Технологические пищевые добавки применение

Для повышения эффективности технологии пищевых продуктов используются различные ускорители и технологические добавки, вносимые в пищевые продукты на различных этапах процесса.

Особенно широкое распространение они получили в технологии хлебопечения, при производстве мучных, кондитерских изделий, в мясной промышленности. Иногда в эту группу включают вспомогательные материалы технологического характера.

Существует принципиальное различие между пищевыми добавками и вспомогательными материалами, употребляемые в ходе технологического процесса.

В последнее время появилось большое число комплексных пищевых добавок. Под комплексными пищевыми добавками понимают изготовленные промышленным способом смеси пищевых добавок одинакового или различного технологического назначения, в состав которых могут входить, кроме пищевых добавок, и биологически активные добавки, а также некоторые виды пищевого сырья (макроингредиенты): мука, сахар, крахмал, белок, специи и т.д.

Вспомогательные материалы– любые вещества или материалы, которые, не являясь пищевыми ингредиентами, преднамеренно используются при переработке сырья и получении пищевой продукции с целью улучшения технологий. В готовых пищевых продуктах вспомогательные материалы либо отсутствуют, либо могут сохраняться в незначительных количествах в виде неудаляемых остатков.

Такие смеси не являются, как правило, пищевыми добавками, а представляют собой технологические добавки комплексного действия.

Ассортимент технологических пищевых добавок чрезвычайно разнообразен как по своей природе, так и по назначению. Допустимые количества этих веществ в каждом случае ограничиваются предельным содержанием остатков добавок в продукте.

Среди наиболее широко применяемых технологических добавок в производстве пищевых продуктов отмечают ускорители технологических процессов, полирующие вещества, растворители, осветлители, комплексообразующие вещества, детергенты, моющие и дезинфицирующие средства.

Ускорители технологических процессов

Ускорители технологических процессов применяют в пищевых технологиях, основное место в которых занимают биологические и биохимические процессы: брожение, ферментативное созревание продуктов – сыра, пива, вина, приготовление теста и т.д.

Одним из наиболее перспективных способов ускорения технологических процессов является применение ферментных препаратов.

Особое место занимают ферментные препараты, получаемые из генетически модифицированных микроорганизмов.

Полирующие средства

В кондитерской промышленности в процессе производства и хранения карамельных изделий и драже большое значение имеет их полированная поверхность, препятствующая их слипанию. В связи с этим возникает необходимость использования полирующих средств. К ним относятся вазелиновое медицинское масло, воскожировые составы, парафин и тальк.

Вазелиновое масло (Е 905 в) используется для глянцевания карамели.

Согласно заключению Объединенного комитета экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам нормы допустимого суточного потребления для вазелинового масла не установлены.

Из числа воскожировых составов животного и растительного происхождения наиболее широко в пищевой промышленности применяются пчелиный воск, карнаубский и пальмовый воски и озокерит.

Пчелиный воск, получаемый перетапливанием сотов, используют в кондитерском производстве, как компонент, входящий в состав глянца для дражирования кондитерских изделий, и для приготовления пищевых лаков.

Карнаубский и пальмовый воски, относящийся к растительным воскам, также используются для приготовления пищевых лаков.

Из озокерита получают церезин, который применяют в кондитерском производстве.

Парафин (Е 905 с), используется в качестве глянца для предотвращения прилипания кондитерских масс к различным поверхностям, а также для парафинирования бумаги, применяемой для завертывания конфет, ириса и карамели.

Тальк (Е 553 Ц) применяется в кондитерской промышленности как антиадгезионное средство, в производстве карамели.

Растворители

В пищевой промышленности растворители применяют при экстрагировании жиров и масел, обезжиривании рыбы и других продуктов, декофеинизации кофе и чая. Растворители выбирают в зависимости от их способности селективно растворять определенные пищевые компоненты. Основными гигиеническими требованиями при выборе растворителей являются отсутствие токсичности их остаточных количеств и промежуточных веществ, образуемых в результате реакции между растворителем и пищевыми ингредиентами.

Осветлители и комплексообразующие вещества

Технологические добавки, относящиеся к этой группе, применяют для осветления и стабилизации напитков.

Фитиновая кислота (Е 391) – это эфир фосфорной кислоты и мезоинозита, встречающийся в растениях в виде солей кальция и магния.

Закись азота (N2O) применяется во многих странах, как пенообразующее средство для сливок.

Силиконы – это органические полисиликоновые соединения масляной и тестообразной консистенции с различными показателями вязкости и теплостойкости.

Детергенты, моющие и дезинфицирующие средства

Детергенты – соединения, применяемые в качестве моющих средств, снижающие поверхностное и межфазное натяжение растворов, вследствие чего облегчают мойку производственного оборудования и посуды. Они не имеют недостатков мыла и могут применяться одновременно с кислотами и щелочами, а в чистой воде не образуют нерастворимых солей ни с кальцием, ни с магнием.

В состав моющих, очищающих и стиральных препаратов входят полифосфаты, карбонат, сульфат и силикат натрия. Основными средствами, применяемыми для мойки и дезинфекции, являются каустическая и кальцинированная сода, тринатрийфосфат, известковое молоко, известь хлорная, антиформин, стекло натриевое жидкое, катапин и сера техническая.

Вопросы

1. Какова функциональная роль пищевых добавок и их классификация?

2. Как оценивается степень безопасности пищевой добавки?

3. Что подразумевается под качеством пищевых добавок?

4. Дайте определения технологической и комплексной пищевой добавки.

5. Какие пищевые добавки запрещены к применению при производстве пищевых продуктов?

6. Существует ли принципиальное отличие между пищевыми добавками и вспомогательными материалами, употребляемыми в технологических процессах производства пищевых продуктов?

7. Какие существуют виды пищевых красителей? Охарактеризуйте основное их назначение для производства пищевых продуктов.

8. Какие из известных пищевых красителей обладают потенциальной токсичностью и канцерогенностью?

9. Какие из консервантов наиболее широко используются в пищевой промышленности? Приведите примеры.

10. Какие существуют способы консервирования пищевых продуктов?

11. Влияют ли консерванты на органолептические показатели пищевого продукта?

12. Дайте определение «биологически активные добавки» и их классификацию.

13. Что такое нутрицевтики, парафармацевтики, эубиотики, пробиотики?

14. Как определяется качество и безопасность биологически активных добавок?

Тесты

1. Что такое пищевые добавки?

а) природные вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью их сохранения;

б) природные или синтезированные вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью их сохранения и придания им заданных свойств;

в) синтезированные вещества, вводимые в продукты для придания им заданных свойств.

2. Что подразумевают под качеством пищевых добавок?

а) совокупность характеристик, которые обусловливают технологические свойства пищевых добавок;

б) совокупность характеристик, определяющих безопасность пищевых добавок;

в) совокупность характеристик, которые обусловливают технологические свойства и безопасность пищевых добавок.

3. Что такое допустимая суточная доза пищевой добавки?

а) количество употребляемой ежедневно человеком с пищей добавки;

б) количество пищевой добавки, не оказывающей отрицательного влияния на организм человека;

в) показатель, оценивающий количество употребляемой ежедневно человеком с пищей пищевой добавки, не оказывающей отрицательного влияния на организм человека в течении жизни и не способствующей возникновению в нем патологий, обнаруживаемых современными инструментальными методами анализа.

4. Что такое допустимое суточное потребление?

а) доза пищевой добавки, которая не оказывает отрицательного влияния на организм;

б) количество употребляемой ежедневно человеком с пищей пищевой добавки, не оказывающей отрицательного влияния на организм человека в течение жизни с учетом усредненной массы тела;

в) количество пищевых ингредиентов, употребляемых человеком в течение жизни, не оказывающих отрицательного влияния на его организм.

5. Что означает термин «пищевая комбинаторика»?

а) процесс создания новых видов пищевых продуктов;

б) введение в пищевые продукты пищевых и биологических добавок;

в) процесс создания новых видов пищевых продуктов путем введения в них пищевых и биологически активных добавок для формирования заданных органолептических, физико-химических, энергетических и лечебных свойств пищевых продуктов.

Источник

Технологическое средство (далее – технологическое вспомогательное средство) – вещество или материалы или их производные (за исключением оборудования, упаковочных материалов, изделий и посуды), которые, не являясь компонентами пищевой продукции, преднамеренно используются при переработке продовольственного (пищевого) сырья и (или) при производстве пищевой продукции для выполнения определенных технологических целей и после их достижения удаляются из такого сырья, такой пищевой продукции или остаточные количества которых не оказывают технологический эффект в готовой пищевой продукции [49].

Исходя из функциональной направленности, технологические вспомогательные средства подразделяют на следующие основные группы:

антимикробные вещества – используются для уничтожения микроорганизмов, как правило, на начальных (подготовительных) стадиях технологического процесса;
замораживающие и охлаждающие вещества – вспомогательное средство, предназначенное для снижения температуры продукта и (или) окружающей среды;
катализаторы – технологическое вспомогательное средство, предназначенное для ускорения химических реакций [49];
моющие и очищающие средства (детергенты) – удаляют загрязнения за счет снижения поверхностного натяжения;
пеногасители – пищевая добавка, предназначенная для предупреждения или снижения пенообразования в пищевой продукции [49];
питательные вещества (подкормка) – необходимы для обеспечения жизнедеятельности дрожжей и молочнокислых бактерий (МКБ), используются при их культивировании и производстве хлебопекарной продукции;
ферментные препараты – отдельные ферменты или их комплексы, характерные для определенных биологических средств и организмов – продуцентов. Установлен перечень разрешенных для применения ферментных препаратов, а также вспомогательных средств для их иммобилизации [49];
флокулянты (осветлители, сорбенты, фильтрующие материалы) – повышают эффективность осаждения и удаления посторонних включений при переработке сырья и производства пищевых продуктов;
экстрационные (технологические) растворители – применяются при соответствующих технологических процессах с последующим удалением из пищевой продукции.

Следует более подробно остановиться на некоторых группах технологических вспомогательных средств.

Ферменты и ферментные препараты. Применение ферментов в пищевой промышленности определяется уровнем развития современной биотехнологии. Ферментативные процессы являются основой большинства пищевых производств: пивоварения, виноделия, сыроделия, хлебопечения, получения спирта, пищевых органических кислот, витаминов и др.

В последние десятилетия развиваются принципиально новые направления прикладной биотехнологии: производство глюкозофруктозных сиропов из крахмала, глюкозогалактозных сиропов из молочной сыворотки, этанола из целлюлозосодержащего сырья и многое другое. Активное использование ферментов в масложировой промышленности, главным образом иммобилизованных микробных препаратов, идет по следующим направлениям:

гидролиз жиров липазами для получения глицерина и жирных кислот, удаление неполных глицеридов из масел, ароматизация пищевых продуктов и напитков;
синтез глицеридов;
процессы трансэтерификации жиров – ацедолиз, алкоголиз, интерэтерификация;
извлечение масел из растительного сырья с применением гидролитических ферментов.

Для получения ферментных препаратов допускается использовать органы и ткани здоровых сельскохозяйственных животных, культурных растений, а также непатогенные и нетоксичные штаммы различных микроорганизмов бактерий и низших грибов в соответствии с СанПиН. При этом для стандартизации активности и повышения стабильности ферментных препаратов в их состав разрешается вводить другие пищевые добавки – хлорид и фосфат калия, глицерин и др.

В нормативной и технической документации на ферментные препараты необходимо указывать источник получения препарата и его характеристику, включая основную и дополнительную активность.

На штаммы микроорганизмов-продуцентов ферментов дополнительно должна быть представлена следующая информация:

сведения о таксономическом положении (родовое и видовое название штамма, номер и оригинальное название; сведения о депонировании в коллекции культур и о модификациях);
материалы об исследовании культур на токсигенность и патогенность (для штаммов представителей родов, среди которых встречаются условно патогенные микроорганизмы);
декларация об использовании в производстве ферментных препартов штаммов генетически модифицированных микроорганизмов.

В России принята специальная номенклатура ферментов, указывающая на вид продуцента, активность, способ культивирования и степень концентрации фермента по сравнению с исходной культурой продуцента. Пример: «Протосубтилин Г 10 X» – фермент протеолитический из В. subtilis, получен глубинным способом и концентрирован десятикратно.

При проведении товарной экспертизы учитываются также показатели безопасности ферментных препаратов, которые должны удовлетворять следующим требованиям:

содержание токсичных элементов не должно превышать: свинец – 10,0 мг/кг, мышьяк – 3,0 мг/кг;
по микробиологическим показателям:
количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), КОЕ/г, не более – 5 • 104 (для ферментных препаратов растительного, бактериального и грибного происхождения), 1 • 104 (для ферментных препаратов животного происхождения, в том числе молокосвертывающих);
бактерии группы кишечных палочек (БГКП, колиформы) в 0,1 г – не допускаются;
патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, в 25 г – не допускаются;
Е. coli в 25 г – не допускаются;
ферментные препараты не должны содержать жизнеспособных форм продуцентов ферментов;
ферментные препараты бактериального и грибного происхождения не должны иметь антибиотической активности;
ферментные препараты грибного происхождения не должны содержать микотоксины (афлатоксин В1, Т-2 токсин, зеараленон, охратоксин А, стеригматоцистин).

При контроле содержания микотоксинов в ферментных препаратах следует учитывать, что продуцентами микотоксинов чаще всего являются токсигенные штаммы грибов: Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus – для афлатоксинов и стеригматоцистина; Aspergillus ochraceus и Penecillium verrucosum, реже – Aspergillus sclerotiorium, Aspergillus melleus, Aspergillus alliaceus, Aspergillus sulphureus – для охратоксина А; Fusarium graminearum, реже – другие виды Fusarium – для зеараленона, дезоксиниваленола и Т-2 токсина.

Активность ферментов в готовых пищевых продуктах (после использования ферментных препаратов) не определяется.

В настоящее время список ферментов, разрешенных к применению в России, включает амилазы, протеазы, глюкозооксидазы, инвертазы и липазы (см. Приложение 1), характеризующиеся амилолитической, протеолитической, оксидазной и липолитической активностью,

В Российской Федерации определен список ферментных препаратов и вспомогательных средств (материалы и твердые носители) для их иммобилизации, разрешенных для применения при производстве пищевой продукции [49].

Имеются гигиенические нормативы применения питательных веществ (подкормки) для дрожжей [49].

Наряду с основными, технологические вспомогательные средства могут выполнять ряд побочных функций.

Флокулянт – технологическое вспомогательное средство, предназначенное для повышения эффективности процессов осаждения (адсорбции) примесей.

Чаще всего для облегчения фильтрования используют целлюлозу, кизельгур и перлит, которые добавляют к фильтруемой жидкости в виде суспензий или вспомогательного слоя на самом фильтре. В Приложении 1 дан полный перечень рассматриваемых добавок, разрешенных в России.

Наиболее часто осветлители, адсорбенты и флокулянты применяются в пивоварении, виноделии и производстве соков.

В зависимости от вида осветлителя принцип их действия может быть связан с адсорбцией, коагуляцией или образованием трудно-растворимых соединений с ионами металлов, которые выпадают в осадок и могут быть отфильтрованы от жидкой части продукта.

С помощью осветлителей удаляют также мелкодисперсные и коллоидные компоненты, которые невозможно отфильтровать. Эти вещества обладают способностью связывать мельчайшие частички мути и осаждаться вместе с ними.

При выполнении своих функций осветлители удаляют из готового продукта фильтрацией или седиментацией.

Принцип действия адсорбентов связан с большой удельной поверхностью, благодаря которой они могут селективно адсорбировать различные вещества из напитков и вместе с ними выпадать в осадок.

Пеногасители. Предназначены для разрушения пены, образование которой на определенных этапах технологического процесса может вызвать серьезные проблемы и сказаться на качестве конечного продукта. В частности, активное пенообразование мешает фильтрованию, центрифугированию, выпариванию, дозированию, перекачке и розливу.

Механизм действия пеногасителей и антивспенивающих агентов заключается в том, что они, замещая пенообразователи на границе раздела газовой и жидкой фаз, образуют пленку, разрушающую пузырьки газа и стабилизирующую пищевую систему.

Все разрешенные пищевые добавки этого класса нерастворимы в жидкостях, к ним относят: жирные спирты, полисилоксаны, природные жиры и масла, полигликолевые эфиры жирных кислот, полигликоли, моно- и диглицериды, полисорбаты, сложные эфиры сорбитана и жирных кислот (см. Приложение 1).

Для гашения пены могут быть использованы механические или физические методы (перемешивание, нагрев, охлаждение и т.п.), которые однако, по сравнению с химическими, менее экономичны и эффективны.

Охлаждающие и замораживающие агенты – газообразные вещества, жидкости или твердые тела, способные при условии прямого контакта понижать температуру пищевого продукта. Этим они отличаются от хладагентов, применяемых в холодильной технике.

Наряду с общеизвестным льдом, используют другие охлаждающие и замораживающие агенты (см. Приложение 1) исходя из технологических целей и задач.

Наиболее эффективным с точки зрения органолептических показателей качества и пищевой ценности является сверхбыстрое замораживание. Этот процесс может осуществляться путем орошения или погружения продукта в жидкий азот, углекислый газ или смесь диоксида углерода с азотом, а также в специальных туннелях и скороморозильных аппаратах, через которые с высокой скоростью пропускают сжиженный газ.

Охлаждающие и замораживающие агенты используются при хранении и транспортировании практически всех групп пищевой продукции.

Катализаторы. Список разрешенных катализаторов, применяемых в производстве пищевых продуктов составляют: металлы Na, Ni, Pt, Pd, оксиды азота, кальция, магния, этилат и метилат натрия, смесь едкого натра с глицерином (см. Приложение 1).

В зависимости от агрегатного состояния реагирующего вещества и катализатора (твердое, жидкое или газообразное) последние могут быть трех видов: гомогенные, гетерогенные и смешанные.

Для ускорения технологических процессов катализаторы используют в очень низких концентрациях, при этом они не расходуются и не остаются в конечном продукте.

Типичным примером является ускорение процесса агидрогенизации жидких масс при помощи никеля, в результате чего двойные связи превращаются в простые и растительное масло отвердевает. В качестве других примеров можно привести переэтерификацию жиров с применением этилата натрия или смеси едкого натра с глицерином, когда получают жир с направленными свойствами, а также ускорение каталитического расщепления перекиси водорода в присутствии оксидов магния или меди.

ТР ТС 029/2012 установлены гигиенические нормативы применения рассматриваемой группы пищевых ингредиентов, а также требования, касающиеся:

безопасности и применения при производстве пищевых продуктов;

процессов производства, хранения, перевозки, реализации и утилизации технологических вспомогательных средств;

оценки (подтверждения) соответствия;

маркировки, в том числе единым знаком обращения, на рынке государств – членов Таможенного союза [49].

Маркировка.

Должна включать слова «технологическое вспомогательное средство», согласно требованиям приложений 21-27 ТР ТС 029/2012.

Для ферментных препаратов – дополнительно содержать указание вида(-ов), активности фермента(-ов), вида(-ов) микроорганизма(-ов) – продуцентов, источника происхождения.

Если технологическое вспомогательное средство предназначено не для розничной торговли, то в маркировку дается информация – «не для розничной продажи» [49, с. 17].

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

Охарактеризуйте вспомогательные вещества. Каковы критерии, определяющие границы понятий «технологическая пищевая добавка» и «вспомогательное вещество»?
Расскажите об оптимизации технологических процессов путем применения вспомогательных добавок.
Какова регламентация содержания технологических добавок и вспомогательных веществ в готовых продуктах?
Охарактеризуйте охлаждающие й замораживающие агенты.

Источник