Пищевые поверхностно-активные вещества.

К группе поверхностно-активных веществ (ПАВ) относятся вещества, которые снижают поверхностное натяжение, что позволяет использовать их для получения тонкодисперсных и устойчивых коллоидных систем.

Обычно молекулы ПАВ имеют дипольное строение, то есть состоят из гидрофильных и гидрофобных групп. Гидрофильные группы обеспечивают растворимость в воде ПАВ, а гидрофобные - в неполярных растворителях (стеролы, эфир и т.д.). Таким образом они располагаются на поверхности раздела фаз. Их основные физико-химические и технологические свойства зависят от химического строения ПАВ и соотношения гидрофильных и гидрофобных групп. По типу гидрофильных групп различают ионные и неионные ПАВ. Ионные ПАВ диссоциируют в водных растворах на ионы, одни из которых поверхностно-активные, а другие наоборот. В свою очередь, в зависимости от знака заряда ПА иона они делятся на анионные, катионные и аморфные. Молекулы неионных ПАВ, естественно, не диссоциируют в растворе.

ПАВ позволяют регулировать свойства гетерогенных систем, которыми являются пищевое сырье, полуфабрикаты и готовая пищевая продукция. В настоящее время в мире используют многие тысячи пищевых ПАВ. В основном это пищевые ПАВ производные одно- или многоатомных спиртов, моно- и дисахаридов, структурными компонентами которых являются остатки различных кислот. Обычно применяют не индивидуальные вещества, а многокомпонентные системы. Лакто - эфир - эфир моноглицерида и молочной кислоты. Используют в хлебопечении, кондитерской, сахарной промышленности.

Ацелированный моноглицерид.

Дава- эфир.

Малой - эфир.

Эфиры полиглицерина.

Сахароглицериды.

Эфиры сахарозы.

Эфиры сорбита.

Тартраты.

Ацетилцитраты.

Натрийстелат.

Кальцийстелат.

Безжировая композиция.

Фосфоросодержащие ПАВ.

Все компоненты, применяемые в Codex Alimentarius, имеют списки международной цифровой системе свой номер, который делает идентификацию вещества легкой и точной, защищая от ошибок при периоде, позволяет их выделение в продуктах питания. Система JNS - номеров была разработана на основе цифровой системы классификации пищевых добавок, принятой в странах Европы, для краткости называемой системой σ -нумерацией.

 

Технологические добавки.

Ассортимент технологических пищевых добавок чрезвычайно разнообразен, как по своей природе, так и по назначению. Вещества этой группы добавок играют важную роль в технологии производства тех или иных пищевых продуктов. В эту группу входят разрыхлители теста, отбеливатели, пенообразователи, желеобразователи, полирующие и другие вещества, часть из которых уже охарактеризовано.

Таблица 3. Технологические пищевые добавки

Наименование пищевой добавки	Назначение пищевой добавки	Наименование продукта, в котором разрешена	Допустимые концентрации (мг/кг)
Бромаватокислый калий (бромат калия)	Отбеливатели	Мука для выпечки
Виннокислый калий-натрий (тартрат)	Улучшитель консистенции	Сыры плавленые
Глютамат натрия	Для улучшения и восстановления вкуса.	Консервы, концентрат 1 и 2 блюд.	Не лимитируется, добавляется по рецептуре в пищевой промышленности.
Диамид угольной кислоты.	Для улучшения теста.	Опара.	1000-2000 (к весу муки в сочетании с ортофосфорной кислотой).
Желтая кровяная соль.	Для обработки вина с целью удаления избытка железа.	Вино.	В готовом вине полное отсутствие цианидов.
Лимонно кислый натрий.	Для улучшения плавления сыров, придания вкуса.	Молоко сгущенное, мармелад, сыры плавленые.	Согласно ТУ.
Ортофосфорная кислота.	Для улучшения теста в опару.	Мука.	500 (в сочетании с диамидам угольной кислоты).
Фосфаты.	Для улучшения консистенции.	Вареные колбасы, фаршевые консервы.
Фосфорнокислый натрий, однозамещенный	Для улучшения консистенции, как солеплавитель в сыре.	Сыры плавленые Сыры, колбасы вареные, сосиски свинные.	400 (на молоко) 400 (на молоко) 4000
Фосфорнокислый натрий, двузамещенный.	Для улучшения консистенции.	Сыры плавленые, Сыры, Колбасы вареные 1 и 2 класса.	400 (на молоко) 400 (на молоко) Согласно ТУ
	Антикристализат ор	Молоко сгущенное, пастеризованное.	Согласно ТУ.
Хлористый магний.	Для создания вкуса напитка.	Сельтерская вода, содовая вода.	Не нормируется.
Экстракт мыльного корня (сапонин)	Пенообразователь	Карамельная масса для халвы.	20000, 0,03% экстракта или 300 по сапонину.

 

 

4.4. Ускорители технологических процессов

Пищевые продукты, при получении которых биологические процессы занимают ведущее значение, определяют их биологическую ценность и вкусовые качества, требуют длительных затрат времени (брожение, созревание мяса, сыра).

Одним из наиболее перспективных способов ускорения технологического процесса является применение ферментов. Таблица 4. Ферментные препараты (Ф.П)

Наименование пищевой добавки.	Назначение пищевой добавки	Продукт, в который добавляется	Допустимая концентрация (мг/кг)
Ферментный препарат из гриба ПК Aspergillius штамм 673.	Для улучшения хлеба	Хлеб	Не более 500 (к весу муки)
Ф.П. из гриба	Для улучшения качества пива	Пиво	10000 к
Ф. П. из гриба ПК Aspergillius штамм 3374	Для ускорения созревания мяса	Сельдь соленая Мясо	1000 Для размягчения п/ф 750 мг / 1л раствора
Ф.П. из гриба ПК Aspergillius штамм КС	Для улучшения качества мяса	Мясо	Для размещения п/ф, 750 мг/ 1л раствора
Ф.П. из гриба ПК Aspergillius штамм 3-9-15	Ускорение созревания для улучшения	Сельдь Хлеб	1000 30
Ф.П. из гриба ПК Aspergillius штамм 716	Для улучшения качества	Пиво	В раствор для погружения ячменя 100 мг/литр
Ф.П. из гриба ПК Aspergillius штамп 476 “U”	Для улучшения хлеба и пряников	Хлеб Пряники	200 к массе муки 500 к массе муки
Фитазы (очищенные).	Для улучшения пива	Пиво	400 в готовом пиве
Фицин (из сока инжира)	Ускорители созревания	Мясо	Не лимитируется

4.5. Пищевые красители

В настоящее время в Украине появилось много разного импортного продовольствия. И сразу же вслед за этим - противоречивые публикации о пищевых добавках в нем.

При производстве пищевых продуктов действуют требования Европейского союза (высшего руководящего органа Европейского экономического Сообщества), в соответствии с которыми необходимо указывать на этикетке продукта каждую добавку или номер Е (например «эмульгатор лецетин или эмульгатор Е 322»). Разрешается не указывать ингредиенты, содержание которых в перечне добавок несущественно, например консерванты во фруктовом йогурте, пищевые красители – естественные – кофе, какао, шоколад, соки и красители животного и растительного происхождения, синтетические, разрешенные Минздравом Украины – тартразин, оранжево-желтого цвета, индигокармин - сине-черного цвета, кармин - красная краска из насекомых, живущих в тропиках, при соприкосновении с металлом краска становится фиолетовой.

Сафлор получают из цветочных лепестков, содержащих желтое и красное красящее вещество. Измельченными красителями красят полуфабрикаты и тесто.

Таблица 5. Пищевые красители

(В этой и последующих таблицах плюс означает «да», а минус - «запрещено»).

Индекс	Наименование:	Рекомендовано
ФАО/ВОЗ	В Украине
Е102	Тартразин	+	+
Е103	Алканет	+	+
Е121	Цитрусовый красный	+	-
Е123	Амарант	+	-
Е124	Пунцовый 4Р	+	+
Е131	Синий патентованный	+	+
Е133	Блестящий синий	+	+
Е142	Зеленый прочный	+	+
Е152	Уголь	+	+
Е171	Титана диоксид	+	-
Е172	Оксиды железа	+	+

4.6. Ароматические вещества, усилители вкуса

В пищевой промышленности и массовом питании в производстве многих продуктов применяют ароматические добавки. Как и усилители вкуса, они были вначале заимствованы у природы - яблочная и лимонная кислоты, перец, укроп и т.д. Сейчас используют и вещества, получаемые промышленным способом, например—ортофосфорную кислоту (Е338) для придания кисловатого вкуса безалкогольным напиткам.

У синтетических усилителей вкуса обычно почти нет аромата, но они подчеркивают вкус пищевых продуктов. Наиболее часто применяют глютамат натрия (для супов, соусов и других блюд).

При его избыточном применении у некоторых особо восприимчивых к нему людей могут временно возникнуть учащенное сердцебиение, головная боль, головокружение, слабость в мышцах.

Среди усилителей вкуса основными являются - гуаниловая кислота и ее соли, инозиновая кислота и ее соли.

Разрешенные ароматические вещества (цифра С, Е - индекс).

Е 330 Лимонная кислота

Е 338 Ортофосфорная кислота

Е 626 Глуаниловая кислота \/

Е 626-629 Ее соли (натрия, калия, кальция)

Е 630 Инозиновая кислота

Е 631-633 Ее соли (те же)

Для приобретения вкуса и аромата в изделия добавляют натуральные или синтетические ароматические вкусовые вещества.

Натуральные - продукты переработки бобов какао, кофе, фруктовые сиропы, вина и т.д.

Корица - кора коричного дерева.

Гвоздика — высушенные цветочные ножки.

Перец душистый.

Мускатный орех.

Бадьян - плоды растения.

Анис.

Кардамон.

Имбирь.

Тмин.

Шафран - высушенные рыльца цветов крокуса, ароматическое и красящее вещество.

Ваниль - недозрелые стручки тропического растения.

Эссенции пищевые - растворы смесей натуральных и синтетических душистых веществ в воде или спирте, обладают сильным ароматом. Применяют ромовую, ванильную, апельсиновую, миндальную и др. эссенции.

 

 

4.7. Заменители сахара и подслащивающие вещества.

Трудно представить жизнь человека без сладких продуктов - сахара, его заменителей, хорошо переносимых диабетиками (например, сорбит Е420, ксилит Е 967), подслащивающих веществ.

Отметки на этикетках «Без содержания сахара» означают, что в продукте использованы его заменители, которые отмечены в перечне ингредиентов, но уже мелким шрифтом и без какого-либо напоминания о калориях. О слабительном эффекте заменителей сахара изготовители не сообщают, но обязаны указать это на упаковках: дети употребляют много сладостей.

Для диетического питания по рекомендации врачей разрешены сорбит, ксилит и фруктоза - вещества на растительной основе.

В отличие от заменителей сахара, подслащивающие вещества - это синтетические химические продукты: в качестве источника сладости они пригодны для диабетиков, совершенно безвредны для зубов, не содержат калорий, некоторые слаще сахара в 600 раз. Наиболее известные из них – сахарин (Е 954), цикламат (Е 952), аспартам (Е 951), сукралоза (Е 955) и ацесульфам (Е 950), которые входят в состав подсластителей разного названия.

Специалисты спорят о безвредности этих веществ для здоровья человека. ВОЗ определила для подслащивающих веществ допустимую суточную дозу (в ней учтено количество этих веществ на 1 кг веса, которое можно употреблять в течение всей жизни без какого бы то ни было риска для здоровья).

В США продукты, содержащие сахарин, снабжены указанием на упаковке – и потребитель сам решает, пользоваться ли ему продуктом. В Канаде сахарин полностью запрещен. Цикламат запрещен в Великобритании, Франции и США, зато в Германии разрешен.

В России дозу подсластителей для пищевой промышленности и массового питания регламентирует Перечень различных групп и видов продукции. При этом состав подсластителей должен быть детально расписан в сертификате на продукт.

Так, применение сахарина, цикламата, ацесульфама и аспартама ограничивается соответственно: в десертах — до 100, 250, 1000, 350 мг/кг; в кондитерских изделиях на основе крахмала - до 300, 500, 2000 и 1000 мг/кг; в хлебобулочных диетических изделиях-до 170, 1600, 1700 и 1000 мг/кг.

Заменители сахара и подслащивающие вещества:

Е 420 Сорбит и сорбитовый сироп

Е 967 Ксилит

Е 950 Ацесульфам калия

Е 951 Аспартам

Е 952 Цикламат (кислота и ее соли - натрия, калия, кальция)

Е 954 Сахарин (соли натрия, калия, кальция)

В мировой практике усилилась тенденция к замене сахара различными подсластителями. Серьезное внимание обращено на уникальное по составу растение Stevia rebaudiana Betroni, обладающие высокой естественной сладостью. В Японии с 1985г выпускают пищевые продукты диетического и профилактического назначения со стевией.

В 1990г на XI Всемирном симпозиуме по проблемам сахарного диабета и долголетия было показано, что стевия – одно из растений повышающих биоэнергетическую возможность организма человека.

Сладость листьев стевии обусловлена наличием в них комплекса дитерпеновых гликозидов неуглеводной природы, получивших общее название «стевиозид», котрый в 250-300 раз превосходит по сладости сахарозу. Кроме сладких дитерпеновых гликозидов листья стевии содержат компоненты, обеспечивающие ее уникальные лечебно-профилактические и оздоровительные свойства: флавоноиды, водорастворимые хлорофиллы и ксантофиллы, оксикоричные кислоты, незаменимые аминокислоты, минеральные вещества,витамины А, С, Е, К, Р.

К достоинствам стевии наряду со сладким вкусом следует отнести низкую энергетическую ценность, устойчивость при хранении, нагревании, воздействии кислот и щелочей, неперевариваемость микроорганизмами, хорошую растворимость в воде, угасание в обменных процессах без инсулина.

Гликозиды в сочетании с другими компонентами стевии нормализуют уровень глюкозы в крови и способствует восстановлению нарушенного обмена веществ, что облегчает течение сахарного диабета. Они также обладают бактерицидными и противовоспалительными свойствами. Стевиозид устойчив к действию высоких температур (до 120°С). Водный экстракт стевии может храниться при температуре 2-3 °С в течении 24 часов без признаков микробиальной порчи.

В пищевых технологиях разработаны рецептуры с использованием порошка стевиозида и стевийного сиропа.

По заключению гигиенистов продукты с заменой сахара стевией рекомендуются для питания больных и предрасположенных к сахарному диабету и сердечно-сосудистым заболеваниям людей.

 

 

4.8. Консерванты пищевых продуктов

Консервирование продуктов проводят для предохранения их от порчи. Причиной порчи в большинстве случаев является размножение в них микроорганизмов. Консервирование должно предотвратить развитие бактерий, плесени, дрожжей, среди которых могут быть как патогенные, так и непатогенные.

Во многих продуктах содержатся природные антимикробные вещества. Так, в овощах и фруктах содержатся фитонциды, органические кислоты, дубильные вещества. Консервирующие свойства проявляют поваренная соль, сахар, коптильный дым.

В практике часто возникает потребность длительного хранения продуктов, в таких случаях применяют химические консерванты. К ним предъявляют особые требования – не изменять вкус продуктов и быть безвредными для организма.

Антимикробные вещества в одних случаях оказывают бактерицидные действия – убивают микроорганизмы, а в других – бактериостатическое – замедляют рост и размножение микроорганизмов. Санитарным законодательством предусмотрены количественные ограничения, определены концентрации применяемых консервантов для достижения технологического эффекта.

Многие консерванты в нейтральной и слабощелочной среде диссоциированы на ионы. С повышением кислотности эффективность консервантов возрастает.

Консервирующие свойства отдельных химических соединений не зависят от величины рН. Это относится к борной и n-оксибензойной кислотам и к сернистой кислоте.

У большей части органических кислот консервирующее действие зависит от концентрации в продукте. Так как микроорганизмы размножаются только в водной фазе, то и основная часть консерванта должна находиться в ней. Часто антимикробное действие усиливается, если консерванты используются в сочетании.

Следует отметить, что универсального консерванта, пригодного для сохранения всех пищевых продуктов, не существует.

Антисептические средства, применяемые в консервной промышленности, относится к старым и достаточно хорошо изученным веществам.

Таблица 6. Консерванты пищевых продуктов

Название консерванта	Назначение пищевой добавки	Продукты к которым разрешена добавка	Допустимые концентрации (мг/кг)
Бензойная кислота	консервант	повидло, мармелад, пастила
		меланж
		килька, кетовая икра
		соки плодово-ягодные
Бензойнокислый натрий	консервант	пресервы рыбные, сельдь баночная
		маргарин
		килька
Метабисульфит натрия	консервант	сушеный картофель
		сушеная капуста
		картофельная крупка
Борная кислота	консервант	икра зернистая
		меланж
Бура (тетраборат натрия)	консервант	икра осетровых рыб
		икра лососевых рыб
Перекись водорода	консервирующее и отбеливающее средство	желатин пищевой
		бульоны в желатиновом производстве
Сернистая кислота и сернистый ангидрид	консервант	плодово-ягодные вина
		варенье
		мармелад, пастила
		килька
		крахмал
		томатное пюре
		фрукты глазированные
		плодово-ягодные пюре
		соки фруктовые
		сухой желатин
		фрукты сушеные
		полуфабрикаты из ягод
Сорбиновая кислота	консервант для предотвращения плесеней	безалкогольные напитки
		плодово-ягодные соки
		икра зернистая
		хлебобулочные и кондитерские изделия
		колбасы полукопченые
	для пр е д отвр ащения потемнения	сгущеное молоко
Уротропин	консервант	икра кетовая зернистая	1000 (в смеси с бурой)

 

Сорбиновая кислота и ее соли (Е 200-217) — безвредные и особенно эффективные консерванты. Они препятствуют росту плесневых грибков в хлебе и мучных изделиях, во фруктовом йогурте и других продуктах.

Бензойная кислота и ее соединения (Е 210-217) не всегда обходятся без критики. У аллергиков, реагирующих на ацетилсалициловую кислоту (аспирин), и у большинства больных астмой реакция на бензоаты может проявиться в виде крапивницы.

Консерванты обозначаются на этикетках продуктов:

(запрещен только Е 240 - формальдегид)

Е 200 Сорбиновая кислота

Е 210 Бензойная кислота

Е 211 БензоатЛатрия

Е 213 Бензоат кальция

Е 214 Этиловый эфир парагидроксибензойной кислоты

Е 215 Этиловый эфир парагидроксибензойной кислоты натриевая соль

Е 216 Пропиловый эфир парагидроксибензойной кислоты

Е 217 Пропиловый эфир парагидроксибензойной кислоты натриевая соль

Е 221 Сульфит натрия

Е 222 Гидросульфит натрия

Е 223 Пиросульфит натрия (антиокислитель)

Е 224 Пиросульфит калия (антиокислитель)

Е 230 Дифенил

Е 231 Орто-фенилфенол

Е 232 Орто-фенил фенола натриевая соль

 

 

3.9. Комплексные пищевые добавки

На сегодняшний день функциональные пищевые продукты (ФПП) получили широкое распространение и все больше разработки новых технологий направлены на создание продуктов и напитков, предназначенных для поддержания физической и спортивной формы человека, обладающих антистрессовым эффектом, предупреждающие заболевания сердечно-сосудистой

системы, стимулирующие иммунитет, улучшающие углеводный и жировой обмен.

В основе технологий ФПП лежит модификация традиционных продуктов для достижения уровня содержания в них полезных веществ, сопоставимого с физиологическими нормами потребления, утвержденными Минздравом Украины (10-15% средней суточной потребности организма в данномизделии, порции).

При создании нового поколения продуктов питания, которые не только удовлетворяют физиологические потребности человека, но и выполняют профилактические цели, а также решают технологические задачи, используют комплексные пищевые добавки на основе солей лимонной и молочной кислот (цитратов и лактатов).

Цитраты и лактаты относятся к регуляторам кислотности, являются комплексообразователями и синергистами антиокислителей, обладают антимикробными и буферными свойствами. Их профилактический эффект в продуктах питания достигается благодаря способности анионов солей связывать катионы тяжелых металлов и радионуклиды, образовывать с ними комплексные соединения и постепенно выводить их из организма человека. Эти добавки одновременно улучшают вкусовые и ароматические характеристики, стабилизируют цвет и содержание витаминов в продуктах.

В производстве хлебобулочных изделии применяют цитраты калия, кальция, магния и лактаты кальция в виде комплексных и самостоятельных добавок, в технологии вареных колбас и мясных изделий вводили молочную кислоту и ее соли. Полученные результаты подтвердили, что полифункциональные пищевые добавки на основе солей лимонной и молочной кислот при введении в пищевые продукты способен решить целый ряд важных задач в обеспечении здорового питания: обогащают продукты массового спроса недостающими организму микро- и макроэлементами, и в частности кальцием, повышают сроки хранения изделий, исключают вредное воздействие других технологических добавок, обеспечивают привлекательный вид продукта и повышают их потребительские свойства.

 

Лекция 5