Генетическая безопасность пищевых продуктов
СОДЕРЖАНИЕ.
- Охарактеризовать класс антиокислителей и синергистов. В чем их сходство и отличия? Назовите основных представите-лей.
- Что такое пектины и для каких целей они используются? Из каких стадий состоит производство пектинов?
- Дайте характеристику пищевым добавкам, усиливающим и модифицирующим вкус пищевых продуктов. Чем отличается усилитель вкуса от вкусовых веществ?
- Что такое генетическая безопасность пищевых добавок.
Контрольная работа.
ВАРИНАТ № 4.
1. Охарактеризовать класс
антиокислителей и синергистов.
Антиокислители (антиоксиданты)защищают жиры и жиросодержащие про-дукты от прогоркания, предохраняют фрукты, овощи и продукты их перера-ботки от потемнения, замедляют ферментативное окисление вина, пива и безалкогольных напитков. Хранение продуктов питания в атмосфере защит-ных газов (вместо воздуха) предохраняет их не только от окисления и фер-ментативного побурения, но и от микробиологической порчи. В результате сроки хранения этих продуктов увеличиваются в несколько раз.Антиокси-данты и защитная атмосфера не могут компенсировать низкое качество сырья, грубое нарушение правил промышленной санитарии и техноло-гических режимов. Если концентрация пероксидов или свободных кис-лот в продукте выше нормы, а тем более, если изменились запах, вкус или цвет продукта, то антиоксиданты и упаковка в инертной атмо-сфере уже бесполезны. Пищевые продукты в процессе получения, переработки и хранения подвергаются окислению кислородом воздуха. При этом в них накапливаются токсичные вещества, снижается их биологическая ценность, и ухудшаются органолептические свойства. Склонность пищевых продуктов к окислению приводит к уменьшению сроков их хранения.В качестве крите-риев степени окисленности пищевых продуктов используют два показателя - перекисное и кислотное числа. Первичными продуктами окисления яв-ляются перекиси, которые затем превращаются во вторичные продукты - альдегиды, кетоны, кислоты. Содержание первичных продуктов окисле-ния выражают перекисным числом (ПЧ), которое определяют иодометри-чески (ГОСТ 26593-85) и измеряют в миллимолях кислорода на 1 кг продукта. Показателем содержания вторичных продуктов окисления служит кислотное число (КЧ). Его значение определяют алкалиметрически (ГОСТ 5476-80) и из-меряют в миллиграммах КОН на 1 г продукта. В процессе окисления первым из этих двух показателей меняется ПЧ.
Например, при хранении растительного масла КЧ может долго оставаться постоянным или меняться незначительно, а ПЧ за это время возрастает в десятки раз:
ПЧ, ммоль О2/кг КЧ,мг КОН/г
Масло
Свежеприготовленное 1,63
После 5-ти месяцев хранения 22,30 0,40
Поэтому выбраковку продукта надежнее проводить по перекисному числу.
Окислению
способствуют повышенная
Известными природными антиокислителями являются следующие витамины: аскорбиновая кислота (Е300, витамин С), встречающаяся во многих растениях, и смеси токоферолов (Е306, витамин Е), которыми богаты рыбий жир и некоторые растительные масла. Несмотря на высокую антиокислительнуюную активность, природные экстракты этих веществ гораздо чаще используются в качестве витаминов. Антиокислителями служат те же вещества и их производные, полученные синтетически: аскорбиновую кислоту получают из глюкозы; аскорбат натрия (Е301), аскорбат кальция (Е302), аскорбилпальмитат (Е304) и аскорбилстеарат (Е305) - из аскорбиновой кислоты. Причем производные аскорбиновой кислоты частично сохраняют С-витаминную активность. Токоферолы (Е307...Е309) также получают синтетически, но они полностью идентичны соответствующим природным соединениям и тоже обладают Е-витаминной активностью. В последнее время в качестве антиокислителей стали успешно применяться розмариновое и шалфейное эфирные масла.
Наибольшее распространение среди пищевых искусственных антиокислителей получили производные фенолов: бутил(гидр)оксианизол (БОА, Е320), бутил(гидр)окситолуол (БОТ, «ионол», Е321), а также изоаскорбиновая (эриторбовая) кислота (Е315) и изоаскорбат натрия (Е316), третбутилгидрохинон (Е319) и эфиры галловой кислоты (Е310...Е312). Этих соединений в природе не обнаружено. Побочного витаминизирующего действия они не оказывают, но их существенным достоинством является высокая стабильность и, как следствие, значительное увеличение срока хранения пищевых продуктов.Антиокислители замедляют процесс окисления путем взаимодействия с кислородом воздуха (не допуская его реакции с продуктом), прерывая реакцию окисления (дезактивируя активные радикалы) или разрушая уже образовавшиеся перекиси. При этом расходуются сами антиоксиданты. Можно было бы ожидать, что любое повышение содержания антиокислителя приводит к увеличению времени защиты продукта, но это не так. На практике для большинства антиоксидантов существует предельная концентрация, выше которой срок хранения продукта уже не увеличивается. Как правило, она составляет 0,02 %, что соответствует гигиеническим требованиям к допустимому содержанию антиокислителей в продуктах питания.
Применение антиокислителей и защитных газов
Универсального антиокислителя не существует. Эффективность применения антиоксиданта зависит от свойств конкретного продукта и самого антиоксиданта.
Применение
индивидуальных антиокислителей не
позволяет полностью
Усиления антиокислительного действия можно также добиться, используя антиокислители или их смеси в комбинации с веществами, которые сами или не обладают антиокислительным действием, или являются слабыми анти
антиоксидантами.
К таким веществам (их называют синергистами)
относятся некоторые
Необходимым условием эффективного применения
антиоксидантов является обеспечение
их полного растворения или
Защитную атмосферу используют при бункерном хранении муки, чая, пряностей, круп, при хранении в потребительской упаковке сыров, охлажденного свежего мяса и мясопродуктов, птицы, рыбы, овощей, фруктов, грибов, орехов, соков, безалкогольных напитков, хлебобулочных изделий (особенно нарезанного хлеба), полуфабрикатов из теста, жировых продуктов, сухих завтраков, макаронных изделий, яиц и др.
Упаковка и хранение полуфабрикатов из теста, выпечки или нарезанного хлеба в атмосфере инертного газа сегодня - общепринятый технологический прием. Его применение затрудняется высоким содержанием в выпечных изделиях воздуха или кислорода. На практике упаковку и хлеб перед вакуумированием следует «промыть» газом. Состав газовых смесей колеблется в зависимости от условий (активность воды, температура хранения, вид и количество микроорганизмов) от 100 % диоксида углерода до 100 % азота.
Литературные данные об оптимальных составах защитной атмосферы для хранения различных пищевых продуктов противоречивы.
Приготовление растворов антиокислителей
При использовании кристаллического антиокислителя растворение проводят в три этапа. Сначала часть жира (примерно 1-2 кг), предназначенного для обработки антиокислителем, помещают в десятилитровый бак из нержавеющей стали или белой жести либо в эмалированный. Нужное количество антиокислителя отвешивают с погрешностью не более 2 % и добавляют к жиру, подогретому до температуры не ниже 70 °С. Антиоксидант растворяют в жире при тщательном перемешивании (достаточно интенсивном, но исключающем попадание в продукт воздуха) до полного исчезновения кристаллов антиокислителя.
На втором этапе к полученному раствору добавляют, тщательно перемешивая, еще 3-5кг жира с температурой 70°С. Наконец, раствор, полученный на втором этапе, вливают тонкой струйкой в емкость с обрабатываемым жиром, имеющим температуру не ниже 70 °С. При этом жир тщательно перемешивают деревянным веслом. Бак, в котором готовили раствор, ополаскивают обрабатываемым жиром. После добавления антиокислителя жир перемешивают в течение 5...10 минут, затем охлаждают и сливают в тару или накопительные емкости.
При использовании товарных форм антиоксидантов в виде масляных растворов первый этап растворения исключается.
Токсикологическая безопасность и хранение
Окисление, которому подвергаются пищевые продукты в процессе получения, переработки и хранения, приводит к накоплению в них перекисных соединений. Перекиси, попадая вместе с пищей в организм человека, ускоряют протекание в нем процессов окисления, то есть развитие болезней «окси-дативного стресса» (сердечно-сосудистых, бронхо-легочных, онкологических). Кроме того, перекиси постепенно превращаются во вторичные продукты окисления: альдегиды, кетоны, кислоты, являющиеся высокотоксичными веществами, способными вызывать тяжелые интоксикации. Таким образом, предотвращение и замедление процессов окисления в продуктах питания исключительно важно с медицинской точки зрения. Разумное применение разрешенных органами здравоохранения пищевых антиокислителей, а тем более хранение продуктов в атмосфере инертного газа, служит сохранению здоровья человека.
Токсикологическими
Антиокислитель |
ДСД, мг/кг веса тела |
Бутилоксианизол |
0,5 |
Бутилокситолуол |
0,3 |
Третбутилгидрохинон |
0,2 |
Пропилгаллат |
1,4 |
Октилгаллат |
0,1 |
Додецилгаллат |
0,05 |
Аскорбиновая, изоаскорбиновая кислоты и их натриевые соли |
Без ограничений |
Аскорбилпальмитат, аскорбилстеарат |
1,25 |
Токоферолы |
2 |
Тиодипропионовая кислота и ее дилауриловый эфир |
3 |
Лимонная кислота |
Без ограничений |
Срок годности антиокислителей (порошков и масляных растворов), в соответствии с требованиями Госсанэпиднадзора РФ, - от шести месяцев до одного года.
Антиокислители хранят в сухих,
прохладных, защищенных от света помещениях
в герметично закрытых емкостях.
Существует класс пищевых добавок, который
предотвращает порчу пищевыхпродуктов–антиокислител
Синергисты антиокислителей – вещества, усиливающие активность антиокислителей, но сами не обладающие антиокислительными свойствами. Синергистом для антиоксиданта аскорбиновой кислоты является кислота лимонная.
Токоферолы – природные антиокислители, которые присутствуют в ряде растительных масел, например, в масле зародышей пшеницы, в кукурузе и подсолнухе.
2. Что такое пектины и для каких целей они используются? Из каких основных стадий состоит производство пектинов?
Пектин (название было дано в 1824 году Braconnot от греческого слова «pectos»-свернувшийся) входит в состав структурных элементов клеточной ткани растений. Наибольшее количество пектина находится в кожуре, ла-мелях и сердцевине, связывая ассоциации клеток овощей и фруктов.
Пектин - одна из самых незаменимых пищевых добавок. Его используют в качестве сеудне- и структурообразователя при производстве кондитерских изделий, мармеладов, пастилы, джемов, конфитюров, желе, фруктовых напитков, соков, майонезов, йогуртов и других масло-жировых и молочных продуктов.
Пектиносодержащее сырье.
Пектины получают
с помощью сложных и
Объемы сырьевых ресурсов для производства пектина в России значи-тельны. Это, прежде всего, яблочные выжимки и свекольный жом- отходы консервной и сахарной промышленностей. По подсчетам специалистов, только в рамках крупных и средних предприятий консервной отрасли в пос-ледние годы образовывались отходы производства в количествах, эквива-лентных производству пектина до 30 тысяч тонн в год. Только в Краснодарс-ком крае выход отходов и побочных продуктов переработки растительного сырья ежегодно составляет более 40 млн.тонн.
Области применения пектина.
В пищевых продуктах:
- как студнеобразователь при приготовлении желейно-пастильных изделий (мармелада, зефира, пастилы, начинки дя конфет, крема торта) в кондитерской промышленности;
- как добавка
к лечебным сортам
- в хлебопечении - для выпечки нечерствеющего сортов хлеба;
- для производства
конфитюра в консервной
- как эмульгатор
при изготовлении майонеза и
жидких маргаринов в
- как стабилизатор
при изготовлении
-в производстве мороженого, йогуртов, сыров (для увеличения их водопоглотительной способности) и других продуктов в молочной промышленности;
- при употреблении в пищу в виде растворов : гелей, киселей, муссов;
- в производстве
диетического и лечебно-
В медицине и фармацевтике:
- в профилактических
целях при работе с
- при лечении лучевой болезни;
В профилактических целях при работе в горнодобывающей отрасли;
- при заболевании органов пищеварения;
- при лечении диарейных инфекций;
- при полиартритах;
- при лечении сахарного диабета;
- при лечении гемофилии, при заживлении ран и ожогов;
- при лечении
язв желудка, простатита и
- в качестве
составной структурирующей
Для технических целей:
- производство D-галактуроновой кислоты;
- в геологии
используется в качестве
- в текстильной
промышленности при отделке
- в литейном
производстве в качестве
- в металлообрабатывающей
промышленности при закалке
- в полиграфии
при закреплении печатных
Особенности пектина и его история.
Чистый пектин при употреблении с пищей не создает энергетического запаса в организме, он нейтрален, чем функционально отличается от других полиса-харидов. Человечеству пектин известен более 200 лет (1790 г.,Vauquelin). Промышленное производство пектина началось в 1908 году в Германии с выпуска пектинового концентрата, потребителями которого были домо-хозяйки и предприятия по производству желе и джемов. Но особую значимость пектин приобрел в последние три десятилетия, когда появились сведения о способности пектина, образовывая комплексы, выводить из организма человека тяжелые металлы (свинец, ртуть, цинк, кобальт, молибден и пр.) и долгоживущие (с периодом распада в несколько десятков лет ) изотопы цезия, стронция, иттрия и т.д., а также способность сорбиро-вать и выводить из организма биогенные токсины, анаболики, ксенобиотики, продукты метаболизма и биологически вредные вещества, способные накап-ливаться в организме : холестерин, желчные кислоты, мочевину, продук-ты тучных клеток. Над изучением свойств пектина работают ученые всего мира, открывая все новые и новые его целебные свойства. Благодаря тому, что в основе пектина лежат молекулы полигалактуроновой кислоты , он представляет собой уникальный биологически активный продукт с лечебно-профилактическими свойствами, в том числе и радиопротекторными. Его используют для лечения диабета, атеросклероза, гемофилии, при зажив-лении ран и ожогов, при лечении бактериальных инфекционных заболева-ний желудочно-кишечного тракта и т.д. Являясь составной частью земных растений, пектин всегда был компонентом пищи со времени происхождения человека. Всемирной Организацией Здравоохранения пектин признан абсо-лютно токсико-логически безопасным продуктом. Он не имеет ограничений по применению и признан в подавляющим большинстве стран как ценный пищевой продукт.
Пектины – широко используемые в различных отраслях промышленности природные соединения. Наибольшее применение нашли в пищевой про-мышленности – в качестве студнеобразователей и загустителей при произ-водстве мармелада, зефира, конфитюров, джемов, колбасных изделий, со-ков, йогуртов и некоторых других продуктов. Производства качественного пектина, соответствующего требованиям потребителей, в основном по геле-образующим свойствам, в России нет. Это связано, в первую очередь, с от-сутствием доступного сырья (цитрусовые, яблочные отжимки), т.к. тради-ционно считается, что свекловичный пектин обладает плохими гелеобразую-щими свойствами. Потребности промышленности удовлетворяются частично применением импортного пектина и других студнеобразователей (агар-агар, желатин). Предварительно проведённые исследования пектина, получен-ного из свекловичного жома с помощью разрабатываемого нами экстрак-тора, показали, что он обладает хорошими гелеобразующими свойствами, не имеет цвета и запаха. Особенность предлагаемой технологии в том, что ос-новным сырьём является сахарная свекла, а не жом, как в обычной техноло-гии. Свекла подвергается предварительному извлечению сока в мягких усло-виях. Подготовленное таким образом сырьё содержит идеально сохранен-ный протопектин (нерастворимый пектин). Для перевода протопектина в пектин (растворимый) требуется проведение гидролиза (кислотного или ферментативного). Гидролиз проводится на принципиально новом обору-довании – экстракторе, который отличается тем, что в нем создаются мощ-ные турбулентные потоки фаз, значительно ускоряющие процесс. Гидроли-зующий агент и специальные режимы, создаваемые в аппарате воздейст-вуют на связи пектина с другими соединениями (целлюлозой, гемицеллюло-зой и др.), не разрушая саму молекулу пектина, как это часто происходит в других технологиях. Благодаря применению данного экстрактора и режимов процесса экстракции, получаемый пектин обладает требуемыми характерис-тиками. Способы эффективного выделения пектина из полученного экстракта и его сушка требуют изучения и разработки.
Потенциальные выгоды
1. Импортозамещающая технология: в настоящий момент практически все студнеобразователи, используемые в пищевой промышленности, импортного производства.
2. Низкая себестоимость: пектин, производимый из сравнительно недоро-гого сырья (сахарная свекла) по новой энергосберегающей технологии, будет иметь низкую себестоимость.
3. Развитие пищевых производств: доступный и качественный пектин поз-волит значительно интенсифицировать производство пищевых продуктов, содержащих пектин в качестве студнеобразующего компонента и значитель-но расширить их ассортимент.
4. Производство продукции профилактического действия: одним из свойств пектина является способность к комплексообразованию с ионами тя-жёлых и радиоактивных металлов, а также к сорбции и выводу из организма токсичных веществ, способных накапливаться в организме. Таким образом пектин может быть отнесен к незаменимому веществу для использования в производстве пищевой продукции профилактического и лечебного питания. Оптимальная профилактическая доза пектина составляет 4 г в сутки, а в усло-виях радиоактивного загрязнения - не менее 15-16 г.
Потенциальные коммерческие рынки
При
соответствии пектина
Медицина и фармацевтика - в производстве детских гранул, суспензий, гелей, для придания вязкости эмульсиям, в качестве составной структу-рирующей части лекарственных препаратов, связывания ионов тяжелых металлов, лечения ран и ожогов, в профилактических целях при работе с отравляющими веществами, при заболеваниях органов пищеварения, выработки питательных сред и т.д.
Косметология - при производстве некоторых масок для лица и гелей.
Мясная промышленность – производство колбасных изделий
Консервная промышленность – производство джемов, консервированных фруктов, конфитюров.
Масложировая промышленность - как эмульгатор для изготовления майонеза и жидких маргаринов.
Хлебопекарная промышленность - как добавка к лечебным сортам хлебо-булочных и макаронных изделий, для выпечки нечерствеющих сортов хлеба.
Производство напитков – как стабилизатор при изготовлении безалкоголь-ных напитков и различных купажированных соков с мякотью.
Молочная промышленность – в производстве мороженого, йогуртов, сы-ров (для увеличения их водопоглатительной способности) и других продуктов в молочной промышленности.
Кондитерское производство. Ассортимент продукции, в производстве ко-торой так или иначе используются студнеобразователи, достаточно разнооб-разен, и постоянно расширяется. Это могут быть зефир, суфле, мармелад, ка-рамель, пастила, начинки для конфет, крема торта и пр. Чаще всего исполь-зуют либо пектин, либо агар-агар различных зарубежных производителей.
Пектиновые
вещества положительно оценены
Объединенным Комитетом ВОЗ/
Оценка рынка
Общая
потребность российской
В
целом же ситуация на рынке
определяется в первую очередь
динамикой потребления
Интерес рынка
Основными
потенциальными потребителями
- хорошие желирующие свойства;
- время
образования желе – пектины
средней и медленной садки
(среднего и медленного
- доступная цена.
Были проведены интервью с потенциальными потребителями, которые подтвердили имеющийся интерес к продукту и возможность его использо-вания при производстве выпускаемой ими продукции.
Статус развития технологии
В
настоящий момент проведены
Эффективность
технологии также
В
данный момент требуется
Статус интеллектуальной собственности технологии
Разрабатываемая
технология будет обладать
Конкурирующие технологии и конкуренты
Аналога
предлагаемой технологии
3. Дайте характеристику пищевым добавкам, усиливающим и модифицирующим вкус пищевых продуктов. Чем отличаются усилитель вкуса от вкусовых веществ.
Биологически активные добавки к пище (БАД), или food supplements, нутрицевтики, парафармацевтики, эубиотики - эти термины вошли в нашу жизнь относительно недавно. Именно в последние годы стала бурно развиваться новая, пограничная между нутрициологией (наукой о питании) и фармакологией отрасль знаний - фармаконутрициология.
Во-первых, успехи нутрициологии и гигиены питания, расшифровавшие роль и значение отдельных пищевых веществ (как макро-, так и микронутриентов) для жизнедеятельности человека, явились одной из предпосылок развития фармаконутрициологии. Так, например, было доказано, что в современных условиях в экономически развитых странах оптимальная обеспеченность различных групп населения энергией и, что особенно важно, пищевыми веществами возможно лишь при использовании в питании биологически активных добавок.
Во-вторых, достижения биотехнологии и биоорганической химии позволяют в настоящее время получать биологически и фармакологически активные вещества в достаточно очищенном виде практически из любого субстрата, будь то животное, растение или микроорганизм.
В-третьих, успехи фармакологии позволили расшифровать механизм действия и особенности биотрансформации многих природных соединений. Кроме того, были созданы новые технологии получения эффективных лекарственных форм этих соединений. С другой стороны, нельзя не учитывать экономическую сторону проблемы создания лекарственных средств - путь от обнаружения биологической активности у биосубстрата до создания биологически активной добавки к пище значительно короче, экономически выгоднее и часто не менее эффективнее, чем путь от открытия активной молекулы до создания лекарственного средства. Важен и субъективный, психологический аспект - отрицание частью населения всего синтетического и искусственного и, наоборот, вера в силу природы и натуральные продукты.

- Генетическая инженерия
- Генетическая инженерия: плюсы и минусы
- Генетическая инженерия: плюсы и минусы
- Генетическая инженерия плюсы и минусы
- Генетическая программа человека и природа интеллектуальных способностей
- Генетическая психология Жана Пиаже
- Генетическая психология Жана Пиаже
- Генетика как наука. Краткий очерк развития
- Генетика крупного рогатого скота, свиней, овец и птицы
- Генетика лесных растений как часть лесного ресурсоведения
- Генетика поведения: гипотезы моногенного наследования поведенческих признаков
- Генетика психических расстройств
- Генетика человека (3)
- Генетико-экологические проблемы эволюции