7
Анализ медико-биологической безопасности
продукта, в котором использована пищевая
добавка;
8
Сертификация пищевой добавки
и продукта с её содержанием.
При
работе с пищевыми добавками конкретного
функционального назначения, в особенности
хорошо изученных добавок отдельные этапы,
представленные в схеме, могут не проводиться.
При
использовании пищевых добавок, как следует
из рассмотренной схемы, важным этапом
является анализ их медико-биологической
безопасности. Внесение пищевых добавок
не должно увеличивать степень риска,
возможного неблагоприятного действия
продукта на здоровье потребителя, а также
снижать его пищевую ценность (за исключением
некоторых продуктов специального и диетического
назначения).
Важнейшим
условием обеспечения безопасности пищевых
продуктов является соблюдение допустимой
нормы суточного потребления пищевых
добавок (ДСП).
Пищевые
добавки должны вноситься в пищевые продукты
в минимально необходимом для достижения
технологического эффекта количестве,
но не более установленных Санитарными
правилами пределов.
Исследование
безопасности пищевых добавок, определение
ДСД, ДСП, МДУ (ПДК) – сложный и очень дорогой,
но крайне важный для здоровья людей процесс.
Он требует непрерывного внимания и совершенствования.
Лекция №20
Тема: Основные
классы пищевых добавок
1 Вещества,
улучшающие внешний вид пищевых продуктов
2 Вещества,
изменяющие структуру и физико-химические
свойства пищевых продуктов
3 Вещества,
влияющие на вкус и аромат пищевых продуктов
4 Пищевые
добавки, замедляющие микробиологическую
и окислительную порчу пищевого сырья
и готовых продуктов
5 Биологически
активные добавки
1 Вещества,
улучшающие внешний вид пищевых продуктов
Пищевые красители
Основной группой веществ, определяющих
внешний вид продуктов питания, являются
пищевые красители (Е100-Е182).
Потребитель давно привык к определенному
цвету пищевых продуктов, связывая с ним
их качество, поэтому красители в пищевой
промышленности применяются с давних
времен. В условиях современных пищевых
технологий, включающих различные виды
термической обработки (кипячение, стерилизацию,
жарение и т. д.), а также при хранении продукты
питания часто изменяют свою первоначальную,
привычную для потребителя окраску, а
иногда приобретают неэстетичный внешний
вид, что делает их менее привлекательными.
Для окраски пищевых продуктов
используют натуральные (природные) или
синтетические (органические и неорганические)
красители.
Натуральные красители являются более
безопасными их обычно выделяют из природных
источников (растения, отходы их переработки)
в виде смеси различных по своей химической
природе соединений, состав которой зависит
от источника и технологии получения,
в связи с чем обеспечить его постоянство
часто бывает трудно. Среди натуральных
красителей необходимо отметить каротиноиды
(красно-жёлтый цвет), антоцианы (красный,
пурпурно-красный цвет), флавоноиды (жёлтый,
красный цвет), хлорофиллы (зелёный цвет).
Природные красители, в том числе и модифицированные,
чувствительны к действию кислорода воздуха
(например, каротиноиды), кислот и щелочей
(например, антоцианы), температуры, могут
подвергаться микробиологической порче.
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 потока.
Синтетические пищевые красители – это
представители нескольких классов органических
соединений: азокрасители; хинолиновые;
индигоидные красители.
В пищевой промышленности
применяются соединения, изменяющие окраску
продукта в результате взаимодействия
с компонентами сырья и готовых продуктов.
Среди них отбеливающие вещества (диоксид
серы) или вещества, стабилизирующие окраску
(нитрат натрия, нитриты натрия и калия
стабилизируют красный цвет мяса и мясных
продуктов). Иногда эти цветокорректирующие
материалы оказывают и другое, сопутствующее
(например, консервирующее) действие. Наиболее
часто используемые цветокорректирующие
материалы – диоксид серы, нитрат и нитрит
калия и натрия.
2 вещества,
изменяющие структуру и физико-химические
свойства пищевых продуктов
К этой группе пищевых добавок относятся
вещества, используемые для создания необходимых
реологических свойств пищевых продуктов,
т. е. добавки, регулирующие или формирующие
консистенцию. Это – загустители, гелеобразователи,
стабилизаторы физического состояния
пищевых продуктов, а также поверхностно-активные
вещества (эмульгаторы и пенообразователи).
Загустители – это вещества,
используемые для повышения вязкости
продукта.
Гелеобразователи – это вещества,
придающие пищевому продукту свойства
геля.
Действие, как загустителей, так и гелеобразователей
основано на связывании свободной влаги,
что и приводит к стабилизации пищевой
системы. В химическом отношении добавки
этой группы являются полимерными соединениями
в основном полисахаридами (исключение
составляет гелеобразователь желатин,
имеющий белковую природу), в макромолекулах
которых равномерно распределены гидрофильные
группы, взаимодействующие с водой. К основным
представителям этой группы пищевых добавок
относятся модифицированные крахмалы
и целлюлозы, пектины, полисахариды морских
водорослей и некоторые другие.
Модифицированные крахмалы. В отличие от нативных растительных
крахмалов, считающихся пищевыми продуктами,
модифицированные крахмалы (Е1400 – Е1451)
относятся к пищевым добавкам. По сравнению
с нативным крахмалом они образуют легко
и быстро формирующиеся клейстеры, устойчивые
к нагреванию, воздействию кислот и устойчивые
к ретроградации (хорошо удерживают дисперсионную
среду).
Целлюлоза и ее производные. В группу
пищевых добавок целлюлозной природы
(Е460-Е467) входят модифицированные формы
натуральной целлюлозы (метилэтилцеллюлоза,
метилгидроксипропилцеллюлоза и др.).
Они подобно целлюлозе имеют линейную
структуру, но в отличие от нативной целлюлозы
её модификации содержат сложные и простые
эфирные связи, наличие которых позволяет
модифицированным целлюлоза в отличие
от нативной растворяться в воде и не выкристаллизовываться.
Пектины входят в состав клеточных
стенок и межклеточных образований растений,
где находятся в связанном состоянии с
волокнами целлюлозы –«протопектин».
В промышленности пектины получают кислотным
или ферментативным гидролизом «протопектина».
Пектины
– это этерифицированные соединения (содержат,
карбоксильные, спиртовые, алкильные группы).
Пектины являются хорошими гелеобразователями,
при этом гелеобразующая способность
лучше выражена у низкоэтерифицированных
пектинов. В то же время, высокоэтерифицированные
пектины лучше растворяются.
Традиционно модифицированные крахмалы,
мод. целлюлоза и пектины используются
при изготовлении хлебобулочных и кондитерских
изделий, молочных и низкожирных эмульсионных
продуктов, а также безалкогольных напитков.
Полисахариды
морских растений. К ним относятся агароиды и каррагинаны. Их получают
из красных морских водорослей, произрастающих
в Белом море, Тихом и Атлантическом океанах.
Эти добавки являются типичными гелеобразователями.
Используется в производстве желе, мармелада.
Желатин
– гелеобразователь белковой природы.
Получают желатин из коллагена, содержащегося в
костях, хрящах и сухожилиях убойных животных.
Желатин является типичным гелеобразователем,
широко используется при получении пудингов
и заливных блюд.
Эмульгаторы – вещества, способные образовывать и
стабилизировать эмульсию, что обеспечивает
возможность создания и сохранения дисперсии
двух или более несмешивающихся веществ.
В качестве эмульгаторов в первую очередь
использовали камеди, лецитин, моно- и диглицериды, эфиры полиглицерина,
эфиры сахарозы и др. Основная область применения эмульгаторов
– масложировая
промышленность.
Пенообразователи – это разновидность эмульгаторов,
обеспечивающих равномерную диффузию
газообразной фазы в жидкие и твердые
пищевые продукты. Пенообразователями
являются ПАВы (фосфолипиды и другие эфиры),
белки. Применяются пенообразователи в производстве
кондитерских изделий, взбитых десертов,
молочных коктейлей, пива.
3 Вещества, влияющие на вкус и аромат
пищевых продуктов
При
оценке пищевых продуктов особое внимание
потребитель уделяет их вкусу и аромату.
Физиология питания рассматривает вкусовые
и ароматообразующие вещества как важные
компоненты пищи, улучшающие пищеварение
за счет активации секреции пищеварительных
желез, способствующие оздоровлению микрофлоры
кишечника.
Вкус и аромат продуктов питания определяются
многими факторами. К числу основных относятся
следующие:
Вкусоароматические компоненты
в составе сырья.
Вкусовые вещества, специально
вносимые в пищевые системы в ходе технологического
потока. Среди них: подслащивающие вещества,
эфирные масла, душистые вещества, ароматизаторы,
пряности, поваренная соль, пищевые кислоты
и подщелачивающие соединения, усилители
вкуса и аромата.
Вещества,возникающие в
результате разнообразных химических,
биохимических и микробиологических процессов,
протекающих при получении пищевых продуктов
под влиянием различных факторов.
Подслащивающие
вещества
В пищевой промышленности, кулинарии,
при приготовлении пищи в домашних условиях
с давних времен широко применяются вещества,
обладающие сладким вкусом, – подслащивающие
вещества (подсластители). Существуют
различные их классификации: по калорийности
(высококалорийные, низкокалорийные, практически
некалорийные), степени сладости (подсластители
с высоким или низким сахарным эквивалентом),
по химическому составу и т. д.
Мед – продукт переработки цветочного
нектара медоносных цветов пчелами; Он
в основном состоит из моно- и дисахаридов
(в том числе около 40% фруктозы, 35% глюкозы
и 2% сахарозы) и на 5,5% – из крахмала. Мёд богат
витаминами С, В6 и В9, железом, йодом и фтором.
Сахаристые
крахмалопродукты
В пищевой промышленности возрастает
производство и потребление разнообразных
сахаристых крахмалопродуктов, получаемых
путем гидролиза крахмала: крахмальные
патоки, глюкоза, фруктоза или их сиропы.
К группе подслащивающих веществ
относятся солодовый экстракт (водная вытяжка из ячменного
солода), лактоза (молочный сахар, дисахарид,
состоящий из остатков глюкозы и галактозы).
В последнее время с учетом требований
науки о питании получило интенсивное
развитие производство низкокалорийных
продуктов, содержащие вместо сахарозы
подсластители (миракулин, монелин, тауматин,
стевиозид) и сахарозаменители (ксилит,
сорбит, лактит, сахарин, ацесульфам калия,
аспартам). Не имея глюкозного фрагмента,
заменители сахарозы могут успешно использоваться
при производстве продуктов питания и
заменителей сахара для больных сахарным
диабетом. Высокий коэффициент сладости
(Ксл=50÷3000) позволяет, применяя их, производить
низкокалорийные, дешевые диетические
продукты.
Ароматизаторы
Аромат пищевого продукта
– интегральный фактор, обусловленный
присутствием в нем сложной смеси органических
соединений.
Пищевые ароматизаторы – это
пищевые добавки, представляющие собой
смеси ароматических (душистых) веществ
или индивидуальные ароматические (душистые)
вещества, с растворителем или сухим носителем,
или без них, и вводимые в продукты с целью
улучшения их аромата и вкуса.
Основными потребителями ароматизаторов
являются производства безалкогольных
напитков, мороженого, ликероводочных
изделий, жевательной резинки, широкого
ассортимента кондитерских изделий; ароматизаторы
добавляют в сухие кисели, маргарины, сиропы,
мучные кондитерские изделия, молочные
продукты, пудинги и мясопродукты и т.
д.
Натуральными пищевыми ароматизаторами
являются эфирные масла и настои, пряности
и продукты их переработки (химический
и микробиологический синтез).
Пищевые ароматизаторы идентичные
натуральным – по своему строению они
отвечают природным соединениям, а их
композиции позволяют получить комбинации
веществ, отличающиеся стабильностью,
заданным ароматом. Они удобны в использовании.
Искусственные пищевые ароматизаторы
(включающие компоненты, не имеющие природных
аналогов) требуют специального изучения
и гигиенической оценки, они отличаются
высокой стабильностью, интенсивностью
аромата, дешевизной.
Существуют пищевые добавки, усиливающие
вкус и аромат пищевых продуктов. К ним
относится производные глутаминовой,
гуаниловой, инозиновой кислот, рибонуклеотиды
и производные мальтола.
4 Пищевые добавки, замедляющие микробиологическую
и окислительную порчу пищевого сырья
и готовых продуктов
Необходимость в сохранении (консервировании)
собранного урожая, добычи, полученной
в результате охоты или рыболовства, собранных
ягод и грибов, а также продуктов их переработки,
возникла у человека с давних времен. Сначала
это были сушка и засолка, применение специй,
уксуса, масла, меда, соли (соление продуктов),
сернистой кислоты (для стабилизации вина).
В конце XIX – начале XX в. с развитием химии
начинается применение химических консервантов:
бензойной и салициловой кислот, производных
бензойной кислоты, нитраты и нитриты,
диоксид серы, уксусная кислота, пропионовая
кислота, сорбиновая кислота, дифенил
и др.
Консерванты
– вещества, продлевающие срок хранения
продуктов, защищая их от порчи, вызванной
микроорганизмами (бактерии, плесневые
грибы, дрожжи, среди которых могут быть
патогенные и непатогенные виды).
Спектр антимикробного действия конкретного
консерванта различен: одни направлены
на подавление бактерий, другие – плесневых
грибов или дрожжей.
При выборе консерванта
необходимо руководствоваться некоторыми
общими правилами.
Консервант
должен:
иметь
широкий спектр действия;
быть
эффективным против микроорганизмов,
содержащихся в данной пищевой системе;
оставаться
в продукте в течение всего срока хранения;
не
оказывать влияния на органолептические
свойства пищевого продукта;