Ефективність деяких консервантів по відношенню до мікроорганізмів.

Консервант	Бактерії	Дріжджі	Плісняві гриби
Нітрити	++	-	-
Сульфіти	++	++	+
Кислоти:
Мурашина	+	++	++
Пропіонова	+	++	++
Сорбінова	++	+++	+++
Бензойна	++	+++	+++
n – оксибензоати	++	+++	+++
Дифеніл	-	++	++

«-» - неефективний; «+» - мала ефективність; «++» - середня ефективність; «+++» - висока ефективність.

Враховуючи різне відношення окремих консервантів до пліснявих грибів, дріжджам і бактеріям, в ряду випадків цілісно використовувати суміш декількох консервантів.

Застосування суміші консервантів дозволяє:

• розширити спектр їх дії;

• зменшити концентрацію окремих консервантів;

• посилити антимікробний ефект;

• зменшити змогу побічних ефектів;

• отримати економічний ефект.

При цьому потрібно враховувати, що при застосуванні суміші консервантів можливо декілька варіантів:

• просте складання ефектів дії: суміш діє як сума її складових;

• синергізм; пригнічуюча дія моде бути достигнута при використанні меньших концентраций індивідуальних консервантов.

• антогонізм; для суміші необхідна більш висока концентрация, нож при використанні індивідуальних консервантов.

Немає універсальних консервантів, які б були придатні для всіх харчових продуктів.

Консерванти, які застосовуються для найбільш важливих груп продуктів.

Продукт	Нітрити, нітрати	Двоокис сірки	Гексаметилентетрамін	Оцтова кислота	Пропіонова кислота	Собінова кислота	Бензойна кислота	Гідроксибензоати	Дифеніл, о – фенілфенол тіабендазол
Жирові емульсії	-	-	-	-	-	++	+	-	-
Сири	(+)	-	(+)	-	+	++	(+)	(+)	-
М’ясопродукти	++	(+)	-	-	-	+	-	(+)	-
Рибопродукти	+	-	(+)	++	-	+	+	(+)	-
Овочева продукція	-	+	-	++	-	++	++	-	-
Фруктова продукція	-	++	-	+	-	++	++	-	(+)
Безалкогольні напої	-	++	-	-	-	++	++	-	-
Вино	-	++	-	-	-	++	-	-	-
Хлібобулочні вироби	-	-	-	-	++	++	-	-	-
Кондитерські вироби	-	-	-	-	-	++	+	(+)	-

Примітка. Консервант застосовується: «++» - часто; «+» - редко; «(+)» - в виняткових випадках: «-» - не застосовується.

Ефективність дії консерванту тісно пов’язана з його концентрацією; його слід застосовувати на начальній (лінійній) стадії розмноження мікроорганізмів, що дозволить знизити дози його внесення і не викликає ілюзій мнимої свіжості стану уже зруйнованих продуктів; застосування консервантів недозволено при порушенні виробничої гігієни, отримання продуктів в антисанітарних умовах.

При підборі консервантів необхідно володіти деякими загальними правилами.

1. Консервант повинен: мати широкий спектр дії; бути ефективним від мікроорганізмів, які знаходяться в даній харчовій системі; залишатися в продукті протягом всього терміну зберігання; уповільнювати утворення токсинів; не надавати вплив на органолептичні властивості харчового продукту; бути технологічним (простим у застосуванні); бути дешевим.

2. Консервант не повинен: бути фізіологічно небезпечним; викликати звикання; реагувати з компонентами харчової системи; викликати екологічні і токсикологічні проблеми в ході технологічного потоку; впливати на мікробіологічні процеси, які передбачені технологією при виробництві окремих харчових продуктів.

Не дозволяється застосовувати консерванти в деяких продуктах масового споживання: молоко, вершкове масло, мука, хліб (крім фасованого) і продуктах дитячого харчування, а також у виробах, маркованих як «натуральні», «свіжі».

Двоокис сірки, солі сернистої кислоти. Одна з найбільш розповсюджених груп консервантів:

SO₂ – двоокис сірки, сирнистий газ, сернистий ангідрид (Е 220);

NaSO₃ – сульфіт натрію (Е 221);

K₂SO₃ – сульфіт калію (Е 225)

CaSO₃ – сульфіт кальцію (Е 226)

NaHSO₃ – гідросульфіт натрію, бісульфат натрію (Е 228)

KHSO₃ – гідросульфіт калію, бісульфат калію (Е 227)

Ca (HSO₃)₂ – гідросульфіт кальцію (Е 222)

Na₂S₂O₅ – піросульфіт натрію, метасульфат натрію (Е 223);

K₂S₂O₅ – піросульфіт калію (Е 224);

Двоокис сірки і солі сернистої кислоти виявляють антимікробну дію. Дія проти дріжджів і пліснявих грибів виражена слабше. Застосовуються як проміжний консервант при отриманні багатьох продуктів із фруктів і ягід з поступовим видаленням при нагріванні і вакуумуванні. Застосовується для збереження соків, плодоовочевих пюре, повидел, м’ясопродуктів.

Сульфіти – інгібітори дегідрогеназ. Застосовується в якості відбілюючого матеріалу, що запобігає очищеній картоплі, розрізані плоди і овочі від потемніння, гальмують реакцію Майяра. Сернистий газ руйнує вітамін В₁ (тіамін) і біотин, тому застосування його для стабілізації ряду продуктів небажано. Допустима добова доза (в перерахунку на SO₂) – 0,35 мг, умовно допустима – 0,35-1,5 мг/кг маси людини.

Сорбінова кислота і її солі. Сорбінова кислота - без кольорова кристалічна речовина з слабким запахом, важко розчинне і воді і добре – в етиловому спирті. Солі сорбінової кислоти (сорбати) добре розчинні в воді (за винятком сорбату кальцію).

Сорбінова кислота і її калієві, натрієві і кальцієві солі застосовуються в якості консервантів при виробництві фруктових, овочевих, рибних і м’ясних виробів, маргарину, безалкогольних напоїв, плодово – ягідних соків, її антимікробні властивості мало залежать від рН середовища (сорбінова кислота проявляє антимікробну дію при рН нижче 6,5). Використовується для обробки матеріалу, в який упаковують харчові продукти.

2. Антибіотики.

   Особливу групу харчових добавок, які уповільнюють порчу харчових продуктів (мяса, риби, птиці, овочів і т.д.) представляють антибіотики. Застосування антибіотиків дозволяє зберегти харчову сировину і деякі види харчових продуктів більш довгий час, іноді продовжити строк їх зберігання в 2-3 рази. Звичайно антибіотики застосовують для обробки свіжих, швидкопсуючих продуктів (м’ясо, риба, свіжі рослинні продукти).

Технологічні прийоми застосування антибіотиків різноманітні: занурення харчового продукту в розчин антибіотиків на обмежений термін, зрошення харчового продукту розчином антибіотиків різноманітної концентрації, введення антибіотиків перед забоєм тварин і т.д.

Разом з тим, використання антибіотиків може призвести до небажаних наслідків, в тому числі до порушень нормального співвідношення мікроорганізмів шлунково –кишкового тракту. Рекомендовані антибіотики: низин (Е 234), пімарицин (Е 235)

Низин С₁₄₃Н₂₃₀О₃₇S₇.Антибіотик поліпептидного типу. Добре зберігається в сухому виді. Застосовується в сировиробництві, при консервуванні овочів і фруктів, для подовження строків зберігання стерилізованого молока.

Натаміцин С₃₃Н₄₇NO₁₃ (Е 235), інші назви: пімаріцин, мітроцин. Ефективний проти грибків, які пошкоджують шкіру людини. Застосовується в виготовленні сиру для захисту поверхні сирів, в ковбасному виробництві.

3. Антиокислювачі.

До харчових антиокислювачів (антиоксидантам) відносяться речовини, які уповільнюють окислення, в першу чергу, ненасичених жирних кислот, які входять в склад ліпідів (функціональний клас 1), захищаючи тим самим жировмісні харчові продукти від порчі і збільшення строку їх зберігання. Антиоксиданти захищають фрукти і овочі від потемніння, уповільнюють ферментативне окислення вина і пива. Цей клас харчових добавок включає три підкласи з урахуванням їх функцій:

• антиокислювачі;

• синергісти антиокислювачів;

• комплексоутворювачі.

Ряд з’єднань – лецетини (Е 322), лактати (Е 325, Е 326) і деякі інші – виконують комплексні функції. Перерахунок антиокислювачів, які дозволені в застосуванні в Україні. Використання антиокислювачів дає змогу подовжити строк зберігання харчової сировини, напівпродуктів і готових продуктів, захищаючи їх від порчі, яка викликана окисленням кисню повітря, наприклад, прогіркання масел і жирів чи жирових компонентів харчових продуктів, біологічно цінних речовин, деяких природних барвників. Окислення масел та жирів – складний процес, який протікає за радикально – ланцюговим механізмом. Початковими продуктами окислення являються різноманітні за будовою пероксиди і гідропероксиди. Вони отримали назву первинних продуктів окислення.

В результаті їх складних перетворень утворюються вторинні продукти окислення: спирти, альдегіди, кетони і кислоти з різноманітною довжиною вуглеводневого ланцюгу, а також їх різноманітні похідні. На швидкість окислення впливає склад харчових систем, в першу чергу, склад і будова ліпідної фракції, вологість, температура, наявність металів змінної валентності, світло.

Накопичення продуктів окислення в маслах і жирах, в жировій фракції харчових продуктів призводить до зміни їх властивостей, зниженню харчової цінності, порчі. Продукти окислення надають шкідливий вплив на організм людини. Уповільнення чи запобігання окисленню масел і жирів має велике соціальне і економічне значення.

Синергісти – речовини, що посилюють активність антиокислювачів, але самі не володіють чи володіють слабкими антиокислювальними властивостями. До них можна віднести з’єднання, що інактивують іони тяжких металів з утворенням комплексних з’єднань і характер процесу окислення. В харчових системах синергісти, мажуть виявлять властивості справжніх антиокислювачів.

Враховуючи механізм і характер процесу окислення, антиоксидант цілеспрямовано вносити на початковому етапі окислення в максимально допустимій кількості (антиоксиданти витрачаються в процесі окислення) і в суміші з синергістами. Ефективність їх застосування в більшості визначається їх рівномірним розподіленням в харчових системах.

Токофероли (Е 306, Е 308, Е 309). Природні антиокислювачі присутні в ряді рослинних масел. Прозорі в’язкі масла червоного, червоно – коричневого кольору з приємним запахом і характерним смаком. Темніють на світлі. Добре розчиняються в жирах.

Токофероли добре розчинні в маслах, стійкі до дії високих температур, їх втрати при технологічній обробці невеликі. Вони являються найважливішими природними антиоксидантами.

Аскорбінова кислота (Е 300) і її похідні (Е 301, Е 302, Е 303, Е 304, Е 305). Аскорбінова кислота (Е 300) і її натрієва, кальцієва і калієва солі (Е 301, Е 302, Е 303) – аскорбати – застосовуються в якості антиокислювачів і синергістів при виробництві різноманітних харчових продуктів.

Аскорбінова кислота застосовується для запобігання окислювальної порчі жирових продуктів, а саме маргарину, топлених жирів, стабілізації фарбування, в якості регулятора кислотності, являючись, в першу чергу, синергістом, відновлюючи фенольні з’єднання і зв’язуючи метали. Аскорбінова кислота – білий кристалічний порошок. ДСП аскорбатов – 15 мг/кг ваги на добу.

Ізоаскорбінова (еріторбова) кислота (Е 315) – антиоксидант, стабілізатор забарвлення, і її натрієва, калієва і кальцієва солі (Е 316, Е 317, Е 318). Має більш обмежене застосування, ніж аскорбінова кислота і її похідні. Володіє значно меншою, ніж аскорбінова кислота, вітамінною активністю. Ериторбова кислота і її солі застосовують в м’ясних продуктах з подрібненого м’яса, фаршу, шинкових виробів, консервах, в тому числі для стабілізації їх забарвлення, для уповільнення окислення жирів в рибних продуктах, для збереження забарвлення овочів і фруктів при їх переробці. Максимальний рівень вмісту в цих продуктах 500 мг/кг, в рибних пресервах і консервах 1500 мг/кг в перерахунку на кислоту.

Похідні галлової кислоти: пропілгаллат (Е 310), октилгаллат (Е 311), додецилгаллат (Е 312).

Пропілгаллат – білий чи світло – кремовий крейдокристалічний порошок без запаху, гіркуватий на смак. ДПС – 2,5 мг/кг ваги тіла на добу. В присутності іонів заліза колір змінюється на синьо – фіолетовий, забарвлення зникає при додаванні лимонної кислоти. Середньо розчинний в жирах. Октил – і додецилгаллати – кристалічні речовини з гірким смаком, розчинні в жирах і маслах. Галлати не розчинні в воді. Похідні галлової кислоти – хороші антиоксиданти. Антиоксидантна дія галлатів вбиває в ряді: додецил – бутил – пропил – етилгаллат.

Враховуючи будову, молекули галлатов (наявність ліпофільної і гідрофільної частини) ефективні в жирових емульсіях.

Трет – бутилгідрохінон – без кольорова кристалічна речовина, хороший антиоксидант, застосовується для стабілізації рослинних жирів і топленого масла, кулінарних жирів, рибних жирів і жирів рибопродуктів, тваринних продуктів, ароматизаторів, чіпсів. Максимальний рівень вмісту – 200 мг/кг в жировій фракції продукту. ДСП – 0,2 мг/кг маси тіла людини.

Бутилгідроксианізол БОА, ВНА (Е 320). Складається з суміші двох ізомерів: 2- і 3 - третбутил – 4 – гідроксианізолу. Один із антиоксидантів, які найбільш часто застосовується.

Стійкий до високих температур, нерозчинний в воді. Застосовується для стабілізації масел і жирів, шпику солоного, сухого молоку, сумішей для кексів і концентратів супів. Максимальний рівень – 200 мг/кг в жировій фракції продукту. Активність зростає в присутності похідних галлової, лимонної і аскорбінової кислот. ДСП – 0,5 мг/кг маси тіла людини, при цьому повинно бути враховано наявність інших фенольних антиокислювачів.

Бутилгідрокситолуол, іонол, ВНТ, БОТ (Е 321). Один з найбільш розповсюджених синтетичних антиокислювачів.

Білий кристалічний порошок, середньо розчинний в жирах.

Застосовується для стабілізації рослинних масел, топленого жиру, кулінарних жирів. Іонол термостабільний і не руйнується при випічці виробів. Застосовується при обробці цукеркових мас. Максимальний рівень вмісту жиру в продукті – 100 мг/кг. ДСП – 1,25 мг/кг ваги тіла на добу.

Основні синергісти – лецетин і лимонна кислота. Застосовується в рослинних і тваринних маслах, які використовуються при виробництві харчових продуктів при високих температурах, в кулінарних жирах, лярді, тваринному і рибному жирах, при виробництві сухого молока, сумішей для тортів і кексів, сухих сніданків на зерновій основі, бульйонних кубиках.

Лецетини (Е 322). Антиокислювачі, емульгатори. Лецетини являються антиоксидантами і синергістами окислення масел і жирів.

Аноксомер (Е 323). Аноксомер -сополімер дивінілбензолу і третбутилгідрохінону.

Винна кислота (Е 334) і її солі – тертрати (Е 335, Е 336, Е 337). Винна кислота – синергіст антиокислювачів, комплексоутворювач. Тартрати – компексоутворювачі.

Прянощі. Антиокислюючі властивості виявляють і деякі прянощі: аніс, кардамон, коріандр, кріп, фенхель, імбир, червоний перець. Деякі із них підвищують стійкість жирів в два – три рази.