Технологические свойства пищевых добавок
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
Н.Н. Роева
Безопасность продовольственного сырья и продуктов питания
Учебно-практическое пособие. – М., МГУТУ, 2009
Пищевые добавки – природные или синтезированные вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью их сохранения и придания им заданных свойств.
Основные функции пищевых добавок – это регулирование вкуса, улучшение внешнего вида, регулирование консистенции, формирование текстуры и увеличение сохранности (рис.3).
Соединения, повышающие пищевую ценность продуктов, например, витамины, микроэлементы, аминокислоты, не относятся к пищевым добавкам.
Рис.3. Пищевые добавки и их технологические функции.
Роль органолептико-корректирующих добавок отводится вкусокорректирующим пищевым добавкам, в число которых входят пряности (собственно пряности, пряные овощи и синтетические вкусовые вещества), соленые вещества (поваренная соль), подслащивающие вещества (сахароза, глюкоза, фруктоза, солодовый экстракт, лактоза, сорбит, ксилит, тауматин, сахарин, аспартам), пищевые кислоты (уксусная, лимонная, молочная, яблочная, угольная), подщелачивающие вещества (углекислота, карбонаты и гидрокарбонаты натрия, калия, алюминия); к аромато-корректирующим пищевым добавкам, представленными душистыми веществами, полученными из природных источников или синтетическим путем, относятся — экстракты, эфирные масла, эссенции, отдушки, «оживители вкуса» (глутаминовая кислота и ее соли, изомеры рибонуклеиновых кислот и их соли) и цвето-корректирующим пищевым добавкам, относятся натуральные красители (смесь каротиноидов, антоцианов, флавоноидов, хлорофилла, кармин, каротин, экстракт аннато), к отбеливающим веществам, относятся — двуокись титана, перекись водорода, синтетические красители (амарант, индигокармин, тартразин).
Функционально-корректирующие пищевые добавки подразделяются на функционально-технологические, влияющие на свойства сырья и вырабатываемой продукции на стадиях технологических производственных процессов и хранения (до употребления в пищу), и функционально-метаболические, обеспечивающие изменение доминантных свойств в процессе поглащения пищи, ее переварения, усвоения и выведения продуктов катаболизма. В круг функционально-технологических добавок входят структурно-образующие добавки, обеспечивающие изменения свойств белков и жиров сырья путем изменения гидратационной способности белков, способности жиров к образованию эмульсий, деструкцию молекул белков в процессе производства и хранения; деструктирующие добавки, обеспечивающие в определенной степени разрушение белковых макромолекул. Не менее значительными являются бактериогенные микробиологические моно- и поликультуральные препараты и специальные компоненты, обеспечивающие активный рост технологически и/или метаболически позитивных микроорганизмов.
К этой категории относятся гидролизаты полисахаридов, лактоза, лактулоза. Бактериоцидные и бактериостатические пищевые добавки представлены веществами, полностью угнетающими микроорганизмы или замедляющие их развитие, и препаратами сорбоновой, янтарной, бензойной кислот. Пищевыми добавками, способными ингибировать окислительную порчу жиров, считаются протовитальные антиоксиданты. Наиболее известны из них токоферолы (витамин Е, лимонная, аскорбиновая, изоаскорбиновая кислоты, аскорбаты и изоаскорбаты натрия, кальция, калия, лецитины).
Функционально-метаболические пищевые добавки подразделяются на алиментарно-корректирующие, переваростимулирующие, эвакуаторостимулирующие, витаантиоксидантные, иммунно- и гемопоэзостимулирующие (рис.4).
Рис.4. Классификация функционально-метаболических пищевых добавок.
Для оценки степени безопасности пищевой добавки введены показатель, называемый ДСД (допустимая суточная доза), оценивающий количество употребляемой ежедневно человеком с пищей пищевой добавки, не оказывающей отрицательного влияния на организм человека в течение жизни и не способствующей возникновению в нем патологий, а с учетом усредненной массы тела ‑ ДСП (допустимое суточное потребление):
Принято считать, что усредненная масса тела составляет 60-70 кг.
Предельно допустимая концентрация пищевой добавки в пищевых продуктах рассчитывается по формуле:
,
где: р – количество продуктов в килограммах в суточном рационе, в котором может содержаться данная пищевая добавка.
При этом количество продукта в пищевом рационе будет из, так называемого, стандартного рациона (т.е. рекомендованных средних величин суточного рациона). Величина р включает только те продукты, в которых может содержаться данная добавка.
Если пищевая добавка присутствует в разных количествах в нескольких продуктах, содержащихся в рационе, то в этом случае ПДК определяется для каждого продукта по формуле:
где: ПС – содержание пищевой добавки в данном виде продукта (в % к ДСД или общему содержанию пищевой добавки в продуктах);
М – масса данного продукта в стандартном пищевом рационе, кг.
Качество пищевых добавок ‑ совокупность характеристик, которые обусловливают технологические свойства и безопасность пищевых добавок.
Наличие пищевых добавок в продуктах питания должно фиксироваться на этикетке, при этом пищевая добавка может обозначаться как индивидуальное вещество или как представитель функционального класса в сочетании с номером Е. Например, бензоат натрия или консервант Е211.
Согласно предложенной системе цифровой кодификации классификация пищевых добавок в соответствии с обозначением выглядит следующим образом (основные группы):
Е100 — Е182 ‑ красители;
Е200 и далее – консерванты;
Е300 и далее – антиокислители (антиоксиданты);
Е400 и далее ‑ стабилизаторы консистенции;
Е450 и далее, Е1000 ‑ эмульгаторы;
Е500 и далее ‑ регуляторы кислотности; разрыхлители;
Е600 и далее ‑ усилители вкуса и аромата;
Е700 — Е800 ‑ запасные индексы для другой возможной информации;
Е900 и далее ‑ глазирующие агенты, улучшители хлеба;
Е1000 – эмульгаторы.
Многие пищевые добавки имеют комплексные технологические функции, которые проявляются в зависимости от особенностей пищевой системы. Например, добавка Е339 (фосфаты натрия) может проявлять свойства регулятора кислотности, эмульгатора, стабилизатора, комплексообразователя и влагоудерживающего агента.
Комиссия Codex Alimentarius выделяет ряд функциональных классов пищевых добавок, их определений и подклассов:
Класс 1. Кислоты (Acid) ‑ повышают кислотность и придают кислый вкус пище.
Класс 2. Регуляторы кислотности (acidity regulator) ‑ изменяют и/или регулируют кислотность или щелочность пищевого продукта.
Класс 3. Вещества, препятствующее слеживанию и комкованию (anticaking agent) ‑ снижают тенденцию частиц пищевого продукта прилипать друг к другу.
Класс 4. Пеногасители (antifoaming agent) ‑ предупреждают или снижают образование пены.
Класс 5. Антиокислители (antioxidant) ‑ повышают срок хранения пищевых продуктов, защищая от порчи, вызванной окислением.
Класс 6. Наполнители (bulking agent) ‑ вещества, которые увеличивают объем продукта, не влияя на его энергетическую ценность.
Класс 7. Красители (color) ‑ усиливают или восстанавливают цвет.
Класс 8. Вещества, способствующие сохранению окраски (color retention agent) – стабилизируют, сохраняют или усиливают окраску продукта.
Класс 9. Эмульгаторы (emulsifier) – образуют или поддерживают однородную смесь двух или более несмешиваемых фаз, таких, как масло и вода, в пищевых продуктах.
Класс 10. Эмульгирующие соли (emulsifying salt) ‑ взаимодействуют с белками сыров и таким образом предупреждают отделение жира при изготовлении плавленных сыров.
Класс 11. Уплотнители растительных тканей (firming agent) – сохраняют ткани фруктов и овощей плотными и свежими, взаимодействуют со студнеобразными веществами.
Класс 12. Усилители вкуса и запаха (flavour enhancer) – усиливают природный вкус и запах пищевых продуктов.
Класс 13. Вещества для обработки муки (flour treatment agent) ‑ вещества, добавляемые к муке для улучшения ее хлебопекарных свойств, качества и цвета.
Класс 14. Пенообразователи (foarming agent) – создают условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты.
Класс 15. Гелеобразователи (gelling agent) ‑ вещества, образующие гели.
Класс 16. Глазирователи (glazing agent) ‑ вещества, предающие блестящую наружную поверхность или защитный слой.
Класс 17. Влагоудерживающие агенты (humectant) ‑ предохраняют пищу от высыхания.
Класс 18. Консерванты (preservative) ‑ повышают срок хранения продуктов, защищая от порчи, вызванной микроорганизмами.
Класс 19. Пропелленты (propellant) ‑ газообразные вещества, выталкивающие продукт из контейнера.
Класс 20. Разрыхлители (raising agent) ‑ вещества или сочетание веществ, которые увеличивают объем теста.
Класс 21. Стабилизаторы (stabilizer) ‑ позволяют сохранять однородную смесь двух или более несмешиваемых веществ в пищевом продукте или готовой пище.
Класс 22. Подсластители (sweetener) ‑ вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус.
Класс 23. Загустители (thickener) ‑ повышают вязкость пищевых продуктов.
В таблице 37 представлены основные функциональные классы пищевых добавок, применяемых в пищевой промышленности.
В Российской Федерации возможно применение только тех пищевых добавок, которые имеют разрешение Госсанэпиднадзора России в концентрациях, приведенных в санитарных правилах. В таблице 38 приведены пищевые добавки, запрещенные к применению в России при производстве пищевых продуктов.
Таблица 37
Основные функциональные классы пищевых добавок
Пищевые добавки | Основные функции, назначение |
Кислоты | Кислотообразователи |
Регуляторы кислотности | Кислоты, щелочи, основания, буферы, регуляторы рН |
Вещества, препятствующие смешиванию и комков | Добавки, препятствующие затвердеванию, уменьшающие липкость, присыпки |
Пеногасители | Пеногасители, антиокислители, синергисты |
Антиокислители | Антиокислители, комплексообразователи |
Наполнители | Наполнители |
Красители | Красители |
Вещества, способствующие сохранению окраски | Фиксаторы окраски, стабилизаторы окраски |
Эмульгаторы | Эмульгаторы, мягчители, рассеивающие добавки |
Эмульгирующие соли | Соли-плавители, комплексообразователи |
Уплотнители | Уплотнители (растит.тканей) |
Усилители вкуса и запаха | Уплотнители вкуса, модификаторы вкуса, добавление способствует развариванию |
Вещества для обработки муки | Отбеливающие добавки, улучшители теста, улучшители муки |
Пенообразователи | Взбивающие добавки, аэрирующие добавки |
Гелеобразователи | Гелеобразователи |
Глазирователи | Пленкообразователи, полирующие вещества |
Влагоудерживающие агенты | Добавки, удерживающие влагу, смачивающие добавки |
Консерванты | Противомикробные, химические стерилизирующие добавки, дезинфетканты |
Пропелленты | Пропелленты |
Разрыхлители | Разрыхлители, вещества, способствующие жизнедеятельности дрожжей |
Стабилизаторы | Уплотнители, водоудерживающие вещества и стабилизаторы пены |
Подсластители | Подсластители, искусственные подсластители |
Загустители | Загустители, текстураторы |
7.1.1. Пищевые красители
7.1.2. Ароматизаторы
7.1.3. Подслащивающие вещества
7.1.4. Загустители, желе- и студнеобразователи
7.1.5. Эмульгаторы
7.1.6. Антиоксиданты
7.1.7. Консерванты
7.1.8. Пищевые антиокислители
Источник