Пищевые добавки, используемые в молочной промышленности

Рассмотрение вопросов об основных группах пищевых добавок и их классификации. Понятие гигиенической регламентации добавок в продуктах питания. Использование красителей, ароматизаторов, эмульгаторов, консервантов при производстве продуктов питания.

Рубрика Кулинария и продукты питания
Вид курс лекций
Язык русский
Дата добавления 27.12.2013
Размер файла 124,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

СРЕДНЕТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

О.А. ШЕЙФЕЛЬ

ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Конспект лекций

Для студентов сузов

Кемерово 2005

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие

Глава 1. Общие сведения о пищевых добавках

1.1 Классификация пищевых добавок

1.2 Безопасность пищевых добавок

1.3 Подбор пищевых добавок

Контрольные вопросы

Глава 2. Вещества, улучшающие внешний вид

2.1 Пищевые красители

2.1.1 Натуральные (природные) красители

2.1.2 Синтетические красители

2.1.3 Минеральные (неорганические) красители

2.2 Цветокорректирующие материалы

Контрольные вопросы

Глава 3. Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов

3.1 Загустители и гелеобразователи

3.1.1 Модифицированные крахмалы

3.1.2 Целлюлоза и ее производные

3.1.3 Пектины

3.1.4 Галактоманнаны: камедь рожкового дерева, гуаровая камедь

3.1.5 Полисахариды морских растений

3.1.6 Желатин

3.2 Эмульгаторы

3.2.1 Классификация эмульгаторов

3.2.2 Основные группы ПАВ

Контрольные вопросы

Глава 4. Вещества, влияющие на вкус и аромат пищевых продуктов

4.1 Подслащивающие вещества

4.1.1 Сахаристые крахмалопродукт

4.1.2 Сахарозаменители и подсластители

4.2 Ароматизаторы

4.2.1 Эфирные масла и душистые вещества

4.2.2 Пищевые ароматизаторы идентичные натуральным

4.2.3 Пряности и приправы

4.3 Пищевые добавки, усиливающие и модифицирующие вкус и аромат

Контрольные вопросы

Глава 5. Пищевые добавки, замедляющие микробиологическую и окислительную порчу пищевого сырья

5.1 Консерванты

5.2 Антибиотики

5.3 Пищевые антиокислители

Глава 6. Биологически активные добавки

Список литературы

ПРЕДИСЛОВИЕ

добавка пищевой консервант эмульгатор

Пищевые добавки - не изобретение нашего времени, они используются человеком в течение тысячелетий. Как только человек начал заниматься земледелием и скотоводством, возникла необходимость делать запасы пищи и заботиться о ее сохранности. Так было открыто консервирующее действие соли, дыма, холода, уксуса. Последний, как предполагают, получен случайно из прокисшего вина.

В XIV веке в Европе начали применять селитру для засолки мяса и рыбы, изобрели другие способы консервирования. Вместе с тем на протяжении многих веков эта сторона человеческой деятельности практически не развивалась, что приводило к огромной потере продуктов питания, снижению их питательной ценности.

К началу XX столетия - с возникновением крупных городов, развитием сельского хозяйства и пищевых производств - обострились проблемы сохранности и безопасности продуктов питания. Для решения этих проблем в продукты питания стали добавлять различные вещества химической и биологической природы, препятствующие развитию микроорганизмов.

XX век характеризуется бурным развитием этой отрасли. Применение пищевых добавок стало смещаться из области домашней кухни в область промышленного изготовления продуктов [1,3].

В предлагаемом конспекте лекций рассмотрены вопросы об основных группах пищевых добавок, их классификации, о гигиенической регламентации в продуктах питания, путях использования, роли при производстве продуктов питания.

Конспект лекций предназначен для студентов всех форм обучения по специальности 260303 -«Технология молока и молочных продуктов».

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПИЩЕВЫХ ДОБАВКАХ

Пищевые добавки - природные, идентичные природным или искусственные (синтетические) вещества, сами по себе не употребляемые как пищевой продукт или обычный компонент пищи. Они преднамеренно добавляются в пищевые системы по технологическим соображениям на различных этапах производства, хранения, транспортировки готовых продуктов с целью улучшения или облегчения производственного процесса или отдельных его операция, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта или немереного изменения органолептических свойств.

Основные цели введения пищевых добавок:

- совершенствование технологии подготовки и переработки пищевого сырья, изготовления, фасовки, транспортировки и хранения продуктов питания. Применяемые при этом добавки не должны маскировать последствия использования некачественного или испорченного сырья, или проведения технологических операций в антисанитарных условиях;

- сохранение природных качеств пищевого продукта;

- улучшение органолептических свойств или структуры пищевых продуктов и увеличение их стабильности при хранении.

К пищевым добавкам не относят соединения, повышающие пищевую ценность продуктов питания и причисляемые к группе биологически активных веществ, такие как витамины, микроэлементы, аминокислоты другие [2,3] .

Существует различие между пищевыми добавками и вспомогательными материалами, употребляемыми в ходе технологического процесса. Вспомогательные материалы - любые вещества или материалы, которые не являются пищевыми ингредиентами, преднамеренно используются при переработки сырья и получения продукта с целью улучшения технологии; в готовых пищевых продуктах вспомогательные материалы должны полностью отсутствовать, но могут также определяться в виде не удаляемых остатков.

Сегодня можно выделить еще несколько причин широкого использования пищевых добавок производителями пищевых продуктов:

- современные методы торговли в условиях перевоза продуктов питания (в том числе скоропортящихся и быстро черствеющих продуктов) на большие расстояния, что определило необходимость применения добавок, увеличивающих сроки сохранения их качества;

- быстро изменяющиеся индивидуальные представления современного потребителя о продуктах питания, включающие их вкус и привлекательный внешний вид, невысокую стоимость, удобство использования; удовлетворение таких потребностей связано с использованием, например, ароматизаторов, красителей и других пищевых добавок;

- создание новых видов пищи, отвечающей современным требованиям науки о питании (низкокалорийные продукты, аналоги мясных, молочных и рыбных продуктов), что связано с использованием пищевых добавок, регулирующих консистенцию пищевых продуктов;

- совершенствование технологии получения традиционных пищевых продуктов, создание новых продуктов питания, в том числе продуктов функционального назначения.

1.1 Классификация пищевых добавок

Обычно пищевые добавки разделяются на несколько групп:

1. Вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов (красители, стабилизаторы окраски, отбеливатели).

2. Вещества, регулирующие вкус продукта (ароматизаторы, вкусовые добавки, подслащивающие вещества, кислоты и регуляторы кислотности).

3. Вещества, регулирующие консистенцию и формирующие текстуру (загустители, гелеобразователи, стабилизаторы, эмульгаторы и др.).

Число пищевых добавок, применяемых в производстве пищевых продуктов в разных странах, достигает сегодня 500 наименований (не считая комбинированных добавок, индивидуальных душистых веществ, ароматизаторов), в Европейском Сообществе классифицировано около 300. Для гармонизации их использования производителями разных стран Европейским Советом разработана рациональная система цифровой кодификации пищевых добавок с литерой «Е». Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или четырехзначный номер (в Европе с предшествующей ему литерой Е). Они используются в сочетании с названиями функциональных классов, отражающих группировку пищевых добавок по технологическим функциям (подклассам).

Индекс Е специалисты отождествляют как со словом Европа, так и с аббревиатурами ЕС/ЕУ, которые в русском языке тоже начинаются с буквы Е, а также со словами ebsbar/edible, что в переводе на русский язык (соответственно с немецкого и английского) означает «съедобный». Присвоение конкретному веществу статуса пищевой добавки и идентификационного номера с индексом «Е» имеет четкое толкование, подразумевающее, что:

а) данное конкретное вещество проверено на безопасность;

б) вещество может быть применено (рекомендовано) в рамках его установленной безопасности и технологической необходимости при условии, что применение этого вещества не введет потребителя в заблуждение относительно типа и состава пищевого продукта, в который оно внесено;

в) для данного вещества установлены критерии чистоты, необходимые для достижения определенного уровня качества продуктов питания.

Следовательно, разрешенные пищевые добавки, имеющие индекс Е и идентификационный номер, обладают определенным качеством. Качество пищевых добавок -- совокупность характеристик, которые обусловливают технологические свойства и безопасность пищевых добавок.

Наличие пищевой добавки в продукте должно указываться на этикетке, при этом она может обозначаться как индивидуальное вещество или как представитель конкретного функционального класса (с конкретной технологической функцией) в сочетании с кодом Е. Например: бензоат натрия или консервант Е211.

Согласно предложенной системе цифровой кодификации пищевых добавок, их классификация, в соответствии с назначением, выглядит следующим образом (основные группы):

- Е100 - Е182 - красители;

- Е200 и далее - консерванты;

- Е300 и далее - антиокислители (антиоксиданты);

- Е400 и далее - стабилизаторы консистенции;

- Е450 и далее, Е1000 - эмульгаторы;

- Е500 и далее - регуляторы кислотности, разрыхлители;

- Е600 и далее - усилители вкуса и аромата;

- Е700 - Е800 - запасные индексы для другой возможной информации;

- Е900 и далее - глазирующие агенты, улучшители хлеба.

Многие пищевые добавки имеют комплексные технологические функции, которые проявляются в зависимости от особенностей пищевой системы. Например, добавка Е339 (фосфаты натрия) может проявляться свойства регулятора кислотности, эмульгатора, стабилизатора, комплексообразователя и водоудерживающего агента [1].

Основные функциональные классы пищевых добавок представлены в таблице 1.

Таблица 1. Функциональные классы пищевых добавок

Функциональные классы (для маркировки)

Подклассы (технологические функции)

Дефиниции

1

2

3

Кислоты

Кислотообразователи

Повышают кислотность и/или придают кислый вкус пище

Регуляторы кислотности

Кислоты, щелочи, основания, буферы, регуляторы рН

Изменяют или регулируют кислотность или щелочность пищевого продукта

Вещества, препятствующие слеживанию и комкованию

Добавки, препятствующие затвердеванию; вещества, уменьшающие липкость; высушивающие добавки, присыпки, разделяющие вещества

Снижают тенденцию частиц пищевого продукта прилипать друг к другу

Антиокислители

Антиокислители, синергисты антиокислителей, комплексообразователи

Повышают срок хранения пищевых продуктов, защищая от порчи, вызванной окислением, например, прогорканием жиров или изменением цвета

Пеногасители

Пеногасители

Предупреждают или снижают образование пены

Наполнители

Наполнители

Вещества, иные, чем вода и воздух, которые увеличивают объем продукта, не влияя заметно на его энергетическую ценность

Красители

Красители

Усиливают или восстанавливают цвет продукта

Вещества, способствующие сохранению окраски

Фиксаторы окраски, стабилизаторы окраски

Стабилизируют, сохраняют или усиливают окраску продукта

Эмульгаторы

Эмульгаторы, смягчители, рассеивающие добавки, поверхностно-активные добавки, смачивающие вещества

Образуют или поддерживают однородную смесь двух или более несмешиваемых фаз, таких как масло и вода в пищевых продуктах

Эмульгирующие соли

Соли-плавители, комплексообразователи

Взаимодействуют с белками сыров с целью предупреждения отделения жира при изготовлении плавленых сыров

Уплотнители (растительных тканей)

Уплотнители (растительных тканей)

Делают или сохраняют ткани фруктов и овощей плотными и свежими

Усилители вкуса и запаха

Усилители вкуса; модификаторы вкуса; добавки, способствующие развариванию

Усиливают природный вкус и (или) запах продуктов

Вещества для обработки муки

Отбеливающие добавки, улучшители теста, улучшители муки

Вещества, добавляемые к муке для улучшения ее хлебопекарных качеств или цвета

Пенообразователи

Взбивающие добавки, аэрирующие добавки

Создают условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты

Гелеобразователи

Гелеобразователи

Текстурируют пищу путем образования геля

Глазирователи

Пленкообразователи, полирующие вещества

Вещества, которые при смазывании ими наружной поверхности продукта придают блестящий вид или образуют защитный слой

Влагоудерживающие агенты

Добавки, удерживающие влагу/воду; смачивающие добавки

Предохраняют пищу от высыхания нейтрализацией влияния атмосферного воздуха с низкой влажностью

Консерванты

Противомикробные и противогрибковые добавки, добавки для борьбы с бактериофагами, химические стерилизующие добавки при созревании вин, дезинфектанты

Повышают срок хранения продуктов, защищая от порчи, вызванной микроорганизмами

Пропелленты

Пропелленты

Газы, иные чем воздух, выталкивающие продукт из контейнера

Разрыхлители

Разрыхлители; вещества, способствующие жизнедеятельности дрожжей

Вещества или смеси веществ, которые освобождают газ и увеличивают, таким образом, объем теста

Стабилизаторы

Связующие вещества, уплотнители, влаго- и водоудерживающие вещества, стабилизаторы пены

Позволяют сохранять однородную смесь двух или более несмешиваемых веществ в пищевом продукте или готовой пище

Подсластители

Подсластители, искусственные подсластители

Вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус

Загустители

Загустители, текстураторы

Повышают вязкость пищевых продуктов

За последние десятилетия в мире технологий и ассортимента пищевых продуктов произошли громадные изменения.

Они не только отразились на традиционных, апробированных временем технологиях и привычных продуктах, но также привели к появлению новых групп продуктов питания с новым составом и свойствами (функциональных продуктов для массового потребителя, продуктов лечебного и детского питания и др.), к упрощению технологии и сокращению производственного цикла, выразились в принципиально новых технологических и аппаратурных решениях.

Использование большой группы пищевых добавок, получивших условное название «технологические добавки», позволило получить ответы на многие из актуальных вопросов. Они нашли широкое применение для решения ряда технологических проблем:

- ускорения технологических процессов (ферментные препараты, химические катализаторы отдельных технологических процессов и т. д.);

- регулирования и улучшения текстуры пищевых систем и готовых продуктов (эмульгаторы, гелеобразователи, стабилизаторы и т. д.)

- предотвращения комкования и слеживания продукта;

- улучшения качества сырья и готовых продуктов (отбеливатели муки, фиксаторы миоглобина и т.д.);

- улучшения внешнего вида продуктов (полирующие средства);

- совершенствования экстракции (новые виды экстрагирующих веществ);

- решения самостоятельных технологических вопросов при производстве отдельных пищевых продуктов.

Выделение из общего числа пищевых добавок самостоятельной группы технологических добавок является в достаточной степени условным, так как в отдельных случаях без них невозможен сам технологический процесс.

Примерами таковых являются экстрагирующие вещества и катализаторы гидрирования жиров, которые по существу являются вспомогательными материалами. Они не совершенствуют технологический процесс, а осуществляют его, делают его возможным.

1.2 Безопасность пищевых добавок

Пищевые добавки, спектр применения которых непрерывно расширяется, выполняют разнообразные функции в пищевых технологиях и продуктах питания. Использование добавок возможно только после проверки их безопасности. Внесение пищевых добавок не должно увеличивать степень риска, возможного неблагоприятного действия продукта на здоровье человека, а также снижать его пищевую ценность (за исключением некоторых продуктов специального и диетического назначения).

Большинство пищевых добавок не имеет, как правило, пищевого значения, т.е. не является пластическим материалом для организма человека, хотя некоторые пищевые добавки являются биологически активными веществами. Применение пищевых добавок, как всяких чужеродных (обычно несъедобных) ингредиентов пищевых продуктов, требует строгой регламентации и специального контроля.

Важнейшим условием обеспечения безопасности пищевых продуктов является соблюдение допустимой нормы суточного потребления пищевых добавок.

Необходимо отметить, что в последнее время появилось большое число комплексных пищевых добавок. Под комплексными пищевыми добавками понимают изготовленные промышленным способом смеси пищевых добавок одинакового и различного технологического назначения, в состав которых могут входить, кроме пищевых добавок, и биологически активные добавки, и некоторые виды пищевого сырья.

В Российской Федерации возможно применение только тех пищевых добавок, которые имеют разрешение Госсанэпиднадзора России в пределах, приведенных в Санитарных правилах (СанПиН).

Пищевые добавки должны вноситься в пищевые продукты в минимально необходимом для достижения технологического эффекта количестве, но не более установленных Санитарными правилами пределов.

Исследование безопасности пищевых добавок, определение допустимой суточной дозы (ДСД), допустимого суточного потребления (ДСП), предельно допустимой концентрации чужеродных веществ (в том числе добавок) в продуктах питания (ПДК) - сложный, длительный, очень дорогой, но крайне нужный и важный для здоровья людей процесс. Он требует непрерывного внимания и совершенствования [4].

Пищевые добавки, запрещенные к применению в Российской Федерации при производстве пищевых продуктов представлены в таблице 2.

Таблица 2. Пищевые добавки, запрещенные в РФ

Код

Пищевая добавка

Технологические функции

Е121

Цитрусовый красный

Краситель

Е123

Амарант

Краситель

Е240

Формальдегид

Консервант

Е940а

Бромат калия

Улучшитель муки и хлеба

Е940б

Бромат кальция

Улучшитель муки и хлеба

1.3 Подбор технологических добавок

Эффективность применения пищевых добавок, особенно проявляющих технологические функции, требует создания технологии их подбора и внесения с учетом особенностей химического строения, функциональных свойств и характера действия пищевых добавок, вида продукта, особенностей сырья, состава пищевой системы, технологии получения готового продукта, типа оборудования, а иногда -- специфики упаковки и хранения. В общем виде разработка технологии подбора и применения новой пищевой добавки представлена в таблице 3.

Таблица 3. Порядок разработки технологии подбора и применения новой пищевой добавки

Уровень

Наименование уровня

Основные рассматриваемые вопросы

1

2

3

Первый уровень

Характеристика пищевой добавки

Содержание основного вещества. Основные качественные показатели. Растворимость, толерантность, термостабильность. Стоимость.

Второй уровень

Характеристика функциональных свойств

Основные функциональные свойства. Технологические свойства. Побочные свойства. Стойкость (рН среды, tо, ферменты).

Третий уровень

Определение направлений использования

Виды продуктов. Особенности применяемого сырья. Технология получения.

Четвертый уровень

Особенности состава и свойств пищевых систем

Состав, физико-химические свойства. Принцип действия добавки. Возможные виды взаимодействия с другими компонентами, роль добавки в пищевой системе.

Пятый уровень

Разработка технологии применения пищевых добавок

Выбор этапа внесения. Определение оптимальной концентрации. Наименьший уровень концентрации. Технологические параметры.

Шестой уровень

Оценка эффективности внесения

Характеристика пищевого продукта. Сравнительная оценка технологического решения (без добавки; с добавкой).

Седьмой уровень

Анализ медико-биологической безопасности

Содержание добавки в готовом продукте. Продукты превращения. Допустимый уровень суточного поступления. Возможность фактического поступления. Система контроля.

Восьмой уровень

Сертификация пищевой добавки и продукта с ее содержанием

Нормативно-техническая документация. Особенности сертификации пищевой добавки, продукта с ее содержанием.

Данный порядок является наиболее полным и учитывающим все этапы разработки технологии подбора и применения новых пищевых добавок. Совершенно естественно, что при работе с пищевыми добавками конкретного функционального назначения отдельные этапы этой работы могут не проводиться; еще в большей степени эта схема может быть упрощена при использовании известных, хорошо изученных пищевых добавок. Но во всех случаях при определении целесообразности применения пищевой добавки (как при производстве традиционных пищевых продуктов, где она ранее не использовалась, так и при создании технологии новых пищевых продуктов) необходимо учитывать особенности пищевых систем, в которые вносится пищевая добавка, правильно определить этап и способ ее внесения, оценить эффективность ее использования, в том числе и экономическую.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дайте характеристику понятия «пищевые добавки». Определите их роль в создании продуктов питания.

2. Приведите классификацию пищевых добавок с различными технологическими функциями.

3. Расскажите о рациональной системе цифровой кодификации пищевых добавок с литерой «Е».

4. Назовите главные условия, выполнение которых обеспечивает безопасность применения пищевых добавок.

ГЛАВА 2. ВЕЩЕСТВА, УЛУЧШАЮЩИЕ ВНЕШНИЙ ВИД ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

2.1Ппищевые красители

Основной группой веществ, определяющих внешний вид продуктов питания, являются пищевые красители.

Потребитель давно привык к определенному цвету пищевых продуктов, связывая с ним их качество, поэтому красители в пищевой промышленности применяются с давних времен. В условиях современных пищевых технологий, включающих различные виды термической обработки (кипячение, стерилизацию, жарение и т. д.), а также при хранении продукты питания часто изменяют свою первоначальную, привычную для потребителя окраску, а иногда приобретают неэстетичный внешний вид, что делает их менее привлекательными, отрицательно влияет на аппетит и процесс пищеварения. Особенно сильно меняется цвет при консервировании овощей и фруктов. Как правило, это связано с превращением хлорофиллов в феофитин или с изменением цвета антоциановых красителей в результате изменения рН среды или образования комплексов с металлами. В то же время, красители иногда используются для фальсификации пищевых продуктов, например, подкрашивания их, не предусмотренного рецептурой и технологией, -- для придания продукту свойств, позволяющих имитировать его высокое качество или повышенную ценность [5].

Для окраски пищевых продуктов используют натуральные (природные) или синтетические (органические и неорганические) красители (рис.1).

Пищевые красители

Натуральные Синтетические

(природные)

Органические Неорганические

(минеральные)

Рис.1. Классификация красителей

В настоящее время РФ для применения в пищевых продуктах разрешено около 60 наименований натуральных и синтетических красителей.

Не относятся к пищевым добавкам - красителям:

- пищевые продукты (плоды, ягоды и т.п.), включая сушеные или концентрированные;

- пряности и специи, используемые, а процессе изготовления сложных пищевых продуктов из-за вкусоароматических или пищевых свойств, обладающие вторичным красящим эффектом (фруктовые и овощные соки или пюре, кофе, какао, шафран, паприка и др.);

- красители, применяемые для окрашивания несъедобных наружных частей пищевых продуктов (несъедобные оболочки для сыров, колбас и др.).

Перечень красителей, разрешенных к применению в РФ при производстве пищевых продуктов, приведен в таблице 4.

Таблица 4. Пищевые красители

Наименование красителей

Код

1

2

Натуральные красители

Куркумины

Е100

Рибофлавины

Е101

Алканет, алканин

Е103

Кармины, кошинель

Е120

Хлорофилл

Е140

Медные комплексы хлорофиллов

хлорофиллинов

Е141

Сахарные колеры

Е150

Каротины

Е160

Каротиноиды

Е161

Красный свекольный

Е162

Антоцианы

Е163

Танины пищевые

Е181

Красный рисовый

-

Минеральные красители

Уголь

Е152

Уголь древесный

Е153

Углекислые соли кальция

Е170

Диоксид титана

Е171

Оксиды и гидроксиды железа

Е172

Серебро

Е174

Золото

Е175

Ультрамарин

-

Синтетические красители

Тартразин

Е102

Желтый хинолиновый

Е104

Желтый 2G

Е107

Желтый «солнечный закат»

Е110

Азорубин, кармуазин

Е122

Понсо 4G, Пунцовый 4R

Е124

Красный 2G

Е128

Красный очаровательный АС

Е129

Синий патентованный V

Е131

индигокармин

Е132

Синий блестящий FCF

Е133

Зеленый S

Е142

Зеленый прочный FCF

Е143

Черный блестящий PN

Е151

Коричневый НТ

Е155

Орсейл, орсин

Е182

Красный для карамели 1,2

-

Красный 3

-

Два красителя: углекислые соли кальция Е170 (поверхностный краситель, стабилизатор, добавка, препятствующая слеживанию) и танины пищевые Е181 (краситель, эмульгатор, стабилизатор) являются пищевыми добавками комплексного действия.

Правилами применения отдельных красителей оговариваются вид продукта и максимальные уровни использования красителя в конкретном продукте, если эти уровни установлены.

С гигиенической точки зрения среди красителей, применяемых для окраски продуктов, особое внимание уделяется синтетическим красителям. Оценивают их токсическое, мутагенное и канцерогенное действие. При токсикологической оценке природных красителей учитывают характер объекта, из которого он был выделен, и уровни его использования. Модифицированные природные красители, а также красители, выделенные из непищевого сырья, проходят токсикологическую оценку по той же схеме, что и синтетические.

Наиболее широко пищевые красители применяют при производстве кондитерских изделий, напитков, маргаринов, некоторых видов консервов, сухих завтраков, плавленых сыров, мороженого.

2.1.1 Натуральные (природные) красители

Натуральные красители обычно выделяют из природных источников в виде смеси различных по своей химической природе соединений, состав которой зависит от источника и технологии получения, в связи, с чем обеспечить его постоянство часто бывает трудно. Среди натуральных красителей необходимо отметить каротиноиды, антоцианы, флавоноиды, хлорофиллы. Они, как правило, не обладают токсичностью, но для некоторых из них установлены допустимые суточные дозы. Некоторые натуральные пищевые красители или их смеси и композиции обладают биологической активностью, повышают пищевую ценность окрашиваемого продукта. Сырьем для получения натуральных пищевых красителей являются различные части дикорастущих и культурных растений, отходы их переработки на винодельческих, сокодобывающих и консервных заводах, кроме этого, некоторые из них получают химическим или микробиологическим синтезом. Природные красители, в том числе и модифицированные, чувствительны к действию кислорода воздуха (например, каротиноиды), кислот и щелочей (например, антоцианы), температуры, могут подвергаться микробиологической порче.

Каротиноиды -- углеводороды изопреноидного ряда С40Н56 (каротины) и их кислородсодержащие производные. Каротиноиды - растительные красно-желтые пигменты, обеспечивающие окраску ряда овощей, фруктов, жиров, яичного желтка и других продуктов.

Интенсивная окраска каротиноидов обусловлена наличием в их структуре сопряженных двойных р-связей, являющихся хромофорами. Они нерастворимы в воде и растворимы в жирах и органических растворителях. Примером таких соединений является в-каротин (название происходит от лат. сагоnа -- морковь).

в-Каротин Е160а(i) получается синтетическим (в том числе микробиологическим) путем или выделяется из природных источников, в том числе из криля, в смеси с другими каротиноидами (Е160(ii) - экстракты натуральных каротиноидов) в виде водо- или жирорастворимых форм. в-Каротин является не только красителем, но и провитамином А, антиоксидантом. Эффективным профилактическим средством против онкологических и сердечнососудистых заболеваний, защищает от воздействия радиации. Он применяется для окрашивания и витаминизации маргаринов, майонезов, кондитерских, хлебобулочных изделий, безалкогольных напитков.

Из пигментов этой группы следует также отметить ликопин (Е160d) и желто-оранжевый краситель аннато (Е160b) -- водный экстракт из корней Вiха orellana L, разрешенный для окраски маргаринов, ароматизированных сыров, сухих завтраков из зерна, сливочного масла. Он обладает антиспастическими и гипотоническими свойствами. К этой же группе красителей относятся маслосмолы паприки (Е160с) -- экстракты из красного перца Capsicum annuum L. Они имеют характерный острый вкус и цвет от желтого до оранжевого. Основным пигментом является каротиноид капсантин, не обладающий А-витаминной активностью. Применяется при изготовлении копченостей, кулинарных изделий, соусов, сыров. Необходимо упомянуть еще в-апокаротиналь (Е160е) - в-апокаротиновый альдегид, получаемый синтетическим путем, и метиловые или этиловые эфиры  -апо-8/-каротиновой кислоты (Е160f).

Большую группу составляют производные каротиноидов: флавоксантин (Е161а), лютеин (экстракт бархатцев, Е161b) , криптоксантин (Е161с), рубиксантин (Е161d), виолоксантин (Е161е), родоксантин (Е161f), кантаксантин (Е161g).

Для окраски пищевых продуктов (маргарина, сливочного масла, майонеза, рыбных изделий, искусственной икры и некоторых других продуктов) применяют каротиноиды, выделенные из моркови (б-, в-, г-каротины), плодов шиповника, перца, а также продукты, полученные микробиологическим или синтетическим путем. Каротиноиды устойчивы к изменению рН среды, к веществам, обладающим восстановительными свойствами, но при нагревании (выше 100°С) или под действием солнечного света легко окисляются. Наибольшее значение имеет в-каротин, экстракты натуральных каротинов и аннато.

Хлорофиллы (магнийзамещенные производные порфирина) - природные пигменты, придающие зеленую окраску многим овощам и плодам (салат, зеленый лук, зеленый перец, укроп и т. д.). Хлорофилл состоит из сине-зеленого «хлорофилла а» и желто-зеленого «хлорофилла b», находящихся в соотношении 3:1.

Для извлечения хлорофилла используют петролейный эфир со спиртом. Применение их в качестве красителя (Е140) в пищевой промышленности сдерживается их нестойкостью: при повышенной температуре в кислых средах зеленый цвет переходит в оливковый, затем в грязно-желто-бурый вследствие образования феофитина. Большое практическое значение могут иметь медные хлорофиллоподобные комплексы (Е141i), содержащие медь в качестве центрального атома и имеющие интенсивную зеленую окраску, и натриевые и калиевые соли медного комплекса хлорофиллина (Е141ii). Хлорофилл и его производные с медью растворимы в масле, хлорофиллин и его медные производные -- в воде. Для окраски продуктов питания используются зеленые пигменты, выделенные из крапивы, капусты, ботвы моркови и т. д.

Антрахиноновые красители содержат в качестве основной хромофорной группы гидроксиантрахинон, обладающий стабильной окраской.

К природным пигментам этой группы относятся ализарин, кармин, алканин.

Кармин Е120 - красный краситель (основной компонент карминовая кислота) - представляют собой комплексные соли карминовой кислоты с ионами металлов. Получают экстракцией из кошениля - высушенных и растертых женских особей насекомых - червецов вида Dactylopius coccus (Sacta), обитающих на кактусах, которые произрастают в Южной Америке, Африке. Наиболее богаты кармином самки кошенили, содержащие до 3% красителя. Краситель устойчив к нагреванию, действию кислорода воздуха, свету. Применяется в кондитерской, безалкогольной, мясной промышленности, при производстве джемов, желе. В последнее время кармин в значительно больших количествах получают синтетическим путем.

Алканин (алканет) Е103 - красно-бордовый краситель, производное 1,4-нафтохинона.

Известен как краситель еще с древних времен. Получают из корней растения Alkanna tinctoria, растущего на юге и в центральной части Европы. Он растворим в жирах, но не нашел широкого применения для их окраски, т. к. обладает недостаточной стабильностью и нехарактерным для жировых продуктов цветом.

Куркумин - желтый природный краситель (Е100i), получают из многолетних травянистых растений семейства имбирных - Curcuma longa, L.

К этой группе относится и турмерик (Е100ii) - порошок корневища куркумы.

Куркумины не растворяются в воде и часто используются в пищевой промышленности в виде спиртового раствора.

Антоциановые красители. Важной группой водорастворимых природных красителей являются антоцианы (Е163i). Это фенольные соединения, являющиеся моно - и дигликозидами. При гидролизе они распадаются на углеводы (галактозу, глюкозу, рамнозу и др.) и агликоны, представленные антоцианидами (пеларгонидином, цианидином, дельфинидином и др.). Характер окраски природных антоцианов зависит от многих факторов: строения, рН среды, образования комплексов с металлами, способности адсорбироваться на полисахаридах, температуры, света. Наиболее устойчивую красную окраску антоцианы имеют в кислой среде при рН 1,5 - 2; при рН 3,4 - 5 окраска становится красно-пурпурной или пурпурной. В щелочной среде происходит изменение окраски: при рН 6,7 - 8 она становится синей, сине-зеленой, а при рН 9 - зеленой, переходящей в желтую при повышении рН до 10. Меняется окраска антоцианинов и при образовании комплексов с различными металлами: соли магния и кальция имеют синюю окраску, калия - красно-пурпурную. Увеличение числа метильных групп в молекуле антоцианинов сдвигает окраску в сторону красных оттенков. Представителями этой группы красителей являются собственно антоцианы, энокраситель и экстракт из черной смородины.

Энокраситель (Е163ii) получают из выжимок темных сортов винограда и ягод бузины в виде жидкости интенсивно красного цвета. Представляет собой смесь окрашенных, различных по своему строению органических соединений, в первую очередь антоцианинов и катехинов. Окраска продукта энокрасителем зависит от рН среды: красная окраска в подкисленных средах, в нейтральных и слабощелочных средах энокраситель придает продукту синий оттенок. Поэтому при использовании энокрасителя в кондитерской промышленности одновременно применяют и органические кислоты для создания необходимой кислотности среды.

В последнее время начали использовать в качестве желтых и розово-красных красителей пигменты антоциановой природы, содержащиеся в соке черной смородины (Е163iii), кизила, красной смородины, клюквы, брусники, пигменты чая, содержащие антоцианы и катехины, а также краситель темно-вишневого цвета, выделенный из свеклы - свекольный красный (Е162). Составной частью его является бетанин.

Сахарный колер (карамель, Е150) - темноокрашенный продукт карамелизации (термического разложения) сахаров, получаемый по различным технологиям. Его водные растворы представляют собой приятно пахнувшую темно-коричневую жидкость. В зависимости от технологии получения различают сахарный колер I (E150a, простой, карамель I); сахарный колер II (Е150b, карамель II), полученный по «щелочно-сульфитной» технологии; сахарный колер III (Е150с, карамель III), полученный по «аммиачной» технологии; сахарный колер IV (Е15d, карамель IV), полученный по «аммиачно-сульфитной» технологии. В результате карамелизации сахаров образуется сложная смесь продуктов с характерной окраской. Применяется для окраски напитков, ячменного хлеба, кондитерских изделий, желе и джемов, в кулинарии.

Рибофлавины (рибофлавин Е101i) и натриевая соль рибофлавин-5/-фосфата (Е111ii) используются в качестве желтого пищевого красителя для окрашивания кондитерских изделий, майонезов и т.п. Максимальный уровень внесения не установлен.

2.1.2 Синтетические красители

Синтетические красители обладают значительными технологическими преимуществами по сравнению с большинством натуральных красителей. Они дают яркие, легко воспроизводимые цвета и менее чувствительны к различным видам воздействия, которым подвергается материал в ходе технологического потока.

Синтетические пищевые красители - представители нескольких классов органических соединений: азокрасители (тартразин - Е102; желтый «солнечный закат» - Е110; кармуазин - Е122; пунцовый 4R - Е124; черный блестящий - Е151); триарилметановые красители (синий патентованный V- Е131; синий блестящий - Е133; зеленый S - Е142); хинолиновые (желтый хинолиновый - Е104); индигоидные (индигокармин - Е132). Все эти соединения хорошо растворимы в воде, большинство образует нерастворимые комплексы с ионами металлов, и применяются в этой форме для окрашивания порошкообразных продуктов.

Индигокармин (индиготин) -- динатриевая соль индигодилсульфокислоты. При растворении в воде дает растворы интенсивно синего цвета. Применяется в кондитерской промышленности, в технологии напитков (обладает низкой устойчивостью к редуцирующим сахарам и свету, что необходимо учитывать при использовании для окраски напитков).

Тартразин хорошо растворим в воде, его растворы окрашены в оранжево-желтый цвет. Используется в кондитерской промышленности, при производстве напитков, мороженого.

В качестве пищевых красителей применяются также хинолиновый желтый Е104, желтый 2С Е107, желтый «солнечный закат FCF»Е110, красные красители - азорубин (кармуазин) Е122, понсо 4R (пунцовый 4R) Е124, красный 2G Е128, «красный очаровательный АС» Е129, «орсейл» (орсин - красный для карамели) Е182; голубые красители - «синий патентованный V» Е131, «синий блестящий FCF» Е133; зеленые красители -- «зеленый S»Е142, «зеленый прочный FCF» Е143; темно-фиолетовый краситель - «черный блестящий РН» (бриллиантовый черный) Е151; коричневый краситель «коричневый НТ» Е155.

Эритрозин -- Е127 не разрешен для применения в нашей стране, но используется в других странах.

Синтетические красители в пищевой технологии применяются в виде индивидуальных продуктов и соединений с содержанием основного вещества не менее 70--85%, в смеси друг с другом, а также разбавленные наполнителями (поваренной солью, сульфатом натрия, глюкозой, сахарозой, лактозой, крахмалом, пищевыми жирами и др.), что упрощает обращение с ними.

Для окрашивания пищевых продуктов используют главным образом, водные растворы пищевых красителей. Порошкообразные красители применяют обычно лишь в сухих полуфабрикатах (концентратах напитков, сухих смесях для кексов, желе и т. д.),

Смеси красителей позволяют получить цвета и оттенки, которые не удается создать с помощью индивидуальных красителей.

При выборе красителя и его дозировки необходимо учитывать не только цвет и желаемую интенсивность окраски, но и физико-химические свойства пищевых систем, в которые он вносится, а также особенности технологии [1,3].

Широкое применение синтетических красителей, появившихся в последнее время благодаря достижениям химии, связано с их высокой устойчивостью к изменениям рН среды и действию кислот, стабильностью к нагреванию и свету, большой окрашивающей способностью, легкостью дозирования, устойчивостью окраски при хранении продукта. В большинстве случаев они дешевле натуральных красителей.

2.1.3 Минеральные (неорганические) красители

В качестве красителей применяют минеральные пигменты и металлы. В Российской Федерации разрешено применение 7 минеральных красителей и пигментов (табл. 5), включая уголь древесный.

Таблица 5. Минеральные красители, разрешенные для применения в РФ

Код

Наименование

Цвет водных или масляных растворов

Е152

Уголь

Черный

Е153

Уголь древесный

Черный

Е170

Углекислые соли кальция

Белый

Е171

Диоксид титана

Белый

Е172

Оксиды железа

(i) железа (+2;+3) оксид черный

(ii) железа (+3) оксид красный

(iii) ) железа (+3) оксид желтый

Черный

Красный

Желтый

Е174

Серебро

Е175

Золото

2.2 Цветокорректирующие материалы

В пищевой промышленности применяются соединения, изменяющие окраску продукта в результате взаимодействия с компонентами сырья и готовых продуктов.

Среди них отбеливающие вещества - добавки, предотвращающие разрушение одних природных пигментов и разрушающие другие пигменты или окрашенные соединения, образующиеся при получении пищевых продуктов и являющиеся нежелательными. Иногда эти цветокорректирующие материалы оказывают и другое, сопутствующее (например, консервирующее) действие. Мы остановимся на диоксиде серы, нитратах, нитритах и бромате калия.

Диоксид серы - SO2 (Е220), растворы H2SO3 ее солей - NaHSO3, Са(HSO3)2, NaSO3 (Е221, Е222, Е223) и другие оказывают отбеливающее и консервирующее действие, тормозят ферментативное потемнение свежих овощей, картофеля, фруктов, а также замедляют образование меланоидинов.

В то же время диоксид серы разрушает витамин В1, влияет на строение белковых молекул, разрушая дисульфидные мостики в белках, что может вызвать нежелательные последствия. Поэтому целесообразно отказаться от применения диоксида серы для обработки продуктов, являющихся важным источником витамина В1 для человека.

Нитрат натрия (Е251) и нитриты калия и натрия (Е249 и Е250) применяют при обработке (посоле) мяса и мясных продуктов для сохранения красного цвета. Миоглобин (красный мясной краситель) при взаимодействии с нитритами образует красный нитрозомиоглобин, который придает мясным изделиям цвет красного соленого мяса, мало изменяющегося при кипячении. Аналогичное действие оказывают и нитраты, которые с помощью фермента нитроредуктазы, выделяемого микроорганизмами, переводятся в нитриты. Для создания необходимой для их жизнедеятельности питательной среды в рассол добавляют сахарозу.

Однако нитрозомиоглобин может превращаться в нитрозомиохромоген, придающий изделиям зеленоватый или коричневый оттенок. Нитраты и нитриты в смеси с поваренной солью («посольная смесь») оказывают консервирующее действие.

Добавление аскорбиновой кислоты (Е300) ускоряет образование красного пигмента и позволяет сократить использование нитратов и нитритов.

В настоящее время по совокупности показаний применение нитритов и нитратов вызывает возражения медиков и требует особого внимания с позиций гигиенической регламентации.

Бромат калия - КвгО3 (Е924а) ранее применялся в качестве окисляющего отбеливателя муки; его использование частично разрушает витамин В1, никотинамид (витамин РР) и метионин и, возможно, приводит к образованию новых соединений с нежелательными свойствами, поэтому во многих странах, в том числе в РФ, его применение запрещено.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дайте классификацию пищевым красителям. Чем объясняется повышенное внимание потребителей и технологов к окраске продуктов питания?

2. Назовите основные натуральные красители.

3. Что представляют собой каротиноиды, хлорофиллы, хлорофиллы, энокрасители?

4. Какие другие представители натуральных красителей вам известны?

5. Приведите примеры синтетических красителей. Их особенности по сравнению с натуральными красителями.

6. Дайте определение понятию цветорегулирующие материалы, основные представители этой группы.

ГЛАВА 3. ВЕЩЕСТВА, ИЗМЕНЯЮЩИЕ СТРУКТУРУ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

К этой группе пищевых добавок могут быть отнесены вещества, используемые для создания необходимых или изменения существующих реологических свойств пищевых продуктов, т. е. добавки, регулирующие или формирующие их консистенцию. К ним принадлежат добавки различных функциональных классов - загустители, гелеобразователи, стабилизаторы физического состояния пищевых продуктов, поверхностно-активные вещества (ПАВ), в частности, эмульгаторы и пенообразователи.

Химическая природа пищевых добавок, отнесенных к этой группе, достаточно разнообразна. Среди них имеются продукты природного происхождения и получаемые искусственным путем, в том числе химический синтезом. В пищевой технологии они используются в виде индивидуальных соединений или смесей.

В последние годы в группе пищевых добавок, регулирующих консистенцию продукта, большое внимание стало уделяться стабилизационным системам, включающим несколько компонентов: эмульгатор, стабилизатор, загуститель. Их качественный состав, соотношение компонентов могут быть весьма разнообразными, что зависит от характера пищевого продукта, его консистенции, технологии получения, условий хранения, способа реализации. Применение в современной пищевой технологии таких добавок позволяет создать ассортимент продуктов эмульсионной и гелевой природы (маргарины, майонезы, соусы, пастила, зефир, мармелад и др.), структурированных и текстурированных.

Стабилизационные системы широко применяются в общественном и домашнем питании, кулинарии. Они используются при производстве супов (сухие, консервированные, замороженные), соусов (майонезы, томатные соусы), бульонных продуктов, продуктов для консервированных блюд.

3.1 Загустители и гелеобразователи

Эта группа пищевых добавок включает соединения двух функциональных классов: а) загустители (функциональный класс 23) - вещества, используемые для повышения вязкости продукта; б) гелеобразователи (функциональный класс 15) -соединения, придающие пищевому продукту свойства геля (структурированной высокодисперсной системы с жидкой дисперсионной средой, заполняющей каркас, который образован частицами дисперсной фазы) [1,2,3].

Загустители и гелеобразователи, введенные в жидкую пищевую систему в процессе приготовления пищевого продукта, связывают воду, в результате чего пищевая коллоидная система теряет свою подвижность и консистенция пищевого продукта изменяется. Эффект изменения консистенции (повышение вязкости или гелеобразование) будет определяться, в частности, особенностями химического строения введенной добавки.

В химическом отношении добавки этой группы являются полимерными соединениями, в макромолекулах которых равномерно распределены гидрофильные группы, взаимодействующие с водой. Они могут участвовать также в обменном взаимодействии с ионами водорода и металлов (особенно кальция), а, кроме того, с органическими молекулами меньшей молекулярной массы.

Перечень загустителей и гелеобразователей, разрешенных к применению в производстве пищевых продуктов в России, включает 50 добавок.

Как уже отмечалось, главной технологической функцией добавок этой группы в пищевых системах является повышение вязкости или формирование гелевой структуры различной прочности. Одним из основных свойств, определяющих эффективность применения таких веществ в конкретной пищевой системе, является их полное растворение, которое зависит, прежде всего, от химической природы добавок. Поскольку большинство представителей этой группы относится к соединениям полисахаридной природы и содержит значительное количество гидроксильных групп, они являются гидрофильными и, в основном, растворимы в воде.

Растворимость повышается в присутствии ионизированных групп - сульфатных и карбоксильных, увеличивающих гидрофильность (каррагинаны, альгинаты), а также при наличии в молекулах полисахаридов боковых цепей, раздвигающих главные цепи, что улучшает гидратацию (ксантаны). Растворению способствует механическое воздействие (перемешивание) и нагревание. Растворимость понижается в присутствии факторов, способствующих образованию связей между полисахаридными цепями, к которым относятся наличие неразветвленных зон и участков без ионизированных групп (камедь рожкового дерева), а также присутствие ионов кальция или других поливалентных катионов, вызывающих поперечное сшивание полисахаридных цепей (пектины).

Многие представители этой группы пищевых добавок имеют смежную технологическую функцию стабилизатора, поскольку повышение вязкости дисперсной пищевой системы при введении в нее загустителя или превращение такой системы в слабый гель при низких концентрациях гелеобразователя способствуют предотвращению ее разделения на исходные компоненты (например, выпадение в осадок твердых частиц, диспергировавнных в жидкой дисперсной среде). Подавляющее большинство загустителей и гелеобразователей со статусом пищевых добавок относятся к классу полисахаридов (гликанов). Исключение составляет гелеобразователь желатин, имеющий белковую природу.

В зависимости от особенностей химического строения загустители и гелеобразователи полисахаридной природы могут быть подразделены по различным классификационным признакам (табл. 6).

Таблица 6. Классификация пищевых добавок полисахаридной природы в зависимости от структуры

Классификационный признак

Характеристика

Основные представители

Строение полимерной цепи

Линейное

Альгинаты, каррагинаты, модифицированные целлюлозы, фурцеллеран, пектин

Разветвленное

Галактоманнаны (гуаровая камедь и камедь рожкового дерева), ксантаны, гуммиарабик, камедь гхатти, камедь карайи, трагакант


Подобные документы

  • Значение пищевых добавок, применяемых для производства продуктов питания. Ситуация с генномодифицированными культурами в мире и России. Чужеродные вставки в ГМО. Применение консервантов, эмульгаторов, красителей и ароматизаторов в пищевой промышленности.

    реферат [29,9 K], добавлен 10.02.2014

  • Использование в продуктах питания пищевых добавок - химических веществ для увеличения сроков хранения, стойкости вкуса и улучшения внешнего вида: консервантов, красителей, ароматизаторов и других ингредиентов. Буквенный код добавок и их классификация.

    презентация [323,4 K], добавлен 28.02.2011

  • Назначение и принцип действия на организм человека красителей, консервантов, антиокислителей, стабилизаторов, эмульгаторов, усилителей вкуса и запаха, сахаразаменителей. Характеристика десяти опасных пищевых добавок, используемых в продуктах питания.

    презентация [87,3 K], добавлен 04.04.2014

  • Характеристика спектра веществ, добавляемых в пищевые продукты. Изучение особенностей получения и использования пищевых добавок, красителей, усилителей вкуса, ароматизаторов и консервантов. Исследование списка разрешенных и запрещенных пищевых добавок.

    реферат [25,6 K], добавлен 12.03.2013

  • Определение пищевых добавок как веществ, которые не употребляются самостоятельно, а вводятся в продукты питания для придания им заданных органолептических свойств. Применение консервантов, антиоксидантов, загустителей, эмульгаторов и ароматизаторов.

    презентация [487,6 K], добавлен 07.05.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.