Консерванты в пищевой промышленности

Факультет технологии и менеджмента в пищевой  промышленности

Реферат

на тему:

« Консерванты  в пищевой        промышленности »

Введение

Пищевые добавки (их известно несколько сотен) – простой и дешевый способ придать продукту привлекательный  вид и цвет, усилить вкус, а  также продлить срок его хранения.

Раньше, названия этих химических веществ писали на этикетках продуктов полностью, но они занимали так много места, что в 1953 году, в Европе, решено было заменить полные названия химических пищевых добавок одной буквой с цифровыми кодами. Индексом Е (от Europe) в рамках Европейского сообщества принято обозначать наличие в продукте питания любых пищевых добавок, идентифицированных согласно Международной системе классификации (INS). По данной системе пищевые добавки делятся на группы по принципу действия. Группа определяется по первой цифре указанной после буквы E.

Безопасные "Е"

По настоящему (а не официально) безвредными можно  назвать лишь небольшое количество пищевых добавок, но даже их, врачи  не рекомендуют употреблять детям  до 5 лет.

Е100 - куркумин (краситель), может содержаться в порошке кэрри, соусах, готовых блюдах с рисом, варенье, кандированных фруктах, рыбных паштетах

Е363 - янтарная кислота (подкислитель), содержится в десертах, супах, бульонах, сухих напитках

Е504 - карбонат магния (разрыхлитель теста), может  содержаться в сыре, жевательной  резинке, пищевой соли 

Общая характеристика консервантов.

К наиболее вредным пищевым добавкам относятся консерванты и антиокислители.

Консерванты – это пищевые добавки, которые увеличивают срок хранения продуктов, защищая их от порчи, вызываемой микроорганизмами (бактериями, дрожжами, плесенью). В системе кодификации ЕС консервантам присвоены индексы Е 200 – Е 297. В перечне консервантов с индексами Е представлены, в основном, кислоты органических соединений и их производные, а также некоторые виды газов (сернистый, углекислый), сложные вещества с антибиотическими свойствами, неорганического соединения, другие природные и синтетические вещества.  

Консерванты убивают бактерии и таким образом удлиняют сроки годности пищевых продуктов. Человек не погибает от употребления в пищу консервантов, потому что обладает большой массой и, к тому же, консерванты частично разрушаются в желудке под воздействием соляной кислоты. Консерванты бывают натуральные и синтетические. К натуральным консервантам относятся, например, уксусная и молочная кислота. Натуральные консерванты считаются безопасными.

Табл 1.Пищевые Консерванты (E-200 - E-299).

Рис №1 Структура импорта консервантов для пищевой промышленности                   в 2009 – 2011.

   Наиболее используемыми консервантами считаются поваренная соль, этиловый спирт, уксусная, сернистая, сорбиновая, бензойная кислоты и некоторые их соли.  
 
        Классификация консервантов. Эти пищевые добавки можно разделить на 2 группы. Первые – собственно консерванты, их действие направлено непосредственно на клетки микроорганизмов. Вторая группа – вещества, обладающие консервирующим действием. Они отрицательно влияют на микробы за счет регулирования кислотно-щелочной среды, активности воды или концентрации кислорода.  
 
         Общие требования к консервантам. В современной пищевой промышленности любой цивилизованной страны к консервантам предъявляют определенные требования. Прежде всего, они должны быть безвредными для человека. Также добавки не должны вступать в химическую реакцию с материалами, из которых изготовлена упаковка продукта. Консервантам не должны снижать пищевую ценность продуктов или придавать пище посторонний привкус или запах. Хотя в некоторых случаях консервант как раз придает продуктам желаемые вкусовые качества, как, например, уксус при мариновании или изготовлении соусов.  
 
       Практическое применение. Консерванты могут оказывать бактерицидное действие (уничтожать микроорганизмы) или останавливать или замедлять рост и размножение микроорганизмов. Их эффективность в отношении разных микроорганизмов неодинакова. Поэтому консерванты зачастую используют не по отдельности, а в сочетании друг с другом.  
 
        Использование. Методы использования консервантов различны. Одни, такие как сорбиновая кислота (Е 200) или бензоат натрия (Е 211) вводятся непосредственно в продукт, преимущественно в виде растворов. Другие предназначены только для обработки поверхности продуктов и тары, например, цитрусовые опрыскивают дифенилом (Е 230), ортофенилфенолом (Е 231) и ортофенилфенолятом натрия (Е232), а сернистым газом (диоксид серы Е 200) обрабатывают сухие овощи и фрукты.

Основные принципы применения консервантов:

• должны присутствовать в продуктах в минимальных количествах, но не более чем установлено максимально допустимым уровнем их содержания в готовом продукте;
• использование консервантов  не должно ухудшать органолептические свойства продукта;
• не допустимо  применение консервантов для сокрытия порчи готового продукта и недоброкачественного сырья.

Консерванты по ЕС должны отвечать следующим критериям:  

• эффективность против широкого спектра микроорганизмов;
• бактерицидный эффект;
• бактериостатический эффект;
• растворимость внутри препарата либо распределение в воде или на поверхности раздела фаз (водной и масляной);
• хорошая смешиваемость;
• совместимость с сырьем и упаковочными материалами;  
• стабильность в широком диапазоне значений рН;
• температурная стабильность;
• низкая токсичность для человека и окружающей среды;
• хорошее соотношение цена/качество.

Консерванты (сорбиновая кислота, низин, диоксид серы и т.д.) используются в намного меньшем объеме и практически не влияют на органолептические свойства (вкус, цвет, запах, внешний вид) продукта.  В настоящее время консерванты применяются практических во всем спектре пищевых продуктов (от овощей и фруктов  до хлеба и хлебобулочных изделий).   Например,  Е220 (диоксид серы) используют для опрыскивания цитрусовых, Е 220 (сорбиновая кислота) и ее соли (сорбат калия и т.д.) применяются во всех отраслях промышленности - от хлебопечения до виноделия, Е 234 (низин) - единственный антибиотик, который разрешен к применению в пищевой промышленности, Е 211 (бензоат натрия) используется при приготовлении майонезов, кетчупов, рыбопродуктов, напитков и т.д. Из используемых в настоящее время консервантов аллергенными считаются, прежде всего, сульфиты - Е221, Е226, Е225 (особенно для людей страдающих бронхиальной астмой), бензойная кислота-Е 210 и парабены - Е 209, Е214, Е215, Е218, Е219.

Роль консервантов

Бытует  мнение, искусно подогретое некоторыми средствами массовой информации, что  все консерванты вредны. На самом  деле это не так. Например, консервирующая добавка Е 300 ни что иное, как аскорбиновая кислота, то есть чистый витамин С. Заведующий лабораторией пищевых добавок кандидат медицинских наук А. Н. Зайцев отмечает, что консервант — вещество, угнетающее жизнедеятельность бактерий, и для консервирования испокон веков используется не только тепловая обработка, но и лимонная кислота, соль, сахар (не менее 63%), уксус (уксусная кислота — пищевая добавка, индекс Е 260) и пр. Сахар для кого-то вреден, но спорить с тем, что подавляющему большинству, особенно детям, он в умеренных дозах необходим, невозможно. То же касается и соли. Разговоры о канцерогенное лимонной кислоты — не более чем кочующая из газеты в газету выдумка. А искусственные пищевые добавки, широко употребляемые сейчас, в тех количествах, в которых они используются, не представляют собой опасности ни для взрослых, ни для детей. Например, бензойной кислоты много в бруснике, в клюкве. Именно поэтому эти ягоды, собранные осенью, преспокойно лежат всю зиму и не портятся. Тем, кто опасается многолетнего накопления в организме инородных веществ, следует знать, что ученым, чья профессия — изучать пищевые добавки, хорошо известно, как выводятся из организма бензойная, сорбиновая кислоты и их соли, а также применяемые нынче в качестве консервантов некоторые другие соединения. 
       С помощью добавления химических консервантов в пищу, можно добиться замедления или полного предотвращения процессов развития микрофлоры – бактерий, дрожжей, а так же продлить сохранность продуктов. Эффективность использования химических консервантов зависит от их концентрации, природы и кислотности среды. Возможно, применение целой смеси консервантов. Сернистый газ является одним из самых распространенных консервантов. Также используются соли сернистой кислоты. Сернистый газ хорошо растворяется в воде, образуя при этом сернистую кислоту. Сернистый газ обладает антимикробным действием. Соли сернистой кислоты и сернистый газ блокируют рост дрожжей, плесневых грибов и бактерий, их применяют для сохранения соков, повидла и пюре. В качестве отбеливающего вещества используются сульфиты. Сульфиты защищают от потемнения очищенный картофель, разрезанные плоды и овощи. Использование сернистого газа нежелательно, из-за того, что он разрушает витамины В₁, биотин.  
        В качестве консерванта также применяется сорбиновая кислота (ее соли). Сорбиновая кислота используется в консервации фруктовых, овощных, рыбных, мясных изделий, а также маргарина. Кроме того, эта кислота применяется и для обработки упаковочного материала. 
      Одним из природных консервантов являются бензойная кислота и ее соли (бензоаты), которые входят в состав многих плодов. В изготовлении плодово-ягодной продукции используется бензойная кислота. Бензоат натрия применяется при производстве рыбных консервов, маргарина и напитков. 
        В консервации рыбной икры используется формальдегид и уротропин. 
        Органические кислоты и их соли: муравьиная, лимонная кислоты. В роли солезаменителей используются соли муравьиной кислоты. Они применяются в хлебопечении, а лимонная кислота используется в маргариновой продукции. 

Вещества, применяемые  в качестве консервантов,

и требования к их качеству

            Химические консерванты должны обеспечивать длительное хранение продуктов, не оказывая какого-либо отрицательного влияния на его органолептические свойства, пищевую ценность и здоровье потребителя. Эффективность действия консерванта зависит от его концентрации, рН, качественного состава микрофлоры. Ни один из известных консервантов не является универсальным для всех продуктов питания. Каждый консервант имеет свой спектр действия. 
          Аскорбиновая кислота. Антимикробное действие консервантов усиливается в присутствии аскорбиновой кислоты. Консерванты могут оказывать бактерицидное (уничтожать, убивать микроорганизмы) или бактериостатическое (останавливать, замедлять рост и размножение микроорганизмов) действие. 
         Соединения серы. К широко распространенным консервантам относятся такие соединения серы, как сульфит натрия безводный (Na₂S0₃) или его гидратная форма (Na₂S0₃ 7H₂0), метабисуль-фат (тиосульфат) натрия кислый (Na₂S₂0₃), или гидросульфит натрия (NaHS0₃). Они хорошо растворимы в воде и выделяют сернистый ангидрид (S0₃), которым и обусловлено их антимикробное действие. Сернистый ангидрид и выделяющие его вещества подавляют главным образом рост плесневых грибов, дрожжей и аэробных бактерий.  
          Сорбиновая кислота. Она обладает главным образом фунгицид-ным действием. Широко применяются соли сорбиновой кислоты.Антимикробные свойства сорбиновой кислоты мало зависят от величины рН, поэтому она широко используется при консервировании фруктовых, овощных, яичных, мучных изделий, мясных, рыбных продуктов, маргарина, сыров, вина. 
          Бензойная кислота. Антимикробное действие бензойной кислоты (С₇Н₆0₂) и ее солей — бензоатов (C₇H₅0₅Na и др.) основано на способности подавлять активность ферментов. Она подавляет рост дрожжей и бактерий маслянокислого брожения, слабо действует на бактерии уксуснокислого брожения и совсем незначительно — на молочнокислую флору и плесени. 
          Пероксид водорода. В ряде стран при консервировании молока, предназначенного для изготовления сыров, используется пероксид водорода (Н₂0₂). В готовом продукте он должен отсутствовать. Каталаза молока его расщепляет.В нашей стране пероксид водорода применяется для обесцвечивания боенской крови. Дополнительно вносят каталазу для удаления остатков пероксида водорода. Каталаза применяется при изготовлении кореньев для различных полуфабрикатов. 
           Гексаметилентетрамин, или уротропин, гексалин. Действующим началом этих соединений является формальдегид (СН₂0). В нашей стране гексамин (C₆H12N₄) разрешен для консервирования икры лососевых рыб и выращивания маточных культур дрожжей. Его содержание в зернистой икре составляет 100 мг на 1 кг продукта. В готовых дрожжах содержание гексалина не допускается. 
Допустимая суточная доза, установленная ВОЗ, составляет не более 0,15 мг на 1 кг массы тела человека. 
           Дифенил,бифенило-фенилфенол - труднорастворимые в воде, обладают сильными фунгицидными свойствами, препятствующими развитию плесневых и других грибов.Вещество применяется для продления срока хранения цитрусовых путем их погружения на непродолжительное время в 0,5...2%-ный раствор или пропитывания этим раствором оберточной бумаги. В нашей стране эти консерванты не применяются, однако реализация импортируемых цитрусовых плодов с использованием данного консерванта разрешена. 
         Допустимая суточная доза согласно рекомендациям ВОЗ составляет для дифенила 0,05, для о-фенилфенола 0,2 мг на 1 кг массы тела человека. В разных странах допускается различный уровень остаточного содержания дифенилов в цитрусовых — 20... 110 мг на 1 кг массы тела человека. Рекомендуется тщательно мыть цитрусовые плоды и вымачивать их корочки, если они используются в питании. 
         Муравьиная кислота. По своей органической структуре муравьиная кислота (НСООН) относится к жирным кислотам и обладает сильным антимикробным действием. В небольших количествах муравьиная кислота встречается в растительных и животных организмах.При больших концентрациях она оказывает токсическое действие, в пищевых продуктах обладает способностью осаждать пектины, поэтому в целом она ограниченно используется в качестве консерванта.Для муравьиной кислоты и ее солей ДСД не должна превышать 0,5 мг на 1 кг массы тела человека.

             Пропионовая кислота. Так же как и муравьиная, пропионовая кислота (С₂Н₅СООН) широко распространена в живой природе, являясь промежуточным звеном цикла Кребса, обеспечивающего биологическое окисление белков, жиров и углеводов. 
         В США пропионовая кислота применяется в качестве консерванта при производстве хлебобулочных и кондитерских изделий, предупреждая их плесневение. В ряде европейских стран она добавляется в муку. 
Соли пропионовой кислоты, в частности пропионат натрия, малотоксичны. Суточная доза последнего в количестве 6 г не вызывает каких-либо отрицательных явлений, в связи с чем ОКЭПД ВОЗ она не установлена. 
        Нитраты и нитриты натрия и калия. В качестве антимикробных средств при производстве мясных и молочных продуктов широко применяются нитраты и нитриты натрия и калия (NaN0₃, KN0₃, NaN0₂, KN0₂). При изготовлении колбасных изделий нитрит натрия добавляется не более 50 мг на 1 кг готового продукта, некоторых сортов сыров и брынзы — не более 300 мг на 1 л используемого молока. В продуктах детского питания применение этих веществ не допускается. 
         Нафтохиноны. Вещества применяются для стабилизации безалкогольных напитков и обеспечивают подавление роста дрожжей. Наиболее широкое распространение получили юглон (5-окси-1,4-нафтохинон) и плюмбагин (2-метил-5-окси-1,4-нафтохинон). Консервирующий эффект юглон проявляет в концентрации 0,5 мг на 1 л, плюмбагин — 1 мг на 1 л. Они малотоксичны и обладают 100-кратным порогом безопасности. 
       Выбор консервантов и их дозировка зависят от степени бактериальной загрязненности и качественного состава микрофлоры; условий производства и хранения; химического состава продукта и его физико-химических свойств; ожидаемого срока годности.

Консерванты в пищевых продуктах.

Табл №2.Консерванты в пищевых продуктах.

Вареные, колбасы, сосиски, сардельки, мясные фарши,  копченое мясо и рыба, копченые и полукопченые колбасы, безалкагольные напитки (Кока-Кола, Спрайт, Пепси и т.д.), соусы, шоколад- - Это одни из самых вредных мясных продуктов питания, содержащие пищевые консерванты.

К сожалению, пищевые консерванты присутствуют почти во всех продуктах. В напитках, кондитерских изделиях, мясных и рыбных продуктах и т.д. Молоко, купленное в магазине, благодаря консервантам не скисает, а гниет. Даже фрукты не избежали этой участи - например, цитрусовые (лимоны, апельсины и т.д.) обрабатываются дифенилом Е 230. Эта пищевая добавка - крайне опасное и ядовитое вещество, которое вызывает рвоту, если его случайно вдохнуть. Попадая в организм этот консервант вызывает рак, заболевания почек, печени, сосудов и нервной системы

Запрещенные и особо опасные консерванты:

Не допускается использование  консервантов при производстве продуктов  массового потребления: молока, сливочного масла, муки, хлеба (кроме фасованного и упакованного для длительного хранения), свежего мяса, продуктов детского и диетического питания, а также обозначаемых как «натуральные» или «свежие».

Табл №3 Список консервантов, разрешенных в Европейском Союзе 
для применения в пищевых продуктах.

• E230 Бифенил; дифенил /Biphenyl, Diphenyl/ (получают из бензола; запрещены в некоторых странах). Выполняет функцию противогрибкового средства.

  Используется для окуривания  некоторых фруктов (осаждается  на кожице фруктов), пропитывания  дифенилом бумаги, в которую заворачивают  продукты; корка цитрусовых, мармелад. Контакт с даным красителем может вызвать раздражение глаз и слизистой оболочки носа; рвота; тошнота; подавляет деятельность ЦНС; токсичен для печени, почек, органов дыхания, сердечнососудистой и нервной систем.

• E284 Борная кислота /BoricAcid/(получают путем воздействия серной или соляной кислоты на буру; в канадском списке запрещенных добавок). Может использоваться в детской присыпке, мыле, креме для век, средстве для ухода за полостью рта, косметике. Одна из основных функций агент для средств ухода за полостью рта. В пищевом применении для противогрибковой обработки цитрусовых. Учитывая тот факт откуда мы получаем цитрусовые изобилие даного консерванта гарантировано.Отмечались тяжелые отравления после приема внутрь или контакта со ссадинами на коже. Борная кислота токсична для почек, печени, сердечнососудистой, репродуктивной и нервной систем.

Борная  кислота (Н₃В0₃) и бораты обладают способностью накапливаться в организме человека, главным образом в мозге и нервных тканях, проявляя высокую токсичность. Они снижают потребление тканями кислорода, синтез аммиака и окисление адреналина. В этой связи в нашей стране эти вещества не применяются. 

• Салициловая кислота. Вещество традиционно используется при домашнем консервировании томатов и фруктовых компотов. В Великобритании соли салициловой кислоты — салицилаты — применяются для консервирования пива. Наиболее высокие антимикробные свойства салициловой кислоты проявляются в кислой среде. 
             В настоящее время установлена токсичность салициловой кислоты и ее солей, поэтому использование салициловой кислоты в России в качестве пищевой добавки запрещено.

•        Формальдегид рекомендуемое международное название метаналь, устаревшее — муравьиный альдегид (CH2=O) — газообразное бесцветное вещество с острым запахом, первый член гомологического ряда алифатических альдегидов.  Формальдегид (добавка с кодом E-240) может вызывать онкологические заболевания.  Формальдегид — мощный раздражитель глаз, верхних дыхательных путей и кожи. По свидетельству ряда исследований, он также оказывает влияние на центральную нервную систему, вызывая головные боли, усталость и депрессию. Он также потенциально может вызывать астму и астматические приступы как неспецифический раздражитель. Кроме того, исследования на животных позволяют предположить, что формальдегид — потенциально канцерогенное вещество.

• Консервант Е216 (Пропилпарабен). E216 имеет ярко выраженную антимикробную активность и обладает свойствами ингибировать рост бактерий, плесени и различных грибков. E216 влияет на тонус сосудов и может поднимать давление. Считается, что данный консервант высокоаллиргенен. Так же он может увеличить риск заболевания раком и другими заболеваниями. В частности он может вызвать рак молочной железы у женщин, а мужчин может привести к бесплодию. В связи со всем этим, посредством научных исследований, было выявлено вредоносное влияние E-216 на организм, поэтому данный консервант запрещён в ряде стран, в том числе в России и на Украине, так как является очень опасным.

• Пара-гидроксибензойной кислоты гептиловый эфир (Е 209)как добавка исключена из списка «Пищевые добавки для производства пищевых продуктов» к Санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам (СанПиН 2.3.2.2364–08) в 2008 году. Может немного изменить вкус продуктам. Добавка может предотвратить разложение и нежелательные химические изменении в пище. Установлена суточная норма потребления добавки Е-209, которая не должна превышать 10 мг на 1 кг массы тела. Выводится консервант из организма быстро с помощью почек в неизменном виде. При попадании консерванта, как на кожу, так и вовнутрь может вызвать местные аллергические реакции и приступы астмы.

• Е 285 Тетраборат натрия – пищевая добавка, запрещенная во многих странах вследствие своей токсичности. При постоянном воздействии Е285 на кожу, она может покраснеть и начать шелушиться, также могут возникнуть почечная недостаточность и судороги. Е285 может встретиться в мясных продуктах из США.

• Тиабендазол (E-233) — запрещенная к применению пищевая добавка. 
  E-233 может использоваться как поверхностный консервант для обработки овощей и фруктов, улучшающий вид продуктов при долгом хранении или транспортировке. Предотвращает появление и развитие плесени. Побочные эффекты: тошнота, рвота, потеря аппетита, понос, головокружение, сонливость, головные боли, боли живота, пожелтение глаз и кожи, темная моча, лихорадка, усталость. 

• Бензоат кальция (Е 213 )не разрешен для применения на территории Российской Федерации. Е-213 является канцерогеном.  Имеет такие свойства, которые продлевают срок хранения продуктов, так как защищает их от роста вирусов, бактерий, грибков. Добавка Е-213 может вызвать образование раковых опухолей. Для сохранения своего здоровья, лучше не принимать продукты с содержанием этого консерванта. Добавка Е-213 может вызвать образование раковых опухолей. Для сохранения своего здоровья, лучше не принимать продукты с содержанием этого консерванта.
• Внимание! В соответствии с постановлением главного государственного санитарного врача (РФ) «О запрещении использования пищевых добавок» №1 от 18.01.05 с 1 марта 2005года при производстве пищевых продуктов запрещены к использованию пищевые добавки Е 216 (парабензойная  кислота, сибензойная кислота, пропиловый эфир, натриевая соль). Ввоз данных консервантов на территорию (РФ) запрещен. Абсолютно запрещен к применению формальдегид Е 240. Не имеют разрешения к применению в пищевой промышленности в РФ: Е 209, Е213-215, Е 218-219, Е 225-228, Е 230-233, Е 237-238, Е241, Е 252, 263-264, Е 281-283.