Классификация и характеристика пищевых добавок. Классификация пищевых добавок, их виды. Классификация продовольственных товаров по назначению
Пищевые добавки - вещества, которые в технологических целях добавляются в пищевые продукты в процессе производства, упаковки, транспортировки или хранения для придания им желаемых свойств, например, определённого аромата (ароматизаторы), цвета (красители), длительности хранения (консерванты), вкуса, консистенции и т. п. Они не имеют энергетической и питательной ценности и в идеале должны быть биологически нейтральными. Тем не менее, некоторые пищевые добавки не безразличны для организма.
Пищевые добавки, которые допускаются к использованию, проходят проверку, для них устанавливаются ПДК. Содержание пищевых добавок в продукте должно быть значительно меньше ПДК.
Наличие пищевых добавок обязательно должно быть указано на пищевом продукте.Пищевые добавки используются для улучшения стабильности и сохраняемости продуктов питания, для сохранения пищевой ценности продукта, для различных целей при производстве, обработке, упаковке и хранении.
Для классификации пищевых добавок в странах Евросоюза разработана система нумерации (действует с 1953 года). Каждая добавка имеет уникальный номер, начинающийся с буквы «E».
· E100 - E199 Красители
· E200 - E299 Консерванты
· E300 - E399 Антиокислители
· E400 - E499 Стабилизаторы, загустители,эмульгаторы
· E500 - E599 Регуляторы pH и вещества против слёживания
· E600 - E699 Усилители вкуса и аромата, ароматизаторы
· E700 - E799 Антибиотики
· E900 - E999 Прочие
Красители – это вещества, которые добавляют для восстановления природного цвета, утраченного в процессе обработки или хранения продукта, или для повышения его интенсивности; так же для окрашивания бесцветных продуктов – безалкогольных напитков, мороженого, кондитерских изделий. Сырьем для натуральных пищевых красителей являются ягоды, цветы, листья, корнеплоды. Некоторые красители получают синтетически, они не содержат ни вкусовых веществ, ни витаминов. Синтетические красители, по сравнению с натуральными, обладают технологическими преимуществами, дают более яркие цвета. В России существует список продуктов, которые не подлежат окрашиванию. В него входят все виды минеральной воды, питьевое молоко, сливки, пахта, кисломолочные продукты, растительные и животные жиры, яйца и яичные продукты, мука, крахмал, сахар, продукты из томатов, соки и нектары, рыба и морепродукты, какао и шоколадные изделия, кофе, чай, цикорий, вина, зерновые водки, продукты детского питания, сыры, мед, масло из молока овец и коз.
Консерванты увеличивают срок годности продукта. Чаще всего в качестве консервантов используются поваренная соль, этиловый спирт, уксусная, сернистая, сорбиновая, бензойная кислоты и некоторые их соли. Не разрешается вводить синтетические консерванты в продукты массового потребления – молоко, муку, хлеб, свежее мясо, так же в продукты детского и диетические питания и в продукты с обозначением "натуральные" и "свежие".
Антиокислители защищают от порчи жиры и жиросодержащие продукты, предохраняют от потемнения овощи и фрукты, замедляют ферментативное окисление вина, пива и безалкогольных напитков. Природные антиокислители– это аскорбиновая кислота и смеси токоферолов.
Загустители улучшают и сохраняют структуру продуктов, позволяют получить продукты с нужной консистенцией. Все, разрешенные для применения в пищевых продуктах, загустители, встречаются в природе. Пектины и желатин – природные компоненты пищевых продуктов, которые регулярно употребляются в пищу: овощей, фруктов, мясных продуктов. Эти загустителине всасываются и не перевариваются, в количестве 4–5 г на один прием для человека они проявляются как легкое слабительное.
Эмульгаторы отвечают за консистенцию пищевого продукта, его вязкость и пластические свойства. Например, не дают хлебобулочным изделиям быстро черстветь. Натуральные эмульгаторы – яичный белок и природный лецитин. Однако в последнее время в промышленности все больше используют синтетические эмульгаторы.
Усилители вкуса . Свежее мясо, рыба, только что собранные овощи и другие свежие продукты имеют ярко выраженные вкус и аромат. Это объясняется высоким содержанием в них веществ, которые усиливают вкусовоевосприятие путем стимулирования окончаний вкусовых рецепторов –нуклеотидов . В процессе хранения и промышленной переработки количество нуклеотидовуменьшается, поэтому они добавляются искусственным путем. Мальтол и этилмальтол способствуют усилению восприятие ряда ароматов, особенно фруктового и сливочного. В майонезах с невысоким содержанием жира, они смягчают резкий вкус уксусной кислоты и остроту, кроме того, способствуют приданию ощущения жирности низкокалорийным йогуртам и мороженому.
В пищевой промышленности применяется большая группа веществ, объединяемая общим термином “пищевые добавки”.
Введение пищевых добавок в пищевые продукты по своему технологическому предназначению может быть направлено на:
Улучшение качества пищевого продукта;
Сохранение качества продукта в процессе его хранения;
Ускорение сроков изготовления пищевых продуктов.
В соответствие с технологическим предназначением пищевые добавки в свою очередь могут быть сгруппированы следующим образом:
1.Пищевые добавки, обеспечивающие необходимый внешний вид и органолептические свойства продукта, а также улучшающие его качества:
а) красители
б) ароматизаторы
в) улучшители консистенции
г) вкусовые вещества
2.Пищевые добавки, предотвращающие микробную и/или окислительную порчу продуктов:
а) антимикробные добавки
Химические
Биологические
б) антиокислители
3.Пищевые добавки, необходимые в технологическом процессе производства пищевых продуктов:
а) технологические добавки
б) ускорители технологического процесса.
К наиболее важным из них относят пищевые красители, подслащивающие вещества, консерванты, пищевые антиокислители, эмульгаторы, загустители, желе- и студнеобразователи.
ПИЩЕВЫЕ КРАСИТЕЛИ
Потребители давно привыкли к определенному цвету пищевых продуктов, связывая с ним качество. Однако следует отметить, что в ходе технологического процесса сырье и продукты зачастую изменяют свою привычную, первоначальную окраску, а в ряде случаев приобретают даже неприятный вид, что делает такие продукты малопривлекательными для потребителя, а иногда даже отталкивающими.
Среди веществ, определяющих внешний вид пищевых продуктов, одно из важнейших мест принадлежит красителям.
Пищевые красители – класс пищевых добавок, которые усиливают и/или восстанавливают цвет продукта, то есть определяют конечный внешний цвет пищевого продукта.
Для подкрашивания пищевых продуктов применяют как натуральные, природные, естественные красители, так и синтетические – вещества органической или неорганической природы.
Естественные или натуральные красители – вещества, которые, как правило, представляют собой смесь каротиноидов, антоцианов, флавоноидов, хлорофилла и других натуральных компонентов растений, наделенных пигментами.
Однако не только растительные организмы являются источником красящих веществ. У нас в стране не так давно разрешен красный краситель, выделенный из криля и представляющий собой смесь каротиноидов. Этот краситель предназначен для окраски рыбных изделий и искусственной икры.
Синтетические красители – вещества, которые, как правило, являются азосоединениями, нитросоединениями, дифенилметановыми соединениями, хинонами, хинолинами, пиразолонами и т.д. и т.п.
Все натуральные красители могут применяться для окрашивания пищевых продуктов. В «Санитарных правилах по применению пищевых добавок» отмечено, что использование натуральных красителей регламентируется только технологическими инструкциями.
Среди синтетических красителей практически нет безвредных веществ. И хотя они не отличаются острой токсичностью, многие из них являются канцерогенами, мутагенами или аллергенами.
В некоторых странах применяется большое количество синтетических красителей. В России и странах СНГ разрешено использование только двух синтетических красителей – индигокармина и тартразина.
В нашей стране применение синтетических красителей для подкрашивания продуктов питания ограничивается как сокращением числа используемых синтетических красителей, так и путем расширения ассортимента безвредных во всех отношениях натуральных красителей или даже полного отказа от подкрашивания продуктов питания.
В биотехнологиях пищевые красители наиболее широко применяются при производстве кондитерских изделий, напитков, маргарина, некоторых видов консервов и т.д.
Кармин - природный красный краситель, производное антрахинона:
Алканнин - производное 1,4-нафтахинона. Природный краситель. Придает красно-бордовую окраску.
Энокраситель - получают из выжимок красных сортов винограда и ягод бузины в виде жидкости интенсивно красного цвета. В ее состав входит смесь соединений, в том числе антоцианов и катехинов. Окраска продукта энокрасителем зависит от рН среды. Красная окраска в подкисленных объектах, в нейтральных и слабощелочных средах энокраситель придает продукту синий оттенок. Поэтому энокраситель в кондитерской промышленности используют одновременно с органическими кислотами для создания необходимой рН среды.
Сахарный колер (карамель) - темно-окрашенный продукт карамелизации сахара. Его водные растворы представляют собой приятно пахнущую темнокоричневую жидкость. Применяют для окраски напитков, кондитерских изделий, в кулинарии.
b-каротин - растительный красножелтый пигмент. Обеспечивает окраску ряда жиров, овощей и фруктов, личного желтка. Помимо красящих свойств, обладает провитаминными свойствами, т.к. распадаясь в живом организме превращается в витамин А. Он устойчив к действию рН среды, но легко окисляется под действием света, кислорода воздуха, других окислителей.
Куркума - желтый природный краситель, используют в виде спиртового раствора, т.к. куркума плохо растворяется в воде.
Индигокармин (динатриевая соль индигодисульфокислоты) - синтетический краситель. При растворении в воде дает растворы интенсивного синего цвета. Применяют в кондитерской промышленности и при производстве сахара-рафинада.
Тартразин желтый (динатривая соль азокрасителя) - синтетический краситель, хорошо растворим в воде, образует растворы оранжево-желтого цвета. Используют в кондитерской промышленности при производстве напитков.
ПОДСЛАЩИВАЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
В пищевой промышленности с давних пор применяются вещества, обладающие сладким вкусом - подслащивающие вещества. В последнее время с учетом требований науки о питании, расширения производства низкокалорийных продуктов, а также продуктов для людей, страдающих рядом заболеваний, в первую очередь больных диабетом, расширяется выпуск заменителей сахарозы как природного происхождения, так и синтетических.
Мед - природный подсластитель. Он содержит 75% моно- и дисахаридов, в том числе около 40% фруктозы, 35% глюкозы и 2% сахарозы, крахмала - 5,5%. Мед используют в кондитерской и хлебопекарной промышленности, при изготовлении напитков.
Солодовый экстракт - водная вытяжка из ячменного солода - представляет собой смесь из моно- и олигосахаридов (глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза), белков, минеральных веществ, ферментов. Содержание сахарозы достигает 5%. Используют в кондитерской промышленности, при изготовлении продуктов для детского питания и кваса.
Лактоза (молочный сахар) - используют в детском питании и для производства специальных кондитерских изделий.
 |
Сорбит - сладость по отношению к сахарозе составляет 0,6. Практически полностью усваивается организмом.
HOН 2 C-СН(ОН)-СН(ОН)-СН(ОН)-СН(ОН)-СН 2 ОН
Ксилит - сладость по сравнению с сахарозой составляет 0,85. Также хорошо усваивается организмом.
HOН 2 C-СН(ОН)-СН(ОН)-СН(ОН)-СН 2 ОН
Сахарин - синтетическое вещество. Температура плавления 228-229 O С. Слаще сахарозы в 300-550 раз. Организмом почти не усваивается. Используется при производстве пищевых продуктов для больных диабетом, диетических сыров, напитков.
Цикламаты - соединения с приятным сладким вкусом, без привкуса горечи, стабильные при варке, выпечке, хорошо растворимы в воде. Сладость в 30 раз
выше, чем у сахарозы. Применяются в кондитерской промышленности и при производстве напитков.
Аспартам - дипептид, в его состав входят остатки аспарагиновой и фенилаланиновой кислот:
В процессе получения пищевых продуктов, в присутствии влаги и при повышенной температуре, аспартам частично превращается в дикетопиперазин. Он удобен для подслащивания пищевых продуктов (например, кремов, мороженого), которые не требуют тепловой обработки, а также продуктов лечебного назначения. В продуктах, которые подвергаются тепловой обработке, длительному хранению, его применение нецелесообразно из-за снижения степени сладости готового продукта.
Сукралоза - 4,1`,6`-трихлоргалактосахароза. Слаще сахара в 600 раз.
Сукралоза стабильна в слабокислой среде (рН 4-7), в более кислой среде молекула сукралозы распадается на две моносахаридные составляющие: 1,6-дихлорфруктозу и 4-хлоргалактозу, имеющие нейтральный вкус. Сукралоза совместима с другими продуктами и добавками, стабильна при высокой температуре, ее можно применять в процессах пастеризации, стерилизации, обработки при сверхвысокой температуре, выпечки, сушки распылением. Она может быть использована в производстве безалкогольных и алкогольных напитков, молочных десертов, консервов, печенья, выпечки, соусов и майонезов. Рекомендуемая дневная норма потребления сукралозы составляет до 15 мг на 1 кг массы тела человека.
КОНСЕРВАНТЫ
Химические консерванты - это вещества, введением которых в продукты удается замедлить или предотвратить развитие микрофлоры: бактерий, плесени, дрожжей и других микроорганизмов, а следовательно, продлить сохранность продуктов питания. Консерванты должны быть безвредными, не изменять вкусовых и прочих свойств пищевых продуктов. В качестве консервантов в настоящее время в основном используют некоторые органические кислоты и их соли (см. таблицу).
Пищевые консерванты
| N п/п | Наименование консерванта | Формула | Зависимость от pH среды | Область применения |
| Муравьиная кислота Уксусная кислота Пропионовая кислота Пропионат натрия Пропионат кальция Сорбиновая кислота Сорбат натрия Сорбат калия Сорбат кальция Бензойная кислота Бензоат натрия Бензоат калия Лимонная кислота | HCOOH CH 3 COOH C 2 H 5 COOH C 2 H 5 COONa (C 2 H 5 COO) 2 Ca CH 3 -(CH=CH) 2 -COOH CH 3 -(CH=CH) 2 -COONa CH 3 -(CH=CH) 2 -COOK (CH 3 -(CH=CH) 2 -COO) 2 Ca C 6 H 5 -COOH C 6 H 5 -COONa C 6 H 5 -COOK COOH ½ HOOC-CH 2 -C-CH 2 -COOH ½ OH | сильная слабая зависит от pHсреды слабая слабая слабая слабая слабая слабая сильная слабая слабая слабая | консервирование мяса, овощей консервирование овощей и фруктов, маринады в производстве сыров предупреждение плесневения хлеба, печенья, шоколадных изделий, плавленых сыров консервирование мясных и рыбных изделий, маргарина, сыра, печенья, яичного желтка, фруктовых соков, сиропов изготовление плодово-ягодных изделий в производстве рыбных консервов, маогарина, напитков производство маргаринов |
ПИЩЕВЫЕ АНТИОКИСЛИТЕЛИ
Вещества которые замедляют окисление ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов, называются антиокислителями (антиоксидантами). Пищевые антиокислители бывают как природного, так и синтетического происхождения. Некоторые из наиболее распространенных антиокислителей приведены ниже.
3-трет.бутил-4-гидроксианизол Область применения – топленые, кулинарные и кондитерские жиры.
L-аскорбиновая кислота Область применения – молочные пищевые продукты.
Пропиловый эфир галловой кислоты (пропилгаллат) Область применения – молочные пищевые продукты.
 |
2,3-диметил-бис-бутан (нордигидрогваяретовая кислота) Область применения – природные пищевые жиры, некоторые витамины, молоко, кондитерские изделия.
АРОМАТИЗАТОРЫ
Ароматизаторы – вещества, добавляемые в пищевые продукты с целью восстановления их вкуса и аромата (например, утраченных в процессе переработки), стабилизации и усиления натурального вкуса и аромата продуктов, а также придания вкусового разнообразия однотипным продуктам (например, мороженое, прохладительные напитки).
В качестве ароматизаторов также могут быть использованы экстракты из растений и животных, эфирные масла растительного происхождения, натуральные настои, плодово-ягодные соки, сиропы, пряности, а также ароматические пищевые эссенции или отдельные душистые вещества.
В формировании вкуса и аромата каждого продукта принимает участие большое количество гармонирующих друг с другом ароматических соединений. Одно или несколько из них определяют основной аромат, а остальные – его нюансы.
Состав вкусоароматической добавки постоянен. Его определяет специалист по запахам (флаворист), но существуют разные версии ароматизаторов, в которых подчеркивается тот или иной тон и подбирается разное их сочетание.
Пищевой ароматизатор – это 30-50, а иногда и более согласованных компонентов. Этими компонентами могут быть как натуральные или идентичные натуральным, так и искусственные ароматические вещества.
Натуральные ароматизаторы извлекаются из сырья растительного или животного происхождения. По различным причинам производство пищевых продуктов с использованием только натуральных ароматизаторов невозможно.
Идентичные натуральным ароматизаторы (означает «такие же, как природные») получают в лаборатории, но по своему химическому строению они соответствуют природным. Такой ароматизатор, кстати, может быть даже безвреднее ароматизатора полученного из природного сырья.
Искусственные ароматизаторы содержат, по меньшей мере, одно искусственное вещество, которого в природе не существует. По своей химической структуре синтетические душистые вещества могут быть различной природы: спирты, альдегиды, сложные эфиры органических кислот.
Все ароматизаторы можно условно разделить на острые (пряные) и сладкие. Первые придают продукту вкус и запах овощей, специй, трав, дыма, мяса, рыбы, грибов и т.п. Типичные же сладкие ароматизаторы – все виды фруктовых, ванильные, шоколадные, кофейные.
Ароматизаторы выпускают в виде жидкостей и порошков. Исторически сложилось так, что жидкие ароматизаторы называют пищевыми ароматическими эссенциями (хотя термин «эссенция» в общепринятом смысле этого слова означает только вытяжку легколетучих ароматических веществ из растительного сырья).
Ароматизация практически не усложняет процесс производства. Ароматизатор можно вводить в продукт неразбавленным (например, порошок экстракта специй) или в виде концентрированного раствора (суспензии) в подходящем растворителе (растворителем может быть вода, масло, спирт или часть самого ароматизируемого продукта), на некоторые пищевые продукты можно проводить прямое напыление разбавленного раствора ароматизатора.
Момент внесения ароматизатора в конкретный продукт определяют исходя из технологии производства.
Выбор ароматизатора для конкретного пищевого продукта определяется физико-химическими свойствами и технологией производства продукта.
Дозировка ароматизаторов в производстве пищевых продуктов зависит от требуемой интенсивности вкуса и аромата тех или иных изделий, от органолептических свойств продуктов и технологии их производства.
Однако, важно помнить, что в полной мере оценить влияние ароматизатора на органолептические свойства изделия можно только по результатам дегустации готового продукта.
Следует также отметить, что ароматизаторы, разрешенные для ароматизации одних видов пищевых продуктов, использовать для ароматизации других видов пищевых продуктов не допускается без соответствующего разрешения.
Необходимо также учитывать токсикологическую специфику пищевых ароматизаторов, так как возможно, что соединения входящие в ароматическую композицию физиологически небезразличны для организма, действуют на обменные процессы (поскольку биологически активны даже в очень малых концентрациях), обладают токсическим действием (а некоторые, может быть, являются даже прямыми ядами).
С медицинской точки зрения необходимо по возможности максимально ограничить использование синтетических душистых веществ (это должно в первую очередь относиться к пищевым продуктам и напиткам, предназначенным для детей, а также для больных людей, так как именно эти контингенты чувствительны к действию ксенобиотиков) и расширять производство и применение натуральных соков, настоев и эфирных масел.
В нашей стране Санитарными Правилами регламентируется перечень продуктов, которые разрешается ароматизировать пищевыми эссенциями или непосредственно синтетическими душистыми веществами.
В таблице, приведенной ниже, рассмотрены некоторые из пищевых ароматизаторов и области их применения.
За рубежом используется значительно большее количество ароматизаторов, чем в нашей стране.
Таблица
Некоторые пищевые ароматизаторы.
CH 3 CH 3УЛУЧШИТЕЛИ КОНСИСТЕНЦИИ
При производстве некоторых пищевых продуктов по технологическим соображениям широко используют улучшители консистенции – вещества:
Поддерживающие реологические свойства (или заданную консистенцию) продукта;
Изменяющие реологические свойства пищевого продукта, или консистенцию.
Улучшители консистенции применяются преимущественно в производстве продуктов, имеющих неустойчивую консистенцию и гомогенную структуру.
В качестве улучшителей консистенции используют как натуральные вещества (растительного, микробного или грибкового происхождения), так и вещества химической природы (она также разнообразна).
Ассортимент веществ, улучшающих консистенцию, достаточно широк.
К этой группе пищевых добавок могут быть отнесены:
Загустители;
Разрыхлители;
Стабилизаторы физического состояния;
Эмульгаторы;
Желе- и студнеобразователи.
Действие загустителей направлено на повышение вязкости пищевых продуктов.
Разрыхлители несут нагрузку прямо противоположную действию загустителей. Они представляют собой вещества, или сочетание веществ, которые освобождают газ и увеличивают, таким образом, объем теста.
Эмульгаторы и стабилизаторы физического состояния в определенной степени выполняют одну и ту же задачу – образуют и поддерживают однородную смесь двух или более несмешиваемых веществ в пищевом продукте или готовой пище, хотя есть и отличия. Так, например, одна из задач выполняемых стабилизаторами физического состояния (группа водоудерживающих веществ) - предохранять пищевой продукт от высыхания путем нейтрализации влияния атмосферного воздуха с низкой влажностью.
Задача желе- и студнеобразователей - текстурировать пищу путем образования или геля или студня.
ЭМУЛЬГАТОРЫ
В качестве эмульгаторов применяют поверхностно-активные вещества (ПАВ). К ним относятся группы веществ, которые снижают поверхностное натяжение. Это позволяет их использовать для создания многих видов пищевых продуктов (кремов, майонезов, йогуртов и т.д.). Основные пищевые ПАВ-это производные одноатомных и многоатомных жиров, моно- и дисахаридов. Рассмотрим основные группы пищевых ПАВ, применяющихся в промышленности.
Моно- , диацилглицериды (моно- , диглицериды) и их производные получают гидролизом ацилглицеридов или этерификацией глицерина высокомолекулярными жирными кислотами; к ним может быть отнесен и эмульгатор Т - 1:
CH 2 -O-CO-R CH 2 -O-CO-R
CH-OH CH-O-CO-R 1
CH 2 -OH CH 2 -OH
1-моноглицерид 1,2-диглицерид
Применение моно- и диглицеридов в хлебопечении улучшает качество хлеба, замедляет процесс черствения, в макаронной промышленности позволяет механизировать процесс, повышает качество, в маргарине повышает пластические свойства.
Нашли применение и производные моноглицеридов, этерифицированные карбоновыми кислотами:
CH 2 -O-CO-CH-CH 2 -COOH
эфир моноглицерида и яблочной кислоты
Например, эфир моноглицерида и яблочной кислоты используют в хлебопечении, кондитерской и сахарной промышленности, в производстве мороженого.
Фосфолипиды как природного, так и синтетического происхождения применяют в хлебопекарной, кондитерской, маргариновой отрасли промышленности.
Природные фосфолипиды (фосфатиды, фосфатидный концентрат) получают из растительных масел при их гидратации. Их применяют при производстве хлеба, мучных кондитерских изделий, шоколада, напитков, мороженого.
Синтетические фосфолипиды, применяемые в пищевой промышленности, по своему составу отличаются от природных отсутствием в их молекулах азотистых оснований, они представляют собой сложную смесь аммониевых или натриевых солей различных фосфатидных кислот с триглицеридами.
Их применение в шоколадном производстве позволяет экономить масло-какао, в маргариновой - получать низкожирные маргарины с содержанием жировой фазы 40-50 %. В производстве маргарина применяют эмульгатор Т-Ф - смесь эмульгатора Т-1 и фосфатидных концентратов (3:1).
 |
Эфиры полиглицерина - соединения, представляющие собой сложные эфиры жирных кислот с полиглицерином. Кроме того, эти продукты содержат свободные полиглицерины, некоторое количество моно- , ди- , и триглицеридов. Применяют в хлебопекарной, кондитерской и маргариновой отраслях промышленности.
Эфиры сахарозы по составу представляют собой сложные эфиры природных кислот с сахарозой. Спектр применения этих соединений очень широкий -кондитерские изделия, хлебопечение, производство мороженого.
Эфиры сорбита - это соединения, представляющие собой сложные эфиры шестиатомного спирта сорбита и природных кислот.
Производные карбоновых кислот и высших жирных спиртов (R - остаток спирта)
К ним относятся производные янтарной кислоты – сукцинаты:
HOOC-CH 2 -CH 2 -CO-OR
К ним относятся производные винной кислоты – тартраты:
HOOC-CH(OH)-CH(OH)-CO-OR
К ним относятся производные лимонной кислоты – цитраты:
HOOC-CH 2 -(HO)C(COOH)-CH 2 -CO-OR
Они нашли применение почти во всех отраслях пищевой промышленности.
Производные гидроксикарбоновых кислот с высшими жирными кислотами .
К ним относятся производные молочной кислоты: стероилмолочная кислота и ее соли - натрийстелат и кальцийстелат.
C 17 H 35 -CO-O-CH-COOH
стероилмолочная кислота
C 17 H 35 -CO-O-CH-COONa
натрийстелат
(C 17 H 35 -CO-O-CH-COO) 2 Ca
В соответствии с современной классификацией все продукты питания можно разделить на три большие группы (рис. 1).
Рис. 1. Классификация пищевых продуктов
Продукты массового потребления выработаны по традиционной технологии и предназначены для питания основных групп населения.
Продукты функционального питания могут быть иначе названы как продукты здорового питания, продукты позитивного питания, физиологически значимые продукты питания. К ним относятся продукты массового потребления, которые имеют вид традиционной пищи и предназначены для питания в составе обычного рациона, но в отличие от продуктов массового потребления содержат функциональные ингредиенты , оказывающие позитивное действие на отдельные функции организма или организм в целом.
Основными отличительными признаками функциональных пищевых продуктов являются:
Пищевая ценность;
Вкусовые качества;
Физиологическое воздействие на организм.
Эти требования должны относиться к продукту в целом, а не отдельным ингредиентам, входящим в его состав.
Функциональными могут быть не только обогащенные продукты, но и любые натуральные продукты, полезные для здоровья, например, морковь, капуста, лук, петрушка, яблоки и многое другое.
Поэтому к функциональным относятся следующие группы продуктов (рис. 1):
- натуральные пищевые продукты, которые от природы содержат большое количество функционального ингредиента , например, овсяные отруби, богатые клетчаткой, рыбий жир как источник полиненасыщенных жирных кислот, цитрусовые, содержащие большое количество витамина С, мясо как один из основных источников витаминов группы В, соки прямого отжима, полученные из фруктового или овощного сырья механической переработкой;
- традиционные пищевые продукты, в которых уменьшается количество вредных для здоровья компонентов ;
К последним компонентам относятся холестерин, животные жиры с высоким содержанием предельных жирных кислот, низкомолекулярные углеводы, такие как сахароза, натрий и т.д. Технология производства этой группы функциональных продуктов заключается в извлечении или разрушении вредных компонентов: извлечении холестерина из яичного белка с помощью СО 2 -экстракции, разрушении фитата злаков, который связывает и затрудняет всасывание кальция, цинка и железа, обработкой ферментом фитазой.
Пищевые продукты, дополнительно обогащенные функциональными ингредиентами с помощью различных технологических приемов , например, хлеб с отрубями, фруктовые пюре, обогащенные кальцием, соки и напитки, обогащенные витаминами, бифидокефир, напитки или конфеты с антиоксидантами, соки с эхиниацеей.
Функциональные продукты должны отвечать следующим требованиям:
Быть натуральными;
Иметь вид обычной пищи, то есть не выпускаться в таких лекарственных формах, как таблетки, капсулы, порошки;
Употребляться перорально, то есть как обычная пища;
Быть полезными для питания и здоровья, при этом полезные качества должны быть научно обоснованы, а ежедневные дозы должны быть одобрены специалистами;
Быть безопасными с точки зрения сбалансированного питания;
Не снижать питательную ценность пищевых продуктов;
Иметь установленные значения физико-химических показателей и точные методики их определения.
Функциональные продукты предназначены:
Для компенсации дефицита биологически активных компонентов в организме;
Поддержания нормальной функциональной активности органов и систем;
Уменьшения факторов риска какого-либо заболевания, например, приведение в норму уровня содержания холестерина;
Поддержания полезной микрофлоры в организме человека, поддержания нормального функционирования желудочно-кишечного тракта.
Функциональные продукты следует отделить от лечебной пищи, примерами которой являютсядиетические, лечебно-профилактические, специализированные продукты питания, назначение которых указано далее.
Диетические продукты предназначены для людей, страдающих теми или иными заболеваниями. Диетические продукты должны предупреждать обострение этих заболеваний, способствовать мобилизации защитных сил организма. В зависимости от вида заболевания диетические продукты могут дополнительно содержать защитные компоненты пищи или, наоборот, быть очищены от нутриентов, способствующих течению болезни. Например, сахарный диабет и ожирение требуют снижения содержания в продуктах легкоусвояемых сахаров, при заболевании печени, сердечно-сосудистой патологии рекомендуется употреблять продукты с пониженным содержанием поваренной соли.
Специализированные продукты питания характеризуются узкой направленностью на коррекцию каких-либо функций организма. Например, для оптимального осуществления метаболических процессов организма спортсменам необходимы продукты питания с повышенным содержанием витаминов группы В (В 1 , В 2 , В 6 , никотиновая и пантотеновая кислоты), а также витаминов С и Е, которые играют важную роль в окислительно-восстановительных процессах в организме. Потребности организма космонавтов удовлетворяются благодаря рационам, дополнительно обогащенным, в первую очередь, витаминами, незаменимыми аминокислотами, клетчаткой, макроэлементами Са, К, Мg.
Продукты лечебно-профилактического назначения предназначены для лиц, подвергшихся воздействию неблагоприятных факторов производственной среды или используются в терапевтической практике. Лечебно-профилакти-ческие продукты питания содержат компоненты, восполняющие дефицит биологически активных веществ, улучшают преимущественно функции пораженных органов и систем, нейтрализуют вредные вещества, способствуют их быстрейшему выведению из организма.
Лечебно-профилактические продукты могут быть:
На основе известных продуктов общего назначения с введением в их рецептуру одного или нескольких компонентов, придающих направленность продукту, или с заменой части продукта на другие составляющие; в этом случае за основу берут выпускаемый по государственному стандарту продукт, затем определяют направленность продукта и количество вводимых функциональных добавок;
Новыми продуктами без учета основы рецептур и технологий уже имеющихся продуктов питания. В этом случае осуществляется моделирование рецептуры продукта с заданными лечебно-профилактическими свойствами. При разработке рецептуры количество обогащающей добавки будет величиной постоянной, а подбор других компонентов проводится с учетом свойств добавки и органолептических характеристик продукта.
Обогащенные продукты - продукты, в которых добавлены либо замещены определенные ингредиенты. Эта группа продуктов отличается от функциональных тем, что количество функционального ингредиента ниже уровня физиологически значимых концентраций.
Таким образом, продукты функционального питания - это особая группа, которая не относится к категории лекарственных препаратов и лечебной пищи, хотя и используются для улучшения функционирования систем организма и повышения качества здоровья человека.
Поэтому они занимают среднее место между обычными продуктами, изготовленными по традиционной технологии, и продуктами лечебного питания (рис. 2).
Можно выделить 11 больших групп добавок:
- -питательные добавки (природные компоненты пищи);
- - добавки, сохраняющие свежесть;
- -добавки, облегчающие переработку или изготовление;
- -консерванты;
- -приправы;
- -красители;
- -уплотнители (текстуранты);
- -подсластители;
- -наполнители;
- -добавки, позволяющие снизить калорийность пищи, и прочие.
Питательные добавки.
У этих добавок блестящая история, так как с их помощью в развитых странах удалось практически ликвидировать болезни, вызываемые недостатком в рационе того или иного элемента или вещества, а именно: зоб (недостающий фактор - иод), цингу (витамин C), пеллагру (ниацин), рахит (витамин D, кальций, фосфор) и другие подобные заболевания. В пищевые продукты для повышения их питательной ценности добавляют почти все микроэлементы и макрокомпоненты пищи (жиры, углеводы, белки и клетчатку). Чтобы повысить питательную ценность пищи, очень важно добавлять в нее те вещества, которые в обычном рационе присутствуют в количествах ниже оптимальных.
Добавки, сохраняющие свежесть.
Включают в первую очередь антиоксиданты. Их добавляют к маслам и к упаковочным материалам, чтобы предотвратить прогоркание. Используют также хелатирующие агенты и секвестранты. Они предотвращают взаимодействие между металлами и компонентами пищи, что сводит к минимуму обесцвечивание, а также утрату вкуса и аромата. Ряд веществ используется для того, чтобы предотвратить потемнение фруктов на поверхности разреза.
Добавки, облегчающие переработку или изготовление.
Для улучшения вкуса пищевых продуктов очень важны вещества, способные изменять реакцию в кислую или щелочную сторону. Кроме того, в эту группу входят хелатирующие агенты и секвестранты, а также вещества, изменяющие текстуру продуктов, вызывающие коагуляцию (свёртывание) белков (их применяют в сыроварении), способствующие изменению цвета, желатинированию в молочных продуктах, изготовлению взбитых сливок или осветлению кофе.
Консерванты.
Это антимикробные агенты, предназначенные для того, чтобы долгое время сохранять продукты годными к употреблению. С самых давних пор люди использовали для этой цели соль, сахар, кислоты и дым, в котором продукты коптили. В качестве консервантов для фруктов и овощей используют бензоат натрия и бензоат калия. В хлебопечении и производстве молочных продуктов применяются пропионаты, подавляющие развитие плесневых грибов. Многие продукты консервируют с помощью уксусной кислоты (уксуса). Нитриты и нитраты тоже служат консервантами. Сухие фрукты и овощи обрабатывают сернистым газом (диоксидом серы) и сульфитами. Для стерилизации зерновых продуктов и пряностей с целью уничтожения насекомых-вредителей и микроорганизмов применяется ряд газов.
По мере роста населения консерванты приобретают все большее значение, поскольку обеспечить 10%-й прирост запасов пищевых продуктов с их помощью гораздо легче, нежели путем расширения сельскохозяйственного производства.
Пряности.
Во времена, когда не было постоянных торговых путей, обеспечивающих ввоз пряностей, пища европейцев была крайне однообразной и неудовлетворительной не только в количественном, но и в качественном отношении. В наше время в ходу свыше 2000 различных пряностей для любого мыслимого употребления. Природные пряности имеют очень сложный состав; в кофе, например, содержится свыше 1000 различных соединений (впрочем, обычно пряности далеко не столь сложны). Большинство пряностей, которыми мы пользуемся теперь, - это смеси, составленные из синтетических веществ.
Красители.
Назначение пищевых красителей состоит в том, чтобы придать прошедшим обработку продуктам более привлекательный вид. Красители делятся на две главные группы: природные и синтетические. Теперь во всем мире ощущается тяга ко всему «натуральному» в пище, и потому в качестве пищевых красителей все чаще стремятся использовать очищенные пигменты многих растений, животных (в частности насекомых) и микроорганизмов.
Текстуранты.
Так называют различные добавки, предназначенные для улучшения текстуры пищевых продуктов. Соединения кальция делают консервированные томаты более плотными и крепкими. Фосфаты улучшают вкус консервированных груш, делая их более нежными. Пирофосфаты улучшают текстуру пудингов быстрого приготовления и молочных продуктов. Эмульгаторы придают стабильность водным и масляным эмульсиям в заправках для салата. Разнообразное применение находят вещества типа крахмала, придающие продуктам большую плотность. Разрыхлители обеспечивают соответствующую текстуру выпекаемых хлебобулочных и кондитерских изделий.
Подсластители.
Природные подсластители, такие, как сахар, известны людям на протяжении тысячелетий. Их всегда добывали в больших количествах. Однако забота о снижении калорийности пищи вынудила обратиться к непищевым подсластителям. Аспартам и ацесульфам приблизительно в 200 раз слаще сахарозы, что уменьшает затраты подсластителей в пищевом производстве. И в настоящее время ведутся работы по созданию новых, более эффективных искусственных подсластителей.
Наполнители.
Эта тенденция к применению непищевых подсластителей заставила искать вещества, которые могли бы выполнять роль, традиционно выполняемую сахарами в напитках, джемах, желе и копченостях. Желатинированный крахмал люди употребляют на протяжении веков, теперь же получен ряд производных крахмала и целлюлозы. Используется полидекстроза - также одно из производных сахара.
Прочие.
В эту категорию входит целый ряд веществ. К пищевой соли добавляют, например, алюмосиликат, чтобы она не сбивалась в комки, а сорбит добавляют к кокосовой стружке для того, чтобы она оставалась мягкой и т.д.
Индексы Е, используемые в маркировке.
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». Она включена в кодекс для пищевых продуктов ФАО/ВОЗ (ФАО -- Всемирная продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ -- Всемирная организация здравоохранения) как международная цифровая система кодификации пищевых добавок. 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).
Как уже говорилось выше, 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 (соответственно с немецкого и английского) означает «съедобный». Индекс Е в сочетании с трех- или четырехзначным номером -- синоним и часть сложного наименования конкретного химического вещества, являющегося пищевой добавкой. 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 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 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):
Е 100 --Е 182 -- красители;
Е 200 --Е 299 -- консерванты;
Е 300 -- Е 399 -- антиокислители (антиоксиданты);
Е 400 -- Е 449 -- стабилизаторы консистенции;
Е 450 -- Е 499 -- эмульгаторы;
Е 500 --Е 599 -- регуляторы кислотности;
Е 600 --Е 699 -- усилители вкуса и аромата;
Е 700 -- Е 800 -- запасные индексы для возможной информации;
Е 900--Е 999 -- антифламинги
Е 1000--Е 1100 -- новоформируемая группа эмульгаторов.
Многие пищевые добавки имеют комплексные технологические функции, которые проявляются в зависимости от особенностей пищевой системы. Например, добавка Е339 (фосфаты натрия) может проявлять свойства регулятора кислотности, эмульгатора, стабилизатора, комплексообразователя и водоудерживающего агента.
Перечень пищевых добавок, разрешенных для применения в Российской Федерации, постоянно расширяется и корректируется, исходя из всех возрастающей потребности в них, степени адаптации санитарных норм, принятых в нашей стране, к международным и европейским стандартам безопасности, особенно при создании новых добавок и изучении их свойств.
ГОУ Гимназия №1505«Московская городская педагогическая гимназия-лаборатория»
Реферат
Скиба Катя
Руководитель: Шипарева Г. А.
Москва
Введение……………………………………………………………………………………........2
§ 1. Основные вещества пищи……………………………………………………………...…..3
§ 2. Классификация пищевых добавок. Их место в продуктах питания………………….....5
§ 3. Природные токсиканты ………………..……………………….………………..……..…11
Заключение……………………………………………………………………………...………13
Список литературы…………………………………………………………………………..…14
Словарь терминов……………………………………………………………………………....15
Введение
Актуальность исследования. Проблема пищи всегда была одной из самых важных проблем, стоящих перед человеком. Почти все необходимые вещества для своего организма, кроме кислорода, человек получает из пищи, потому что она состоит из очень большого числа различных химических веществ: белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ и др. Среди них есть вещества, которые определяют энергетическую и биологическую ценность, участвуют в формировании структуры, вкуса, цвета и аромата пищевых продуктов. Однако не все они полезны в больших количествах. В продукты питания входит большая группа веществ, которая называется пищевые добавки. Пищевые добавки могут быть природного и искусственного происхождения. Применение пищевых добавок допустимо только в том случае, если даже при длительном использовании, не угрожают здоровью человека. В реферате я рассмотрю только основные группы, которые значительно влияют на организм человека. Ведь правильная организация питания требует знания, хотя бы химического состава продуктов питания, какой состав, какие пищевые добавки в нее входят. Мой реферат позволит более правильно оценить количество употребляемых продуктов, серьезнее подходить к своему питанию.
Целью исследования является изучение и обработка данных о пищевых добавках и их свойств; о некоторых химических компонентах пищи и их функций, а также их влияние на организм человека. Перед тем как начать экспериментальную деятельность мною были поставлено несколько важных задач :
Изучить химические вещества, входящие в состав продуктов питания.
Изучить классификацию пищевых добавок и их место в продуктах питания.
Изучить влияние пищевых добавок на организм человека.
Габриелян О.С. Крупина Т.С. Учебное пособие. Пищевые добавки. Пособие оказалось менее полезно чем книга №2. Но В нем присутствует более полное описание веществ. Язык сложный, научный, поэтому не каждый человек может понять о чем говорит автор.
Скурихин И.М. Начаев А.П. Всё о пище с точки зрения химика. Эта книга оказалась очень полезна для написания моего реферата «Пищевые добавки». Книга написана понятным языком. Поэтому ее очень интересно читать и можно легко понять, о чем хотят сказать авторы.
Основными компонентами пищи являются белки, липиды, углеводы, витамины и минеральные вещества.
Белки
Белками, или белковыми веществами, называют высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот. Число этих кислот очень сильно колеблется, а иногда достигает нескольких тысяч. Каждый белок обладает своей, присущей ему последовательностью расположения аминокислотных остатков. Белки – важнейшая составная часть пищи человека и животных, доставляющие им необходимые аминокислоты. Белки состоят из структурных блоков (их еще называют мономерами), связанных между собой особыми перемычками пептидными (амидными) связями.
Белки выполняют регуляторную (гормоны), структурную (коллаген), дыхательную (миозин), транспортную (гемоглобин), защитную (иммуноглобулин), запасную (казеин, альбумин) функции. Они играют ключевую роль в жизни живой клетки, составляя материальную основу ее химической деятельности.
Липиды
Липидами называют сложную смесь органических соединений с близкими физико-химическими свойствами, которые содержатся во всех живых организмах. Молекулы простых липидов состоят из остатков спирта и жирных кислот, сложных – из остатков спирта, высокомолекулярных жирных кислот и др. компонентов. Их общими признаками являются: нерастворимость в воде, но хорошая растворимость в органических растворителях (бензине, хлороформе). Вместе с белками и углеводами они оставляют основную массу органических веществ, всех живых существ, и является обязательным компонентом каждой клетки. Образуют энергетический резерв организма, участвуют в передаче нервного импульса, в создании водоотталкивающих и термоизоляционных покровов и др.
Липиды – важнейший компонент пищи, во многом определяет ее пищевую ценность и ее вкус.
Углеводы
Углеводы – обширный класс органических соединений. В клетках живых организмах углеводы являются источниками энергии, для некоторых растений и животных являются строительным и опорным материалом. Углеводы также входят в состав многих важнейших природных соединений и выступают в качестве регуляторов ряда важнейших биохимических реакций. Углеводы состоят из кольцеобразных молекул, содержащих 5-6 атомов углерода и замкнутых с помощью кислорода.
В соединении с белками и липидами углеводы образуют сложные комплексы, а следовательно и основу живой материи. Они входят в состав природных биополимеров – нуклеиновых кислот участвующих в передаче наследственной информации.
Витамины
Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы. Например, катализаторы, биорегуляторы процессов, протекающих в живом организме.
Некоторые виды витаминов:
Витамин А. Витамин А участвует в регуляции синтеза белков, способствует обмену веществ, функции клеточных мембран, играет важную роль в формировании костей, а также необходим для роста новых клеток.
^ Витамин В6. Витамин В6 играет важную роль в обмене веществ, необходим для нормального функционирования центральной и периферической нервной системы.
Витамин B12. Витамин В12 участвует в процессах трансметилирования, переноса водорода, активирует синтез метионина.
Витамин D. Основная функция витамина D - обеспечение нормального роста и развития костей. Он регулирует минеральный обмен и способствует отложению кальция в костной ткани, таким образом, препятствуя остеомаляции (размягчению) костей.
Витамины поступают в организм вместе с пищей, которая содержит определенные витамины. При их отсутствии или недостатке развиваются болезни. При недостатке начинается гиповитаминоз, при отсутствии авитаминоз, а при переизбытке развивается гипервитаминоз.
Минеральные вещества
Некоторые виды минеральных веществ:
^ Кальций Ca. Кальций и фосфор вместе поддерживают здоровыми кости и зубы. Кальций и магний вместе способствуют здоровью сердечнососудистой системы.
Йод I. Йод необходим для нормального функционирования щитовидной железы. Является неотъемлемым компонентом ее гормонов, которые регулируют множество важных процессов организма, включая рост, развитие, обмен веществ и репродукцию.
§ 2. Классификация пищевых добавок. Их место в продуктах питания
Пищевые добавки – большая группа веществ, применяемых в продуктах питания. Благодаря пищевым добавкам можно изменить внешний вид продукта, а также его структуру, вкус и запах.
Пищевые добавки используются людьми много веков. До написания данной главы я думала, что пищевыми добавками могут являться только вещества искусственного происхождения. Но это не так. Существуют и натуральные добавки. Например, специи – перец, мед, гвоздика, корица.
Пищевые добавки используются в пищевой промышленности. Но применять их можно только в том случае, если они, даже в малых количествах, не угрожают здоровью человека. Понятие - пищевые добавки объединяют большую группу веществ, природного или искусственного происхождения.
Пищевые добавки разделяются на несколько групп: вещества, улучшающие вид продуктов (пищевые красители, цветорегулирующие материалы), изменяющие консистенцию (загустители, крахмал, пектиновые вещества, пищевые поверхностно-активные вещества), подслащивающие вещества, консерванты, пищевые антиоксиданты, ароматизаторы.
Вещества, улучшающие внешний вид продуктов.
Для придания пище приятного вида используются природные (натуральные) и синтетические (органические и неорганические) красители. В основном они используются для производства кондитерских изделий, напитков, маргарина и др.
^ Природные красители.
Алканнин – E103 (красно-бордовая окраска). Этот краситель использовали еще в древности. Его добывают из корней растений Alkanna tinctoria.
Каркума (желтая окраска). Его добывают из многолетних травянистых растений семейства Имбирных. Краситель плохо растворяется в воде, поэтому его используют в виде спиртового раствора.
Энокраситель. Получают из выжимок красных сортов винограда и ягод бузины (красная окраска). В последнее время начали использовать как желтые, розово-красные красителей пигменты, содержащиеся в соке кизила, красной и черной смородины, клюквы, брусники, в состав которых входят антоцианы; красный краситель, выделенный из свеклы.
Окраска энокрасителем зависит от pH среды. Красная окраска в подкисленных продуктах, нейтральных и слабощелочных средахпридает продукту синий оттенок. Поэтому в кондитерских энокрасители используюс вместе с органическими кислотами, для создания необходимой кислотности.
Сахарный колер – E150 (карамель) - темно окрашенный продукт карамелизации сахара. Его водный раствор представляет собой приятно пахнущую жидкость, темно-коричневого цвета. Применяют в кулинарии, для кондитерских изделий и напитков.
^ Искусственные красители.
Татразин желтый (E102). Татразин хорошо растворим в воде и образует растворы оранжево-желтого цвета. Используют в кондитерской промышленности и при производстве напитков.
^ Цветорегулирующие материалы. К цветорегулирующим материалам относятся вещества, которые изменяют окраску продукта при взаимодействии с компонентами пищевого сырья и готовых продуктов. Среди них существуют отбеливающие вещества – добавки, такие как оксид серы IV(SO 2). Они разрушают природные пигменты, образующиеся при получении пищевых продуктов. А растворы сернистой кислоты (H 2 SO 3) и ее соли оказывают отбеливающие и консервирующее воздействие, тормозящее, например, потемнение овощей.
Нитрит и нитрат калия используют для сохранения красного цвета в мясе и мясных продуктах. При взаимодействии миоглобина (красного красителя) и нитрита образуется нитрозомиоглобин, придающий мясу красный цвет, который не исчезает при варке.
Бромат калия (KBrO 3) используют в качестве отбеливателя муки, но при этом разрушаются витамины В 1 .
Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов.
^ Загустители, желе и студнеобразователи. Эти пищевые добавки используются для получения растворов повышенной вязкости (загустители), студней и гелей. Среди них существуют натуральные пищевые добавки: желатин, пектин, альгинат натрия, агароиды, крахмал, растительные камеди и вещества, получаемые искусственным путем, в том числе из природных объектов: метилцеллюлоза, амилопектин.
Желатин - белковый продукт, представляющий собой смесь полипептидов с разной массой и их агрегатов, не имеет вкуса и запаха. Желатин получают из хрящей, костей и сухожилий животных. Он растворяется в горячей воде, при охлаждении водные растворы образуют студни. Желатин применяют при изготовлении желе, мороженного, в кулинарии.
Крахмал (C 6 H 10 O 5 ) n . Крахмал применяют в качестве загустителей, желирующих веществ в кондитерской, студнеобразователей, хлебопекарной промышленности и при изготовлении мороженного.
^ Пектиновые вещества. Способность пектиновых веществ к студнеобразованию зависит от его молекулярной массы, количество метильных групп, входящих в состав его молекулы. Пектины различной природы заметно отличаются студнеобразовательной способностью. Качественные пектины получают из корок цитрусов и яблок, более низкого качества получают из свекольного жома – отходы сахарного производства. Прочный студень получается только если пектин взаимодействует с сахаром и кислотой. С помощью водородных связей образуется структурный каркас студня.
Качественные пектины применяют в кондитерской промышленности (мармелад, желе), в производстве фруктовых соков, мороженного, рыбных консервов и майонеза. Пектин более низкого качества используют для приготовления овощных желе, паштетах и студнях.
Агар-агар (C 12 H 18 O 9 ) получают их морских водорослей, растущих в Белом море и Тихом океане. Агар не растворим в холодной воде, но набухает в ней. В горячей воде образуется раствор, который при остывании образует прочный студень, обладающий стекловидном изломом. Агар-агар применяют в кондитерской промышленности при производстве желейного мармелада, пастилы, зефира, при получении мясных и рыбных студней, пудингов, мороженного, желе.
Агроид получают из водорослей филлофоры, растущих в Черном море. Он не растворим в холодной воде, зато, растворяясь в горячей воде, получается раствор, при охлаждении которого образуется студень, имеющий затяжистую консистенцию. Способность в студеоразованию примерно в 2-3 раза ниже чем у агар-агара.
Альгиновые кислоты (C 6 H 8 O 6 ) и альгинат натрия получают из бурых водорослей. Альгиновая кислота не растворяется в воде, но альгинат натрия хорошо растворим в воде. Его использует в качестве загустителей, желирующих веществ и эмульгаторов. Применяют для приготовления мармелада, фруктовых желе, конфет, осветления соков.
^ Простые эфиры целлюлозы – метиловые и этиловые. Их применяют для изготовления мороженного, в кондитерской промышленности, для приготовления соусов.
Пищевые поверхностно-активные вещества (ПАВ).
К этой группе пищевых добавок относятся вещества, снижающие поверхностное натяжение. С помощью ПАВ можно регулировать свойства гетерогенных систем, которыми являются пищевое сырье, полупродукты, готовые продукты.
Обычно ПАВ, которые применяются в пищевой промышленности, не используют отдельными компонентами, а используют их смеси. ПАВ применяют почти во всех отраслях пищевой промышленности.
Пищевые поверхностно-активные вещества делятся на следующие группы: моно-, диацилглицерины; фосфолипиды, эфиры полиглицерина, эфиры сахарозы, эфиры сорбита, производные высших жирных спиртов, производные молочной кислоты.
Моно-, диацилглицерины и их производные получают гидролизом ацилглицеринов. К ним можно отнести эмульгатор Т-1.
Их применяют в хлебопечении, т.к. эти добавки улучшают качество хлеба и замедляет процесс черствения; в макаронных изделиях эти вещества повышают качество изделий и снижает их клейкость; в маргарине повышает пластические свойства. Также моно- и диацилглицерины используют в кондитерской и при производстве мороденного.
Фосфолипиды природного и искусственного происхождения применяют в хлебопекарной, кондитерской и маргариновой отрослях промышленности.
Природные фосфолипиды получают из растительных масел, при их гидратации. Такие фосфолипиды применяют при производстве хлеба, мучных кондитерских изделий, шоколада, напитков и при изготовлении мороженного.
Фосфолипиды синтетического происхождения отличаются от природных фосфолипидов отсутствием в их молекулах азотистых оснований. Они представляют собой сложную смесь аммониевых или натриевых солей. Их применяют в шоколадном производстве, для экономии масла-какао, в маргариновой промышленности, чтобы получить маргарин с низким содержанием жира.
Эфиры полиглицерина – соединения, представляющие собой сложные эфиры жирных кислот с полиглицерином. Эти пищевые добавки применяют в хлебопекарной, кондитерской, маргариновой отраслях промышленности.
Эфиры сахарозы – сложные эфиры, природных кислот с сахарозой. Эти эфиры применяют в кондитерских изделиях, хлебопечении и при производстве мороженного.
Подслащивающие вещества.
Мед – продукт переработки цветочного нектара медоносных цветов пчелами. Мед обладает приятным запахом и вкусом. Состав и аромат зависит от растения, с которого был взят нектар. В мед входит 2% сахарозы, а остальные глюкоза (C 6 H 12 O 6).
Мед используют в кондитерской и хлебопекарной промышленности, при изготовлении напитков. Он также обладает лечебными свойствами, поэтому мед используют в качестве лекарства.
Глюкоза - C 6 H 12 O 6 (виноградный сахар) – моносахарид, который по составу и строению относят к многотомным альдегидоспиртам. Глюкоза содержится в виноградном соке и в сладких плодах, а также в семенах, листьях и цветах. Глюкоза обладает интенсивно сладким вкусом. Она применяется для подслащивания безалкогольных напитков, жевательной резинки, при изготовлении варенья.
Солодовый экстракт – водная вытяжка из ячменного солода. Содержание сахарозы в этом экстракте достигает 5%. Его используют в кондитерской промышленности и при приготовлении детского питания.
Лактоза - C 12 H 22 O 11 (молочный сахар). Лактозу используют в детском питании и при изготовлении некоторых кондитерских изделий.
Цикломаты – соединение с приятным сладким вкусом, без вкуса горечи, стабильные при варке, выпечке, хорошо растворимы в воде. Применяются в кондитерской промышленности и при приготовлении напитков.
Применение многих заменителей сахарозы требует добавления в продукт консервантов.
Консерванты.
Сорбиновая кислота (C 6 H 8 O 2 ) и ее калиевые, натриевые и кальциевые соли применяют при производстве фруктовых, овощных, рыбных и мясных изделий, маргарина. Сорбиновая кислота используются для обработки материала, в который упаковывают пищевые продукты.
Бензойная кислота (C 6 H 5 COOH) и ее соли. Она входит в состав многих плодов, например, цитрусовых фруктов, и является распространенным природным консервантом. Эту кислоту применяют при изготовлении плодово-ягодных изделий, а ее соли при производстве рыбных консервов, маргарина и напитков.
Формальдегид (HCHO) и уротропин ((CH 2 ) 6 N 4 ) применяют для консервирования некоторых продуктов. В России эти консерванты применяют для консервирования лососевых рыб.
Органические кислоты и их соли: муравьиная, пропионовая и лимонная кислота. Соли муравьиной кислоты используют в качестве вкусовых веществ (солезаменителей). Пропионовую кислоту применяют в кондитерской промышленности. А лимонная кислота используется в маргариновой продукции.
Пищевые антиокислители.
Ароматизаторы.
Ароматизаторы природного происхождения выделяют из фруктов, овощей, и растений в виде соков, а искусственные получают синтетическим путем.
Химическая природа ароматизаторов различна. Они включают в себя большое число эфирных масел, альдегидов, спиртов и сложных эфиров.
§ 3. Природные токсиканты
Все пищевые вещества полезны организму человека, но только в оптимальных количествах и соотношениях. Но в пище всегда присутствуют такие вещества, которые все же могут вызвать неблагоприятный эффект. К этим веществам относятся природные токсиканты – натуральные, присущие данному виду продукта биологически активные вещества, которые могут при определенных условиях потребления вызвать токсический эффект, и загрязнители – токсичные вещества, поступающие в пищу из окружающей среды вследствие нарушения технологии выращивания, производства или хранения продуктов или других причин.
Природные токсиканты.
В эту группу входят биогенные амины, некоторые алкалоиды, цианогенные гликозиды, кумарины и др.
^ Биогенные амины. К таким веществам относятся серотонин, тирамин, гистамин, обладающие сосудосуживающим эффектом.
Серотонин содержится в основном в овощах и фруктах, таких как бананы, сливы, томаты и т.д.
Тирамин чаще всего находится в сырах и иногда в рыбных продуктах.
Гистамин вызывает нарушение сосудистых реакций. А его количество зависит от содержания тирамина. Гистамин содержится в рыбнах консервах.
Некоторые биогенные вещества могут увеличивать срок хранения продуктов, но их содержание в продукте более чем 100мг/кг может представлять опасность для здоровья человека.
Алкалоиды. К алкалоидам относятся кофеин и листья чая. Такие вещества часто возбуждают нервную систему, а такое воздействие не всегда желательно.
Пуриновые алкалоиды часто вызывают постоянную потребность человека в них. Это происходит, если человек систематически употребляет их в большом количестве. Но постоянное потребление в таких количествах может быть опасным для здоровья человека.
^ Цианогенные гликозиды. Гликозиды при ферментативном или кислотном гидролизе выделяют синильную кислоту HCN, которая вызывает поражение нервной системы. В эту группу входит амигдалин.
Амигдалин обычно содержится в косточках, но частое употребление миндаля, косточек персиков, слив и абрикосов может повредить нервной системе человека.
В настойках изготовленных из фруктов с косточками (вишня, персик, абрикос, слива и др.) образуется синильная кислота. Такая кислота представляет опасность для здоровья человека, поэтому хранить такие продукты больше года не рекомендуется. Но компоты или варенья из таких же фруктов и ягод безопасны, потому что при нагревании опасные ферменты обезвреживаются, а образование опасной кислоты не происходит.
Чтобы обезопасить себя от опасного воздействия природных токсикантов на организм, нужно питаться разнообразными продуктами питания и меньше употреблять пищу содержащую токсиканты.
Заключение
К важнейшим составляющим пищи относятся белки, жиры и углеводы, которые должны поступать вместе с минеральными веществами, витаминами.
Белки играют ключевую роль в жизни живой клетки, составляя материальную основу ее химической деятельности. В клетках живых организмах углеводы являются источниками энергии, для некоторых растений и животных являются строительным и опорным материалом. А вместе с белками и углеводами липиды оставляют основную массу органических веществ, всех живых существ, и является обязательным компонентом каждой клетки. Образуют энергетический резерв организма, участвуют в передаче нервного импульса, в создании водоотталкивающих и термоизоляционных покровов и др.
К минеральным веществам относятся макро- и микроэлементы. В основном функцией минеральных веществ является пластическая функция.
Современная пища не возможна без веществ, которые улучшают внешний вид, вкус, цвет, запах и многие другие свойства продуктов. Такие вещества называются пищевыми добавками. Пищевые добавки бывают как природного, так и синтетического происхождения. Пищевыми добавками природного происхождения люди пользуются уже много веков, а синтетические начали широко использоваться только в 21 веке.
Существуют вещества, которые могут попасть в организм человека вместе с пищей. Но в большом количестве такие вещества могут быть вредны для здоровья человека. Эти вещества называются природные токсиканты, и они содержатся во всех продуктах питания.
^ Список литературы.
1) Габриелян О.С. Крупина Т.С. Учебное пособие. Пищевые добавки. - М.: Издательский дом "Дрофа", 2010.
2) Скурихин И.М. Начаев А.П. Всё о пище с точки зрения химика. - М.: Высшая школа, 1991г.
Словарь терминов.
Поверхностным натяжением называется сила, испытываемая молекулами жидкости на поверхности (сильнее всего на границе газ - жидкость) и направленная в глубину объема жидкости. Наличие сил поверхностного натяжения делает поверхность жидкости похожей на упругую растянутую пленку
