Вещества, улучшающие цвет пищевых продуктов

План

ЛЕКЦИЯ 9

Пищевые добавки, классификация, нормирование, контроль

1. Классификация, гигиенические принципы
2. Вещества, улучшающие цвет пищевых продуктов
3. Вещества, улучшающие вкус и аромат пищевых продуктов
4. Вещества, регулирующие консистенцию продуктов
5. Вещества, способствующие увеличению сроков годности
6. Вещества, ускоряющие и облегчающие ведение технологических процессов
7. Гигиенический контроль за применением пищевых добавок

Пищевые добавки - не изобретение нашего времени, они используются человеком в течение тысячелетий. Как только человек начал заниматься земледелием и скотоводством, возникла необходимость запаса пищи и заботиться о её сохранности. Он открыл консервирующее действие соли, дыма, холода и уксуса. Последний, как предполагают, получен случайно из прокисшего вина.

В XIV в. в Европе начали применять селитру для засолки мяса и рыбы, изобрели другие способы консервирования. Вместе с тем на протяжении многих веков эта сторона человеческой деятельности практически не развивалась, что приводило к огромной потере продуктов питания, снижению их питательной ценности.

К началу прошлого столетия, с возникновением крупных городов, развитием сельского хозяйства и пищевых производств обострились проблемы сохранности и безопасности продуктов питания. Для решения этих проблем в пищевые продукты стали добавлять различные вещества химической и биологической природы, препятствующие развитию микроорганизмов XX в. Характеризуются бурным развитием этой отрасли. Применение пищевых добавок стало смещаться из области домашней кухни в область промышленного изготовления продуктов. При этом выделяются следующие направления: увеличение срока хранения продукта; изменение его пищевой ценности; улучшение сенсорных качеств продукта.

Согласно определению ВОЗ, под пищевыми добавками понимают химические вещества и природные соединения, которые сами по себе не употребляются в пищу, а добавляются в неё для улучшения качества сырья и готовой продукции.

В настоящее время в пищевой промышленности применяется около 2 тыс. пищевых добавок. Разрешение на применение пищевых добавок выдаётся специализированной международной организацией – Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминантам (ДЖЕКФА). В рамках Европейского сообщества действует аналогичная комиссия. Буква “E” (Europe) – широко применяемая маркировка пищевых продуктов, информирующая потребителя о пищевых добавках. Она сопровождается индексом, который соответствует определенной пищевой добавке, поскольку название добавок бывают длинными и труднопроизносимыми. В особых случаях после индекса может стоять величина типа 50ррт, которая означает, что на 1 млн. весовых (объёмных) частей продукта приходится не более 50 частей пищевой добавки.

Вопросами рассмотрения и утверждения уровня пищевых добавок для конкретных питания занимается специальная комиссия продуктов ФАУ/ВОЗ по разработке стандартов на продовольственные товары – Комиссия «Кодекс алиментариус». Согласно системе «Кодекс алиментариус», классификация пищевых добавок производится по их назначению и выглядит следующим образом:

Е100 – Е182 – красители;

Е200 и далее консерванты;

Е300 и далее антиокислители (антиоксиданты);

Е400 и далее – стабилизаторы консистенции;

Е500 и далее – эмульгаторы;

Е600 и далее – усилители вкуса и аромата;

Е700 – Е800 – запасные индексы для другой возможной информации;

Е900 и далее антифламинги, противопенные вещества;

Е1000 – глазирующие агенты, подсластители, добавки, препятствующие слеживанию сахара, соли, для обработки муки, крахмала, и т. д.

К рекомендациям ДЖЕКФА и «Кодекс алиментариус» прислушивается органы здравоохранения большинства стран мира. Вместе с тем Европейский перечень добавок отличается от установленного ВОЗ, исходя из спецификации отдельных стран. В лбом случае информация о применяемых добавках широко публикуется, учитывая права потребителей.

В нашей стране разработаны и утверждены «Санитарные правила по применению пищевых добавок», которые постоянно совершенствуются и адаптируются к международным правилам и нормам.

Далее приводятся основные группы пищевых добавок, имеющих небольшие гигиенические значения.

Цвет пищевых продуктов играет немаловажную роль в процес­се их товародвижения и конкурентоспособности, поскольку имен­но с этим показателем потребитель традиционно связывает сте­пень готовности к употреблению, вкусовые достоинства, другие показатели качества. Вещества, улучшающие цвет пищевых продуктов, могут быть природного (растительного, животного, минерального, микробио­логического) или синтетического происхождения. К рассматриваемой группе пищевых добавок относят:

• красители (colours (GB), colors (US));

• отбеливатели (bleaching agents);

• фиксаторы и стабилизаторы окраски (colour stabilizers (GB), color stabilizers (US)).

Их использование в пищевой, перерабатывающей промышлен­ности и общественном питании обусловлено в первую очередь от­рицательным воздействием различных видов технологической обработки (кипячение, стерилизация, замораживание, измельчение и др.) на первоначальную, привычную для потребителя окраску. Особен­но сильно меняется цвет при консервировании продуктов питания, в частности, овощей и фруктов. В основном это связано с превра­щением хлорофилла в феофитин с изменением цвета антоциановых красителей в результате изменения рН среды или образования комплексов с металлами (СанПиН 2.3.2.1078-01).

Красители — пищевые добавки, придающие, усиливающие или восстанавливающие окраску пищевого продукта.

Международными директивами разрешено более 80 красите­лей, в нашей стране санитарными правилами и нормами допуска­ется к использованию около 50.

Различают красители натуральные (органические), минераль­ные (неорганические) и синтетические. Их использование регла­ментируется ГОСТ, технологическими инструкциями, другими техническими и нормативными документами. 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, что обеспечивает их избирательное применение в производстве широ­кого спектра пищевых продуктов. Основа натуральных красителей — как правило, пигменты рас­тений. Окраска происходит за счет каротиноидов, флавоноидов, бетанина, рибофлавина, хлорофила и т. д. Натуральные красители не обладают токсичностью, однако для большинства из них опре­делены допустимые суточные дозы (ДСД). Для экстракта аннато ДСД по каротиноидам или биоксину установлена на уровне 0,065 мг на 1 кг массы тела, для экстракта из кожуры винограда ДСД антоцианов — 2,5 мг/кг, аммониевого кармина — 5 мг/кг, куркумы и куркумина — 2,5 и 0,1 мг/кг соответственно.

Идет активный поиск препаратов — красителей животного про­исхождения. Перспективным считают использование продуктов моря. В нашей стране разрешен красный краситель, полученный из криля, основа которого — каротиноиды. Он используется для окраски рыбных изделий и искусственной икры.

В настоящее время значительно возрос интерес к натуральным пищевым красителям, которые содержат биологически активные, вкусовые и ароматические вещества, придают готовым продуктам не только привлекательный вид, но и естественный аромат, вкус и дополнительную пищевую ценность. Получен пищевой краситель из столовой свеклы, темно-вишневого цвета со вкусом кисло-слад­кого граната, и 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. Они представляют собой желтый сыпучий порошок, хорошо растворимый в воде и спирте, могут быть испо­льзованы в производстве кондитерских изделий и безалкогольных напитков.

Синтетические красители дешевле натуральных, при этом они менее чувствительны к жестким режимам технологической обра­ботки, дают более яркие и легко воспроизводимые цвета. Однако синтетические красители могут обладать токсическим действием на организм, поэтому более строго регламентируются по сравнению с натуральными. В нашей стране утвержден список разрешенных синтетических красителей, который постоянно до­полняется и корректируется. Из других извест­ных красителей можно выделить следующие препараты: амарант — ДСД равна 0,5 мг/кг; красный краситель 2G, который попадая в ор­ганизм превращается в дисульфокислоту и анилин с последую­щим образованием метгемоглобина; оранжевый-9 — высокие до­зы приводят к гемолитической анемии; карамельные красители (жженый сахар) — их производство осуществляется с применени­ем аммиака и солей аммония. В результате образуются азотсо­держащие гетероциклические соединения, в частности 4-метили-мидазол, обладающий токсическим действием. Временная ДСД для этих красителей составляет до 100 мг/кг массы тела. Производство карамельного красителя в нашей стране осуществляется без амми­ака или солей аммония. Такой краситель используют при изготов­лении кондитерских изделий, ликеро-водочных и безалкогольных напитков.

К пищевым красителям не относят пищевые 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.).

СанПиН 2.3.2.1293-03 регламентирует также другие гигиениче­ские требования по применению пищевых красителей, которые не­обходимо учитывать при проведении товарной экспертизы:

• существуют группы пищевых продуктов, в которые добавле­ние красителей допускается;

• для отдельных видов пищевой продукции используются толь­ко определенные красители;

• в производстве пищевых продуктов должны соблюдаться опре-деленные правила применения красителей.

Красители могут быть использованы не по назначению, в том числе для фальсификации пищевых продуктов:

• для подкрашивания, не предусмотренного рецептурой и тех­нологией;

• с целью имитации повышенных показателей качества, в том числе пищевой ценности;

• применение неразрешенных красителей, в том числе непище­вых (для окрашивания оболочек, упаковки и т. п.).

В силу недостаточной изученности токсических свойств у ряда красителей в нашей стране нет разрешения к применению. Так, не разрешены: Е127 — эритрозин; Е154 — коричневый FK; E173 — алюминий, картамус, кроцин, кроцетин, зеаксантин, санталин, цитранаксантин. В группу запрещенных к применению красителей входят: Е123 — амарант; Е121 — цитрусовый красный 2.

Фиксаторы (стабилизаторы окраски) предназначены для со­хранения природной (естественной) окраски или замедления нежелательных изменений окраски в процессе производства и хране­ния пищевой продукции. Наиболее часто эта группа добавок используется для стабили­зации красного окрашивания за счет соединений гемоглобина, зеле­ной окраски (хлорофилл) и предотвращения побурения, обуслов­ленного ферментативными и неферментативными процессами. Ферментативное побурение можно предотвратить путем инак­тивации или разрушения ферментов, катализирующих этот про­цесс. С этой целью используют: ингибиторы ферментов — аскор­биновую кислоту, диоксид серы, сульфиты; фактор изменения кислотности пищевой системы; связывание ионов металлов, вы­полняющих роль кофакторов в ферментативных реакциях. По­следнее достигается переводом ионов в различные нереакцион­ные формы (растворимые комплексы, хелатную форму и др.) за счет введения лимонной кислоты и ее солей, этилендиаминтетра-уксусной и винной кислот, различных полимерных фосфатов. Пе­речисленные процессы получили название секвестирование (мас­кировка), а вышеуказанные стабилизаторы окраски обозначают термином «секвестранты».

Неферментативное побурение предупреждается добавками, способными ингибировать реакции образования карбонильных по­лупродуктов и полимерных коричневых пигментов. Типичным при­мер — реакция Майяра, протекающая с участием редуцирующих Сахаров и аминокислот. К наиболее эффективным стабилизаторам окраски этой группы относятся диоксид серы, сернистая кис­лота и ее соли. 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. Показано, что ас­корбиновая кислота и ниацин ускоряют процессы образования и стабилизации красного окрашивания колбасных изделий. Для стабилизации заданной окраски растительных пищевых про­дуктов используют ионы меди, моно- или ортофосфат натрия, смесь карбоната магния с фосфатом натрия (при термообработке овощей). Стабилизаторы окраски должны удовлетворять гигиеническим требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01.

Отбеливатели предназначены для устранения нежелательной окраски продукта, действуют по двум направлениям:

Отбеливатели в хлебопекарном производстве

Отбеливатель	Продукт	Предельно допустимое количество, мг/кг
Диамид угольной кислоты	Опара	2000*
Цистеин	Мука
Тиосульфат (гипосульфит)	Мука
натрия
Бромноватокислый калий	Мука
(бромат калия)
Перекись кальция	Мука

* Включая ортофосфорную кислоту.

• как окислители — путем выделения активного кислорода или хлора, которые превращают красящие вещества продукта в неокрашенные соединения;

• как восстановители — в реакциях замедления процессов ферментативного и неферментативного гидролиза.

Перечень отбеливателей, используемых в хлебопекарном про­изводстве согласно технологическим инструкциям, представлен в табл. 48. Так, для устранения нежелательной окраски муки чаще всего используют гипосульфит (тиосульфат) натрия и бромат ка­лия.

Гипосульфит натрия проявляет свое действие как источник сер­нистого ангидрида, ДСД для которого составляет 0,7 мг на 1 кг массы тела. В связи с тем, что сернистый ангидрид обладает спо­собностью разрушать тиамин, его использование в продуктах, слу­жащих источником этого витамина, не рекомендуется.

Бромат калия (бромноватокислый калий) в процессе технологи­ческой обработки муки превращается в бромид калия. Последний входит в состав многих продуктов питания в качестве естественно­го компонента и поэтому нетоксичен даже при добавлении к муке в количестве 100 мг/кг. Во многих странах используются такие окислители, как диоксид хлора, оксиды азота, пероксиды бензоата и ацетона. В связи с раз­рушающим действием этих соединений на токоферолы, другие ви­тамины определены границы допустимых концентраций вышеука­занных отбеливателей в муке и продуктах питания.