Гигиенический контроль за применением пищевых и биологически активных добавок

Пищевые добавки

Пищевые добавки - это природные или синтетические соединения, не являющиеся самостоятельными пищевыми продуктами. Их вводят в пищевые продукты на различных стадиях технологического процесса в целях улучшения вкусовых качеств, внешнего вида, консистенции, увеличения стабильности при хранении, изменения органолептических свойств.

В зависимости от технологических свойств пищевые добавки подразделяются на несколько групп:

  • 1) вещества, улучшающие внешний вид продукта: красители, стабилизаторы окраски, отбеливатели, глазирователи;
  • 2) вещества, регулирующие консистенцию и структуру продукта: загустители, гелеобразователи, эмульгаторы, стабилизаторы эмульсий;
  • 3) вещества, регулирующие вкус продукта: ароматизаторы, различные вкусовые добавки, подсластители, пищевые кислоты и регуляторы кислотности;
  • 4) вещества, повышающие сохранность продукта: консерванты, антиоксиданты, антиденатурирующие добавки.

Применение пищевых добавок допустимо только в том случае, если они при длительном потреблении в составе продукта не влияют на здоровье человека.

Некоторые пищевые добавки, например поваренная соль, уксусная, лимонная кислоты, употребляются человеком в течение многих веков. Но наиболее широкое использование пищевых добавок характерно для последних лет. Число пищевых добавок, применяемых в технологии продуктов питания в разных странах, составляет более 500, не считая комбинированных добавок.

Европейским союзом классифицировано около 300 наименований добавок. Все они имеют цифровой код с прибавлением буквы Е (от слова Европа, или edible - съедобный) и внесены в Кодекс ФАО/ВОЗ (Codex Alimentarius). Считается, что индекс Е в сочетании с трех-четырехзначным цифровым номером имеет четкое толкование, подразумевающее, что данное вещество проверено на безопасность потребления, может быть рекомендовано для применения и что для данного вещества установлены критерии чистоты, необходимые для достижения качества продукта питания, в который оно добавлено.

Согласно предложенной системе классификации пищевые добавки подразделяются на группы следующим образом:

Е 100-Е 182 - красители;

Е 200 и далее - консерванты;

Е 300 и далее - антиоксиданты;

Е 400 и далее - стабилизаторы консистенции;

Е 450 и далее - эмульгаторы;

Е 500 и далее - регуляторы кислотности и разрыхлители;

Е 600 и далее - усилители вкуса и аромата;

Е 900 и далее - глазирователи;

Е 950 и далее - подсластители.

Классификация и перечень пищевых добавок приведены в СанПиН 2.3.2.1078-01. Всего перечень состоит более чем из 1500 наименований. При этом следует отметить, что подразделение на группы, перечисленные выше, достаточно условно, поскольку целый ряд пищевых добавок, отнесенных к той или иной группе, обладает и другими свойствами.

Технологические добавки

Технологические добавки необходимы для решения ряда технологических проблем. В отдельных случаях без них невозможен сам технологический процесс. Технологические добавки, такие как дрожжи, ферментные препараты, применяют для ускорения технологических процессов, для улучшения структуры пищевых систем и т.д.

В настоящее время многие отрасли пищевой промышленности - хлебопечение, виноделие, пивоварение, производство спирта, органических кислот, ферментация чая и т.д. - осно ваны на применении различных ферментативных препаратов, а также ферментных систем культурных штаммов микроорганизмов.

В зависимости от субстрата (сырья) и от вида получаемого продукта применяются ферментные препараты с различной субстратной специфичностью. В хлебопекарной промышленности используются препараты амилолитических, протеолитических ферментов, целлюлаз, гемицеллюлаз, окислительно-восстановительных ферментов. Основная цель применения этих ферментов - интенсификация процесса тестоприготов-ления. Так, комплекс амилолитических ферментов позволяет использовать муку с различными хлебопекарными свойствами. Целлюлазы и гемицеллюлазы применяют при производстве хлеба из ржаной муки, смеси ржаной и пшеничной муки, а также с добавкой отрубей. Протеолитические ферменты применяют для регуляции упругих свойств клейковины зерна, а окислительно-восстановительные ферменты - для регуляции реологических свойств теста.

Ферментные препараты широко применяются в производстве крахмала и крахмалопродуктов. В технологии получения паток и глюкозы из крахмалсодержащего сырья используют амилазы и глюкозоизомеразы.

Применение ферментных препаратов в производстве фруктовых соков, напитков и вин позволяет увеличить выход сока, а также повысить степень инверсии сахарозы. В основном используют пектинолитические ферменты и инвертазу, гидролизующую сахарозу.

Использование ферментных препаратов в спиртовой и пивоваренной промышленности обусловлено необходимостью гидролиза крахмала до сбраживаемых сахаров, так как крахмал дрожжами не сбраживается. Применяется также зерновой солод как источник амилолитических ферментов.

Протеиназы растительного происхождения — папаин, бромелаин, фицин - нашли практическое применение в мясоперерабатывающей промышленности, в кулинарии для размягчения мяса, в виноделии для осветления вин, в том числе шампанских, фруктовых и ягодных сиропов и т.д.

В рыбной промышленности протеолитические ферменты применяют для обесшкуривания тушек кальмара, рыбы, для получения рыбного жира из печени рыб, а также для удаления пленки с ястыков при производстве икорной продукции.

В некоторых областях пищевой промышленности применяются ферментативные препараты микробиологического синтеза, получаемые из микроскопических грибов, - аспер-гилов, пенициллов и др. Протеазы, продуцируемые микроорганизмами, по специфичности действия сходны с пепсином, могут расщеплять белки сои, казеин, гемоглобин. Очищенные препараты протеиназ микробного синтеза нашли применение, кроме пищевой промышленности, в медицине.

Вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов

Основной группой веществ, определяющих внешний вид продуктов, являются пищевые красители. Применение их обусловлено тем, что потребители привыкают к определенному цвету традиционных продуктов питания. В условиях современных производств, включающих различные способы термообработки, а также при длительном хранении продукции, цвет ее значительно изменяется, и чаще всего не в лучшую сторону. Цвет овощей и фруктов сильно изменяется при стерилизации консервированной продукции. Это связано с тем, что хлорофилл сырья превращается в феофитин, а цвет антоцианов, содержащихся в сырье, «бледнеет». Для придания стерилизованным плодово-овощным изделиям приятного внешнего вида применяют специальные красители.

Красители также нашли применение при создании продуктов питания нового поколения. В настоящее время в России разрешены к применению красители 60 наименований, как натуральные, так и синтетические.

Натуральные, или природные, красители выделяют из сырья в виде смесей различных по химической природе соединений, состав которых зависит как от способа выделения, так и от вида исходного сырья. К натуральным красителям относятся каротиноиды, куркумины, кармины, рибофлавины, хлорофилл, красный свекольный, индигокармин, синий блестящий и сахарные кодеры, полученные по различной технологии.

Наиболее широко из натуральных красителей применяются каротиноиды - красно-желтые пигменты, придающие окраску ряду овощей и фруктов. К наиболее известным относится p-каротин, который является не только красителем, но и провитамином А. К каротинам относится целая группа веществ: липокаин, желто-оранжевый краситель аннато, а также экстракты красного перца, флавоксантин, лютеин, криптоксантин, рубиксантин и др. Все они могут применяться для окраски маргарина, майонезов, безалкогольных напитков и кондитерских изделий.

Большую группу природных красителей составляют хлорофиллы и их производные - металлокомплексы (магний и медьзамещенные хлорофиллы). Сырьем для получения хлорофиллов являются крапива, капуста, морковная и другая ботва. Область применения - консервированные овощи и фрукты, безалкогольные напитки, кондитерские изделия.

Красные красители, разрешенные к применению в России, представлены ализарином, кармином и алканином. По химической природе они являются производными антрахинона.

Кармины - это комплексные соли карминовой кислоты с ионами металлов. Получают их из кошениля - женских особей насекомых, обитающих на кактусах Южной Америки и Африки. Насекомых нагревают, сушат и растирают до образования порошка. Считается, что это один из красивейших и наиболее прочных, но и самых дорогих красителей. Он устойчив к нагреванию, свету, кислороду воздуха. В последнее время кармины получают синтетическим путем. Кармины применяют в кондитерской и безалкогольной промышленности.

Алканин - красно-бордовый краситель получают из корней растения алкона тинктория, произрастающего на юге и в центральной части Европы. Алканин хорошо растворяется в жирах, но нестабилен при хранении.

Желтый природный краситель куркумин получают из растений семейства имбирных. Куркумин не растворим в воде, поэтому используется в пищевой промышленности в виде спиртового раствора.

Важной группой водорастворимых красителей являются антоцианы. Характер их окраски зависит от pH среды, ком плексообразования с металлами, наличия света. Наиболее устойчивую красную окраску антоцианы имеют при pH 1,5-2; при pH 3,4-5 окраска становится красно-пурпурной. В щелочной среде при pH 6,7-8 окраска становится синей, сине-зеленой, при pH 9 - зеленой. При повышении pH до 10 окраска меняется на желтую. Окраска меняется и при образовании комплексов с различными металлами: соли магния и кальция имеют синюю окраску, калия - красно-пурпурную. Увеличение метальных групп в молекуле антоцианов придает красный оттенок.

К этой группе красителей относятся собственно антоцианы, энокраситель и экстракт черной смородины. Энокраси-тель получают из выжимок темных сортов винограда, ягод бузины в виде жидкости интенсивного красного цвета. Красители применяют в кондитерской промышленности.

В качестве желтых и розово-красных красителей применяют экстракты черной и красной смородины, кизила, клюквы, брусники, а также темно-вишневый краситель из свеклы.

Желтыми красителями являются рибофлавин (витамин В2) и его производные. Рибофлавин и его натриевая соль применяются в кондитерской промышленности и в производстве майонезов.

Из природных красителей используется сахарный колер -темноокрашенный продукт карамелизации сахара - для окраски напитков, ячменного хлеба, кондитерских изделий, желе и джемов, а также в кулинарии.

К синтетическим красителям относятся представители нескольких классов органических соединений. В эту группу входят тартразин, желтый солнечный закат, кармаузин, пунцовый 4R, черный блестящий, относящиеся к азокрасителям; триарилметановые красители - синий, синий блестящий, зеленый S, и хинолиновые индигоидные красители. Все эти соединения хорошо растворимы в воде, чаще всего применяются для окрашивания порошкообразных продуктов.

Индигокармин придает продуктам синий цвет, но не устойчив к действию света и наличию в среде редуцирующих сахаров. В кондитерской промышленности, в производстве мороженого и безалкогольных напитков разрешено применение тартразина, который хорошо растворяется в воде с образова нием желтой окраски. Синтетические красители могут применяться индивидуально, в виде смесей, а также с различными наполнителями - солью, сахаром, крахмалом, жиром. Используют красители в производстве сухих полуфабрикатов - концентратов напитков, кексов и т.п.

Синтетические красители имеют некоторые преимущества перед натуральными. Они дают более яркие, легко воспроизводимые цвета, более устойчивы к различным технологическим процессам, к действию кислот, света, нагревания, отличаются легкостью дозирования и стабильностью окраски при длительном хранении продукта, в который добавлены. К тому же они дешевле натуральных.

Помимо натуральных и синтетических пищевых красителей в России разрешено применение минеральных пигментов, включая уголь из растительного сырья, диоксид титана, оксиды железа и некоторые другие.

К цветокорректирующим веществам относятся отбеливающие добавки, в первую очередь диоксид титана. В качестве отбеливателя часто используют диоксид серы, растворы сернистой кислоты и ее соли. Эти вещества препятствуют ферментативному потемнению нарезанных картофеля и фруктов.

В мясной промышленности применяют нитрит натрия, который при взаимодействии с миоглобином и гемоглобином придает продуктам приятный «мясной» цвет.

В некоторых странах для отбеливания муки разрешено применение бромата калия, в России его применение запрещено, так как он разрушает витамины группы В и серосодержащие аминокислоты.

Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов

К этой группе пищевых добавок относятся загустители, ге-леобразователи, стабилизаторы и поверхностно-активные вещества (ПАВ) - эмульгаторы, пенообразователи.

Среди добавок этой группы есть вещества природного происхождения и синтетические.

Загустители - это вещества, повышающие вязкость продукта, а гелеобразователи - вещества, придающие продук ту свойства геля. Загустители и гелеобразователи способны в процессе приготовления продукта, в который они добавлены, связывать воду, что и изменяет консистенцию продукта. Эти добавки являются полимерными соединениями, в макромолекулах которых равномерно распределены гидрофильные группы, взаимодействующие с водой, а также способные взаимодействовать с ионами водорода, металлов, с молекулами органических веществ меньшей молекулярной массы. В России из класса загустителей и гелеобразователей разрешено применение добавок 50 наименований, в основном полисахаридов. Исключением является желатин, имеющий белковую природу.

Полисахаридами являются модифицированные крахмалы, целлюлозы, полисахариды морских водорослей (альгинаты, каррагинаны, фурцелларан, агар, агароид и др.). В эту же группу входят камеди: гуаровая, рожкового дерева, гуммиарабик и др. Различаются они по химической структуре полимерной цепи, по природе мономерных остатков, по заряду и молекулярным массам.

В отличие от нативных крахмалов (кукурузного, картофельного, рисового), считающихся пищевыми продуктами, модифицированные крахмалы являются пищевыми добавками и используются как загустители и гелеобразователи. Крахмал нативный состоит из амилозы, имеющей линейное строение, и амилопектина с разветвленной цепью. Амилоза растворяется в горячей воде, амилопектин набухает с образованием клейстерообразной массы. От соотношения этих фракций зависят технологические свойства крахмалов. В целях улучшения свойств крахмала применяется его модификация, направленная на изменение соотношения амилозы и амилопектина. Модификацию осуществляют физическим, химическим или биологическим методами.

Основные виды модифицированных крахмалов - это ин-стант-крахмалы. Они хорошо набухают в холодной воде, используют их для быстрого приготовления различных десертов, желейного мармелада, сдобного теста и т.п.

Расщепленные крахмалы представляют собой продукты, имеющие более короткие, чем нативные крахмалы, молекулярные цепи. К ним относятся декстрины, получаемые кислотным или ферментативным гидролизом нативного крахмала. Применяют их в основном в кондитерской промышленности, в производстве пастилы, желейных продуктов, а также жевательной резинки.

Состав и свойства окисленных крахмалов зависят от вида окислителей, применяемых для их получения. Окислителями являются: перекись водорода, КМпО4, НС1О3, КС1О4 и некоторые другие окислители. Обработка окисляющими веществами приводит к образованию крахмалов с более короткими молекулярными цепями. Окисленные крахмалы применяют для стабилизации мороженого, в производстве мармелада и в хлебопечении.

Стабилизированные крахмалы являются продуктами химической модификации крахмала монофункциональными реагентами с образованием по гидроксильным группам производных с простой или сложной эфирной связью: ацетилированные, фосфорилированные и др. Эфиры крахмалов отличаются прозрачностью и стабильностью клейстера при низких температурах, устойчивостью при замораживании и оттаивании.

Сшитые крахмалы являются дикрахмальными эфирами фосфорной или адипиновой кислот, а также дикрахмалгли-церинами. Сшитые крахмалы имеют обычно не более одной поперечной связи, они обладают пониженной скоростью набухания и клейстеризации. Клейстеры сшитых крахмалов более вязкие, устойчивы к действию высоких температур, длительному нагреванию, низким pH и механическим нагрузкам. Применяют их в производстве консервированных продуктов, экструзированных и формованных изделий.

В различных областях пищевой промышленности широко используют целлюлозу и ее производные. Собственно целлюлоза применяется в двух модификациях - микрокристаллическая, полученная частичным кислотным гидролизом, и порошкообразная, выделенная из растительного сырья удалением сопутствующих веществ - гемицеллюлоз и лигнина. Применяют целлюлозу и ее производные в качестве эмульгатора, текстурообразователя и средства, препятствующего слёживанию и комкованию. Статус пищевых добавок имеют семь веществ химической модификации целлюлозы, которые являются простыми эфирами целлюлозы: карбоксилметил-целлюлоза, метилцеллюлоза, этилцеллюлоза и др. Все они используются в качестве загустителей, эмульгаторов и стабилизаторов. Целлюлоза и ее производные в желудочно-кишечном тракте человека не подвергаются изменениям. Традиционно эти добавки используют в хлебопекарной и кондитерской промышленности, при изготовлении молочных и низкожирных эмульсионных продуктов, суспензий и эмульсий.

В качестве гелеобразователей и загустителей широко применяются пектины. В промышленности пектины получают кислотным или ферментативным гидролизом растительного сырья. В зависимости от вида обработки получают пектины разной степени этерификации. Высокоэтерифицированные пектины получают из яблок, плодов цитрусовых, а низкоэте-рифицированные из свеклы, корзинок подсолнечника. Растворимость пектинов в воде повышается с увеличением степени этерификации. Пектины как растворимые в воде пищевые волокна являются физиологически ценными добавками в рацион. Высокоэтерифицированные пектины применяют в качестве студеобразующих веществ при производстве мармелада, пастилы, джемов, мороженого, майонеза; низкоэтерифициро-ванные - овощных желе, паштетов, студней, в хлебопечении и сыроделии.

Камеди, применяемые в качестве загустителей и гелеобразователей, по растворимости в воде подразделяются на три группы: арабиновые, хорошо растворимые в воде (абрикосовая и аравийская), бассориновые, плохо растворимые в воде, но хорошо в ней набухающие (трагакантовая камедь) и це-разиновые, плохо растворимые и плохо набухающие в воде (сливовая, вишневая камеди). Камеди используют в кондитерской промышленности.

К загустителям и гелеобразователям относятся альгиновые кислоты и их соли - альгинаты. Альгиновые кислоты плохо растворяются в воде, но хорошо в ней набухают, связывая 200-300-кратное количество воды, растворимы в горячей воде и растворах щелочей с образованием гелей. В воде хорошо растворяются альгинаты натрия и калия, а альгинат кальция хорошо в воде набухает с образованием геля. Вязкость растворов альгинатов зависит от длины их полимерних цепей, в связи с чем коммерческие препараты альгинатов имеют, как правило, определенную молекулярную массу. Альгиновую кислоту и ее соли получают из бурых морских водорослей, а из красных водорослей - агар и каррагинаны. В воде агар растворяется плохо, но хорошо в ней набухает. В горячей воде агар образует коллоидный раствор, который при охлаждении дает прочный гель. Гелеобразующая способность агара в 10 раз выше, чем у желатина, но, так же как и гели желатина, гели агара термообратимы. В связи с этим агар широко применяется в качестве компонента питательных сред для микробиологических анализов.

Агар применяют в кондитерской промышленности, в производстве мороженого, мармелада, пастилы, зефира, а также для осветления соков.

Гелеобразующие растворы каррагинанов при охлаждении становятся твердыми и при температуре ниже 40-55 °C образуют гели, устойчивые при комнатной температуре, но термообратимые. Каррагинаны применяют в производстве мармелада и желейных конфет.

Желатин - единственный гелеобразователь белковой природы, представляет собой смесь линейных полипептидов с различными молекулярными массами и их агрегатов. Желатин хорошо растворяется в воде, молоке, растворах солей и сахара при температуре выше 40 °C. При охлаждении растворы желатина переходят в гель, но только при достаточной концентрации. Желатин широко используется в кулинарии, при приготовлении желе, зельца, мороженого.

Эмульгаторы

Вещества, которые при введении в пищевой продукт обеспечивают образование и сохранение однородной дисперсии двух или более несмешивающихся компонентов, называются эмульгаторами. Эмульгатор способен концентрироваться на поверхности раздела фаз и снижать межфазное поверхностное натяжение. Применительно к группе пищевых добавок термины «эмульгатор», «эмульгирующий агент» и ПАВ могут рассматриваться как синонимы. К известным эмульгаторам, применяемым в пищевой промышленности, отно сятся камеди, фосфолипиды (лецитины), сапонины и другие вещества.

В настоящее время довольно широко используются синтетические ПАВ, а также продукты химической модификации природных ПАВ. По химической природе эмульгаторы имеют дифильное строение, т.е. содержат полярные гидрофильные и неполярные гидрофобные группы, которые располагаются на противоположных концах молекулы. Гидрофильные обеспечивают растворимость в воде, гидрофобные - в неполярных растворителях. Такое строение молекул эмульгаторов обеспечивает их способность к формированию ассоциатов в объемной фазе растворителя, называемых мицеллами.

Применяемые в пищевой промышленности ПАВ являются обычно многокомпонентными смесями. Эмульгаторы представлены веществами различной химической природы: лецитины, моно- и диглицериды, эфиры глицеридов и сахарозы, полисорбаты и др. Некоторые из них, в частности лецитин, растворимы в масле и хорошо диспергируются в воде, другие, в частности полисорбаты, растворимы в масле и воде.

На важнейших технологических свойствах эмульгаторов -диспергирование в пищевых системах, пенообразование, комплексообразование с крахмалом, белками, изменение вязкости, модификация кристаллов, смачивание и смазывание -основано применение эмульгаторов в производстве эмульсионных продуктов - майонезов, мороженого, десертов, кремов ит.д.

Вкусоароматические вещества

В пищевой промышленности на вкус и аромат продукта влияют состав сырья, вещества, образующиеся при технологической обработке сырья, ароматические и другие добавки, специально вносимые в продукт, - пищевые кислоты, соль, сахар, специи и т.д.

Наличие пищевых кислот в продуктах питания может быть следствием биохимических процессов или результатом их преднамеренного введения в пищевую систему, например для регулирования pH или придания определенного вкуса, а также для продления срока хранения.

Наиболее известной является уксусная кислота. Основная область применения уксусной кислоты - это овощные консервы, маринованные продукты.

В производстве безалкогольных напитков, карамельных масс, кисломолочных продуктов широко используется молочная кислота. Применение ее ограничено только в производстве продуктов детского питания.

Лимонная кислота, ее соли, а также эфиры выполняют роль регулятора кислотности в кондитерской промышленности, производстве безалкогольных напитков, рыбных консервов. Кроме того, лимонная кислота и ее соли обладают антиокислительными свойствами, способностью комплексообразования и стабилизаторов консистенции. Подобными свойствами обладают также винная кислота и ее соли -тартраты.

Для регулирования кислотности разрешено применение яблочной кислоты, которая используется в кондитерской промышленности, а также янтарной, адипиновой, фумаровой, фосфорной кислоты и ее солей. Особенно широкое применение находят фосфаты, обладающие эмульгирующими, комплексообразующими и влагоудерживающими свойствами.

Фосфаты кальция и аммония нашли применение в качестве улучшителей муки и хлеба, разрыхлителей и добавок, препятствующих слёживанию и комкованию сухих сыпучих продуктов.

Подслащивающие вещества

Подслащивающие вещества, или подсластители, достаточно широко используются в кондитерской промышленности. Кроме сахара, глюкозы и фруктозы, в группу подсластителей входят вещества несахарной природы, как натуральные, так и синтетические. Они различаются по калорийности, степени сладости, химическому составу, воздействию на консистенцию продукта и другим свойствам.

В качестве подсластителей в кондитерской промышленности применяются сахаристые крахмалопродукты - патоки, мальтодекстрины и другие, получаемые путем частичного или полного гидролиза крахмала. Сырьем для получения паток служит целое зерно, без предварительного выделения из него крахмала.

В пищевых продуктах подсластители могут выполнять функции наполнителей, структурообразователей, источников сухих веществ и даже консервантов.

Натуральными подсластителями являются такие вещества, как мед, солодовый экстракт и лактоза. Солодовый экстракт получают путем водной вытяжки из ячменного солода. Экстракт содержит моно- и олигосахариды, белки, минеральные вещества и ферменты. Используется в кондитерской промышленности, а также в производстве продуктов детского питания.

В России разрешено применение 12 интенсивных заменителей сахара и подслатителей - растительная добавка стевия, миракулин, монелин, таутамин, глицирризин (или лакрица). Все эти вещества являются продуктами природного происхождения, применяются в кондитерской, табачной и спиртовой промышленности.

Подсластитель природного происхождения - неогеспери-дин дигидрохалкон. Получают его из кожуры цитрусовых, в частности грейпфрутов. Неогесперидин растворим в воде и спирте. Обладает высокой степенью сладости, особенно в присутствии других подсластителей. Применяется в производстве алкогольных напитков и жевательной резинки.

Помимо подсластителей, которые по химической природе непосредственно относятся к сахарам, значительный интерес представляют вещества, по химической природе являющиеся спиртами, - это ксилит, сорбит, маннит. Ксилит и сорбит по сравнению с сахарозой менее сладкие, но практически полностью усваиваются организмом. Кроме того, эти добавки выполняют роль стабилизаторов, эмульгаторов и агентов, повышающих влагоудерживающую способность. Ксилит и сорбит применяются в кондитерской промышленности при производстве продуктов диетического и диабетического назначения.

В качестве естественных заменителей сахара в пищевой промышленности применяются такие продукты, как лактит, мальтит, мальтитный сироп.

Лактит получают гидрированием молочного сахара, лактит обладает в два раза меньшей калорийностью, чем сахароза, может применяться в питании больных диабетом и производстве мучных изделий.

Мальтит и мальтитный сироп по своему действию являются подсластителями, эмульгаторами и стабилизаторами эмульсий, а изомальтит может применяться в качестве вещества, препятствующего слёживанию, комкованию, а также в качестве глазирующего агента.

В последнее время появились синтетические подсластители с высокой степенью сладкого вкуса, которые также называют «интенсивными подсластителями». К ним относится ацесульфам калия (суннет Е950). Вещество хорошо растворимо в воде, устойчиво к действию высокой температуры, не накапливается в организме. Применяется в производстве кондитерских изделий, безалкогольных напитков, диетических хлебобулочных изделий, мороженого.

Одним из широко рекламируемых подсластителей является аспартам (санекта, нутрасвит, сладекс). По химической природе аспартам является дипептидом, содержащим остатки аспарагиновой кислоты и фенилаланина.

При повышенной температуре аспартам превращается в дикетопиперазин. Поэтому его целесообразно применять в производстве продуктов, не требующих тепловой обработки, - мороженого, напитков, соков.

Цикламовая кислота и ее натриевые, калиевые и кальциевые соли - цикламаты - хорошо растворимы в воде и стабильны при термообработке. Сладость - в 30 раз выше сладости сахарозы. Цикламаты могут применяться в кондитерской и безалкогольной промышленности, а также в качестве улуч-шителя вкуса классического подсластителя - сахарина.

Сахарин по своей химической природе является ортосульфамидом бензойной кислоты, обладает горьковатым привкусом, легко устраняемым при смешивании с солями цикла-мовой кислоты. Сладость сахарина в 300-500 раз выше, чем у сахарозы, поэтому его дозировка может быть очень низкой. Сахарин и его соли применяют в производстве продуктов для питания больных диабетом.

К интенсивным подсластителям нового поколения относится сукралоза (трихлоргалактосахароза). Применяется в кондитерской промышленности.

В пищевой промышленности в последнее время применяются так называемые смесевые подсластители. При составлении таких смесей учитывают сладость отдельных компонентов, возможное улучшение вкусовых качеств, технологические характеристики, количество заменяемого сахара.

Ароматизаторы

Образование аромата значительного ряда продуктов питания происходит в процессе созревания, в котором ведущую роль выполняют ферменты, содержащиеся в продукте, а также микроорганизмы. Примерами образования специфического аромата могут служить созревание рыбы при посоле, сыров, созревание вин, ферментация листьев табака, чая, бобов какао и зерен кофе.

Но в последнее время в пищевой промышленности для придания аромата широко применяются различные ароматизаторы, как натуральные, так и синтетические. Под ароматизаторами или ароматическими веществами понимают всю гамму обладающих запахом веществ, специально вносимых в пищевые продукты. В сочетании с другими веществами, входящими в состав пищевых систем, они придают готовому продукту привычный или особенный (новый) аромат.

Источниками натуральных ароматических веществ являются различные пряности (перец, корица, лавровый лист и т.д.), пряно-ароматические растения (укроп, петрушка, базилик и т.д.), а также получаемые из них эфирные масла и пищевые эссенции.

В настоящее время в наибольших объемах используется около 40 видов пряностей. Их подразделяют на следующие группы:

  • • семенные (мускатный орех, кардамон и др.);
  • • плодовые (анис, бадьян, тмин и др.);
  • • цветочные (гвоздика, шафран и др.);
  • • листовые (лавровый лист, донник, мята и др.);
  • • коровые (корица китайская и цейлонская);
  • • корневые (имбирь, куркума, дягиль и др.);
  • • все растения (укроп, душица, эстрагон и др.).

При широкомасштабном производстве пищевых продуктов целесообразнее использовать эфирные масла. Основными способами выделения эфирных масел из растительного сырья являются отгонка их с водяным паром, экстракция органическими растворителями, анфлераж, холодное прессование или СО2-экстракция. Эфирные масла плохо или вообще не растворяются в воде, но хорошо растворимы в спирте, легко окисляются кислородом воздуха.

Кроме эфирных масел, в пищевой промышленности применяются ароматические эссенции. Производятся они в виде раствора в органическом растворителе или в смеси с твердым носителем - крахмалом, поваренной солью, белком. Получают эссенции растений с применением тех же способов, что и для получения эфирных масел.

Комбинированные ароматические эссенции готовят, используя вещества натуральные и идентичные натуральным. Такое сочетание позволяет создавать композиции, отличающиеся стабильностью и разнообразным ароматом. Целый ряд синтетических ароматических веществ имеют фруктовые запахи: цитраль и цитронеллаль - аромат лимона, цитронеллил-формиат - фруктовый запах, линаллилформиат - запах кориандра, бутандиол - сливочного масла.

Ряд отечественных и зарубежных фирм предлагают ароматические добавки, имитирующие аромат обжаренной рыбы. Часто эти добавки являются комплексными и кроме ароматизаторов содержат эмульгаторы, структурообразователи и т.д.

В настоящее время наиболее интересным направлением является применение добавок, усиливающих и модифицирующих аромат. К этой группе добавок относятся вещества, являющиеся производными глутаминовой (глутамат натрия), гуаниловой, инозиновой кислот, рибонуклеотиды и производные мальтола. Эти добавки часто называют «оживителями вкуса».

В целях сохранения качества продуктов питания и увеличения сроков хранения применяются различные консерванты, действие которых направлено на предотвращение микробиальной порчи, а также антиокислители, предотвращающие окислительные изменения жиров.

Эффективное ингибирование роста микрофлоры оказывают бензойная, сорбиновая и сернистая кислоты. В мясной промышленности в качестве консервантов применяют нитриты и нитраты, в рыбной - сорбиновую и бензойную кислоты, при консервировании овощей - уксусную кислоту, а для сохранения растительного сырья (овощей, фруктов) проводят их обработку диоксидом серы. Для продления сроков хранения цитрусовых применяют сильный фунгицид дифенил, а яблок - сантохин.

В качестве антимикробных препаратов для обработки скоропортящихся продуктов разрешено применение антибиотиков - низина, пимарицина, а также различных антисептиков, например хлорида кальция, озона и др.

Из природных антиокислителей наиболее широко применяются токоферолы. Токоферолы хорошо растворяются в маслах и устойчивы к действию высоких температур. При производстве маргарина и кулинарных жиров в качестве антиокислителя используют аскорбиновую кислоту и ее соли, для предотвращения окислительных процессов в растительных маслах и животных жирах, сухом молоке, бульонных кубиках, сухих завтраках - пропилгаллат, октилгаллат, додецилгаллат. Основными синергистами производных галловой кислоты являются лецитин, лимонная кислота и ее соли.

В качестве антиоксидантов применяются производные фенолов - третбутилгидрохинон, бутилгидрокситолуол (ионол и бутилгидроксианизол). Антиокислительными свойствами обладают некоторые пряности и экстракты из них - анис, кардамон, имбирь, фенхель и др.

Отдельные вещества, являющиеся антиокислителями, способны выполнять и другие функции. Например, лецитины могут быть использованы как эмульгаторы, лактат натрия - как регулятор кислотности, соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) - как комплексообразователь.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >