Пищевые добавки функционального назначения. Лабораторный практикум. Учебное пособие
.pdfИнтенсивные |
|
синтетические |
|
подсластители |
|
нашли |
|||||
применение в производстве широкого ассортимента продуктов: |
|||||||||||
молочных (йогуртов, мороженого, творожных изделий), печенья, |
|
||||||||||
конфет, жевательной резинки, майонезов, соусов, напитков, при |
|
||||||||||
консервировании фруктов и овощей и т.д. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Интенсивные |
|
синтетические |
|
|
|
подсластит |
|||||
подразделяются |
на |
|
индивидуальные |
и |
. |
смесевыеК |
|||||
индивидуальным подсластителям старого поколения относятся |
|||||||||||
сахарин и цикламаты. К настоящему времен в ряде стран эти |
|||||||||||
подсластители полностью или частично запрещены, так |
как |
||||||||||
мнения специалистов об их безвредности расходятся. Поэтому |
|
||||||||||
все более широкое применение при производстве пищевых |
|||||||||||
продуктов |
|
находят |
|
интенсивные |
|
подсластители |
нового |
||||
поколения, к которым относятся аспартам, неотам, ацесульфам |
|
||||||||||
калия, сукралоза. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Аспартам (Е 951) |
представляет собой дипептид, молекула |
|
|||||||||
которого состоит из остатков двух |
аминокислот– аспаргиновой и |
||||||||||
фенилаланина, в 200 раз слаще сахара. Комитет экспертов ФАО/ВОЗ |
|
||||||||||
по пищевым добавкам тщательно изучил аспартам на токсичность и |
|||||||||||
канцерогенность. Установлено, что |
он |
безвреден, а |
также |
не |
|||||||
оказывает |
побочного |
действия |
на желудочно-кишечный , |
тракт |
|||||||
сердечно-сосудистую |
и |
центральную |
|
нервную |
,систнемы |
||||||
способствует |
развитию |
кариеса |
зубов. Однако, |
для |
больных |
||||||
фенолкетонурией аспартам противопоказан, так как содержит остаток |
|||||||||||
аминокислоты фенилаланина. Этот подсластитель потребляют более |
|||||||||||
чем 300 млн человек во всём мире, он содержится более чем в 3 800 |
|||||||||||
продуктах. |
Установленная |
для аспартама |
величина |
допустимого |
|||||||
суточного |
потребления |
|
составляет40 мг/кг |
массы |
тела. Под |
||||||
воздействием |
высоких |
|
температур |
аспартам |
может |
|
частично |
||||
превращаться в дикетопиперазин, количество которого зависит от |
|
||||
содержания влаги, рН и температуры окружающей среды, а также |
|
||||
срока |
хранения |
пищевого |
продукта. Переход |
аспартама |
в |
дикетопиперазин сопровождается уменьшением сладости на 30–40 %. |
|
||||
Аспартам целесообразно использовать для подслащивания пищевых |
|
||||
продуктов, которые не требуют тепловой обработки, например, |
|
||||
мороженого, кремов, а также лечебно-диетических продуктов. Если |
|
||||
технологическим процессом предусмотрена тепловая |
обработка, то |
|
|||
41
рекомендуется увеличивать дозу аспартама, указанную в рецептуре |
|
|||||||||||||
на 30–40 % .Сладкий вкус пищевых продуктов с аспартамом не |
|
|||||||||||||
изменяется при температуре20 °С в течение24–48 ч, при 10 °С - в |
|
|
||||||||||||
течение 7 сут, при 4 °С - в течение 14 сут. При больших сроках |
|
|
||||||||||||
хранения резко снижается степень сладости готового продукта. В |
|
|||||||||||||
России наибольшее применение находит аспартам с торговой маркой |
|
|
||||||||||||
Nutrasweet (Нутра Свит) по названию его первого разработчика– |
|
|
||||||||||||
фирмы «Нутра Свит» (США). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ацесульфам |
калия (Е |
950) |
– |
|
представитель |
|
|
|||||||
оксатиацинондиоксидов. |
Химическая |
формула: |
6-метил, |
|
|
|||||||||
производное 3,4-дигидро- 1,2,3-оксатиацин 4 (3Н)- 2,2 диоксид – |
|
|
||||||||||||
С4Н4NО4КS. |
Сахарный |
|
эквивалент |
этого |
соединения |
в |
||||||||
зависимости |
|
от |
условий(вид |
продукта, |
концентрация, |
|
|
|||||||
температура |
и |
т.д.) составляет |
около 200 |
ед. Многочисленные |
|
|
||||||||
испытания ацесульфама на безвредность позволили получить со |
|
|||||||||||||
стороны |
международных |
|
организаций |
таких |
как |
комитет |
||||||||
экспертов |
|
по |
пищевым |
|
добавкам |
при ФАО, /научнаяВОЗ |
|
|
||||||
комиссия по продуктам питания Европейского сообщества, |
||||||||||||||
Управление |
|
по |
надзору |
за |
пищевыми |
продуктами |
||||||||
лекарственными средствами, а также ряда других авторитетных |
|
|||||||||||||
национальных |
учреждений |
здравоохранения |
отзывы |
о |
его |
|||||||||
несомненной |
|
безопасности |
для |
|
. здоровьяРезультаты |
|
|
|||||||
токсикологического |
исследования |
продуктов |
расщепления |
|||||||||||
ацесульфам |
калия – |
ацетоацетамида |
и |
ацетоацетамида-N- |
|
|
||||||||
сульфоновой кислоты также показали, что эти |
соединения |
|
||||||||||||
обладают низкой токсичностью и не являются мутагенными. |
|
|||||||||||||
Допустимое суточное потребление ацесульфама калия составляет |
|
|
||||||||||||
0–15 мг/кг массы тела, он разрешен к применению более, чем в |
|
|
||||||||||||
40 странах, однако объём допуска различен. Ацесульфам калия – |
|
|
||||||||||||
кристаллическое вещество, термически и химически устойчивое, |
|
|
||||||||||||
хорошо |
растворимо |
в |
органических |
растворителях, |
воде, |
|
|
|||||||
отличается быстро наступающим приятным, но мало устойчивым |
|
|
||||||||||||
сладким вкусом. Вкус ацесульфама калия не изменяется в кислой |
|
|
||||||||||||
среде, нагревание его растворов с рН 4 до температуры 120 °С не |
|
|
||||||||||||
приводит |
|
к |
распаду |
этого |
соединения. Хранение |
водных |
|
|||||||
растворов ацесульфама в течение 1 месяца при температуре 40 °С
42
не приводит к его гидролизу и снижению степени сладости. Ацесульфам калия применяют в различных продуктах питания–
напитках, мучных, кондитерских изделиях, молочных продуктах. |
|||||||
Фирменная марка ацесульфама – сунетт. |
|
|
|
||||
Замену |
сахарозы в продуктах питания иногда |
бывает |
|||||
очень трудно осуществить, так как она обладает естественно |
|||||||
сладким вкусом, а подсластители имеют сладость искусственную, |
|||||||
неприродную. |
|
Для |
регулирования |
вкуса |
подслащивающих |
||
веществ |
на |
|
практике |
зачастую |
применяют |
смесев |
|
подсластители, |
которые |
представляют |
собой |
смеси |
|||
индивидуальных. При этом возможно проявление синергического |
|||||||
эффекта двух типов. |
|
|
|
|
|
||
1. Качественный синергизм, который |
заключается |
в |
|||||
улучшении вкуса смеси (т.е. приближении к вкусу натурального |
|||||||
сахара) при |
использовании нескольких |
подсластителей вместо |
|||||
одного, что связано с так называемыми профилями вкуса
индивидуального |
подсластителя. Например, |
ацесульфам калия |
|
||||||
отличается быстро наступающим, но мало устойчивым вкусом |
|
||||||||
сладости, |
который относительно быстро |
проходит. Профиль |
|
||||||
вкуса аспартама наступает с некоторым запаздыванием, но |
|
||||||||
держится |
продолжительное |
время, и |
поэтому |
комбинация |
|
||||
профилей вкуса индивидуальных подсластителей даёт ощущение |
|
||||||||
сладости. Сочетая эти подсластители, можно добиться вкуса, |
|
||||||||
который в наибольшей степени приближен к вкусу сахара. |
|
|
|||||||
2. |
Количественный |
синергизм, |
т.е. снижение |
доз |
|
||||
подсластителей |
при |
их |
совместном |
|
употреблении |
за |
счёт |
||
взаимного усиления сладости, благодаря чему значительно |
|
||||||||
снижаются затраты на изготовление конечного продукта. |
|
|
|||||||
В настоящее время из смесевых подсластителей наиболее |
|
||||||||
распространенными являются следующие: «Сусли», «Свитли – |
|
||||||||
сладость диетическая», Аспасвит. Аспавит может использоваться |
|
||||||||
как столовый подсластитель для приготовления |
горячих |
и |
|||||||
холодных |
напитков, |
низкокалорийных |
молочных |
продуктов |
|
||||
(сырки, |
йогурты), |
кондитерских |
|
изделий, |
продукции |
|
|||
масложировой, |
консервной |
промышленности (майонезы, |
|
||||||
кетчупы, горчица, соусы и т.д.), слабоалкогольных и |
|
||||||||
безалкогольных напитков. |
|
|
|
|
|
|
|||
43
К |
синтетическим, подсластителям |
предъявляются |
|
||||
следующие требования: |
|
|
|
|
|
|
|
- |
химически |
инертны |
по |
отношению |
ко |
все |
|
компонентам, входящим в состав пищевых продуктов; |
|
|
|
||||
- |
термически |
устойчивы в |
интервале |
температур |
от |
||
минус 30 |
до плюс 260 |
°С, т.к. приготовление |
многих |
пищевых |
|
||
продуктов включает такие операции как нагревание, замораживание и т.д.;
-стабильны в растворах в интервале рН 2,5 – 8,0;
-безвредны для здоровья людей.
При производстве пищевых продуктов с подсластителями следует учитывать, что:
- необходимое количество вносимого подсластителя рассчитывают, исходя из его ориентировочного коэффициента сладости по формуле:
П = С/Ксл,
где П – необходимое массовое количество подсластителя, кг; С – массовое количество заменяемого сахара, кг; Ксл – ориентировочный коэффициент сладости подсластителя.
- |
рассчитанную |
|
дозу |
|
подсластителя |
уточняют |
по |
||
результатам дегустации, причём замена сахара подсластителем |
|
||||||||
может быть как полной, так и частичной; |
|
|
|
||||||
- |
уменьшение |
массы |
|
сырья |
при |
замене |
сахара |
||
подсластителем компенсируют увеличением так называемых |
|||||||||
объёмных |
|
наполнителей, |
в |
качестве |
которых |
используют |
|||
гидролизаты |
крахмала, |
воду, |
карбоксиметилцеллюлозу, |
|
|||||
декстрозу и др.;
-интенсивные подсластители рекомендуется применять
ввиде водных растворов;
- |
стабильность |
вносимого |
в продукт |
подсластителя |
зависит |
от физико– |
химических |
характеристик |
продукта |
(кислотности, величины рН и т. д.); |
|
|
||
44
-чем ниже температура хранения продукта, тем дольше сохраняется его сладость;
-применение многих подслащивающих веществ требует также дополнительного использования консервантов или других пищевых добавок.
Порядок выполнения работы
1. Подготовка молочного сырья. При выполнении лабора-
торной работы используются следующие виды молочного сырья:
-цельное молоко;
-обезжиренное молоко;
-сливки;
-творожная сыворотка;
-подсырная сыворотка.
Для получения обезжиренного молока и сливок цельное молоко подвергают сепарированию на лабораторном сепараторе при температуре 40-45 °С.
Поскольку проведение органолептической оценки молочных продуктов предусматривает их дегустацию, молочное сырье подвергают пастеризации при следующих режимах:
-молоко цельное и обезжиренное, молочная сыворотка при температуре 76 °С, с выдержкой 20 с;
-сливки при температуре 85 °С, с выдержкой 30 с.
2. Исследование влияния доз подсластителей и сахарозаменителей на органолептические свойства молочных продуктов.
В качестве подсластителей и сахарозаменителей могут быть использованы природные и синтетические индивидуальные и смесевые подсластители (стевиозид, глицерризин, ацесульфам калия, неотам, аспартам, аспасвит и др.), сахарозаменители (ксилит, сорбит, маннит, фруктоза и др.)
При выполнении работы используют порошкообразные подсластители в виде водных растворов с массовой долей10 %, из которых готовят рабочие растворы методом предельных разведений для установления пороговых концентраций. Сладость
сахарозы принимают за единицу, а степень сладости других
45
веществ |
определяют как отношение пороговой концентрации |
данного вещества к пороговой концентрации сахарозы. |
|
В |
молочное сырье вносят растворы подсластителей в |
различных дозах, определяемых на основании оценки степени сладости веществ и концентраций сахарозы согласно рецептурам традиционных напитков на основе нежирного молочного сырья.
Органолептическую оценку образцов проводят с использованием метода экспертных оценок по 11-балльной шкале (от –5 до 5). Результат заносят в табл. 11.
На основании результатов органолептической оценки выбирают оптимальные для данного вида молочного сырья подсластители и дозы их внесения.
|
|
|
|
|
Таблица 11 |
||
Результаты органолептической оценки образцов молочного сырья |
|||||||
|
с добавлением подсластителей и сахарозаменителей |
||||||
№ |
Вид мо- |
Наименование |
Доза внесения под- |
Количество баллов |
|||
об- |
лочного |
подсластителя или |
сластителя или саха- |
оценок экспертов |
|||
разца |
сырья |
сахарозаменителя |
розаменителя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Исследование влияния технологических факторов на изменение вкуса, запаха и степени сладости молочных продуктов с подсластителями и сахарозаменителями. На данном этапе ра-
боты исследуется влияние некоторых технологических факторов (массовой доли жира и тепловой обработки) на изменение вкуса, запаха и степени сладости молочных продуктов с подсластителями и сахарозаменителями.
Для установления влияния температуры на органолептические показатели молочных продуктов образцы объемом 10–20 см3 нагревают в интервале температур20–90 °С и фиксируют изменение вкуса, запаха и степени сладости. Результаты заносят в табл. 12.
Таблица 12
Влияние температуры на органолептическую оценку молочных продуктов с добавлением подсластителей и сахарозаменителей
№ об- |
Вид мо- |
Наименование и доза |
Органолептическая оценка молоч- |
|||||
разца |
лочного |
подсластителя или |
|
ных продуктов при t,°С |
|
|||
|
сырья |
сахарозаменителя |
20 |
30 |
40 |
50 |
… |
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
46
Для оценки влияния массовой доли жира сравнивают результаты органолептической оценки обезжиренного молока и молочной сыворотки при температуре 20 0С.
По результатам исследований разрабатывают рекомендации по использованию подсластителей, сахарозы и сахарозаменителей в рецептурах напитков на основе молочного белковоуглеводного сырья с указанием их оптимальных доз и рекомендуемых режимов технологической обработки.
Задания
1.Вы работаете технологом на молочном заводе и выпускаете пастеризованный напиток из сыворотки с сахаром. Отдел развития предложил заменить сахар в рецептуре напитка на подсластитель Аспартам. С какими трудностями Вы можете столкнуться при выпуске напитка по новой рецептуре? Предложите пути решения этих проблем.
2.Вы работаете технологом на молочном заводе. В производстве творожной массы Вы используете сахар. Отдел развития предложил заменить сахар на ксилит с коэффициентом сладости 0,85. Рассчитайте, сколько ксилита заменит 10 кг сахарозы, применяемой в рецептуре творожной массы, при условии сохранения прежней сладости.
3.Вы работаете технологом на молочном заводе. В производстве напитка из сыворотки Вы используете сахар. Отдел развития предложил заменить сахар на интенсивный подсластитель аспартам с коэффициентом сладости200. Рассчитайте, сколько подсластителя заменит 50 кг сахарозы, применяемой в рецептуре напитка, при условии сохранения прежней сладости.
4.Вы работаете технологом на молочном заводе и вырабатываете творожные десерты. Директор поставил задачу замены сахарозы в рецептуре десертов. Предложите несколько вариантов подслащивающих веществ, опишите их преимущества и недостатки.
47
Контрольные вопросы
1.Что такое подслащивающие вещества?
2.Как классифицируются подслащивающие вещества?
3.Природные подсластители: характеристика, основные виды.
4.Синтетические подсластители: характеристика, виды.
5.Что такое индивидуальные и смесевые подсластители? Понятие качественного и количественного синергизма.
6.Какие существуют рекомендации по выбору подсластителя и составлению рецептур пищевых продуктов?
7.Как влияют технологические факторы на органолептическую оценку продуктов питания с подслащивающими веществами?
48
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Основной
Аймесон, А. Пищевые загустители, стабилизаторы и гелеобразователи [Текст] / А. Аймесон. – СПб. : Профессия, 2012. – 408 с.
Пищевые ингредиенты в создании современных продуктов питания [Текст]; под ред. В. А. Тутельяна и А. П. Нечаева. – М. :
ДеЛи плюс, 2014. – 520 с.
Сарафанова, Л. А. Пищевые добавки [Текст] : энциклопедия / Л. А. Сарафанова. – СПб : Профессия, 2011. – 776 с.
Сарафанова, Л. А. Применение пищевых добавок в молочной промышленности [Текст] / Л. А. Сарафанова. – СПб. : Про-
фессия, 2011. – 224 с.
Сарафанова, Л. А. Применение пищевых добавок в переработке мяса и рыбы [Текст] / Л. А. Сарафанова. – СПб. : Профес-
сия, 2015. – 240 с.
Дополнительный
Алексюк, М. П. Гомеостаз и питание[Текст] : учеб. пособие / М. П. Алексюк, Е. И. Мельникова, В. В. Хрипушин. – Воронеж : ВГТА, 2005. – 172 с.
Голубев, В. Н. Пищевые и биологически активные добавки [Текст] / В. Н. Голубев, Л. В. Чичева-Филатова, Т. В. Шленская. – М.: Изд. Центр Академия, 2003. – 208 с.
Мельникова, Е. И. Пищевые добавки и наполнители при производстве молочных продуктов [Текст] / Е. И. Мельникова. – Воронеж: ВГТА, 2005. – 84 с.
Мельникова, Е. И. Химия пищи [Текст] / Е. И. Мельникова.
– Воронеж: ВГТА, 2009. – 86 с.
49
Нечаев, А. П. Пищевая химия[Текст] : лабораторный практикум : учеб. пособ. / А. П. Нечаев, С. Е. Траубенберг, А. А. Кочеткова. – СПб. : ГИОРД, 2006. – 304 с.
Оттавей, Б. П. Обогащение пищевых продуктов и биологически активные добавки [Текст] / Б. П. Оттавей. – СПб. : Про-
фессия, 2010. – 316 с.
Рогов, И. А. Химия пищи [Текст] : учебник / И. А. Рогов, Л. В. Антипова, Н. И. Дунченко. – М.: КолосС, 2007. – 853 с.
Скурихин, И. М. Таблицы химического состава и калорийности российских продуктов питания [Текст] : справочник / И. М. Скурихин, В. А. Тутельян. – М : ДеЛи принт, 2007. – 276 с.
Скурихин, И. М. Химический состав российских пищевых продуктов [Текст] : справочник / И. М. Скурихин. – М. : ДеЛи принт, 2004. – 250 с.
Соловьева, Л. В. Сырье и материалы рыбной промышленности [Текст] : сборник методических указаний к лабораторным работам / Л. В. Соловьева, С. Ю. Мартынюк, И. В. Шиганкова. – Петропавловск-Камчатский : КамчатГТУ, 2001. – 187 с.
Тутельян, В. А. Химический состав российских пищевых продуктов [Текст] : справочник / В. А. Тутельян , И. М. Скури-
хин. – М. : ДеЛи принт, 2002. – 236 с.
50
