Химия пищевые добавки реферат по химии

ВВЕДЕНИЕ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПИЩЕВЫХДОБАВКАХ

Пищевые добавки — природные, идентичные природнымили искусственные вещества, сами по себе не употребляемые как пищевой продуктили обычный компонент пищи. Они преднамеренно добавляются в пищевые системы потехнологическим соображениям на различных этапах производства, хранения,транспортировки готовых продуктов с целью улучшения или облегченияпроизводственного процесса или отдельных его операций, увеличения стойкостипродукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продуктаили намеренного изменения органолептических свойств.

ОПРЕДЕЛЕНИЯИ КЛАССИФИКАЦИЯ

Основные цели введения пищевых добавок предусматривают:

1. совершенствование технологии подготовки ипереработки пищевого сырья, изготовления, фасовки, транспортировки и храненияпродуктов питания. Применяемые при этом добавки не должны маскироватьпоследствий использования некачественного или испорченного сырья, илипроведения технологических операций в антисанитарных условиях;

2. сохранение природных качеств пищевогопродукта;

3. улучшение органолептических свойств илиструктуры пищевых продуктов и увеличение их стабильности при хранении.

Применение пищевых добавок допустимо только в томслучае, если они даже при длительном потреблении в составе продукта не угрожаютздоровью человека, и при условии, если поставленные технологические задачи немогут быть решены иным путем. Обычно пищевые добавки разделяют на несколькогрупп:

— вещества, улучшающие внешний вид пищевыхпродуктов (красители, стабилизаторы окраски, отбеливатели);

— вещества, регулирующие вкус продукта(ароматизаторы, вкусовые добавки, подслащивающие вещества, кислоты и регуляторыкислотности);

— вещества, регулирующие консистенцию иформирующие текстуру (загустители, гелеобразователи, стабилизаторы, эмульгаторыи др.);

— вещества, повышающие сохранность продуктовпитания и увеличивающие сроки хранения (консерванты, антиоксиданты и др.). Кпищевым добавкам не относят соединения, повышающие пищевую ценность продуктовпитания и причисляемые к группе биологически активных веществ, такие каквитамины, микроэлементы, аминокислоты и др.

Эта классификация пищевых добавок основана на ихтехнологических функциях. Федеральный закон о качестве и безопасности пищевыхпродуктов предлагает следующее определение: «пищевые добавки — природные илиискусственные вещества и их соединения, специально вводимые в пищевые продуктыв процессе их изготовления в целях придания пищевым продуктам определенныхсвойств и (или) сохранения качества пищевых продуктов».

Следовательно, пищевые добавки — это вещества(соединения), которые сознательно вносят в пищевые продукты для выполнения имиопределенных функций. Такие вещества, называемые также прямыми пищевымидобавками, не являются посторонними, как, например, разнообразные контаминанты,«случайно» попадающие в пишу на различных этапах ее изготовления.

Существует различие между пищевыми добавками ивспомогательными материалами, употребляемыми в ходе технологического потока.Вспомогательные материалы — любые вещества или материалы, которые, не являясьпищевыми ингредиентами, преднамеренно используются при переработке сырья иполучения продукции с целью улучшения технологии; в готовых пищевых продуктахвспомогательные материалы должны полностью отсутствовать но могут такжеопределяться в виде не удаляемых остатков.

Пищевые добавки употребляются человеком в течение многихвеков (соль, перец, гвоздика, мускатный орех, корица, мед), однако широкое ихиспользование началось в конце XIX в. и было связано с ростом населения иконцентрацией его в городах, что вызвало необходимость увеличения объемовпроизводства продуктов питания, совершенствование традиционных технологий ихполучения с использованием достижений химии и биотехнологии.

Сегодня можно выделить еще несколько причинширокого использования пищевых добавок производителями продуктов питания. К нимотносятся:

— современные методы торговли в условиях перевоза продуктовпитания (в том числе скоропортящихся и быстро черствеющих продуктов) на большиерасстояния, что определило необходимость применения добавок, увеличивающихсроки сохранения их качества;

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

— создание новых видов пищи, отвечающейсовременным требованиям науки о питании, что связано с использованием пищевыхдобавок, регулирующих консистенцию пищевых продуктов;

— совершенствование технологии получениятрадиционных пищевых продуктов, создание новых продуктов питания, в том числепродуктов функционального назначения.

Число пищевых добавок, применяемых в производствепищевых продуктов в разных странах, достигает сегодня 500 наименований (несчитая комбинированных добавок, индивидуальных душистых веществ, ароматизаторов),в Европейском Сообществе классифицировано около 300. Для гармонизации ихиспользования производителями разных стран Европейским Советом разработанарациональная система цифровой кодификации пищевых добавок с литерой «Е». Онавключена в кодекс для пищевых продуктов ФАО/ВОЗ (ФАО — Всемирнаяпродовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ — Всемирнаяорганизация здравоохранения) как международная цифровая система кодификациипищевых добавок. Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- иличетырехзначный номер (в Европе с предшествующей ему литерой Е). Онииспользуются в сочетании с названиями функциональных классов, отражающихгруппировку пищевых добавок по технологическим функциям (подклассам).

Индекс Е специалисты отождествляют как со словомЕвропа, так и с аббревиатурами ЕС/ЕУ, которые в русском языке тоже начинаются сбуквы Е, а также со словами ebsbar/edible, что в переводе на русский (соответственно снемецкого и английского) означает «съедобный». Индекс Е в сочетании с трех- иличетырехзначным номером — синоним и часть сложного наименования конкретногохимического вещества, являющегося пищевой добавкой. Присвоение конкретномувеществу статуса пищевой добавки и идентификационного номера с индексом «Е»имеет четкое толкование, подразумевающее, что:

а) данное конкретное вещество проверено набезопасность;

б) вещество может быть применено в рамках егоустановленной безопасности и технологической необходимости при условии, чтоприменение этого вещества не введет потребителя в заблуждение относительно типаи состава пищевого продукта, в который оно внесено;

в) для данного вещества установлены критериичистоты, необходимые для достижения определенного уровня качества продуктовпитания.

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

Наличие пищевой добавки в продукте должноуказываться на этикетке, при этом она может обозначаться как индивидуальноевещество или как представитель конкретного функционального класса в сочетании скодом Е. Например: бензоат натрия или консервант Е211.

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

-Е100-Е182-красители;

— Е200 и далее — консерванты;

— ЕЗОО и далее — антиокислители (антиоксиданты);

— Е400 и далее — стабилизаторы консистенции;

— Е450 и далее, Е1000 — эмульгаторы;

— ЕЗОО и далее — регуляторы кислотности,разрыхлители;

— Е600 и далее — усилители вкуса и аромата;

— Е700-Е800 — запасные индексы для другойвозможной информации;

— Е900 и далее — глазирующие агенты, улучшителихлеба.

Многие пищевые добавки имеют комплексныетехнологические функции, которые проявляются в зависимости от особенностейпищевой системы. Например, добавка Е339 (фосфаты натрия) может проявлятьсвойства регулятора кислотности, эмульгатора, стабилизатора, комплексообразователяи водоудерживающего агента.

Применение ПД ставит вопрос об их безопасности.При этом учитываются ПДК (мг/кг) — предельно допустимая концентрация чужеродныхвеществ (в том числе добавок) в продуктах питания, ДСД (мг/кг массы тела) —допустимая суточная доза и ДСП (мг/сут) — допустимое суточное потребление —величина, рассчитываемая как произведение ДСД на среднюю величину массы тела —60 кг.

Большинство пищевых добавок не имеет, какправило, пищевого значения, т. с. не является пластическим материалом дляорганизма человека, хотя некоторые пищевые добавки являются биологическиактивными веществами. Применение пищевых добавок, как всяких чужеродных (обычнонесъедобных) ингредиентов пищевых продуктов, требует строгой регламентации испециального контроля.

Международный опыт организации и проведения,системных токсиколого-гигиенических исследований пищевых добавок обобщен вспециальном документе ВОЗ (1987/1991) «Принципы оценки безопасности пищевыхдобавок и контаминантов в продуктах питания». Согласно Закону РоссийскойФедерации (РФ) «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения»государственный предупредительный и текущий санитарный надзор осуществляетсяорганами санитарно-эпидемиологической службы. Безопасность применения пищевыхдобавок в производстве пищевых продуктов регламентируется документамиМинистерства здравоохранения РФ.

Допустимое суточное потребление (ДСП) являетсяцентральным вопросом обеспечения безопасности пищевых добавок в течениепоследних 30 лет.

Необходимо отметить, что в последнее времяпоявилось большое число комплексных пищевых добавок. Под комплексными пищевымидобавками понимают изготовленные промышленным способом смеси пищевых добавокодинакового или различного технологического назначения, в состав которых могутвходить, кроме пищевых добавок, и биологически активные добавки, и некоторыевиды пищевого сырья: мука, сахар, крахмал, белок, специи и т. д. Такие смеси неявляются пищевыми добавками, а представляют собой технологические добавкикомплексного действия. Особенно широкое распространение они получили втехнологии хлебопечения, при производстве мучных кондитерских изделий, в мяснойпромышленности. Иногда в эту группу включают вспомогательные материалытехнологического характера.

За последние десятилетия в мире технологий иассортимента пищевых продуктов произошли громадные изменения. Они не толькоотразились на традиционных, апробированных временем технологиях и привычныхпродуктах, но также привели к появлению новых групп продуктов питания с новымсоставом и свойствами, к упрощению технологии и сокращению производственногоцикла, выразились в принципиально новых технологических и аппаратурныхрешениях.

Использование большой группы пищевых добавок,получивших условное понятие «технологические добавки», позволило получить ответына многие из актуальных вопросов. Они нашли широкое применение для решения рядатехнологических проблем:

— ускорения технологических процессов (ферментныепрепараты, химические катализаторы отдельных технологических процессов и т.д.);

— регулирования и улучшения текстуры пищевыхсистем и готовых продуктов (эмульгаторы, гелеобразователи, стабилизаторы и т.д.)

— предотвращения комкования и сглаживанияпродукта;

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

— улучшения внешнего вида продуктов (полирующиесредства);

— совершенствования экстракции (новые видыэкстрагирующих веществ);

— решения самостоятельных технологическихвопросов при производстве отдельных пищевых продуктов.

Выделение из общего числа пищевых добавоксамостоятельной группы технологических добавок является в достаточной степениусловным, так как в отдельных случаях без них невозможен сам технологическийпроцесс. Примерами таковых являются экстрагирующие вещества и катализаторыгидрирования жиров, которые по существу являются вспо­могательными материалами.Они не совершенствуют технологический процесс, а осуществляют его, делают еговозможным. Некоторые технологические добавки рассматриваются в другихподклассах пищевых добавок, многие из них влияют на ход технологическогопроцесса, эффективность использования сырья и качество готовых продуктов.Необходимо напомнить, что классификация пищевых добавок предусматриваетопределение функций, и большая часть технологических добавок ими обладает.Изучение комплексных пищевых добавок, а также вспомогательных материалов — этозадача специальных курсов и дисциплин, в которых рассматриваются вопросыконкретных технологий. В настоящей главе учебника мы остановимся только наобщих подходах к подбору технологических добавок.

О БЕЗОПАСНОСТИ ПИЩЕВЫХДОБАВОК

Пищевые добавки, спектр применения которыхнепрерывно расширяется, выполняют разнообразные функции в пищевых технологиях ипродуктах питания. Использование добавок возможно только после проверки их безопасности.Внесение пищевых добавок не должно увеличивать степень риска, возможногонеблагоприятного действия продукта на здоровье потребителя, а также снижать егопищевую ценность (за исключением некоторых продуктов специального идиетического назначения).

Определение правильного соотношения между дозой и реакциейчеловека на нее, применение высокого коэффициента безопасности гарантируют, чтоиспользование пищевой добавки, при соблюдении уровня се потребления, непредставляет опасности для здоровья человека.

Важнейшим условием обеспечения безопасности пищевых продуктовявляется соблюдение допустимой нормы суточного потребления пищевых добавок(ДСП). Растет число комбинированных пищевых добавок, пищевых улучшителей,содержащих пищевые, биологически активные добавки (БАД) и другие компоненты.Постепенно создатели пищевых добавок становятся и разработчиками технологии ихвнедрения.

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

Пищевые добавки должны вноситься в пищевыепродукты в минимально необходимом для достижения технологического эффектаколичестве, но не более установленных Санитарными правилами пределов.

Исследование безопасности пищевых добавок,определение ДСД, ДСП, ПДК — сложный, длительный, очень дорогой, но крайненужный и важный для здоровья людей процесс. Он требует непрерывного внимания исовершенствования.

Пищевые добавки, запрещенные к применению в Российской Федерациипри производстве пищевых продуктов представлены в таблице.

Таблица. Пищевые добавки, запрещенные в России.

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

ВЕЩЕСТВА, УЛУЧШАЮЩИЕВНЕШНИЙ ВИД ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Пищевые красители

Основной группой веществ, определяющих внешнийвид продуктов питания, являются пищевые красители.

Потребитель давно привык к определенному цветупищевых продуктов, связывая с ним их качество, полому красители в пищевойпромышленности применяются с давних времен. В условиях современных пищевыхтехнологий, включающих различные виды термической обработки (кипячение,стерилизацию, жарение и т. д.), а также при хранении продукты питания частоизменяют свою первоначальную, привычную для потребителя окраску, а иногдаприобретают неэстетичный внешний вид, что делает их менее привлекательными,отрицательно влияет на аппетит и процесс пищеварения. Особенно сильно меняетсяцвет при консервировании овощей и фруктов. Как правило, это связано спревращением хлорофиллов в феофитин или с изменением цвета антоциановыхкрасителей в результате изменения рН среды или образования комплексов сметаллами. Н то же время, красители иногда используются для фальсификациипищевых продуктов, например, подкрашивания их, не предусмотренного рецептурой итехнологией, — для придания продукту свойств, позволяющих имитировать еговысокое качество или повышенную ценность.

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

В настоящее время в Российской Федерации для применения в пищевыхпродуктах разрешено около 60 наименований натуральных и синтетическихкрасителей, включая добавки, обозначенные строчными буквами и строчнымиримскими цифрами и входящими в одну группу соединений с единым Е-номером.

Перечень красителей, разрешенных к применению вРФ при производстве пищевых продуктов (из СанПиН 2.3.2.1078-01), приведен ниже: