Энциклопедия по пищевым добавкам
ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ — природные и синтезированные химические соединения, предназначенные для введения в пищевые продукты при их производстве, хранении или транспортировке, но сами по себе не употребляемые человеком как пищевые продукты или обычные компоненты пищи. П. д. могут применяться с целью сохранения питательной ценности пищевого продукта, улучшения и ускорения его технологической обработки, увеличения сроков хранения пищевого продукта, а также с целью консервирования, сохранения или преднамеренного изменения органолептических свойств продукта (его цвета, запаха, консистенции), облегчения расфасовки и транспортировки и пр. Вещества, добавляемые в пищевые продукты для повышения питательной ценности или с леч.-проф, целями (витамины, микроэлементы, аминокислоты и т. д.), а также пряности, специи П. д. не считаются. Пестициды, биологически активные вещества, используемые в зоотехнике и ветеринарии, стимуляторы роста и т. д., в остаточных количествах попадающие в пищевые продукты, а также вещества, входящие в состав смазок оборудования или материала, из которого изготовлена тара, к П. д. не относятся и считаются посторонними веществами, загрязняющими пищу.
Не допускается применение П. д. для сокрытия порчи или недоброкачественности сырья и готового пищевого продукта.
В соответствии со статьей 27 Основ законодательства Союза ССР и союзных республик о здравоохранении использование П. д. допускается только с разрешения М3 СССР. Порядок введения П. д. регламентируется «Санитарными правилами по применению пищевых добавок», утвержденными М3 СССР в 1978 г.
В качестве П. д. могут быть использованы препараты, безвредность которых для человека подтверждена специальными исследованиями с учетом возможного поступления их в организм с пищей. При этом препарат исследуют на токсичность и мутагенность, бластомогенность, тератогенность, а также изучают его влияние на питательную ценность продукта. На основании таких исследований устанавливается допустимая концентрация П. д. в продукте, однако с учетом величины наименьшей концентрации П. д., при которой достигается технол, эффект. В СССР органами здравоохранения в качестве П. д. разрешено применять ок. 200 веществ и препаратов.
Технические требования к П. д., включая их физ.-хим. свойства, степень чистоты и др., определяются нормативно-техническими документами (ГОСТ, технические условия) на выпускаемые П. д. Контроль за правильностью применения П. д., их качеством, а также за содержанием их в пищевых продуктах осуществляют производственные лаборатории предприятий пищевой промышленности и органы государственного санитарного надзора.
П. д. принято группировать придерживаясь функц.-технол. принципа, хотя отдельные П. д. могут применяться с различными целями. «Санитарными правилами по применению пищевых добавок» (1978) утверждена классификация П. д., по которой они делятся на кислоты, основания, соли; консерванты; антиокислители и их синергисты; вещества, препятствующие слеживанию и комкованию пищевых продуктов; эмульгаторы, стабилизаторы консистенции, поверхностно-активные вещества; вещества для обработки муки (отбеливающие вещества и т. п.); красители натуральные и синтетические; ароматизаторы и вещества, усиливающие аромат и вкус; искусственные сладкие вещества; ферментные препараты; растворители органические; сорбенты, осветлители, флоккулянты; прочие пищевые добавки. Приведенная классификация практически совпадает с классификацией, установленной ВОЗ.
Кислоты, основания и соли добавляют в пищевые продукты в качестве регуляторов pH среды, разрыхлителей, плавителей, а также для изменения вкусовых свойств продуктов и напитков. Наиболее распространенными П. д., относящимися к этой группе, кроме пищевых кислот (см.), являются нек-рые соли фосфорных, лимонной, молочной к-т. Их применяют в производстве плавленых сыров (соли-плавители), при стерилизации молока для повышения его термостойкости. Для нейтрализации реакции среды при гидролизе белковых продуктов или инвертировании сахаров используются гидроокиси натрия, калия, углекислый калий, соляная к-та. В качестве разрыхлителя в производстве ряда изделий из теста находят применение гидрокарбонат натрия, углекислый аммоний, виннокислый кислый калий.
Консерванты применяют для предупреждения порчи продукта бактериями и грибками или с целью снижения режимов теплового консервирования (см.). Не разрешается вводить хим. консерванты в такие продукты, как молоко, масло, хлеб, мука, свежее мясо, детские и специализированные диетические пищевые продукты, а также в изделия, обозначенные как «натуральные» или «свежие». Для консервирования плодоовощных продуктов, полуфабрикатов и вин широко используют сернистую к-ту, нек-рые ее соли, сернистый ангидрид. Содержание сернистого ангидрида и других сернистых препаратов в полуфабрикатах (напр., плодово-ягодных пюре) и продуктах, подлежащих термической обработке (напр., сушеных фруктах, картофеле, капусте), может достигать 500—3000 мг/кг. При нагревании таких продуктов происходит их десульфитация и значительная часть сернистого ангидрида удаляется. В готовых к употреблению продуктах допускается содержание сернистого ангидрида в пределах 2—20 мг/кг, в винах — 150—400 мг/л. Бензойную к-ту и ее натриевую соль применяют с целью увеличения сроков хранения некоторых безалкогольных напитков (концентрация бензойной к-ты может достигать 100 мг/л), повидла, яичного меланжа (концентрация бензойной к-ты до 700 мг/кг), икры (концентрация бензойной к-ты до 1 — 2 г/кг). Эффективным консервантом является сорбиновая к-та или ее натриевая соль, к-рые препятствуют развитию грибков. Сорбиновую к-ту добавляют в плодово-ягодные соки, маргарин, майонез, сгущенное молоко, плавленые сыры и другие продукты в концентрации 300— 1000 мг/кг. В ряде случаев в качестве консервантов применяют природные соединения, напр, аллилгор-чичное масло добавляют в вино до концентрации 1,2 мг/л, низин — антибиотик, продуцируемый Streptococcus lactis,— в нек-рые овощные консервы и плавленые сыры для смягчения режима термической обработки.
Антиокислители и их синергисты добавляют в жиры для предохранения от окислительной порчи и прогоркания. Они ингибируют окисление жирных к-т и образование перекисей. Наибольшей антиокислительной активностью обладают третичные бутилированные фенолы и эфиры галловой к-ты. В СССР в качестве антиокислителей используют бутилокситолуол («ионол») или бутилоксианизол, к-рые, однако, разрешено вводить лишь в нек-рые виды животных жиров и маргаринов в количестве до 200 мг/кг. Одновременное введение небольших количеств лимонной или аскорбиновой к-ты или аскорбината натрия повышает эффективность антиокислителей.
Вещества, препятствующие слеживанию и комкованию пищевых продуктов (поваренной соли, высушенных измельченных овощей и т. п.) — тальк, стеарат кальция — представляют собой несмачивающие-ся порошки; ферроцианид калия изменяет поверхностные свойства кристаллов соли. Основное требование, предъявляемое к этим веществам, заключается в том, что они не должны изменять органолептических свойств пищевого продукта.
Эмульгаторы, стабилизаторы консистенции, поверхностно-активные вещества (напр., препараты природных полисахаридов — агара, агароида, альгината натрия, не-амидированного пектина, метилового эфира целлюлозы) используют в качестве желеобразователей. В кишечнике эти вещества практически не всасываются. К П. д. с выраженными поверхностно-активными свойствами относятся моно- и диглицериды жирных к-т, продукты их этерификации с уксусной, лимонной, винной к-тами. Применение эмульгаторов (см. Эмульгаторы пищевые) и стабилизаторов консистенции обычно регламентируется соображениями технологии. Концентрация ряда биологически нейтральных П. д. этой группы в пищевых продуктах может достигать 0,5% всей массы продукта. Для нужд отдельных отраслей пищевой промышленности выпускаются готовые композиции нескольких поверхностно-активных веществ по рецептурам, согласованным с М3 СССР.
Вещества для обработки муки применяют для отбеливания муки с целью улучшения ее органолептических свойств, а также для улучшения хлебопекарных качеств муки. Это вещества с выраженными окислительно-восстановительными свойствами: бромат калия (допустимая концентрация в муке до 40 мг/кг), перекись кальция (допустимая концентрация до 20 мг/кг), тиосульфат натрия (допустимая концентрация до 50 мг/кг), цистеин и карбамин в небольших количествах. Обработка муки, предназначенной для розничной продажи, такими П. д. не разрешается.
Натуральные и синтетические красители выпускаются пищевой промышленностью для подкрашивания некоторых пищевых продуктов и напитков (см. Пищевые красители).
Ароматизаторы и вещества, усиливающие аромат и вкус пищевых продуктов, применяют для придания продуктам специфического аромата или усиления натурального аромата и вкуса. Для этой цели используют пищевые ароматические эссенции (см.), коптильные препараты (специально полученные и очищенные разными способами конденсаты дыма), ванилин, этилванилин, диацетил, а также глутамат натрия (см.). Одни из таких П. д. предназначены только для обработки продуктов с поверхности, другие разрешается вводить в массу продукта в количествах до 7 мг/кг. Индивидуальные душистые вещества, используемые в композициях ароматизаторов, принято разделять на следующие группы: натуральные душистые вещества, полученные посредством физической обработки растительного сырья (перегонки, экстрагирования и др.); синтетические хим. вещества, идентичные натуральным; искусственные душистые вещества, не обнаруженные в натуральных продуктах. Добавление ароматизаторов в пищевые продукты, как правило, не превышает величин, определяющих естественную концентрацию индивидуальных душистых веществ в обычных продуктах.
Искусственные сладкие вещества — сахарин и его натриевая соль, сорбит, ксилит и др.; за рубежом в качестве П. д. используют также цикламат, аспар-там (метиловый эфир 1-аспартил-1-фенилаланина), маннит. Сорбит и ксилит практически так же сладки, как и сахароза, в организме усваиваются с освобождением ок. 4 ккал/г. Сахарин в 400—500 раз слаще сахарозы, организмом не усваивается. В нашей стране в отличие от многих зарубежных стран искусственные сладкие вещества (см.) применяются очень ограниченно, лишь для производства специальных диетических продуктов по рецептурам, утвержденным М3 СССР. Комбинирование искусственных сладких веществ между собой или с сахаром в СССР не разрешается.
Ферментные препараты широко используют в пищевой промышленности для интенсификации отдельных этапов технол, процессов, повышения качества пищевых продуктов. Они применяются, как правило, на ранних этапах производства того или иного продукта и в ходе последующих технол, операций (нагревание, фильтрация и др.) инактивируются. Большую часть этих препаратов в нашей стране и за рубежом получают из культур микроорганизмов (бактерии, грибки, дрожжи). Особое внимание обращается на микробиол, чистоту ферментных препаратов, к-рые не должны содержать жизнеспособных форм микроорганизмов — продуцентов ферментов. Ферментные препараты вырабатываются из штаммов микроорганизмов, разрешенных М3 СССР.
Органические растворители, относящиеся к П. д.,— экстракционный бензин (гексановые фракции), этиловый очищенный спирт, а также жидкая углекислота — используются для получения пищевых растительных масел экстракционным способом, в производстве ароматических пищевых эссенций, для получения экстрактов из специй (из перца, чеснока и др.).
Сорбенты, осветлители, флоккулянты используют в качестве П. д. в тех случаях, когда по технологическим или гиг. соображениям необходимо удалить из пищевого продукта какие-либо нежелательные компоненты. В качестве твердых сорбентов и фильтрующих материалов применяются порошкообразные или волокнистые материалы минерального или органического происхождения (диатомит, бентонит, перлит, асбест, трепел, активированный уголь, тканевые или картонные фильтры), а также нек-рые иониты (см.). Основное требование, предъявляемое к этим материалам, состоит в том, что они должны быть химически устойчивы и не выделять в продукт нежелательных в гиг. отношении веществ.
Прочие пищевые добавки используют для избирательного извлечения отдельных компонентов из продукта — эти П. д. образуют нерастворимые соединения или комплексы с такими компонентами. Напр., с помощью антраниловой к-ты удаляют госсипол из хлопкового масла, обработка вино-материалов ферроцианидом калия, натриевой солью триметилфосфоно-вой к-ты снижает содержание ионов железа и других металлов в вине, предупреждая его помутнение. В этих случаях предусматривается контроль за полнотой осаждения введенных П. д. и удаляемых компонентов продукта или обеспечение безопасных для здоровья человека концентраций остатков либо удаляемых, либо вводимых веществ.
Библиография: Борисочкина Л. И. Антиокислители, консерванты, стабилизаторы, красители, вкусовые и ароматические вещества в рыбной промышленности, М., 1976; Гигиена питания, под ред. К. С. Петровского, т. 2, с. 307, М., 1971; Методы анализа пищевых, сельскохозяйственных продуктов и медицинских препаратов, пер. с англ., под ред. А. Ф. Наместникова, М., 1974; Штенберг А. И., Шил л и н-гер Ю. И. иШевченко М. Г. Добавки к пищевым продуктам, М., 1969.
А. Н. Зайцев.
Назначений у пищевых добавок много. Они призваны усилить и улучшить вкус, сохранить товарный вид на долгий срок и продлить сроки хранения различных продуктов. В пищевой промышленности Е-добавки используются широко. Но не все из них безопасны для человеческого организма. Попробуем разобраться, какие добавки можно употреблять, а какие совсем не стоит.
Источник: www.depositphotos.com
Пищевые добавки бывают как природными, так и искусственными. Они могут вноситься в продукт на любом этапе его производства. Чаще других используются консерванты и красители. Главная цель их применения – улучшение самых разных характеристик продуктов.
Все пищевые добавки имеют сокращенное обозначение, начинающееся с буквы «Е» — сокращение от Europe. А дальше идет числовое обозначение, которое относит добавки к функциональным классам – красителям, антиокислителям, загустителям, усилителям вкуса, подсластителям, текстураторам и многим другим. Внедряются пищевые добавки не бесконтрольно, на их использование выдает разрешение специализированная международная организация – комитет экспертов FAO/WHO по пищевым добавкам.
Полезные добавки
Источник: www.depositphotos.com
- Е100 – куркумин. Этот элемент способствует выработке гемоглобина и снижению уровня холестерина в крови, стимулирует перистальтику кишечника, эффективен при кишечных инфекциях.
- Е101 – рибофлавин. Это, по сути, витамин В2, которые нормализует белковый обмен, поддерживает эластичность кожи, необходим для нормального роста детей.
- Е160. В эту большую группу входят такие полезные элементы, как каротин, ликопин, экстракт аннато и другие. Это мощные антиоксиданты, которые укрепляют иммунитет и защищают от онкологических заболеваний. Но также эти вещества могут вызывать аллергические реакции.
Источник: www.depositphotos.com
- Е162 – бетанин. Этот элемент способен понижать давление и уменьшать риск наступления инфаркта. Он улучшает усвоение белков, стимулирует работу клеток печени.
- Е170 – карбонат кальция или простой мел. Он нужен, когда в организме наблюдается дефицит кальция, но передозировка также небезопасна и может вызвать развитие молочно-щелочного синдрома.
- Е270 – молочная кислота. Она содержится во всех молочных продуктах, а также в квашеной капусте. Этот элемент способствует усвоению углеводов и нормализует микрофлору кишечника.
- Е300 – витамин С, аскорбиновая кислота. Это мощный антиоксидант, польза которого известна всем.
Также в список полезных пищевых добавок можно включить Е306-309 – токоферолы, Е322 – лецитин, Е406 – агар, Е440 – пектины и другие.
Добавки с нейтральным действием
Источник: www.depositphotos.com
К безопасным добавкам, которые помогают улучшать свойства продуктов, можно отнести краситель Е140, сорбиновую кислоту Е202, уксусную кислоту Е260, лимонную кислоту Е330, камедь Е410, эмульгатор Е471, пищевую соду Е500, йодид кальция и йодид калия (Е916 и Е917), аспартам Е951, ксилит Е967, подсластитель Е968 и многие другие.
Вредные пищевые добавки
Источник: www.depositphotos.com
Пищевые добавки проходят тщательный контроль, но, несмотря на это, периодически проводятся исследования, которые доказывают небезопасность отдельных видов. Распространение запретов на использование таких добавок по всему миру происходит постепенно, а не в один момент.
Например, австралийские ученые связали риск раковых опухолей с широким распространением красителя Е171 – диоксида титана. Также было отмечено, что этот элемент накапливается в печени, легких, кишечнике.
А добавляют Е171 в сухие завтраки, молочные продукты, сладости, крабовые палочки, а также в мыло, косметику и зубные пасты. Во Франции продажу продуктов с этой добавкой запретили с 1 января. Но в других странах, в том числе, и у нас, диоксид титана пока относится к разрешенным добавкам.
Относительно недавно из-за возможных токсичных свойств в категорию запрещенных попал и краситель Е128, который использовали при производстве некоторых колбас и мясных фаршей для бургеров.
Источник: www.depositphotos.com
Для использования в России запрещены
- Е121 – краситель цитрусовый красный
- Е123 – краситель амарант
- Консерванты Е216 и Е217
- Е240 – формальдегид
- Е924 – улучшитель муки
Также есть ряд добавок, влияние которых на организм пока до конца не изучено. В этот список попали E127, E180, E912, E918, E919, E926, E929 и многие другие.
Источник: www.depositphotos.com
Специалисты отмечают, что самого наличия Е-добавок на этикетках бояться не стоит. Но их количество не должно быть слишком большим. Лучше выбирать продукты с минимальным набором пищевых добавок, особенно в продуктах ежедневного потребления.
Будьте здоровы!
Среди улучшителей консистенции необходимо прежде всего отметить натуральные пищевые добавки: желатин, пектин, альгинат натрия, агар и агароиды, растительные камеди и вещества, получаемые искусственно, в том числе и из природных объектов: метилцеллюлоза, амилопектин, модифицированные крахмалы.
ЖЕЛАТИН — это белковый продукт, представляющий собой смесь полипептидов (с молекулярной массой 50000-70000), а также их агрегатов. Желатин не имеет ни вкуса, ни запаха. Получают желатин из хрящей, сухожилий и костей сельскохозяйственных животных. Желатин хорошо растворяется в горячей воде, а при охлаждении водные растворы образуют студни. Для отечественной пищевой промышленности желатин выпускают трех марок, различающихся по качеству (10, 11, 13). Лучшим является желатин марки 13.
КРАХМАЛ И МОДИФИЦИРОВАННЫЕ КРАХМАЛЫ. КРАХМАЛ относится к группе высоко молекулярных несахароподобных полисахаридов. Крахмал — это резервный полисахарид, главный компонент зерна, картофеля и других видов пищевого сырья. Крахмал представляет собой — смесь двух типов полимеров, построенных из остатков глюкопиранозы: амилозы и амилопектина. От состава крахмала зависят его физико-химические свойства.
При нагревании крахмальной суспензии до 45-50°С начинается процесс клейстеризации: крахмальные зерна начинают впитывать воду и набухать. При этом возрастает вязкость суспензии, при дальнейшем нагревании амилоза растворяется и образует гель. При остывании структура геля сохраняется. Нативные крахмалы образуют коллоидные структуры, склонные к синерезису и неустойчивые как к высоким, так и к низким температурам, к кислым средам, присутствию солей. Высокоамилозные крахмалы (кукурузные, пшеничный, картофельный) образуют хрупкие гели; крахмалы с высоким содержанием амилопектина (тапиоковый и из восковой кукурузы) – клейкие вязкие гели.
Путем химической или физической модификации крахмала можно добиться:
- понижения или повышения вязкости клейстера;
- повышения растворимости в холодной воде;
- появления эмульгирующих свойств;
- устойчивости к синерезису, кислотам, высоким температурам, циклам оттаивания/замораживания;
- снижения склонности к ретроградации.
С целью химической модификации свойств нативные крахмалы ацетилируют, фосфатируют, оксипропилируют, подвергают сшивке.
К наиболее популярным при переработке мяса модифицированным крахмалам относятся прежелатинизированные. Эти крахмалы набухают в холодной воде и образуют гель приболее низкой температуре, чем нативные. Их получают высушиванием дисперсного нативного или модифицированного крахмала на барабанной сушилке, методом распылительной сушки или экстракции.
ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА. В переработке мяса, птицы и рыбы используют пищевые волокна двух типов. В эмульгированных продуктах (сосиски, колбасы, фрикадельки и др. полуфабрикаты, паштеты) используют волокна длинной 200-250 мкм, а в производстве рассольных продуктов — более короткие волокна, длинной около 40 мкм. Толщина обоих видов волокон примерно одинаковая (примерно 25 мкм), оба нерастворимы в воде.
Помимо функции обогащения продуктов, пищевые волокна позволяют сокращать количество используемого жира, улучшать консистенцию и формоустойчивость изделий, получать более сочный и вкусный продукт, увеличивать выход готовых изделий,сокращать потери при термообработке и сохранять структуру при замораживании/оттаивании. По структуре волокна похожи на мясо. В производстве эмульгированных продуктах рекомендуемая дозировка составляет 1-3% от массы готового продукта, в производстве рассольных цельномышечных продуктов — 0,7-1,5% от массы рассола.
КАРРАГИНАН (Е407) — используется в пищевой промышленности как загуститель, желирующий агент и стабилизатор. Промышленное применение находит не только каррагинан, но и его натриевая, калиевая и аммонийная соли, включая фурцеллеран.
Изначально каррагинан использовался для сохранения в мясе естественных соков, которые терялись при варке и копчении или проявлялись в виде бульонно — жировых отеков в вакуумных упаковках. Преимуществом применения каррагинана являлось получение более сочного продукта, а также более приятный внешний вид упаковки и увеличение выхода готового продукта. Технология стала применяться и в рассольных продуктах, особенно с высокими выходами.
В зависимости от особенностей химического строения различают, как правило, йота-, каппа- и лямбда- каррагинаны. Существует также каппа- IIкаррагинан.
В переработке мяса наряду с очищенными каррагинанами используют более дешевые и технологически полуочищенные Е407а, которые часто называют каррагинанами из водорослей Euchema, или «PNG»-каррагинанами. Ряд каррагинанов, используемых в мясных, куриных и рыбных продуктах, представляют собой смеси «PNG» и очищенного каррагинана. При таком смешивании можно сохранить некоторые преимущества одного и другого. Часто в эти смеси добавляют KCl, что помогает снизить стоимость, сохранив при этим сильное влияние ионов К на прочность каррагинанов, а также получив превосходный контроль над синерезисом.
АЛЬГИНОВУЮ КИСЛОТУ (Е400) И ЕЕ СОЛИ получают из бурых водорослей. Эти вещества представляют собой полисахариды, состоящие из остатков D-маннуроновых и L-гулуроновой кислот. Альгиновые кислоты в воде не растворимы, но связывают ее, натриевые и калиевые соли альгиновых кислот в воде растворяются хорошо.
ЦЕЛЛЮЛОЗЫ. Целлюлоза является основным веществом растительных клеток и составляет от 50 до 70% древесины, 98% хлопка и льна. Целлюлозу в качестве пищевой добавки используют в двух модификациях: микрокристаллическая целлюлоза (Е460Г) и порошкообразная целлюлоза (Е460И). Целлюлоза в качестве пищевой добавки используется как эмульгатор, текстуратор и как добавка, препятствующая слеживанию и комкованию. Чистая целлюлоза не растворяется в воде. Чтобы сделать целлюлозу растворимой, ее подвергают химической модификации, что приводит к изменению ее свойств и функций в применении в пищевых производствах. В качестве загустителей, стабилизаторов и эмульгаторов для многокомпонентных дисперсных систем, суспензий и эмульсий используют разные виды эфиров целлюлозы.
КАМЕДЬ РОЖКОВОГО ДЕРЕВА (Е410) – это размолотый эндосперм стручков рожкового дерева Ceratonia siliqua. По внешнему виду камеди представляют собой порошки серовато- или желтовато-белого цвета. Камедь рожкового дерева растворяется только при нагревании до 80°С, что существенно осложняе ее использование в производстве.
ГУАРОВАЯ КАМЕДЬ (Е412) – это размолотый эндосперм стручков бобового дерева Cyamopsis tetragonoloba. Высокая степень разветвления молекулы гуара обеспечивает ему хорошую растворимость как в горячей, так и в холодной воде с образованием вязких растворов. Гуар применяют в составе рассолов для шприцевания и эмульгированных мясных продуктах.