Пищевые и биологически активные добавки. Учебное пособие-2

Искусственные (синтетические) ароматизаторы содержат не меньше одного искусственного компонента (то есть соединение, не идентифицированное до настоящего времени в сырье растительного или животного происхождения), полученного синтетическим путем.

В России не допускается ароматизация натуральных пищевых продуктов душистыми синтетическими веществами (эссенциями и др.) для усиления естественного аромата, например, молока, хлеба, фруктовых соков и сиропов, какао, чая, пряностей и т. п. Не разрешается также введение ароматизаторов в пищевые продукты детского питания, а также в целях фальсификации.

Очевидно, что с точки зрения безопасности необходимо ограничивать употребление синтетических ароматизаторов и расширять производство и применение натуральных соков, настоев и эфирных масел. Ограничение на использование синтетических ароматизаторов должно в первую очередь относиться к пищевым продуктам и напиткам, предназначенным для детей, а также для больных людей, так как именно эти категории населения наиболее чувствительны к действию чужеродных веществ.

Коптильные препараты. Копчение является не только методом консервирования мяса, рыбы и других продуктов, но и способствует повышению вкусовых и ароматических свойств пищевых продуктов. В состав дыма входит ряд веществ, оказывающих бактерицидное действие (метиловый спирт, формальдегид, фурфурол), многие органические кислоты (уксусная, пропионовая, масляная, валериановая, мушиная), ацетон и кетоны, фенолы и их метиловые эфиры и другие соединения.

Важной частью продуктов горения, входящих в состав дыма, являются смолы, которые, возможно, оказывают неблагоприятное действие на организм, в частности канцерогенное. В этой связи изыскиваются способы копчения, которые исключали бы канцерогенную опасность продуктов.

В качестве средств, заменяющих дымовое копчение, используются различные коптильные препараты. Они подразделяются на препараты, наносимые на поверхность обрабатываемого продукта, и препараты, вводимые непосредственно в него. Коптильные жидкости представляют собой определенным образом очищенные продукты пиролиза древесины. Они свободны от 3,4-бенз(а)пирена. Продукция, приготовленная с использованием коптильных жидкостей, достаточно хорошо исследована с токсикологических позиций.

51

Контрольные вопросы

1.Какие группы соединений определяют вкус и аромат пищевых продуктов? Какова их роль в технологии продуктов питания?

2.Расскажите о роли ароматообразующих веществ в оценке пищевой ценности продуктов питания.

3.Дайте определение понятию «пищевые эссенции». В чем отличие натуральных, идентичных натуральным, синтетических ароматизаторов? Какие химические компоненты входят в их состав?

4.Какие пищевые добавки относятся к усилителям и модификаторам вкуса?

5.Дайте определение понятию «подслащивающие вещества» (подсластители). На какие группы веществ их можно разделить?

6.В чем причина широкого применения интенсивных подсластителей в пищевой технологии? Назовите представителей интенсивных подсластителей.

1.5.Кислоты, регуляторы кислотности

1.5.1. Пищевые кислоты

Пищевая кислота — пищевая добавка, предназначенная для придания пищевым продуктам кислого вкуса (табл. 13).

Таблица 13

Подкисляющие вещества для пищевых продуктов

52

Наиболее широко пищевые кислоты применяют в кондитерской промышленности, а также при производстве безалкогольных напитков. Разрешенные для пищевых целей кислоты безвредны для организма, в связи с чем применение большинства из них не лимитируется. Органические кислоты, применяемые для пищевых целей, оказывают сравнительно малое токсическое действие.

С гигиенической точки зрения особого внимания заслуживают не сами пищевые кислоты, а примеси к ним, получаемые в процессе производства кислот. В этом отношении установлены строгие требования о запрете или всемерном их ограничении.

По данным Объединенного комитета экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам, допустимые суточные дозы лимонной, фосфорной и виннокаменной кислот составляют 0–60, 0–5 и 0–6 мг на 1 кг массы тела человека.

Лимонная кислота — наиболее мягкая по сравнению с другими пищевыми кислотами по вкусу. Обладает приятным кислым вкусом, благодаря чему находит широкое применение в пищевой промышленности. В наибольшей степени лимонная кислота используется в кондитерской промышленности, в производстве плавленых сыров, майонеза, маргарина, безалкогольных напитков, а также некоторых видов рыбных консервов. Безусловно, допустимые суточные дозы лимонной кислоты намного больше того количества, которое применяется для добавления в пищевые продукты в целях их подкисления.

Максимально допустимый уровень содержания лимонной кислоты в какао, шоколаде составляет 0,5%, соках фруктовых — 3 г/л, напитках безалкогольных (на основе соков) — 5 г/л, джемах, мармеладах, кремах — сколько требуется по технологии.

Винная, или виннокаменная, кислота используется в кондитерской промышленности и при производстве безалкогольных напитков. Количество ее не лимитируется. Винная кислота содержится во многих фруктах в свободном виде. Получают винную кислоту из отходов виноделия, главным образом из остаточных винных дрожжей и винного камня, который накапливается на внутренней поверхности бочек в процессе выдержки вина. Винная кислота не обладает сколько-нибудь существенным раздражающим действием на слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта. Преимущество этой кислоты, как и лимонной, — возможность получения и использования в кристаллическом виде.

Адипиновая кислота обладает приятным кислым вкусом и используется в пищевой промышленности вместо лимонной или виннокаменной. Однако эта кислота слабо растворима в воде при сравнительно низкой температуре

53

(30–40 °С) и имеет менее выраженный кислый вкус, чем лимонная. Ввиду этого адипиновая кислота применяется реже, чем лимонная или виннокаменная. По своему действию на организм адипиновая кислота безвредна. Получают ее из фенола.

Яблочная кислота менее кислая, чем лимонная и виннокаменная, поэтому

еедобавляют на 20–30% больше. Яблочная кислота используется в кондитерском производстве и при изготовлении безалкогольных напитков. Использование чистой синтетической яблочной кислоты допускается в количестве не более 12%, a получают ее синтетически из малеиновой кислоты, которую в свою очередь получают из фенола.

Фумаровая кислота обладает токсичностью (в высоких дозах вызывает повреждение яичек), в связи с чем допустимое суточное потребление ее установлено на уровне 6 мг на 1 кг массы тела.

Триоксиглутаровая кислота плохо растворяется в воде, что ограничивает

ееприменение в пищевой промышленности. Этой кислотой подкисляют начинки для карамели.

Молочная кислота — продукт молочнокислого брожения сахаров. Для пищевых целей допускается только специально обработанный чистый продукт. Молочная кислота не раздражает слизистых оболочек и широко применятся для пищевых целей. Стандартом предусматривается производство двух вариантов молочной кислоты: средней концентрации (молочной кислоты — не менее 40% и ангидридов — не более 4,51%) и повышенной (молочной кислоты — не менее 70% и ангидридов — не более 15%). Применяется молочная кислота в производстве безалкогольных напитков и частично в кондитерских изделиях.

Молочная кислота, получаемая в жидком виде (50–60%-ной концентрации), при добавлении в карамельную массу разжижает ее и делает менее стойкой. Более того, молочная кислота при высокой температуре частично разлагается, что делает ее применение для подкисления карамели малопригодной. В основном молочная кислота применяется для подкисления кислосливочного масла в количестве до 600 мг/кг, при производстве безалкогольных напитков и некоторых сортов пива.

Применение молочной кислоты как пищевой добавки требует ограничения в силу того, что она, как и яблочная, может встречаться в D- и L-форме. В то же время известно, что у детей до 6-месячного возраста ферментные системы, обеспечивающие превращение D-формы в L-форму, несовершенны. Поэтому использование D-молочной кислоты в питании детей раннего возраста недопустимо. Должно быть ограничено ее применение и для питания взрослых.

54

Уксусная кислота — наиболее распространенная пищевая кислота, применяемая в пищевой промышленности, особенно при производстве маринованных изделий, овощных заготовок и консервов.

Фосфорная, или ортофосфорная, кислота широко распространена в естественных пищевых продуктах как в свободном виде, так и в виде калиевых, натриевых или кальциевых солей. Например, высокие концентрации фосфата (0,1–0,5% в пересчете на фосфор) содержатся в молоке, сыре, орехах, рыбе, мясе, птице, желтке яиц и некоторых злаковых.

Фосфорная кислота является существенной составной частью человеческого организма как компонент костной ткани и многих ферментных систем. Известно, что фосфор играет важную роль в углеводном, жировом и белковом обменах. Концентрация фосфора в сыворотке крови поддерживается физиологическими регулирующими механизмами. Его всасывание в кишечнике зависит от потребности организма и поэтому ограничено. Выделяется фосфор из организма с калом в виде фосфата кальция. Отсюда следует, что длительное введение в организм избыточного количества фосфорной кислоты может привести к потере кальция.

По заключению Объединенного комитета экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам безусловно допустимой суточной дозой фосфорной кислоты для человека является 0–5 мг на 1 кг массы тела, а условно допустимой —

5–15 мг/кг.

Угольная кислота — сжиженный диоксид углерода — используется для газирования напитков, придает им приятный жгучий вкус и шипучесть.

1.5.2. Регуляторы кислотности

Подщелачивающие вещества, или основания, применяются при изготовлении сухих шипучих напитков, в производстве печенья как разрыхлители, а также для снижения кислотности некоторых продуктов, например сгущенного молока (табл. 14).

Бикарбонат натрия (двууглекислый натрий) используется как подщелачивающее средство, стабилизатор суспензии и разрыхлитель. Его добавление в пищевые продукты не вызывает опасений с токсикологической точки зрения.

Карбонат натрия (углекислый натрий) применяется при производстве сухих шипучих напитков и сельтерской воды.

Карбонат аммония (углекислый аммоний) используется в качестве разрыхлителя печенья и эмульгатора.

55

Таблица 14

Подщелачивающие вещества для пищевых продуктов

Контрольные вопросы

1.Расскажите о роли кислот в пищевой промышленности.

2.Дайте определение понятию «регуляторы кислотности». Назовите представителей регуляторов кислотности.

1.6.Технологические добавки и улучшители качества

1.6.1.Вещества, препятствующие слеживанию и комкованию

Наличие межфазной поверхности обусловливает три важнейших технологических свойства порошков:

-сыпучесть, определяемую величиной, обратной вязкости;

-уплотняемость, характеризуемую изменением объема порошка под действием динамической нагрузки;

-слеживаемость в процессе хранения, связанную с образованием структур, прочность которых превышает первоначальную.

Слеживание и комкование порошкообразных пищевых продуктов приводят к снижению сыпучести и ухудшению их потребительских свойств, а иногда

кполной потере качества порошка.

56

Для обеспечения необходимой сыпучести на протяжении установленного срока хранения в пищевые порошки вводят твердые высокодисперсные нерастворимые в воде добавки, поглощающие влагу или препятствующие увеличению площади контакта между частицами.

Для предотвращения слеживания гигроскопических порошков применяют также гидрофобизацию поверхности частиц с помощью поверхностноактивных веществ (ПАВ). Молекулы ПАВ, адсорбируясь на поверхности твердых частиц, покрывают их тонкой пленкой, что создает барьер для проникновения влаги, провоцирующей слеживание и образование комков.

Основные добавки, разрешенные к применению в Российской Федерации при производстве порошкообразных пищевых продуктов, а также регламенты их применения приведены в табл. 15.

Таблица 15

Добавки, препятствующие слеживанию и комкованию, разрешенные к применению в Российской Федерации

57

По химической природе подавляющее большинство добавок этого функционального класса относится к неорганическим соединениям минерального происхождения. Основную группу составляют силикаты и алюмосиликаты щелочных, щелочноземельных и других сходных по ряду свойств металлов (калия, натрия, кальция, алюминия и цинка). К органическим соединениям, которые входят в состав этих добавок, относятся соли жирных кислот и полидиметилсилоксан.

Соли жирных кислот (Е470) представляют собой главным образом натриевые, калиевые, кальциевые, магниевые, алюминиевые, аммониевые соли миристиновой, олеиновой, пальмитиновой и стеариновой кислот.

Соли высших жирных кислот обладают поверхностной активностью и способны предотвращать агломерацию частиц путем гидрофобизации их поверхности. Они признаны безопасными и, в соответствии с технологическими задачами, используются в концентрации до 5 г на 1 кг продукта.

58

Полидиметилсилоксан (Е900), называемый также демификон или семификон, представляет собой синтетическую смесь кремнийсодержащего соединения диметилполисилоксана и силикагеля (диоксида кремния).

Полисилоксаны обладают высокой водоотталкивающей способностью, инертны и используются в различных пищевых продуктах в концентрации 10 мг/кг. ДСП этих добавок составляет 0–25 мг на 1 кг массы тела человека.

1.6.2. Пеногасители

Этот функциональный класс объединяет добавки, обладающие способностью предупреждать или снижать образование пен — стабилизированных дисперсий определенных типов газов в жидкой дисперсионной среде.

В ряде случаев образование пены может вызвать серьезные проблемы в ходе технологического процесса или отрицательно сказаться на качестве конечного продукта. В частности, пены могут снижать производительность оборудования, увеличивать технологическое время и затраты. Они мешают проведению технологических процессов, связанных с фильтрованием, центрифугированием, выпариванием, дистилляцией и т. п. В подобных случаях прибегают к гашению пен. Для этих целей могут быть использованы, в частности, нехимические методы — механические или физические (перемешивание, нагрев, охлаждение и т. п.). Однако наиболее экономичным и эффективным является применение химических пеногасителей.

Таблица 16

Пищевые добавки с технологическими функциями пеногасителей, разрешенные к применению при производстве пищевых продуктов

Эффективный химический пеногаситель должен соответствовать ряду требований:

- обладать более низким поверхностным натяжением по сравнению с системой, в которую добавляется (иметь большую поверхностную активность по сравнению с пенообразователем);

59

-хорошо диспергироваться в системе;

-обладать низкой растворимостью в системе;

-быть инертным;

-не оставлять значительного осадка или запаха;

-соответствовать нормативам безопасности.

В табл. 16 приведены пищевые добавки, которые используются в качестве пеногасителей.

Альгиновые кислоты и их соли (Е400–Е404) — загустители, стабилизаторы и студнеобразующие вещества — получают из бурых водорослей. Представляют собой полисахариды, состоящие из остатков D-маннуроновой и L- гиалуроновой кислот. Альгиновые кислоты в воде нерастворимы, но связывают ее. При нейтрализации карбоксильных групп альгиновой кислоты образуются альгинаты, которые растворимы в горячей воде.

Альгиновые кислоты и альгинаты используются в качестве студнеобразователя при производстве мармелада, фруктового желе, конфет; мороженого — для процесса кристаллизации, создания равномерной структуры и замедления таяния; соусов, заливок — для получения гладкой, приятной на вкус, не расслаивающейся на фракции эмульсии; сбитых кремов — для предотвращения выделения воды при замораживании; пива — для контроля пенообразования в заданных пределах.

Согласно данным Объединенного комитета экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам, альгиновая кислота, альгинат натрия, альгинат кальция и пропиленгликольальгинаты имеют статус пищевой добавки. Суточные допустимые дозы для первых трех биополимеров составляют до 50 мг/кг, для пропиленгликольальгината — до 25 мг/кг.

Жирные кислоты и их соли (Е481–Е482) в пищевой промышленности применяют в качестве эмульгаторов. Так, свободные жирные кислоты — олеиновую, стеариновую, пальмитиновую, а также соли (натриевые, калиевые и кальциевые) — используют в производстве хлебобулочных и кондитерских изделий в концентрации до 5 г на 1 кг продуктов.

Моно- и диацилглицеролы жирных кислот (Е471) в шоколадном производстве позволяют экономить масло какао, а в маргариновом — получать низкожирные маргарины с содержанием фазы 40–50%.

Полидиметилсилоксан (Е900а) в качестве пеногасителя, эмульгатора, добавки, препятствующей слеживанию и комкованию, разрешен к применению в нашей стране и в Европе, за исключением Германии.

60