Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Понятие пищевых добавок

Название: Понятие пищевых добавок
Раздел: Рефераты по кулинарии
Тип: реферат Добавлен 00:58:15 14 июня 2011 Похожие работы
Просмотров: 623 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

ВВЕДЕНИЕ

Пищевые добавки — это природные, идентичные природным или син­тетические химические соединения, вводимые в продукты питания с целью придания им заданных качественных показателей, ускорения технологического процесса их получения, а также увеличения сроков годности.

История применения пищевых добавок насчитывает тысячелетия. Поваренную соль и коптильный дым люди применяли ещё во времена неолита, уксусом пользовались древние египтяне, а в Древнем Риме вина стабилизировали сернистой кислотой. Вместе с ростом пищевого производства расширялся ассортимент применяемых пищевых добавок. В XX в. масштабы их распространения так увеличились, что появилась потребность в их систематизации и классификации.

Пищевые добавки вносят в продукты в процессе их производства для достижения определённых технологических целей. То есть, добав­ки в пищевом продукте выполняют определённые функции. Поэтому в качестве критерия при классификации пищевых добавок удобно вы­брать их технологические функции. В соответствии с ними, добавка относится к тому или иному технологическому классу (например, тартразин окрашивает пищевые продукты, следовательно, он принадле­жит к классу красителей).

В то же время такое деление достаточно условно. К примеру, сер­нистая кислота не только проявляет консервирующие свойства, но и предотвращает окисление, то есть её можно отнести и к консерван­там, и к антиокислителям. Более того, есть добавки, выполняющие три, четыре и более функций. Строгое разграничение самих функций не всегда возможно (например, загуститель при определённых усло­виях может стать гелеобразователем; как правило, тесно связаны эмульгирующие и стабилизирующие функции). Что касается стабилизаторов, то это особый класс пищевых добавок, включающий ряд подклассов: загустители, гелеобразователи, уплотнители, влагоудерживающие агенты, стабилизаторы пены, стабилизаторы замутнения.

На сегодня выделяют до 45 классов пищевых добавок, 23 из них (выделенные комиссией по Codex Alimentarius) — основные. Обычно эти классы объединяют в следующие группы:

♦ вещества, изменяющие цвет продуктов;

♦ вещества, улучшающие аромат и вкус продуктов;

♦ вещества, регулирующие консистенцию;

♦ вещества, способствующие увеличению сроков годности пище­вых продуктов;

♦ вещества, ускоряющие и облегчающие ведение технологических процессов (технологические добавки).

Ниже кратко описаны эти группы веществ.

Вещества, улучшающие цвет, аромат и вкус продуктов. Цвет, аромат и вкус пищевого продукта являются главными критериями при выборе его потребителем. Люди веками улучшали вкус и другие важнейшие характеристики пищи, добавляя к ней соль, уксус, пряности и т. д., но только с развитием высокотехнологичного промышленного производ­ства пищевых продуктов появилась возможность существенно расши­рить список веществ, улучшающих цвет, аромат и вкус.

Цвето-, аромато- и вкусообразующие вещества, естественным об­разом содержащиеся в пищевом сырье, весьма нестойки. В жёстких ус­ловиях промышленной переработки и при длительном хранении они часто улетучиваются и разрушаются. Кроме того, начиная с конца XIX в., и особенно во второй половине XX в., появились такие пище­вые продукты, для успешной реализации которых требуется придавать им привлекательный вид, аромат, цветовое и вкусовое разнообразие (например, жевательная резинка и соевые продукты). Этим приёмом успешно пользуются для расширения ассортимента традиционных продовольственных товаров (например, кондитерских кремов или алкогольных напитков).

Вещества, регулирующие консистенцию продуктов. Одной из важ­ных, узнаваемых характеристик пищевого продукта (наряду с цветом, ароматом и вкусом) является его консистенция. Продукты часто пред­ставляют собой коллоидные системы: эмульсии, пены, суспензии, ге­ли. Для их создания необходимы вещества с определёнными свойства­ми: поверхностно-активными, загущающими, желирующими.

Вещества, способствующие увеличению сроков годности пищевых про­дуктов. С тех пор как человек перешёл к оседлому образу жизни, у него появилась потребность длительное время сохранять продукты пита­ния. Сначала он делал это с помощью огня и дыма, потом стал исполь­зовать соль, уксус. Сейчас арсенал веществ, способствующих увеличе­нию сроков годности пищевых продуктов, включает целые классы пи­щевых добавок: консерванты, антиокислители, стабилизаторы, влагоудерживающие агенты и т. д.

Эти вещества защищают продукты от самых разных видов порчи: микробиологической, окислительной, изменения консистенции и фи­зико-химических свойств, ухудшения органолептических характери­стик, потери питательной ценности.

Вещества, ускоряющие и облегчающие ведение технологических про­цессов — технологические добавки. Эти вещества добавляются к продук­ту в процессе его производства для достижения определённых техно­логических целей: ускорения технологического процесса, облегчения его ведения, часто без таких добавок осуществление процесса невоз­можно.


1. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПИЩЕВЫМ ДОБАВКАМ

Улучшить снабжение населения продуктами питания можно не только путем увеличения их производства, но и с помощью совершенствования технологических процессов переработки сырья, улучшения их сохраняемости. Эти зада­чи в значительной степени решаются благодаря использованию различных химических средств, которые добавляют в продукты питания на разных этапах технологической пе­реработки в качестве консервантов, отбеливателей, сгус­тителей, осветлителей, кислот, ароматизаторов, вкусовых веществ, красителей, эмульгаторов, антиокислителей, стабилизаторов, ферментных препаратов. Данные вещества по­лучили название пищевых добавок.

Согласно санитарным правилам по применению пищевых добавок термином "пищевые добавки" обозначают химические вещества и природные соединения, не употреб­ляемые сами по себе в качестве пищи. Не считаются пищевыми добавками вещества и соединения, добавляемые в продукты питания с целью повышения их биологической ценности. Это - витамины, аминокислоты, микроэлементы.

Использование пищевых добавок должно преследовать следующие цели: сохранение пищевых свойств продуктов; увеличение их сроков хранения; придание им более прив­лекательного вида; удешевление и упрощение технологи­ческой переработки. Пищевые добавки не разрешается ис­пользовать, если это приводит к неправильной обработке сырья, фальсификации пищевых продуктов, значительной потере биологической ценности.

Согласно Санитарным правилам по применению пище­вых добавок и ст. 27 Основ законодательства о здравоохранении применение пищевых до­бавок на предприятиях, изготавливающих пищевые про­дукты, а также продажа некоторых пищевых добавок для использования в домашнем хозяйстве разрешаются только после соответствующего разрешения Министерства здра­воохранения.

Консерванты добавляют для длительного хранения пи­щевых продуктов, они прекращают или задерживают рост и размножение микроорганизмов. К ним относятся окись се­ры, бензойная и сорбиновая кислоты, перекись водорода, гексаметилентетрамин и др.

Применение химических консервантов при переработке продуктов питания возрастает, поэтому к ним предъявляют определенные требования: они должны оказывать эффективное антимикробное действие, не изменять органолептических свойств продуктов питания, быть безопасными для организма человека.

Химические консерванты проявляют специфическое действие только тогда, когда они находятся в достаточной концентрации и непосредственно соприкасаются с ми­кробной клеткой. Санитарным законодательством предусмотрено использование консервантов в минимальных кон­центрациях.

Ни один из консервантов не является универсальным для всех продуктов питания. Наиболее распространенными консервантами являются соединения серы (сернистый ан­гидрид, сульфит натрия, метабисульфит). Они применяются у нас в стране для многих продуктов питания (мармелад, зефир, пастила, картофель и т. д., а также вино). Рекомен­дуемая доза для двуокиси серы составляет 0,7 мг на 1 кг массы тела.

Сорбиновая кислота проявляет антимикробное действие благодаря способности ингибировать дегидрогеназы. Согласно санитарным правилам предельное содержа­ние сорбиновой кислоты в продуктах питания должно быть 1-0,8 г/кг, в напитках - 0,3-0,5 г/л. Практическое примене­ние имеют не только сорбиновая кислота, но и ее соли (кальция, калия, натрия). Сорбиновая кислота в основном оказывает фунгистатическое действие, поэтому часто ис­пользуется в комплексе с другими антимикробными сред­ствами.

Бензойная кислота. Антимикробное действие ос­новано на способности подавлять в клетке активность ферментов, осуществляющих окислительно-восстановительные реакции. Кроме того, она блокирует сукциндегидрогеназу и липазу, подавляет рост дрожжей, возбудителей масляно-кислого брожения. Применяется для консервирования плодово-ягодных изделий.

Бензонат натрия используется для консервирова­ния рыбных изделий, маргарина, плодово-ягодных продуктов, напитков. Допустимое содержание в повидле, марме­ладе, меланже, кондитерских изделиях - 700 мг/кг, в пло­дово-ягодных полуфабрикатах и маргарине - 1000 мг/кг, в рыбной икре и рыбных консервах - 1000-2000 мг/кг.

Гексаметилентетрамин (уротропин) содер­жит формальдегид, который является его действующим началом. В нашей стране препарат разрешен для консервиро­вания икры лососевых рыб. В зернистой икре допускается 1000 мг на 1 кг продукта.

Муравьиная кислота отличается высоким анти­микробным действием, не изменяет органолептических показателей. Способна ингибировать различные тканевые ферменты, в связи с чем возможно нарушение функции почек и печени. У нас используют соли муравьиной кислоты (натрия, калия, кальция). Рекомендуемая доза не должна превышать 0,5 мг на 1 кг массы тела.

Пропионовая кислота. Не обладает выраженным отрицательным действием на организм человека. В США ее добавляют к хлебным и кондитерским изделиям для пре­дупреждения плесневения, в Европе - к муке.

Нитраты и нитриты широко применяются в качестве пи­щевых добавок во всем мире как антимикробные вещества и фиксаторы цвета колбасы и мясных изделий. В мясо раз­решено добавлять не более 50 мг/кг, в сыр и брынзу - не бо­лее 300 мг на 1 л молока.

Нитраты и нитриты могут попадать в продукты питания как загрязнители.

Для увеличения сроков хранения скоропортящихся продуктов могут использоваться и некоторые антибиотики, и прежде всего тетрациклиновые (биомицин, низин), при­меняемые обычно для обработки мяса и рыбы.

Антиокислители, как и консерванты, предназначены для продления сроков хранения продуктов питания.

У нас в стране применяются производные бутилоксианизола. Они разрешены для добавления к жирам животного происхождения - топленым, кулинарным, кондитерским - в количестве не более 200 мг/кг при необходимости хране­ния этих продуктов более 3 месяцев.

Эмульгаторы, стабилизаторы. Эмульгаторы используют­ся в основном в масложировой промышленности для при­готовления жиров, используемых в хлебопечении и конди­терском производстве. Допущены эмульгаторы Т-1 (моно- и диглицериды жирных кислот) и Т-2 (продукт этерификации полиглицерина насыщенными жирными кислотами). Их добавляют в продукты в количестве не более 2000 мг на 1 кг продукта.

В виде стабилизаторов для кондитерских изделий до­пущены агар, агароиды, альгинат натрия.

В колбасном производстве широко используют фосфат натрия, одно-, дву-, трех- и четырехзамещенный пирофосфорно-кислый натрий. Эти соли обладают свойством увели­чивать влагосвязывающую способность колбасного фарша. В нашей стране в вареные колбасы разрешается добавлять смесь фосфатов в пересчете на фосфорный ангидрид в коли­честве до 4 г на 1 кг продукта.

В качестве загустителей пищевых веществ, кроме агара, агароида, альгината натрия, используют целлюлозу, желатин, пектин, метилцеллюлозу. За рубежом эти продукты считаются относительно безвредными.

Кислоты, щелочи, соли, соле- и сахарозаменители. Их используют для подщелачивания, подкисления продуктов, придания им вкуса. Обычно строгого регламентирования для них нет.

Основания применяются как регуляторы рН, они не ока­зывают токсического действия.

Вещества, используемые для химического разрыхления теста и отбеливания муки. В качестве разрыхлителей теста используются углекислый натрий (сода) и аммоний. Для от­беливания муки применяются: гипосульфит натрия - в дозе 0,7 мг на 1 кг массы тела, бромат калия - в дозе до 40 мг на 1 кг муки.

Красители. Натуральные красители представляют со­бой смесь каротиноидов, антоцианов, флавоноидов, хлорофилла и других, т. е. натуральных компонентов растений, и только донник-порошок растения. Все они могут использоваться для окрашивания пищевых продуктов.

Синтетические красители в большинстве своем являют­ся канцерогенами, мутагенами, аллергенами. Разрешено использование только двух синтетических красителей - индигокармина и тартразина. Недавно разрешен красный краситель, выделенный из криля, - для окраски рыбных изделий и искусственной икры.

Ферментные препараты. Определенное место в совер­шенствовании технологических приемов переработки продуктов отводится ферментным препаратам. Они позволяют ускорить тестообразование, созревание мяса и рыбы, выход сока из плодов и овощей, брожение крахмала и др. Это дает возможность снизить себестоимость готовой продукции и ускорить сроки ее получения. Микробы - продуценты ферментов могут выделять не только аминокислоты, ви­тамины, гормоны, но и антибиотики и токсины, в том числе афлатоксин, аспергилловую и другие кислоты. Эти ве­щества оказывают неблагоприятное действие на организм человека, поэтому перед использованием их следует под­вергать токсико-гигиеническому исследованию.

Ферментные препараты не должны содержать жизнеспособных форм продуцентов грибов. В 1 г препарата содержа­ние спор не должно превышать 102 , а бактерий - 105 микроб­ных тел.

Ароматические вещества. У нас в стране в основном применяют естественные ароматические вещества - натуральные настои и экстракты, плодово-ягодные соки, пря­ности и т. д. Из синтетических веществ допускается исполь­зовать ванилин, бензальдегид, диацетил и ряд ароматичес­ких пищевых эссенций (лимонная, апельсиновая, мандари­новая, вишневая и др.). Все ароматические вещества долж­ны соответствовать требованиям действующих ГОСТов, ВТУ, ТУ.

Синтетическими веществами и эссенциями ароматизи­руют изделия хлебобулочные и из сдобного теста, кондитер­ские, творожные, молочные (кисели, кремы, желе, пудинги), маргарин, мороженое, безалкогольные напитки, сиропы, на­питки и кисели сухие, ликероводочную продукцию. Однако следует помнить, что ароматизация натуральных пищевых продуктов (кофе, чая, какао, фруктовых сиропов) для усиления свойственного им запаха не разрешена.

Вкусовые вещества. Наиболее распространен в качестве вкусового вещества глютамат натрия, который при добавлении к пищевым продуктам усиливает его естественные вкусовые свойства. Его добавляют обычно в количестве 0,1-0,3 % массы продукта. Препарат обладает также антио­кислительными свойствами, что позволяет увеличивать сроки хранения таких продуктов, как колбаса, окорок, птица.

Лимонно-кислый натрий, как вкусовую добавку, ис­пользуют при приготовлении некоторых кондитерских изделий (для придания кислого вкуса).

Для придания определенного вкуса в готовые блюда и кулинарные изделия нередко добавляют пряности (лавровый лист, перец, тмин, анис, корицу, гвоздику и др.), а так­же приправы (соль, горчицу, уксус). Эти вещества также должны соответствовать нормам, не содержать вредных примесей и микроорганизмов.

2. ВЕЩЕСТВА, УЛУЧШАЮЩИЕ ЦВЕТ, АРОМАТ И ВКУС ПРОДУКТОВ

2.1. Красители, отбеливатели и стабилизаторы окраски

Красители добавляются к пищевым продуктам с целью:

♦ восстановления природной окраски, утраченной в процессе об­работки и/или хранения;

♦ повышения интенсивности природной окраски;

♦ окрашивания бесцветных продуктов, а также для придания им привлекательного вида и цветового разнообразия.

В качестве пищевых красителей применяют как природные, так и синтетические вещества. Свежее или сухое измельчённое раститель­ное сырьё, соки, варенья и другие аналогичные продукты, используе­мые для подкрашивания пищи, не относятся к красителям и не счи­таются пищевыми добавками, так как они могут применяться в каче­стве пищевых продуктов или типичных ингредиентов пищи.

Отбеливатели (отбеливающие вещества) предотвращают и устраня­ют нежелательное окрашивание продукта путём химической реакции с его компонентами.

Стабилизаторы (фиксаторы) окраски сохраняют природную окра­ску пищевых продуктов при их переработке и хранений или замедляют нежелательное изменение окраски.

Не допускается маскировать с помощью красителей, отбеливателей и стабилизаторов окраски изменение цвета продукта, вызванное его порчей, нарушением технологических режимов или использованием недоброкачественного сырья.

2.1.2. Красители

Натуральные и идентичные натуральным красители

Натуральные (природные) красители — это красящие вещест­ва, выделенные физическими способами из растительных и животных источников. Иногда их подвергают химической модификации для улучшения технологических и потребительских свойств. Ряд красите­лей получают не только их выделением из природного сырья, но и син­тетически. Например, β-каротин, выделенный из моркови, по своему химическому строению соответствует β-каротину, полученному мик­робиологическим или химическим путём (при этом натуральный β-каротин существенно дороже и поэтому редко используется в пищевой промышленности как краситель).

Сырьём для натуральных пищевых красителей могут быть ягоды, цветы, листья, корнеплоды и т. п., в том числе в виде отходов перера­ботки растительного сырья на консервных и винодельческих заводах. Содержание красящих веществ в растительном сырье зависит от кли­матических условий произрастания и времени сбора, но в любом слу­чае оно относительно невелико (обычно несколько процентов или доли процента). Количество других химических соединений — сахаристых, пектиновых, белковых веществ, органических кислот, минеральных солей и т. д. — может превышать содержание красящих в несколько раз. Эти вещества не представляют опасности для здоровья, а часто даже полезны для человека, но своим присутствием они снижают интен­сивность окрашивания готового продукта. При производстве препара­тов натуральных красителей от побочных веществ в той или иной сте­пени избавляются. Современные технологии позволяют получать пре­параты натуральных пищевых красителей с заданными свойствами и стандартным содержанием основного красящего вещества.

По химической природе красящие вещества растительного происхо­ждения чаще всего относятся к флавоноидам (антоцианы, флавоны, флавонолы) и каротиноидам. Антоцианы (Е163) окрашивают лепестки цветов различных растений, их плоды и ягоды в самые разнообразные цвета — розовый, красный, синий, фиолетовый. Эти соединения содержатся в чёрной смородине, кожице винограда, вишне, землянике и т. д. В одном и том же растении часто присутствует целая серия антоцианов. Так, в цветках и клубнях картофеля их обнаружено около десятка. Флавоны и флавонолы — широко распространённые жёлтые красящие вещества. Они обнаружены в петрушке, пшенице, рисе, цветах хризантемы.

Жёлтую и оранжевую окраску растениям чаще всего придают каротиноиды (Е160 и Е161). Это весьма многочисленная группа раститель­ных пигментов. Наиболее важный из них — β-каротин (Е 160а), кото­рый в организме человека является ещё и источником витамина А и антиоксидантом. Он содержится в моркови, от латинского названия которой (carota) получила своё наименование вся эта группа пигмен­тов. Жёлтая окраска семян кукурузы обусловлена тремя каротиноидами: каротином, зеаксантином и криптоксантином. Красная окраска плодов помидоров и шиповника определяется ликопином.

Природным жёлтым красителем является также куркумин (Е100), принадлежащий к группе халконовых и оксикетоновых красителей.

Рибофлавиновые красители представлены в природе витамином В2 в форме рибофлавина или натриевой соли рибофлавин фосфорной кислоты (Е 101). Цвет красной свёклы обусловлен присутствием бета-лаинового красителя бетанина (Е162). Ещё один красный краситель из группы хинонов — кармин (Е120) — получают из насекомых кошенили.

К природным принято относить сахарный, или карамельный, ко­лер (Е150). Традиционное название «жжёный сахар» является точным описанием этого древнего красителя. Несмотря на простоту названия, химические процессы, проходящие при карамелизации, очень слож­ны, и лишь в начале прошлого века карамельный краситель стали получать в промышленности. В настоящее время в качестве катализато­ров, ускоряющих реакции в сахарном сиропе, применяются кислоты, щёлочи и соли пищевого качества. В зависимости от использованных катализаторов различают четыре вида сахарного колера. Все они пред­ставляют собой сложные смеси веществ разного состава, несколько отличающиеся по свойствам и областям применения, но придающие окрашиваемым продуктам один и тот же коричневый цвет.

Для придания продуктам чёрного или серого цвета в пищевой промышленности может применяться уголь растительный (Е 152) и уголь (Е 153).

В качестве пищевых красителей применяются также некоторые ми­неральные пигменты и металлы. Так, окись железа (Е 172) даёт чёрный, красный и жёлтый цвета, а двуокись титана (Е 171) и карбонат кальция (Е170) — белый. Из металлов используются золото (Е175), серебро (Е174) и алюминий (Е 173).

Природные красители, даже химически модифицированные, чув­ствительны к воздействию кислот (в том числе фруктовых), щелочей, кислорода воздуха, температуры. Также они подвержены микробиоло­гической порче, а некоторые из них могут изменять цвет в зависимо­сти от рН среды.

Достоинствами натуральных красителей являются их влияние на вкус и аромат продукта (Е160с, Е150), биологическая активность (Е101, Е 160а). Немаловажной является и привлекательность надписи на этикетке — ведь потребитель обычно предпочитает продукты с на­туральными компонентами продуктам с синтетическими добавками.

Синтетические красители

Синтетическими пищевыми красителями принято называть органиче­ские соединения, не встречающиеся в природе, то есть искусственные. Хотя синтетическими можно также назвать рибофлавин (Е 101), β-каротин (Е 160а), β-апокаротиновый альдегид (Е 160е) и др.

С химической точки зрения органические синтетические пищевые красители можно разделить на 5 классов: азокрасители, триарилметановые, ксантановые, хинолиновые и индигоидные красители. К азокрасителям относятся: тартразин (Е102), жёлтый «солнечный закат» (Е110), кармуазин (Е122), пунцовый 4R (Е124), чёрный блестящий BN (Е151), коричневый FK (Е154), коричневый НТ (Е155). К триарилметановым красителям относятся: синий патентованный V (Е131), синий блестя­щий (Е133), зелёный S (Е142). Ксантановые красители представлены эритрозином (Е127), хинолиновые — хинолиновым жёлтым (Е104), а ин­дигоидные — индигокармином (Е132). Почти все они используются в мировой пищевой промышленности уже десятки лет.

Синтетические пищевые красители, в отличие от нату­ральных красителей, не обладают биологической активностью и не со­держат ни вкусовых веществ, ни витаминов. При этом они обладают значительными технологическими преимуществами по сравнению с натуральными, поскольку менее чувствительны к условиям технологи­ческой переработки и хранения, а также дают яркие, легко воспроиз­водимые цвета.

Товарные формы и применение красителей

Препараты натуральных пищевых красителей могут выпускаться в ви­де порошков (кристаллических), паст или жидкостей, как в масло-, так и в вододиспергируемой (растворимой) формах. Различные товарные формы могут быть в разной степени устойчивы к температуре, измене­ниям рН среды и т.п. Содержание основного красителя нормировано и составляет десятые доли процента, проценты или даже десятки про­центов. Это позволяет всегда подобрать препарат, который удобно до­зировать и вносить в продукт.

Синтетические пищевые красители представляют собой водорас­творимые органические соединения. Они выпускаются в виде порошков или гранул. Препараты синтетических пищевых красителей содер­жат, как правило, 80...85 % основного красителя, но могут также изготавливаться с наполнителем (хлоридом натрия, сульфатом натрия или сахаром). Содержание основного красящего вещества в та­ких товарных формах, как правило, составляет от 75 до 40 %. Недобро­совестные поставщики используют разбавление для фальсификации, выдавая менее концентрированный краситель за более концентриро­ванный. Иногда в продаже встречаются водные растворы красителей. Такие «разбавленные» красители применяются для упрощения дози­ровки в тех случаях, когда готовится небольшая партия продукции. Недавно появились маслодиспергируемые формы синтетических кра­сителей. Содержание красителя в них обычно менее 40 %. Водораство­римые красители используют для окрашивания продуктов со значи­тельным содержанием влаги (не менее 10%), маслодиспергируемыми красителями окрашивают, например, жировые начинки для вафель и аналогичные продукты.

Выбор и дозировка красителей для производства конкретного пи­щевого продукта зависят от желаемого цвета и требуемой интенсивно­сти окраски, а также от физико-химических свойств продукта (особен­но кислотности). Следует также принимать во внимание стойкость самого красителя, особенно натурального.

При производстве пищевого продукта с использованием красите­лей необходимо учитывать следующее:

♦ при увеличении жирности и степени «взбитости» продукта ин­тенсивность окрашивания уменьшается;

♦ кислотность среды может оказывать влияние на интенсивность окраски и оттенок цвета (в большей степени это относится к натураль­ным красителям);

♦ увеличение дозировки аскорбиновой кислоты снижает интенсив­ность окрашивания готового продукта;

♦ видимая интенсивность окрашивания продуктов увеличивается непропорционально концентрации красителя и постепенно выходит на насыщение;

♦ многие натуральные красители и некоторые синтетические, на­пример индигокармин, в растворах на свету обесцвечиваются. При хранении пищевых продуктов на свету может не только ослабляться их окраска, но и меняться её оттенок из-за разной скорости обесцвечива­ния компонентов смесевых красителей;

♦ термообработка не меняет интенсивность и оттенок цвета про­дукта, приготовленного с использованием синтетических пищевых красителей;

♦ ионы кальция и магния, содержащиеся в жёсткой воде, могут да­вать осадки с красителями (лаки), поэтому при приготовлении раство­ров красителей, а также в производстве напитков во избежание помут­нений рекомендуется использовать умягчённую воду;

♦ введение в рецептуру этилового спирта не меняет интенсив­ность и оттенок цвета готового продукта, окрашенного синтетиче­скими красителями, за исключением триарилметановых (Е131, Е 133, Е 142), которые могут значительно обесцвечиваться в алкоголь­ных напитках;

♦ в продуктах, обсеменённых посторонней микрофлорой, и в ки­сломолочных продуктах.

2.1.3. Отбеливатели

По химической природе отбеливатели — это окислители или восстанови­тели. Действие окислителей основано на выделении ими активного кисло­рода или хлора, которые взаимодействуют с нежелательными красящими веществами продукта, превращая их в неокрашенные соединения. Дейст­вие восстановителей (диоксида серы, сульфитов) заключается в замедле­нии процессов ферментативного и неферментативного побурения.

Вещества, являющиеся отбеливателями, проявляют и другое дейст­вие. Например, перекиси не только отбеливают муку, но и укрепляют её клейковину, превращая сульфгидрильные группы в дисульфидные мостики. Обычно отбеливающее действие рассматривается как побоч­ное. Так, окислители, чаще и прежде всего, являются консервантами, а восстановители — антиокислителями.

Применяемые для отбеливания окислители разрушают не только нежелательные красящие вещества, но и другие, в том числе полезные компоненты пищи, в частности витамины. Кроме того, в результате неконтролируемого взаимодействия окислителей с компонентами пи­щевого продукта в нём могут образовываться вредные для человека ве­щества.

Отбеливанию подвергают муку, зерно, крахмал, орехи, бобовые, желатин, рыбные консервы, пресервы и маринады, крабовое мясо, мя­со тресковых пород рыб, кишки, отдельные сорта сыра (например, «Проволон»).

2.2. Ароматизаторы, эфирные масла и экстракты

Ароматизаторы, натуральные эфирные масла и экстракты добавляются к пищевым продуктам с целью:

♦ стабилизации вкуса и аромата пищевых продуктов;

♦ восстановления вкуса и аромата, утраченных в процессе перера­ботки и/или хранения (продукты из замороженного мяса, пастеризо­ванные продукты и т. д.);

♦ придания вкуса, аромата и вкусового разнообразия однотипным или безвкусным продуктам (торты, карамель, жевательная резинка, мороженое, прохладительные напитки и т. п.).

Свежие или сухие измельчённые пряности, соки, варенья, вина, коньяки и другие аналогичные продукты, используемые для аромати­зации пищи, не относятся к ароматизаторам и не считаются пищевы­ми добавками, так как они могут применяться в качестве пищевых продуктов или типичных ингредиентов пищи.

Использование ароматизаторов, эфирных масел или экстрактов для сокрытия каких-либо производственных дефектов недопустимо.

Способы фальсификации эфирных масел:

♦ разбавление эфирного масла растительным;

♦ разбавление дорогого эфирного масла дешёвым (например, мас­ла мяты перечной маслом мяты полевой);

♦ разбавление одного эфирного масла натуральными компонента­ми другого (например, лимонного масла — терпенами апельсинового);

♦ добавление к эфирному маслу синтетических веществ (например, синтетического линалоола к неролиевому маслу).

2.2.1. Общие сведения о пищевых ароматизаторах

Каждому пищевому продукту присущи индивидуальные, характерные только для него вкус и аромат. В их формировании принимают участие сотни гармонирующих друг с другом соединений, которые образуются в процессе роста растений (эфирные масла), при получении пищевых продуктов под действием микроорганизмов или под действием фер­ментов (квашеная капуста, сыры, кисломолочные продукты), приго­товления пищи (жарка, выпечка).

Из продуктов питания выделено уже более 5000 различных арома­то- и вкусообразующих веществ: углеводородов, гетероциклических и карбонильных соединений, спиртов, кислот, эфиров и т. д. В хлебе об­наружено свыше 200 ароматообразующих веществ, в чае — свыше 300, в кофе — около 500, в винах — около 400, в яблоках — около 200, в цит­русовых — свыше 300 и т. д.

Несмотря на такое разнообразие ароматических компонентов, их суммарное содержание в продукте может составлять лишь тысячные доли от его массы. Обычно часть этих соединений — физиологиче­ски неощутимые сопутствующие вещества. Одно или несколько со­единений определяют основной аромат, а остальные — его нюансы. Так, в винограде было найдено более 300 ароматообразующих ве­ществ, однако специфический аромат винограда V.Vimfora сорта Мускат зависит лишь от 17 химических соединений. Известно, что в создании аромата лимона, в основном, участвует цитраль, малины — гидроксифенилбутанон, яблок — этилметилбутират, чеснока — аллилдисульфид, ванили — оксиметоксибензальдегид (вани­лин), горького миндаля — бензальдегид, банана — изоамилацетат, аниса — анетол и т. д. Под словом «аромат» в данном случае понима­ется общее восприятие вкуса и запаха, обозначаемое в английском языке термином «flavour».

Пищевой ароматизатор — это 30...50, а иногда более 100 согласо­ванных между собой индивидуальных компонентов. Этими компонен­тами могут быть как натуральные или идентичные натуральным, так и искусственные ароматические вещества.

Натуральные ароматизаторы извлекаются физическими способами (прессованием, экстракцией, дистилляцией) из исходных материалов растительного или животного происхождения. Сухие порошки расте­ний (например, чеснока) получают удалением воды из исходного из­мельчённого растения или выжатого сока путём распыления или сублимации. По различным причинам производство пищевых продуктов с использованием только натуральных ароматизаторов невозможно, во-первых, из-за высокой стоимости исходного сырья, во-вторых, из-за ограниченности природных сырьевых ресурсов, в-третьих, из-за слабости или недостаточной стабильности существующих натураль­ных ароматов. Решить эти проблемы помогают «идентичные натураль­ным» ароматические вещества.

Идентичный натуральному означает «такой же, как и природный». По составу основных ароматических компонентов и их химической структуре идентичные натуральным ароматизаторы полностью соот­ветствуют природным. При этом часть компонентов или даже весь ароматизатор целиком получают искусственным путём. Химическим синтезом получают, например, ванилин, оксифенилбутанон (ос­новной ароматообразующий компонент для ароматизатора малины). Оптимизацией и целенаправленным воздействием на ферментативные процессы и развитие определённых микроорганизмов получают, на­пример, ароматы сыра, сливочного масла, горчицы, хрена. Коптиль­ные ароматизаторы чаще всего являются результатом экстрагирования водой очищенного коптильного дыма с последующим концентрирова­нием экстрактов. Ароматизаторы жареного мяса получают в несколько этапов. Сначала оптимизацией ферментативных процессов созрева­ния мяса получают значительное количество предшественников мяс­ных ароматов. Затем нагреванием (по аналогии с варкой и жарением) предшественники превращают в мясные ароматы. Интенсивность аро­мата у подобных продуктов в 20...50 раз выше, чем у получаемых тради­ционными способами мясопродуктов.

Для большинства идентичных натуральным ароматизаторов харак­терна высокая стабильность, интенсивность и относительная дешевиз­на. Так, ванилин, являющийся продуктом, идентичным натуральному, полностью соответствует ванилину, который содержится в стручках ва­нили. При этом на ароматизацию продукта требуется в 40 раз меньше ванилина, чем дорогостоящей ванили. К тому же потребность в ва­нильном аромате столь велика, что в природе просто отсутствует необ­ходимое количество этого растения.

Кроме того, идентичный натуральному ароматизатор может быть безвреднее ароматизатора, полученного из природного сырья. Напри­мер, трава ясменник душистый из-за содержаще­гося в ней кумарина запрещена к применению в производстве продук­тов. В то же время ароматизатор ясменника, в котором кумарин отсут­ствует, разрешён к производству как продукт, идентичный натурально­му. Коптильные ароматизаторы также намного безопаснее для здоровья, чем коптильный дым, богатый канцерогенными соедине­ниями.

Искусственные ароматизаторы содержат по меньшей мере одно ис­кусственное вещество, которого в природе не существует. Его получа­ют химическим синтезом. Искусственные ароматизаторы отличаются высокой стабильностью, интенсивностью и дешевизной. Например, искусственным ароматизатором является арованилон (этилванилин), используемый пищевой промышленностью всего мира.

Ароматизаторы можно условно разделить на острые (пряные) и сладкие. Первые придают продукту вкус и запах овощей, специй, трав, дыма, мяса, рыбы, грибов и т. п. Типичные же сладкие ароматиза­торы — ванильные, шоколадные, кофейные и все виды фруктовых ароматизаторов.

Ароматизаторы выпускаются в виде жидкостей или порошков, иногда паст. Исторически сложилось так, что жидкие ароматизаторы, которые выпускались в России по ОСТ 18-103-84, называли пищевы­ми ароматическими эссенциями. В то же время термин «эссенция» в общепринятом смысле означает только вытяжку легколетучих арома­тических веществ из растительного сырья (например, из кожуры цит­русовых плодов, лепестков цветов). В настоящее время российские пи­щевые ароматизаторы производятся согласно различным ТУ и ГОСТу 52177—2003 «Ароматизаторы пищевые. Общие технические условия» и называются ароматизаторами, как это принято во всём мире.

На долю ароматизирующих компонентов в составе ароматизатора приходится только 10...20%. Остальные 80...90% — растворители или носители. Они и определяют, будет ли ароматизатор жидким или по­рошкообразным Качество, стойкость жидкого ароматизатора и об­ласть его использования также в большой степени определяются рас­творителем или носителем. Ароматизаторы чаще всего растворяют в пищевом спирте (этаноле), пропиленгликоле, триацетине или других специальных растворителях, придающих им те или иные свой­ства. Порошкообразные ароматизаторы чаще всего получают микро-капсулированием, которое осуществляется, главным образом, мето­дом совместной распылительной сушки раствора жидкого ароматиза­тора и носителя. Носителями для ароматизаторов обычно являются гидроколлоид типа желатина, модифицированный крахмал, декстрин, сахар или соль.

2.2.2. Натуральные эфирные масла и экстракты

Общие сведения об эфирных маслах и экстрактах

Эфирные масла известны с древних времён. Египтяне за 6000 лет до нашей эры умели получать из растений скипидар и некоторые эфир­ные масла. В Японии более 2000 лет назад не только получали мятное масло, но и выделяли из него ментол. Эфирные масла применяли для благовонных курений, как косметические и лекарственные средства, при бальзамировании.

В отличие от жирных растительных масел эфирные масла представ­ляют собой многокомпонентные смеси летучих органических соедине­ний (ароматических, алициклических и алифатических карбонильных соединений, спиртов, кислот, эфиров и т. д.), вырабатываемых в особых клетках различных растений и обусловливающих их запах. Часто в этой смеси преобладает один или несколько основных компонентов. Например, в розовом масле обнаружено более 200 компонентов, одна­ко 50 % массы масла составляют гераниол и цитронеллол; в мятном масле более 100 компонентов, основными из которых являются мен­тол, ментон, ментилацетат и цинеол; анисовое масло на 80...90% со­стоит из анетола, а лемонграссовое содержит 75...80 % цитраля.

Эфиромасличная флора насчитывает более 2000 видов растений; из них в нашей стране произрастает около 1000, однако промышленное значение имеют всего 150...200 видов. Большинство эфирных масел по­лучают из тропических или субтропических растений, и лишь немногие (кориандр, анис, мята) культивируют в более умеренных широтах. Осо­бенно богаты эфирными маслами многочисленные виды семейства гу­боцветных (мята, лаванда, шалфей, базилик, пачули и др.), а также зон­тичных (анис, фенхель, тмин, кориандр, ажгон и др.). Эфирные масла в свободном состоянии или в виде гликозидов содержатся в листьях, стеб­лях, цветках, корнях, семенах, коре и древесине. Содержание эфирных масел в растениях колеблется в широких пределах; так, в цветах розы со­держится 0,02...0,10% эфирных масел, а в почках гвоздики — 20...22%. Наибольшее количество эфирных масел накапливается в большинстве растений в период цветения и созревания семян.

Называются эфирные масла, как правило, по видам растений, из ко­торых они получаются (розовое, гераниевое, лавандовое и т. д.), реже — по главному компоненту (камфорное, эвгенольное, терпентинное).

Сырьё для выделения эфирных масел используют либо сырое (зе­лёная масса герани, цветы лаванды и др.), подвяленное (мята), высу­шенное (корни аира, ириса и др.), либо предварительно ферментиро­ванное (цветы розы, дубовый мох). В таких растениях, как горький миндаль, огурец, хрен или горчица, ароматические вещества содержатся в связанном виде. Чтобы высвободить их, необходимо разру­шить клеточную структуру этих растений и уже затем извлекать аро­матические вещества.

Основными способами получения эфирных масел для пищевых це­лей являются перегонка с водяным паром (или водой) и холодное прессование. Олеорезины получают экстракцией растворителями (спиртом, маслом и т. д.), после чего экстрагирующий агент обычно (практически полностью) удаляют, но в процессе отгонки растворите­ля легколетучие ароматические вещества теряются. В результате пер­воначальный аромат исходного продукта сохраняется только частич­но, но вкус экстрактов достаточно интенсивен. Особо следует сказать о С02 -экстрактах. Они являются результатом экстрагирования жидкой двуокисью углерода под давлением. По окончании экстрагирования давление снижают, при этом двуокись углерода переходит из жидкого агрегатного состояния в газообразное и полностью улетучивается. Все же экстрагированные вещества остаются в составе С02 -экстракта, не загрязнённого остатками растворителя.

Наиболее широкое распространение получили экстракты пряных растений, одно из достоинств которых заключается в том, что они содер­жат красящие и нелетучие вкусовые вещества. Такие вещества (придаю­щие, например, остроту) не встречаются в соответствующем эфирном масле, получаемом путём перегонки из того же самого растения.

Экстракты представляют собой (прозрачные или мутные) окра­шенные (жёлтые, оранжевые, красные, зелёные, бурые, коричневые) жидкости, часто с осадком. В последнем случае их необходимо перед использованием взбалтывать.

Эфирные масла представляют собой прозрачные бесцветные или окрашенные (жёлтые, зелёные, бурые) жидкости с плотностью, как правило, меньше единицы. Они оптически активны, в большинстве своём нерастворимы в воде (образуют плёнку на её поверхности), хо­рошо растворимы в растительных маслах, под действием света и ки­слорода воздуха быстро окисляются, изменяя цвет и запах.

2.3. Усилители вкуса и аромата

Усилители (модификаторы) вкуса и аромата добавляются к пищевым продуктам с целью:

♦ восстановления вкуса и аромата, утраченных в процессе перера­ботки и/или хранения (продукты из замороженного мяса, пастеризованные продукты и т. д.);

♦ усиления натуральных вкуса и аромата продуктов (бульонные ку­бики);

♦ смягчения отдельных нежелательных составляющих вкуса и аро­мата (привкус металла в консервах).

Использование усилителей вкуса и аромата для сокрытия каких-либо производственных дефектов недопустимо.

2.3.1. Общие сведения

Только что собранные овощи, свежие мясо, рыба и другие продукты имеют ярко выраженный вкус и аромат. Это объясняется высоким содержанием в них нуклеотидов — веществ, усиливающих вкусовое вос­приятие путём стимулирования окончаний вкусовых нервов. Содержа­ние природных нуклеотидов в пищевых продуктах достигает несколь­ких сотен миллиграммов и даже граммов на килограмм. Особенно бо­гаты этими веществами рыба и мясо, в том числе мясо морских животных. В процессе хранения и промышленной переработки пище­вого сырья количество нуклеотидов в нём уменьшается, что сопровож­дается ослаблением вкуса и аромата продукта. Поэтому возникает не­обходимость добавления этих веществ искусственным путём. Этот приём веками использовался в странах Дальнего Востока, и только в 1908 г. было обнаружено, что компонент, используемый в Японии в ка­честве интенсификатора вкуса супов, соусов и прочих продуктов, представляет собой соль глутаминовой кислоты —глутаминат натрия (Е621). В 1909 г. началось его промышленное про­изводство. В настоящее время ежегодное мировое потребление глутамата натрия составляет более 200 000 тонн.

Позднее были выделены и идентифицированы другие усилители вкуса и аромата. Наибольшим «вкусовым эффектом» среди них обла­дают динатрийинозинат (Е631) и динатрийгуанилат (Е627). Высокое содержание гуанилата наблюдается в грибах, инозинатом бо­гаты ткани животных и рыб.

Следует отметить, что если глутамат усиливает в основном мясной вкус и аромат, то другие нуклеотиды усиливают большое число разных ароматов и модифицируют солёный и сладкий вкус. Модифицирова­ние вкуса и аромата солями глутаминовой и других нуклеиновых ки­слот носит название «эффекта умами».

К усилителям вкуса, схожим по структуре с нуклеотидами, относят­ся также аминокислоты: лизин гидрохлорид (Е642), лейцин (Е641), глицин (Е640) и др., но они находят пока ограниченное применение. Глицин добавляется в напитки для улучшения их вкуса и аромата. Ли­зин усиливает вкус и аромат пива, других напитков. Лейцин иногда применяется в качестве модификатора вкуса и запаха бульонов, кули­нарных изделий, продуктов быстрого приготовления и т. п.

Образующийся при карамелизации сахара и являющийся состав­ной частью карамели мальтол (Е636) обладает свойством усиления сладкого вкуса. Он содержится в молоке, жжёном сахаре и солоде, иг­лах хвойных деревьев, цикории, хлебной корке. Если заменить в мальтоле метальную группу на этильную, получится соединение, называе­мое этилмальтол (Е637) и обладающее «вкусовой силой» в 4...6 раз большей, чем у мальтола.

Ряд ферментов также можно отнести к усилителям вкуса и ароматизаторам. Для активизации (ускорения) созревания пива, улучшения его ка­чества, вкуса и аромата при использовании солода низкого качества и посоложёных материалов добавляют протеолитические фермент­ные препараты. Липазы добавляют к пастеризованному молоку, используемому в производстве сыра, для ускорения его созревания и улучшения вкуса и аромата.

Ряд интенсивных подсластителей при очень малой дозировке (1 ...2 мг/кг) проявляют эффект усиления вкуса и аромата. Ароматный горы ванилин и этилванилин усиливают фруктовый и шоколадный ароматы. Сахар подавляет неприятные привкусы во фруктовых соках.

Поваренная соль также является модификатором вкуса. Она не только придаёт пищевым продуктам солёный вкус, но и обладает свойством усиливать их сладость, а также маскировать привкусы горечи и металла. Иногда её называют «усилителем вкуса для бедных».

3. ВЕЩЕСТВА, РЕГУЛИРУЮЩИЕ КОНСИСТЕНЦИЮ

3 .1. Эмульгаторы

Эмульгаторы добавляются в пищевые продукты с целью создания и стаби­лизации эмульсий и других пищевых дисперсных систем. Действие эмуль­гаторов многостороннее. Они отвечают за взаимное распределение двух несмешивающихся фаз, за консистенцию пищевого продукта, его пласти­ческие свойства, вязкость и ощущение «наполненности» во рту. Эмульга­торы, создающие условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твёрдые пищевые продукты, носят название пенообразовате­лей. Эмульгаторы, добавляемые в жидкие взбитые продукты для предот­вращения оседания пены, называются стабилизаторами пены.

Эмульгаторы обладают поверхностно-активными свойствами: кон­центрируясь на поверхности раздела несмешивающихся фаз, они мо­гут снижать межфазное поверхностное натяжение. Тем самым, терми­ны «эмульгатор» и «поверхностно-активное вещество» (ПАВ) в приме­нении к пищевым ингредиентам можно считать синонимами.

3.1.1. Общие сведения

Пищевые дисперсные системы (дисперсии) представляют собой ге­терогенные системы из двух или более несмешивающихся фаз с раз­витой поверхностью раздела между ними. Одна из фаз образует не­прерывную дисперсионную среду, по объёму которой распределена дисперсная фаза в виде мелких твёрдых частиц, капель или пузырьков. Дисперсные системы с частицами крупнее 10-4 см обычно называют грубодисперсными, а с частицами от 10-5 до 10-7 см — высокодисперс­ными, или коллоидными. Системы с газовой дисперсионной средой называют аэрозолями и аэрогелями, с жидкой — эмульсиями и суспен­зиями, системы с газовой дисперсной фазой — пенами.

В пищевой промышленности чаще всего встречаются эмульсии, состоящие из воды и масла: прямые, с каплями неполярной жидкости в молярной среде (типа «масло в воде» — М/В), и обратные, или инертные (типа «вода в масле» — В/М). Типичный пример прямой пищевой эмульсии — майонез, обратной — маргарин. Изменение состава эмульсии, либо внешнее воздействие могут привести к превращению прямой эмульсии в обратную или наоборот.

Пены также весьма распространены среди пищевых продуктов. Пе­на представляет собой тонкую дисперсию воздуха в жидкости или в твёрдом теле. Чтобы пена образовалась и могла существовать, необходимо присутствие в системе поверхностно-активных веществ — пено­образователей. Эти же вещества чаще всего выполняют и роль стабилизаторов пены. Как и другие коллоидные системы, пены термодина­мически нестабильны. Газ и жидкость, из которых они состоят, стре­мятся образовать два слоя с минимальной поверхностью раздела фаз. Поэтому пены в готовых пищевых продуктах стабилизируют формированием мельчайших кристаллов сахара (нуга), фиксируют путём тер­мообработки (подсушивание зефира, выпекание бисквита, закалива­ние мороженого) и добавкой стабилизаторов пены.

Пищевые эмульгаторы, пенообразователи и стабилизаторы пены представляют собой органические соединения, обладающие поверхностно-активными свойствами. Их молекулы имеют дифильное строе­ние, то есть содержат лиофильные и лиофобные (обычно гидрофиль­ные и гидрофобные) атомные группы. Гидрофильные группы обеспе­чивают растворимость ПАВ в воде, гидрофобные (обычно углеводо­родные) при достаточно высокой молекулярной массе способствуют растворению ПАВ в неполярных средах. На границе фаз дифильные молекулы ориентируются энергетически наиболее выгодным образом: гидрофильные группы — в сторону полярной (обычно водной) фазы, гидрофобные — в сторону неполярной (газовой или масляной) фазы. Таким образом формируется межфазный пограничный слой, благода­ря которому снижается поверхностное натяжение и становится воз­можным или облегчается образование эмульсий.

Действие эмульгаторов на этом не заканчивается. Благодаря обра­зованию пространственных и электрических барьеров они дополни­тельно стабилизируют эмульсии, то есть предотвращают повторное слипание уже сформировавшихся частичек дисперсной фазы и по­вторное расслоение. Пенообразователи и стабилизаторы пены пре­имущественно располагаются на поверхности пузырьков воздуха, об­разуя там прочную плёнку, которая усиливает сопротивляемость пу­зырьков слипанию. В жиросодержащих пенных массах, например в мороженом, эмульгаторы располагаются на поверхности жировых шариков. Они обеспечивают лучшее распределение жира и одновремен­но снижают антагонизм жиров и белков благодаря «гидрофилизации» поверхности жира. Кроме того, они способствуют необходимой час­тичной аггломерации жировых шариков (деэмульгированию).

Основные физико-химические и технологические свойства ПАВ определяются т. н. гидрофильно-липофильным балансом (ГЛБ) их мо­лекул. ГЛБ отражает соотношение молекулярных масс гидрофильных и липофильных групп. Величина ГЛБ может иметь значение от 1 до 20 (эмпирическая шкала Гриффита). Эмульгаторы, имеющие ГЛБ < 10, преимущественно липофильны, а имеющие ГЛБ > 10 — преимущест­венно гидрофильны. Чем больше ГЛБ, тем ярче проявляется способ­ность молекулы ПАВ к образованию и стабилизации прямых эмульсий (М/В), чем меньше ГЛБ — тем ярче проявляется способность к образо­ванию и стабилизации обратных эмульсий (В/М). Эмульгаторы, ха­рактеризующиеся величиной ГЛБ от 7 до 9, могут применяться в каче­стве смачивателей (смачивающих агентов), а характеризующиеся вели­чиной ГЛБ от 15 до 18 — в качестве солюбилизаторов. Гидрофильно-липофильный баланс — величина аддитивная, то есть ГЛБ смеси эмульгаторов можно вычислить, сложив ГЛБ компонентов пропор­ционально их содержанию в смеси.

Эмульгатор (или смесь эмульгаторов) ускоряет образование и ста­билизирует тот тип эмульсии, в дисперсионной среде которой он луч­ше растворим. Например, маргарин представляет собой эмульсию ти­па «вода в масле», поэтому для его получения применяют эмульгаторы с величиной ГЛБ 3...6. Майонез представляет собой эмульсию «масло в воде», и для него используют эмульгаторы, имеющие ГЛБ 8... 18.

В качестве первых пищевых эмульгаторов использовались натураль­ные вещества. Типичными и старейшими эмульгаторами являются белок куриного яйца, природный лецитин, сапонины (например, отвар мыль­ного корня). Некоторые из них сохранили свою популярность и сегодня. Однако более широко в промышленности используются синтетические эмульгаторы, или продукты химической модификации природных ве­ществ, промышленное производство которых начало развиваться в 20-е годы XX в. Целью химической модификации натуральных эмульгаторов является изменение их гидрофильно-липофильного баланса, например, ГЛБ лецитинов можно менять от 2 до 10. Соответственно меняется и их поведение в пищевых системах. Поскольку ГЛБ является величиной ад­дитивной, смешиванием нескольких эмульгаторов можно получать эмульгирующие системы, поведение которых сильно отличается от по­ведения компонентов.

Наиболее популярными пищевыми эмульгаторами являются моно- и диглицериды жирных кислот (Е471), эфиры глицерина, жирных и др. кислот (Е472), лецитины, фосфатиды (Е322), аммоний­ные соли фосфатидиловой кислоты (Е442), полисорбаты, эфиры сорбитана, эфиры полиглицерина и взаимоэтерифицированных рициноловых кислот (Е476), стеароиллактаты натрия ( Г 481), стеароиллактаты кальция (Е482). Величины их ГЛБ представ­лены в табл. 3.1.

3.2. Загустители и гелеобразователи

Загустители — вещества, увеличивающие вязкость пищевых продук­тов, то есть загущающие их. Гелеобразователями (желеобразователями) называются вещества, способные в определённых условиях обра­зовывать желе (гели) — структурированные дисперсные системы. За­густители и гелеобразователи позволяют получать пищевые продукты с нужной консистенцией, улучшают и сохраняют структуру продуктов, оказывая при этом положительное влияние на вкусовое восприятие. Благодаря способности связывать воду загустители и гелеобразователи стабилизируют дисперсные системы: суспензии, эмульсии, пены. Они почти всегда одновременно выполняют другие технологические функ­ции: стабилизаторов и влагоудерживающих агентов. Кроме того, они относятся к пищевым волокнам.

Чёткое разграничение между гелеобразователями и загустителя­ми не всегда возможно. Есть вещества, обладающие в разной степени свойствами и гелеобразователя, и загустителя. Некоторые загустите­ли в определённых условиях могут образовывать прочные эластич­ные гели.


3.2.1. Общие сведения

Загустители и гелеобразователи по химической природе представляют собой линейные или разветвлённые полимерные цепи с гидрофильны­ми группами, которые вступают в физическое взаимодействие с имею­щейся в продукте водой. За исключением микробных полисахаридов — ксантана Е415 и геллановой камеди Е418, а также желатина (живот­ный белок) — гелеобразователи и загустители являются углеводами (полисахаридами) растительного происхождения, растительными гид­роколлоидами. Их получают из наземных растений или водорослей. Из бурых водорослей получают альгиновую кислоту Е400 и её соли Е 401...404. Наиболее популярные гелеобразователи — агар (агар-агар) Е406 и каррагинан (в том числе фурцеллеран) Е407 — получают из красных морских водорослей, а пектин Е440 — чаще всего из яблок и цитрусовых. Полисахариды, полученные из растений, подразделяют на защитные коллоиды, выделяемые растением при повреждениях (экссудаты, смолы), и муку семян (резервные полисахариды расте­ний). К смолам относятся арабиногалактан Е 409, трагакант Е 413, гум­миарабик Е414, камедь карайи Е416, камедь гхатти Е419; к резервным полисахаридам — мука семян рожкового дерева Е410, овсяная камедь Е 411, гуаровая камедь Е 412 и камедь тары Е 417.

По химическому строению гидроколлоиды подразделяют на три группы: кислые полисахариды с остатками уроновой кислоты, кислые полисахариды с остатками серной кислоты и нейтральные полисаха­риды. В качестве загустителей применяются кислые гидроколлоиды с остатками уроновой кислоты (например, трагакант Е413 и гуммиара­бик Е414), а также нейтральные соединения (например, камедь бобов рожкового дерева Е 410 и гуар Е 412). Кислые полисахариды с остатка­ми серной кислоты применяются в качестве гелеобразователей (на­пример, агар Е406 и каррагинан Е407).

Эффективность действия гидроколлоидов определяется не только структурными особенностями их молекул (длиной цепи, степенью разветвления, природой мономерных звеньев и функциональных групп и их расположением в молекуле, наличием гликозидных связей), но и составом пищевого продукта, способом его получения и условия­ми хранения. На растворение и диспергирование гидроколлоидов влияют размер и форма их частиц, удельная поверхность, грануломет­рический состав. Большое значение имеет способ приготовления рас­твора (дисперсии): интенсивность и время перемешивания, темпера­тура, значение рН, присутствие электролитов, минеральных веществ и гидратируемых веществ (например, сахара), возможность образования комплексов с другими имеющимися в системе соединениями, процес­сы распада, вызываемые ферментами или микроорганизмами. Есть за­густители, которые могут образовывать ассоциаты с другими высоко­молекулярными компонентами пищевого продукта, что вызывает за­метное возрастание вязкости.

Поведение нейтральных полисахаридов, в отличие от полиэлектро­литов, практически не зависит от изменения рН среды и концентра­ции соли.


Наиболее часто встречается следующий механизм загущения. Мо­лекулы загустителя свёрнуты в клубки. Попадая в воду или в среду, со­держащую свободную воду (например, в напиток или в смесь для мо­роженого), клубок молекулы загустителя благодаря сольватации рас­кручивается, подвижность молекул воды ограничивается, а вязкость раствора возрастает (табл. 3.2).

Свойства загустителей, особенно нейтральных полисахаридов, можно менять путём физической (например, термической) обработки или путём химической модификации (например, введением в молеку­лу нейтральных или ионных заместителей). Путём химической или физической модификации крахмала можно добиться: понижения или повышения температуры его клейстеризации; понижения или повы­шения вязкости клейстера; повышения растворимости в холодной во­де; появления эмульгирующих свойств; снижения склонности к ретро-градации; устойчивости к синерезису, кислотам, высоким температу­рам, циклам оттаивания-замораживания. При этом получают разные виды модифицированных крахмалов (Е1400... 1405, Е1410...1414, Е1420...1423, Е1440, Е1442, Е1443, Е1450, Е1451). К модифицирован­ным полисахаридам относят сложные эфиры целлюлозы Е 461...467.

Гели (желе) представляют собой дисперсные системы, по крайней мере двухкомпонентные, состоящие из дисперсной фазы, распреде­лённой в дисперсионной среде. Дисперсионной средой является жид­кость. В пищевых системах это обычно вода, и поэтому гель носит на­звание гидрогеля. Дисперсной фазой является гелеобразователь, поли­мерные цепи которого образуют поперечно сшитую сетку и не облада­ют той подвижностью, которая есть у молекул загустителя в высоковязких растворах. Вода в такой системе физически связана и тоже теряет подвижность. Следствием этого является изменение кон­систенции пищевого продукта. Структура и прочность пищевых гелей, полученных с использованием разных гелеобразователей, могут силь­но различаться.

Гель практически является закреплённой формой коллоидного рас­твора (золя). Для превращения золя в гель необходимо, чтобы между распределёнными в жидкости молекулами начали действовать силы, вызывающие межмолекулярную сшивку. Этого можно добиться раз­ными способами: снижением количества растворителя за счёт испаре­ния; понижением растворимости распределённого вещества за счёт химического взаимодействия; добавкой веществ, способствующих об­разованию связей и поперечной сшивке; изменением температуры и регулированием величины рН.

Начало желирования сопровождается замедлением броуновского движения частиц дисперсной фазы (возрастанием вязкости), их гидра­тацией и образованием полимерной сетки. Способность полимеров образовывать полимерную сетку зависит от длины и числа линейно ориентированных участков их молекул, а также наличия боковых це­пей, создающих стерические затруднения при межмолекулярном взаи­модействии. Механизмы образования гелей могут сильно различаться; в настоящее время выделяют три основных механизма: сахарокислотный (высокоэтерифицированные пектины), модель «яичной упаков­ки» (например, низкоэтерифицированные пектины) и модель двойных спиралей (например, агар).

3.2.2. Токсикологическая безопасность и хранение

Все загустители и гелеобразователи, разрешённые для применения в пищевых продуктах, встречаются в природе. Пектины и желатин явля­ются природными компонентами пищевых продуктов, регулярно употребляемых в пищу: овощей, фруктов, мясных продуктов.

Почти все загустители и гелеобразователи, за исключением крахма­лов и желатина, являются растворимыми балластными веществами. Они не всасываются и не перевариваются. В количестве 4...5 г на один приём для человека они, как правило, являются лёгким слабительным. Каррагинаны и пектины могут уменьшать степень и скорость всасыва­ния других составляющих пищевых продуктов (например, холестери­на). Пектин, особенно низкометоксилированный, обладает высокой комплексообразующей способностью, благодаря чему способствует выведению из организма тяжёлых металлов и радионуклидов. Реко­мендуемое суточное потребление пектиновых веществ в рационе взрослого здорового человека составляет 5...6 г.

Нативный крахмал является питательным веществом, он полно­стью усваивается после растворения; нерастворённый крахмал практи­чески не усваивается. Модифицированные крахмалы расщепляются и усваиваются, как нативный крахмал, некоторые быстрее. Крахмалы, обработанные эпихлоргидрином, считаются непригодными для пище­вого производства, поскольку контакт с токсичным и канцерогенным эпихлоргидрином вызывает у токсикологов опасения.

Желатин является съедобным белком, поэтому может считаться пищевым продуктом. Из-за отсутствия эссенциальной аминокислоты триптофана собственная пищевая ценность этого белка низкая, одна­ко желатин может увеличивать пищевую ценность других белков (на­пример, белков мяса с 92 до 99 %).

В соответствии с рекомендациями ТЕСКА, ДСП подавляющего большинства загустителей и гелеобразователей не ограничено (есть ог­раничение ДСП для полуочищенного каррагинана — 20мг/кг веса тела в день). В соответствии с «Гигиеническими требованиями по примене­нию пищевых добавок» СанПиН 2.3.2.1293-03 за­густители и гелеобразователи, за исключением пропиленгликольальгината, применяют в пищевых продуктах согласно ТИ.

Срок годности сухих загустителей и гелеобразователей от полугода до двух лет. Сухие порошки загустителей и гелеобразователей могут храниться и дольше.

Они обязательно должны храниться в сухом месте и быть защище­ны от прямых солнечных лучей и длительного воздействия тепла. Ём­кости, в которых хранят добавку, обязательно следует плотно закры­вать после отбора каждой порции. Все гидроколлоиды являются благо­приятной средой для развития микроорганизмов, поэтому при работе с ними следует особенно тщательно соблюдать правила производст­венной санитарии и гигиены.

4. ВЕЩЕСТВА, СПОСОБСТВУЮЩИЕ УВЕЛИЧЕНИЮ СРОКОВ ГОДНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Срок годности пищевого продукта определяют двумя комплексами по­казателей качества:

1) показатели, которые должны оставаться неизменными в тече­ние всего срока хранения (сюда относятся вкус, аромат, консистен­ция продукта, его влажность, содержание в продукте жиров, белков, углеводов и т. д.);

2) показатели, изменяющиеся в процессе хранения (содержание микроорганизмов в продукте и показатели, определяющие его окисли­тельную порчу).

Когда хотя бы один показатель второй группы достигает предель­ного значения, срок годности продукта заканчивается, и он становится непригодным к употреблению в пищу, то есть теряет свою потреби­тельскую стоимость. Чтобы увеличить срок годности пищевого про­дукта, необходимо стабилизировать первую группу показателей и за­медлить изменение второй. Для решения обеих задач необходим доста­точно широкий спектр пищевых добавок.

Известно, что влажность среды сильно влияет на развитие микро­организмов. В последних содержится до 75...80% воды, и все питатель­ные вещества для их жизнедеятельности поступают в клетку в виде раствора в воде.

Микроорганизмы могут развиваться в средах, в которых содержа­ние воды не опускается ниже определенного уровня. С понижением влажности интенсивность размножения микроорганизмов уменьшает­ся и при достижении определенного содержания влаги прекращается совсем. Однако, для развития микроорганизмов имеет значение не аб­солютная величина влажности, а доступность содержащейся в субстра­те воды для развития микроорганизмов, которую в настоящее время называют «активность воды», которая влияет и на ин­тенсивность процессов окисления.

4.1. Консерванты

Консерванты добавляются к пищевым продуктам с целью предотвра­щения их микробиологической порчи и увеличения срока годности.

Консерванты не могут компенсировать низкое качество сырья и нарушение правил промышленной санитарии. Если продукт бактери­ально сильно загрязнён или начал портиться, консерванты уже беспо­лезны.

4.1.1. Общие сведения

Под консервированием пищевых продуктов понимают меры, направ­ленные против развития в продукте вредных микроорганизмов, обра­зования ими токсинов, предотвращения плесневения, появления не­приятных вкуса и запаха. Различают физическое, биологическое и хи­мическое консервирование.

Самые известные физические методы, препятствующие росту мик­робов: стерилизация и пастеризация (тепловая обработка), охлаждение и замораживание (воздействие холодом), высушивание (удаление во­ды) и обработка ионизирующими излучениями. Биологическое консер­вирование предполагает воздействие на пищевой продукт безвредных для здоровья человека культур микроорганизмов с целью предотвра­щения развития патогенной или другой нежелательной микрофлоры. Химические методы консервирования заключаются в добавлении опре­делённых веществ, которые подавляют развитие микроорганизмов. Та­кие вещества называют консервантами. На практике, как правило, не пользуются только одним методом консервирования: с давних пор ус­пешно сочетают различные методы. Например, при копчении воздей­ствие антимикробных составляющих дыма дополняется подсушивани­ем, а хранить копчёности рекомендуется при пониженной температу­ре. Этот традиционный подход к сохранению продуктов питания полу­чил научное обоснование в теории Ляйстнера. Согласно этой теории, микробиологическая стойкость пищевых продуктов основана на ком­бинации нескольких антимикробных факторов, называемых барьера­ми. Самыми важными для сохранения пищевых продуктов барьерами являются температура (высокая или низкая), активность воды (а„), ки­слотность (рН), окислительно-восстановительный потенциал (Е,), кон­серванты и конкурирующая микрофлора. Согласно барьерной техноло­гии Ляйстнера каждый стойкий и безопасный продукт питания должен иметь несколько барьеров. Их сочетание должно быть подобрано таким образом, чтобы микроорганизмы, присутствующие в сырье на старте, не могли их преодолеть. Грамотным применением барьеров можно до­питься оптимальной микробиологической стойкости продукта.

Наиболее широко используемыми консервантами в настоящее вре­мя являются: поваренная соль, этиловый спирт, уксусная (Е260), сер­нистая (Е220), пропионовая (Е280), сорбиновая (Е200), бензойная CIC210) кислоты и некоторые их соли (Е202, Е203, Е211, Е221...Е228, U261...E263, Е281...283), углекислый газ (Е290), нитриты (Е249, И 250), нитраты (Е 251, Е 252), низин (Е 234). Сахар в концентрации бо-псс 60 % также проявляет антимикробное действие. Установлено, что высокую антимикробную активность проявляют эфирные масла чес­нока, корицы, чабреца и ряда других растений.

Многие из консервантов обнаружены в природе. Сорбиновая кислота встречается в ягодах рябины (Sorbus iiucuparia), бензойная — в ягодах брусники (Vaccinium vitis-idaea L.), черники (Vaccinium myrtillus L.), в мёде, кислом молоке, йогурте и сы­ро. Молочная и уксусная кислоты образуются в результате молочно- уксуснокислого брожения в винах, кисломолочных продуктах и квашеных овощах; низин продуцируется бактериями вида Strep-lococcus lactis и встречается во всех кисломолочных продуктах. Для промышленного использования эти консерванты получают синтети­чески, но они полностью идентичны натуральным.

Консерванты можно условно разделить на собственно консерванты и нещества, обладающие консервирующим действием (помимо других полезных свойств). Действие первых направлено непосредственно на к истки микроорганизмов (замедление ферментативных процессов, синтеза белка, разрушение клеточных мембран и т. п.), вторые отрицательно влияют на микробы в основном за счёт снижения рН среды, активности воды или концентрации кислорода. Соответственно, каждый консервант проявляет антимикробную активность только в отноше­нии части возбудителей порчи пищевых продуктов. Иными словами, каждый консервант имеет свой спектр действия.

4.1.2. Применение консервантов

Применение веществ, обладающих консервирующим действием, — попаренной соли, уксуса, сахара, углекислого газа, этилового спирта — достаточно распространено. Обычно их используют в количестве не­скольких процентов или десятков процентов, чаще добиваясь опреде­лённого вкуса пищевого продукта, а консервирующее действие рас­сматривают как побочное.

Вещества, условно отнесённые к собственно консервантам, — сорбиновая, бензойная, сернистая кислоты и их соли, нитраты, нитриты, низин и другие — используются в гораздо меньших количествах (менее 0,5 %) и практически не влияют на органолептические показатели про­дукта.

Основные области использования нитратов и нитритов — мясопро­дукты и сыры. Антимикробное действие самих нитратов незначитель­но, но в мясопродуктах они превращаются в нитриты. Нитриты не только способствуют образованию требуемой окраски и специфиче­ского аромата мясных продуктов, но и защищают их от окислительной и бактериальной порчи. Действие нитритов направлено, главным об­разом, против бактерий рода Clostridium, образующих ботулиновые токсины. Нитраты используют в производстве колбас и мясных про­дуктов (солёных, варёных, копчёных, консервов) в количестве до 250 мг/кг; в сырах — в количестве до 50 мг/кг; в сельди, кильке солёной и в маринаде — в количестве до 200 мг/кг. В соответствии с «Гигиени­ческими требованиями по применению пищевых добавок» макси­мальное остаточное количество нитритов, которое может обнаружи­ваться в продуктах, приобретённых в розничной торговой сети (колба­сы и мясные продукты сырокопчёные, солёно-копчёные, вяленые, колбасы варёные и другие мясные продукты, консервы мясные, фарш) составляет 50 мг/кг.

Сернистая кислота, её соли и сернистый ангидрид давно и широко применяются в виноделии, производстве соков, для сохранения фрук­товых полуфабрикатов промышленной переработки (перед использо­ванием полуфабриката консервант удаляют нагреванием или вакууммированием) и в некоторых других продуктах. Используемые дозировки составляют от 10 до 500 г на тонну продукта, для сушёных фруктов от 0,5 до 2 кг на тонну. При этом дозировки не должны превышать макси­мальные уровни, регламентируемые «Гигиеническими требованиями по применению пищевых добавок» СанПиН 2.3.2.1293-03. Действие сернистой кислоты в основном бактериостатическое. Кроме того, она обладает антиокислительными свойствами и за­медляет реакции ферментативного и неферментативного побурения. Добавление сернистого ангидрида во время и после приготовления ви­на приводит к связыванию ацетальдегида, стабилизации окраски, мик­робиологической устойчивости. В вине диоксид серы, прежде всего, предотвращает болезни вина: уксуснокислое, молочнокислое скиса­ние, маннитное брожение, мышиный привкус и «ожирение» вина. Ди­оксид серы удобно использовать в форме солей сернистой кислоты: сульфитов и гидросульфитов натрия, калия, кальция.

Низин — это природный антибиотик, продуцируемый молочно­кислыми бактериями вида Streptococcus lactis. Он предохраняет про­дукты от грамположительных термоустойчивых бактерий и их спор. Им неэффективен против дрожжей, плесеней и грамотрицательных бактерий. В РФ низин разрешён для применения в производстве плавленых и зрелых сыров (до 12,5 мг/кг), молочных напитков с наполнителями, творожных изделий и десертов (до 10 мг/кг), овощных консервов (до 100 мг/кг заливки), в пудинги из манной крупы или тапиоки и подобные продукты (до 3 мг/кг).

Консерванты на основе сорбиновой и бензойной кислот — собственно сорбиновая и бензойная кислоты, сорбат калия, сорбат кальция, осизоат натрия — могут применяться в производстве маргаринов, май­онезов, соусов и салатных заправок, безалкогольных и слабоалкоголь­ных напитков, при консервировании фруктов и овощей. Благодаря от­сутствию влияния на вкус и проявлению консервирующего действия в слабокислой среде (при pH < 6,5), сорбиновая кислота и её соли при­меняются также для увеличения сохранности вин, мучных и сахарных кондитерских, хлебобулочных изделий, сыров, творожных изделий, мясо-, рыбо- и морепродуктов, а также в приготовлении упаковочных материалов. Например, добавка в масляный крем 0,2% сорбиновой кислоты позволяет увеличить срок хранения кремовых тортов и пирожных при температуре 2...8°С с 36 до 120 ч (ОСТ 10-060-95 «Торты и пирожные»); обработка поверхностей бато­нов полукопчёных колбас концентрированным раствором сорбата калия увеличивает срок хранения без плесневения в 4 раза; маргарин, со­держащий сорбиновую кислоту, хранится при 6...8 'С не менее 2 мес. И вместо обычных 20 дней (ГОСТ 240-85 «Маргарин») с добавкой сорбата калия хранится до 180 сут.

Антимикробное действие консервантов на основе бензойной ки­слоты направлено в основном против дрожжей и плесневых грибов, включая афлатоксинобразующие, но самым активным в отношении них микроорганизмов консервантом является сорбиновая кислота и сё соли. Поскольку сорбиновая кислота очень активна в отношении дрожжей, в тесто для хлебобулочных изделий добавляют её специаль­ную форму ПАНОСОРБ®, не угнетающую дрожжи до термообработки. Существует

специальная форма сорбата калия ВИНОСОРБ®, позволяющая избежать нежелательных технологических эффектов при кон­сервировании вин.

Таблица 4.1.

Растворимость сорбиновой

кислоты и сорбата калия в

различных водных растворах

Концентрация

Растворимость, г/100 мл

Вкусовое вещество

водного рас­твора, %

сорбиновой кислоты

сорбата калия

Поваренная соль

5

0,16

90

10

0,07

45

15

0,04

Сахар

10

0,14

132

50

0,10

55

Этиловый спирт

5

0,16

130

20

0,30

120

50

5,00

80

96

14,50

2

Уксусная кислота

5

0,10

25

0,22

99,8

12,30

Лимонная кислота

5

0,16

25

0,20

Антимикробная активность кислот и их солей одинакова. При усло­вии равномерного распределения консерванта в продукте сорбат калия и сорбиновая кислота, а также бензоат натрия и бензойная кислота — взаимозаменяемы. Применение консервантов может быть эффективно только при их равномерном распределении в продукте, которое легче всего достига­ется растворением консерванта. Ниже приведена растворимость неко­торых консервантов в воде при 20 °С, г в 100 мл:

Сорбиновая кислота................... 0,16

Сорбат калия............................ 138,00

Бензойная кислота...................... 0,34

Бензоат натрия.......................... 63,00

Нитрат натрия........................... 88,00

Нитрат калия............................. 37,00

Нитрит натрия........................... 82,90

Поскольку в воде лучше растворимы соли, они рекомендуются для консервирования продуктов с высоким содержанием воды. Пищевые эмульсии с высоким содержанием жира также рекомендуется консер­вировать солями или смесями кислоты и соли, поскольку водная фаза маргарина или майонеза в значительно большей степени подвержена микробиологической порче, чем жировая. При этом соли используют, как правило, в виде водных растворов, а кислоты — в виде порошков. Водная фаза реальных пищевых продуктов почти всегда содержит по­варенную соль, сахар или другое вкусовое вещество. Растворимость консервантов при этом изменяется. В табл. 4.1. приведены данные об изменении растворимости сорбиновой кислоты и сорбата калия в за­висимости от добавок соли, сахара, спирта и пищевых кислот.

Рекомендуемые ориентировочные дозы внесения сорбата калия и бензоата натрия составляют 0,5...2,6 кг на тонну готового продукта. При этом дозировки не должны превышать максимальные уровни, регламентируемые «Гигиеническими требованиями по применению пищевых добавок» СанПиН 2.3.2.1293-03.

Пропионовая кислота (Е280) и пропионаты (Е 281...283) приме­няются для сохранения хлебобулочных и мучных кондитерских изде­лий, а также для поверхностной обработки сыра. Для увеличения сроков годности икры зернистой лососевой традиционно использу­ют 0,1 % сорбиновой кислоты в сочетании с 0,1 % уротропина (гексаметилентетрамина, Е239). Дегидрацетовая кислота (Е265) и дегидроацетат натрия (Е266) применяют для поверхностной обработки колбасных изделий, сыров, в составе покрытий и плёнок, контроли­руя остаточное количество в продукте (не более 5 мг/кг). Антибиоти­ком натамицином (Е 235) также обрабатывают поверхность сыров и колбас. Позднее вспучивание сыров предотвращает лизоцим (Е1105). Сроки годности безалкогольных напитков продлевают сор­бат калия (Е202), бензоат натрия (Е211), формиат натрия (Е237), диметилдикарбонат (Е242), юглон.

При разработке конкретной рецептуры внесения консерванта в продукт необходимо учитывать следующее:

♦ кислотность среды влияет на эффективность консервантов — чем более кислую реакцию имеет продукт, тем меньше в него требуется до­бавлять консерванта;

♦ как правило, продукты пониженной калорийности имеют высо­кое содержание воды и легко подвергаются порче, поэтому количество добавляемого к ним консерванта должно быть на 30...40 % больше, чем рекомендуется для обычных продуктов;

♦ добавка спирта, большого количества сахара и/или другого веще­ства, проявляющего консервирующие свойства, снижает требуемое количество консерванта;

♦ консерванты, за исключением сернистого ангидрида и углеки­слого газа, — термостойкие соединения;

♦ консерванты на основе сорбиновой и бензойной кислот не под­вержены воздействию высоких температур, обычно используемых в пищевых технологиях. Тем не менее, если технологический процесс включает длительное кипячение продукта в открытой ёмкости, необ­ходимо увеличить их дозировку, так как они могут частично улетучи­ваться с паром;

♦ двуокись серы, используемая в производстве ряда продуктов (ви­но, фруктовые соки и пюре), не может быть полностью заменена дру­гими консервантами, так как двуокись серы выполняет функции не только консерванта, но и антиокислителя;

♦ нитриты и нитраты, применяемые в производстве мясопродуктов, не могут быть полностью заменены другими консервантами, так как вы­полняют в мясопродуктах ещё и функцию стабилизаторов цвета.

Для получения нужного эффекта при консервировании следует ис­пользовать тот или иной консервант в соответствующей дозировке, не забывая о необходимости сочетания различных барьеров для достиже­ния оптимальной микробиологической стойкости продукта. Как пока­зывает практика и описывает барьерная технология Ляйстнера, ис­пользовать несколько консервантов в небольших дозировках более эф­фективно, чем один консервант в высокой дозировке. Так как различ­ные консерванты могут воздействовать на клетку микроорганизма по-разному (блокировать синтез белка, подавлять активность ферментов, разрушать ДНК, клеточную мембрану, нарушать механизмы транспор­та питательных веществ), и имеют различный спектр действия, при со­вместном использовании они могут проявлять эффект синергизма (взаимного усиления). Например, эффективно сочетание низина и сорбата калия при консервировании овощей. Сочетание сорбиновой кислоты (Е200)/сорбата калия (Е202) с бензойной кислотой (Е210)/ бензоатом натрия (Е211) с успехом применяется для увеличения сро­ков годности эмульсионных продуктов, в том числе майонезов и кре­мов для тортов, горчицы и других соусов, продуктов переработки ово­щей и фруктов, жевательной резинки, напитков. Такие смесевые кон­серванты эффективнее сорбата калия и бензоата натрия, используемых в этих продуктах индивидуально. Выбор консервантов и их дозировок зависит от степени бактериальной загрязнённости, условий хранения, физико-химических свойств продукта, технологии его получения и желаемого срока годности.

Стадия внесения консерванта в продукт определяется технологией его производства. Оптимальным считается момент внесения сразу по­сле пастеризации или стерилизации, когда в результате термообработ­ки снижается уровень обсеменённости микроорганизмами, а добавка консерванта позволяет сохранять его достаточно долго.

Пищевые продукты очень разнообразны по своему составу и спо­собу производства. Даже один и тот же продукт, произведённый по одной и той же технологии на разных предприятиях, не получается совершенно одинаковым. Поэтому в условиях конкретного произ­водства рекомендуется проведение предварительных испытаний, ко­торые позволят уточнить перечень подходящих консервантов и их концентрацию, а также проверить их совместимость с компонентами конкретного продукта.

4.1.3. Токсикологическая безопасность и хранение

Учёные-гигиенисты считают наиболее важным потенциальным источ­ником вреда в пищевых продуктах их микробное заражение. Опасны как сами микроорганизмы, так и продуцируемые ими токсины. Накап­ливаясь в организме человека, они могут вызывать тяжёлые пищевые отравления, в том числе с летальным исходом (ботулизм, сальмонеллёз, стафилококковая интоксикация и др.), и тяжёлые заболевания, за­трагивающие самые разные органы и системы. Поэтому, с точки зре­ния предотвращения таких заболеваний рационально применение консервантов, прошедших токсикологическую проверку; в таком слу­чае риск отравления уменьшается.

Значения допустимого суточного поступления консервантов (в мг/кг веса тела) приведены ниже:

Сорбиновая кислота и сорбаты калия и кальция (в пересчете на сорбиновую кислоту)…………..........................................................................................................25,0

Бензойная кислота и бензоат натрия (в пересчёте на бензойную кислоту)……………………………………………………………………..……………….5,0

Метиловый, этиловый, пропиловый эфиры оксибензойной кислоты (как сумма эфиров)…….……………………………………………………………………………..…10,0

Муравьиная кислота…………………………………………………………………...3,0

Сернистый ангидрид и сульфиты натрия и калия (в пересчёте на сернистый ангидрид)……………………………………………………………………………….…….0,7

Нитраты натрия и калия (в пересчёте на нитратном)…………………………………………………………………………………….3,7

Нитриты натрия и калия (в пересчёте на нитритион)………………………………………….………………………………………...0,06

Фенилфенол и фенилфенолят натрия……………………………………………………………………………………………0,2

Дифенил……………………………………………………………………………… .0,05

Какие консерванты и в каком максимальном количестве могут ис­пользоваться для увеличения сохранности конкретных пищевых про­дуктов, регламентируется «Гигиеническими требованиями по примене­нию пищевых добавок» СанПиН 2.3.2.1293-03. Срок годности сухих консервантов составляет от одного до пяти лет. Практика показывает, что при соблюдении условий хранения они сохраняют все свои свойства и дольше. Консерванты должны хранить­ся в сухом месте и быть защищены от света и длительного воздействия тепла. Защита от влаги особенно важна для порошков сорбата калия, бензоата натрия, низина и других растворимых в воде консервантов. Ёмкости, в которых хранят консервант, обязательно следует плотно за­крывать после отбора каждой порции.

4.2. Антиокислители и защитные газы

Антиокислители (антиоксиданты) защищают жиры и жиросодержащие продукты от прогоркания, предохраняют фрукты, овощи и про­дукты их переработки от потемнения, замедляют ферментативное окисление вина, пива и безалкогольных напитков. Хранение продук­тов питания в атмосфере защитных газов (вместо воздуха) предохраня­ет их не только от окисления и ферментативного побурения, но и от микробиологической порчи. В результате сроки хранения этих про­дуктов увеличиваются в несколько раз.

Антиоксиданты и защитная атмосфера не могут компенсировать низкое качество сырья, грубое нарушение правил промышленной са­нитарии и технологических режимов. Если концентрация пероксидов или свободных кислот в продукте выше нормы, а тем более если изме­нились запах, вкус или цвет продукта, то антиоксиданты и упаковка в инертной атмосфере уже бесполезны.

4.2.1. Общие сведения

Пищевые продукты в процессе получения, переработки и хранения подвергаются окислению кислородом воздуха. При этом в них накап­ливаются токсичные вещества, снижается их биологическая ценность и ухудшаются органолептические свойства. Склонность пищевых про­дуктов к окислению приводит к уменьшению сроков их хранения.

В качестве критериев степени окисленное пищевых продуктов используют два показателя — перекисное и кислотное числа. Первич­ными продуктами окисления являются перекиси, которые затем пре­вращаются во вторичные продукты — альдегиды, кетоны, кислоты. Содержание первичных продуктов окисления выражают перекисным числом (ПЧ), которое определяют иодометрически (ГОСТ 26593-85) и измеряют в миллимолях кислорода на 1 кг продукта. Показателем со­держания вторичных продуктов окисления служит кислотное число (КЧ). Его значение определяют алкалиметрически (ГОСТ 5476-80) и измеряют в миллиграммах КОН на 1 г продукта. В процессе окисления первым из этих двух показателей меняется ПЧ. Например, при хране­нии растительного масла КЧ может долго оставаться постоянным или меняться незначительно, а ПЧ за это время возрастает в десятки раз:

Масло ПЧ, ммоль О2 /кт КЧ, мг КОН/г

Свежеприготовленное 1,63 0,21

После 5 месяцев хранения 22,30 0,40

Поэтому выбраковку продукта надёжнее проводить по перекисно-му числу. Например, ГОСТ 1129-93 «Масло подсолнечное. Техниче­ские условия» требует обязательного определения перекисного числа, и выбраковка продукта по этому ГОСТ производится уже при значе­нии ПЧ > 10 ммоль 02 /кг.

Окислению способствуют повышенная температура, свободный доступ кислорода и присутствие ионов металлов переменной валент­ности. Следовательно, для предотвращения окислительной порчи не­обходимо исключить воздействие на продукт перечисленных факто­ров. Эффективным способом защиты продуктов от кислорода являет­ся использование технологии их хранения в газонепроницаемой упа­ковке в атмосфере инертных газов вместо воздуха. Эта технология называется «упаковкой с регулируемой атмосферой». В качестве за­щитных газов чаще всего используют диоксид углерода (Е290), азот (Е 941) и их смеси с кислородом. Для связывания ионов металлов пере­менной валентности используют комплексообразователи: лимонную, винную кислоты, этилендиаминтетрауксусную кислоту, цитраты и т. п. Но для многих пищевых продуктов, особенно содержащих высокоак­тивные полиненасыщенные соединения, существенно замедлить окисление можно только с помощью антиокислителей.

Известными природными антиокислителями являются следующие витамины: аскорбиновая кислота (Е300, витамин С), встречающаяся во многих растениях, и смеси токоферолов (Е306, витамин Е), кото­рыми богаты рыбий жир и некоторые растительные масла. Несмотря на высокую антиокислительную активность, природные экстракты этих веществ гораздо чаще используются в качестве витаминов. Анти­окислителями служат те же вещества и их производные, полученные синтетически: аскорбиновую кислоту получают из глюкозы; аскорбат натрия (Е301), аскорбат калия (Е302), аскорбилпальмитат (Е3040 и аскорбилстеарат (Е 304») — из аскорбиновой кислоты. Причём произ­водные аскорбиновой кислоты частично сохраняют С-витаминную ак­тивность. Токоферолы (Е 307...Е 309) также получают синтетически, но они полностью идентичны соответствующим природным соединени­ям и тоже обладают Е-витаминной активностью. Из природных источ­ников (древесины сибирской лиственницы) получают антиоксидант дигидрокверцетин, обладающий Р-витаминной активностью. В по­следнее время в качестве антиокислителей стали успешно применять­ся розмариновое и шалфейное эфирные масла.

Наибольшее распространение среди пищевых искусственных анти­окислителей получили производные фенолов: бутил(гидр)оксианизол (БОА, Е320), бутил(гидр)окситолуол (БОТ, «ионол», Е321), а также изоаскорбиновая (эриторбовая) кислота (Е315) и изоаскорбат натрия (Е 316), третбутилгидрохинон (Е 319) и эфиры галловой кислоты галлаты (Е 310...Е 313), хорошим синергистом антиоксидантов является ЭДТА (Е385, Е386). Этих соединений в природе не обнаружено. По­бочного витаминизирующего действия они не оказывают, но их суще­ственным достоинством является высокая стабильность и, как следст­вие, значительное увеличение срока хранения пищевых продуктов.

Антиокислители замедляют процесс окисления путём взаимодей­ствия с кислородом воздуха (не допуская его реакции с продуктом), прерывая реакцию окисления (дезактивируя активные радикалы) или разрушая уже образовавшиеся перекиси. При этом расходуются сами антиоксиданты. Можно было бы ожидать, что любое повышение со­держания антиокислителя приводит к увеличению времени защиты продукта, но это не так. На практике для большинства антиоксидантов существует предельная концентрация, выше которой срок хранения продукта уже не увеличивается. Как правило, она составляет 0,02 %, что соответствует гигиеническим требованиям к допустимому содер­жанию антиокислителей в продуктах питания.

5. ВЕЩЕСТВА, УСКОРЯЮЩИЕ И ОБЛЕГЧАЮЩИЕ ВЕДЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ)

Эти вещества добавляются к продукту в процессе его производства для достижения определённых технологических целей: ускорения техно­логического процесса, облегчения его ведения, часто без них осуществление процесса вообще невозможно. Значительная часть веществ, ускоряющих и облегчающих ведение технологических процессов, ос­таётся в пищевом продукте вплоть до его использования. К этим веще­ствам относят средства для капсулирования, для таблетирования, пеногасители. Пропелленты, в зависимости от обстоятельств использо­вания, могут относиться как к первой, так и ко второй группе, это же касается веществ, облегчающих фильтрование.

Некоторые технологические добавки в процессе изготовления про­дукта разрушаются, например, разрыхлители или вещества, способст­вующие жизнедеятельности полезных микроорганизмов.

5.1. Регуляторы кислотности


Вещества, устанавливающие и поддерживающие в пищевом продук­те определённое значение рН, называются регуляторами кислотно­сти. Добавление кислот снижает рН продукта, добавка щелочей уве­личивает его, а добавка буферных веществ поддерживает рН на опре­делённом уровне.

Компоненты буферной смеси находятся в состоянии химическо­го равновесия. Значение рН такой системы слабо меняется при кон­центрировании, разбавлении и введении относительно небольших количеств веществ, которые взаимодействуют с одним из компонен­тов буферной системы. Чаще всего компонентами пищевой буфер­ной системы являются слабая кислота (основание) и её соль с силь­ным основанием (кислотой). Добавкой солей слабых кислот (напри­мер, ацетата натрия) или оснований (например, хлорида аммония) можно «нейтрализовать» сильнокислые и сильнощелочные растворы, то есть сделать их слабокислыми и слабощелочными соответст­венно.


Регуляторы кислотности используются в производстве напитков, мясо- и рыбопродуктов, мармеладов, желе, твёрдой и мягкой караме­ли, кислых драже, жевательной резинки, жевательных конфет.

В производстве мясопродуктов, особенно сырокопчёных колбас, поддержание кислой реакции среды необходимо для оптимизации про­текания процессов созревания, в частности, для предотвращения разви­тия нежелательной микрофлоры и повышения эффективности исполь­зования нитритов (нитратов); для этих целей используют глюконодельталактон. Благодаря добавке кислот в колбасах и ветчинных изделиях происходит ускорение превращения миоглобина в термостойкие нитрозомиоглобин и нитрозогемоглобин. Обычно добавляют 0,1 % лимонной кислоты или 0,2...0,3 % глюконодельталактона.

При переработке кишок, кислоты (обычно уксусная или молочная, в количестве 2...4%) замедляют развитие микроорганизмов и устраня­ют неприятный запах.

Для увеличения сохранности мяса (после убоя скота) поверхность его обрабатывают водным раствором смеси уксусной, молочной, ли­монной и аскорбиновой кислот.

Обработка поверхности рыбы растворами кислот также способст­вует её сохранности и осветлению. Кроме того, кислоты связывают триметиламин, устраняя тем самым неприятный рыбный запах. По этой причине их добавляют к панировочным смесям для жарки и запе­кания рыбы. Снижение рН в консервах позволяет уменьшить время и температуру стерилизации.

В производстве овощных соков для сохранения их окраски, вита­мина С и смягчения условий термообработки хорошо подходят фрук­товые кислоты. Сухие овощи бланшируют с добавкой к воде 0,5 % ли­монной кислоты, что также обеспечивает сохранение естественной ок­раски и витамина С. Добавка солей лимонной кислоты ускоряет гидра­тацию, за счёт чего уменьшается время варки овощей.

Буферные соли используют в пищевом производстве для того, что­бы снижать коагуляцию белков и расщепление желирующих веществ при нагревании, влиять на набухание гелей, регулировать протекание процессов желирования и инверсии сахарозы, управлять фермента­тивными реакциями и увеличивать выходы пищевых продуктов, улуч­шать их сохранность, текстуру и реологические свойства. С помощью буферных солей регулируют, облагораживают и гармонизируют вкус фруктовых десертов, желе, мороженого и кондитерских изделий.

5.2. Пеногасители и антивспенивающие агенты

Антивспенивающие агенты на определённых стадиях ряда процес­сов производства пищевых продуктов предотвращают или снижают образование пены. Пеногасители разрушают уже образовавшуюся пену.

В результате ускоряется и облегчается ведение таких технологиче­ских процессов, как фильтрование, перекачка, дозирование и розлив жидкостей. Эти процессы важны в производстве крахмала, сахара, продуктов переработки картофеля, растворимого кофе, пекарских дрожжей, мясопродуктов, жиров и масел, молочных продуктов, супов и соусов, консервированных овощей, сиропов, фруктовых продуктов, варенья, мармеладов и желе, жиров для жарки, при разливе в бутылки фруктовых соков и других напитков.

Антивспенивающие агенты замещают пенообразователи на гра­нице поверхности раздела газовой и жидкой фаз и, образуя там не­проницаемую поверхностную плёнку, повышают поверхностное на­пряжение. Они должны быть нерастворимы в жидкостях, к которым добавляются.

Пеногасители имеют тот же состав, то же химическое строение и аналогичный механизм действия, что и антивспенивающие агенты. Они тоже образуют на поверхности раздела газовой и жидкой фаз плёнку, благодаря которой разрушаются пузырьки газа. При этом сни­жается величина поверхности, и система переходит в термодинамиче­ски более устойчивое состояние.

Свойствами отрицательно влиять на пенообразование обладают жирные спирты, полисилоксаны, природные жиры и масла, полигликолевые эфиры жирных кислот, полигликоли, моно- и диглицериды, полисорбаты, сложные эфиры сорбитана и жирных кислот.

Дозировка этих добавок очень мала, обычно достаточно несколь­ких миллиграмм на 1 кг (в конечном продукте они практически отсут­ствуют).

5.3. Эмульгирующие соли

К эмульгирующим солям относят вещества, добавка которых способ­ствует образованию эмульсии. Но эмульгаторами являются не сами ве­щества, а продукты их взаимодействия с белковыми молекулами суб­страта. Типичный пример — фосфаты.

В сгущенном стерилизованном молоке благодаря стабилизи­рующему действию фосфатов снижается осаждение казеина. При сгущении молока (например, выпариванием) или концентрирова­нии его добавкой сухих продуктов нарушается имеющееся в молоке равновесие, что приводит к увеличению концентрации минераль­ных веществ, в том числе ионов кальция. Следствием этого являет­ся сшивание казеина кальциевыми мостиками, благодаря чему ка­зеин осаждается, и эмульсия разрушается. Если полифосфаты «пе­рехватят» ионы кальция, эмульсия в процессе производства не раз­рушится.

Непрямое эмульгирующее действие фосфатов используется в про­изводстве плавленых сыров. Термическая обработка сыра возможна только через промежуточное образование казеинового золя. Имею­щийся в исходном сыре кальциево-казеиновый гель переходит в жид­кий натрий-казеиновый золь благодаря полифосфату натрия или дру­гим фосфатам, цитратам, тартратам и лактатам.

Казеинат натрия образует вместе с тонкодиспергированным при плавлении молочным жиром и растворенными в водной фазе орга­ническими и неорганическими веществами стойкую дисперсию (эмульсию, суспензию). При охлаждении казеинат снова переходит из состояния золя в гель, молочный жир укрепляется, и масса пере­ходит в стабильную суспензию. Если сыр нагревать без эмульгирую­щих солей, он не плавится, а сморщивается, превращаясь в резиноподобную массу, и отделяет масло и воду. Если добавить при переме­шивании 2...3 % соли-плавителя в виде водного раствора, компонен­ты стекаются в гомогенное тесто.

К колбасным изделиям эмульгирующие соли добавляют для более равномерного распределения жира и стабилизации эмульсии к механическим и термическим воздействиям. Полифосфаты в качестве вспомогательных средств при измельчении продукта улучшают его нарезаемость, органолептические свойства и облегчают переработку даже мороженого мяса.

Фосфаты оказывают опосредованное влияние на пены. Они нуж­ным образом изменяют поведение белковых мембран, повышая взбитость и стабильность пен. Кроме того, фосфаты способствуют гидрата­ции и набуханию белков, благодаря чему протеины растворяются и диспергируются. Возможное при этом возрастание вязкости положи­тельно влияет на взбивание.

5.4. Разрыхлители

Разрыхлители — это вещества, способные выделять при определённых условиях газ (обычно — диоксид углерода), с помощью которого проис­ходит разрыхление теста и увеличение его объёма. Их добавляют в муку или в тесто. Разрыхлители бывают биохимические (дрожжи) и химиче­ские (например, двууглекислый натрий и углекислый аммоний).

Дрожжи обладают способностью сбраживать часть Сахаров теста с образованием спирта и диоксида углерода. Оптимальная температура жизнедеятельности дрожжей 26...30 °С, при температуре 55 °С дрожжи погибают.

Химические разрыхлители представляют собой химические соеди­нения, способные разлагаться с выделением газообразных веществ. Они, как правило, используются для производства мучных кондитер­ских изделий, так как высокое содержание сахара и жира действует уг­нетающе на дрожжи.

Следует различать индивидуальные разрыхлители и смесевые пекар­ские порошки. Индивидуальными разрыхлителями являются химиче­ские соединения, образующие при нагревании необходимый для раз­рыхления теста диоксид углерода: карбонаты и бикарбонаты натрия и калия, углеаммонийные соли. Например, при термическом разложении карбоната и бикарбоната аммония протекают следующие реакции:

4 )2 С033 + С02 + Н2 0

МН4 НС033 + С02 + Н2 0

Выделяющийся аммиак может придавать неприятный запах гото­вой выпечке, поэтому углеаммонийные соли обычно используют толь­ко при производстве мелкоштучных изделий.

Пекарские порошки состоят из трёх и более веществ, одно из кото­рых является носителем углекислого газа, другое (одно или несколько) реагирует с первым с выделением газа, третье (разделитель) предотвра­щает их преждевременное взаимодействие. Под действием влаги и на­гревания пекарский порошок в результате химической реакции выде­ляет необходимый для разрыхления теста и увеличения его удельного объёма углекислый газ, например, в результате реакции между дифосфатом и бикарбонатом натрия (питьевой содой).

Носителем углекислого газа в пекарских порошках практически всегда является бикарбонат натрия. Для его разложения применяют пищевые органические кислоты, например, винную или адипиновую, глюконодельталактон или кислые соли, например винный камень, кислые орто- или пирофосфаты, а также сульфат алюминия. В пекар­ских порошках для домашнего хозяйства обычно используют винный камень и кислый дифосфат натрия. В качестве разделителей чаще все­го используют крахмалы, муку или соли кальция: карбонат, трикальцийфосфат и сульфат. Мелкозернистый крахмал (рисовый или куку­рузный) предпочтительнее крупнозернистого (пшеничный). Иногда пекарские порошки ароматизируют ванилином или этилванилином.

5.5. Носители, растворители, разбавители

Рецептурные компоненты часто необходимо перед использованием разбавлять или растворять: для удобства дозирования малых количеств и равномерного распределения в продукте (ароматизаторы, красители, антиокислители), для защиты от нежелательных воздействий (витами­ны), для стандартизации свойств (агары) и т. п. Часто возникает также необходимость использования носителей для предотвращения пыления (гранулирование, капсулирование), увлажнения. Пекарские по­рошки и ферментные препараты требуют присутствия разделителей для предотвращения преждевременного действия.

Вещества, делающие более легким, безопасным и эффективным процесс внесения рецептурных компонентов в продукт, а также защи­щающие и стабилизирующие эти компоненты, называются носителя­ми, растворителями или разбавителями (средства для разбавления). Сами носители, растворители и разбавители не выполняют никаких технологических функций в продукте.

5.6. Средства для капсулирования

Средства для капсулирования — это вещества, способные образовы­вать защитный обволакивающий слой в форме капсул или микрокап­сул на поверхности пищевых компонентов, благодаря чему увеличива­ется срок годности последних. Они защищают жиры, витамины, фер­менты, ароматизаторы от атмосферных воздействий (света, УФ-излучения, влаги, окисления, высыхания), предотвращают реакции между отдельными компонентами пищевого продукта, а также позволяют пе­реводить водорастворимые вещества в маслодиспергируемую форму и наоборот. Получение и использование капсул пришло в пищевую про­мышленность из фармацевтики.

Капсулированию можно подвергать твёрдые, жидкие и газообраз­ные вещества. Капсулированные жидкости можно перерабатывать как порошки.

Существует много способов микрокапсулирования: распыление, расплавление, экструзия, коацервация, разделение фаз и полимериза­ция на поверхности.

Обычно в качестве средств для капсулирования используют различ­ные крахмалы и желатин. Крахмальные капсулы наполняют порошко­образными веществами. Капсулы получают из чистого пшеничного крахмала или из его смесей с пшеничной или рисовой мукой, либо ку­курузным крахмалом.

Следует различать жёсткие и мягкие желатиновые капсулы. Первые на­полняют преимущественно порошкообразными веществами, вторые — жидкостями и эмульсиями (например, эфирными маслами или рыбьим жиром). Для водных растворов желатиновые капсулы непригодны.

Материал стенок желатиновых капсул состоит из желатина и пласти­фикатора. По стандартной рецептуре на 100 частей желатина приходится до 50 частей глицерина в качестве пластификатора. Соотношение жела­тина и глицерина меняется в зависимости от жёсткости капсул (мягкие капсулы получают без глицерина). Если глицерин заменить сорбитом, то снижается влияние атмосферной влаги на капсулы. То же происходит при использовании смеси гуммиарабика с сахаром.

Желатиновые капсулы можно получать методом погружения или прессования. В первом случае кусочки жира при определённой (повы­шенной) температуре погружают в желатиновый раствор или расплав. Они выходят из раствора (расплава), окружённые желатиновой оболоч­кой. Охлаждаясь на воздухе, оболочка застывает, принимая нужную форму. Метод прессования заключается в том, что капсулы получают под давлением из желатиновых плёнок. Желатиновые плёнки получают, разливая желатиновый раствор тонким слоем и высушивая его.

Микрокапсулы являются результатом капсулирования капелек или тонкодисперсных частиц твёрдой фазы. Их диаметр, как правило, со­ставляет несколько микрометров. Материалом стенок микрокапсул могут быть желатин, казеин, гуммиарабик, пектин, КМЦ, жиры и по­лимеры. В качестве средств для капсулирования часто применяются также смеси эмульгаторов и гидроколлоидов, а в качестве пластифика­торов — глицерин, сорбит, камеди и сахара.

5.7. Средства для таблетирования

Средства для таблетирования — это вещества, облегчающие изготовле­ние таблеток и целенаправленно влияющие на их свойства. Таблетки получают на специальных прессах из основы с добавками средств для таблетирования в мелкокристаллической, порошкообразной или гра­нулированной форме. Существуют таблетки в оболочке и без оболоч­ки, разновидностью первых является драже. В пищевой промышлен­ности различают рассасываемые, жевательные и шипучие таблетки.

К средствам для таблетирования относятся наполнители, раздели­тели, влагоудерживающие агенты, адсорбенты, ускорители и ингиби­торы растворения, стабилизаторы, красители и вкусоароматические вещества. Средства для таблетирования часто выполняют одновремен­но несколько технологических функций.

Наполнители позволяют регулировать массу и объём таблеток. Ис­пользуемые для этого различные типы крахмала (картофельный, куку­рузный, пшеничный) одновременно могут выполнять функции свя­зующего, влагоудерживающего агента и смазки. В качестве наполните­лей обычно используют амилозу, микрокристаллическую целлюлозу, дикальцийфосфат, лактозу, оксид магния, маннит, полигликоли, саха­ра и сахарозаменители. Для рассасываемых таблеток наполнителями служат, преимущественно, сахароза, сорбит, маннит, виноградный са­хар или водорастворимые этиленгликоли.

Разделители (антиадгезионные или антисклеивающие средства) предотвращают склеивание таблеток с матрицей и улучшают скольже­ние масс наполнителя в матрице таблетирующей машины, поэтому их ещё называют смазками. Смазки облегчают выемку таблеток из матри­цы, побочное их действие заключается в облегчении заполнения мат­рицы и, следовательно, в поддержании постоянного веса таблеток. В качестве смазок применяют ПАВ, порошкообразную целлюлозу, пара­фин, ацетиловый спирт, стеариновую кислоту, стеараты, тальк и полиэтиленгликоли. Для водорастворимых таблеток подходят полиэтиленгликольмоностеарат, полиэтиленгликольмонопальмитат и стеарат сахарозы в количестве до 5 %.

Ускорители растворения (разрывные агенты) должны вызывать бы­строе разрушение таблеток в воде или другой жидкости. Это гидро­фильные вещества, способные быстро и сильно набухать. К ним отно­сятся специальные модифицированные крахмалы, порошкообразная целлюлоза, микрокристаллическая целлюлоза в количестве до 10%, метил- и этилцеллюлоза, кроскарамеллоза, альгиновая кислота, нерас­творимый альгинат кальция. Хуже подходят пектин, трагакант, агар и альгинат натрия. Они хоть и сильно набухают, но способны желировать. Вещества, способные выделять газ — кислород или диоксид угле­рода, — например, перекись магния или смеси бикарбоната натрия с органическими кислотами (лимонной или винной), — не так эффек­тивны, но тем не менее используются. Усилить действие всех этих ве­ществ можно с помощью смачивающих агентов.

Адсорбенты обеспечивают всасывание жидкостей в таблетируемую массу. В качестве адсорбентов применяют крахмалы, молочный сахар, целлюлозу, каолин, бентонит, высокодисперсную пирогенную крем­ниевую кислоту.

Влагоудерживающие агенты придают таблеткам оптимальную влажность, их ещё называют регуляторами влаги. К ним относятся крахмалы с содержанием влаги около 15%, глицерин в количестве 1,5...3,0% от массы таблетки, сорбитный сироп или низкомолекуляр­ные полиэтиленгликоли.

Ингибиторы растворения обеспечивают постепенное растворение таблеток, особенно требующих рассасывания во рту. Наиболее эффек­тивны в качестве ингибиторов растворения гидрофобные вещества: твёрдый парафин, стеарин, какао-масло, большие количества КМЦ, полиэтиленгликоль и поливинилпирролидон.

5.8. Разделители

Разделители — это вещества, облегчающие выемку таблеток из форм, мучных кондитерских изделий с противней, скольжение кондитерских масс по поверхности оборудования, отделение от жарочной поверхности хлебобулочных изделий, а также вещества, предотвра­щающие контакт частиц и частей продукта друг с другом (компонентов пекарских порошков, кусочков мармелада, нуги, рахат-лукума).

Разделители (антиадгезивы) уменьшают силу адгезии между двумя граничащими поверхностями. Например, тонкая масляная плёнка ме­жду поверхностью хлеба и поверхностью хлебопекарной формы пре­дотвращает прилипание.

В качестве разделителей используют крахмалы, муку, соли кальция, силикаты, растительные масла, жиры и воски, а также эмульсии, со­стоящие из воды, жира и эмульгатора. Применение эмульсий эконо­мит масла и жиры и позволяет получить на поверхности форм более тонкую разделительную плёнку многократного использования. Эф­фективность этой плёнки не снижается при изменении состава про­дукта. Например, хлебобулочные изделия одинаково хорошо отделя­ются от формы, смазанной эмульсией, независимо от того, высокое или низкое содержание белка и сахара в этих изделиях.

Разделители могут применяться также в виде суспензий, спреев, паст и порошков. Разделители наносят на поверхность форм намазы­ванием или распылением.

5.9. Пропелленты

Пропелленты — это газы, выдавливающие пищевые продукты из ёмкости (контейнера, баллончика со спреем, танка или хранилища для сыпучих продуктов). Пропелленты не являются компонентом пищевого продукта, хотя вступают с ним в тесный контакт и, поэтому, обычно рассматривают­ся как пищевые добавки (исключение — взбитые сливки из баллончика).

В маленьких ёмкостях используют газы, сжижаемые при низком давлении. Они выдавливают продукт из баллончиков в виде пены или аэрозоля. Существуют также двухкамерные устройства, в которых пропеллент не контактирует с пищевым продуктом.

В хранилищах, при перемещении сахара-песка, соли и других сы­пучих продуктов пневмотранспортом, в качестве пропеллента практи­чески всегда выступает воздух. Газ, используемый для выдавливания продуктов из контейнеров, не должен содержать масла, пыли, грибко­вых спор и влаги.

5.10. Диспергирующие агенты

Диспергирующие агенты (диспергаторы) представляют собой мицеллообразующие ПАВ, способствующие образованию устойчивых многокомпонентных коллоидных систем (микродисперсий). Размер час­тиц дисперсной фазы составляет 10... 100 нм.

Среди диспергаторов выделяют солюбилизаторы и инстантизаторы.

Солюбилизаторы способствуют образованию жидких коллоидных систем (микроэмульсий), представляющих собой прозрачные или слегка опалесцирующие жидкости. Например, благодаря солюбилиза-торам возможно получение прозрачных безалкогольных напитков с использованием эфирных масел или других нерастворимых в воде жидкостей или внесение в масла водорастворимых добавок. Смачивающие агенты (инстантизаторы) способствуют быстрому образованию микродисперсий, то есть ускоряют и облегчают раство­рение сухих продуктов: сухого молока, сухих сливок, сухих безалко­гольных напитков, растворимого кофе и т. п.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, несмотря на отсутствие выраженного риска для здоровья на­селения широкого использования наиболее распространённых пищевых добавок, необходимо систематическое проведение санитарно-гигиенического контроля за содержанием их остатков в продуктах пи­тания.

Отмеченные недостатки в данной проблеме и трудности в её реше­нии ставят здравоохранение перед необходимостью совершенствова­ния данного раздела санитарно-гигиенического надзора.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений08:09:33 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
11:06:11 29 ноября 2015

Работы, похожие на Реферат: Понятие пищевых добавок

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(151300)
Комментарии (1844)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru