Пищевые добавки и вспомогательные вещества
Технологическое средство (далее — технологическое вспомогательное средство) — вещество или материалы или их производные (за исключением оборудования, упаковочных материалов, изделий и посуды), которые, не являясь компонентами пищевой продукции, преднамеренно используются при переработке продовольственного (пищевого) сырья и (или) при производстве пищевой продукции для выполнения определенных технологических целей и после их достижения удаляются из такого сырья, такой пищевой продукции или остаточные количества которых не оказывают технологический эффект в готовой пищевой продукции [49].
Исходя из функциональной направленности, технологические вспомогательные средства подразделяют на следующие основные группы:
- антимикробные вещества — используются для уничтожения микроорганизмов, как правило, на начальных (подготовительных) стадиях технологического процесса;
- замораживающие и охлаждающие вещества — вспомогательное средство, предназначенное для снижения температуры продукта и (или) окружающей среды;
- катализаторы — технологическое вспомогательное средство, предназначенное для ускорения химических реакций [49];
- моющие и очищающие средства (детергенты) — удаляют загрязнения за счет снижения поверхностного натяжения;
- пеногасители — пищевая добавка, предназначенная для предупреждения или снижения пенообразования в пищевой продукции [49];
- питательные вещества (подкормка) — необходимы для обеспечения жизнедеятельности дрожжей и молочнокислых бактерий (МКБ), используются при их культивировании и производстве хлебопекарной продукции;
- ферментные препараты — отдельные ферменты или их комплексы, характерные для определенных биологических средств и организмов — продуцентов. Установлен перечень разрешенных для применения ферментных препаратов, а также вспомогательных средств для их иммобилизации [49];
- флокулянты (осветлители, сорбенты, фильтрующие материалы) — повышают эффективность осаждения и удаления посторонних включений при переработке сырья и производства пищевых продуктов;
- экстрационные (технологические) растворители — применяются при соответствующих технологических процессах с последующим удалением из пищевой продукции.
Следует более подробно остановиться на некоторых группах технологических вспомогательных средств.
Ферменты и ферментные препараты. Применение ферментов в пищевой промышленности определяется уровнем развития современной биотехнологии. Ферментативные процессы являются основой большинства пищевых производств: пивоварения, виноделия, сыроделия, хлебопечения, получения спирта, пищевых органических кислот, витаминов и др.
В последние десятилетия развиваются принципиально новые направления прикладной биотехнологии: производство глюкозофруктозных сиропов из крахмала, глюкозогалактозных сиропов из молочной сыворотки, этанола из целлюлозосодержащего сырья и многое другое. Активное использование ферментов в масложировой промышленности, главным образом иммобилизованных микробных препаратов, идет по следующим направлениям:
- гидролиз жиров липазами для получения глицерина и жирных кислот, удаление неполных глицеридов из масел, ароматизация пищевых продуктов и напитков;
- синтез глицеридов;
- процессы трансэтерификации жиров — ацедолиз, алкоголиз, интерэтерификация;
- извлечение масел из растительного сырья с применением гидролитических ферментов.
Для получения ферментных препаратов допускается использовать органы и ткани здоровых сельскохозяйственных животных, культурных растений, а также непатогенные и нетоксичные штаммы различных микроорганизмов бактерий и низших грибов в соответствии с СанПиН. При этом для стандартизации активности и повышения стабильности ферментных препаратов в их состав разрешается вводить другие пищевые добавки — хлорид и фосфат калия, глицерин и др.
В нормативной и технической документации на ферментные препараты необходимо указывать источник получения препарата и его характеристику, включая основную и дополнительную активность.
На штаммы микроорганизмов-продуцентов ферментов дополнительно должна быть представлена следующая информация:
- сведения о таксономическом положении (родовое и видовое название штамма, номер и оригинальное название; сведения о депонировании в коллекции культур и о модификациях);
- материалы об исследовании культур на токсигенность и патогенность (для штаммов представителей родов, среди которых встречаются условно патогенные микроорганизмы);
- декларация об использовании в производстве ферментных препартов штаммов генетически модифицированных микроорганизмов.
В России принята специальная номенклатура ферментов, указывающая на вид продуцента, активность, способ культивирования и степень концентрации фермента по сравнению с исходной культурой продуцента. Пример: «Протосубтилин Г 10 X» — фермент протеолитический из В. subtilis, получен глубинным способом и концентрирован десятикратно.
При проведении товарной экспертизы учитываются также показатели безопасности ферментных препаратов, которые должны удовлетворять следующим требованиям:
- содержание токсичных элементов не должно превышать: свинец — 10,0 мг/кг, мышьяк — 3,0 мг/кг;
- по микробиологическим показателям:
- количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), КОЕ/г, не более — 5 • 104 (для ферментных препаратов растительного, бактериального и грибного происхождения), 1 • 104 (для ферментных препаратов животного происхождения, в том числе молокосвертывающих);
- бактерии группы кишечных палочек (БГКП, колиформы) в 0,1 г — не допускаются;
- патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, в 25 г — не допускаются;
- Е. coli в 25 г — не допускаются;
- ферментные препараты не должны содержать жизнеспособных форм продуцентов ферментов;
- ферментные препараты бактериального и грибного происхождения не должны иметь антибиотической активности;
- ферментные препараты грибного происхождения не должны содержать микотоксины (афлатоксин В1, Т-2 токсин, зеараленон, охратоксин А, стеригматоцистин).
При контроле содержания микотоксинов в ферментных препаратах следует учитывать, что продуцентами микотоксинов чаще всего являются токсигенные штаммы грибов: Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus — для афлатоксинов и стеригматоцистина; Aspergillus ochraceus и Penecillium verrucosum, реже — Aspergillus sclerotiorium, Aspergillus melleus, Aspergillus alliaceus, Aspergillus sulphureus — для охратоксина А; Fusarium graminearum, реже — другие виды Fusarium — для зеараленона, дезоксиниваленола и Т-2 токсина.
Активность ферментов в готовых пищевых продуктах (после использования ферментных препаратов) не определяется.
В настоящее время список ферментов, разрешенных к применению в России, включает амилазы, протеазы, глюкозооксидазы, инвертазы и липазы (см. Приложение 1), характеризующиеся амилолитической, протеолитической, оксидазной и липолитической активностью,
В Российской Федерации определен список ферментных препаратов и вспомогательных средств (материалы и твердые носители) для их иммобилизации, разрешенных для применения при производстве пищевой продукции [49].
Имеются гигиенические нормативы применения питательных веществ (подкормки) для дрожжей [49].
Наряду с основными, технологические вспомогательные средства могут выполнять ряд побочных функций.
Флокулянт — технологическое вспомогательное средство, предназначенное для повышения эффективности процессов осаждения (адсорбции) примесей.
Чаще всего для облегчения фильтрования используют целлюлозу, кизельгур и перлит, которые добавляют к фильтруемой жидкости в виде суспензий или вспомогательного слоя на самом фильтре. В Приложении 1 дан полный перечень рассматриваемых добавок, разрешенных в России.
Наиболее часто осветлители, адсорбенты и флокулянты применяются в пивоварении, виноделии и производстве соков.
В зависимости от вида осветлителя принцип их действия может быть связан с адсорбцией, коагуляцией или образованием трудно-растворимых соединений с ионами металлов, которые выпадают в осадок и могут быть отфильтрованы от жидкой части продукта.
С помощью осветлителей удаляют также мелкодисперсные и коллоидные компоненты, которые невозможно отфильтровать. Эти вещества обладают способностью связывать мельчайшие частички мути и осаждаться вместе с ними.
При выполнении своих функций осветлители удаляют из готового продукта фильтрацией или седиментацией.
Принцип действия адсорбентов связан с большой удельной поверхностью, благодаря которой они могут селективно адсорбировать различные вещества из напитков и вместе с ними выпадать в осадок.
Пеногасители. Предназначены для разрушения пены, образование которой на определенных этапах технологического процесса может вызвать серьезные проблемы и сказаться на качестве конечного продукта. В частности, активное пенообразование мешает фильтрованию, центрифугированию, выпариванию, дозированию, перекачке и розливу.
Механизм действия пеногасителей и антивспенивающих агентов заключается в том, что они, замещая пенообразователи на границе раздела газовой и жидкой фаз, образуют пленку, разрушающую пузырьки газа и стабилизирующую пищевую систему.
Все разрешенные пищевые добавки этого класса нерастворимы в жидкостях, к ним относят: жирные спирты, полисилоксаны, природные жиры и масла, полигликолевые эфиры жирных кислот, полигликоли, моно- и диглицериды, полисорбаты, сложные эфиры сорбитана и жирных кислот (см. Приложение 1).
Для гашения пены могут быть использованы механические или физические методы (перемешивание, нагрев, охлаждение и т.п.), которые однако, по сравнению с химическими, менее экономичны и эффективны.
Охлаждающие и замораживающие агенты — газообразные вещества, жидкости или твердые тела, способные при условии прямого контакта понижать температуру пищевого продукта. Этим они отличаются от хладагентов, применяемых в холодильной технике.
Наряду с общеизвестным льдом, используют другие охлаждающие и замораживающие агенты (см. Приложение 1) исходя из технологических целей и задач.
Наиболее эффективным с точки зрения органолептических показателей качества и пищевой ценности является сверхбыстрое замораживание. Этот процесс может осуществляться путем орошения или погружения продукта в жидкий азот, углекислый газ или смесь диоксида углерода с азотом, а также в специальных туннелях и скороморозильных аппаратах, через которые с высокой скоростью пропускают сжиженный газ.
Охлаждающие и замораживающие агенты используются при хранении и транспортировании практически всех групп пищевой продукции.
Катализаторы. Список разрешенных катализаторов, применяемых в производстве пищевых продуктов составляют: металлы Na, Ni, Pt, Pd, оксиды азота, кальция, магния, этилат и метилат натрия, смесь едкого натра с глицерином (см. Приложение 1).
В зависимости от агрегатного состояния реагирующего вещества и катализатора (твердое, жидкое или газообразное) последние могут быть трех видов: гомогенные, гетерогенные и смешанные.
Для ускорения технологических процессов катализаторы используют в очень низких концентрациях, при этом они не расходуются и не остаются в конечном продукте.
Типичным примером является ускорение процесса агидрогенизации жидких масс при помощи никеля, в результате чего двойные связи превращаются в простые и растительное масло отвердевает. В качестве других примеров можно привести переэтерификацию жиров с применением этилата натрия или смеси едкого натра с глицерином, когда получают жир с направленными свойствами, а также ускорение каталитического расщепления перекиси водорода в присутствии оксидов магния или меди.
ТР ТС 029/2012 установлены гигиенические нормативы применения рассматриваемой группы пищевых ингредиентов, а также требования, касающиеся:
безопасности и применения при производстве пищевых продуктов;
процессов производства, хранения, перевозки, реализации и утилизации технологических вспомогательных средств;
оценки (подтверждения) соответствия;
маркировки, в том числе единым знаком обращения, на рынке государств — членов Таможенного союза [49].
Маркировка.
Должна включать слова «технологическое вспомогательное средство», согласно требованиям приложений 21-27 ТР ТС 029/2012.
Для ферментных препаратов — дополнительно содержать указание вида(-ов), активности фермента(-ов), вида(-ов) микроорганизма(-ов) — продуцентов, источника происхождения.
Если технологическое вспомогательное средство предназначено не для розничной торговли, то в маркировку дается информация — «не для розничной продажи» [49, с. 17].
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
- Охарактеризуйте вспомогательные вещества. Каковы критерии, определяющие границы понятий «технологическая пищевая добавка» и «вспомогательное вещество»?
- Расскажите об оптимизации технологических процессов путем применения вспомогательных добавок.
- Какова регламентация содержания технологических добавок и вспомогательных веществ в готовых продуктах?
- Охарактеризуйте охлаждающие й замораживающие агенты.
Общепринятыми являются следующие термины и определения:
Пищевые добавки – любое вещество (или смесь веществ), имеющее или не имеющее собственную пищевую ценность, обычно не употребляемое непосредственно в пищу, преднамеренно используемое в производстве пищевой продукции с технологической целью для обеспечения процессов производства/изготовления, перевозки/транспортировки и хранения, что приводит или может привести к тому, что данное вещество или продукты его превращений становятся компонентами пищевой продукции; пищевая добавка может выполнять несколько технологических функций.
Максимально допустимый уровень (максимальный уровень, допустимый уровень) – гигиенический норматив, устанавливающий максимально допустимое количество пищевой добавки (ароматизатора, биологически активного вещества) в пищевой продукции, гарантирующее безопасность ее для человека.
Качество пищевых добавок – совокупность характеристик, которые обусловливают технологические свойства и безопасность пищевых добавок.
Удостоверение качества и безопасности пищевых добавок (аналитический сертификат) – документ, в котором изготовитель удостоверяет соответствие качества и безопасности каждой партии пищевых продуктов требованиям нормативных и технических документации.
Технологические вспомогательные средства и ароматизаторы составляют отдельные группы пищевых ингредиентов.
Вспомогательные материалы (технологические добавки-улучшители) – любые вещества или материалы, которые не являются пищевыми ингредиентами, но преднамеренно используются при переработке сырья и пищевой продукции с целью улучшения технологии; в готовых пищевых продуктах вспомогательные материалы или отсутствуют, или могут определяться их неудаляемые остатки.
Условия применения пищевых добавок в продуктах питания определяет общий Стандарт Кодекса на пищевые добавки.
Показатели безопасности и требования к чистоте пищевых добавок приведены в спецификациях ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН)/ВОЗ.
Российская нормативная база по пищевым ингредиентам сформирована с учетом рекомендаций Объединенного экспертного комитета ФАО/ВОЗ. Основным документом является Технический регламент Таможенного союза «Требование безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологически вспомогательных средств» (ТР ТС 029/2012), наряду с которым действуют национальные стандарты, СанПиН, другие нормативные акты. В ТР ТС определены требования по безопасности и гигиенические нормативы применения пищевых ингредиентов при производстве пищевой продукции.
Экспертиза пищевых ингредиентов включает оценку их потребительских свойств, соответствие требованиям нормативных и технических документов. Изучаются органолептические, физико-химические, микробиологические, технологические свойства, другие показатели качества и безопасности в зависимости от вида пищевых ингредиентов и их назначения.
Разрешение на применение добавок выдается специализированной международной организацией – Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминантам (ОКЭПД или ДЖЕКФА).
ДЖЕКФА и Кодекс Алиминтариус дают рекомендации органам здравоохранения большинства стран мира. Вместе с тем перечень добавок Европейского союза отличается от установленного ВОЗ, так как исходит из специфики отдельных стран.
В России разработаны Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы по применению пищевых добавок, которые постоянно совершенствуются, адаптируются к международным правилам, нормам и послужили базой для формирования технических регламентов Таможенного союза.
Экспертиза пищевых ингредиентов проводится на стадии изготовления и на всех этапах их товародвижения.
Одним из основных разделов товарной экспертизы является санитарно-эпидемиологическая экспертиза, процедура которой определяется СанПиН и должна соответствовать нормативной документации РФ и международным требованиям – Директивам ЕС и спецификации ФАО/ВОЗ.
Для проведения экспертной оценки новых видов пищевых ингредиентов необходимы следующие документы, характеризующие их безопасность для здоровья человека:
1. Характеристика вещества или препарата с указанием его химической формулы, физико-химических свойств, способов получения, содержания основного вещества, наличия полупродуктов, примесей, степени чистоты, токсикологических характеристик, в том числе метаболизма в животном организме, механизма достижения желаемого технологического эффекта, возможных продуктов взаимодействия с пищевыми веществами;
2. Технологическое обоснование применения новой продукции, ее преимущества перед известными добавками, а также перечень пищевых продуктов, в которых используются добавки и вспомогательные вещества, дозировки, необходимые для достижения технологического эффекта;
3. Техническая документация, в том числе методы контроля пищевых ингредиентов в пищевом продукте;
4. Для импортной продукции дополнительно предоставляется разрешение органов здравоохранения на их применение в стране-экспортере.
Постановка пищевых ингредиентов на производство осуществляется после их регистрации в соответствии с процедурой, установленной Минздравом России, при наличии технической документации, санитарно-эпидемиологического заключения о соответствии требованиям безопасности, а также условий производства – санитарным правилам и нормам.
Если производитель использует генетически модифицированные пищевые ингредиенты, то он обязан их декларировать в установленном порядке.
Импортируемые добавки также должны отвечать действующим в России санитарным правилам и гигиеническим нормативам, если иное не оговорено международными соглашениями.
Одним из важных этапов товарной экспертизы пищевых ингредиентов является проведение соответствия на правила маркировки, условия транспортировки, хранения и реализации.
В настоящее время подтверждением соответствия требованиям нормативных документов являются свидетельства о государственной регистрации.
После 15.02.2015 при вступлении в действие полного пакета технических регламентов процедура соответствия пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств проводится в соответствии с порядком, установленным ТР ТС 021/2011.
Продукция, получившая подтверждение соответствия, маркируется единым знаком обращения на рынке государств – членов Таможенного союза. Оценка подтверждения осуществляется в форме государственного надзора.