Глава 3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПИЩЕВЫХ ДОБАВКАХ

На различных этапах производства, хранения и транспортировки готовых продуктов с целью улучшения и облегчения технологического процесса, увеличения стойкости продуктов к различным видам порчи, сохранения структуры, внешнего вида или намеренного изменения органолептических свойств применяются пищевые добавки.

Пищевые добавки – это вещества, соединения, которые специально вносят в пищевые продукты для выполнения определенных функций. Число пищевых добавок, применяемых при производстве пищевых продуктов в различных странах, достигает около 500 наименований (не считая комбинированных добавок, индивидуальных душистых веществ, ароматизаторов), в Европейском сообществе их классифицировано около 300. К пищевым добавкам не относят соединения, повышающие пищевую ценность продукта и причисляемые к группе биологически активных веществ, такие как витамины, микроэлементы, аминокислоты.

Применение пищевых добавок ставит вопрос об их безопасности. Безопасность применения пищевых добавок в производстве пищевых продуктов регламентируется Постановлением главного государственного санитарного врача РФ от 14 ноября 2001 года № 36.

Классификация пищевых добавок основана на их технологических функциях:

- вещества, улучшающие внешний вид или цвет пищевых продуктов (красители, стабилизаторы окраски, цветокорректирующие материалы);

- вещества, регулирующие вкус продукта (ароматизаторы, вкусовые добавки, подслащивающие вещества, кислоты, регуляторы кислотности);

- вещества, регулирующие консистенцию и формирующие текстуру (загустители, гелеобразователи, стабилизаторы, эмульгаторы);

- вещества, повышающие сохранность продуктов питания и увеличивающие срок хранения, или консерванты;

- вещества, ускоряющие и облегчающие ведение технологических процессов.

Красители. В нашей стране санитарными правилами и нормами допускается к использованию около 50 красителей.

Красители подразделяют на натуральные (органические), минеральные (неорганические) и синтетические. Красители могут быть жиро- и водорастворимыми, а также пигментами – нерастворимыми ни в воде, ни в жире. Современные технологии позволяют получать натуральные и синтетические препараты красителей с заданными свойствами и стандартным содержанием основного красящего вещества, которые можно избирательно применять в производстве широкого ассортимента пищевых продуктов.

Основу натуральных красителей, как правило, составляют пигменты растений. Окраска происходит за счет каротиноидов, флавоноидов, бетанина, рибофлавина, хлорофилла и т. д. Натуральные красители не обладают токсичностью, однако для большинства из них установлены допустимые суточные дозы (ДСД).

Активно развиваются исследования по созданию препаратов -красителей животного происхождения. Перспективным считают использование продуктов моря. В нашей стране разрешен красный краситель, полученный из криля, основу которого составляют каротиноиды. Он используется для окраски рыбных изделий и искусственной икры.

Получен пищевой краситель из столовой свеклы, который дает темно-вишневый цвет и вкус кисло-сладкого граната, а также краситель из лепестков шток-розы. Разработан ряд красителей из желтой части древесины маклюры, тута, скумпии и корки плодов граната, которые по химической природе относятся к полифенольным соединениям.

Интерес для потребителя представляет β-каротин, который наряду с питательными функциями выполняет роль стабильного красителя и придает продукту более привлекательный и естественный вид. Его цветовой спектр варьируется от светло-желтого до оранжевого. Препараты β-каротина могут быть натурального или синтетического происхождения.

Синтетические красители отличаются от натуральных более дешевой ценой. Эти красители менее чувствительны к жестким режимам технологической обработки, дают более яркие и легко воспроизводимые цвета. Вместе с тем синтетические красители могут обладать токсическим действием на организм человека, поэтому они более строго регламентируются по сравнению с натуральными.

Из наиболее известных красителей можно выделить следующие препараты: амарант, красный краситель - 2G, оранжевый-9, карамельные красители (жженый сахар). В нашей стране производство карамельного красителя осуществляется без аммиака или солей аммония.

К пищевым красителям не относят продукты, обладающие вторичным красящим эффектом: фруктовые и овощные соки (пюре), кофе, какао, шафран, паприка и др., а также красители, применяемые для окрашивания несъедобных наружных частей продуктов (например, для оболочки сыров и колбас, клеймения мяса, маркировки яиц, сыров и т. д.).

Фиксаторы (стабилизаторы окраски). Они предназначены для сохранения природной (естественной) окраски или замедления нежелательных изменений окраски в процессе производства и хранения пищевой продукции.

Наиболее часто эта группа добавок применяется для стабилизации красного окрашивания за счет соединений гемоглобина, зеленой окраски (хлорофилла) и предотвращения процессов побурения, имеющих ферментативный и неферментативный характер. В качестве примера можно привести использование нитрита натрия в технологии мясных продуктов, где образующийся нитрозомиоглобин обеспечивает необходимый товарный цвет, не изменяющийся при тепловой обработке и хранении. Аскорбиновая кислота и ниацин ускоряют процессы образования и стабилизации красного окрашивания колбасных изделий. Для стабилизации заданной окраски растительных пищевых продуктов используют ионы меди моно(орто)фосфат натрия, смесь карбоната магния с фосфатом натрия (при термообработке овощей).

Ферментативное побурение можно предотвратить путем инактивации или разрушения ферментов, катализирующих этот процесс. Для этого используют ингибиторы ферментов и фактор изменения кислотности пищевой системы, связывание ионов металлов, выполняющих роль кофакторов в ферментативных реакциях. Эти процессы получили название секвестирования (маскировки), а вышеуказанные стабилизаторы окраски - секвестранты.

Неферментативное побурение предупреждается добавками, способными ингибировать реакции образования карбонильных полупродуктов и полимерных коричневых пигментов. Типичным примером является реакция Майяра, протекающая с участием редуцирующих сахаров и аминокислот. Наиболее эффективными стабилизаторами окраски этой группы являются диоксид серы, сернистая кислота и ее соли.

Отбеливатели. Вещества предназначены для устранения нежелательной окраски продукта. Отбеливатели могут быть использованы в качестве окислителей путем выделения или активного кислорода, или хлора, которые, взаимодействуя с красящими веществами продукта, превращают их в неокрашенные соединения, или восстановителей, реализуемых в реакциях замедления процессов ферментативного и неферментативного гидролиза.

В Российской Федерации разрешены 11 отбеливателей, область применения которых распространяется на зерновые и бобовые культуры, муку, крахмал, рыбопродукты, кишечное сырье, некоторые пищевые продукты. Например, для устранения нежелательной окраски муки часто используют гипосульфит (тиосульфит) натрия и бромат калия.

Ароматизаторы и вещества, усиливающие вкус и аромат. Ароматизатор - пищевая добавка, вносимая в продукт для улучшения его аромата и вкуса и представляющая собой смесь ароматических веществ или индивидуальное ароматическое вещество. В состав ароматизатора могут входить продукты (соки, сахар, соль, специи и др.), наполнители (растворители или носители), пищевые добавки. Пищевым ароматизаторам коды Е не присваиваются. Это объясняется тем, что в мире выпускаемся огромное количество ароматизаторов (десятки тысяч), представляющих собой, как правило, многокомпонентные системы сложного состава, которым трудно дать гигиеническую оценку и включить в международную цифровую систему кодификации.

Натуральные ароматизаторы состоят только из природных ароматических компонентов, например вытяжек летучих веществ из растительного сырья.

Идентичные натуральные вещества содержат химические соединения, встречающиеся в сырье растительного и животного происхождения. Их получают химическим синтезом или выделением из натурального сырья.

Искусственные ароматизаторы включают минимум один искусственный компонент – соединение, не встречающееся в растительном и животном сырье.

Усилители вкуса и аромата (запаха). Основные функции этих добавок направлены на усиление, восстановление или стабилизацию вкуса и аромата, утраченных при производстве пищевого продукта, а также на коррекцию отдельных нежелательных составляющих вкуса и аромата.

Область применения распространяется практически на все группы пищевых продуктов. Наиболее известными являются поваренная соль, глутаминовая кислота, рибонуклеиновые кислоты и их соли (усиливают гастрономические вкусы и ароматы — соленый, мясной, рыбный и др.), мальтол, этилмальтол (усиливают восприятие фруктовых, сливочных и других ароматов главным образом кондитерских изделий). Поступление в организм глутаминовой кислоты и ее солей регламентируется, учитывая возможную токсичность их больших доз.

Интенсивные подсластители. Подсластители - вещества, которые придают пищевым продуктам сладкий вкус. Применяются при изготовлении пищевых продуктов, блюд и кулинарных изделий, имеющих низкую энергетическую ценность (не менее чем на 30 % по сравнению с традиционными продуктами питания), а также в специальной диетической продукции, предназначенной для лиц, которым рекомендуется ограничивать потребление сахара по медицинским показаниям, поскольку подсластители не требуют для своего усвоения инсулина.

Различные классификации сладких веществ основаны на их происхождении (натуральные и искусственные), степени сладости (подсластители с высоким и низким сахарным эквивалентом), калорийности (высококалорийные, низкокалорийные, некалорийные), химическом составе и строении, усвоении организмом человека и др.

Натуральные подсластители. Миракулин - гликопротеид, белковая часть которого состоит из 373 аминокислот, углеводная - из арабинозы, ксилозы, глюкозы, фруктозы и других сахаров. Его получают из плода африканского растения RichaZdella dulcifica.

Монелин - белок, состоящий из двух неоднородных полипептидных цепей, в которые входят соответственно 50 и 44 аминокислоты. Выделяют подсластитель из ягод африканского окультуренного винограда Dioscoreophyllum cumminsii.

Тауматин - самое сладкое из известных веществ. Его производят в Великобритании из специально культивируемого растения.

Дигидрохалконы - производные флавонон-7-глюкозидов. Это естественные компоненты плодов цитрусовых (лимонов, апельсинов, грейпфрутов, мандаринов).

Стевиозид - смесь сладких веществ гликозидной структуры, выделяемых из листьев южноамериканского растения SteVia Zebanoliana Berfoni.

Искусственные подсластители. Их получают в основном с использованием методов органического синтеза. В отличие от натуральных искусственные (синтетические) подслащивающие вещества требуют более серьезных критериев гигиенической безопасности и установления допустимых количества потребления.

Сахарин представляет собой производную о-сульфобензойной кислоты, плохо растворимой в воде (1 г на 290 мл холодной или на 25 мл кипящей воды). Для подслащивания пищевых продуктов применяют натриевую и калиевую соли сахарина. Токсическое действие сахарина не выявлено.

Цикламаты - это соли циклогексиламино-N-сульфоновой кислоты. В качестве подсластителей используют только натриевую и кальциевую соли.

Ацесульфам К является представителем гомологического ряда оксатиацинондиоксидов. Пищевые продукты, подслащенные ацесульфамом К, можно подвергать стерилизации. По данным исследований ацесульфам К не оказывает какого-либо вредного влияния на организм человека и разрешен к применению в производстве пищевых продуктов в Великобритании, Ирландии, Германии, Бельгии и других странах Западной Европы, а также в Азии и Америке.

Аспартам - это метиловый эфир N-аспартил-фенилаланина - белый кристаллический порошок, ограниченно растворимый в воде. Он обладает способностью усиливать естественный вкус и аромат пищевых продуктов, особенно цитрусовых соков и напитков. Являясь аминокислотой, аспартам полностью метаболизируется: в организме он расщепляется протеолитическими ферментами на две аминокислоты, которые участвуют в построении новых белков и белковых соединений.

Сахарозаменители. Эти вещества по степени сладости незначительно отличаются от сахара, выполняя его технологические функции. Так, коэффициент сладости изомальтита составляет 0,4, ксилита - 0,9, лактита - 0,35, мальтитного сиропа - 0,65, маннита - 0,6, сорбита - 0,55. Под коэффициентом сладости понимают относительную величину, показывающую, во сколько раз меньше следует взять подсластителя (сахарозаменителя) для приготовления раствора, эквивалентного по сладости 9%-ному раствору сахарозы.

Соленые вещества (солезаменители). Их производство имеет важное значение для людей, вынужденных избегать потребление соли. Существует целый ряд заменителей поваренной соли, представляющих собой калиевые, кальциевые, магниевые соли органических и неорганических кислот, соленых на вкус, но не содержащих натрия. На солезаменители ДСД не установлена.

Заменители соли, как и сахара, используют главным образом в диетических и лечебно-профилактических продуктах питания.

Регуляторы кислотности (кислоты, подкислители). Используются для придания пищевому продукту кислого вкуса при рН<4,5. Регуляторы кислотности, изменяя величину рН, влияют на реологические свойства и консистенцию продукта, эффективность действия эмульгаторов, стабилизаторов, загустителей и других пищевых добавок.

Широко распространены уксусная, молочная, лимонная, яблочная, винная, янтарная, адипиновая, фумаровая, фосфорная, серная, соляная кислоты и другие регуляторы кислотности. Многие из них являются естественными метаболитами обменных реакций организма человека, широко распространены в природе и повседневных продуктах питания.

Уксусную кислоту получают путем уксуснокислого брожения и выпускают в продажу в виде эссенции, содержащей 70-80 % уксусной кислоты.

Молочная кислота производится как продукт молочнокислого брожения сахаров. Молочная кислота и ее соли (лактаты натрия, калия, кальция, магния, аммония) используются отдельно или в комбинациях при производстве безалкогольных напитков, кондитерских изделий, кисломолочных продуктов.

Лимонную кислоту изготавливают путем лимоннокислого брожения сахаров. Лимонная кислота широко используется в технологии кондитерских, рыбных изделий и безалкогольных напитков, так как она имеет мягкий вкус и не раздражает слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта.

Промышленное производство яблочной кислоты основано на ее синтезе из малеиновой кислоты. Соли яблочной кислоты - малаты аммония, натрия, калия и кальция, как и сама кислота, обладают менее кислым вкусом по сравнению с лимонной и винной кислотами, поэтому они избирательно применяются в кондитерском и пивобезалкогольном производстве.

Винную кислоту получают как продукт переработки винных дрожжей, винного камня и других отходов виноделия.

Янтарная кислота является побочным продуктом при производстве адипиновой кислоты, а также получается из отходов янтаря. Различные сочетания солей янтарной кислоты используются в производстве безалкогольных напитков, концентратов супов и бульонов, сухих десертных смесей и других концентратов в качестве регуляторов рН пищевых систем.

Промышленное производство адипиновой кислоты основано на двухстадийном окислении циклогексана. Соли адипиновой кислоты - адипаты натрия, калия и аммония - применяются в качестве регуляторов кислотности при изготовлении сухих десертов и напитков, начинок и различных ингредиентов для хлебобулочных и мучных кондитерских изделий.

Фумаровую кислоту в промышленности можно получить с помощью Aspergillus fumaricus при сбраживании углеводов, а также путем изомеризации малеиновой кислоты под действием соляной кислоты и брома. Фумаровую кислоту и ее соли фумараты используют в качестве заменителей лимонной и винной кислот, учитывая ее более низкую стоимость.

Глюконо-делыпа-лактон получают в аэробных условиях ферментативным окислением β, D-глюкозы глюкозооксидазой. Он применяется в производстве фаршевых вареных колбасных изделий, десертных смесей.

Ортофосфорная кислота в качестве естественного ингредиента содержится во многих продуктах питания в свободном виде и в виде солей -фосфатов натрия, калия, кальция. Фосфорная кислота и ее соли применяются в производстве молочных продуктов, безалкогольных напитков, кондитерских изделий.

Для формирования кислого вкуса и в технологических целях могут использоваться другие кислоты с учетом особенностей технологии и химического состава продукта.

Эмульгаторы. Они обеспечивают возможность создания и сохранения дисперсии двух или более несмешивающихся веществ. Впервые в качестве эмульгаторов стали использовать камеди, сапонины, лецитин и другие натуральные вещества. В настоящее время список эмульгаторов расширился главным образом за счет синтезированных препаратов.

Эмульгирующая способность рассматриваемой группы веществ связана с их поверхностно-активными свойствами, поэтому термин «эмульгатор» можно рассматривать как синоним терминов «эмульгирующий агент» и «поверхностно-активное вещество» (ПАВ).

Основная область применения эмульгаторов и стабилизаторов - масложировая промышленность. Наряду с основной функцией эмульгаторы используют для равномерного распределения в воде жирорастворимых веществ и соединений: ароматизаторов, эфирных масел, экстрактов пряностей и т. д.

Пенообразователи. Эмульгаторы, обеспечивающие равномерную диффузию газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты. В результате этого процесса образуются пены и газовые эмульсии.

Эти добавки разрешены к применению и широко используются в производстве кондитерских изделий, взбитых десертов, молочных коктейлей и пива.

Загустители. Вещества, используемые для повышения вязкости продукта. Механизм их действия заключается в том, что макромолекулы этих добавок содержат гидрофильные группы, которые связывают воду в пищевых системах, изменяя консистенцию, в частности, они повышают вязкость продукта.

Загустители бывают натуральные и синтетические. К натуральным относятся загустители животного (желатин) и растительного (пектин, камеди, агароиды) происхождения. К синтетическим - водорастворимые поливиниловые спирты и их эфиры, а также целый ряд других соединений.

В нашей стране в качестве загустителей широко применяются целлюлоза, желатин, пектин, метилцеллюлоза.

Пектины - используются в пищевой промышленности и общественном питании как студнеобразователи (при производстве кондитерских изделий, джемов, фруктовых напитков, соков, молочных продуктов и т. д.). Пектины получают из свекловичного жома, яблочных выжимок, кожуры цитрусовых, корзинок подсолнечника, клубней топинамбура, некоторых отходов сельскохозяйственного производства.

Крахмалы традиционно применялись как загустители. В настоящее время область их использования существенно расширилась благодаря созданию модифицированных крахмалов (MK), т. е. крахмалов с направленно измененными свойствами.

Модифицированные крахмалы, полученные путем расщепления (окисления) крахмала перманганатом калия, пероксидом водорода или другими окислителями, применяют в производстве желейных кондитерских изделий, мороженого, для улучшения качества хлеба. Созданы новые виды набухающих модифицированных крахмалов для кондитерской, хлебопекарной промышленности, производства сухих смесей, мороженого, детского и лечебно-профилактического питания, десертов быстрого приготовления. Специальные виды модифицированных крахмалов с повышенным содержанием ионов железа, кальция, фосфора и сбалансированным аминокислотным составом применяются в производстве лечебно-профилактических продуктов. Новые виды фосфатного крахмала используются для загущения и стабилизации фруктовых пюре.

Карбоксиметилкрахмалы широко применяются в качестве стабилизаторов и эмульгаторов системы белок – жир – вода. Они применяются в производстве низкожирных масел, майонезов, соусов и т. п.

Производство модифицированных крахмалов осуществляется из традиционного (картофель, кукуруза) и нетрадиционного (горох, сорго, пшеница и др.) сырья.

Гелеобразователи (желеобразователи, или желирующие вещества) предназначены для образования гелей, то есть дисперсионных, двух- и более компонентных пищевых систем, где дисперсионной средой является вода, дисперсной фазой – гелеобразователь.

Гелеобразователи бывают животного (желатин) и растительного (полисахариды) происхождения. Желатин получают из коллагена, содержащегося в костях, хрящах и сухожилиях убойных животных. В группу растительных гелеобразователей входят пектины, камеди, модифицированные целлюлозы, крахмалы, полисахариды морских растений и др.

В практике производства пищевых продуктов применяются несколько гелеобразователей различного происхождения. Это обеспечивает усиление технологической функции и экономию препаратов. Приоритетным является использование натуральных гелеобразователей, например каррагинанов - природных полисахаридов из красных морских водорослей.

Стабилизаторы выполняют функцию стабилизации или улучшения степени гомогенизации пищевой системы, состоящей из двух или более несмешивающихся веществ.

Смежные технологические функции стабилизаторов выполняют многие загустители, гелеобразователи, уплотнители, влагоудерживающие агенты, а также стабилизаторы пены и замутнения.

Замутнители представляют собой коллоидную систему типа эмульсии масла в воде или суспензии. Эмульсионные замутнители применяют в готовых для употребления напитках, суспензионные - при производстве порошкообразных смесей для напитков.

Среди эмульсионных замутнителей наибольшее распространение получили эмульгированные в растворе стабилизатора различные липиды, среди которых предпочтение отдают эфирным маслам или их смеси с растительными маслами. В этом случае получают замутнители с ярковыраженным ароматом плодов и ягод. Они наиболее перспективны, достаточно полно передают органолептические свойства натуральных соков и обеспечивают их коллоидную стойкость в течение нескольких месяцев.

Суспензионные замутнители - коллоидные растворы стабилизированных тонкодисперсных порошков различных инертных и нерастворимых в воде веществ. В качестве последних применяют диоксид титана, цитрусовые корки, альбедо и семена цитрусовых плодов, тонко измельченную плодовую мякоть. Широко используются замутнители, полученные из молока.

Наряду с созданием эмульсий и суспензий на базе неорганических веществ и полимеров глюкозы замутнители получают с использованием высокомолекулярных веществ растительного и животного происхождения. В настоящее время испытано и запатентовано огромное количество таких веществ, соединений и натуральных продуктов.

Стабилизационные системы - состоят из комплекса компонентов: эмульгатора, стабилизатора и загустителя, качественный и количественный состав которых подбирают в зависимости от назначения продукта, условий его производства, хранения и реализации. Применение стабилизационных систем обеспечивает устойчивость продукта, способность переносить режимы тепловой обработки, транспортирования и хранения.

Наполнители - инертные вещества, не имеющие как пищевой, так и энергетической ценности. Эти свойства позволяют их использовать, во-первых, для компенсации потери массы и объема в продуктах диетического назначения (с низким содержанием жира, углеводов, других нутриентов и калорий). Наполнители применяются в качестве основы при производстве таблетированных продуктов питания (быстрорастворимые сухие напитки, подсластители и др.), а также традиционных продуктов кондитерской, масложировой, хлебопекарной и других отраслей пищевой промышленности.

Среди наполнителей, разрешенных к применению, на практике широко используются крахмалы, сахароза и различные виды целлюлозы. Традиционно используются такие простые наполнители, как вода и воздух, при условии дополнительного внесения в пищевой продукт эмульгаторов и загустителей.

Под консервантами понимают вещества, увеличивающие срок хранения пищевых продуктов и защищающие их от порчи, вызванной микроорганизмами. Химические консерванты должны обеспечивать длительное хранение продуктов, не оказывая какого-либо отрицательного влияния на его органолептические свойства, пищевую ценность и здоровье потребителя.

Антимикробное действие консервантов усиливается в присутствии аскорбиновой кислоты. Консерванты могут оказывать бактерицидное (уничтожать, убивать микроорганизмы) или бактериостатическое (останавливать, замедлять рост и размножение микроорганизмов) действие.

К широко распространенным консервантам относятся такие соединения серы, как сульфит натрия безводный (Na2SO3) или его гидратная форма (Na2SO3-VH2O), метабисульфат (тиосульфат) натрия кислый (Na2S2O3) или гидросульфит натрия (NaHSO3). Они хорошо растворимы в воде и выделяют сернистый ангидрид (SO3), которым и обусловлено их антимикробное действие. Сернистый ангидрид и выделяющие его вещества подавляют главным образом рост плесневых грибов, дрожжей и аэробных бактерий. Сернистый ангидрид относительно легко уходит из продукта при нагревании или длительном контакте с воздухом.

Сорбиновая кислота обладает главным образом фунгицидным действием благодаря способности ингибировать дегидрогеназы и не подавляет рост молочнокислой флоры, поэтому используется обычно в комплексе с другими консервантами, в основном с сернистым ангидридом, бензойной кислотой, нитритом натрия.

Антимикробное действие бензойной кислоты (C₇H₆O₂) и ее солей бензоатов (C₇H₅O₅Na и др.) основано на способности подавлять активность ферментов. В частности, при ингибировании каталазы и пероксидазы накапливается пероксид водорода, угнетающий деятельность микробной клетки. Она подавляет рост дрожжей и бактерий маслянокислого брожения, слабо действует на бактерии уксуснокислого брожения и совсем незначительно - на молочнокислую флору и плесени.

Гексаметилентетрамин, или уротропин, гексалин. Действующим началом этих соединений является формальдегид (CH₂O). В нашей стране гексамин (C₆H₁₂N₄) разрешен для консервирования икры лососевых рыб и выращивания маточных культур дрожжей.

Дифенил, бифенил, о-фенилфенол. Циклические соединения, 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.

Нитраты и нитриты натрия и калия (NaNO₃, KNO₃, NaNO₂, KNO₂) в качестве антимикробных средств широко применяются при производстве мясных и молочных продуктов. 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.

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».

Защитные газы предохраняют пищевые продукты от окислительной и микробной порчи. В качестве защитных газов чаще всего используют диоксид углерода, азот, аргон, гелий и оксид азота индивидуально или в смеси. Технология хранения продуктов в атмосфере инертных газов получила название «МАР-технология», т. е. «упаковка с регулируемой атмосферой» (modified atmosphere packing - MAP). Естественно, что защитные газы не влияют на развитие патогенных анаэробов, которые не нуждаются в кислороде. Применение МАР-технологии предусматривает газонепроницаемые упаковочные материалы. Защитные газы могут быть использованы при бункерном хранении продуктов питания (мука, чай, пряности, крупы и т. д.).

Антиокислители (антиоксиданты). Вещества защищают пищевые продукты от прогоркания жиров, изменения цвета (потемнения), ферментативного окисления напитков (вина, пива, безалкогольной продукции).

Натуральные антиокислители - токоферолы (витамин E), аскорбиновая кислота (витамин С), флавоны (кверцетин), эфиры галловой кислоты, гваяковая кислота и т. д.

Синтетические антиокислители - бутилоксианизол (БОА), бутилокситолуол (БОТ) - «ионол», додецилгаллет (ДГ), сантохин (этоксихин), дилудин, дибуг, фенозан-кислота и др. Для пищевых продуктов применяют БОА, БОТ и ДГ, которые являются ингибиторами фенольного типа, т. е. тормозят процесс окисления посредством взаимодействия с пероксидными радикалами, либо вступают в синергическое взаимодействие с натуральными антиокислителями или фосфолипидами.

На практике антиоксиданты применяются для предотвращения окислительной порчи жироемких продуктов, поскольку при получении, переработке и хранении они в наибольшей степени подвержены окислительной деструкции.

Синергисты антиокислителей - вещества усиливают действие антиокислителей, но не обладают их свойствами. Группу синергистов антиокислителей составляет относительно большое количество веществ различного происхождения, в основном кислоты и комплексообразователи.

Механизм действия синергистов-кислот связан с тем, что последние являются донорами водорода, необходимого для регенерации антиокислителей.

Уплотнители (отвердители) - вещества, уплотняющие растительные или животные ткани, применяются главным образом при консервировании пищевой продукции, когда необходимо придать тканям стойкость к различным технологическим режимам переработки (бланшировка, стерилизация, пастеризация, сушка, замораживание и др.).

В качестве примера можно привести действие уплотнителей на растительные ткани фруктов и овощей. В этом случае уплотнители взаимодействуют с пектинами и образуют соответствующие пектаты, укрепляя структуру растительных продуктов и препятствуя их разрушению и размягчению при консервировании. Рассматриваемую группу пищевых добавок составляют соли кальция, магния, алюминия в виде ацетатов, карбонатов, хлоридов, цитратов, лактатов, малатов, фосфатов, сульфитов и других соединений, используемых раздельно или в различных сочетаниях. Обработку уплотнителями проводят путем погружения в его раствор или добавки уплотнителя к заливке консервов перед или во время технологического процесса.

Влагоудерживающие агенты - вещества, предназначенные для связывания воды в свежеприготовленных продуктах питания и сохранения их структуры и текстуры при хранении. Влагоудерживающие агенты применяются в основном в кондитерской и хлебопекарной промышленности. Это сахароподобные вещества (глицерин, сорбит, инвертный сахар и др.), гидроколлоиды (агар, альгинаты, пектины) и т. д.

Антислеживающие агенты - добавки, предотвращающие слеживание, комкование, игломерацию частиц порошкообразных, кристаллических или гранулированных продуктов (муки, сухого молока, сахарной пудры, поваренной соли, смеси пряностей и приправ, сухих смесей для безалкогольных напитков, других концентратов).

Механизм действия антислеживающих агентов основан на адсорбировании (поглощении) влаги, образовании тонких гидрофобных слоев между частицами, препятствующими увеличению площади контакта и создающими барьер для влаги, провоцирующей слеживание и комкование.

Пленкообразователи (покрытия), глазирователи (глянцеватели) - вещества, предназначенные для выполнения следующих функций: сохранения свежести, придания продукту привлекательного внешнего вида; защиты от высыхания, снижения веса, потери пищевой ценности, других потребительских свойств, а также отрицательного воздействия окружающей среды, в том числе окисления, микробиальной обсемененности и т. д. В целом действие пленкообразователей и глазирователей направлено на увеличение срока годности продукта.

Стабилизаторы пены - добавки, предотвращающие оседание пены. Основные области применения - жидкие взбитые продукты, кондитерские изделия, мороженое, пиво. Классическим стабилизатором пены является белок куриного яйца. В сущности, рассматриваемые вещества представляют собой эмульгаторы, выбор которых определяется способом получения пенных масс, химическим составом и свойствами продукта и стабилизатора. Механизм действия основных стабилизаторов заключается в образовании на поверхности пузырьков воздуха прочной пленки, усиливающей их сопротивляемость к слипанию. Чаще всего роль стабилизаторов пены выполняют сами пенообразователи. Для повышения пеностойкости взбитых сливок, прохладительных напитков, пива применяют гидроколлоиды.

Стабилизаторы замутнения - добавки, которые применяются для сохранения во взвешенном состоянии мелкодисперсных частиц замутненных жидких продуктов (соки с мякотью, шоколадное молоко, другие напитки на основе натурального сырья). Наиболее эффективными стабилизаторами замутнения являются загустители, растительные камеди, пектины, альгинаты, каррагинаны и др.

Механизм этих добавок можно рассмотреть на примере стабилизирующего действия кислого полисахарида карбоксиметилцел-люлозы на фруктовые и овощные соки, в результате происходит нейтрализация положительного заряда поверхности замутняющих частиц отрицательно заряженными молекулами карбоксиметил-целлюлозы.

Регуляторы кислотности через изменения значений рН могут формировать заданные реологические свойства продукта; оказывать действие на эффективность эмульгаторов, стабилизаторов, загустителей и других пищевых добавок; влиять на основные коллоидные свойства, обусловливающие формирование консистенции.

Изменение рН достигается введением кислот, оснований и солей. С помощью буферных веществ рН поддерживается на определенном уровне.

Основания (подщелачивающие вещества) используют для снижения кислотности пищевых систем. Наряду с этой функцией их применяют для разрыхления пищевых масс и изготовления сухих шипучих напитков. Основную группу подщелачивающих веществ составляет диоксид углерода и его соли - карбонаты и гидрокарбонаты натрия, калия, аммония, магния и железа. Наряду с названными добавками для регуляции рН допускаются гидроксиды натрия, калия, кальция, магния, аммония, оксиды кальция и магния.

Пеногасители и антивспенивающие агенты - вещества, разрушающие пену, образование которой на определенных этапах технологического процесса может повлиять на качество конечного продукта. В частности, активное пенообразование мешает фильтрованию, центрифугированию, выпариванию, дозированию, перекачке и розливу.

Механизм действия пеногасителей и антивспенивающих агентов заключается в том, что они, замещая пенообразователи на границе раздела газовой и жидкой фаз, образуют пленку, которая разрушает пузырьки газа и стабилизирующую пищевую систему. К ним относят жирные спирты, полисилоксаны, природные жиры и масла, полигликолевые эфиры жирных кислот, полигликоли, моно- и диглицериды, полисорбаты, сложные эфиры сорбитана и жирных кислот. Для гашения пены могут быть использованы механические или физические методы (перемешивание, нагрев, охлаждение и т. п.), которые, однако, по сравнению с химическими менее экономичны и эффективны.

Эмульгирующие соли не являются эмульгаторами, однако участвуют в образовании эмульсии путем взаимодействия с белковыми молекулами субстрата. Эффективность использования эмульгирующих солей можно рассмотреть на примере производства плавленых сыров. При отсутствии этих добавок, в частности фосфатов, нагревание сыра не приводит к его плавлению, сыр сморщивается, превращаясь в резиноподобную массу, наблюдается отделение масла и воды. Наряду с солями фосфорной кислоты в качестве эмульгирующих агентов разрешены к применению в производстве молочных и мясных продуктов соли молочной и лимонной кислот, ряд других соединений, обладающих индивидуальными свойствами.

Разрыхлители добавляют в муку или тесто для увеличения объема хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. Эффект разрыхления достигается за счет выделения разрыхлителями в основном углекислого газа. В качестве разрыхлителей используют натуральные дрожжи и различные химические соединения: карбонаты, дигидрофосфаты, алюмофосфаты натрия, калия, кальция, аммония.

Химические разрыхлители более широко применяются в промышленности в отличие от натуральных, например дрожжей. Активация последних связана с определенной температурой и продолжительностью брожения и не требует каких-либо специальных условий и параметров.

Вещества, облегчающие фильтрование. К ним относятся осветлители, адсорбенты, флокулянты. Все они характеризуются как инертные нерастворимые вещества, способные: облегчать или улучшать отделение твердых частиц от жидкостей или газов; ускорять удаление нежелательных замутняющих компонентов из жидкостей, в частности напитков, которые длительное время должны оставаться прозрачными; придавать фильтрующему слою необходимую прочность и регулировать размер пор; разрыхлять осадок, образующийся на фильтре, и уменьшать забивание пор фильтра.

В зависимости от вида осветлителя принцип их действия может быть связан с адсорбцией, коагуляцией или образованием труднорастворимых соединений с ионами металлов, которые выпадают в осадок и могут быть отфильтрованы от жидкой части продукта. С помощью осветлителей удаляют также мелкодисперсные и коллоидные компоненты, которые невозможно отфильтровать. Эти вещества обладают способностью связывать мельчайшие частички мути и осаждаться вместе с ними. Осветлители удаляют из готового продукта фильтрацией или седиментацией.

Принцип действия адсорбентов связан с большой удельной поверхностью, благодаря которой они могут селективно адсорбировать различные вещества из напитков и вместе с ними выпадать в осадок.

Флокулянты вызывают превращение золя (коллоидного раствора твердого вещества) в гель (процесс флокуляции).

Чаще всего для облегчения фильтрования используют целлюлозу, кизельгур и перлит, которые добавляют к фильтруемой жидкости в виде суспензий или вспомогательного слоя на самом фильтре. Наиболее часто осветлители, адсорбенты и флокулянты применяются в пивоварении, виноделии и производстве соков.

Экстрагенты - это жидкости или сжиженные газы, служащие для экстракции из природного сырья различных пищевых и непищевых компонентов. В качестве жидких экстрагентов используют воду, растительные масла, алифатические спирты, углеводороды, сжиженные газы - диоксид углерода, оксид азота, пропан и др.

В зависимости от вида экстрагента и сырья, целей и задач различают три вида экстракции: жидкостью из твердого вещества, жидкостью из жидкости, сжиженным газом из твердого вещества.

Классическим примером применения экстрагентов является удаление спирта из напитков, никотина из табака, кофеина из кофе и чая.

Носители, растворители, разбавители - большая группа пищевых добавок, используемых для выполнения следующих целей: растворение или разбавление малого количества рецептурных компонентов для удобства их дозирования и равномерного распределения в продукте (добавление ароматизаторов, красителей, антиокислителей, обогащение витаминами, другими микронутриентами); защита и стабилизация компонентов рецептуры от нежелательных воздействий; стандартизация показателей качества продукта; предотвращение пыления (при гранулировании, капсулировании) или увлажнения. При этом носители, растворители и разбавители не выполняют самостоятельных технологических функций.

Средства для капсулирования - вещества представляют собой капсулы или микрокапсулы, обволакивающие поверхность пищевых компонентов. В зависимости от применяемых средств (крахмал, желатин, камеди и др.) капсулы могут быть жесткими или мягкими. В жесткие капсулы помещают, как правило, порошкообразные вещества, в мягкие - жидкости и эмульсии. В последнее время капсулирование и микрокапсулирование наиболее широко используют при производстве биологически активных добавок к пище.

Средства для таблетирования - это вещества, используемые при производстве таблетированных форм пищевых продуктов в целях облегчения технологического процесса и направленного влияния на их потребительские свойства. Средства для таблетирования включают следующие основные группы пищевых добавок.

Наполнители применяются в качестве основы. Это различные типы крахмала, сахароза, микрокристаллическая целлюлоза, маннит, оксид магния и многие другие соединения, выполняющие также функции смазки, связующего и влагоудерживающего агента.

Разделители - вещества, предотвращающие склеивание таблеток и улучшающие их скольжение в матрице таблетирующего оборудования. Эффективными разделителями являются ПАВ, целлюлоза, парафин, тальк, полиэтиленгликоли и т. д.

Ускорители - добавки, предназначенные для быстрого разрушения таблеток в жидкой среде. Общим свойством этой группы добавок является их гидрофильность или способность сильно и быстро набухать. К ним относят порошкообразные виды целлюлозы, модифицированные крахмалы, альгиновую кислоту, альгинат кальция и др.

Адсорбенты - вещества, обеспечивающие всасывание жидкости в таблетируемую массу (крахмалы, целлюлоза, молочный сахар, кремниевая кислота (высокодисперсная пирогенная форма), каолин, бентонит).

Влагоудерживающие агенты, или регуляторы влаги - вещества, придающие таблеткам оптимальную влажность (крахмалы, глицерин, сорбитный сироп, низкомолекулярные полиэтиленгликоли).

Ингибиторы растворения - добавки, помогающие более быстрому растворению таблеток, предназначенных, в частности, для рассасывания во рту. К эффективным ингибиторам растворения относятся твердый парафин, какао-масло, стеарин, полиэтиленгликоли и другие вещества гидрофобной природы.

Разделители (антиадгезивы) - вещества, уменьшающие силу адгезии между двумя граничащими поверхностями. Это свойство обеспечивает применение разделителей в различных отраслях пищевой промышленности: в хлебопекарном и кондитерском производстве для облегчения выемки таблетированных продуктов из форм, хлебобулочных и мучных кондитерских изделий из противней, скольжения кондитерских масс по поверхности оборудования, изготовления пекарских порошков; в производстве биологически активных добавок к пище - различных таблетированных форм.

Осушители - вещества натурального и синтетического происхождения, способные связывать и удалять воду из газов, жидкостей и твердых продуктов. Вода взаимодействует с осушителями и образует новые соединения, а также участвует в процессах растворения или адсорбции. Технология сушки пищевых продуктов осушителями отличается от традиционных способов более мягким, щадящим характером, сохраняет потребительские, в том числе питательные, свойства продукта.

Одним из наиболее распространенных способов рассматриваемой сушки является помещение обезвоживаемого продукта в емкости, заполненные осушителем. Газ сушат, пропуская через такие емкости; жидкости сушат, засыпая в них нерастворимые осушители с последующим их удалением. К разрешенным к применению в производстве в Российской Федерации осушителям относят сульфаты натрия, кальция и магния, серную кислоту, карбонат калия, хлорид кальция, гидроксид натрия и калия, оксиды кальция и алюминия, силикагель.

Средства для снятия кожицы с плодов. Для химической, в частности щелочной, очистки разрешены карбонаты натрия, сульфат алюминия, алюмонатриевые, алюмокалиевые, алюмоаммиачные квасцы, гидроксиды натрия и калия. Снятие кожицы осуществляют в специальном очистном оборудовании различной конструкции, например барабанного типа, в который засыпается порошок щелочи, или опрыскиванием продукта ее раствором. По окончании технологического процесса щелочь нейтрализуют погружением обрабатываемого сырья в раствор кислоты (например, для фруктов 1-2%-ный раствор лимонной кислоты).

Охлаждающие и замораживающие агенты. Газообразные вещества, жидкости или твердые тела, способные при условии прямого контакта понижать температуру пищевого продукта. Этими свойствами они отличаются от хладагентов, применяемых в холодильной технике.

Наряду с общеизвестным льдом используют другие охлаждающие и замораживающие агенты, исходя из технологических целей и задач. Наиболее эффективным является сверхбыстрое замораживание. Этот процесс может осуществляться путем орошения или погружения продукта в жидкий азот, диоксид углерода или его смесь с азотом, а также в специальные туннели и скороморозильные аппараты, через которые с высокой скоростью пропускают сжиженный газ. Охлаждающие и замораживающие агенты используются при хранении и транспортировании практически всех групп пищевой продукции.

Вещества, способствующие жизнедеятельности полезных микроорганизмов. Микроорганизмы применяются в пищевой промышленности: в биотехнологии для получения продуктов питания (кисломолочная продукция, пиво и другие напитки брожения, хлеб, хлебобулочные изделия и т. д.); в качестве продуцентов основных пищевых веществ, макро- и микронутриентов.

Будучи живыми организмами, они развиваются в определенных условиях, в которых проявляют свои индивидуальные особенности. В пищевой биотехнологии применяются гетерогенные микроорганизмы, требующие органических источников углерода, которыми могут быть моно- и полисахариды, аминокислоты, олиго- и полипептиды, природное углеродсодержащее сырье. При этом плесневые грибы предпочитают сахаросодержащие среды, бактерии - белоксодержащие. Кроме того, используемые в биотехнологии микроорганизмы нуждаются в азотсодержащих источниках, минеральных веществах и витаминах.

Катализаторы - вещества, ускоряющие течение химических или биохимических реакций. К катализаторам, разрешенным для применения в производстве пищевых продуктов, относятся металлы (натрий, никель, платина, палладий), оксиды азота, кальция, магния, этилат и метилат натрия, смесь едкого натра с глицерином. Типичным примером является ускорение процесса гидрогенизации жидких масс при помощи никеля, в результате чего двойные связи превращаются в простые и, например, растительное масло отвердевает. Другими примерами являются переэтерификация жиров с применением этилата натрия или смеси едкого натра с глицерином (в этом случае получают жир с направленными свойствами), а также ускорение каталитического расщепления пероксида водорода в присутствии оксидов магния или меди.

Улучшители хлебопекарные - вещества, улучшающие качество хлеба, характеризуются широким ассортиментом и различными принципами действия. Основную группу хлебопекарных улучшителей и добавок составляют улучшители окислительного и восстановительного действия, сухая клейковина и улучшители на ее основе, модифицирующие крахмалы, ферментные препараты, поверхностно-активные вещества (эмульгаторы), органические кислоты, минеральные соли, консерванты, ароматические и вкусовые добавки, сухие закваски (подкислители), гидроколлоиды, комплексные хлебопекарные улучшители.

Пропелленты - газы, предназначенные для выдавливания (перемещения) пищевых продуктов из различного вида емкостей (танков, хранилищ, контейнеров, баллончиков). Для передвижения сыпучих продуктов с помощью пневмотранспорта пропеллентом выступает воздух. Для различных взбитых продуктов в баллончиках используются пропелленты, разрешенные Минздравом России к применению в производстве в стране. Используемые газы могут не контактировать с пищевым продуктом или быть его компонентом (взбитые сливки из баллончика).

Ферменты и ферментные препараты - очищенные и концентрированные продукты, содержащие определенные ферменты или комплекс ферментов, характерных для биологических сред и организмов-продуцентов. Применение ферментов в пищевой промышленности определяется уровнем развития современной биотехнологии. Ферментативные процессы являются основой большинства пищевых производств: пивоварения, виноделия, сыроделия, хлебопечения, получения спирта, пищевых органических кислот, витаминов и др.

Активное использование ферментов в масложировой промышленности, главным образом иммобилизованных микробных препаратов, развивается в следующих направлениях: гидролиз жиров липазами для получения глицерина и жирных кислот, удаление неполных глицеридов из масел, ароматизация пищевых продуктов и напитков; синтез глицеридов; процессы трансэтерификации жиров; извлечение масел из растительного сырья с применением гидролитических ферментов.

Диспергирующие агенты - вещества, способствующие образованию устойчивых многокомпонентных коллоидных систем — микродисперсий. Они относятся к мицеллообразующим поверхностно-активным веществам. Диспергаторы подразделяют на солюбилизаторы и инстантизаторы (смачивающие агенты), различающиеся характером технологического действия.

Солюбилизаторы дают возможность получать прозрачные напитки с использованием нерастворимых в воде веществ, а также вносить в жироемкие продукты водорастворимые пищевые добавки и биологически активные вещества.

Инстантизаторы (смачивающие агенты) ускоряют и облегчают растворение сухих напитков и применяются в технологии производства порошкообразных и гранулированных молока, сливок, безалкогольных напитков, нектаров, соков, киселей, растворимого кофе, чая и др.

Перечень пищевых добавок, разрешенных для применения в производстве в Российской Федерации, постоянно расширяется и корректируется в связи с возрастающей потребностью в них, со степенью адаптации санитарных норм, принятых в Российской Федерации, к международным и европейским стандартам безопасности, особенно при создании новых добавок и изучении их свойств.

___________