобином), образуют вещество красного цвета – нитрозогемоглобин, переходящий при тепловой обработке в гемохромоген, который и придаёт изделиям стойкий красный цвет.
В процессе хранения продуктов нитрита претерпевают химические превращения. При нагревании и хранении консервированных мясных продуктов содержание нитритов в них постоянно уменьшается. Из общего количества нитритов, введённых в мясные продукты, примерно 1/3 часть реагирует с миоглобином и актомиозином; остальное количество, по некоторым данным, взаимодействуют с гидроксильными, сульфгидрильными и аминогруппами, превращаясь в окислы азота – гидроксиламин и аммиак.
Изучение распределения нитритов в процессе посола мяса позволило установить, что 5…15% нитритов связываются с мет гемоглобином, 1…10% переходит в нитраты, 5…20% остается в виде нитритов, 1…5% выделяется в виде газообразных продуктов, 1…5% взаимодействует с липидами, а 20…30% - с белками. При взаимодействии нитритов с пигментами мяса первым продуктом реакции является метгамоглобин, после чего образуется нитрозометгемоглобин и нитрозомиоглобин.
Часть нитритов и нитратов метаболизируется микрофлорой желудочно-кишечного тракта, а остальное количество их всасывается. Нитриты, поступая в кровь, взаимодействуют с гемоглобином, окисляя двухвалентное железо в его составе, в результате чего образуют нитрозогемоглобин, трансформирующийся в метгемоглобин и частично в сульфгемоглобин.
Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установил под пороговую дозу нитритов ниже 100 мг/кг массы тела в сутки. На этом основании с учетом коэффициента запаса 100 была принята величина ДСП, равная 0,4 мг/кг массы тела (за исключением детей грудного возраста), которая была снижена до 0,2 мг нитрита натрия на 1 кг массы тела.
Нитраты не являются метгемоглобинобразователями и сами по себе не обладают выраженной токсичностью. Однако при определенных условиях, зависящих большей частью от микрофлоры, в пищевых продуктах и желудочно-кишечном тракте (особенно при диспепсиях у детей) часть нитратов может восстанавливаться до более токсичных нитритов, что служит главной причиной острой интоксикации – нитрато-нитритной метгемоглобинемии. Поэтому, считая дозу 500 мг/кг массы тела подпороговой и коэффициент запаса 100, эксперты ФАО/ВОЗ приняли ДСП для нитратов 5 мг/кг массы тела.
Нитраты и нитриты в смеси с поваренной солью («посольная смесь») оказывают консервирующее действие. По совокупности показаний применение нитритов вызывает возражения у медиков и требует особого внимания с позиции гигиенической регламентации.
БРОМНОВАТОКИСЛЫЙ КАЛИЙ (БРОМАТ КАЛИЯ – Е 924а) используется в качестве отбеливания муки. Введенный в небольших количествах в муку бротмат калия увеличивает пористость и эластичность мякиша, делает его более белым. В процессе выпечки бромат калия превращается в бромид калия, который безвреден для организма человека.
Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установил, что, безусловно, допустимой дозой бромида для обработки муки, употребляемой человеком, является 0…20 мг и условно допустимой для специальных целей, например для некоторых сортов бисквитов, - 20…75 мг/кг массы тела. В нашей стране бромноватокислый калий разрешен для отбеливания муки в концентрации до 40 мг/кг.
Во многих странах широко используются в качестве отбеливатели муки двуокись хлора, окислы азота, пероксиды бензоата и ацетона, диамид угольной кислоты, перекись кальция, цистеин являющиеся активными окислителями.
Двуокись хлора токсического действия на организм не оказывает, но активно разрушает токоферолы (витамин Е). Таким же свойством обладают бензоаты. Треххлористый азот вызывал в эксперименте на животных приступы моторного (двигательного) возбуждения.
В связи с тем, что отбеливатели муки, прежде всего, влияют на ее качество и могут быть причиной снижения ее пищевой ценности, ДСП для этой группы веществ заменено на допустимую концентрацию в продукте – муке. Перечень разрешенных в России отбеливателей представлен в табл. 9.
Таблица 9 – Разрешенные в России отбеливатели
Вещество для отбеливания |
Продукт |
Предельно допустимое количество, мг/кг |
Тиосульфат (гипосульфит) натрия |
Мука |
50 |
Диамид угольной кислоты |
Опара |
2000 вместе с ортофосфорной кислотой |
Перекись кальция |
Мука |
20 |
Цистеин |
* |
200 |
ГИПОСУЛЬФИТ НАТРИЯ является источником сернистого ангидрида. Поэтому гигиенические требования на его применение аналогичны требования на сернистый ангидрид, ДСД для которого составляет 0,7 мг/кг массы тела. В связи с тем, что сернистый ангидрид обладает способностью разрушать тиамин, его использование в продуктах, служащих источником этого витамина, не рекомендуется.
1.9 – Эмульгаторы (Emulsifier)
Эмульгаторы – это вещества, уменьшающие поверхностное натяжение на границе раздела фаз, поэтому их добавляют к пищевым продуктам для получения тонкодисперсных и устойчивых коллоидных систем. В частности, с помощью таких добавок создают эмульсии жира в воде или воды в жире.
Такая способность связана с поверхностно – активными свойствами, поэтому применительно к данной группе пищевых добавок «эмульгатор», «эмульгирующий агент» и «поверхностно-активное вещество» (ПАВ) могут рассматриваться как синонимы.
Хотя основными дефинициями эмульгаторов являются образование, и поддерживание в однородном состоянии смеси не смешиваемых фаз, таких, как масло и вода, в отдельных пищевых системах применение этих добавок может быть связанно не только с эмульгированием, сколько с их взаимодействием с другими пищевыми ингредиентами, например с белками или крахмалом.
Обычно молекулы поверхностно – активных веществ имеют дипольное строение, т.е. состоят из гидрофильных и гидрофобных групп. Гидрофильные группы обеспечивают растворимость ПАВ в воде, а гидрофобные – в неполярных растворителях (спирт, эфир и т.д.). Таким образом, они располагаются на поверхности раздела фаз. В этой связи основные физико-химические свойства, а следовательно и свойства технологические, зависят от химического строения ПАВ и соотношения гидрофильных и гидрофобных групп.
Рис.а. Адсорбция молекул ПАВ в прямых (М/В) – а и обратных (В/М) – б эмульсиях
Рис.б. Положение молекул ПАВ в зависимости от сочетании гидрофильных и лиофильных свойств:
а – гидрофильное взаимодействие; б – лиофильное взаимодействие; в – образование адсорбиционног слоя
Ориентация адсорбционного слоя ПАВ происходит в соответствие с правилом уравнивания полярности Ребиндера (рис. 1), полярная группа молекул ПАВ обращена к полярной жидкости, а неполярный радикал – к неполярной. В связи с этим для прямой эмульсии (рис. а) полярная часть молекул ПАВ будет обрамлять наружную поверхность капли, а в случае обратной эмульсии ( рис. б)-её внутреннюю поверхность.
Эффективность эмульгатора можно характеризовать соотношением между гидрофильной и гидрофобной частями молекул ПАВ. Гидрофильные свойства определяются взаимодействием полярных групп молекул ПАВ с водой. Гидрофобный радикал молекул ПАВ обусловливает лиофильное взаимодействие между неполярной цепью молекул ПАВ и маслом. Лиофильное взаимодействие ради кала ПАВ и масла будет гидрофобным по отношению к воде. Иными словами, в этих условиях радикал ПАВ хорошо взаимодействуют с маслом и плохо – с водой.
Поверхностная активность определяется соотношением между гидрофильной и гидрофобной частями молекул ПАВ. Для коротко цепочечных ПАВ (рис.а) преобладает гидрофильное взаимодействие, в результате которого молекулы втягиваются воду. Противоположный эффект обнаруживается в случае длинноцепочечных молекул ПАВ. Гидрофобное взаимодействие по отношению к воде и лиофильное – к маслу обусловливают нахождение этих молекул в масле (см. рис.б). Уравновешивание гидрофильного и лиофильного взаимодействий, так называемый гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ), т.е. определенное оптимальное соотношение действия воды и масла на молекулы ПАВ, определяет условия образования адсорбционного слоя на границе раздела двух жидкостей.
По типу гидрофильных групп различают ионные и неонные ПАВ. Ионные поверхностно-активные вещества дисоциируют в водных растворах на ионы, один из которых поверхностно-активны, другие – наоборот (противо - ионы). В свою очередь, в зависимости от знака заряда поверхностно-активнного иона, они делятся на анионные, катионные и амфотерные. Молекулы неионых ПАВ, естественно, не дисоциируют в растворе.
Поверхностно-активные вещества позволяют регулировать свойства гетерогенных систем, которыми являются пищевое сырьё, полуфабрикаты или готовая пищевая продукция.
Применяемые в пищевой промышленности в пищевой промышленности ПАВ – это не индивидуальные вещества, а многокомпонентные смеси. Химическое название препарата при этом соответствует лишь основной части продукта.
В зависимости от особенностей химической природы эмульгатора, а также специфики пищевой системы, в которую он вводится, некоторые из представителей этого функционального класса пищевых добавок могут иметь смежные технологические функции, например функции стабилизаторов или антиоксидантов. По тем же причинам пищевые добавки других функциональных классов могут проявлять в пищевых системах эмульгирующую способность. К добавкам, способным проявлять эмульгирующие свойства, относятся: краситель Е181 (танины пищевые); загустители Е405 (пропилен-гликольальгинат), Е413 (трагакант), Е461- Е466 (производные целлюлозы с простой эфирной связью), подсластители Е420 (сорбит), Е965 (мальтит), Е967 (ксилит), пеногаситель Е900 (полидиметилсилоксан).
Перечень эмульгаторов, разрешённых к применению при производстве пищевых продуктов в России, приведён в таблице 10.
Таблица 10 – Пищевые эмульгаторы, разрешенные к применению при производстве пищевых продуктов в Российской Федерации
Е- номер |
Эмульгатор |
Технологические функции |
Е 322 Лецитины, фосфатиды Антиокислитель, эмульгатор
Е 430 Полиоксиэтилен (8) стеарат Эмульгатор
Е 431 Полиоксиэтилен (40) стеарат
Е 432 Полиоксиэтиленсорбитан монолаурат
(Полисорбат 20, Твин-20)
Е 433 Полиоксиэтиленсорбитан моноолеат
(Полисорбат 80, Твин-80)
Е 434 Полиоксиэтиленсорбитан монопальмитат
(Полисорбат 40, Твин-40)
Е 435 Полиоксиэтиленсорбитан моностеарат
(Полисорбат 60, Твин-60)
Е 436 Полиоксиэтиленсорбитан тристеарат
Е 442 (Полисорбат 65, Твин-65)
Фосфатида аммонийные соли
Е 444 Сахарозы ацетат-изобутират Стабилизатор
Е 445 Эфиры глицерина и смоляных кислот
Е 446 Сукцистеарин Эмульгатор
Е 460 Целлюлоза Добавка, препятствующая
Продолжение
Е- номер |
Эмульгатор |
Технологические функции |
(i) Целлюлоза микрокристаллическая с
леживанию и комковнию текстуратор
(ii) Целлюлоза в порошке
Е 467 Этилгидроксиэтилцеллюлоза Стабилизатор, загуститель
Е 471 Моно- и диглицериды жирных кислот Стабилизатор
Е 472а Эфиры глицерина, уксусной и жирных Стабилизатор, комплексо-
кислот образователь
Е 472b Эфиры глицерина, молочной и жирных То же
кислот
Е 472с Эфиры лимонной кислоты и моно- и
диглицеридов жирных кислот
Е 472d Эфиры моно- и диглицеридов, винной и
жирных кислот
Е 472е Эфиры глицерина и диацетилвинной и
жирных кислот
Е 472f Смешанные эфиры глицерина, винной,
уксусной и жирных кислот
Е 472g Эфиры моноглицеридов и янтарной Стабилизатор, комплек-
кислоты сообразователь
Е 473 Эфиры сахарозы и жирных кислот Эмульгатор
Е 474 Сахароглицериды
Е 475 Эфиры полглицерина и жирных кислот
Е 476 Эфиры полглицерина и взаимоэтерифи-
цированных рициноловых кислот
Е 477 Эфиры пропилен гликоля и жирных кислот
Е 478 Эфиры лактилированных жирных кислот
глицерина и пропилен гликоля
Е 479 Термически окисленное соевое масло с
моно- и диглицеридами жирных кислот
Е 480 Диоктилсульфосукцинат натрия Увлажняющий агент
Е 481 Лактилаты натрия Стабилизатор, эмульгатор
(i) Стеароиллактилат натрия
(ii) Олеиллактилат натрия
Е 482 Лактилаты кальция Стабилизатор
Е 484 Стеароилцитрат Комплексообразователь
Е 491 Сорбитанмоностеарат, СПЭН 60 Эмульгатор
Е 492 Сорбитантристеарат
Е 493 Сорбитанмонолаурат, СПЭН 20
Е 494 Сорбитанмоноолеат, СПЭН 80
Е 495 Сортанмонопальмитат, СПЭН 40
Е 496 Сорбитантриолеат, СПЭН 85 Стабилизатор, эмульгатор
Е 542 Костный фосфат (фосфат кальция) Добавка, препятствующая
слеживанию, водоудер-
живающий агент
Е 1000 Холевая кислота Эмульгатор
Е 1001 Соли и эфиры холина
Е 1404 Окисленный крахмал Загуститель
В зависимости от особенностей состава и свойства пищевой системы, в которую преднамеренно вводится эмульгатор, его поверхностная активность может проявляться в различных, главным образом технологических, изменениях.
Таблица 11 – Некоторые характеристики пищевых эмульгаторов
Е-номер |
Эмульгатор |
Липо-фильная часть |
ГЛБ* |
Раствори- мость** |
Мицеллообразование |
|
в масле |
в воде |
|||||
Е322 Лецитин ЖК 3 – 4 р д Обратные мицеллы
Модифицированный ле - ЖК 7 – 12 р д Мицеллы
цитин
Е471 Моно- и диглицериды ЖК 3 – 4 р д
Е472а Ацетилированные моно - ЖК 2 – 3 р н Обратные мицеллы
глицериды
Е472b Лактилированные моно- ЖК 3 – 4 р н То же
и диглицериды
Е472е Эфиры диацетилвинной ЖК 8 – 10 р д Мицеллы
кислоты с моно - и диг-
лицеридами
Е473 Эфиры сахарозы ЖК 3 – 16 д д Мицеллы, обратные
мицеллы
Е481 Стеароиллактилат натрия ЖК 10 – 12 р д То же
Е482 Стеароиллактилат кальция ЖК 5 – 6 р д Обратные мицеллы
Е491 Сорбитан моностеарат ЖК 3 – 6 р д То же
Е435 Полисорбат 60 ЖК 14 – 15 р р Мицеллы
Е436 Полисорбат 65 ЖК 10 – 11 р д
Е433 Полисорбат 80 ЖК 14 – 15 р р
ЛЕЦИТИН (Е322) входит в группу фосфолипидов, содержащихся в растительных маслах. Лецитины получают в основном из растительных масел подсолнечного, соевого, рапсового и применяют в пищевой промышленности преимущественно как эмульгаторы. Хорошие эмульгирующие свойства их – это следствие комбинации липофильных и гидрофильных групп в молекулах.
Фосфолипиды синтезируются в организме животных и человека. Установлено, что введение лецитина в рацион питания человека в течение длительного времени не сопровождается каким – либо неблагоприятными последствиями. Комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установлено, что, безусловно допустимой дозой для человека является до 50 мг (в дополнение к ежедневному приёме при обычном рационе) и условно допустимой 50…100 мг на 1 кг массы тела. Принято считать, что средний пищевой рацион взрослого человека содержит 1…5 г лецитина.
Лецитин применяется при производстве хлеба, мучных кондитерских изделий, конфет, шоколада, напитков, мороженого, сухого молока.
ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ СОЛИ (Е 481 – Е 482). В пищевой промышленности в качестве эмульгаторов применяют свободные жирные кислоты – олеиновую, стеариновую, пальмитиновую и их натриевые, калиевые, кальциевые соли в производстве хлебобулочных и кондитерских изделий в концентрации до 5 г на 1 кг массы продуктов.
МОНО- и ДИАЦИЛГЛИЦЕРОЛЫ ЖИРНЫХ КИСЛОТ (Е 471). Их применение в шоколадном производстве позволяет экономить масло какао, в маргариновом – получать низко жировые маргарины с содержанием жировой фазы 40…50%.
В производстве маргарина применяют эмульгатор Т – 8 – смесь эмульгатора Т- 1 и фосфолипидных концентратов.
Эмульгатор Т – 1 – это смесь моно- и диацилглицеролов жирных кислот, которые получают гидролизом ацилглицеролов или этерификацией глицерина жирными высокомолекулярными кислотами. Применение такой пищевой добавки в количестве до 0,18 % к массе муки в хлебопечении улучшает качество хлеба, замедляет процесс черствления, а в производстве маргарина – повышает его пластичные свойства при содержании эмульгатора Т – 1 не более 2 000 мг/кг.
Эмульгатор Т – 2 получают путём этерефикации предельных жирных кислот с 16 и 18 атомами углерода и применяют в производстве маргаринов в качестве пластификатора и антиразбрызгивателя, а также в хлебопечение для улучшения качества хлеба.
Токсикологические свойства эмульгаторов Т – 1 и Т – 2 хорошо изучены. Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установил допустимое суточное потребление этих соединений 125 мг на 1 кг массы тела.
СПИРТЫ ЖИРНОГО РЯДА. Алифатические спирты жирного ряда, получаемые в результате гидрирования соответствующих жирных кислот, отчасти являются естественными компонентами жиров. В большинстве случаев это стеариловые и олеиловые спирты. Они применяются непосредственно или в виде сложных эфиров уксусной, молочной, фумаровой, яблочной, лимонной и других кислот в качестве стабилизаторов при изготовлении печенья. К таким пищевым добавкам относят, например, ацилированный моноацилглицерол (Е472i), малат – эфир (Е472с), стеароилмолочная кислота (Е481i), стеароиллактилат натрия (Е481ii), олеиллактилат кальция (Е482ii) и др. Области применения добавок этой группы различны. Ацилированный моеоацилглицерол – эфир моноглицерола и уксусной кислоты и малат – эфир – эфир моноглицерида и яблочной кислоты используются в хлебопечении, сахарной промышленности и при производстве мороженого. Стеароилмолочная кислота – производное молочной кислоты с жирными высшими кислотами и её натриевая соль – стеароиллактилат натрия используются в пищевой промышленности в качестве поверхностно – активного вещества для маргаринов и других продуктов.
Применение этих пищевых добавок разрешено без ограничения.
СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ ЖИРНЫХ КИСЛОТ САХАРА И СОРБИТА. Этерефикации сахаров (сахарозы, глюкозы) и сорбитов (сорбитангидрида) жирными кислотами даёт группу эмульгаторов с широким диапазоном поверхностно- активных свойств. Их можно комбинировать с полиоксиэтиленами (полиэтиленгликолиевыми эфирами), в результате чего получают эмульгаторы с измененными эмульгирующими свойствами. Наиболее известны эмульгаторы этой группы – так называемые спэны и твины.
СПЭНЫ – это сложные эфиры жирных кислот с сорбитами, а ТВИНЫ – это спэн – эмульгаторы, в которых гидроксильные группы полностью или частично замещены группами 0 – (СН2 – СН2 – О)n – Н т.е. представляют собой аддукты полиоксиэтиленов со спэнами. Эфиры сахарозы и жирных кислот (Е473) применяются в производстве кондитерских изделий, мороженого и в хлебопечении. Сорбитан моностеарат – СПЭН 60 (Е491), сорбитан тристеарат (Е492), сорбитан монолаурат – СПЭН 20 (Е493), сорбитан моноолеат – СПЭН 80 (Е494), сорбитан триолеат – СПЭН 85 (Е496), ТВИН 20, ТВИН 40, ТВИН 60, ТВИН 80 (Е432 – Е435) применяют при изготовлении жировых эмульсий, шоколада, печенья, кондитерских изделий, мороженого из сухого молока, яичного и какао порошков, а также для улучшения растворимости кофе.
Сложные эфиры сахара, сорбита и жирных кислот не представляют опасности в токсикологическом отношении, но они не должны содержать растворителей. Комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам для сложных эфиров сорбита и жирных кислот, а также для сложных эфиров полиоксиэтиленсорбатов и жирных кислот установили допустимое суточное потребление 0…25 мг на 1 кг массы тела; для сложных эфиров сахарозы и жирных кислот – 2,5 мг на 1 кг массы тела. При этом допустимое содержание диметилформамида как остатка растворителя ограничивается 50 мг/кг вещества.
Добавка сложных эфиров сахарозы, сорбита и жирных кислот в пищевые жиры ограничена до 20 г/кг продукта, а добавка сложных эфиров сахарозы в маргарине не должна превышать 10 г/кг. В России применение пищевых добавок СПЭН 60 (Е491), сорбитан тристеарата (Е492), СПЭН 20 (Е493), СПЭН 80 (Е494), СПЭН 40 (Е495), СПЭН 85 (Е496) запрещено. Эфиры сахарозы и жирных кислот – разрешённая пищевая добавка в России и странах Европейского Сообщества, за исключением Германии.
ЭКСТРАТ МЫЛЬНОГО КОРНЯ - это классический стабилизатор пены. Однако в мыльном корне содержатся сапонины, обладающие токсическими свойствами, в связи, с чем в нашей стране его использование в пищевой промышленности, в частности в кондитерской и при производстве безалкогольных напитков, не разрешается. Исключением является только производство халвы, при обработке измельчённых масличных семян и карамельной массы для которой допускается использовать этот экстракт.
ФОСФАТЫ (Е 450 – Е 452). В производстве пищевых продуктов используют как нейтральные, так и кислые монофосфаты, дифосфаты, трифосфаты и высшие полифосфаты, степень конденсации которых находится в пределах 4…4 600. Наибольшее широко применяют фосфаты в качестве стабилизаторов влагоудерживающей способности колбасного фарша, мяса рыбы и беспозвоночных.
1.10 – Эмульгирующие соли (Emulsifying salt)
В отдельный функциональный класс выделены эмульгирующие соли – пищевые добавки, основная технологическая функция которых также связана с образованием и стабилизацией дисперсных систем, состоящих из двух или более не смешивающих фаз, путём снижения межфазного поверхностного натяжения. К этому функциональному классу относятся соли – плавители и комплексообразователи, применение которых, например при изготовление плавленых сыров, позволяет предупредить отделение жира благодаря взаимодействию молекул эмульгирующей соли с белковыми молекулами сырной массы.
По химической природе пищевые добавки этого функционального класса, разрешённые к применению при производстве пищевых продуктов, представляют собой преимущественно соли фосфорных кислот с щелочными и щелочноземельными металлами, а также соли этих металлов с отдельными органическими кислотами.
Таблица 12 – Эмульгирующие соли, разрешенные к применению при производстве пищевых продуктов в Российской Федерации
Е-номер |
Эмульгирующая соль |
Смежные технологические функции |
Е331 Цитраты натрия Регулятор кислотности, эмульгатор, стаби-
Цитраты натрия однозамещенный лизатор, комплексообразователь
Цитрат натрия двухзамещенный
Цитрат натрия трехзамещенный
Е332 Цитрат калия Регулятор кислотности, стабилизатор,
(ii) Цитрат калия двухзамещённый комплексообразователь
(iii) Цитрат калия трёхзамещённый
Е333 Цитраты кальция Регулятор кислотности, стабилизатор
консистенции, комплексообразователь
Е335 Тартраты натрия Стабилизатор, комплексообразователь
(i) Тартрат натрия однозамещённый
Тартрат натрия двухзамещённый
Е336 Тартраты калия То же
(i) Тартрат калия однозамещённый
Тартрат калия двухзамещенный
Е337 Тартрат калия-натрия Стабилизатор, комплексообразователь
Е338 Ортофосфорная кислота Регулятор кислотности, синергист анти-
окислителей
Е339 Фосфаты натрия Регулятор кислотности, эмульгатор,
(i) Ортофосфат натрия однозамещённый текстуратор, водоудерживающий агент,
(ii) Ортофосфат натрия двухзамещенный стабилизатор, комплексообразователь
Ортофосфат натрия трех замещенный
Е340 Фосфаты калия Регулятор кислотности, стабилизатор,
(i) Ортофосфат калия однозамещенный эмульгатор, водоудерживающий агент,
бПродолжение
Е-номер |
Эмульгирующая соль |
Смежные технологические функции |
(ii) Ортофосфат калия двухзамещенный комплексообразователь
(iii) Ортофосфат калия трех замещенный
Е450 Пирофосфаты Эмульгатор, стабилизатор, регулятор
(i) Дигидропирофосфат натрия кислотности; разрыхлитель, комплексо-
(ii) Моногидропирофосфат натрия образователь, водоудерживающий агент
(iii) Пирофосфат натрия
(iv) Дигидропирофосфат калия
(v) Пиросфат калия
(vi) Пиросфат кальция
(vii) Дигидропирофосфат кальция
Пирофосфат магния
Е452 Полифосфаты Эмульгатор, стабилизатор, комплексо-
(i) Полифосфат натрия образователь, текстуратор, водоудержи-
(ii) Полифосфат калия вающий агент
(iii) Полифосфат натрия-кальция
(vi) Полифосфат кальция
(v) Полифосфаты аммония
Е470 Жирных кислот соли (алюминия, Эмульгатор, стабилизатор, добавка, пре-
кальция, натрия, магния, калия и пятствующая слеживанию и комкованию
аммония)
1.11 – Уплотнители растительных тканей (Firming agent)
Добавки этой функциональной группы делают или сохраняют ткани фруктов или овощей плотными и свежими, взаимодействуют с агентами желирования – для образования геля или укрепления геля. Для этих целей используются следующие добавки: карбонаты кальция (Е170), ацетат кальция (Е263), цитраты кальция (Е331), фосфаты натрия (Е339) и фосфаты кальция (Е341), глицерофосфат кальция (Е383), полифосфаты (Е452), сульфаты магния (Е518) и глюконат кальция (Е578).
1.12 – Усилители вкуса и запаха (Flavour enhancer)
К этой группе пищевых добавок относятся вещества, которые при добавлении в пищевые продукты усиливают их природные вкусовые свойства, а также восстанавливают, «освежают», «оживляют» эти свойства, ослабленные в процессе хранения пищевого продукта. Таким веществами являются производные глутаминовой, гуаниловой, инозиновой кислот, рибонуклеотиды и производные мальтола. Внесение их в продукты питания или на стадии технологического процесса, или непосредственно в пищу перед ее употреблением восстанавливают природные вкусовые свойства продуктов, которые могли быть частично утрачены при их приготовлении или в ходе кулинарной обработки.
В Российской Федерации разрешены к применению 22 таких соединения (табл.13), их иногда называют «оживители» вкуса.
Таблица 13 – Усилители вкуса и аромата, разрешенные к применению
в Российской Федерации*
Е-номер |
Усилитель вкуса и аромата |
Е620 Глутаминовая кислота [ L(+)-]
Е621 Глутамат натрия однозамещённый
Е622 Глутамат калия однозамещённый
Е623 Глутамат кальция
Е624 Глутамат аммония однозамещённый
Е625 Глутамат магния
Е626 Гуаниловая кислота
Е627 5’ – Гуанилат натрия двухзамещенный
Е628 5’ – Гуанилат калия двухзамещенный
Е629 5’ - Гуанилат кальция
Е630 Инозиновая кислота
Е631 5’ – Инозинат натрия двухзамещенный
Е632 Инозинат калия
Е633 5’ – Инозинат кальция
Е634 5’ – Рибонуклиотиды кальция
Е635 5’ – Рибонуклиотиды натрия двузамещённые
Е636 Мальтол
Е637 Этилмальтол
Е640 Глицин
Е641 L – Лейцин
Е642 Лизина гидрохлорид
Е906 Бензойная смола
ГЛУТАМИНОВАЯ КИСЛОТА (Е 620) и ЕЕ СОЛИ (Е 621 – Е 625). Глутаминовую кислоту и её соли добавляют в готовые блюда и кулинарные изделия, в концентраты и консервы.
Соли глутаминовой кислоты усиливают вкусовые восприятия, влияя стимулирующим образом на окончания вкусовых нервов и вызывая при этом «ощущения удовлетворения». Это свойство получило название «глутаминовой эффект». В наибольшей степени глутаматы усиливают горький и солёный вкус, сладкий вкус усиливается в наименьшей степени.
Глутаминовой эффект проявляется и в свежесобранных фруктах и овощах, свежем мясе и некоторых других продуктах, так как наличие в них даже небольших количеств глутаминовой кислоты и её солей влияет на особенности их вкуса и аромата. Снижение содержания глутаминовой кислоты и её производных при хранении свежих продуктов, в процессе их переработки, в том числе кулинарной обработки, связывается на вкусе и аромате этих продуктов. Дополнительное внесение глутаминовой кислоты, особенно её натриевой соли, частично восстанавливает этот вкус. Оптимальное влияние глутаминовой кислоты и её солей проявляется в слабокислой среде (рН 5 – 6,5), при дальнейшем снижении рН среды глутаминовый эффект исчезает. Производные глутаминовой кислоты оказывают консервирующее действие, замедляя окисление жиров в продуктах животноводства, маргариновой продукции.
Глутаминовую кислоту и ее соли добавляют в концентраты и консервы, кулинарные изделия, готовые блюда. Суточное потребление 1,5 г, максимальный уровень в продуктах питания 10,0 мг/кг.
В Японии глутамат натрия, известный под маркой «Аджино мото» (с яп. – сущность вкуса), успешно применяется в производстве маргарина для улучшения вкуса и увеличения срока хранения. В некоторых странах, особенно на Востоке, глутамат натрия вводится в некоторые блюда, непосредственно перед едой. Так, в Китае выпускается препарат соевых бобов, содержащий до 90 % чистого глутамата натрия, известный под торговой маркой «Vei Su» (Вей - Шу).
Применение глутаминовой кислоты оказывает положительный эффект в клинической практике при лечении атеросклероза сосудов головного мозга. В продуктах детского питания её применение недопустимо.
В России разрешено применение глутаминовой кислоты (Е 620) и глутамата натрия (Е 621), в странах Европы помимо этих препаратов также разрешено применение глутамата калия (Е 624) и глутамата магния (Е 625).
Гуаниловая кислота (Е626 ) и её соли. К солям относятся 5’- гуанилат натрия двухзамещенный (Е627); 5’ – гуанилат калия двухзамещенный (Е628); 5’ – гуанилат кальция (Е629).
Гуаниловая кислота и её соли оказываёт значительно более сильно (в 200 – 250 раз) «вкусовое влияние», чем производные глутаминовой кислоты, наиболее эффективен 5’ – динатрий гуанилат. Применяется при производстве консервов, приправ и пряностей. Максимальный уровень в продуктах 0,5 мг/кг в пересчете на гуаниловую кислоту.
Инозиновая кислота (Е630) и её соли. К солям относятся 5’ – инозинат натрия двузамещённый (Е631); инозинат калия (Е632); 5’ – инозинат кальция (Е633). Обладают способностью усиливать и модифицировать вкус и аромат. Действие солей напоминает эффект экстрактивных веществ продуктов, полученных из животного сырья.
Инозиновая кислота, ее соли обладают более сильным вкусовым эффектом, чем соли глутаминовой кислоты. Наиболее сильный глутаминовый эффект из производных инозиновой кислоты характерен для динатрий – 5’ – инозината (приблизительно в 45 – 50 раз). Максимальный уровень, допустимый в пищевых продуктах, 0,5 мг/кг в пересчёте на инозиновую кислоту.
Способность усиливать и модифицировать вкус и аромат пищевых продуктов обладают и рибонуклеотиды: 5’ – рибонуклеотид кальция (Е634) и 5’ – рибонуклеотид натрия двузамещённый (Е635).
ЭСТРАГОЛ – производное химическое вещество – анизола, применяемое как вкусовая добавка. Допустимое суточное потребление не установлено по той причине, что он является канцерогеном для мышей в дозе 500 мг на 1 кг массы тела в сутки. Считают, что при нормальном уровне потребления эстрагола – 1 мг на 1 кг массы тела канцерогенный риск для человека ничтожен.
В качестве вкусового вещества применяется также ЛИМОННОКИСЛЫЙ НАТРИЙ или цитрат натрия (Е331). Используется в дозе 600мг/кг при производстве плавленых сыров, сгущённого молока и мармелада. Разрешен к применению во многих странах, в том числе в России и Европе.
Мальтол (Е636), этилмальтол (Е637). Усилители вкуса и аромата, ароматизаторы.
Мальтол – один из первых ароматизаторов, обнаруженных в хлебе. В настоящее время применяется в хлебопечении, мучных кондитерских изделиях. Мальтол и этилмальтол – в большей степени ароматизаторы, чем усилители и модификаторы вкуса.
К этому же функциональному классу следует отнести ароматические и душистые вещества, которые применяются в пищевой промышленности и кулинарии для придания продукту специфического аромата. С этой целью могут использоваться натуральные экстракты и настои, плодово-ягодные соки, в том числе концентрированные, сиропы и пряности, а также ароматические пищевые эссенции. Существует большое многообразие ароматических веществ, которые можно распределить на три категории:
экстракты из растений и животных;
эфирные масла растительного происхождения;
химические соединения, полученные из природных соединений или синтетическим путём.
Особое внимание должно быть уделено чистоте препаратов первой категории – экстрактов. Это требование особенно важно при изготовлении ароматизаторов, представляющих собой смеси соединения, получаемые экстрагированием и перегонкой. Главную группу экстрактов составляют эфирные масла. Именно на базе натуральных эфирных масел со второй половины 19 века и начала развиваться промышленность синтетических ароматизаторов. Из эфирных масел и синтетических ароматических масел составляются эссенции и композиции для придания определенного запаха пищевым продуктам. Некоторые эфирные масла, такие как горчичное, горько миндальное с примесью продуктов гидролиза – цианистых соединений, эфирное масло американского цитварника и – в меньшей степени – полыни, являются даже прямыми ядами. Среди синтетических ароматических веществ ядовиты нитробензол (имеющий запах горького миндаля), фосген (имеющий запах яблок) и др.
В пищевой промышленности применяется уже около 65 видов эфирных масел.
Содержание и состав ароматобразующих веществ меняются по мере созревания растений, в ходе ферментативных и тепловых процессов, особенно после разрушения плодов и ягод, при обработке кофе, ферментации чая, созревании сыров, выпечке хлеба и т.д. В то же время при хранении, в ходе отдельных технологических операций происходит частичная потеря аромата и вкуса. Все это приводит к необходимости внесения в пищевые продукты ароматизаторов. Основными продуктами, в которых используются ароматизаторы, являются: кондитерские изделия, безалкогольные напитки, мороженое, ликёроводочные изделия, сухие кисели, маргарин, сиропы, мучные кондитерские изделия, жевательная резинка, молочные продукты, пудинги, мясо и мясопродукты.
В настоящие время пищевые ароматизаторы подразделяют на натуральные, идентичны натуральным и искусственные (синтетические).
Натуральные ароматизаторы включают только натуральные компоненты, т. е. Химические соединения или их смеси, выделенные из натурального сырья с применением физических или биотехнологических методов.
Ароматизаторы, идентичны натуральным, содержат в своём составе минимум один компонент, идентичный натуральному, но полученныё искусственным (синтетическим) путём, и могут содержать также натуральные компоненты.
Искусственные (синтетические) ароматизаторы содержат минимум один искусственный компонент, т.е. соединение, не идентифицированное до настоящего времени в сырья растительного или животного происхождения, полученный синтетическим путём.
В России не допускается ароматизация натуральных пищевых продуктов душистыми синтетическими веществами (эссенциями и др.) для усиления их естественного аромата, например, молока, хлеба, фруктовых соков и сиропов, како, чая, пряностей и т.п. Не разрешается также введение ароматизаторов в пищевые продукты детского питания, а также с целью фальсификации их.
Очевидно, что с точки зрения безопасности необходимо ограничивать употребление синтетических ароматизаторов и расширять производство и применение натуральных соков, настоев и эфирных масел. Ограничение использования синтетических ароматизаторов должно в первую очередь относиться к пищевым продуктам и напиткам, предназначенными для детей, а также для больных людей, так как именно они наиболее чувствительны к действию чужеродных веществ.
К вкусовым веществам этой же функциональной группе добавок относятся пряности, «оживители вкуса». Обширную группу этих вкусовых веществ составляют, растительные продукты, обладающие вкусовыми и ароматическими свойствами. В прямом смысле слова пряности не являются пищевыми добавками, но их широкое применение в питании народов многих стран вызывает необходимость охарактеризовать эту группу вкусовых веществ.
Пряности добавляют в пищевые продукты издавна для придания им аромата, остроты вкуса, особых вкусовых ощущений, иногда для «исправления запаха пищи». Использование пряностей не только улучшает органолептические свойства пищи, но и повышает ее усвоение организмом. В качестве пряностей обычно употребляют высушенные, а иногда и размолотые части растений, в которых в наибольшей степени накапливаются вещества, обладающие сильным вкусом и ароматом. В соответствие с научным определением пряностей – это не пищевые добавки, но они нашли широкое применение в питание, при производстве продуктов питания, в домашней кулинарии.
В настоящее время известно более 150 видов пряностей, но наиболее широко в качестве вкусовых веществ применяется около 40. В зависимости от того, какую часть растения используют в пищу, их делят на несколько групп.
Семенные: горчица, мускатный орех, кардамон.
Плодовые: анис, бадьян, тмин, кориандр, кардамон, перец, ваниль, укроп, фенхель, перец красный стручковый (стручки)
Цветочные: гвоздика, шафран.
Листовые: лавровый лист, донник (цветы и листья), мята перечная.
Корковые: корица китайская и цейлонская.
Корневые: имбирь, дягиль, куркума, зеодария, калган, петрушка.
Трава: майоран, душица, укроп, петрушка, полынь, эстрагон.
Основные пряности, применяемые в пищевой промышленности, кулинарии, приведены в таблице. 14
Таблица 14 – Основные пряности, используемые в пищевой промышленности и кулинарии
Пряность |
Растение, из которого Получена пряность |
Используемый орган растения |
Действующее начало |
Содержание, % |
Импортируемые или преимущественно импортируемые
Перец чёрный Piper nigrum L. Незрелые плоды Пиперин 4 – 7,5
(иногда до 13)
Перец белый Piper nigrum L. Незрелые плоды 5,5 - 9
без оболочек
Перец душистый Pimenta officinale L. Незрелые плоды Эфирное масло 2 – 4
Имбирь чёрный Zingiber officinale Корневище То же 2,5 – 3,5
Гингерол 0,5 – 1
Куркума Curcuma longa Корневище Эфирное масло 3 – 5,5
Куркумин Около 0,3
Зеодария Curcuma Эфирное масло 1 – 1,5
Zeodaria
Калган Alpinia officinale То же Около 1
Кардамон Cardamomum Семена 1,5 – 3,5
Еleittaria
Кардамон Cardamoum 4 - 5
Malabar
Гвоздика Eugenia Почки, не вполне 10 – 26
caryophyllata T. созревшие цветы
Мускатный орех Myristica fragrans H. Околоплодники 6 – 10
Мускатный орех Myristica fragrans H. Семенное ядро 6 – 15
Корица китайская Cinnamomum Cassia B Кора 0,5 – 2,25
Корица цейлонская Cinnamoum Эфирное масло 0,5 – 2,25
Zeilanicum
Бадьян, звездчатый Illicum verum Hooker Плоды То же 5 – 5,5
анис
Ваниль Vanilla planifol Плодовая коробочка Ванилин 2 – 4,5
Продолжение
Пряность |
Растение, из которого Получена пряность |
Используемый орган растения |
Действующее начало |
Содержание, % |