Пищевые добавки к пище

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.

Основные цели введения пищевых  добавок предусматривают:

1. совершенствование технологии  подготовки и переработки пищевого  сырья, изготовления, фасовки, транспортировки  и хранения продуктов питания.  Применяемые при этом добавки  не должны маскировать последствий  использования некачественного  или испорченного сырья, или  проведения технологических операций  в антисанитарных условиях;

2. сохранение природных качеств  пищевого продукта; 3. улучшение органолептических  свойств или структуры пищевых  продуктов и увеличение их  стабильности при хранении. Применение  пищевых добавок допустимо только  в том случае, если они даже  при длительном потреблении в  составе продукта не угрожают  здоровью человека, и при условии,  если поставленные технологические  задачи не могут быть решены  иным путем. Обычно пищевые добавки разделяют на несколько групп: — вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов (красители, стабилизаторы окраски, отбеливатели); — вещества, регулирующие вкус продукта (ароматизаторы, вкусовые добавки, подслащивающие вещества, кислоты и регуляторы кислотности); — вещества, регулирующие консистенцию и формирующие текстуру (загустители, гелеобразователи, стабилизаторы, эмульгаторы и др.); — вещества, повышающие сохранность продуктов питания и увеличивающие сроки хранения (консерванты, антиоксиданты и др.

1. ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ

1.1 Сорбиновая кислота

E200 — Сорбиновая кислота  (Е200)

Нормативные документы:

• Разрешающие применение — 1
• Запрещающие — нет данных
• Добавка разрешена в странах:
• Украина

Описание пищевой добавки

Сорбиновая кислота (Е-200) - пищевая добавка-консервант. Сорбиновая кислота обладает эффективным антимикробным действием – подавляет рост большинстве микроорганизмов, особенно дрожжевых грибков и плесеней. Содержится в соке рябине рода Sorbus.  Впервые сорбиновая кислота была получена из сока рябины в 1859 году. В 1939 году было открыто ее антимикробное действие. В середине 50-х годов XX века началось промышленное производство сорбиновой кислоты и ее использование в качестве консерванта Е-200. Сейчас сорбиновую кислоту (Е-200) в промышленных масштабах получают путем конденсации кетена с кротоновым альдегидом при помощи кислотных катализаторов.  
Добавка Е-200 является одним из самых распространенных консервантом в пищевой промышленности ввиду своей безопасности для организма человека.  
Консервант Е-200 разрешен для использования в пищевой промышленности России, Украины и других стран. 

Применение сорбиновой кислоты  Е-200

 
Сорбиновая кислота малотоксична, легко усваивается организмом. По некоторым данным при употреблении Е-200 возможны кожные раздражения и высыпания. 

Применение сорбиновой кислоты

 
Сорбиновая кислота широко используется для консервирования фруктовых и овощных консервов, яичных и кондитерских изделий, мясных и рыбных продуктов, плодово-ягодных соков и безалкогольных напитков.  
Сорбиновая кислота обладает антимикробными свойствами, не токсична, не канцерогенна. В разумных дозах сорбиновая кислота оказывает положительное влияние на человеческий организм, повышая иммунитет и способствуя детоксикации организма. Благодаря этим свойствам добавка Е-200 широко применяется в пищевой промышленности в качестве консерванта, позволяя увеличить сроки хранения продуктов питания.  В пищевых продуктах консервант Е-200 применяется в концентрациях от 30 до 300 грамм на 100 килограмм готового продукта. К основным продуктам, в которых используется добавка E-200можно отнести: соки, безалкогольные напитки, кондитерские и хлебобулочные изделия, зернистую икру, колбасные изделия, сгущенное молоко и другие продукты. 

Возможные названия пищевой  добавки:

·  E-200

·  Е-200

·  Сорбиновая кислота

·  Sorbic Acid

1.2 Бензойная кислота

Бензойная кислота C₆H₅СООН — простейшая одноосновная карбоновая кислота ароматического ряда.

Впервые выделена возгонкой в 16 веке из бензойной смолы (росного ладана), отсюда и получила своё название. Этот процесс был описан у Нострадамуса (1556), а затем у Жироламо Рушелли (1560, под псевдонимом Alexius Pedemontanus) и у Blaise de Vigenère (1596).

В 1832 году немецкий химик Юстус фон Либих определил структуру бензойной кислоты. Он также исследовал, как она связана сгиппуровой кислотой.

В 1875 немецкий физиолог Эрнст Леопольд Зальковский исследовал противогрибковые свойства бензойной кислоты, которая долгое время использовалась в консервировании фруктов.

Бензойная кислота — бесцветные кристаллы, плохо растворимые в воде, хорошо — в этаноле и диэтиловом эфире. Бензойная кислота является, подобно большинству других органических кислот, слабой кислотой (pKa 4.21).

Чистая кислота имеет  температуру плавления 122.4 °C, температуру кипения 249 °C.

Легко возгоняется; перегоняется с водяным паром, поэтому не следует концентрировать водные растворы бензойной кислотыупариванием.

Получают бензойную кислоту  окислением толуола перманганатом калия, оксидом хрома (VI), азотной или хромовой кислотой, а такжедекарбоксилированием фталевой кислоты.

В промышленных масштабах  бензойную кислоту получают окислением толуола кислородом при участии катализатора (нафтената марганца или кобальта).

Безойная кислота дешева и легкодоступна. Поэтому лабораторный синтез используется в педагогических целях. Очистку бензойной кислоты удобно проводитьперекристаллизацией из воды. Другие растворители для перекристаллизации: уксусная кислота (ледяная и водная), бензол, ацетон, петролейный эфир и водный этанол.

Гидролиз

Бензамид и бензонитрил гидролизуются в воде в присутствии кислоты или основания до бензойной кислоты.

Реакция Канниццаро

Бензальдегид в основной среде претерпевает преобразование по реакции Канниццаро. В итоге получается бензойная кислота и бензиловый спирт.

Реакция Гриньяра

Из бромбензола по реакции  карбоксилирования фенилмагний бромида.

C₆H₅MgBr + CO₂ → C₆H₅CO₂MgBr

C₆H₅CO₂MgBr + HCl → C₆H₅CO₂H + MgBrCl

Окисление

Бензилхлорид, Толуол или бензиловый спирт могут быть окислены перманганатом калия до бензойной кислоты

C₆H₅CH₂Cl + 2 KOH + 2 [O] → C₆H₅COOK + KCl + H₂O

Первый производственный процесс включал в себя гидролиз бензотрихлорида под действием гидроксида кальция в воде в присутствии железа или его солей в качествекатализатора. Образующийся бензоат кальция переводили в бензойную кислоту обработкой соляной кислотой. Продукт содержал значительный количества хлорпроизводных бензойной кислоты. Поэтому не использовался в качестве пищевой добавки. В настоящее время в пищу используется бензойная кислота, получаемая синтетически.

Калориметрия

Бензойная кислота наиболее используемый химический стандарт для  определения теплоемкости калориметров.

Сырьё

Бензойная кислота служит для получения многих реактивов, наиболее значимые из них следующие:

Бензоилхлорид, C₆H₅C(O)Cl, получается обработкой бензойной кислоты тионилхлоридом, фосгеном или хлоридами фосфора. C₆H₅C(O)Cl — важное исходное вещество для некоторых производных бензойной кислоты, таких как бензилбензоат, используемый как искусственный ароматизатор и репеллент.

Бензоатные пластификаторы, такие как гликоль-, диэтиленгликоль- и триэтиленгликолевые эфиры, получаемые переэтерефикацией метилбензоата с соответствующимдиолом. Альтернативно эти вещества получаются действием бензоилхлорида на соответствующий диол. Эти пластификаторы используются с соответствующими эфирами терефталевой кислоты.

Фенол, C₆H₅OH, получаемый окислительным декарбоксилированием при 300—400 °C. Небходимая температура, может быть понижена до 200 °C добавлением каталитических количеств солей меди (II). Далее фенол может быть конвертирован в циклогексанол, который служит исходным веществом в синтезе нейлона.

Консервант

Бензойную кислоту и её соли используют при консервировании пищевых продуктов(пищевые добавки E210, E211, E212, E213). Бензойная кислота, блокируя ферменты, замедляет обмен веществ в одноклеточных организмах. Она подавляет рост плесени, дрожжей и некоторых бактерий. Ее добавляют напрямую или в виде натриевой, калиевой или кальциевой соли. Механизм действия начинается с абсорбции бензойной кислоты клеткой. Поскольку через стенку клетки может проникнуть только недиссоциированная кислота, бензойная кислота проявляет антимикробное действие только в кислых пищевых продуктах. Если внутриклеточный pH 5 или меньше, анаэробная ферментация глюкозы через фосфорфруктокиназу уменьшается на 95 %. Эффективность бензойной кислоты и бензоатов зависит от pH пищи. Кислая пища, напитки такие как фруктовые соки (лимонная кислота), игристые напитки (углекислый газ), безалкогольные напитки (фосфорная кислота), соленья (уксусная кислота) или другая закисленная пища консервируются бензойной кислотой и ее солями. Типичные концентрации бензойной кислоты при консервации пищи 0.05-0.1 %. Считается, что бензойная кислота и ее соли в некоторых безалкогольных напитках, могут реагировать с аскорбиновой кислотой (витамин С), образуя небольшие количества бензола.

Медицина

Бензойную кислоту применяют  в медицине при кожных заболеваниях, как наружное антисептическое (противомикробное) и фунгицидное (противогрибковое) средства, притрихофитиях и микозах, а её натриевую соль — как отхаркивающее средство.

Другие применения

Эфиры бензойной кислоты (от метилового до амилового) обладают сильным запахом и применяются в парфюмерной промышленности. Некоторые другие производные бензойной кислоты, такие как, например, хлор- и нитробензойные кислоты, широко применяются для синтеза красителей.

Бензойная кислота в свободном  виде и виде сложных эфиров встречается  в составе многих растений и животных. Значительное количество бензойной  кислоты находится в ягодах (около 0,05 %). Зрелые плоды некоторых видов вакциниум содержат даже 0,03-0,13 % свободной бензойной кислоты. Большое количество бензойной кислоты содержится в бруснике (до 0,20 % в спелых ягодах) и клюкве (до 0,063 %). Бензойная кислота также образуется в яблоках после заражения грибком Nectria galligena. Среди животных, бензойная кислота обнаружена в основном во всеядных или фитофагных видах, например, во внутренных органах и мускулах тундряной куропатки(Lagopus muta), также как и в выделениях самцов овцебыка или азиатского слона.

Безойная смола содержит до 20 % бензойной кислоты и 40 % бензойных эфиров.