Пищевые и биологически активные добавки. 8

Содержание

   Введение……………………………………………………………….  3

1. Функциональные классы пищевых добавок. Причины

    широкого использования  пищевых добавок

    производителями  пищевых продуктов……………………………..  4

2. Характеристика добавки  диоксид серы: класс и химическая 

    природа, цель, назначение, технологические функции,

    применение в  продуктах……………………………………………  10

   Список литературы…………………………………………………..  14

Введение.

Пищевые добавки — природные, идентичные природным или искусственные  вещества, сами по себе не употребляемые  как пищевой продукт или обычный  компонент пищи. Они преднамеренно  добавляются в пищевые системы  по технологическим соображениям на различных этапах производства, хранения, транспортировки готовых продуктов  с целью улучшения или облегчения производственного процесса или  отдельных его операций, увеличения стойкости продукта к различным  видам порчи, сохранения структуры  и внешнего вида продукта или намеренного  изменения органолептических свойств.

1. Функциональные классы пищевых добавок. Причины широкого использования пищевых добавок производителями пищевых продуктов.

Пищевые добавки употребляются  человеком в течение многих веков (соль, перец, гвоздика, мускатный орех, корица, мед), однако широкое их использование  началось в конце XIX в. и было связано с ростом населения и концентрацией его в городах, что вызвало необходимость увеличения объемов производства продуктов питания, совершенствование традиционных технологий их получения с использованием достижений химии и биотехнологии.

Сегодня можно выделить еще  несколько причин широкого использования  пищевых добавок производителями  продуктов питания. К ним относятся:

- современные методы торговли в условиях перевоза продуктов питания (в том числе скоропортящихся и быстро черствеющих продуктов) на большие расстояния, что определило необходимость применения добавок, увеличивающих сроки сохранения их качества;

- быстро изменяющиеся индивидуальные представления современного потребителя о продуктах питания, включающие их вкус и привлекательный внешний вид, невысокую стоимость, удобство использования; удовлетворение таких потребностей связано с использованием, например, ароматизаторов, красителей и других пищевых добавок;

- создание новых видов  пищи, отвечающей современным требованиям  науки о питании, что связано  с использованием пищевых добавок,  регулирующих консистенцию пищевых  продуктов;

- совершенствование технологии  получения традиционных пищевых  продуктов, создание новых продуктов  питания, в том числе продуктов  функционального назначения.

Пищевые добавки можно  вводить в пищевой продукт  на различных этапах производства, хранения либо транспортирования в  целях улучшения или облегчения технологического процесса, увеличения стойкости к различным видам  порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта или намеренного изменения  органолептических свойств.

Большинство таких добавок  не имеют, как правило, пищевого значения и в лучшем случае являются биологически инертными, а в худшем — биологически активными и небезразличными  для организма. В то же время любое  химическое соединение или вещество в определенных условиях может быть токсичным. В этой связи более  уместно говорить о безвредности, под которой следует понимать не только отсутствие каких-либо токсичных  проявлений, но и отдаленных последствий: канцерогенных и коканцерогенных  свойств (способность вызывать развитие злокачественных опухолей), а также  мутагенных, тератогенных, гонадотоксических (способность вызывать мутации, уродства) и других свойств, влияющих на воспроизводство  потомства.

Немаловажным фактором является также возможное взаимодействие тех или иных веществ, применяемых  в качестве пищевых добавок, с  вредными химическими веществами, которые  попадают в организм человека из окружающей среды (профессиональные вредности, неблагоприятная  экологическая обстановка). Введение пищевых добавок с точки зрения технологии может быть направлено:

- на улучшение внешнего вида и органолептических свойств пищевого продукта;

- сохранение качества продукта в процессе его хранения;

- ускорение сроков изготовления пищевых продуктов.

Что же касается классификации  пищевых добавок, то наиболее удобной  в использовании и функциональной можно назвать классификацию, предложенную комиссией  Codex Alimentarius. Она выделяет ряд функциональных классов пищевых добавок, их определений и подклассов.

Класс 1. Кислоты (Acid) — повышают кислотность и придают кислый вкус пище.

Класс 2. Регуляторы кислотности (Acidity regulator) — изменяют либо регулируют кислотность или щелочность пищевого продукта.

Класс 3. Вещества, препятствующее слеживанию и комкованию (Anticaking agent), — снижают тенденцию частиц пищевого продукта прилипать друг к другу.

Класс 4. Пеногасители (Antifoaming agent) – предупреждают или снижают  образование пены.

Класс 5. Антиокислители (Antioxidant) — повышают срок хранения пищевых  продуктов, защищая от порчи, вызванной  окислением.

Класс 6. Наполнители (Bulking agent) — вещества, которые увеличивают  объем продукта, не влияя на его  энергетическую ценность.

Класс 7. Красители (Color) —  усиливают или восстанавливают  цвет.

Класс 8. Вещества, способствующие сохранению окраски (Color retention agent), —  стабилизируют, сохраняют или усиливают  окраску продукта.

Класс 9. Эмульгаторы (Emulsifier) — образуют или поддерживают однородную смесь двух или более несмешиваемых  фаз, таких, как масло и вода, в  пищевых продуктах.

Класс 10. Эмульгирующие соли (Emulsifying salt) — взаимодействуют с  белками сыров и таким образом  предупреждают отделение жира при  изготовлении плавленых сыров.

Класс 11. Уплотнители растительных тканей (Firming agent) - придают или сохраняют  ткани фруктов и овощей плотными и свежими, взаимодействуют со студнеобразующими  веществами.

Класс 12. Усилители вкуса  и запаха (Flavour enhancer) — усиливают  природные вкус и запах пищевых  продуктов.

Класс 13. Вещества для обработки  муки (Flour treatment agent) -вещества, добавляемые  к муке для улучшения ее хлебопекарных  свойств, качества или цвета.

Класс 14. Пенообразователи (Foarming agent) — создают условия для  равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые  продукты.

Класс 15. Гелеобразователи (Gelling agent) — вещества, образующие гели.

Класс 16. Глазирователи (Glazing agent) — вещества, придающие блестящую  наружную поверхность или защитный слой.

Класс 17. Влагоудерживающие  агенты (Humectant) -- предохраняют пищу от высыхания.

Класс 18. Консерванты (Preservative) — повышают срок хранения продуктов, защищая от порчи, вызванной микроорганизмами.

Класс 19. Пропелленты (Propellant) — газообразные вещества, выталкивающие  продукт из контейнера.

Класс 20. Разрыхлители (Raising agent) — вещества или сочетание  веществ, которые увеличивают объем  теста.

Класс 21. Стабилизаторы (Stabilizer) -- позволяют сохранять однородную смесь двух или более несмешиваемых  веществ в пищевом продукте или  готовой пище.

Класс 22. Подсластители (Sweetener) — вещества несахарной природы, которые  придают пищевым продуктам и  готовой пище сладкий вкус.

Класс 23. Загустители (Thickener) — повышают вязкость пищевых продуктов.

Все компоненты, применяемые  в соответствии с Codex Alimentarius, имеют  в списке INS (International Numeral System — Международная  цифровая система) свой номер. Это делает идентификацию вещества легкой и точной, защищая от ошибок при переводе, а также позволяет выделять их в продуктах питания. Система INS-номеров разработана на основе цифровой системы классификации пищевых добавок, принятой в странах Европы, для краткости ее называют системой Е-нумерации. Индексы Е (от слова Europe) заменяют собой длинные названия пищевых добавок. Эти коды, или идентификационные номера, используют только в сочетании с названиями функциональных классов добавок.

Согласно Европейской  цифровой кодификации пищевые добавки  подразделяют следующим образом:

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, разрыхлители;

Е 600 — Е 699 — усилители  вкуса и аромата;

Е 700 — Е 800 — запасные индексы для другой возможной  информации;

Е 900 и далее — антифламинги, улучшители качества хлеба и т.д.

В некоторых случаях после  названия пищевой добавки или  заменяющего его индекса может  стоять ее концентрация.

Наличие пищевых добавок  в продуктах должно указываться  на потребительской упаковке, этикетке, банке, пакете и в рецептуре.

В настоящее время вопросами  применения пищевых добавок занимается специализированная международная  организация Объединенный комитет  экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым  добавкам и контаминатам (загрязнителям) — JECFA (ФАО — Продовольственная  и сельскохозяйственная организация  ООН; ВОЗ — Всемирная организация  здравоохранения.) Для выполнения Объединенной программы ФАО/ВОЗ по пищевым  стандартам при комитете создана специальная комиссия Codex Alimentarius, представляющая собой межправительственный орган, который включает более 120 государств-членов. В России вопросы о применении пищевых добавок находится в ведении Департамента Госсанэпиднадзора Минздрава России. Основными документами, регламентирующими применение пищевых добавок, являются Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов" -СанПиН 2.3.2.-560 —96; Приложение 9 (обязательное) — Список пищевых добавок, разрешенных к применению при производстве пищевых продуктов; Приложение 10 (обязательное) – Список пищевых добавок, запрещенных к применению при производстве пищевых продуктов и Санитарные правила по применению пищевых добавок № 1923 — 78.

Пищевые добавки согласно российскому санитарному законодательству не допускается использовать в тех  случаях, когда необходимый эффект может быть достигнут технологическими методами, технически и экономически целесообразными. Не разрешается также  введение пищевых добавок, способных  маскировать технологические дефекты, порчу исходного сырья и готового продукта или снижать его пищевую  ценность.

Пищевые продукты для детского питания должны быть изготовлены  без применения каких-либо пищевых  добавок.

2. Характеристика добавки диоксид серы: класс и химическая природа; цель, назначение и технологические функции, применение в продуктах.

Диоксид серы(Sulphur Dioxide) или Е-220 - бесцветный газ с раздражающим запахом. Химическая формула SO₂ – консервант, антиоксидант, отбеливатель, стабилизатор окраски.

Блокирует ферменты микроорганизмов, приэтом угнетаются иферменты пищевых  продуктов,благодаря чему прекращаются реакции ферментативного побурения. Также может замедлять неферментативное побурение, окислительное расщепление ароматических веществ, красителей и витаминов (витамина С) и таким образом стабилизировать качество пищевых продуктов.

Сернистый газ образуется при обжиге сульфидных руд или  при сжигании серы. Для очистки  его либо сжижают, либо поглощают  холодной водой с последующей  десорбцией при нагревании. Сульфиты получают поглощением сернистого газа растворами соответствующих щелочей. В зависимости от стехиометрического соотношения образуются растворы сульфитов  или бисульфитов. При упаривании из них получаются кристаллические  сульфиты или пиросульфиты. 

Сернистая кислота используется во многих областях пищевой промышленности, и не только из-за её антимикробного эффекта.

 Ниже приведены примеры,  иллюстрирующие только действие сернистой кислоты против микроорганизмов.

Мясопродукты. Сульфиты тормозят развитие бактерий в свежем мясе и мясопродуктах. Одновременно сернистая кислота в известной мере стабилизирует окраску мяса. В результате у потребителя может сложиться обманчивое впечатление о свежести мяса. Поэтому в настоящее время во многих странах применение сернистой кислоты в мясе рассматривается как фальсификация и введение в заблуждение. 

Фруктовые продукты. Сернистую кислоту используют во многих продуктах из фруктов как промежуточный консервант. Её добавляют к сырью или полуфабрикатам и удаляют в процессе переработки нагреванием или вакуумированием. В конечном продукте она содержится в незначительном количестве.  
 
Как антимикробное средство сернистую кислоту применяют для сохранения целых и дроблёных фруктов (используемых для дальнейшей переработки), сухофруктов, фруктовых соков (используемых как сырьё), концентратов фруктовых соков, фруктовых пульп и фруктовых пюре. Кроме антимикробной роли она почти всегда должна выполнять и другие функции защиты — от окислительных (ферментативных и неферментативных) реакций побурения, других реакций окрашивания, от разрушения витаминов. Необходимая в этих случаях концентрация сернистой кислоты часто выше концентрации, которая требуется для защиты от микроорганизмов. На практике (в зависимости от вида продукта) добавляют от 0,01 до 0,2% SO₂, а в отдельных случаях и более. Остаточное количество сернистого газа в конечном продукте редко превышает 0,01 %, чаще оно значительно ниже. Если такие концентрации и оказывают антимикробное действие, то незначительное, тем более что часть сернистой кислоты связана с компонентами пищевого продукта, например с сахаром.

Напитки. Основной напиток, в котором применяется диоксид серы, — вино (и полупродукты для его производства). Сернистую кислоту применяют в производстве сока. Её добавляют к свеже-выдавленному соку для замедления роста уксуснокислых бактерий, диких дрожжей и плесневых грибов. Культурные дрожжи при правильной обработке сернистым газом не погибают; поэтому добавление его к соку обеспечивает быстрое и гарантированное брожение. Кроме того, обработка сернистым ангидридом замедляет развитие кислоторазрушающих бактерий. Для соков с низким содержанием кислот, получаемых при нормальной температуре, требуется примерно 40— 50 мг двуокиси серы на 1 л; для соков, богатых кислотами, достаточно 30-40 мг/л. Если сок получают при более высокой температуре (например, в южных странах), требуется до 200 мг/л сернистого ангидрида. 

Большее количество SO₂ (1500-2000 мг/л) позволяет вообще исключить брожение. Из обработанного таким образом «немого» сока в специально сконструированных аппаратах нагреванием до 90—110°С при одновременном пропускании инертного газа можно удалить двуокись серы до остаточного количества примерно 25-150 мг/л. После удаления сернистого газа соки можно использовать для производства вин с остаточным сахаром. В настоящее время добавление сернистого газа или сульфитов во время брожения (т.е. остановка брожения) считается нежелательным, так как приводит к слишком высокому содержанию сернистой кислоты в конечном продукте. 

Добавление сернистого газа во время и после приготовления  вина приводит к связыванию ацетальдегида (не обсуждаемому здесь), стабилизации окраски, получению требуемого окислительно-восстановительного потенциала, а также к микробиологической устойчивости. Часть сернистой кислоты  связывается с различными компонентами вина и побочными продуктами брожения, прежде всего с ацетальдегидом. Антимикробное  действие сернистой кислоты определяется преимущественно несвязанной частью, т.е. свободной сернистой кислотой. Связанная сернистая кислота  тоже оказывает действие на некоторые  бактерии.

В соответствии со своим  спектром действия SO₂ прежде всего уменьшает бактериальные изменения вина («болезни вина») — уксусное скисание, молочнокислое и маннитное брожение, мышиный привкус и ожирение. Обычная в виноделии концентрация сернистого ангидрида не уменьшает нежелательное развитие дрожжей, т.е. перебраживание. Существуют виды дрожжей, которые активны даже при концентрации S02 1000 мг/л. Поэтому в настоящее время для стабилизации вин с остаточным сахаром используют еорбиновую кислоту, чей спектр действия удачно дополняет спектр действия сернистой кислоты.

С давних пор сернистая  кислота в виде 1—2%-х растворов  служит для дезинфекции аппаратов, сосудов, бутылок, пробок и прочего  оборудования и инвентаря, необходимого в виноделии, производстве напитков и других отраслях пищевой промышленности. Ёмкость ополаскивают микробиологически  чистой водой и дают ей стечь, чем  сводят до минимума попадание SO, в готовый  пищевой продукт. Правда, корковые пробки от длительного воздействия сернистой  кислоты портятся. Известен также  способ окуривания сосудов — внутри сосуда сжигают серу и образующийся сернистый газ оказывает дезинфицирующее  действие. 

Список литературы

1.  Скальный А.В. "Химические элементы в физиологии и экологии человека: учебное пособие, рек. УМО", Москва, "Оникс 21 век", 2004
2. Л.А. Сарафанова "Энциклопедия. Пищевые добавки.", Москва, " Мир", 2000
3. Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Зайцев А.Н. Пищевые добавки.-М.: Колос, 2001