Антиокислители как пищевые добавки
Редакция: 25.02.2018
Наверное, многим приходилось слышать о пользе антиоксидантов (антиокислителей). Диетологи советуют включать в свой рацион продукты, богатые этими веществами, чтобы снизить риск развития самых опасных болезней современности, в том числе сердечно-сосудистых и онкологических. Но помимо натуральных антиоксидантов, содержащихся в разных фруктах, ягодах и овощах, существует и промышленная версия этих веществ, которую активно применяют в пищевой индустрии. Однако пищевые антиокислители добавляют в продукты вовсе не для того, чтобы сделать их более полезными. Наоборот, некоторые из них могут нанести непоправимый ущерб здоровью.
Зачем добавлять антиокислители в пищу
Антиоксиданты в пищевой промышленности играют обычную для себя роль – предотвращают окисление. Если вкратце, то добавление антиокислителей в жиры и жиросодержащую пищу позволяет предотвратить их прогоркание. Продукты из фруктов и овощей под воздействием этой добавки не темнеют, а вино, пиво и большинство безалкогольных напитков не окисляются.
Все пищевые антиокислители можно разделить на три класса. Первые – это собственно антиоксиданты. Второй класс составляют вещества-синергисты антиокислителей. Третья группа состоит из так называемых комплексообразователей.
Действие антиоксидантов первого класса проще всего объяснить на примере растительных масел. Если бы человечество не додумалось использовать антиоксиданты в пищевой промышленности, то срок хранения масел и жиров был бы намного короче, чем мы привыкли. Дело в том, то вся жирная пища содержит в себе липиды (клетки жира), а те в свою очередь – ненасыщенные жирные кислоты.
Когда эти кислоты вступают в контакт с воздухом, запускается процесс окисления, в результате чего меняется химический состав продукта и у него появляется горький привкус.
Присутствие в жире антиоксидантов существенно замедляет процесс окисления.
Вещества-синергисты сами по себе не обладают свойствами антиокислителей, но они могут усиливать эффективность содержащихся в продукте антиоксидантов. А представители третьей группы, вступая в разные химические реакции, запускают в продукте антиокислительные процессы.
Распознать присутствие антиоксидантов в продуктах питания легко, если знать, какими индексами они обозначаются. В международной системе добавки-антиокислители – это Е300 и выше.
Виды пищевых антиокислителей и их влияние на организм
Сегодня в пищевой промышленности используют две группы антиокислителей:
- натуральные;
- синтетического происхождения.
Натуральные антиоксиданты не только улучшают качество продукции, но и являются полезными для человека. Взять, к примеру, Е300.
Немногие знают, что за этой «ешкой» скрывается самая обычная аскорбиновая кислота, или витамин С. Пищевые добавки с индексами от 306 до 309 также очень полезны для людей, так как это не что иное, как токоферолы (витамин Е в разных проявлениях). Иными словами, присутствие в продукте этих «Е» не должно отпугивать покупателей, чего не скажешь об антиокислителях синтетического происхождения. Добавки из этой группы могут обладать разной степенью токсичности.
Вещества, маркированные Е310, Е311 и Е312, часто являются причиной аллергической реакции. Даже нечастое употребление продуктов с этими добавками может закончиться неприятной сыпью на коже. Еще более опасны антиоксиданты Е320 и Е321. Они пагубно действуют на клетки печени и почек.
Примеры использования антиоксидантов
Токоферолы (Е306-309) отлично растворяются в маслянистой основе и хорошо переносят высокие температуры, благодаря чему активно используются в производстве растительных масел. Аскорбиновая кислота и ее соли в классификации пищевых добавок – это Е300-Е303.
Эти вещества помогают продлить срок годности маргаринов и топленого жира.
Лимонная кислота и ее соли (Е330–333) – компоненты плавленых сырков, майонезов, маргаринов, кондитерских изделий и рыбных консервов.
Кстати, если говорить о природных антиоксидантах, то стоит вспомнить и тот факт, что многие пряности также обладают выраженными антиокислительными свойствами. В частности функции некоторых «ешек» вполне могут выполнить имбирь, укроп, фенхель, красный перец, кардамон, анис, кориандр. Если добавить в жир немного любой из названных специй, его срок годности можно продлить в 2-3 раза.
Эриторбовую (изоаскорбиновую) кислоту и ее соли (Е315-Е318) добавляют в продукцию из измельченного мяса, консервы, ветчину, рыбные пресервы. Но существует строгое ограничение в использовании этих «ешек». По правилам, на каждый килограмм мяса нельзя добавлять больше чем 500 мг этих антиоксидантов, а в таком же количестве рыбы их не должно быть больше 1500 мг.
Пропилгаллат (Е310) обычно сочетают с жирами животного и рыбьего происхождения. Эту добавку добавляют в сухие супы, порошковое молоко, смеси для кремов, сухие завтраки на основе злаков.
Синтетический Е319 помогает продлить срок годности кулинарным и растительным жирам, топленому маслу, а Е320 можно найти в сухом молоке, соленом шпике, смесях для пудингов и концентратах супов. Но одним из наиболее популярных синтетических антиокислителей является Е321, который добавляют в самые разные продукты: от растительных масел до конфет и кондитерских изделий.
В то время как большинство натуральных антиоксидантов – вещества полезные для человека, то о пользе синтетических добавок можно еще поспорить. Так, Е320 и Е321 некоторые источники называют канцерогенами, способствующими злокачественному перерождению клеток. Е334 в больших дозах может вызывать паралич. Злоупотребление Е340 может привести к разрушению костной ткани.
Иными словами, существуют веские основания для того, чтоб отказаться от покупки продукта, чрезмерно «улучшенного» всяческими «Е», в том числе и синтетическими антиоксидантами.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Источник
К пищевым антиокислителям (антиоксидантам) относятся вещества, замедляющие окисление в первую очередь ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов (см. табл. 1.1, функциональный класс 5). Этот класс пищевых добавок включает три подкласса с учетом их функций:
- антиокислители;
- синергисты антиокислителей;
- комплексообразователи.
Ряд соединений: лецитины (Е322), лактиты (Е325, Е326) и некоторые другие – выполняют комплексные функции. Перечень антиокислителей, разрешенных к применению в Российской Федерации, приведен в табл. 5.7. Использование антиокислителей дает возможность продлить срок хранения пищевого сырья, полупродуктов и готовых продуктов, защищая их от порчи, вызванной окислением кислородом воздуха, например прогоркание масел и жиров или жировых компонентов пищевых продуктов, биологически ценных веществ, некоторых природных красителей. Окисление масел и жиров — сложный процесс, протекающий по радикально-цепному механизму. Начальными продуктами окисления являются разнообразные по строению пероксиды и гидропероксиды. Они получили название первичных продуктов окисления.
В результате их сложных превращений образуются вторичные продукты окисления: спирты, альдегиды, кетоны и кислоты с различной длиной углеродной цепи, а также их разнообразные производные. На скорость окисления влияет состав пищевых систем, в первую очередь состав и строение липидной фракции, влажность, температура, наличие металлов переменной валентности, свет.
Накопление продуктов окисления в маслах и жирах, в жировой фракции пищевых продуктов приводит к изменению их свойств, снижению пищевой ценности, порче. Продукты окисления оказывают вредное влияние на организм человека. Замедление или предотвращение окисления масел и жиров имеет большое социальное и экономическое значение.
Таблица 5.7
Антиокислители, разрешенные к применению в Российской Федерации
Е-номер | Антиокислитель (основное название) | Технологическая функция |
Е300 | Аскорбиновая кислота (L) | Антиокислитель |
Е301 | Аскорбат натрия | » |
Е302 | Аскорбат кальция | » |
Е303 | Аскорбат калия | » |
Е304 | Аскорбилпальмитат | » |
Е305 | Аскорбилстеарат | » |
Е306 | Концентрат смеси токоферолов | » |
Е307 | ?-Токоферол | » |
Е308 | ?-Токоферол синтетический | Антиокислитель |
Е309 | ?- Токоферол синтетический | » |
Е310 | Пропилгаллат | » |
ЕЗ11 | Октилгаллат | » |
Е312 | Додецилгаллат | » |
Е314 | Гваяковая смола | » |
Е315 | изо -Аскорбиновая кислота (эриторбовая кислота) | » |
Е316 | изо-Аскорбат натрия | » |
Е317 | изо-Аскорбат калия | » |
E318 | изо-Аскорбат кальция | » |
Е319 | трет- Бутил гидрохинон (ТБГХ, ТВНО) | » |
Е320 | Бугилгидроксианизол (БГА, ВНА) | » |
Е321 | Бутилгидрокситолуол (ионол, БОТ) | Антиокислитель |
Е322 | Лецитины | Антиокислитель, эмульгатор |
Е323 | Аноксомер | Антиокислитель |
Е325 | Лактат натрия | Синергист антиокислителя, влагоудерживающий агент |
Е326 | Лактат калия | Синергист антиокислителя, регулятор кислотности |
Е330 | Лимонная кислота | Регулятор кислотности, антиокислитель, комплексообразователь |
E385 | Этилендиаминтетраацетат | Антиокислитель, консервант, комплексообразователь |
Е386 | Этилендиачинтетраацетат динат-рий | Антиокислитель, консервант, синергист, комплексообразователь |
Е387 | Оксистеарин | Антиокислитель, комплексообразователь |
Е391 | Фитиновая кислота | Антиокислитель |
E1102 | Глюкозооксидаза Дигидрокверцетин Кверцетин | Антиоксидант Антиокислитель » |
* СанПиН 232 560-96
Действие большинства пищевых антиокислителей (антиоксидан-тов) основано на их способности образовывать малоактивные радикалы, прерывая тем самым реакцию автоокисления.
Синергисты — вещества, усиливающие активность антиокислителей, но сами не обладающие антиокислительными свойствами. К ним относятся соединения, инактивирующие ионы тяжелых металлов с образованием комплексных соединений. В пищевых системах синер-гисты могут проявлять свойства подлинных антиокислителей.
В общем виде механизм окисления жиров и действия антиокислителей может быть представлен следующим образом; свободный радикал R*, образовавшийся из жирной кислоты или ее ацила, под влиянием ряда факторов, взаимодействуя с кислородом, образует перок-сид-радикал:
R* + O2?ROO*,
способный к взаимодействию с другой ненасыщенной жирной кислотой или ее ацилом R—H. При этом образуется новый свободный радикал и гидропероксид
ROO* + RH?ROOH + R*.
Медленно протекающая на начальном этапе реакция по мере накопления гидропероксидов и их распада с образованием новых радикалов резко ускоряется:
2ROOH ? ROОT + R* + Н2О.
Введение антиоксиданта АН приводит к образованию новых радикалов А*, отличающихся значительно большей стабильностью, чем радикалы R*, что приводит к замедлению реакции, а в итоге, при определенных условиях, к ее резкому торможению:
AH + R*?A* + RH;
AH + ROO?ROOH + A*;
A* + R?AR.
Синергисты SH2 обладают способностью восстанавливать радикалы А*, не реагируя с радикалами ROO*,
SH2 + 2А*?S + 2АН.
Токоферолы (Е306, Е307, Е308, Е309). Природные антиокислителиприсутствуют в ряде растительных масел.
Токоферолы
Rl | R3 | R3 | |
? | СН3 | СН3 | СН3 |
? | СНз | Н | СН3 |
? | Н | СН3 | СН3 |
? | Н | Н | СН3 |
Токол | Н | Н | Н |
В виде смеси изомеров токоферолы в больших количествах содержатся в растительных жирах (500—100 мг%): масле пшеничных зародышей, кукурузном, подсолнечном и др.; в животных жирах их содержание незначительно. Из смеси токоферолов наибольшую S-ви-таминную и наименьшую антиоксидантную активность проявляет а-токоферол, а 5-токоферол, наоборот, проявляет наименьшую витаминную активность и наибольшую антиоксидантную.
Токоферолы хорошо растворимы в маслах, устойчивы к действию высоких температур, их потери при технологической обработке невелики. Они являются важнейшими природными антиоксид антами. Максимальные уровни содержания их в пищевых продуктах приведены в табл. 5.8.
Аскорбиновая кислота (Е300) и ее производные (Е301, Е302, Е303, Е304, Е305).
Аскорбиновая кислота (Е300) и ее натриевая, кальциевая и калиевая соли (Е301, Е302, Е303) применяются в качестве антиокислителей и синергистов при производстве различных пищевых продуктов.
Аскорбиновая кислота применяется для предотвращения окислительной порчи жировых продуктов, в частности маргарина, топленых жиров, являясь в первую очередь синергистом, восстанавливая фе-нольные соединения и связывая металлы
Введение аскорбиновой кислоты и ее солей в жировые и другие пищевые продукты повышает, кроме того, их пищевую ценность
Производные аскорбиновой кислоты — аскорбилпальмитат (Е304) и аскорбилстеарат (Е305) — антиоксиданты с С-витаминной активностью.
Эфиры аскорбиновой кислоты и высокомолекулярных жирных кислот эффективны при совместном использовании с лецитинами, токоферолами. Не влияют на вкус, запах и цвет пищевых продуктов
Таблица 5.8
Максимальный уровень содержания антиокислителей в некоторых пищевых продуктах
Е-номер | Пищевая добавка | Продукт | Максимальный уровень, мг/кг |
Е323 | Аноксомер | Жиры животные топленые и масла растительные для использования в производстве пищевых продуктов с применением высокой температуры Жиры и масла для жарки (жиры кулинарные) | 5000* |
Е300 | Аскорбиновая кислота и ее соли | Согласно ТИ | Согласно ТИ |
Е301 | аскорбат натрия | ||
Е302 | аскорбат кальция | ||
Е303 | аскорбат калия | ||
Эфиры | |||
Е304 | аскорбилпапьмитат | ||
Е305 | аскорбилстеарат | ||
Е319 | трет- Бутилгидрохинон (ТБОХ, ТВНО) | Жиры животные топленые и масла растительные для использования в производстве | БОА, ТБОХ-200* БОТ – 100* |
Е320 | Бутил гид роксианизол (БОА, ВНА) | пищевых продуктов с применением высокой температуры | |
Е321 | Бутилгидроксито-луол «Ионол» (БОТ, ВНТ) | Жиры кулинарные Лярд, жиры говяжий, бараний, птичий и рыбий Смеси сухие для кексов и тортов Завтраки сухие на зерновой основе Соусы и приправы Картофель сухой | БОА – 200* отдельно или в комбинации с галлатами БОТ не допускается БОА – 25 |
Эфиры галловой кислоты (галлаты): додецилгаллат октилгаллат пропилгаллат | Жиры животные топленые и масла растительные для использования в производстве пищевых продуктов с применением высокой температуры Жиры и масла для жарки (жиры кулинарные) Лярд, жиры говяжий, бараний, птичий и рыбий Молоко сухое для продажи через автоматы Мясо сушеное Смеси сухие для кексов и тортов Завтраки сухие на зерновой основе Концентраты супов и бульонов сухие Соусы и приправы Орехи измельченные (тертые) Картофель сухой Жевательная резинка | 200* | |
Е312 Е311 Е310 | 25 400 | ||
E102 | Глюкозооксидаза | Согласно ТИ | ТИ |
Е315 | Изоаскорбиновая кислота (эриторбовая) и ее соли | Мясные продукты из измельченного мяса, фарша, ветчинные изделия, пресервы, консервы | 500** |
Е317 | изоаскорбат калия | ||
Е318 | изоаскорбат кальция | Рыбные пресервы, консервы | 1500** |
Е316 | изоаскорбат натрия Кверцитин, дигид-рокверцитин | Сливки концентрированные Шоколад | 200* |
Е322 | Лецитины | Согласно ТИ | Согласно ТИ |
Е330 | Лимонная кислота | То же | То же |
Е326 | Лактат калия | » | » |
Е327 | Лактат кальция | » | » |
Е325 | Лактат натрия Токоферолы | » | » |
Е306 | концентрат смеси природных токоферолов | ||
Е307 | ?-токоферол | ||
Е308 | ?-токоферол | ||
Е309 | ?-токоферол |
* Максимальный уровень измеряется в мг/кг жира в продукте **В мг/кг в пересчете на кислоту.
Изоаскорбиновая (эриторбовая) кислота (Е315) и ее натриевая, калиевая и кальциевая соли (Е316, Е317, Е318). Имеет более ограниченное применение, чем аскорбиновая кислота и ее производные. Обладает значительно меньшей, чем аскорбиновая кислота, витаминной активностью. Эриторбовая кислота и ее соли применяют в мясных продуктах из измельченного мяса, фарша, ветчинных изделиях, консервах. Максимальный уровень содержания в этих продуктах 500 мг/кг, в рыбных пресервах и консервах 1500 мг/кг в пересчете на кислоту
Производные галловой кислоты: и ролилгаллат (Е310), октилгаллат (Е311), додецилгаллат (Е312). Нижеприведены формула галловой кислоты и общая формула ее эфиров.
Эфир галловой кислоты
В качестве пищевых добавок разрешены три эфира: пропилгаллат (Е310), октилгаллат (Е311) и додецилгаллат (Е312). Формулы первых двух представлены ниже.
Пропилгаллат — белый или светло-кремовый мелкокристаллический порошок без запаха, горьковатый на вкус. В присутствии ионов железа цвет меняется на сине-фиолетовый, окраска исчезает при добавлении лимонной кислоты. Плохо растворим в жирах. Октил- и додецилгаллаты — кристаллические вещества с горьким вкусом, растворимы в жирах и маслах, но нерастворимы в воде. Производные галловой кислоты — хорошие антиоксиданты. Основные синергис-ты — лецитин и лимонная кислота. Допустимая суточная доза 0,2— 0,5 мг/кг массы тела.
Применяются в растительных и животных маслах, используемых в производстве пищевых продуктов при высоких температурах, в кулинарных жирах, лярде, животном и рыбьем жирах, при производстве сухого молока, сухих смесей для тортов и кексов, в сухих завтраках на зерновой основе, бульонных кубиках.
Гваяковая смола (Е314). Нерастворимая в воде смесь а-, ?-гваяковых кислот. Выделяется из произрастающего в тропиках дерева Guajacum offinales L или Guajacum sanctum L. Применятся для стабилизации животных жиров.
трет-Бутилпщрохинон (ТБОХ, ТВНО); 2-трет-бутил-1,4-диок-сибензол.
Производные фенолов: mpem-бутилгидрохинон (Е319); бугилгид-роксианизол (Е320); бутидгидрокситолуол (Е321) – нашли широкое применение в качестве антиоксидантов.
трет-Бутилгидрохинон — бесцветное кристаллическое вещество, хороший антиоксидант, применяется для стабилизации растительных жиров и топленого масла, кулинарных жиров. Максимальный уровень содержания 200 мг/кг в жировой фракции продукта. ДСП – 0—0,2 мг/кг массы тела человека.
Бутилгидроксианизол, БОА, ВНА (Е320). Состоит из смеси двух
изомеров: 2- и 3-трет-бутил-4-гидроксианизола (БОА). Один из наиболее часто применяемых антиоксидантов.
Устойчив к высоким температурам, нерастворим в воде. Применяется для стабилизации масел и жиров, топленых жиров, шпика соленого, сухого молока, смесей для кексов и концентратов супов. Максимальный уровень 200 мг/кг в жировой фракции продукта. Его активность возрастает в присутствии производных галловой, лимонной и аскорбиновой кислот. ДСП — 0—0,5 мг/кг массы тела человека, при этом должно быть учтено наличие других фенольных антиокислителей.
Бутилгидрокситолуол, ионон, БГТ, ВНТ, БОТ (Е321). Один из наиболее распространенных синтетических антиокислителей.
Применяется для стабилизации растительных масел, топленого жира, кулинарных жиров. Ионон термостабилен и не разрушается при выпечке изделий. Применяется при обработке конфетных масс. Максимальный уровень содержания жира в продукте 100мг/кг. ДСД — 0,5 мг/кг массы тела человека.
Использование производных фенолов позволяет значительно повысить их стойкость. Так, внесение бутилгидроксианизола в лярд в количестве 0,01 % от массы повышает его стойкость в 5—13 раз, а добавление ионона в кулинарный жир повышает его стойкость в 10— 12 раз. Производные фенолов вносят в пищевые продукты в исключительно малых количествах. Их эффективность тем больше, чем длиннее индукционный период окисления. В то же время следует помнить, что все они задерживают процесс окисления жиров только ограниченное время.
Лецитины (Е322). Антиокислители, эмульгаторы. Их строение и свойство были подробно рассмотрены ранее. Лецитины являются ан-тиоксидантами и синергистами окисления масел и жиров.
Аноксомер (Е323). Разрешен для применения в России. Используется для стабилизации топленого и растительных масел, кулинарных жиров. Термостабилен. Максимальный уровень в жировой фракции продукта 5000 мг/кг.
Лактаты: лактат натрия (Е325), лактат калия (Е326).
Лактат натрия — синергист антиокислителя, влагоудерживающий агент; лактат калия — синергист антиокислителя, регулятор кислотности. Применяются в кондитерском производстве, при производстве мороженого.
Этилендиаминтетраацетат кальция-натрия (Е385). Антиокислитель, консервант, комплексообразователь.
Эталендиаминтетраацетат динатрий, трилонг (Е386). Антиокислитель, консервант, синергист и комплексообразователь.
Соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА). Хорошие комплексообразователи, способные образовывать стабильные комплексы с металлами, что позволяет их использовать для связывания следов металлов.
Предупреждают окисление аскорбиновой кислоты в соках, потемнение картофеля, применяются для осветления вина. Константа стабильности комплексов ионов металлов с ЭДТА может быть представлена в виде следующего ряда:
Na+ < Са++ < Fe++ < Со++ < Zn++ < Си++ < Pb++ < Fe+++
ПДП – 2,5 мг/кг массы тела человека
Фитиновая кислота (Е391). Антиокислитель. Эфир ортофосфорной кислоты и циклического спирта мезоинозита.
В растениях фитиновая кислота встречается в виде кальциевых и магниевых солей. Применяется для осветления вина, при этом образуется комплекс солей трехвалентного железа.
Кверцитин, дигидрокверцитин (производное флавонов). Получают из коры дуба и из некоторых растений. Обладает сильными антиокислительными свойствами, которые усиливаются в присутствии лимонной и аскорбиновой кислот. Применяются для пропитки упаковочных материалов.
Лимонная кислота (Е330) и ее соли — цитраты натрия (Е331) (одно-, дву- и трехзамещенные), калия (Е332) (дву- и трехзамещенные), кальция (Е333). Регуляторы кислотности, стабилизаторы и комплексооб-разователи.
Действие лимонной кислоты и ее солей основано на способности связывать металлы с образованием хелатных соединений.
Лимонная кислота обладает приятным мягким вкусом, широко применяется в пищевой промышленности: в производстве плавленых сыров кондитерских изделий, майонеза, маргарина, рыбных консервов.
Винная кислота (Е334) и ее соли — тартраты (Е335, Е336, Е337). Винная кислота — синергист антиокислителей, компдексообразова-телъ. Тартраты — комплексообразователи.
Антиокислительные свойства проявляют и некоторые пряности: анис, кардамон, кориандр, укроп, фенхель, имбирь, красный перец. Некоторые из них повышают стойкость,жиров в два-три раза.
Глюкозооксидаза (Е1102). Ферментный препарат, применяемый в качестве антиоксиданта.
Источник