Пищевые добавки формирующие вкус и аромат
Пищевые добавки, формирующие вкус и аромат пищевых продуктов: определение, классификация, технологическое назначение
Пищевые добавки, которые формируют вкус и аромат пищевых продуктов, представлены подсластителями, сахарозаменителями, усилителями вкуса и аромата, ароматизаторами, подкислителями, солеными веществами.
Вкус и аромат являются одними из основных субъективных показателей качества пищевых продуктов, определяющие в значительной степени их привлекательность для потребителей. Сформировать необходимые вкусо-ароматические характеристики пищевых продуктов, скорректировать или усилить их вкус и аромат, смягчить отдельные нежелательные составляющие вкуса и аромата, позволяют ароматизаторы, подсластители, подксилители и усилители вкуса. Выбор таких ингредиентов достаточно широкий и позволяет очень тонко регулировать различные параметры вкуса.
Присутствующие в пищевых продуктах химические компоненты при воздействии на вкусовые рецепторы позволяют человеку идентифицировать интенсивность сладкого, соленого, горького и соленого вкуса, а также совместное действие составляющих вкуса, формирующих его комплексное восприятие (композицию).
Использование подсластителей, подкислителей и соленых веществ, являющихся активаторами вкусовых рецепторов, направлено на формирование или усиление насыщенности специфичных вкусов.
Действие усилителей вкуса и аромата, не являющихся по химическому строению выразителями специфичности вкуса, направлено на усиление (модификацию) свойственного компонентам пищевого продукта вкуса.
Поскольку восприятие кислого вкуса, главным образом, зависит от концентрации ионов водорода в пищевой системе, кислый вкус формируется в пищевых продуктах при значении pH
В качестве подкислителей в пищевой промышленности используются такие пищевые добавки, как уксусная кислота Е260, молочная кислота Е270, углерода диоксид Е290, яблочная кислота Е296, фумаровая кислота Е297, аскорбиновая кислота Е300, лимонная кислота ЕЗЗО, винная кислота Е334, тартрат натрия Е335, тартрат калия Е336, тартрат натрия-калия Е337, орто-фосфорная кислота Е338, мета-винная кислота Е353, тартрат кальция Е354, адипиновая кислота Е355, янтарная кислота Е363, соляная кислота Е507, серная кислота Е513, глюконовая кислота Е574, глюконо-дельта лактон Е575.
Определенным группам населения (больным гипертонией, ишемической болезнью сердца, заболеваниями почек и т.д.) не рекомендуют употреблять хлорид натрия (поваренную соль), традиционно придающий пищевым продуктам чистый соленый вкус. Поэтому в составе ряда пищевых продуктов специального, диетического и лечебно-профилактического питания для придания соленого вкуса используют заменители соли — соленые вещества (калиевые, кальциевые, магниевые соли органических и неорганических кислот), не содержащие ионов натрия. Данные вещества имеют соленый вкус, несколько отличающийся от вкуса хлорида натрия.
В качестве соленых веществ или заменителей соли используют формиат кальция Е238, формиат калия, лактат калия Е326, лактат кальция Е327, лактат аммония Е328, лактат магния Е329, тартрат натрия Е335, тартраты калия Е336, тартрат калия-натрия Е337, цитрат магния Е345, хлорид калия Е508, хлорид аммония Е510, сульфаты калия Е515, глутаминовая кислота Е620, глутамат калия 1-замещенный Е622, глутамат кальция Е623, глутамат магния Е625, тартрат кальция Е354, глутамат натрия 1-замещенный Е621, глутамат аммония 1-замещенный Е624.
С целью насыщения вкуса, проявления новых нот послевкусия, усиления аромата пищевых продуктов используют различные ароматические вещества. Основными функциями ароматизаторов и вкусоароматических добавок в пищевых продуктах являются восстановление вкусо-ароматических свойств продуктов, которые были потеряны или трансформированы в процессе обработки и хранения, усиление натурального аромата пищевых продуктов, создание на основе однотипной продукции линейки продуктов с разными вкусами, стандартизация свойств продуктов независимо от сезонности.
На сегодняшний день в Украине применение ароматизаторов в пищевых продуктах не регламентируется специальными государственными нормативными документами или нормативно правовыми актами. Согласно п. 2 второй части ст. 15 Закона Украины «Про безпечшсть i яюсть харчових продукНв» надлежащий уровень защиты здоровья человека определяется на основе «…стандарыв, шструкцш та рекомендацш вщповщних м1жнародних оргашзацш..». В ст. 1 данного закона также указано, что ароматизаторы состоят или производятся из компонентов таких категорий: ароматические вещества, ароматические препараты, технологические ароматизаторы, коптильне ароматизаторы и смеси всех вышеперечисленных компонентов.
В Регламенте (ЕС) №1334/2008 Европейского Парламента и Совета от 16 декабря 2008 по вкусо-ароматическим добавкам и некоторым пищевым ингредиентам, обладающим ароматическими свойствами, которые используют в пищевых продуктах и на их поверхности (вносящим поправки в Регламент Совета (EEC) №1601/91, Регламенты (ЕС) №2232/96 и (ЕС) №110/2008 и Директиву 2000/13/ЕС), изложены правила в отношении вкусо-ароматических добавок и пищевых ингредиентов со вкусо-ароматическими свойствами с целью обеспечения эффективного функционирования внутреннего рынка, обеспечения высокого уровня защиты здоровья людей и защиты потребителя, включая защиту интересов потребителя, и добросовестной практики торговли пищевыми продуктами с учетом при необходимости охраны окружающей среды.
В пункте 7 преамбулы к Регламенту (СС) №1334/2008 «Вкусоароматические добавки используют для улучшения или изменения аромата и/или вкуса пищевых продуктов в интересах потребителя…». Согласно ст. 4 данного Регламента в пищевых продуктах или на их поверхности могут использоваться только вкусо-ароматические добавки или пищевые ингредиенты со вкусо-ароматическими свойствами, которые отвечают следующим требованиям:
- — они не представляют риска безопасности здоровья потребителя, что было доказано на научной основе;
- — их использование не вводит потребителя в заблуждение.
В рамках этого Регламента применяют следующие дефиниции:
- — (а) вкусо-ароматические добавки — это ингредиенты:
- (i) не предназначенные для потребления как таковые, которые добавляются в пищевые продукты с целью придания или изменения аромата и/или вкуса;
- (ii) изготовленные или состоящие из следующих категорий: вкусоароматические вещества, вкусо-ароматические препараты, термические технологические ароматизаторы, коптильные ароматизаторы, прекурсоры ароматизатора или прочие вкусо-ароматические добавки и смеси из них;
- — (Ь) вкусо-ароматическое вещество — это определенное химическое вещество со вкусо-ароматическими свойствами;
- — (с) натуральное вкусо-ароматическое вещество — это вкусоароматическое вещество, полученное с помощью соответствующего физического, ферментативного, микробиологического процесса из материала растительного, животного или микробиологического происхождения, либо в сыром виде, либо после переработки, предназначенные для потребления человеком с использованием одного или более традиционных способов приготовления пищи. Натуральные вкусо-ароматические вещества соответствуют веществам, которые естественным образом присутствуют или были выявлены в природе;
- — (d) вкусо-ароматический препарат — это продукт, за исключением вкусо-ароматического вещества, полученный из:
- (i) пищевых продуктов с помощью соответствующего физического, ферментативного, микробиологического процесса из материала либо в сыром виде, либо после переработки, предназначенные для потребления человеком, с использованием одного или более традиционных способов приготовления пищи; и/или
- (ii) материала растительного, животного или микробиологического происхождения, за исключением пищевых продуктов с помощью соответствующего физического, ферментативного, микробиологического процесса с использованием материала в сыром виде или посредством одного или более традиционных способов приготовления пищи;
- — (е) термический технологический ароматизатор — это продукт, полученный после термической обработки из смеси ингредиентов, не обязательно обладающих собственными вкусо-ароматическими свойствами, из которых как минимум один ингредиент содержит азот (аминный), а другой должен быть редуцирующим сахаром; ингредиентами для производства термических технологических ароматизаторов могут быть:
- (i) пищевые продукты; и/или
- (ii) исходный материал за исключением пищевых продуктов;
- — (f) коптильный ароматизатор — это продукт, полученный с помощью фракционирования и очистки конденсатов дыма с образованием первичных коптильных конденсатов, первичных смолистых фракций и/или производных коптильных ароматизаторов;
- — (g) прекурсор ароматизатора — это продукт, не обязательно имеющий вкусовые качества сам по себе, намеренно добавляемый в пищевые продукты с единственной целью продуцирования вкуса путем деструкции или реакции с другими компонентами во время переработки пищевых продуктов; может быть получен из:
- (i) пищевых продуктов; и/или
- (й) исходного материала, за исключением пищевых продуктов;
- — (h) прочая вкусо-ароматическая добавка — это вкусоароматическая добавка, которая добавляется или предназначена для добавления в пищевые продукты с целью придания запаха и/или вкуса, и которая не подпадает под дефиниции под пунктами (b)-(g);
- — (i) пищевой ингредиент со вкусо-ароматическими свойствами — это пищевой ингредиент за исключением вкусо-ароматических добавок, которые могут добавляться в пищевые продукты с основной целью придания вкуса продукту или изменения его вкуса, и который приводит к значительному количеству в пищевом продукте определенных естественных нежелательных веществ;
- — (j) «исходный материал» — это материал растительного, животного, микробиологического или минерального происхождения из которого производят вкусо-ароматические добавки или пищевые ингредиенты со вкусо-ароматическими свойствами; он может быть:
- (i) пищевым продуктом; и/или
- (и) исходным материалом, за исключением пищевых продуктов.
В Санитарных правилах и нормах по применению пищевых добавок, утвержденных приказом №222 МОЗ Украины, даны следующие определения ароматизаторам и ароматическим веществам.
Натуральные ароматизаторы и ароматические вещества — это препараты и отдельные вещества, которые могут допускаться для потребления человеком, полученные исключительно физическими процессами из растительного сырья, иногда животных тканей, или в их естественном состоянии, или в переработанном виде.
Идентичные натуральным ароматические вещества — это вещества, химически идентичные веществам, которые содержатся в натуральных продуктах, предназначенных для потребления человеком в обработанном или необработанном виде.
Искусственные ароматические вещества — это такие вещества, которые до настоящего времени не были идентифицированы в натуральных продуктах, предназначенных для потребления человеком, в обработанном и необработанном виде.
Натуральные ароматизаторы (олеорезины, экстракты специй) получают путем выделения из натурального сырья методами экстрагирования, газовой или газожидкостной дистилляции или ферментации (чаще для молочных ароматических и вкусовых наполнителей).
Идентичные натуральным ароматизаторы содержат хотя бы одно ароматическое вещество, сходное натуральному, но полученному синтетическим путем или путем селективного соединения (фракционирования) летучих органических соединений, полученных на основе низкосортного или некондиционного сырья.
Синтетические ароматизаторы содержат хотя бы одно искусственное ароматическое вещество, не идентифицированное в составе сырья животного или растительного происхождения.
Для предоставления пищевым продуктам специфического аромата также могут использоваться натуральные экстракты и настои, плодово- ягодные соки, сиропы, пряности, эссенции, ароматизаторы. Рецептуры и технические условия на ароматические пищевые эссенции и ароматизаторы согласовывают с МОЗ Украины.
Не допускается ароматизация синтетическими ароматическими веществами (ил эссенциями, которые их содержат) натуральных продуктов питания или напитков (например, хлеба, молока, кофе) для усиления присущего им природного аромата, продуктов детского питания.
Запрещено использовать ароматизаторы для маскировки неприятных вкусо-ароматических свойств испорченных пищевых продуктов, а также продуктов, изготовленных из сырья низкого качества.
Пищевые добавки, усиливающие и модифицирующие вкус и аромат продуктов питания, объединены в функциональный класс 12. В Российской Федерации разрешены к применению 22 таких соединения, их иногда называют «оживители» вкуса.
Таблица 4.10
Усилители вкуса и аромата, разрешенные к применению в Российской Федерации*
Е-номер | Усилитель вкуса и аромата |
Е620 | Глутаминовая кислота [L(+)—] |
Е621 | Глутамат натрия однозамещенный |
Е622 | Глутамат калия однозамещенный |
Е623 | Глутамат кальция |
Е624 | Глутамат аммония однозамещенный |
Е625 | Глутамат магния |
Е626 | Гуаншювая кислота |
Е627 | 5′-Гуанилат натрия двузамещенный |
Е628 | 5′-Гуанилат калия двузамещенный |
Е629 | 5′-Гуанилат кальция |
Е630 | Инозиновая кислота |
Е631 | 5′-Инозинат натрия двузамещенный |
Е632 | Инозинат калия |
Е633 | 5′-Инозинат кальция |
Е634 | 5′-Рибонуклеотиды кальция |
Е635 | 5′-Рибонуклеотиды натрия двузачещенные |
Е636 | Малътол |
Е637 | Этилмальтол |
Е640 | Глицин |
Е641 | L-Лейцин |
Е642 | Лизина гидрохлорид |
Е906 | Бензойная смола |
*СанПиН 232 560-96
К этой группе относится небольшое количество соединений, принадлежащих к нескольким основным группам: производные глутаминовой, гуаниловой, инозиновой кислот, рибонуклеотиды и производные мальтола. Внесение их в продукты питания или на стадии технологического процесса, или непосредственно в пищу перед ее употреблением восстанавливает природные вкусовые свойства продуктов, которые могли быть частично утрачены при их приготовлении или в ходе кулинарной обработки. Эти добавки как бы «оживляют», «освежают», придают новые ощущения при употреблении продуктов Отдельные из них, возможно, оказывают консервирующее действие. Рассмотрим некоторые из них подробнее.
Глутаминовая кислота (Е620) и ее соли. К солям относятся однозамещенный глутамат натрия (Е621), однозамещенный глутамат калия (Е622), глутамат кальция (Е623), однозамещенный глутамат аммония (Е624), глутамат магния (Е625).
Глутаминовая кислота и ее соли, оказывая стимулирующее действие на окончание вкусовых нервов, усиливают вкусовые ощущения, в результате чего появляется ощущение удовлетворенности. Оно получило название «глутаминовый эффект». Стимулирующее действие глутаминовой кислоты и ее солей носит избирательный характер — в наибольшей степени усиливается горький и соленый вкус, в наименьшей — сладкий.
Глутаминовый эффект проявляется и в свежесобранных фруктах и овощах, свежем мясе и некоторых других продуктах, так как наличие в них даже небольших количеств глутаминовой кислоты и ее солей влияет на особенности их вкуса и аромата. Снижение содержания глутаминовой кислоты и ее производных при хранении свежих продуктов, в процессе их переработки, в том числе кулинарной обработки, сказывается на вкусе и аромате этих продуктов. Дополнительное внесение глутаминовой кислоты, особенно ее натриевой соли, частично восстанавливает этот вкус. Оптимальное влияние глутаминовой кислоты и ее солей проявляется в слабокислой среде (рН 5—6,5), при дальнейшем снижении рН среды глутаминовый эффект исчезает. Производные глутаминовой кислоты оказывают консервирующее действие, замедляя окисление жиров в продуктах животноводства, маргариновой продукции.
Глутаминовую кислоту и ее соли добавляют в концентраты и консервы, кулинарные изделия, готовые блюда. Суточное потребление 1,5 г, максимальный уровень в продуктах питания 10,0 мг/кг. Применение глутаминовой кислоты оказывает положительный эффект в клинической практике при лечении атеросклероза сосудов головного мозга. В продуктах детского питания ее применение недопустимо.
Гуаниловая кислота (Е626) и ее соли. Ксолям относятся 5′-гуанилат натрия двузамещенный (Е627); 5′-гуанилат калия двузамещенный (Е628); 5′-гуанилат кальция (Е629).
Гуаниловая кислота и ее соли оказывают значительно более сильное (в 200—250 раз) «вкусовое» влияние, чем производные глутаминовой кислоты, наиболее эффективен 5′-динатрий гуанилат Применяется при производстве консервов, приправ и пряностей. Максимальный уровень в продуктах 0,5 мг/кг в пересчете на гуаниловую кислоту.
Инозиновая кислота (Е630) и ее соли. К солям относятся 5′-инозинат натрия двузамещенный (Е631), инозинат калия (Е632); 5′-инозинат кальция (Е633). Обладают способностью усиливать и модифицировать вкус и аромат Действие солей напоминает эффект экстрактивных веществ продуктов, полученных из животного сырья.
Инозиновая кислота, ее соли обладают более сильным вкусовым эффектом, чем соли глутаминовой кислоты. Наиболее сильный глутаминовый эффект из производных инозиновой кислоты характерен для динатрий-5′-инозината (приблизительно в 45—50 раз) Максимальный уровень, допустимый в пищевых продуктах, 0,5 мг/кг в пересчете на инозиновую кислоту.
Способностью усиливать и модифицировать вкус и аромат пищевых продуктов обладают и рибонуклеотидьг 5′-рибонуклеотид кальция (Е634) и 5′- рибонуклеотид натрия двузамещенный (Е635)
Рассмотренные три группы модификаторов вкуса являются продуктами гидролиза нуклеиновых кислот, имеющих сложную химию, которая подробно изучается в курсе биохимии.
Мальтол (Е636), этилмальтол (Е637). Усилители вкуса и аромата, ароматизаторы.
Мальтол — один из первых ароматизаторов, обнаруженных в хлебе. В настоящее время применяется в хлебопечении, мучных конди-герских изделиях. Мальтол и этилмальтол — в большей степени ароматизаторы, чем усилители и модификаторы вкуса.
Остальные соединения: глицин, L-лейцин, лизин и бензойная смола, находят пока ограниченное применение.
При оценке пищевых продуктов потребитель особое внимание уделяет их вкусу и аромату. Большую роль тут играют традиции, привычки, ощущение гармонии, которое возникает в организме человека при употреблении пищевых продуктов с определенным приятным вкусом и ароматом. Неприятный, нетипичный вкус часто и справедливо связывают с низким качеством продукта. Физиология питания рассматривает вкусовые и ароматобразующие вещества как важные компоненты пищи, улучшающие пищеварение за счет активизации секреции пищеварительных желез различных отделов желудочно-кишечного тракта, повышения ферментной активности выделяемых пищеварительных соков и в итоге улучшающие процесс пищеварения и усвоения пищи. По современным представлениям вкусоаромати-ческие вещества способствуют оздоровлению микрофлоры кишечника, уменьшая дисбактериоз у представителей различных групп населения. В то же время чрезмерное употребление острых приправ и продуктов, содержащих эфирные масла, приводит к нарушениям функции поджелудочной железы и печени. Острые и сладкие блюда, несомненно, ускоряют процесс старения организма. «Люди, — отмечал А. А. Покровский, — которые своевременно начинают заниматься воспитанием своего вкуса и раньше переходят на рациональное, соответствующее возрасту питание, продлевают годы активной зрелости».
Восприятие вкуса — крайне сложный, малоизученный процесс, связанный со взаимодействием молекул, обусловливающих вкус вещества, с соответствующим рецептором. У человека сенсорная система имеет несколько типов вкусовых рецепторов: соленый, кислый, горький и сладкий. Они расположены на языке и реагируют на разные вещества. Рецепторы, реагирующие на сладкий вкус, расположены в передней части языка. По современным представлениям в основе реакции рецептора на сладкий вкус лежит взаимодействие белка, способного образовывать комплексы со сладкими веществами. Рецептор обладает способностью присоединять (реагировать) молекулы реагента определенного строения и конфигурации, последняя определяет прочность образовавшегося комплекса; при этом возникает биологическая реакция. Отдельные вкусовые ощущения могут оказывать влияние друг на друга, особенно при одновременном воздействии нескольких соединений. Суммарный эффект зависит от природы соединений, которые обусловливают вкусовые ощущения, и от концентраций используемых веществ.
Не менее важна реакция организма на аромат (запах) пищевых продуктов. Запах—это особое свойство веществ, воспринимаемое органами чувств (обонятельными рецепторами), расположенными в верхних отделах носовой полости. Этот процесс получил название обоняния. Рецепторы, воспринимающие запах, как и рецепторы вкуса, имеют белковую природу. Молекулы веществ, обладающих запахом, вступают в контакт с рецептором при вдохе и выдохе. Существует несколько теорий рецепции. По мнению специалистов, на этот процесс влияет ряд факторов (химические, биологические и др.). В пищевой промышленности аромат является одним из важнейших факторов, определяющих популярность того или иного продукта на современном рынке. Однако в широком смысле слово «аромат» часто обозначает вкус и запах продукта. Пища, попадая в полость рта, воздействует на различные рецепторы, вызывая смешанные ощущения вкуса, запаха, температуры и другие, которые определяют желание отведать, скушать этот продукт. Вкус и аромат — это часть сложной оценки пищевого продукта, его «вкусности» (flavour) (А. А. Покровский).
Вкус и аромат продуктов питания определяются многими факторами, перечислим некоторые из них.
I. Состав сырья, наличие в нем определенных вкусоароматических компонентов.
II. Вкусовые вещества, специально вносимые в пищевые системы в ходе технологического процесса, в том числе в готовые продукты. Среди них:
- подслащивающие вещества;
- эфирные масла, душистые вещества, пищевые эссенции;
- поваренная соль;
- пищевые кислоты и подщелачивающие соединения;
- усилители вкуса и аромата («оживители» вкуса).
III. Вещества, влияющие, а иногда и определяющие вкус и аромат готовых изделий и возникающие в результате разнообразных химических, биохимических и микробиологических процессов, протекающих при получении пищевых продуктов под влиянием различных факторов.
IV. Добавки, специально вносимые в готовые изделия (соль, подсластители, специи, соусы и т. д.).
В соответствии с основными функциональными классами (см. табл. 1.1) к пищевым добавкам по строгому определению относятся только некоторые из перечисленных групп вносимых веществ: подсластители, усилители вкуса и аромата, кислоты. Однако на практике все из перечисленных специально вносимых веществ относят к группе добавок, определяющих вкус и аромат пищевых продуктов, поэтому мы остановимся в этом разделе на некоторых из них. Кислоты и подщелачивающие вещества рассмотрены в разделе 3.6 «Регуляторы рН пищевых систем».