Індексація харчових добавок, класифікація, технологічні функції
Харчові добавки - це природні, ідентичні природним або штучні (синтетичні) речовини, що збільшують терміни зберігання продуктів або надають їм заданих властивостей. Історія застосування харчових добавок (оцтова і молочна кислоти, кухонна сіль, деякі спеції і ін) налічує кілька тисячоліть. Однак тільки в ХІХ-ХХ століттях їм стали приділяти особливу увагу. Викликано це особливостями торгівлі з перевезенням швидкопсувних і швидко черствеющіх товарів на великі відстані, що вимагає збільшення терміну зберігання. Попит сучасного споживача на харчову продукцію з привабливими кольором, запахом забезпечують ароматизатори, барвники і т.п.
Поширення ожиріння та цукрового діабету призвело до створення виробництва продуктів на основі замінників цукру і підсолоджувачів. Зараз у виробництві продуктів використовуються майже 500 різних добавок. А якщо врахувати їх комбінації, то ця цифра подвоїться.
Європейський союз для гармонізації використання харчових добавок розробив систему цифрової кодифікації їх. Система схвалена ФАО-ВОЗ. Кожній добавці присвоєно три-або чотиризначний номер з попередньою літерою Е. Ці номери (коди) використовуються у поєднанні з назвами функціональних класів, що відображають групу харчових добавок за технологічними функціями (підкласами). Буква Е та ідентифікаційний номер має чітке тлумачення, що припускає, що дане конкретне речовина перевірено на безпеку, що для даної харчової добавки є відпрацьовані рекомендації щодо його технологічної необхідності і що для даної речовини встановлені критерії чистоти.
Після деяких Е-номерів (літера Е в поєднанні з тризначним номером) коштують малі літери, наприклад Е160-каротини та ін У цьому випадку мова йде про клас харчової добавки. Малі букви - невід'ємна частина номера Е і повинні обов'язково використовуватися для позначення харчової добавки. В окремих випадках після Е-номерів стоять римські цифри, які уточнюють відмінності в специфікації добавок однієї групи і не є обов'язковою частиною номери і позначення.
Наявність харчових добавок у продуктах повинно фіксуватися на етикетці. При цьому добавка може позначатися як індивідуальна речовина або як представник функціонального класу в поєднанні з номером Е. Наприклад, бензонат натрію або консервант Е211. Згідно запропонованій системі цифрової кодифікації, класифікація добавок у відповідності з призначенням виглядає наступним чином (тільки основні групи):
Е100 - Е182 - барвники;
Е200 і далі - консерванти;
Е300 і далі - антиокислювачі;
Е400 і далі - стабілізатори консистенції;
Е500 і далі, Е1000 - емульгатори;
Е600 і далі - підсилювачі смаку та аромату;
Е700 - Е800 - запасні індекси;
Е900 і далі - глазуруючі агенти, поліпшувачі хліба.
Діючий в даний час в Російській Федерації Закон «Про якість та безпеку харчових продуктів» та СанПіН 2.3.2.1078-01 «Гігієнічні вимоги безпеки і харчової цінності харчових продуктів» дають наступне визначення: «Харчові добавки - природні або штучні (синтезовані) речовини, навмисно вводяться в харчові продукти з метою їх збереження і (або) надання їм заданих властивостей ».
Е400 і далі - стабілізатори консистенції
При виробництві деяких харчових продуктів необхідно використовувати речовини, що забезпечують бажану консистенцію продукту. До цієї групи відносяться з'єднання, що змінюють реологічні властивості харчових продуктів - загусники, студне-і желеутворювачі, харчові поверхнево-активні речовини (ПАР), стабілізатори та розпушувачі.
Е100 - Е182 - барвники
Речовини цієї групи досить різноманітні, включають з'єднання синтетичні і натуральні рослинного, мікробного та грибкового походження.
До числа речовин, що визначають зовнішній вигляд харчових продуктів, відносяться харчові барвники. Особливо широко їх застосовують при виробництві кондитерських виробів.
Для підфарбовування харчових продуктів застосовують як натуральні, природні барвники, так і синтетичні речовини органічної та неорганічної природи. З гігієнічної точки зору особливої уваги заслуговують синтетичні барвники, багато з яких роблять на організм як токсикологічне, так і канцерогенну дію. Крім того, жоден із синтетичних барвників, як і більшість інших харчових добавок, не володіє харчовою цінністю. Однак підфарбовування харчових продуктів доцільно, тому що в процесі технологічної обробки багато з них втрачають колір і втрачають привабливий вигляд, в той час як споживач звик до використання виробів, які мають яскраве забарвлення (наприклад, кондитерські вироби), що імітують колір натурального продукту. Гарний, яскраво забарвлений продукт завжди викликає позитивні емоції, впливає на фізіологічні процеси в організмі.
У нашій країні застосування синтетичних фарбників для підфарбовування продуктів харчування обмежується за рахунок розширення асортименту нешкідливих у всіх відносинах натуральних барвників.
Е500 і далі, Е1000 - емульгатори
Сучасною наукою про харчування споживання смакових речовин розглядається як один з оздоровлюючих факторів. Це обумовлено тим, що багато хто з цих продуктів мають лікувальні та профілактичні властивості. У сучасному раціональному харчуванні смакові речовини використовуються як засіб підвищення інтенсивності травлення, тому що під їх впливом значно активується секреція травних залоз і різних відділів шлунково-кишкового тракту, збільшується кількість відокремлюваних соків, посилюється їх ферментативна активність і якість. Завдяки цьому поліпшуються процеси травлення і засвоєння їжі. Смакові речовини, забезпечуючи високі органолептичні властивості їжі, сприяють нормалізації та оздоровлення кишкової мікрофлори, в результаті чого знижуються інтенсивність гнильних процесів у кишечнику і аутоінтоксикація організму. Завдяки оздоровлення та нормалізації стану і функцій шлунково-кишкового тракту відбувається оздоровлення всього організму в цілому.
Смакові речовини поділяються на підсолоджуючі речовини, прянощі, пряні овочі, солоні мінеральні речовини, харчові кислоти, смакові добавки.
Е200 і далі - консерванти
У харчовій промисловості широко застосовуються речовини, що володіють солодким смаком - підсолоджуючі речовини. В історії людства першими підсолоджувальними речовинами були мед, соки, плоди рослин. В даний час основним солодким речовиною служить сахароза - тростинний чи буряковий цукор. Медицина стверджує, що зростання захворювань на цукровий діабет, серцево-судинної системи, карієсом зубів пов'язаний зі збільшенням кількості споживаного цукру. Перспективним з точки зору профілактики даних захворювань є використання замінників цукру.
Більшість підсолоджувачів, відомих у даний час, хімічного походження, виготовлені на основі сахарину. Тому особливий інтерес представляє вишукування натуральних підсолоджувачів.
Стевіозид, Патока, Топінамбур, Сорбіт, Ксиліт, Лактоза, Лактулоза, Глюкоза, Фруктоза, Солодовий екстракт, Аспартам.
Е600 і далі - підсилювачі смаку та аромату
Ароматичні і запашні речовини застосовуються в харчовій промисловості для додання продукту специфічного аромату. З цією метою можна використовувати натуральні екстракти і настої, плодово-ягідні соки, сиропи і прянощі, ароматичні харчові есенції. Харчові ароматизатори прийнято підрозділяти на натуральні, ідентичні натуральним і штучні. До натуральних відносять ефірні масла та есенції «Апельсинова», «Лимонна», «М'ятна», «М'ятна Прилуцька», «Кориандровое», «Мускат».
Е300 і далі - антиокислювачі
Клас харчових добавок. Як і консервуючі речовини призначені для продовження термінів зберігання продуктів харчування. Антиокислювачі переривають реакцію самоокислении харчових компонентів в продукті харчування. Ця реакція у харчових продуктах відбувається в результаті контакту харчового продукту з киснем, що містяться в повітрі і продукті. Додавання антиокислювачів захищає жири і жиросодержащие продукти від прогоркания, охороняє фрукти та продукти їх переробки від потемніння, уповільнює ферментативне окислення вина, пива та безалкогольних напоїв. У результаті термін зберігання цих продуктів збільшуються в кілька разів.
Використання ферментних препаратів в м'ясній промисловості
Особливу увагу розробці спеціальних ферментних препаратів приділяється останнім часом у зв'язку з проблемою максимального залучення вторинних білкових ресурсів та відходів м'ясної промисловості і створенням безвідходних технологій. Забезпечення сталого підйому в цьому напрямку може бути досягнуто за рахунок розробки ефективних мікробних препаратів. Здатністю синтезувати специфічні ферменти, що розщеплюють тваринні білки, мають багато мікроорганізмів. Серед них виділяються види, ефективно гідролізують білки типу колагену, еластину, кератину. Показана можливість застосування для цих цілей протеолітичних ферментів на основі Bacillus, Pseudomonas, Streptomyces, Aspergillus, Penicillium.
При використанні коллагенофільного препарату ферментів з Penicillium wortmannii ВКМ - 2091 ступінь гідролізу колагенів досягає 60-65%.
Аналіз гідролізатів вказує на багатий набір і високий вміст вільних амінокислот: проліну, цистину, валіну, аланіну, ізолейцину, лейцину, фенілаланіну, лізину, серину, глутамінової та аспарагінової кислот. При цьому перевариваемость сировини збільшується в 2-2,5 рази. Такі гідролізати є прекрасною основою для одержання харчових добавок, модифікованих продуктів і кормових концентратів.
Ряд методів отримання ферментативних гідролізатів запропонований французькими дослідниками, які використовували ферменти тваринного (панкреатин, трипсин, хімотрипсин), рослинного (фіцін, бромелаїн, папаїн) і мікробного (B. subtilis Str. Fradiae Str. Griseus) походження.
У Німеччині отримують гідролізати з малоцінних продуктів переробки тушок птиці. У подрібнена сировина вносять препарати з B. subtilis, A. оryzae, P. latex, A. melleus. Гідролізат сушать і використовують для приготування супів. При цьому втрати амінокислот, зокрема, лізину, мінімальні.
Зарубіжні автори розробили способи одержання харчових гідролізатів шляхом автолиза сировини містяться в ньому ферментами. Рекомендовано також одержувати харчові гідролізати з кісткового залишку після механічної обвалки тушок птиці. Відповідно до цього способу для отримання гідролізатів використовують мікробні протеолітичні препарати з B. subtilis, P. latex, A. melleus.
Для більш ефективного гідролізу білків тваринного походження пропонується ряд комбінованих способів. При цьому застосовується попередня кислотна або лужна обробка, а потім - ферментативний гідроліз.
Останнім часом зріс практичний інтерес до способів раціонального використання малоцінних коллагенсодержащих продуктів забою птиці для отримання білкових гідролізатів, які знаходять застосування не тільки як компонент їжі, але і як дієтичний продукт для лікувального харчування. Вітчизняними дослідниками проведені роботи і досягнуті добрі результати з отримання гідролізатів з голів і ніг сухопутної птиці. Для ферментативної обробки з подальшим отриманням білково-жирової емульсії пропонується використання препаратів ферментів з P. wortmannii ВКМ-2091 і Str. chromogenes graecus 0832, які відповідно в більшій мірі мають коллагеназной і кератінолітіческой активностями.
Пектин і його застосування в харчовій промисловості
Однією з найбільш небезпечних форм зараження навколишнього середовища є її забруднення солями важких металів. На жаль, жителі ВК області тісно стикаються з цією проблемою. Солі цинку, свинцю та багатьох інших металів в достатку присутні в нашій їжі, воді, повітрі.
Як завжди, на допомогу людині приходить природа. Нею створено найбільш досконалий засіб для виведення з організму солей важких металів - пектин. Він міститься практично в усіх зелених рослинах, особливо багаті їм цитрусові, яблука, буряк, соняшник. Світовими лідерами з його виробництва є Данія, Голландія, Німеччина, Чехія.
Не вдаючись у хіміко-технологічні подробиці, можна з упевненістю стверджувати, що іншої речовини, яка б настільки ефективно пов'язувало і евакуювало з організму людини солі важких металів, немає.
Пектини знаходять широке застосування в харчовій і косметичній промисловості, в першу чергу як гелеутворюючий агенти. Безліч кремів (в тому числі і самі модні - «від зморшок» і «з фруктовими кислотами») містять пектин. Джеми і майонези, кетчупи та кондитерські вироби, де застосовують пектин, мають завжди прекрасні смакові якості і особливе цілющий вплив на організм людини.
Будучи харчової, повністю натуральної, біологічно активною добавкою, пектини абсолютно нешкідливі. Європейська комісія з харчовим добавкам вирішила, що немає необхідності встановлювати денну норму споживання пектину, оскільки у нього немає факторів, які впливають на людину. Більш того, пектини входять до складу багатьох біологічних комплексів для схуднення, виведення шлаків, очищення судин і т.д.
Зовсім не обов'язково ковтати таблетки, щоб підлога вчити порцію такого корисної речовини. Завдяки своїм гелеутворюючий властивостям, пектин входить до складу багатьох кондитерських виробів. Так, наприклад, на КК кондитерській фабриці «Акорд» випускають близько 15 найменувань мармеладов і зефірів, в рецептуру яких запроваджено пектин. Причому застосовуються найбільш біологічно цінні та легкозасвоювані його форми.
За допомогою пектинів кондитери «Акорду» отримують продукцію з високими смаковими якостями. У процесі виробництва пектин «відповідає» за те, щоб зефір прийняв свою форму і пористу структуру, а мармелад застиг в желе. В одному кілограмі зефіру міститься приблизно 14,5 г пектину. Звичайно, це не означає, що варто з'їсти кілька кілограмів зефіру, і всі проблеми вирішаться. Але його регулярне вживання в їжу в розумних кількостях дозволить вашому організму позбутися від солей важких металів і шлаків. Продукція кондитерської фабрики «Акорд» не тільки смачна, а й корисна. Вона допоможе вам і вашим дітям залишитися здоровими в ситуації, екологічної обстановці нашого міста.
Сучасні оздоблювальні напівфабрикати для кондитерських виробів з використанням харчових добавок
Використання у виробництві продуктів харчування протягом останніх десятиліть харчових добавок синтетичного походження, таких як барвники, ароматизатори, підсилювачі смаку та аромату викликали зміна смакових звичок у населення, витіснили з щоденного раціону традиційно використовується раніше місцеве дикоросла сировину. Однак сучасні уявлення про здорове харчування все більше приходять до висновку про шкоду штучних ароматизаторів, барвників та консервантів для організму людини, віддаючи перевагу натуральним інгредієнтам природного походження, таким як пряно-ароматична сировина, ефірні масла, рослинні екстракти.
Крем кондитерський - напівфабрикат використовуваний для начинки і прикраси кондитерських виробів (тортів, тістечок, булочок та ін.) Зазвичай готують з вершкового масла, яєць, цукрового піску, молока, додаючи для смаку та аромату кави, какао, ванілін, горіхи, мигдаль, коньяк, десертні міцні вина та ін Останнім часом широкого поширення набули білкові креми.
Напівфабрикат обробний «Растіс» - Облицювальний напівфабрикат «Растіс» приготований на основі вершків рослинних (замінника вершків на основі рослинних жирів) з додаванням цукру, харчових добавок, і ін сировини, призначений для обробки і приготування борошняних кондитерських виробів на промислових підприємствах і підприємствах громадського харчування.
Оздоблювальні напівфабрикати - «Волюкрем»
Готовий крем має прекрасний обсяг і смакові якості, довго зберігає свої властивості при зберіганні. Вольюкрем добре поєднується з фруктовими пастами, спиртними напоями, шоколадом та іншими кондитерськими добавками.
Облицювальний напівфабрикат «Hulala Voglia Verde» для кондитерських виробів представляє собою крем - вершки на основі рослинних жирів. Виробляється на основі пальмової олії та кокосового молока.
Склад продукту:
Жири рослинні гідрогенізовані - 27%
Цукор - 11%
Натрію казеінат - 0,9%
Стабілізатори (Е420; Е466) - 0,88%
Емульгатори (Е472Е; Е322; Е 472В) - 0,45%
Вода - скільки необхідно.
Поверхнево-активні речовини, їх характеристика, властивості
Поверхнево-активні речовини, речовини, здатні накопичуватися (згущатися) на поверхні зіткнення двох тіл, званої поверхнею розділу фаз, або міжфазної поверхнею. На міжфазної поверхні ПАР утворюють шар підвищеної концентрації - адсорбційний шар. Будь-яка речовина у вигляді компонента рідкого розчину чи газу (пари) при відповідних умовах може проявити поверхневу активність, тобто адсорбуватися під дією міжмолекулярних сил на тій чи іншій поверхні, знижуючи її вільну енергію. Однак поверхнево-активними зазвичай називаються лише ті речовини, адсорбція яких з розчинів вже при дуже малих концентраціях (десяті й соті частки%) призводить до різкого зниження поверхневого натягу.
Типові ПАР - органічні сполуки діфільного будови, тобто містять в молекулі атомні групи, що сильно розрізняються по інтенсивності взаємодії з навколишнім середовищем (у найбільш практично важливому випадку - водою). Так, в молекулах ПАР є один або кілька вуглеводневих радикалів, що становлять олео-або ліпофільних частина (вона ж - гідрофобна частина молекули), і одна або кілька полярних груп - гідрофільна частина. Слабо взаємодіють з водою олеофільние (гідрофобні) групи визначають прагнення молекули до переходу з водної (полярної) середовища в углеводородную (неполярні). Гідрофільні групи, навпаки, утримують молекулу в полярному середовищі або, якщо молекула ПАР знаходиться в вуглеводневої рідини, визначають її прагнення до переходу в полярну середу. Таким чином, поверхнева активність ПАР, розчинених в неполярних рідинах, обумовлена гідрофільними групами, а розчинених у воді - гідрофобними радикалами.
За типом гідрофільних груп ПАР ділять на іонні, або іоногені, і неіонні, або неіоногенні. Іонні ПАР дисоціюють у воді на іони, одні з яких мають адсорбційної (поверхневої) активністю, інші (протівоіони) - адсорбційно неактивні. Якщо адсорбційно активні аніони, ПАР називаються аніонними, або аніоноактівние, в протилежному випадку - катіонними, або катіоно-активними. Аніонні ПАР - органічні кислоти та їх солі, катіонні - підстави, звичайно аміни різного ступеня заміщення, та їх солі. Деякі ПАР містять і кислотні, та основні групи. Залежно від умов вони виявляють властивості або аніонних, або катіонних ПАР, тому їх називають амфотерними, або амфолітним.
Всі ПАР можна розділити на дві категорії за типом систем, утворених ними при взаємодії з розчинювальною середовищем. До однієї категорії відносяться міцеллообразующіе ПАР, до іншої - не утворюють міцел. У розчинах міцеллообразующіх ПАР вище критичної концентрації міцелоутворення (ККМ) виникають колоїдні частки (міцели), що складаються з десятків або сотень молекул (іонів). Міцели оборотно розпадаються на окремі молекули або іони при розведенні розчину (точніше, колоїдної дисперсії) до концентрації нижче ККМ. Таким чином, розчини міцеллообразующіх ПАР займають проміжне положення між справжніми (молекулярними) і колоїдними розчинами (золями), тому їх часто називають напівколоїдний системами. До міцеллообразующім ПАР відносять всі миючі речовини, емульгатори, змочувачі, диспергатори і ін
Яскравим представником поверхнево-активних речовин є сульфонол - П.
Сульфанол - П застосовується:
Сульфонол - П - основа широкої гами миючих засобів (порошкоподібних, пастоподібних, рідких), автокосметики.
У нафтовій промисловості як:
стимулятор освіти міцелярних розчинів (сульфонол - П підвищує нефтеотдачу пластів до 50%);
добавка до води при заводнении пласта (сульфонол - П підвищує нефтеотдачу пластів на 5-8%);
компонент у складах для видалення АСПО (асфальтено-смолистих і парафінових відкладень);
інгібітор кислотної і сірководневої корозії устаткування (сульфонол - П забезпечує високопродуктивну роботу обладнання, збільшення терміну дії і скорочення числа проривів трубопроводів та обладнання нафтопереробних заводів, сприяє заходам з охорони навколишнього середовища);
піноутворювальний агент;
компонент змочувальних композицій для транспортування нафтових емульсій.
При видобутку газу для:
підвищення ступеня газо-і конденсатоотдачи пласта в період зменшення видобутку шляхом обробки привибійної зони газових свердловин;
гідророзриву пласта двох-і трифазними пінами.
При експлуатації газових свердловин, зберіганні і транспортуванні газу для:
боротьби з обводненням свердловин (сульфанол - П покращує дебіт свердловин в період зменшення видобутку газу за рахунок виносу рідини з гирла і вибою свердловини);
скорочення міжремонтного простою свердловин і збереження їх дебіту шляхом глушіння;
отримання водоповітряних пен з регульованою стабільністю з метою інтенсіфі каціі припливу газу до вибоїв свердловин на підземних сховищах газу, локалізації газового об'єму сховищ, продовження терміну їх безводній експлуатації.
Сульфонол - П також застосовується:
У будівництві при виробництві пінобетону, піноізолу - як піноутворювач.
Як основа композицій для очищення сирої вовни (сульфонол - П покращує відмивання, запобігаючи їх осідання забруднень).
При знежирюванні шкіряної сировини.
При дубленні шкір (сульфонол - П прискорює поверхневий набухання голини і проникнення дубителів у шкіру).
У лакофарбової промисловості (сульфонол - П оптимізує властивості пігментів і наповнювачів, регулює дисперсність пігментів).
Як основа композицій для фарбування тканин.
У виробництві наповнених гум (сульфонол - П модифікують поверхню наповнювачів гум з метою регулювання реологічних властивостей сировинних сумішей і створення гумових виробів з оптимальною структурою та фізико-механічними властивостями).
У виробництві полістиролу та інших вінілових полімерів (сульфонол - П інтенсифікує процеси емульсійної і суспензійний полімеризації, покращує якість одержуваних полімерів).
Як первинний емульгатор при емульсійної полімеризації.
Як змочувач.
При видобутку руд (підвищення ефективності буріння вибухових свердловин, боротьба з пилом).
При збагаченні руд (підвищення ступеня вилучення марганцю з руд).
При підготовці поверхні металів під лакофарбове покриття (сульфонол - П покращує якість і антикорозійну стійкість поверхні).
Для поліпшення якості наносяться на готові вироби гальванічних покриттів.
У радіотехнічної промисловості, машинобудуванні - для очищення деталей та виробів (підвищення продуктивності складальних операцій і оздоровлення умов праці, завдяки використанню ПАР замість гасу і бензину).
Для підвищення якості картону і спеціальних сортів паперу (регулювання процесів обробки).
Як основа композицій для промивання папероробних машин.
При хімічній чистці (сульфонол - П підвищує антистатичні властивості розчинів, посилює знежирюючі властивості хлорованих розчинників, покращує антіресорбціонную і миючу здібності, підвищує відносну швидкість вільного фільтрування).
При видаленні накипу з енергетичних установок (скорочення в 2-3 рази часу очищення котлів, зниження корозії устаткування).
Для захисту рослин (підвищення ефективності та селективності дії пестицидів, посилення їх токсичної дії і проникаючої здатності, істотне скорочення витрат шляхом підвищення смачивающей здатності розчинів та оптимальної стабілізації емульсій і суспензій пестицидів).
Отже, ксиліт, сорбіт, Гуміарабік, манить, Аспартам, Ацесульфам - найпоширеніші харчові добавки, які використовуються для виробництва жувальних гумках. Що стосується функціональних класів, то найпоширеніші - підсолоджувачі, стабілізатори та барвники.
Список використаної літератури
Шварц А., Перрі Дж., Берч Д ж., Поверхнево-активні речовини та миючі засоби, пров. з англ., М., 1960;
Мудрецова-Вісс К.А., Кудряшова О.О., Дедюхіна В.П. Мікробіологія, санітарія та гігієна. Владивосток: Вид-во ДВГАЕУ, 2003.
Головін О.М. Контроль виробництва і якості продукції з гідробіонтів. - М, 2002.
Гамідуллаев С.М., Івахова Є.В., Миколаєва С.Л., Симонова В.М. Товарознавство та експертиза продовольчих товарів: Учеб. посібник. - Спб.: Альфа, 2000.
Хлєбніков В.І. Технологія товарів (продовольчих): Підручник. - М.: Изд. будинок «Дашков і К 0», 2004.