Author: Нечаев А.П. Кочеткова А.А. Зайцев А.Н.
Tags: пищевая промышленность в целом производство и консервирование пищевых продуктов пищевое производство пищевая промышленность пищевые добавки
ISBN: 5-10-003579-Х
Year: 2002
Text
УЧЕБНИКИ И УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
А. П. НЕЧАЕВ, А. А. КОЧЕТКОВА, А. Н. ЗАЙЦЕВ
ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ
Допущено Министерством образования Российской
Федерации в качестве учебника для студентов выс-
ших учебных заведении, обучающихся по направле-
нию подготовки бакалавров «Технология пищевых
продуктов» и направлениям подготовки дипломи-
рованных специалистов «Производство продуктов
питания из растительного сырья», «Технология про-
довольственных продуктов специального назначе-
ния и общественного питвния», «Пищеввя инжене-
рия».
МОСКВА «КОЛОС», «КОЛОС-ПРЕСС» 2002
УДК 664(075.8)
ББК36-1я73
H59
300 b/w, SK 5,51b, PSh
Редактор Й. В. Куркина
Рецензенты: д-р техн, наук, проф. В. Н. Красильников («Проте-
ин»). академик РАЕН, д-р техн, наук, проф. Е. Г. Розенцев (МГАПБ)
Нечаев А П-, Кочеткова А А., Зайцев А. II.
Н59 Пищевые добавки. — М.: Колос, Колос-Пресс. 2002. — 256 с.:
ил. — (Учебники и учеб, пособия для студентов высших учебных
заведений).
ISBN 5—10-003579-Х.
ISBN 5-901705—15-7.
В учебнике приведена классификация пищевых добавок и показана их
роль в производстве продуктов питания. Описаны основные группы пище-
вых добавок. Особое внимание уделено вопросам химии, безопасности и
гигиенической регламентации пищевых добавок. Приведены общие прин-
ципы использования тткгллк добавок в пищевых технологиях.
Для студентов вузов. обучающихся по направлению «Тсхноящия про-
дуктов питания». группе специальностей «Машины и аппараты пищевых
производств»
УДК 664(075.8)
FBK 361я73
ISBN 5—10 - 003579 X
ISBN 5—901705—15—7
f‘"J Л. 11.1 Ic-iacu, Л. Л. Кочеткова,
Л. II. Зайцев, 2001
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение________________________________________________________________ 5
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПИЩЕВЫХ ДОБАВКАХ___________________________ 8
1.1. Классификация добавок_________________________________ 8
1.2. Гигиеническая регламентация пищевых добавок в продуктах
питания_______________________________________:------------ 14
1.2.1. Меры токсичности веществ 15
1.2.2. Установление безопасности пищевых добавок_________ 17
Контрольные вопросы 22
ВЕЩЕСТВА, УЛУЧШАЮЩИЕ ВНЕШНИЙ ВЕЩ ПИЩЕВЫХ
ПРОДУКТОВ 23
2.1. Пищевые красители___________________________________ 24
2.1.1. Натуральные (природные) красители_________________ 26
2.1.1.1. Хиноновые красители__________________________ 31
2.1.1.2. Аитоциановые красители 32
2.1.2. Синтетические красители___________________________ 34
2.1.3. Минеральные (неорганические) красители____________ 40
2.2. Цветокорректирующие материалы_________________________ 40
Контрольные вопросы______________________________________ 41
ВЕЩЕСТВА, ИЗМЕНЯЮЩИЕ СТРУКТУРУ И ФИЗИКО-ХИМИ-
ЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ________________________________
3.1. Загустители и гелеобразователи_____________________________
3.1.1. Классификация загустителей и гелеобразователей--------
3.1.2. Свойства и функции загустителей и гелеобразователей___
3.1.3. Загустители и гелеобразователи полисахаридной природы_
3.1.3.1. Модифицированные крахмалы________________________...
3.1.3.2. Целлюлоза и ее производные_______________________...
3.1.3.3. Пектины__________________________________________
3.1.3.4. Галактоманнаны___________________________________
3.I.3.5. Полисахариды морских растений____________________
3.1.4. Гелеобразователи белковой природы_____________________
3.1.5. Применение загустителей и гелеобразователей в пищевых
технологиях__________________________________________________
3.2. Эмульгаторы________________________________________________
3.2.1. Классификация эмульгаторов____________________________
3.2.2. Свойства и функции эмульгаторов_______________________
3.2.3. Основные группы пищевых ПАВ___________________________
3.2.4. Технологические функции эмульгаторов в пищевых системах —
3.3. Стабилизаторы..............................................
3.4. Пснообраимятслн ...........................................
3.5. Вещества, препятствующие слеживанию комкованию
3.6. Регуляторы pH пищевых систем...............................
Контрольные вопросы...........................................
ВЕЩЕСТВА. ВЛИЯЮЩИЕ НА ВКУС И АРОМАТ ПИЩЕВЫХ
ПРОДУКТОВ________________________________________________________
4.1. Подслащивающие вещества....................................
4.1.1. Природные подсластители н сахаристые крахмалонролукты_
4.1.2. Подсластители и сахарозаменители......................
4.1.2.1. Подсластители_______________
42
42
43
45
48
49
58
61
67
71
83
85
87
89
93
95
109
117
118
120
125
130
131
133
134
135
135
3
4.1.2.2. Синтетические (интенсивные) подсластители....... 140
4.1.2.3. Сахарозаменители................................ 144
4.1.2.4. Смеси подсластителей............................ 146
4.2. Ароматизаторы............................................. 147
4.2.1. Источники получения ароматических веществ............ 150
4.2.2. Эфирные масла и душистые вещества..................... 150
4.2.3. Ароматические эссенции............................... 156
4.3. Пряности и другие вкусовые добавки........................ 162
4.4. Пищевые добавки, усиливающие и модифицирующие вкус
и аромат........................................................ 168
4.5. Соленые вещества........................................... 171
Контрольные вопросы......................................... 171
5. ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ, ЗАМЕДЛЯЮЩИЕ МИКРОБНУЮ
И ОКИСЛИТЕЛЬНУЮ ПОРЧУ ПИЩЕВОГО СЫРЬЯ И ГОТО-
ВЫХ ПРОДУКТОВ............................................... 172
5.1. Консерванты......................................... 173
5.2. Антибиотики......................................... 187
5.3. Пищевые антиокислители.............................. 189
Контрольные вопросы.....................................201
6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ .............................202
6.1. Общие подходы к подбору и применению пищевых добавок... 203
6.2. Фиксаторы миоглобина................................... 205
6.3. Технологические добавки, улучшающие качество хлеба......206
6.4. Растворители........................................... 208
6.5. Пеногасители............................................208
6.6. Ферментные препараты................................... 209
6.6.1. Номенклатура ферментов............................ 210
6.6.2. Факторы, влияющие на реакции ферментации...........211
6.6.3. Выбор ферментов для пищевых целей................. 213
6.6.4. Правовые аспекты применения ферментов в нишевых
продуктах................................................ 217
Контрольные вопросы.......................................221
Приложение..................................................... 222
Рекомендуемая литература........................................239
Предметный указатель........................................... 241
Светлой памяти замечательного
человека и ученого
Анатолия Николаевича Зайцева
посвящаем эту книгу
ВВЕДЕНИЕ
Пищевые добавки — природные, идентичные природным
или искусственные (синтетические) вещества, преднамеренно
вводимые в пищевое сырье, полупродукты или готовые про-
дукты с целью увеличения сроков их хранения или придания
им заданных свойств. История применения пищевых добавок
(уксусная кислота, поваренная соль и др.) насчитывает не-
сколько тысячелетий. Однако только в XX в., в его второй по-
ловине, им стали уделять особое внимание. Широкое исполь-
зование пищевых добавок потребовало разработки их класси-
фикации, создания технологий применения и гигиенической
регламентации.
Цель настоящего учебника — ознакомить студентов с совре-
менными сведениями об основных группах пищевых добавок,
их классификации, о гигиенической регламентации в продук-
тах питания, путях использования, роли при производстве про-
дуктов питания. В основу учебника положен курс лекций, чи-
таемый в Московском государственном университете пищевых
производств.
Питание — один из важнейших факторов, определяющих
здоровье нации. Правильное питание обеспечивает нормаль-
ный рост и развитие детей, способствует продлению жизни,
повышению работоспособности, профилактике заболеваний,
создает условия для адекватной адаптации человека к окружа-
ющей среде.
В то же время в последние десятилетия произошли громад-
ные демографические и социальные изменения, возросло число
больных и пожилых людей, изменились условия жизни и тру-
да. В результате расслоения общества резко повысились темп
повседневной жизни и интенсивность груда. Ухудшилась эко-
логическая обстановка в мире и в России, появились неблаго-
получные в радиационном отношении зоны. Окружающая сре-
да становится основным источником загрязнения сырья и пи-
щевых продуктов. Наряду с нарушением полноценного, рацио-
нального питания населения многих стран, что, естественно,
сказывается на продолжительности жизни, так как приводит к
росту сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний,
5
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
О ПИЩЕВЫХ ДОБАВКАХ
1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ДОБАВОК
Пищевые добавки — разрешенные Минздравом РФ химические ве-
щества и природные соединения, обычно неупотребляемые в качестве
пищевого продукта или обычного компонента пищи, но которые
преднамеренно добавляют в пищевой продукт по технологическим
соображениям на различных этапах производства, хранения, транс-
портирования с целью улучшения или облегчения производственного
процесса или отдельных операций, увеличения стойкости продукта к
различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида про-
дукта или специального изменения его органолептических свойств.
Основные цели введения пищевых добавок (рис. 1.1):
• совершенствование технологии подготовки, переработки пи-
щевого сырья, изготовления, фасования, транспортирования и
хранения продуктов питания (применяемые при этом добавки не
должны маскировать последствия использования испорченного
Регулирование вкуса Улучшение внешнего вида Регулирование консистенции и формирова- ние текстуры Увеличение сохранности
I_____ V______________I__________V
Цель введения
Ароматизаторы Красители Загустители Консерванты
Вкусовые добавки Гелеобразова- тели Антиокси- данты
Отбелива- тели
Функциональные'''^ классы добавок / Стабилизаторы
Подслащиваю- щие вещества Вл а гоуде р- живающис агенты
Эмулы агоры
Кислоты и регуляторы кислотности Стабилизато- ры окраски Разжижители
Пленкообра- зователи
Пенообразова- тели
Рис. 1.1. Технологические функции пищевых добавок
8
сырья или проведения технологических операций в антисанитар-
ных условиях);
• сохранение природных качеств пищевого продукта;
• улучшение органолептических свойств пищевых продуктов и
увеличение их стабильности при хранении. щ
Пищевые добавки допускается применять только в том случае,
если они даже при длительном использовании не угрожают здоровью
человека.
Обычно пищевые добавки разделяют на несколько групп:
• вещества, регулирующие вкус продукта (ароматизаторы, вкусо-
вые добавки, подслащивающие вещества, кислоты и регуляторы кис-
лотности);
• вещества, улучшающие внешний вид продукта (красители, ста-
билизаторы цвета, отбеливатели);
• вещества, регулирующие консистенцию и формирующие тексту-
ру (загустители, гелеобразователи, стабилизаторы, эмульгаторы и
др-);
• вещества, повышающие сохранность продуктов и увеличиваю-
щие сроки их хранения (консерванты, антиоксиданты и др.).
Соединения, повышающие пищевую ценность продуктов, напри-
мер, витамины, микроэлементы, аминокислоты, не относятся к пи-
щевым добавкам.
Приведенная выше классификация основана на технологических
функциях пищевых добавок. Однако имеются более строгие опреде-
ления, данные в директивных документах.
К пищевым добавкам (Food additives) по определению Объединен-
ного комитета экспертов по пищевым добавкам ФАО—ВОЗ* относят
«непищевые вещества, добавляемые в продукты питания, как прави-
ло, в небольших количествах для улучшения внешнего вида, вкусо-
вых качеств, текстуры или для увеличения сроков хранения».
Комиссия ФАО—ВОЗ Codex Alimentarius предложила более рас-
ширенное толкование этого определения: «...любые вещества, в нор-
мальных условиях не употребляемые как пища и не используемые
как типичные ингредиенты пищи, независимо от наличия у них пи-
щевой ценности, преднамеренно добавляемые в пищу для технологи-
ческих целей (включая улучшение органолептических свойств) в
процессе производства, обработки, упаковки, транспортировки или
хранения пищевых продуктов...».
Закон «О качестве и безопасности пищевых продуктов» и СанПиН
2.32.560—96 предлагают следующее определение: «пищевые добав-
ки — природные или искусственные (синтезированные) вещества,
преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью их сохране-
ния и (или) придания им заданных свойств». Как видно из этих опре-
делений, термин «пищевые добавки» не имеет единого толкования.
*ФАО — Всемирная продовольственная и сельскохозяйственная организация
ООН; ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения.
9
Определение^ внесенное в Федеральный закон и СанПиН, представ-
ляется наиболее общим и удобным.
Следовательно, пищевые добавки — это вещества, соединения,
Которые сознательно вносят в пищевые продукты для выполнения
определенных функций. Такие вещества, называемые также прямыми
пищевыми добавками, не являются посторонними, как, например,
различные контаминанты, «случайно» попавшие в пищу на различ-
ных этапах ее производства.
Существует принципиальное различие между пищевыми добавка-
ми и вспомогательными материалами, употребляемыми в ходе техно-
логического процесса.
Вспомогательные материалы — любые вещества или материалы,
Которые, не являясь пищевыми ингредиентами, преднамеренно ис-
пользуются при переработке сырья и получении пищевой продукции
с целью улучшения технологии. В готовых пищевых продуктах вспо-
могательные материалы либо отсутствуют, либо могут сохраняться в
незначительных количествах в виде неудаляемых остатков.
Человек использует пищевые добавки (соль, специи — перец,
гвоздику, мускатный орех, корицу, мед) много веков. Однако широ-
кое их использование началось в конце XIX в. и было связано с рос-
том населения и концентрацией его в городах, что вызвало необходи-
мость увеличения объемов производства продуктов питания путем
совершенствования традиционных пищевых технологий, создания
продуктов функционального назначения с использованием достиже-
ний химии и биотехнологии.
Сегодня можно выделить несколько причин широкого использо-
вания пищевых добавок производителями продуктов питания. К ним
относятся:
• современные методы торговли, включающие перевоз продуктов
питания, в том числе скоропортящихся и быстро черствеющих, па
большие расстояния, что вызвало необходимость применения доба-
вок, увеличивающих сроки хранения;
• быстро изменяющиеся индивидуальные представления совре-
менного потребителя о продуктах питания, включающие вкус и при-
влекательный внешний вид, невысокую стоимость, удобство исполь-
зования; удовлетворение таких потребностей связано с использова-
нием, например, ароматизаторов, красителей и т. и.;
• создание новых видов пищи, отвечающей современным требова-
ниям науки о питании (низкокалорийные продукты, аналоги мясных,
молочных и рыбных продуктов), что связано с использованием пище-
вых добавок, регулирующих консистенцию пищевых продуктов;
• совершенствование технологии получения традиционных и но-
вых продуктов питания.
Число пишевых добавок, применяемых в производстве пищевых
продуктов в разных странах, достигает сегодня 500, не считая комби-
нированных добавок, отдельных душистых веществ и ароматизато-
ров. В Европейском Союзе классифицировано около 300 пищевых
10
добавок, для гармонизации использования которых Европейским
Союзом разработана рациональная система цифровой кодификаций
пищевых добавок. Она включена в кодекс ФАО—ВОЗ для пищевых
продуктов (Codex Alimentarius, Ed. 2, V. 1) как международная циф-
ровая система кодификации пищевых добавок (International
Numbering Sistem — INS). Каждой пищевой добавке присвоен циф-
ровой трех- или четырехзначный номер (в Европе с предшествующей
ему буквой Е). Эти номера (коды) используются в сочетании с назва-
ниями функциональных классов, отражающих группу пищевых до-
бавок по технологическим функциям (подклассам).
Букву Е специалисты отождествляют как со словом Европа, так и
со словами Epbar/Edible, что в переводе на русский соответственно с
немецкого и английского означает съедобный. Буква Е в сочетании с
трехзпачпым номером является синонимом и частью сложного наи-
менования конкретного химического вещества, являющегося пище-
вой добавкой. Присвоение конкретному веществу статуса пищевой
добавки и трехзначного идентификационного номера Е имеет четкое
толкование, подразумевающее, что:
• данное конкретное вещество проверено на безопасность;
• вещество может быть применено (рекомендовано) в рамках его
установленной безопасности и технологической необходимости при
условии, что применение этого вещества не введет потребителя в заб-
луждение относительно типа и состава пищевого продукта, в который
оно внесено;
• для данного вещества установлены критерии чистоты, необходи-
мые для достижения определенного уровня качества продуктов пита-
ния.
Следовательно, разрешенные пищевые добавки, имеющие иден-
тификационный номер, обладают определенными свойствами.
Качество пищевых добавок — совокупность характеристик, кото-
рые обусловливают технологические свойства и безопасность пище-
вых добавок.
После некоторых Е-номеров (буква Е в сочетании с трехзначным
номером) стоят строчные буквы, например: Е160а — каротины;
Е472а — эфиры моно- и диглицеридов, уксусной и жирных кислот и
т. д. В этих случаяхречь идет о классификационном подразделении
пищевой добавки. Строчные буквы являются неотъемлемой частью
номера Е и должны обязательно использоваться для обозначения пи-
щевой добавки. В отдельных случаях после Е-номеров стоят строчные
римские цифры, которые уточняют различия в спецификации доба-
вок одной группы и не являются обязательной частью номера и обо-
значения, например E450i — дигидропирофосфат натрия.
Наличие пищевых добавок в продуктах должно фиксироваться на
этикетке, при этом пищевая добавка может обозначаться Как индивиду-
алы юе вещество или как представительфункционального класса всоче-
таггии с I юмером Е. Например, бензоат натрия или консервант Е211. ч.
Согласно предложенной системе цифровой кодификации класси-
11
фикация пищевых добавок в соответствии с назначением выглядит
Следующим образом (основные группы):
Е100 —• Е182 -г- красители;
Е200 и далее — консерванты;
ЕЗОО и далее — антиокислители (антиоксиданты);
Е400 И далее — стабилизаторы консистенции;
Ё450 и далее, Е1000 — эмульгаторы;
Е500 и далее — регуляторы кислотности, разрыхлители;
Е600 И далее — усилители вкуса и аромата;
Е700 — Е800 — запасные индексы для другой возможной инфор-
мации;
Е900 и далее — глазирующие агенты, улучшители хлеба.
МйоГИе пищевые добавки, включенные в этот список, имеют
комплексные технологические функции, которые проявляются в за-
висимости от особенностей пищевой системы. Например, добавка
Е339 (фосфаты натрия) может проявлять свойства регулятора кислот-
ности, эмульгатора, стабилизатора, комплексообразователя и водо-
удерживающего агента.
Основные функциональные классы пищевых добавок представле-
ны втабл. 1.1. Таблица 1.1
Классификация пищевых добавок в зависимости от их назначения
Функциональные классы (для Целей маркировки) Подклассы (технологические функции) Назначение
1. Кислоты Кислотообразователи Повышают кислотность и (или) придают кислый вкус пище Изменяют или регулируют
2. Регуляторы Кислоты, щелочи, основа-
кислотности ния, буферы, регуляторы pH кислотность или щелочность пищевого продукта
3. Вещества, Добавки, препятствующие Снижают тенденцию частиц
препятствующие затвердению; вещества, пищевого продукта к прилива-
слеживанию и комкованию уменьшающие липкость, высушивающие добавки, присыпки; разделяющие вещества нию друг к другу
4. Пеногасители Пеногасители Предупреждают или снижают образование пены
5. Антиокисли- Антиокислители, синсргис- Увеличивают срок хранения
тели ты антиокислителей, комплексообразователи пищевых продуктов, защищая от порчи, вызванной окислени- ем, например прогоркание жиров или изменение цвета
6.' Наполнители Наполнители Вещества иные, чем вода или воздух, которые увеличивают объем продукта, не влияя па его энергетическую ценность
7. Красители Красители Усиливают или восстанавливают цвет продукта
8. Вещества, Фиксаторы окраски, стаби- Стабилизируют, сохраняют или
способствующие сохранению окраски лизаторы окраски усиливают окраску продукта
12
Продолжение
Функциональные классы (для целей маркировки) Подклассы (технологические функции) Назначение
9. Эмульгаторы Эмульгаторы, мягчители, рассеивающие добавки, поверхностно-активные добавки, смачивающие вещества Образуют или поддерживают однородную смесь двух или более несмешиваемых фаз, таких, как масло и вода, в пищевых продуктах
10. Эмульгиру- Соли-плавители, комплек- Взаимодействуют с белками
ющие соли сообразо патели сыров с целью предупреждения отделения жира при изготовле- нии плавленых сыров
11. Уплотнители (растительных тканей) Уплотнители Делают или сохраняют ткани фруктов и овощей плотными и свежими, взаимодействуют с агентами хелирования — для образования или укрепления геля
12. Усилители Усилители вкуса; модифи- Усиливают природный вкус и
вкуса и аромата каторы вкуса; добавки, спо- собствующие развариванию (или) запах пищевых продуктов
13. Вещества Отбеливающие добавки, Улучшают хлебопекарные
для обработки муки улучшит ели теста и муки качества и цвет муки
14. Пенообразо- Взбивающие добавки, Создают условия для равномер-
ватели аэрирующие добавки ной диффузии газообразной фазы в жидкие и твердые пишевые продукты
15. Гслсобразо- ватели Гслсобразователи Текстурируют пищу путем образования геля
16. Глазировате- Пленкообразователи, Вещества, которые при смазыва-
ли полирующие вещества нии ими наружной поверхности продукта придают ему блестя- щий вид или образуют защит- ный слой
17. Влагоудср- Добавки, удерживающие влагу (воду); смачивающие Предохраняют пищу от высыха-
кивающие ния путем нейтрализации
агенты добавки влияния атмосферного воздуха низкой влажности
18. Консерванты Противомикробные и про- тивогрибные добавки, до- бавки для борьбы с бактерио- фагами, химические стери- лизующие добавки при со- зревании вин, дезинфектанты Пропелленты Увеличивают срок хранения продуктов, защищая от порчи, вызванной микроорганизмами
19. Пропеллен- ты Газ иной, чем воздух, выталки- вающий продукт из контейнера
20. Разрыхлите- Разрыхлители, вещества. 13сщсства или смеси веществ,
ЛИ способствующие жизнедся- которые высвобождают газ и
тельности дрожжей увеличивают таким образом объем теста
21. Стабилиза- Связующие вещества, Позволяют сохранять однород-
торы уплотнители, влаго- и ную смесь двух или более водоудерживающие веще- несмешиваемых веществ в
ства. стабилизаторы пены пищевом продукте или готовой пище
13
Продолжение
Функциональные классы (для целей маркировки) Подклассы (технологические функции) Назначение
22. Подсластите- Подсластители, искусствен- Вещества несахариой природы,
ли : ’ ные подсластители которые придают пищевым
продуктам и готовой пище
сладкий вкус
23. Загустители Загустители, текстураторы Повышают вязкость пищевых
продуктов
1.2. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ РЕГЛАМЕНТАЦИЯ
ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ
Пища — источник энергии, пластических материалов и биологи-
чески активных веществ для человека. Наряду с необходимыми и
Полезными для нашего организма веществами с пищей поступает
большое число вредных и посторонних веществ природного (I), ант-
ропогенного или биологического происхождения (II), а также по-
сторонних веществ, специально вносимых по технологическим сооб-
ражениям (III) (рис. 1.2).
14
Поступая с пищей в наш организм, эти различные по своей приро-
де соединения могут вызывать острые, подострые, хронические ин-
токсикации или иметь отдаленные последствия.
Под токсичностью веществ понимается их способность наносить
вред живому организму. Любое химическое соединение может быть
токсичным. По мнению токсикологов, следует говорить о безвредно-
сти химических веществ при предлагаемом способе их применения.
Решающую роль при этом играют:
• доза (количество вещества, поступающего в организм в сутки);
• длительность потребления;
• режим поступления;
• пути поступления химических веществ в организм человека.
1.2.1. МЕРЫ ТОКСИЧНОСТИ ВЕЩЕСТВ
Количественная характеристика токсичности веществ крайне
сложна, ее определение требует проведения специальных исследова-
ний и многостороннего подхода. Судить о токсичности веществ при-
ходится по результатам воздействия изучаемого вещества в первую
очередь на организм экспериментальных животных, для которых ха-
рактерны индивидуальные реакция и вариабельность, поскольку в
группе испытуемых животных всегда присутствуют более или менее
восприимчивые к действию изучаемого на токсичность химического
вещества (токсина) индивидуумы^
Приняты две основные характеристики токсичности: ЛД50 и
ЛД100. ЛД — аббревиатура летальной дозы, т. е. дозы, вызываю-
щей при однократном введении гибель 50 или 100 % эксперимен-
тальных животных. Дозу обычно определяют в размерности кон-
центрации. Токсичными считают вещества с низкими значения-
ми ЛД.
Крайне важной является величина, обозначаемая t05, которая ха-
рактеризует время полувыведения токсина и продуктов его превра-
щения из организма. Для различных токсинов оно может составлять
от нескольких часов до нескольких десятков лет.
Кроме ЛД50, ЛД,00 и /0 5 в токсикологических экспериментах на
животных принято указывать еще и время гибели объектов (100
или 50 %). Но такие эксперименты следует проводить в течение
многих месяцев, а иногда и лет, поэтому в условиях непродолжи-
тельного контроля к малотоксичным можно отнести вещества ток-
сичные, но проявляющие свое губительное действие лишь через
длительное время.
Классификация веществ по признаку острой токсичности приве-
дена ниже.
15
ЛД5(1 для крысы при пероральном введении Характеристика токсичности
<5 мг/кг
5—50 мг/кг
50—500 мг/кг
0,5—5 г/кг
5—15 г/кг
>15 г/кг
Чрезвычайно токсичные
Высокотоксичные
Умеренно токсичные
Малотоксичные
Практически нетоксичные
Практически безвредные
Кроме того, необходимо учитывать еще ряд факторов. Это и инди-
видуальность различных экспериментальных животных, и различное
распределение токсинов в органах и тканях, и биотрансформация
токсинов, которая затрудняет их определение в организме.
При хронической интоксикации решающее значение приобретает
способность вещества проявлять кумулятивные свойства, т. е. накап-
ливаться в исходном объекте и передаваться по пищевым цепям или в
органах. Необходимо также учитывать комбинированное действие
нескольких вводимых веществ при их одновременном и последова-
тельном поступлении в организм, а также их взаимодействие с макро-
и микронутриентами пищевых продуктов, так как человек в течение
всей жизни может получать вместе с пищей целый комплекс чуже-
родных веществ либо в виде контамипаптов — загрязнителей, либо в
виде добавок к пищевым продуктам.
Комбинированный эффект совместного действия поступающих
с пищей веществ является результатом физических или химических
взаимодействий, индукции или ингибирования ферментных сис-
тем, протекания других биологических процессов. Действие одного
вещества может быть усилено или ослаблено влиянием других ве-
ществ.
В связи с этим различают два основных эффекта: антагонизм —
эффект воздействия двух или нескольких веществ, при котором одно
вещество ослабляет действие другого; синергизм — эффект воздей-
ствия, превышающий сумму эффектов воздействия каждого <|>актора
в отдельности.
В связи с возможным хроническим воздействием посторонних ве-
ществ на организм человека и возникающей опасностью отдаленных
последствий важнейшее значение приобретают канцерогенное (воз-
никновение раковых опухолей), мутагенное (качественные и количе-
ственные изменения в генетическом аппарате клетки) и тератогенное
(аномалии в развитии плода, вызванные структурными, функцио-
нальными и биохимическими изменениями в организме матери и
плода) действия посторонних веществ. Для гигиенический регламен-
тации чужеродных веществ па основе токсикологических критериев
международными организациями ООН, ВОЗ, ФЛО и др., а также
органами здравоохранения отдельных государств приняты следую-
щие базисные (основные) показатели:
пдк — предельно допустимая концентрация (мг/кг) вещества в
атмосфере, воде и (или) продуктах питания с точки зрения безопасно-
сти для здоровья человека, соответстиующая установленному зако-
16
ном для каждого конкретного чужеродного (вредного) вещества пре-
дельно допустимому количеству (ГОСТ 17.4.1.01—84), которое при
ежедневном воздействии в течение сколь угодно длительного време-
ни не сможет вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здо-
ровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в
жизни настоящего и последующих поколений.
ДСД — допустимая суточная доза (мг на 1 кг массы тела) вещества,
ежедневное поступление которого не оказывает негативного влияния
на здоровье человека в течение всей жизни.
ДСП — допустимое суточное потребление (мг/суг) вещества, опре-
деляемое умножением ДСД на величину средней массы тела (60 кг) и
соответствующее количеству, которое человек может потреблять
ежедневно в течение жизни без риска для здоровья.
Большинство пищевых добавок не имеет, как правило, пищевого
значения, т. е. не является пластическим материалом для организма
человека, некоторые пищевые добавки являются биологически ак-
тивными веществами. Однако, как любое химическое соединение,
введенное в продукты питания, они могут быть токсичными, поэто-
му проблеме безопасности пищевых добавок всегда уделяется особое
внимание. Применение пищевых добавок, как всяких чужеродных,
обычно несъедобных, ингредиентов пищевых продуктов, требует
строгой регламентации и специального контроля.
1.2.2. УСТАНОВЛЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ
ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК
Безвредность пищевых добавок определяется на основе широких
сравнительных исследований, предпринимаемых такими органами,
как Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам
(ОК.ЭПД) «РАО—ВОЗ (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food
Additives) и Научным комитетом по продуктам питания (НКПП) Ев-
ропейского Союза. Использование пищевых добавок запрещено,
если они не прошли соответствующую проверку и не установлено их
допустимое суточное потребление (ДСП).
Международный опыт организации и проведения системных ток-
сиколого-гигиенических исследований пищевых добавок обобщен в
специальном документе ВОЗ (1987—1991 гг.) «Принципы оценки бе-
зопасности пищевых добавок и контаминантов в продуктах пита-
ния».
Согласно Закону Российской Федерации «О санитарно-эпиде-
миологическом благополучии населения» государственный пре-
дупредительный и текущий санитарные надзоры осуществляются
органами санитарно-эпидемиологической службы. Безопасность
применения пищевых добавок в производстве пищевых продуктов
регламентируется документами Минздрава РФ на федеральном
уровне.
17
Допустимое суточное потребление (ДСП) является центральным
вопросом обеспечения безопасности пищевых добавок в течение пос-
ледних 30 лет.
ДСП обычно выражается в виде цифрового диапазона от 0 до Л
[(мг/кг)/сут]. Значение Xвыводится на основе оценки данных о ток-
сичности и использования приемлемого фактора безвредности. В слу-
чае отдельных пищевых добавок, практически не обладающих токси-
ческим действием, их применение в продуктах питания будет ограни-
чиваться токсическим действием, уровнем технологического эффек-
та (например, заданным повышением вязкости для загустителя), и их
максимально допустимое потребление не будет связано с вопросом о
их безвредности. В этих условиях нет необходимости рассчитывать
ДСП, и в сопроводительных документах к таким пищевым добавкам
фиксируется «ДСП не указано», что в отдельных случаях неверно ис-
толковывают как проблемы с базой данных.
Научный комитет по продуктам питания — орган Европейского
Союза, который дает консультации по вопросам достаточности пита-
ния и безвредности пищевых продуктов и напитков.
Все пищевые добавки, которые использую гея в странах Европей-
ского Союза, внесены в список разрешенных добавок. Пищевые до-
бавки, которые не получили официального одобрения и не внесены в
указанный список, например, из-за нерешенного вопроса о ее без-
вредности, не могут быть использованы в странах Европейского Со-
юза. Пищевые добавки, которые включены в список разрешенных,
при появлении новых данных подвергаются пересмотру и могут быть
уточнены национальными организациями.
Безвредность пищевых добавок обеспечивается путем проведения
обязательных широких исследований до того, как ОКЭПД ФАО—
ВОЗ или НКПП оценят новую пищевую добавку и, возможно, вклю-
чат ее в список разрешенных пищевых добавок. Кроме того, как ука-
зывалось, проводится периодический пересмотр одобренных ранее
пищевых добавок по мере поступления о них новой информации и
совершенствования методов проведения проверки их безвредности.
При решении вопроса о безопасности пищевых добавок необходи-
мо ответить на несколько вопросов:
какова опасность применения данного химического вещества для
здоровья человека (опасность);
какова вероятность вредного влияния химического соединения на
здоровье человека с учетом уровня его воздействия (риск);
какой уровень потребления пищевой добавки ire будет опасным
(риск) для здоровья человека при ее систематическом потреблении в
течение всей его жизни.
Изучение безвредности химического вещества начинается с опре-
деления любых возможных отрицательных биологических воздей-
ствий. Доза, которая используется при проведении исследований на
животных, последовательно увеличивается до тех пор, пока нс будет
получен один из трех следующих результатов:
18
• установлена токсичность соединения по отношению к опреде-
ленной системе организма;
• выявлено снижение массы тела, указывающее на неспецифичес- *
кую токсичность или на возможные проблемы при всасывании нут-
риентов организмом;
• доза пищевой добавки достигнет 5 % от общей массы рациона
питания.
Последовательность опенки токсикологической безопасности пи-
щевых добавок в общем виде представлена на рис. 1.3.
Детальное исследование безопасности пищевой добавки по всей
приведенной выше схеме требуется не во всех случаях. Иногда реше-
ние может быть принято после анализа следующих данных:
• химической структуры вещества;
• его прогнозируемого воздействия па организм человека;
• его присутствия в качестве нормальных составных частей в орга-
низме человека;
• его использования в традиционных продуктах питания;
• знаний о его воздействии на организм человека, содержащихся в
литературе.
Острая токсичность
Генотоксичность
Отказ от применения
Снижение плодовитости
Отказ от применения
Тератогенность
Отказ от применения
у Отказ от применения
Субхроническая токсичность------——।
Отказ от применения
Хроническая токсичность,
в том числе канцерогенность
— 1 Отказ от применения
Вещество с точки зрения
токсикологии может быть
допущено в качестве пище-
вой добавки
Используемые обозначения:
«—» — отсутствие риска;
«+»- есть отрицательные результаты, которые могут иметь
значение при использовании проверяемого вещества
в продуктах питания.
Рис. 1.3. Принципиальная схема определения токсикологической безопасности
пищевых добавок
19
При проведении полных испытании (см. рис. 1.3) крайне важны-
ми являются используемая доза (она должна возрастать) и рацион пи-
тания.
В случае исследований негенотоксичных воздействий добавки
считают, что есть порог воздействия на организм человека, ниже ко-
торого вещество не проявляет никакого отрицательного эффекта.
Обеспечение безвредности пищевой добавки основано на использо-
вании связи между дозой и реакцией на нее для определения прибли-
женного порога токсичности при проведении исследований на жи-
вотных. Это уровень, не вызывающий видимых отрицательных эф-
фектов, — УНВОЭ [(мг/кг)/сут], он является уровнем воздействия,
при котором исследуемые животные не отличаются от животных
контрольной группы по сравнению с изменениями, обнаруженными
ранее при использовании более высоких доз.
Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам ФАО—
ВОЗ во избежание неучтенных факторов рекомендовал использовать
интегральный коэффициент запаса, равный 100, гарантирующий бе-
зопасность с учетом различий чувствительности человека и животных,
индивидуальных различий, сложностей оценки потребленного коли-
чества продукта, возможности синергическогодействиядобавок и т. д.
Для получения безопасного уровня (ДСП) воздействия на челове-
ка определенный уровень, не вызывающий отрицательных эффектов
(УНВОЭ) по сравнению с контрольной группой, делится на коэффи-
циент безопасности (интегральный коэффициент запаса):
псп - уивоэ
юо ’
где ДСП—допустимое суточное потребление, (мг/кг массы тела)/сут; УНВОЭ —
уровень, не вызывающий видимых отрицательных эффектов, (мг/кг массы
тела)/сут; 100 — коэффициент безопасности.
При определении ДСД — допустимой суточной дозы средняя мас-
са тела не учитывается:
пгл-унвРэ
100 ’
где ДСД измеряется в (мг/кг)/сут, УНВОЭ —в (мг/кг)/сут.
Предельно допустимая концентрация пищевой добавки в пище-
вых продуктах (мг/кг)
ПДК=^\
где Р— количество продуктов в суточном рационе, в котором может содержаться
регламентируемая пищевая добавка, кг.
При этом количество продукта в пищевом рационе берут из реко-
20
мендованных в стране средних величин суточного рациона (так назы-
ваемого стандартного рациона). Величина Р включает только те про-
дукты, в которых может содержаться регламентируемая добавка:
Р=Р, +Р2
Проблема усложняется, если пищевая добавка в продуктах, содер-
жащихся в рационе, присутствует в разных количествах. В этом слу-
чае ПДК (мг/кг) определяю! для каждого продукта:
_ ДСП ПС
Л/100 ’
где ПС — содержание пищевой добавки в данном виде продукта, % к ДСД или к
общему содержанию пищевой добавки в продуктах; М — масса данного вида
продукта в стандартном суточном рационе, кг.
После определения ПДК необходимо убедиться, не оказывает ли
это количество (мг/кг) негативного влияния на органолептические
свойства пищевого продукта и не превышает ли оно технологически
необходимые количества. В этом случае вносят соответствующие
коррективы. Если ПДК окажется ниже технологически необходимо-
го количества, то испытуемое вещество не разрешают использовать в
качестве пищевой добавки. х"
После утверждения пищевой добавки и включения ее в список
разрешенных добавок с присвоением индекса Е наблюдение за ней
продолжается с учетом новых методов исследования и полученных
экспериментальных данных. • —'
Важной проблемой при гигиенической регламентации пищевых
добавок в продуктах питания являются комбинационная токсиколо-
гия и взаимодействие между добавками. Все большее применение
смеси пищевых добавок для получения наибольшего технологическо-
го эффекта делает эту проблему особенно важной.
Проведенный анализ и исследования международных организа-
ций показывают, что пищевые добавки, даже применяемые д ля реше-
ния одних и тех же задач, характеризуются разнообразием химичес-
ких структур, метаболических путей в организме и биологическим
действием. Использование ДСП обеспечивает такое положение, при
котором потребление каждой добавки находится ниже уровня, кото-
рый может вызвать какой-либо нежелательный эффект. Добавки
взаимодействуют друг с другом только в тех случаях, когда химичес-
кие вещества действуют посредством одного и того же механизма
действия и их комбинированное потребление превышает ДСП (после
поправки на различие в силе действия), поэтому нежелательные эф-
фекты в результате взаимодействия между пищевыми добавками ма-
ловероятны. Это подтверждается результатами постоянно проводи-
мого изучения разрешенных к использованию пищевых добавок. По
итогам этой работы в настоящее время запрещены к использованию
5 пищевых добавок (табл. 1.2).
21
Таблица 1.2 Пищевые добавки, запрещенные к применению а РФ прн производстве пищевых продуктов
Код 1 Пищевые добавки | Технологическая функция
Е121 Цитрусовый красный Краситель
Е123 Амарант »
Е240 Формальдегид Консервант
Ё924а Бромат калия Улучшитель муки и хлеба
Е9246 Бромат кальция То же
ПиЩевые добавки, спектр применения которых непрерывно рас-
ширяется, выполняют разнообразные функции в пищевой техноло-
гий и продуктах питания.
Их использование возможно только после проверки их безопасности.
Внесение пищевых добавок не должно увеличивать степень риска,
возможного неблагоприятного действия продукта на здоровье потре-
бителя, а также снижать его пищевую ценность (за исключением не-
которых продуктов специального и диетического назначения).
Определение правильного соотношения между дозой и реакцией
человека на нее, использование высокого коэффициента безопаснос-
ти гарантируют, что применение пищевой добавки при соблюдении
уровня ее потребления не опасно для здоровья человека.
Важнейшим условием обеспечения безопасности пищевых про-
дуктов является соблюдение допустимой нормы суточного потребле-
ния пищевых добавок (ДСП).
В Российской Федерации возможно применение только тех пище-
вых добавок, которые имеют разрешение Госсанэпиднадзора России,
в пределах, приведенных в Санитарных правилах.
Пищевые добавки следует вносить в пищевые продукты в мини-
мально необходимом для достижения технологического эффекта коли-
честве, но не более установленных Санитарными правилами пределов.
Исследоваггие безопасности нищевых добавок, определение ДСД,
ДСП, ПДК — сложный, длительный, очень дорогой, но крайне нуж-
ный и важный для здоровья людей процесс. Он требует непрерывно-
го внимания и совершенствования.
Контрольные вопросы
1. Что подразумевают под гигиенической регламентацией пищевых добавок в
продуктах питания?
2. Что такое токсичность? Какие факторы важны при определении токсично-
сти?
3. Что понимают под мерой токсичности веществ? Как классифицируются
вещества по признаку острой токсичности? Но каким основным (базисным) по-
казателям оценивается токсичность?
4. Какова принципиальная схема определения токсической безопасности пи-
щевых добавок?
5. Что означает уровень, не вызывающий видимых отрицательных эффектов?
Что понимают под интегральным коэффициентом безопасности?
6. Каковы главные условия, выполнение которых обеспечивает безопасность
применения пищевых добавок?
2. ВЕЩЕСТВА,
УЛУЧШАЮЩИЕ ВНЕШНИЙ ВИД
ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
Основной группой веществ, определяющих внешний вид продук-
тов питания, являются пищевые красители и вещества, способствую-
щие сохранению окраски.
Потребитель давно привык к определенному цвету тех или иных
продуктов питания, связывая с ним их вкус, степень готовности к '
употреблению, качество. Цвет пищевых продуктов, их внешняя при-
влекательность играют большую роль в торговле продуктами пита-
ния, оценке их стоимости, в конкуренции на рынке. Красители для
улучшения и сохранения внешнего вида пищевых продуктов приме-
нялись издавна. Уже много столетий назад использовали для этого
корни, листья и цветы растений и полученные из них выжимки и эк-
стракты, продукты органического и минерального происхождения,
хотя многие из них недостаточно устойчивы. Появившиеся в начале
XX в. яркие и стойкие синтетические красители во многом вытесни-
ли натуральные пигменты, применявшиеся ранее для окраски пище-
вых продуктов. Их появление остро поставило вопрос о безопасности
и гигиенической оценке синтетических красителей и привело к воз-
никновению ряда законодательных докумен тов в этой области.
В то же время при реализации современных пищевых техноло-
гий, включающих различные виды тепловой обработки (кипячение,
стерилизация, действие высоких температур и т. д.), продукты пита-
ния часто изменяют свою первоначальную, привычную для потре-
бителя окраску, а иногда приобретают неэстетичный внешний вид,
что делает их менее привлекательными, подавляют аппетит и влия-
ют па процесс пищеварения. Особенно сильно меняется цвет при
консервировании овощей и фруктов. Как правило, это связано с
превращением хлорофиллов в феофитин или с изменением цвета
антоциаповыХкраситёлейлгрезультате изменения рЦ среды илтГобн
разовапия комплексов с металлами. Иногда красители используют и
для фальси<|)ика1и1н ш2щсв!.1хдц1одук г()11, например их подкрашива-
ния, не предусмотренного рецептурой и технологией, для придания
продукту свойств, позволяющих имитировать его повышенную
ценность. Поэтому в современных пищевых технологиях для окра-
шивания продуктов питания широко применяют пищевые красите-
ли и вещества, способствующие их сохранению.
23
2.1. ПИЩЕВЫЕ КРАСИТЕЛИ
Пищевые красители — основная группа веществ, применяемых
для окрашивания пищевых продуктов (функциональный класс 7, см.
табл. 1.1).
Согласно Директиве Европейского парламента и Совета ЕС 94/36
пищевые красители классифицируют как химические синтетические
вещества или природные соединения, которые придают или усилива-
ют цвет пищевого продукта. К красителям относятся также есте-
ственные компоненты пищевых продуктов или биологических
объектов, не потребляемых обычно как пищевой продукт или состав-
ная часть пищи.
Не относятся к пищевым добавкам — красителям:
пищевые продукты (плоды, ягоды и т. п.), включая сушеные или
концентрированные;
пряности и специи, используемые в процессе изготовления слож-
ных пищевых продуктов из-за их вкусоароматических или пищевых
свойств, обладающие вторичным красящим эффектом (фруктовые и
овощные соки или пюре, кофе, какао, шафран, паприка и др.);
красители, применяемые для окрашивания несъедобных наруж-
ных частей пищевых продуктов (несъедобные оболочки для сыров,
колбас и др.).
Для придания пищевым продуктам характерной для них окраски
используют натуральные (природные) или синтетические (органи-
ческие и неорганические) красители (рис. 2.1).
В настоящее время для применения в пищевых продуктах Россий-
ской Федерации разрешено около 60 натуральных и синтетических
красителей, включая добавки, обозначенные строчными буквами ла-
тинского алфавита и строчными римскими цифрами, входящие в
одну группу соединений с единым Е-помсром.
Два красителя: карбонаты кальция (поверхностный краситель,
стабилизатор, добавка, препятствующая слеживанию) Е170 и танины
пищевые (краситель, эмульгатор, стабилизатор) Е181 — добавки ком-
бинированного действия. Следовательно, международными правила-
ми разрешено 82 красителя. СапПиН России разрешают для при-
П и щевые красите л и
I "L I
Н ат урал ы t ые Cut ггетичсс к ис
(природные) |
Органические Неорганические
(минеральные)
Рис. 2.1. Классификация красителей
24
Пищевые красители, разрешенные в Российской Федерации
(согласно СанПиН 2.3.2.560—96)
Натуральные Синтетические Минеральные
Куркумины Е100 (Турмерик) Рибофлавин Е101 Тартразин Е102 Уголь Е152 Уголь раститель- Е153
Рибофлавины Е101 Желтый хинолиновый Е104 ный
Алканет, Алканин Е103 Желтый 2G Е107 Карбонаты кальция Е170
Кармины, Коше- Е120 ниль Желтый «солнечный Е110 закат» Диоксид титана Е171 Оксиды железа Е172
Хлорофилл Е140 Азорубин, Кармуазин Е122 Серебро Е174
Медные комплек- Е141 сы хлорофилла и хлорофиллинов Сахарный колер Е150 Каротины Е160 Каротиноиды EI61 Красный свсколь- Е162 ный Антоцианы Е163 Танины пищевые E18I Красный рисовый — Понсо 4R, Пунцовый 4R Е124 Красный 2G Е128 Красный очарователь- Е129 ный АС Синий патентован- Е131 ный V Индигокармин Е132 Синий блестящий Е133 FCF Зеленый S Е142 Зеленый прочный Е143 FCF Черный блестящий PN Е151 Коричневый НТ Е155 Орсейл, Орсин Е182 Красный для карамели — Золото Е175 Ультрамарин —
менения 40 красителей, некоторые из них (Е100, Е101, Е141, Е160а,
Е163, Е170, Е172 и др.) включают несколько видов добавок, полу-
ченных из различных источников.
В Российской Федерации не получили разрешение для примене-
ния следующие красители: Эритрозин (Е127), Коричневый FK
(EI54), Лнтолрубип ВК (Е180), хотя они разрешены п отдельных
странах.
Запрещены для использования Амарант (Е123), Цитрусовый крас-
ный 2 (Е121).
В правилах применения отдельных красителей оговариваются вид
продукта и максимальные уровни их использования, если они уста-
новлены.
При использовании пищевых красителей, передозировка которых
не представляет опасности для здоровья человека, их следует приме-
нять в соответствии с установившейся производственной практикой
и в количестве, не превышающем необходимого для достижения по-
ставленной цели, при этом потребитель не должен вводиться в заб-
луждение.
Не допускается использование пищевых красителей в питьевой и
минеральных водах в бутылках; молоке; неароматизированных кис-
ломолочных продуктах и сливках; животных жирах; муке, крупяных
продуктах; крахмале; сахаре, томатной пасте и в консервированных
томатах в металлической и стеклянной таре; соусах на томатной осно-
25
ве; сырой рыбе, ракообразных, мясе, птице и продуктах из них, за ис-
ключением готовых блюд, содержащих перечисленные компоненты;
кофе жареном, чае, экстрактах чая, поваренной соли; специях, вин-
ном уксусе, меде; в некоторых видах вина и традиционных ликерово-
дочных изделиях и некоторых других продуктах.
С гигиенической точки зрения среди красителей, применяемых
для окраски продуктов, особого внимания требуют синтетические
красители из-за возможного токсического, мутагенного и канцеро-
генного действия. При токсикологической оценке природных кра-
сителей учитывают характер соединения, особенности объекта, из
которого он был выделен, и уровни его использования. Модифи-
цированные природные красители и выделенные из непищевого сы-
рья проходят токсикологическую оценку по той же схеме, что и син-
тетические.
2.1.1. НАТУРАЛЬНЫЕ (ПРИРОДНЫЕ) КРАСИТЕЛИ
Натуральные (природные) красители — естественные компоненты
пищевых продуктов или биологических объектов, неупотребляемых
обычно в качестве продуктов питания или составной их части.
Натуральные красители обычно выделяют из природных источни-
ков в виде смеси соединений, различных по своей химической приро-
де, состав которой зависит от источника и технологии получения, в
связи с чем обеспечить его постоянство обычно бывает трудно. Среди
натуральных красителей можно выделить каротиноиды, ацгоциаиьц
флавоноиды, хлорофиллы и их медные комплексы и др. Они, как I
правило, не обладают токсичностью, но для многих из них установле-
ны допустимые суточные дозы (ДСД). Некоторые натуральные пи-
щевые красители или их смеси и композиции обладают биологичес-
кой активностью, являются вкусовыми и ароматическими всщсства-
ми, повышают пищевую ценность окрашиваемого продукта.
Сырьем для получения натуральных пищевых красителей служат
различные части дикорастущих и культурных растений, отходы их
переработки на винодельческих, сокодобываюших и консервных за-
водах. Кроме того, некоторые из них получают химическим или мик-
робиологическим синтезом.
Способы выделения натуральных пищевых красителей различны
и зависят от вида использованного сырья, свойств основного извле-
каемого пигмента, характера сопутствующих веществ. Чаще всего их
получают из природного сырья в виде соков и экстрактов, извлекая
пигменты соответствующим растворителем. Для экстракции водора-
створимых пигментов (антоцианов) используют воду или этанол.
Липофильные пигменты (хлорофиллы, каротиноиды) выделяют с
помощью неполярных растворителей, растительных масел. Содержа-
ние красящих веществ в исходном сырье часто низкое (1—4 %), по-
этому используются специальные приемы для их очистки и концент-
рации. Природные красители, в том числе и модифицированные,
26
чувствительны к действию кислорода воздуха (например, каротинои-
ды), кислот и щелочей (например, антоцианы), температуры, могут
подвергаться микробиологической порче. Полный перечень нату-
ральных красителей, разрешенных в России, приведен втабл. 2.1.
Таблица 2.1
Натуральные красители, разрешенные к применению в Российской Федерации
Е-номер Название красителя
основное i СИНОНИМ
ElOO(i-ii) E100(i) Куркумины Куркумин Краситель из Curcuma longa L.
ElOO(ii) Iурмерпк Порошок корневища куркумы
E101(ii) Натриевая соль рибофлавина —
E103 Алканин Алканет
El 20 E140 E141(i—ii) E14I (i) E141 (ii) E150(a, b, c, <1 E150a E150b El 50c E150d E160(a—f) EI60a(i) E 160a(ii) Кармины Хлорофилл Медные комплексы хлорофиллов и хлорофиллина Медный комплекс хлорофилла Медного комплекса хлорофиллина натриевая и калиевая соли Сахарный колер Сахарный колер I простой Сахарный колер 11 Сахарный колер 111 Сахарный колер IV Каротины р-Каротин синтетический Экстракты натуральных каротиноидов Кошениль
El 60b Экстракты аннато Биксин, норбиксин
El 60c E160d E161(a—g) E161a E161b E161c E161 d E161e E161 f E161g Маслосмолы паприки Ликопин Каротиноиды Флавоксантин Лютеин Криптоксантин Рубиксантип Виолоксантин Родоксантин Кантаксантин Капсантин, капсарубин
E162 E163 E163(i) Красный свекольный Антоцианы Антоцианы Бетанин
E163(ii) E163(iii) E181 Экстракт из кожуры винограда Экстракт из черной смородины Танины пищевые Красный рисовый Энокраситель
Каротиноиды. Углеводороды изопреноидного ряда С40Н56 (кароти-
ны) и их кислородсодержащие производные — растительные красно-
желтые пигменты, обеспечивающие окраску ряда овощей, фруктов,
27
жиров, яичного желтка и других продуктов. Они нерастворимы в
воде и хорошо растворимы в жирах и органических растворителях.
Состав каротиноидов определяется характером сырьевого источника,
ИЗ которого он выделяется экстракцией. Примером их является 0-ка-
ротин (название этого каротиноида происходит от латинского слова
carata — морковь).
сн3 сн3
Р~Кпротип(Е160)
Р-Каротин (Е160ai) получают синтетическим (в том числе микро-
биологическим) путем или выделяют из природных источников, в
том числе из криля, в смеси с другими каротиноидами (Е160aii — эк-
страктов натуральных каротиноидов) в виде водо- или жирораство-
римых форм. Р-Каротин не только краситель, но и провитамин Л,
антиоксидант, эффективное профилактическое средство против он-
кологических и сердечно-сосудистых заболеваний, защищает от воз-
действия радиации. Р-Каротин (Е160а) применяется для окрашива-
ния и витаминизации маргарина, майонезов, кондитерских, хлебобу-
лочных изделий, безалкогольных напитков.
Из пигментов этой группы следует также отметить ликопин
(E16Od), желто-оранжевый краситель экстракт аннато (Е160Ь), вод-
ный экстракт из наружных оболочек семян Bixa orellana L., содержа-
щий в качестве основного красящего вещества пигмент биксин (ме-
тиловый эфир пигмента норбиксина) С25Н30О4, он разрешен для окра-
шивания маргарина, ароматизированных сыров, сухих завтраков из
зерна. Он обладает антиспастическим и гипотоническим свойствами.
Максимальный уровень этих пигментов 10—50 мг/кг в зависимости
от вида продукта.
Н3С СН3 ?Нз
сн
Ликопин (El 60d)
£Нз Н’С СН’
К этой же группе красителей относятся каротиноиды паприки
(Е160с) — экстракты из красного перца Capsicum annuum L. Они об-
ладают характерным острым вкусом и имеют цвет от желтого до оран-
жевого. Основным пигментом этой группы является каротиноид
28
кантаксантин С40Н56О3. Они применяются при изготовлении копче-
ностей, кулинарных изделий, соусов и сыров. К этой же группе отно-
сятся Р-апокаротиновый альдегид (Е160е) и метиловые или этиловые
эфиры р-шл?-8'-каротиповой кислоты (Е160Г), имеющие следующее
с ipoei ine:
глс R = —СН3: —CjHj -
Большую группу (Е161) составляют производные каротинов: фла-
воксантин (Е161а), лютеин (Е161Ь), криптоксантин (Е 161с), рубик-
сантин (Е161 d), виолоксантин (Е161е), родоксантин (E161f), кантак-
сантин (Е1 б 1g).
Для окраски пищевых продуктов (маргарина, сливочного масла,
майонеза, рыбных изделий, искусственной икры и некоторых других
29
продуктов) применяют каротиноиды, выделенные из моркови
(а, р, у-каротины), плодов шиповника, перца, а также продукты, по-
лученные микробиологическим или синтетическим путем. Кароти-
ноиды устойчивы к изменению pH среды, к веществам, обладающим
восстановительными свойствами, но при нагревании (выше 100 °C)
или под действием солнечного света легко окисляются. Наибольшее
значение имеют p-каротин, экстракты натуральных каротинов и ан-
нато. .
. Хлорофиллы. Магнийзамещенные производные порфирина —
природные пигменты, придающие зеленую окраску многим растени-
ям, овощам и плодам (салат, зеленые лук и перец, укроп и т. д.).
Хлорофилл a, R= — СН,
Хлорофилл Ь, R= — С .
Н
Хлорофилл
Хлорофилл состоит из сине-зеленого хлорофилла а и желто-зеле-
ного хлорофилла Ь, находящихся в соотношении 3:1. Для извлече-
ния хлорофилла используют петролейный эфир со спиртом. Приме-
нение их в качестве красителя (Е140) в пищевой промышленности
сдерживается их нестойкостью: при повышенной температуре в кис-
лых средах зеленый цвет переходит в оливковый, затем в грязно-жел-
то-бурый вследствие образования феофитина. Большое практическое
значение могут иметь медные комплексы хлорофилла (Е14Н), кото-
рые получают промыванием хлорофилла в растворе соли меди (мед-
ный хлорофилл сине-зеленого цвета), содержащем, как правило, медь
в качестве центрального атома и имеющем интенсивную окраску, а
также натриевые и калиевые соли медного комплекса хлорофиллина
(E141ii) — продукты частичного гидролиза хлорофилла. Хлорофилл и
его производные с медью растворимы в масле, хлорофиллины и его
медные комплексы — в воде. Для окраски продуктов питания ис-
пользуют зеленые пигменты, выделенные из капусты, ботвы морко-
ви, крапивы и т. д.
30
2.1.1.1. ХИНОНОВЫЕ КРАСИТЕЛИ
Антрахиноновые красители содержат в качестве основной Хромо-
форной группы гидроксиантрахинон, обладающий стабильной ок-
раской:
Гидроксианграхинон
К природным пигментам этой группы относятся ализарин, кар-
мин, алканин, кермес. Рассмотрим применяемые и разрешенные в
России пигменты этой группы.
Кармин. Красный краситель (EI20), производное тетраоксиантра-
хинона.
Карминовая кислота (Е120)
Кармины (основной компонент — карминовая кислота) представ-
ляют собой комплексные соли карминовой кислоты с ионами метал-
лов. Кармины получают экстракцией из кошенили — высушенных и
растертых насекомых — червецов вида Dactylopius coccos (costa), оби-
тающих на кактусах, которые произрастают в Южной Америке и Аф-
рике. Наиболее богаты кармином самки кошенили, содержащие до
3 % красителя. Карминовая кислота растворима в горячей воде, уме-
ренно — в этаноле. Краситель стабилен к нагреванию, действию кис-
лорода воздуха и свету. Он применяется в кондитерской, безалко-
гольной, ликероводочной промышленности. В последнее время кар-
мин в больших количествах получают синтетическим путем. ДСД
5 мг/кг.
31
Алканин (алканет). Красно-бордовый краситель (Е1ОЗ), производ-
ное 1,4-нафтохинона.
Алканин (Е103)
Известен как краситель еще с древних времен. Получают из кор-
ней растения Alkanna tinctoria, растущего на юге и в центральной час-
ти Европы. Он не нашел широкого применения для окраски жиров,
так как обладает недостаточной стабильностью и нехарактерной крас-
но-бордовой окраской.
Куркумииы. Желтый природный краситель (ElOOi—ii). Получаю!
из многолетних травянистых растений семейства имбирных —
Curcuma longa L., произрастающих в Азии, Африке и Северной Авст-
ралии. Относится к группе халконовых и оксикетоновых красителей.
Одним из представителей этой группы является куркумин, фор-
мула которого представлена ниже.
К этой группе относится также турмерик (Е1 OOii) — порошок кор-
невища куркумы.
Куркумин не растворяется в воде и используется в пищевой про-
мышленности в виде спиртового раствора. Применяется в кондитерс-
кой, ликероводочной и пищеконцентратной промышленности. ДСД
для куркумина 2,5 мг/кг, для турмерика 0,1 мг/кг.
2.1.1.2. АНТОЦИАНОВЫЕ КРАСИТЕЛИ
Антоциановые красители — широко распространенные водора-
створимые красители, содержащие в качестве основного компонента
антоцианы, относящиеся к группе флавоноидных соединений. Их
основной недостаток — изменение окраски красителя с изменением
pH среды. Антоцианы (Е163i) относятся к важной группе водораство-
римых природных пищевых красителей.
Это фенольные соединения, являющиеся моно- и дигликозидами.
При гидролизе они распадаются на углеводы (галактоза, глюкоза,
рамноза и др.) и агликоны, представленные антоцианинами (пеларго-
32
нидин, цианидин, дельфинидин и др.). Характер окраски природных
антоцианов зависит от многих факторов: строения, pH среды, образо-
вания комплексов с металлами, способности адсорбироваться на по-
лисахаридах, температуры, света. Наиболее устойчивую красную ок-
раску антоцианы имеют в кислой среде при pH 1,5—2; при pH 3,4—5
окраска становится красно-пурпурной или пурпурной. В щелочной
среде происходит изменение окраски, при pH 6,7—8 она становится
синей, сине-зеленой, а при pH 9 — зеленой, которая при повышении
pH до 10 меняется на желтую. Окраска этих красителей меняется и
при образовании комплексов с различными металлами: соли магния и
кальция имеют синюю окраску, калия — красно-пурпурную. Увели*'
чение метильных групп в молекуле антоцианов изменяет окраску в
сторону красных оттенков. Представителями этой группы красителей
являются собственно антоцианы (E163i): энокраситель и экстракт из
черной смородины.
Энокраситель (E163ii). Получают из выжимок темных сортов ви-
нограда в виде жидкости интенсивно-красного цвета. Представляет
собой смесь окрашенных, различных по своему строению органичес-
ких соединений, в первую очередь антоцианов и катехинов. Окраска
продукта энокрасителем зависит от pH среды: в кислой среде — крас-
ная окраска, в нейтральных и слабощелочных средах энокраситель
придает продукту синий отгенок. Поэтому при использовании энок-
расителя в кондитерской промышленности одновременно применяют
и органические кислоты для создания необходимого pH среды.
В последнее время в качестве желтых и розово-красных красите-
лей начали использовать пигменты антоциановой природы, содержа-
щиеся в соке черной смородины (E163iii), черной бузины, кизила,
красной смородины, клюквы, брусники, пигменты чая, содержащие
антоцианы и катехины, а также краситель темно-вишневого цвета,
выделенный из свеклы, — свекольный красный (Е162), имеющий
вкус кисло-сладкого граната. Составной частью этого красителя яв-
ляется бетанин, чувствительный к температуре и свету.
Бетанин
33
Сахарный колер (caramol color El50). Это темноокрашенный про-
дукт карамелизации (термического разложения) сахаров, получаемый
по!различным технологиям. Его водные растворы представляют со-
бой приятно пахнущую темно-коричневую жидкость. В зависимости
от технологии получения различают: сахарный колер I (Е150а, про-
стой, карамель I); сахарный колер II (Е 150b, карамель II), полученный
по щелочно-сульфитной технологии; сахарный колер III (Е15)с, кара-
мель III), полученный по аммиачной технологии; сахарный колер IV
(E150d, карамель IV), полученный по аммиачно-сульфитной техноло-
гии. В результате карамелизации сахаров образуется сложная смесь
продуктов с характерной окраской. Директивами ЕС максимальный
уровень не установлен. Применяется для окраски напитков, некото-
рых сортов хлеба, кондитерских изделий, желе и джемов, в кулина-
рии.
2.1.2. СИНТЕТИЧЕСКИЕ КРАСИТЕЛИ
Синтетическими или искусственными называются пищевые кра-
сители, полученные методами синтеза и не встречающиеся в природе.
Синтетические красители обладают значительными технологичес-
кими преимуществами по сравнению с большинством натуральных
красителей, они дают яркие, легко воспроизводимые цвета и менее
чувствительны к различным видам воздействия, которым подверга-
ется материал в ходе технологического процесса. Синтетические пи-
щевые красители представлены несколькими классами органических
соединений: азокрасители (Тартразин — Е102; Желтый «солнечный
закат» — Е110; Кармуазин — Е122; Пунцовый 4R — Е124; Черный
блестящий PN — Е151); триарил метановые красители (Синий патен-
тованный V — Е131; Синий блестящий FCF — Е133; Зеленый S —
Е142); хинолиновые (Желтый хинолиновый — EI04); индигоидные
(Индигокармин — Е132) (табл. 2.2).
Таблица 2.2
Синтетические красители, разрешенные к применению в Российской Федерации
Е-но- Название красителя Цпст полных или
мер основное СИНОНИМ масляных paci воров
Е101 Рибофлавин — Желтый
EI02 Тартразин Кислотный желтый Золотисто-желтый
Е104 Желтый хинолиновый — Лимонно-желтый
Е107 Желтый 2G — Желтый
Е110 Желтый «солнечный закат» — Оранжевый Малиновый
Е122 Азорубин Кармуазин
Е124 Понсо 4R Пунцовый 4R Красный
Е128 Красный 2G (RED 2G) Красный
Е129 Красный очаровательный —
Е131 Синий патентованный V — Голубой
Е132 Индигокармин Индиготин, саксонский синий Синий
Е133 Синий блестящий FCF — Голубой
34
Продолжение
Е-по- Название красителя Цвет водных или
мер основное 1 синоним масляных растворов
ЕМ2 Зеленый S — Зелены!)
Е143 Зелены!) прочный FCF — Зеленый
Е151 Черный блестящий PN Бриллиантовый черный Фиолетовый
Е155 Коричневый НТ —
Е18 2 ОрссЙЛ Орс и и
— Красный для карамели Красный
Все эти соединения хорошо растворимы в воде, некоторые образу-
ют нерастворимые комплексы с ионами металлов и применяются в
этой форме для окрашивания порошкообразных продуктов.
Среди синтетических красителей отметим некоторые из разрешен-
ных к употреблению в России.
Рибофлавины. Рибофлавин (ElOli) и натриевая соль рибофлавин •
5'-фосфата (ElOlii) используются в качестве желтого пищевого кра-
сителя для окрашивания напитков и овощей. Максимальный уровень
внесения не установлен. ДСД — 0,5 массы тела человека.
Индигокармин (Индиготин) —ди натриевая соль индиготилсульфо-
кпелоты (EI32):
При растворении в воле даст растворы интенсивно-синего цвета.
Применяется в кондитерской промышленности, для окраски напит-
ков, обладает низкой устойчивостью к редуцирующим сахарам, что
необходимо учитывать при использовании для окраски напитков.
Тартразин (Е102).
Тартразин (Е102)
Тартразин хорошо растворим в воде, его растворы окрашены в
оранжево-желтый цвет. Используется в кондитерской промышлен-
ности, при производстве напитков и мороженого.
35
Из желтых красителей в качестве пищевых красителей применя-
ются Желтый хинолиновый (Е104), Желтый 2G (EI07) и Желтый
«солнечный закат» FCF (Е110).
(SO2—ONa)x
(SO2— ONa),
x=I,2,3
Желтый хинолиновый (El 04)
Из красных красителей применяются Азорубин (Е122), Понсо 4R
(Е124), Красный очаровательный AC (Е129) и Орсейл (Орсин)
Азорубип, кармупзнн (Е122)
NaO— O2S
Пунцовый 4R, Понсо 4R (Е124)
36
Из голубых красителей применяются Синий патентованный V
(Е131), Синий блестящий FCF (Е133).
Синий пптситованпый V (Е131)
Из зеленых красителей разрешены к применению Зеленый S
(Е142) и Зеленый прочный FCF (Е143).
Черный блестящий PN (Бриллиантовый черный) (Е151).
Черный блестящий PN (Е151)
Из коричневых красителей применяют краситель Коричневый
НТ (Е155). Эритрозин (Е127) не разрешен для применения в России,
но широко используется в других странах.
К использованию в России, как уже указывалось, запрещены
красный краситель Амарант (Е123) и Цитрусовый красный 2
(Е121).
Синтетические красители в пищевой технологии применяются
как в виде индивидуальных продуктов и соединений с содержанием
основного продукта не ниже 70—85 %, так и в смеси друг с другом, и
разбавленные наполнителями (поваренная соль, сульфат натрия,
глюкоза, сахароза, лактоза, крахмал, пищевые жиры и т. д.), что уп-
рощает их использование. Для окрашивания пищевых продуктов ис-
пользуют главным образом водные растворы пищевых красителей.
Порошкообразные красители применяют обычно лишь в сухих полу-
фабрикатах (концентратах напитков, сухих смесей д ля кексов, желе и
Т.Д.).
37
Смеси красителей позволяют получить цвета и оттенки, которые
не удается создать с помощью индивидуальных красителей
(табл. 2.3).
Таблица 2.3
Состав и окраска некоторых смесей красителей*
Цвет водного раствора Содержание сухого красителя в смеси, %
EI02 | ЕНО | EI22 EI24 ЕГ31 EI32 1 EI33 ЕГ51
Клюквенный — — 32 68 — — — —
Карминово-красный 25 — 75 — — — — —
Персиковый — 32 — 68 — — — —
Светло-коричневый 70 — 26 — — — 4 —
Кофейный 40 12 20 — -— 28 — —
Коричневый 31,4 12,6 — 43,8 4,4 — — 7,8
Желтый 92 — —. 8 — — — —
Лимонный 99 — — — — — 1 —
Яичный 60 40 — — — — — —
ЗеЛеный 85 — — — — — 15 —
Желто-зеленый 75 .— — —. — 25 — —
Травянисто-зеленый 50 — — — — 50 — —
Морской волны 20 — — — — — 80 —
Оливковый 50 13,6 — — — 36,4 — —
Фиолетовый — — 50 — — 50 — —
Виноградный — — 85 — — 15 — —
Сиреневый — — 80 — — 20 — —
*По данным ЗАО «Гиорд».
При выборе красителя и его дозировки необходимо учитывать не
только цвет и желаемую интенсивность окраски, но и физико-хими-
ческие свойства пищевых систем, в которые он вносится, и особенно-
сти технологии.
При использовании красителей следует помнить, что они теряют
часть своей окраски при окрашивании и хранении пищевых продук-
тов. Синтетические красители азоряда (Е102, Е110, EI22, Е124, Е129,
Е151) в процессе окрашивания обесцвечиваются на 7—15 %; при хра-
нении некоторых видов продуктов (карамель) — до 25 %. Наиболее
стабильны красители Е102 и Е129, наименее — Е110. Синтетические
красители трифенилметановог о ряда (Е131, Е133, Е142) в процессе
окрашивания карамели обесцвечиваются до 10 %, при хранении — до
18 %. В целом синтетические красители достаточно стабильны, ис-
ключение составляют красители трифенилметанового ряда, которые
могут обесцвечиваться при храпении алкогольных напитков на свету,
и индигоидный краситель Е132, который нестабилен в напитках с ис-
пользованием инвертного сахара.
Максимально разрешенная дозировка синтетических пищевых
красителей в индивидуальном виде или суммарно в смесях составляет
500 г/т, рекомендуемая — 10—50 г/т готового пищевого продукта в
зависимости от красителя и вида окрашиваемой продукции. Для Пон-
со 4R максимальная дозировка 50 г/т готовой продукции. Прежде чем
38
использовать синтетические красители, необходимо убедиться в их
токсикологической безопасности. .
Максимальные уровни добавления отдельных красителей в пище-
вые продукты приведены в табл. 2.4. Указанные красители разреше-
ны для использования многих пищевых продуктов.
Таблица 2.4
Регламент применения пищевых красителей
Пищевая лобавка Пищевой продукт Макси- мальный уровень, мг/кг
Азорубин (Е122, Кармуазин); Красный очаровательный АС (Е129); р-оио-каротиновый альдегид (Е1б0е), Р-Ш10-8- каротшювой кислоты этиловый эфир (Е160Г), Желтый «солнеч- ный закат» (ЕНО), Желтый хи- нолиновый (Е104), Зеленый S (Е142), Индигокармин (Е132), Кармин (Е120, Кошениль), Коричневый НТ (Е155), Куркумин (Е100), Ликопин (E160d), Лютеин (Е161Ь), Понсо 4R (Е124), Синий блестящий FCF (Е133), Синий патентованный V (Е131), Тартразин (Е102), Черный блестящий PN (E15I) отдельно или в комбинации Безалкогольные напитки арома- 100 тизированные* Фрукты (красные) консервированные 300 Сахаристые кондитерские изделия* 500 Декорты, покрытия 200 Мучные кондитерские изделия, 150 сдобная выпечка (бисквиты, кексы, вафли, сдобы)* Мороженое* 150 Десерты, включая молочные продукты 100 Сыры плавленые ароматизированные 500 Горчица 250 Рыба копченая 200 Закуски сухие на основе картофеля со специями, зерновых или крахмала: экструдированные или вздутые 50—100 пряные зпкуски Съедобные покрытия сыров и колбас 100—300 Пищевые смеси диетические полно- 50 рационные
Экстракты аннато (Е160Ь) (Биксин, 1 (орбнксин) Серебро (Е174), Золото (Е175) Ультрамарин Маргарин и другие жировые эмуль- сии н жиры обезвоженные Украшения и оболочки Сладкая выпечка Ликеры и крепленые напитки, содер- жащие менее 15 об.% спирта Сыры Десерты Сухие завтраки из зерновых экстру- дированные н вздутые и (или) аро- матизированные фруктами Сахаристые кондитерские изделия, шоколад Ликеры Сахар-рафинад 10 20 10 10 15 10 25 Соглас- но ТИ Соглас- но ТИ Соглас- но ТИ
‘Для указанных продуктов использование красителей Азорубин (Е122), Жел-
тый «солнечный закат» (EI10), Коричневый ПТ (EI55), Понсо 4R (EI24) одного
или в комбинации не должно превышать 50 мг/кг.
39
Широкое применение синтетических красителей, появившихся в
последнее время благодаря достижениям химии, связано с их высо-
кой устойчивостью к изменениям pH среды и действию кислот, ста-
бильностью к нагреванию и свету, большой окрашивающей способ-
ностью, легкостью дозирования, устойчивостью окраски при храпе-
нии продукта. В большинстве случаев они дешевле натуральных кра-
сителей.
2.1.3. МИНЕРАЛЬНЫЕ (НЕОРГАНИЧЕСКИЕ) КРАСИТЕЛИ
Минеральные (неорганические) красители — неорганические со-
единения, встречающиеся в природе или полученные химическими
методами в промышленных условиях.
В качестве красителей применяют минеральные пигменты и ме-
таллы. В Российской Федерации разрешено применять 8 минераль-
ных красителей и пигментов (табл. 2.5), включая уголь раститель-
ный.
Таблица 2.5
Минеральные красители, разрешенные к применению
в Российской Федерации
Е-номер
Название красителя
Цвет водных или
масляных растворов
Е152
Е153
Е170
Е171
E172(i—ii)
E172(i)
E172(ii)
E172(iii)
E174
E175
Уголь
Уголь растительный
Карбонат кальция (мел)
Диоксид титана
Оксиды железа
Оксиды железа (Fe2+, Fe’+) черные
Оксид железа (Fe3‘) красный
•Оксид железа (Fe’+) желтый
Серебро
Золото
Черный
Черный
Белый
Белый
Черный
Красный
Желтый
2.2. ЦВЕТОКОРРЕКТИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
Цветокорректирующие материалы (фиксаторы и стабилизаторы
цвета) — пищевые добавки, сохраняющие, стабилизирующие или
усиливающие цвет пищевого продукта (функциональный класс 8, см.
табл. 1.1).
В пищевой промышленности применяют соединения, изменяю-
щие окраску продукта в результате взаимодействия с компонентами
сырья и готовых продуктов. Среди них отбеливающие вещества —
добавки, предотвращающие разрушение одних природных пигмен-
тов и разрушающие другие пигменты или окрашенные соединения,
образующиеся при получении пищевых продуктов и являющиеся не-
желательными. Иногда эти цветокорректирующие материалы оказы-
вают и другое, сопутствующее, например консервирующее, действие.
40
Мы остановимся на диоксиде серы, нитратах, нитритах и бромате ка-
лия. Диоксид серы — SO2 (Е220), растворы H2SO3 и ее солей —
Na2SO3, NaHSO3; Ca(HSO3)2 (Е221, Е222, Е227) и др. оказывают отбе-
ливающее и консервирующее действие, тормозят ферментативное по-
темнение свежих овощей, картофеля, фруктов, а также замедляют
образование меланоидинов. В то же время диоксид серы разрушает
витамин В,, влияет на белковые молекулы, разрушая дисульфидные
мостики в белках, что может вызвать нежелательные последствия.
Поэтому целесообразно отказаться от применения диоксида серы для
обработки продуктов, являющихся важным источником витамина В,
для человека.
Нитрат натрия (Е251) и нитриты натрия и калия (Е250 и Е249)
применяют при обработке (посоле) мяса и мясных продуктов для со-
хранения красного цвета. Миоглобин (красный мясной краситель)
при взаимодействии с нитритами образует красный нитрозомиогло-
бщукоторый придает мясным изделиям цвет красного соленого мяса;
мало изменяющийся при кипячегшйТАнялогичное действие оказыва-
ет нитрат калия, который с помощью фермента нитроредуктазы, вы-
деляемого микроорганизмами, переходит в нитрит калия. Для созда-
ния необходимой для их жизнедеятельности питательной среды в
рассол добавляют нитрат сахарозы. Однако нитрозомиоглобин может
превращаться в нитрозомиохромоген, придающий изделиям зелено-
ватый или коричневый оттенок. Нитраты и нитриты в смеси с пова-
ренной солыо («посольная смесь») оказывают консервирующее дей-
ствие. По совокупности показаний применение нитритов и нитратов
вызывает возражения у медиков и требует особого внимания с пози-
ций гигиенической регламентации.
Бромат калия — КВгО3 (Е924а) известен в качестве отбеливателя
муки, однако его использование приводит к частичному разрушению
витамина Вр никотинамида (витамина РР) и метионина и, возможно,
к образованию новых соединений с нежелательными свойствами, по-
этому во многих странах, в том числе и в Российской Федерации, его
применение запрещено.
Контрольные вопросы
1. Как классифицируются пищевые красители? Чем объясняется повышенное
внимание потребителей и специалистов к окраске продуктов питания?
2. Какие основные натуральные красители вы знаете? Что представляют собой
каротиноиды, хлорофиллы, антоцианы? Какие другие представители натураль-
ных красителей вам известны?
3. Какие красители относятся к синтетическим? Каковы их особенности по
сравнению с натуральными красителями?
4. Что такое цветокорректирующие материалы? Какие представители этой
группы соединений вам известны?
5. Какие фирмы производят пищевые красители?
3; ВЕЩЕСТВА, ИЗМЕНЯЮЩИЕ СТРУКТУРУ
И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
К этой группе пищевых добавок относятся вещества, используе-
мые для создания необходимых или изменения существующих реоло-
гических свойств пищевых продуктов, т. е. добавки, регулирующие
или формирующие консистенцию. К их числу принадлежат добавки
различных функциональных классов — загустители, гелеобразовате-
ли, стабилизаторы физического состояния пищевых продуктов, а
также поверхностно-активные вещества (ПАВ), в частности, эмульга-
торы и пенообразователи.
Химическая природа пищевых добавок, отнесенных к этой груп-
пе, достаточно разнообразна. Среди них имеются продукты природ-
ного происхождения и получаемые искусственным путем, в том числе
химическим синтезом. В пищевой технологии они используются в
виде индивидуальных соединений или смесей.
В последние годы в группе пищевых добавок, регулирующих коп^
систенцию продукта, большое внимание стало уделяться стабилиза-
ционным системам, включающим несколько компонентов: эмульга-
тор, стабилизатор и загуститель. Их качественный состав, соотноше-
ние компонентов могут быть весьма разнообразны, что зависит от
характера пищевого продукта, его консистенции, технологии получе-
ния, условий хранения, способа реализации.
Применение в современной пищевой технологии структурирую-
щих добавок позволяет создать ассортимент продуктов эмульсионной
и гелевой природы (маргарины, майонезы, соусы, пастила, зефир,
мармелад и др.), структурированных и текстурированных.
Стабилизационные системы широко применяются в обществен-
ном и домашнем питании, кулинарии. Они используются при произ-
водстве супов (сухие, консервированные, замороженные), соусов
(майонезы, томатные соусы), бульонных продуктов, продуктов для
консервированных блюд.
3.1. ЗАГУСТИТЕЛИ И ГЕЛЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Будучи введенными в жидкую пищевую систему в процессе при-
готовления пищевого продукта, загустители и гелеобразователи свя-
зывают воду, в результате чего пищевая коллоидная система теряет
42
свою подвижность и консистенция пищевого продукта изменяется.
Эффект изменения консистенции (повышение вязкости или гелеоб-
разование) будет определяться, в частности, особенностями химичес-
кого строения введенной добавки.
В химическом отношении добавки этой группы являются поли-
мерными соединениями, в макромолекулах которых равномерно рас-
пределены гидрофильные группы, взаимодействующие с водой. Они
могут участвовать также в обменном взаимодействии с ионами водо-
рода и металлов (особенно кальция) и, кроме того, с органическими
молекулами меньшей молекулярной массы.
3.1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАГУСТИТЕЛЕЙ
И ГЕЛЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Эта группа пищевых добавок включает соединения двух функци-
ональных классов:
загустители (см. табл. 1.1, функциональный класс 23) — вещества,
используемые для повышения вязкости продукта;
гелеобразователи (см. табл. 1.1, функциональный класс 15) — со-
единения, придающие пищевому продукту свойства геля (структури-
рованной высокодисперсной системы с жидкой дисперсионной сре-
дой, заполняющей каркас, который образован частицами дисперсной
фазы).
Среди них натуральные природные вещества животного (желатин)
и растительного (пектин, агаропды, камеди) происхождения, а также
вещества, получаемые искусственно (полусинтетическим путем), в
том числе из природных источников (модифицированные целлюло-
зы, крахмалы и др.). Промежуточное положение между этими двумя
группами занимают альгинат натрия и низкоэтерифицированный
пектин. К синтетическим загустителям относятся водорастворимые
поливиниловые спирты и их эфиры.
Перечень основных загустителей и гелеобразователей, разрешен-
ных в соответствии с СанПиН 2.3.2.560—96 для применения в произ-
водстве пищевых продуктов в России, приведен в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Пищевые загустители и гелеобразователи, разрешенные к применению
при производстве пищевых продуктов в Российской Федерации
Е-номер Пищевая добавка Технологическая функция
Е400 Альгиновая кислота Загуститель, стабилизатор Соли альгиновой кислоты (альгинаты)
Е401 Е402 Е403 Е404 Альгинат натрия Загуститель, стабилизатор Альгинат калия То же Альгинат аммония » Альгинат кальция Загуститель, стабилизатор, пеногаси- тель
43
Е-номер~[
Пищевая добавка
Продолжение
Технологическая функция
Е405 Пуопиленгликольальгинат
Е406 Агар-агар
Ё407 Каррагинан и соли аммония,
' калия и натрия
'•Е409 Арабиногалактан
fti.lSI f
Е4!0 Камедь рожкового дерева
Е411 Овсяная камедь
Е412 Гуаровая камедь
Е413 Трагакант
fl. I
- • Е414 Гуммиарабик
> -Е415 Ксантеновая камедь
. 11Е416 Камедь карайи
Е417 Камедь тары
Е418 ГеллаНовая камедь
Е419 Камедь гхатти
Е440а Пектины
Е440Ь Амидированные пектины
Е4601 Целлюлоза микрокристалличес-
кая
Е460П Целлюлоза порошкообразная
Модифицированные
Е461 Метилцеллюлоза
Е462 Этилцеллюлоза
Е463 Гидроксипропилцеллюлоза
Е464 Гидроксипропилметилцеллю-
лоза
Е465 Метилэтилцеллюлоза
Е466 Карбоксиметилцеллюлоза
(натриевая соль)
Е467 Этилгидроксиэтилцеллюлоза
Е469 Карбоксиметилцеллюлоза фер-
ментированная
Загуститель, эмульгатор
Гелеобразователь, загуститель, ста-
билизатор
То же
Загуститель, стабилизатор, гелеобра-
зователь
Загуститель, стабилизатор
То же
»
Загуститель, стабилизатор, эмульга-
тор
Загуститель, стабилизатор
То же
»
»
Гелеобразователь, загуститель, ста-
билизатор
То же
Эмульгатор, текстуратор
Эмульгатор, текстуратор, дисперга-
тор
целлюлозы
Загуститель, стабилизатор, эмульга-
тор
Стабилизатор
Стабилизатор, загуститель
Загуститель, стабилизатор, эмульга-
тор
Стабилизатор, загуститель, эмульга-
тор, пенообразователь
Загуститель, стабилизатор
Стабилизатор, загуститель, эмульга-
тор
Стабилизатор
Модифицированные крахмалы
Е1400 Декстрины, крахмал, обрабо- танный термически, белый и желтый Загуститель, стабилизатор
Е1401 Крахмал, обработанный кисло- То же
той
Е1402 Крахмал, обработанный ще- х>
лочью
Е1403 Отбеленный крахмал »
Е1404 Окисленный крахмал Загуститель, эмульгатор
Е1405 Крахмал, обработанный фер- Загуститель
ментными препаратами
44
Е-номерТ
Пищевая добавка
Продолжение
Технологическая функция
Е1410
Е14! I
E14I2
E14I3
EI4I4
Е! 420
EI421
EI422
Е1423
Е1440
EI442
Е1443
EI450
E145I
Монокрахмалфосфат Загуститель,
Дикрахмалглицсрин сшитый То же
Дикрахмалфосфат, этерифици- »
рованный тринатрийфосфа-
том; этерифицированный хлор-
окисью фосфора
Фосфатированный ликрахмал- »
фосфат сшитый
Ацетилированный ликрахмал- Загуститель
фосфат сшитый
Апетатный крахмал, этерифи- Загуститель,
цированный уксусным анги-
дридом
Ацетатный крахмал, этерифи- То же
цированный винилацетатом
Ацетилированный дикрахмал- »
стабилизатор
стабилизатор
адипат
Ацетилированный дикрахмал-
глицерин
Оксипропилированный крах-
мал
Оксипропилированный ди-
крахмалфосфат сшитый
Оксипропилированный ди-
крахмалглицерин
Эфир крахмала и натриевой
соли октенилянтарной кислоты
Ацетилированный окисленный
»
Загуститель,
Загуститель,
То же
»
эмульгатор
стабилизатор
крахмал
Гелеобразователи белковой природы
Желатин
Гелеобразователь
3.1.2. СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ
ЗАГУСТИТЕЛЕЙ И ГЕЛЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Главной технологической функцией добавок этой группы в пище-
вых системах является повышение вязкости или формирование геле-
вой структуры различной прочности. Одним из основных свойств,
определяющих эффективность применения таких добавок в конк-
ретной пищевой системе, является их полное растворение, которое
зависит прежде всего от химической природы. Влияние особенностей
структуры отдельных загустителей и гелеобразователей на их раство-
римость в воде иллюстрирует табл. 3.2.
Таблица 3.2
Влияние структуры иа растворимость ______________
Добапка |~ Особенности структуры | Растворимость
Гуар Высокозамещенный полисаха- Растворим при комнатной
рид температуре
Камедь рожко- Незамещенные зоны в полиса- Растворима только при
вого дерена харидных цепях нагревании
45
Продолжение
Добавка | Особенности структуры | Растворимость
Пектины Ответвления и метоксильные группы; кислотные группы ионизированы; электростати- ческое отталкивание между цепями Растворимы при комнатной температуре
Альгинаты Электростатическое отталкива- ние между цепями То же
Каррагинаны: Х-Каррагинан 3 сульфата на 2 галактозы (не образует геля)
i-Каррагинан 2 сульфата на 2 галактозы (образует слабый гель) Частично растворим при комнатной температуре
к-Карраптнан 1 сульфат на 2 галактозы (образует сильный гель) Растворим только при нагревании
Ксантан Частые боковые цепи; электро- статическое отталкивание из-за наличия кислотных групп Растворим при комнатной температуре
Желатин Изменение зарядов цепи в зависимости от pH геля Частично набухает в холод- ной воде в зависимости от pH, растворим только при температуре выше 40 °C
При анализе табл. 3.2 можно констатировать, что добавки полиса-
харидной природы, содержащие большое количество гидроксильных
групп, являются гидрофильными и в основном растворимы в воде.
При контакте водорастворимых полисахаридов с водой молекулы
растворителя сначала проникают с образованием связей в наименее
организованные участки цепи макромолекул. 1 акая начальная гидра-
тация ослабляет связи в оставшихся звеньях и способствует проник-
новению воды и сольватации наиболее организованных участков
цепи. Этот процесс проходит через переходную стадию гелеобразова-
ния, когда частицы набухают и увеличиваются в объеме благодаря
силам когезии между макромолекулами. Если межмолекулярные свя-
зи относительно слабы, они могут быть достаточно легко разрушены
при механическом воздействии или нагревании. При этом биополи-
мер (полисахарид или белок) полностью растворяется. С другой сто-
роны, если связи между определенными сегментами макромолекул не
разрушаются при механическом или тепловом воздействии, биополи-
мер сохраняется в виде набухших частиц. Примерами могут служить
альгинат и пектат кальция.
Растворимость повышается в присутствии ионизированных групп
(сульфатные и карбоксильные), увеличивающих гидрофильность
(каррагинаны, альгинаты), а также при наличии в молекулах полиса-
харидов боковых цепей, раздвигающих главные цепи, что улучшает
гидратацию (ксантаны). Растворимость понижается при наличии
факторов, способствующих образованию связей между полисахарид-
ными цепями, к которым относятся наличие неразветвленных зон и
участков без ионизированных групп (камедь рожкового дерева), а
также присутствие ионов кальция или других поливалентных катио-
46
нов, вызывающих поперечное сшивание полисахаридных цепей, что
препятствует растворению макромолекул.
В зависимости от химической природы макромолекул и особенно-
стей пищевой системы возможны различные механизмы гелеобразо-
вания, обобщенные в табл. 3.3.
Таблица 3.3
Условия гелеобразования в растворах полисахаридов и желатина
Полисахарид Оптимальный диапазон pH Условия гелеобразования Механизм гелеобразования
Высокоэтерифициро- ванный пектин 2,5-4,0 pH менее 4; СВ = 55-80 % Сахарно-кислот- ный
Низкоэтерифицирован- ный пектин 2,5-5,5 В присутствии Са7' Модель «яичной упаковки»
Алы и пат 2,8-10,0 pH менее 4 или в присутствии Са’4 'Го же
к-Каррагинан 4,0-10,0 В присутствии К+, Na* или Са24 Модель двойных спиралей
i-Каррагинан 4,0-10,0 В присутствии К+, Na* или Са+ То же
Агар 2,5-10,0 При температуре ниже 32—39 ”С »
Желатин 4,5-10,0 Ниже температуры застывания »
Болес подробно процессы гелеобразования описаны при рассмот-
рении отдельных представителей этой группы добавок.
В ряде случаев совместное введение двух различных добавок этой
группы сопровождается синергическим эффектом. Некоторые ком-
бинации добавок, проявляющие синергический эффект, приведены в
табл. 3.4.
Таблица 3.4
Комбинации добавок с синергическим эффектом
Комбинации, повышающие вязкость I Комбинации, вызывающие гелеобразование
Карбоксимстплцсллюлоза + Гуаровая Камедь рожкового дерева + к-Карра-
камедь гинан
Ксантаи + к-Каррагинан Камедь рожкового дерева + Ксантан
Ксантан + Гуаровая камедь
Карбоксимстилцеллюлоза + Гидрокси-
пронилцеллюлоза
Аналогичный синергический эффект повышения вязкости может
быть достигнут при сочетании отдельных загустителей с некоторыми
биополимерами белковой природы. К ним относятся, например, ком-
бинации карбоксиметилцеллюлозы с казеином или соевым протеи-
ном.
47
Многие представители этой группы пищевых добавок имеют
смежную технологическую функцию стабилизатора (см. раздел 6.3).
Повышение вязкости дисперсной пищевой системы при введении в
нее загустителя или превращение такой системы в слабый гель при
низких концентрациях гелеобразователя предотвращает ее разделение
на исходные компоненты, например, выпадение в осадок твердых ча-
стиц, диспергированных в жидкой дисперсионной среде.
Подавляющее большинство загустителей и гелеобразователей со
статусом пищевых добавок относится к классу полисахаридов (глика-
нов). Исключение составляет гелеобразователь желатин, имеющий
белковую природу.
3.1.3. ЗАГУСТИТЕЛИ И ГЕЛЕОБРАЗОВАТЕЛИ
ПОЛИСАХАРИДНОЙ ПРИРОДЫ
В зависимости от источника выделения основные полисахариды
со свойствами загустителей и гелеобразователей разделяются на не-
сколько групп, представленных в табл. 3.5.
Высшие растения являются источниками добавок целлюлозной
природы, крахмалов, пектинов и камедей. Для придания добавкам из
целлюлозы и крахмалов технологических функций загустителей и ге-
леобразователей исходные полисахариды подвергают химической,
физической или ферментативной модификации.
Камеди карайи, трагаканта и гуммиарабика представляют собой
растительные экссудаты — жидкости, выделяемые тканями растений
(особенно при их повреждении), твердеющие на воздухе.
Таблица 3.5
Классификация пищевых добавок полисахар||дпой природы
в зависимости от источников получения
Источник получения Форма выделения, тип продукта Основные представители
Высшие растения Нерастворимая основа Семена Экстракты Экссудаты Целлюлоза Крахмалы, камеди гуаровая и рожкового дерева Пектины Гуммиарабик, камедь карайи, трагакант
Морские водоросли Экстракты Агар,, альгинаты, каррагина- ны, фурцеллеран Ксантаны
Микроорга н изм ы Продукты ферментации
Производные растительных Продукты модификации целлюлозы E46I-E469 (см. табл. 3.I)
полисахаридов Продукты модификации Е1400-Е145! (см. табл. 3.1)
крахмалов
В зависимости от особенностей химического строения загустители
и гелеобразователи полисахаридной природы могут быть разделены
по различным классификационным признакам (табл. 3.6).
48
Таблица 3.6
Классификация пищевых добавок полисахаридной природы
в зависимости от структуры
Кл acci i<]>( i ка hi ion i in it признак Хара KTepi ici „ка Основные представители
Строение поли- мерной цепи Природа моно- Линейное Разветвленное Гомогликаны Альгинаты, каррагинаны, модифици- рованные целлюлозы, фурцеллеран, пектины, геллановая камедь Ксантаны, галактоманнаны, гумми- арабик, камеди гхатти, карайи, трагаканта Модифицированные целлюлозы и
мерных остатков Гстсроглнкапы Тригстерогликаны Тетрагетсрогликаны Пентагетероглнканы крахмалы Альгинаты, каррагинаны, галакто- маннаны, фурцеллеран, пектины Ксантаны, камедь карайи, геллановая камедь Гуммиарабик Камели гхатти. трагаканта
Заряд 11ейтрал1>ный Анионный (кислот- ный) Производные целлюлозы, амилопек- тины, галактоманнаны Альгинаты, каррагинаны, пектины, ксантаны, камеди карайи, гхатти и трагаканта, гуммиарабик, фурцелле- ран. геллановая камедь
3.1.3.1. МОДИФИЦИРОВАННЫЕ КРАХМАЛЫ
В отличие от нативных растительных крахмалов, считающихся
пищевыми продуктами, модифицированные крахмалы относятся к
пищевым добавкам. В эту группу пищевых добавок входят продукты
фракционирования, деструкции и различных модификаций натив-
ных растительных крахмалов, представляющих собой преимуще-
ственно смесь двух фракций гомоглюканов (полимеров глюкозы) ли-
нейного и разветвленного строения:
сн,он
сн,он
он ОН
Фрагмент молекулы амилозы
49
он он
Фрагмент молекулы амилопектина
Краткая характеристика основных фракций крахмала приведена в
табл. 3.7.
Табл и ц а 3.7
Краткая характеристика основных фракций крахмала
Характеристика
Амилоза
Амилопектин
Строение, тип гликозид-
ной связи
Молекулярная масса
Растворимость
Среднее содержание в
крахмале, %
Линейное (1,4-а)
До 500
Растворима в горячей
воле
15-20
Разветвленное (1. 4сх) в
линейной части; (1,6-<х) в
точках ветвления
1—6 млн
Набухает в горячен воде с
образованием клейстера
80-85
Особенности химического строения и свойств этих фракций, а
также их соотношение в нативном крахмале, зависящее от вида расти-
тельного источника (картофель, рис, кукуруза и т. и.), определяют
основное технологическое свойство, которое нативный крахмал про-
являет в пищевых системах. Этим свойством является способность
крахмала растворяться при нагревании в воде с образованием вязких
коллоидных растворов, называемых клейстерами. Однако свойства
таких клейстеров часто не соответствуют необходимым требованиям,
например, нативные кукурузные крахмалы в процессе тепловой обра-
ботки образуют слабые резиноподобные клейстеры и нежелательные
гели. Типичным для клейстеров, образованных нативными крахмала-
ми, является также синерезис — необратимый процесс упорядочения
структуры геля сжатием сетки с сохранением первоначальной формы
и выделением из нее жидкой фазы.
50
Различные способы обработки (физические, химические, биоло-
гические) нативных крахмалов позволяют существенно изменить их
строение и свойства, к которым в первую очередь относятся гидро-
фильное ть (в частности, способность растворяться в холодной воде),
способность к клейстеризации и гелеобразованию, устойчивость к
нагреванию и воздействию кислот и т. п.
Реакционноспособные центры в полимерных молекулах крахма-
лов:
• гидроксильные группы глюкозных структурных единиц, актив-
ность которых по отношению к химическим реагентам изменяется в
ряду ОН при С6 > ОН при С2 > ОН при С3;
• ос-гликозидные связи, соединяющие глюкозные структурные
единицы в полимерные цепи;
• концевые остатки £)-глюкопираноз, обладающие восстанавлива-
ющей способностью.
По изменениям, происходящим в нативных крахмалах, можно
выделить четыре основные модификации:
• набухание;
• деполимеризацию;
• стабилизацию (образование производных без поперечного сши-
вания молекул);
• образование поперечно сшитых полимерных цепей.
Во многих случаях модифицированные крахмалы могут быть од-
новременно стабилизированными и поперечно сшитыми.
В мировой практике для получения модифицированных пищевых
крахмалов разрешены пять видов химической обработки, а также их
различные комбинации:
• этерификация уксусным и янтарным ангидридами, смесью ан-
гидридов уксусной и адипиновой кислот, ангидридом октенилянтар-
ной кислоты, фосфорилил хлорилом, три метафосфатом и триполи-
фосфатом натрия, а также однозамещенным ортофосфатом натрия с
образованием сложноэфирных производных;
• этерификация окисью пропилена с образованием простых эфи-
ров;
• кислотная модификация хлористо-водородной и серной кисло-
тами с образованием гидролизоваиных продуктов;
• отбеливание пероксидом водорода, надуксусной кислотой, пер-
манганатом калия или гипохлоритом натрия;
• окисление гипохлоритом натрия.
Химическая модификация нативных крахмалов с образованием про-
стых и сложных эфирных связей посвободным гидроксильным груп-
пам D-глюкопиранозных остатков позволяет получить два различных
типа модифицированных крахмалов: стабилизированные и сшитые.
Стабилизированными являются крахмалы, полученные при взаи-
модействии с монофункциональными (монореакционноспособными)
реагентами, например ангидридам!! карбоновых кислот и содержащие
единичные замещенные гидроксильные группы.
51
Сшитыми называются модифицированные крахмалы, образован-
ные взаимодействием с бифункциональными реагентами.
Как правило, в коммерческих препаратах модифицированных
крахмалов степень замещения (среднее число замещенных гидро-
ксильных групп, приходящееся на один глюкозный остаток) лежит в
интервале 0,002—0,2 (обычно менее 0,1), т. е. в среднем одна замещен-
ная гидроксильная группа приходится па каждые 500 — 5 глюкозных
остатков. Такой, на первый взгляд, незначительной степени замеще-
ния оказывается достаточно для того, чтобы существенным образом
изменить свойства молекул крахмалов, например ингибировать про-
цесс межмолекулярной ассоциации с образованием стыковых зон.
Клейстеры таких крахмалов стабильны и не подвергаются синерезису.
Нативные крахмалы обычно модифицируют в виде 30—40%-ной
суспензии, которую получают путем мокрого помола исходного мате-
риала. Для осуществления процессов этерификации суспензию поме-
щают в емкость с мешалкой, добавляют сульфат или хлорид натрия
для предотвращения гелеобразования, с помощью гидроксида натрия
доводят pH суспензии до 8—12, добавляют химический реагент, после
чего осуществляют непосредственно реакцию модификации до дос-
тижения заданной степени замещения.
Для сохранения способности модифицированного продукта к гра-
нулированию температуру процесса поддерживают на уровне 60 °C.
По окончании реакции модифицированный крахмал выделяют из ре-
акционной среды фильтрованием или центрифугированием, затем
его промывают и высушивают.
В соответствии с Codex Aliinentarius статус нищевых добавок
включает девятнадцать видов модифицированных крахмалов, услов-
ная классификация которых приведена в табл. 3.8.
7 а б л и п а 3.8
Основные типы модификации п виды модифицированных крахмалов
Тип модификации Основные группы Основные подгруппы
Набухание Набухающие крахмалы
Деполимеризация Расщепленные крахмалы
Стабилизация Стабилизированные крахмалы
Поперечное сшива- Сшитые крахмалы
ние полимерных
целей
Растворимые в холодной воде
(пнетант-крахмалы):
полученные вальцовой сушкой:
полученные экструзией
Набухающие п холодной воде
Декстрины:
гидролизоваппые кислотами;
гидролизованные ферментами;
окисленные
Со сложной эфирной связью:
ацетилированные;
фосфатные
С простой эфирной связью окспал-
кильные
Крахмалы, сшитые хлорокисью
фосфора;
крахмалы, сшитые эпихлоргидрином:
крахмалы, сшитые адипиновой
кислотой
52
Набухающие крахмалы. Особенность этой группы модифициро-
ванных крахмалов — способность набухать и даже растворяться в хо-
лодной воле. В основе получения таких крахмалов лежат физические
превращения, не вызывающие существенной деструкции крахмаль-
ных молекул. Крахмалы, растворимые в холодной воде (инетант-крах-
малы), в общем случае получают нагреванием крахмальной суспензии
в условиях, обеспечивающих быструю клейстеризацию и последую-
щее высушивание клейстера, в связи с чем эти крахмалы называют
также преклейстерными. Такие условия можно получить в вальцовой
сушилке или методом экструзии.
Инстаит-крахмалы используются, например, в пудингах быстрого
приготовления.
Крахмалы, набухающие в холодной воде, получают тепловой обра-
боткой нативного кукурузного крахмала в 75—90%-ном этаноле при
температуре 150— 175 °C в течение 1,5—2,0 ч. Другим способом полу-
чения набухающих крахмалов является высушивание крахмальной
суспензии в распылительной сушилке.
Основой для получения растворимых и набухающих крахмалов
могут служить как нативные, так и химически модифицированные. В'
последнем случае полученные набухающие крахмалы сохраняют свои
свойства, достигнутые при химической модификации, например, ус-
тойчивость в кислой среде, стабильность в циклах замораживания и
оттаивания.
Способность крахмалов набухать в холодной воде без дополни-
тельного нагревания используют в технологии различных десер-
тов, желейного мармелада, сдобного теста, содержащего ягоды, ко-
торые при отсутствии стабилизатора оседают на дно до начала вы-
печки.
Расщепленные крахмалы. В эту подгруппу входят модифициро-
ванные крахмалы, имеющие вследствие физических или химических
воздействий более короткие (по сравнению с нативными крахмала-
ми) молекулярные цепи.
Декстрины. Получают сухим нагреванием нативных крахмалов в
присутствии кислотных катализаторов или без них. В зависимости от
условий тепловой обработки образуются белые или желтые декстри-
ны.
Гидролизовапные крахмалы. Получают обработкой крахмальных
суспензий растворами кислот или гидролитических ферментов —
амилаз. Состав и свойства таких крахмалов зависят от условий гидро-
лиза. Например, крахмалы, обработанные кислотами, при повышен-
ной температуре образуют клейстеры низкой вязкости. Изначально
кислотный гидролиз сопровождается образованием продуктов с более
высоким соотношением линейных молекул. Это, в свою очередь,
приводит к повышению ретроградации (выпадению амилозы из
клейстера при хранении).
Гидролизовапные крахмалы используют для получения кондитер-
ских изделий: пастилы и желе, жевательных резинок.
53
Окисленные крахмалы. Состав и свойства крахмалов этой подгруп-
пы определяются выбором окислителей, в качестве которых могут
использоваться Н2О2, КМпО4, НСЮ3, KJO4 и некоторые другие. Как
и кислоты, окисляющие агенты приводят к образованию крахмалов с
более короткими молекулярными цепями.
В зависимости от условий окислению могут подвергаться как пер-
вичные, так и вторичные группы глюкопиранозных структурных
единиц:
он
Образование водородных связей в этом случае способствует
уменьшению склонности к ретроградации, что приводит к формиро-
ванию клейстеров с пониженной вязкостью и повышенной прозрач-
ностью. Окисленные крахмалы иснользуютдля счабилизации моро-
женого, при производстве мармеладов, лукума, а также в хлебопече-
нии. Разбавленные растворы высокоокисленных крахмалов сохраня-
ют прозрачность при длительном хранении, что делает их
незаменимыми добавками для приготовления прозрачных супов.
Стабилизированные крахмалы. Представляют собой продукты хи-
мической модификации монофункциональными реагентами с обра-
зованием по гидроксильным группам производных с простой или
сложной эфирной связью.
Такие производные, несмотря на невысокую степень замещения
гидроксильных групп (0,002—0,2), отличаются от нативных крахма-
лов значительно меньшей склонноетыо к межмолскулярным ассоци-
ациям и получили название стабилизированных. Наиболее распрост-
раненными представителями этой подгруппы модифицированных
крахмалов являются ацетилированные и фосфорилированные слож-
ные эфиры, а также гилроксипропилированные простые эфиры мо-
нокрахмалов. Эфирные группы этерифипироваиных пищевых крах-
малов приведены далее.
54
Этерифицированные крахмалы
Простые эфиры (гилроксипропилирован-
ньге)
Эфирные группы
— СН-, —СН —СН3
I
ОН
Сложные эфиры:
уксусной кислоты
(ацетилированные)
фосфорной кислоты
(фосфорилированные)
октеиилянтарной кислоты
— С —СН3
О
— Р— O~Na4
' ОН
О О
— С —СН—СН3—С —O~Na+
I
СН = СН — (СН2)5 — СНз
Сложные эфиры крахмалов. Получают реакцией этерификации
между спиртовыми гидроксильными группами крахмальных моле-
кул и ацилирующими или фосфорилирующими агентами. В качестве
ацилирующих агентов обычно используют ангидриды карбоновых
кислот.
Ацетилирование нативных крахмалов уксусным ангидридом до
степени замещения, не превышающей 0,09, сопровождается сниже-
нием температуры гелеобразования, повышением устойчивости клей-
стеров, отличающихся, кроме того, большей прозрачностью и стой-
костью к ретроградации и циклам замораживания — оттаивания.
11ри иолучении эфира крахмала и натриевой соли октепиляптар-
ной кислоты процесс протекает в две стадии. Первоначально в моле-
кулу янтарной кислоты вводят углеводородный радикал с образова-
нием 1-октенилпроизводного, которое затем взаимодействуете крах-
мальной молекулой, что приводит к образованию моноэфира с низ-
кой степенью замещения гидроксильных групп.
Введение в молекулу крахмала углеводородных (алкенильных)
фрагментов сопровождается возникновением разделенных между
собой гидрофобных участков, вследствие чего такие молекулы ста-
новятся поверхностно-активными и приобретают способность, кон-
центрируясь на границах раздела фаз, образовывать, а также стаби-
лизировать (благодаря полимерному строению) различные дисперс-
ные системы, в частности эмульсии. Это свойство модифицирован-
ного крахмала (Е1450) успешно используется в эмульсионных
продуктах, например различных соусах и салатных заправках. Кро-
ме того, на личие и составе молекул алифатической цепи придает та-
кому модифицированному крахмалу тиксотропные свойства (спо-
55
собность к разжижению клейстера при механическом воздействии с
самопроизвольным восстановлением текстуры в состоянии покоя),
Что дает возможность использовать его для замены части жира в пи-
щевом продукте.
Для синтеза фосфатных моноэфиров крахмала применяюттрипо-
лифосфат натрия или мононатрийортофосфат. Максимальная сте-
пень замещения в фосфатных крахмалах, имеющих статус пищевых
добавок, соответствует 0,002. Применение их в пищевой промышлен-
ности ограничено.
Простые эфиры крахмалов. Для пищевых целей получают взаимо-
действием нативного крахмала с окисью пропилена до степени заме-
щения гидроксильных групп, соответствующей 0,02—0,2. По своим
свойствам гидроксипропилкрахмалы (EJ440) аналогичны ацетилиро-
ванным модификациям, имеют пониженную температуру гелеобра-
зования, повышенную прозрачность клейстеров, такую же устойчи-
вость к ретроградации.
Сшитые крахмалы. Большинство модифицированных пищевых крах-
малов относится к подгруппе сшитых. Поперечное сшивание отдельных
крахмальных молекул между собой происходит в результате взаимодей-
ствия их гидроксильных групп с бифункциональными реагентами.
Для пищевых целей используют главным образом три вида меж-
молекулярно сшитых крахмалов: дикрахмальные эфиры фосфорной
и адипиновой кислот, а также дикрахмалглицерины:
Дикрахмалфосфат
Дикрахмалэдипат
56
Дикрахмалглицерии
В большинстве сшитых пищевых крахмалов содержится не более
одной поперечной связи на каждую тысячу глюкопиранозных остат-
ков. Такого фактически небольшого количества поперечных связей
оказывается достаточно для значительного изменения свойств моди-
фицированных крахмалов по сравнению с исходными. Крахмалы
этой подгруппы имеют пониженную скорость набухания и клейсте-
ризации, что создает эффект пролонгированного действия. Клейсте-
ры поперечно сшитых крахмалов более вязкие, имеют «короткую»
текстуру, устойчивы к различным внешним воздействиям — высо-
ким температурам, длительному нагреванию, низким pH, механичес-
ким нагрузкам.
Особенно ценной является устойчивость таких крахмалов к низ-
ким значениям pH. Даже несмотря на частичный гидролиз гликозид-
ных связей, происходящий при нагревании в кислой среде, полимер-
ные крахмальные цени, благодаря поперечным связям плотно при-
мыкая друг к другу, сохраняют высокую молекулярную массу, что
обеспечивает соответствующие реологические характеристики, в час-
тности вязкость клейстеров при низких значениях pH.
Устойчивость к подкислению и физическим воздействиям про-
порциональна количеству поперечных связей.
Благодаря таким свойствам сшитые крахмалы особенно эффек-
тивны в нишевых технологиях, включающих продолжительную теп-
ловую обработку, интенсивные механические воздействия, а также в
технологиях, где требуется пролонгирование процессов набухания
крахмальных [ ранул, повышения вязкости и формирования текстуры
и других свойств конечного продукта. К ним относятся экструдиро-
ванные продукты, стерилизованные продукты, открытые пироги с
фруктовыми начинками, консервированные супы и т. п.
Таким образом, различные виды модификаций нативных крахма-
лов приводят к формированию у них новых свойств крахмалов, что
существенно расширяет возможности их использования в пищевых
технологиях. Основные свойства крахмалов, подвергнутых различ-
ным видам модификаций, приведены в табл. 3.9.
Таблица 3.9
Особенности свойств модифицированных крахмалов
Вил модификации
Набухание
Этерификация (ацетилиро-
вание)
Этерификация (фосфорили-
рование)
Этерификация октеннляитар-
ным ангидридом
Главные характеристики
Растворимость и диспергирование без тепловой
обработки, набухание в холодной воде
Повышенная прозрачность и стабильность клей-
стера при низких температурах, облегченная
тепловая обработка
Повышенные прозрачность и стабильность
клейстера, устойчивость к замораживанию —
оттаиванию
Эмульгирующая и стабилизирующая способ-
ность
57
Продолжение
Вид модификации
Главные характеристики
Образование поперечно сши- Повышенные вязкость и плотность. Устой'пг-
тых фосфатных крахмалов вость к нагреванию, механическому воздействию
и низким pH. Сохранение стабильности, замед-
ление клейстеризации
Гидроксипропилирование Повышенные прозрачность н стабильность
клейстера. Устойчивость к замораживанию —
оттаиванию. Облегченная тепловая обработка
Пищевые модифицированные крахмалы — относительно безопас-
ные добавки, дозировки которых регламентируются технологически-
ми соображениями. Критерии чистоты включают показатели, огра-
ничивающие содержание мышьяка, примесей соответствующих мо-
дифицирующих химических реагентов, а также показатели, харак те -
ризующие максимально допустимый уровень содержания введенных
при модификации функциональных групп (ацетильных, фосфатных,
карбоксильных и др.).
3.1.3.2. ЦЕЛЛЮЛОЗА И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫЕ
В группу пищевых добавок целлюлозной природы входят продук-
ты механической и химической модификации и деполимеризации
натуральной целлюлозы. Целлюлоза представляет собой линейный
полимер, который построен из звеньев Р-глюкозы, соединенных 1,4-
fj-гликозидными связями.
Наличие Р-гликозидной связи приводит на уровне вторичных и
третичных структур (конформации полимерных цепей, упаковки це-
пей в фибриллы) к формированию линейных молекул с зонами кри-
сталличности (высокоориентированными участками), включающими
отдельные аморфные (неориентированные) участки. Такое строение
обусловливает большую механическую прочность волокон целлюло-
зы и их инертность по отношению к большинству растворителей и
реагентов.
Целлюлоза в качестве пищевой добавки используется в двух мо-
дификациях:
микрокристаллическая целлюлоза (E460i), частично гидролизо-
ванная кислотой по аморфным участкам, наиболее доступным для
атаки реагентами, и затем измельченная; отличается укороченными
молекулами;
порошкообразная целлюлоза (E460ii), выделенная из растительно-
го сырья (древесина, хлопок и т. п.) удалением сопутствующих ве-
ществ (гемицеллюлоз и лигнина), а затем измельченная.
Целлюлоза в качестве пищевой добавки используется как эмуль-
гатор, текстуратор и как добавка, препятствующая слеживанию н
комкованию (см. раздел 5.3).
58
Химическая модификация молекул целлюлозы приводит к изме-
нению свойств и, как следствие, к изменению функций в пищевых
системах.
В образовании производных целлюлозы большую роль играют
доступность и реакционная способность гидроксильных групп в р-,
D-ппокониранозных остатках. По реакционной способности гид-
роксильные группы располагаются в последовательности ОН при
С6 > ОН при С, > ОН при С3.
Статус пищевых добавок имеют семь химических модификаций
целлюлозы, представляющих собой моно- или дипроизводные с про-
стой эфирной связью (простые эфиры). В общем виде модифициро-
ванные целлюлозы могут быть описаны следующей формулой:
Пищевые добавки целлюлозной природы безвредны, так как не
подвергаются в желудочно-кишечном т ракте десipyкипи и выделя-
ются без изменений. Дневной суммарный прием с пищей всех произ-
водных целлюлозы может составлять 0—25 мг/кг массы тела челове-
ка. Их дозировки в пищевых продуктах определяются конкретными
технологическими задачами.
Метилцеллюлоза (Е461) и гидроксипропилметилцеллюлоза (Е464).
Растворяются в холодной воде (но не растворяются в горячей) с обра-
зованием вязких растворов. Вязкость растворов этих производных
целлюлозы, зависящая от их концентрации и практически не завися-
щая от pH в диапазоне 2—13, снижается с повышением температуры
до момента гелеобразования, которое наступает в интервале темпера-
тур 50 -90 °C. Но дост ижении температурной точки гелеобразования
вязкость растворов начинает резко повышаться до температуры фло-
куляции (коагуляции с образованием рыхлых хлопьевидных агрега-
тов). Процесс обратим, т. е. при снижении температуры может быть
получен исходный раствор, что обусловлено обратимостью процесса
образования и разрыва водородных связей между полимерными мо-
лекулами эфиров целлюлозы и молекулами воды.
Гидрокснпропилцеллюлоза (Е463). Растворяется в воде при темпе-
ратуре, не превышающей 40 °C. Ее растворимость повышается в при-
сутствии сахарозы. Вязкость растворов, которая не зависит от pH в
интервале 2—11, снижается с повышением температуры до момента
флокуляции, наступающего, минуя стадию гелеобразования, в интер-
вале 40—45 °C. Процесс обратим, и со снижением температуры будет
59
происходить повторное растворение этого эфира целлюлозы в воде.
Водные растворы гидроксипропилцеллюлозы проявляют поверхнос-
тную активность, действуя в дисперсных пищевых системах как
эмульгатор. Растворы этого производного целлюлозы совместимы с
большинством натуральных и синтетических водорастворимых поли-
меров — метилцеллюлозой, карбоксиметилцеллюлозой, желатином,
альгинатами и др., что создает возможность их совместного использо-
вания для достижения конкретных технологических эффектов: для
получения заданной величины вязкости, гелеобразования, формиро-
вания необходимой текстуры.
Карбоксиметилцеллюлоза (Е466). Растворяется и в горячей, и в хо-
лодной воде с образованием растворов различной вязкости, которая
зависит от степени замещения гидроксильных групп в молекуле цел-
люлозы. Для пищевых целей обычно применяют карбоксиметилцел-
люлозу (КМЦ) со степенью замещения 0,65—0,95, образующую ра-
створы высокой и средней вязкости. Как и в случае других производ-
ных, вязкость растворов КМЦ уменьшается с повышением темпера-
туры, однако в отличие от них в растворах этой добавки
гелеобразования или флокуляции не происходит. Другая отличитель-
ная особенность — зависимость вязкости растворов КМЦ от pH. В
Интервале 5—9 она практически не зависит от pH, при pH ниже 3 мо-
жет возрастать, а при pH выше 10 может уменьшаться. Смеси карбок-
симетилцеллюлозы и гидроксипропилцеллюлозы обладают синерги-
ческим эффектом, который проявляется в повышенно вязкости их
раствора по сравнениюс вязкостью растворов индивидуальных доба-
вок.
Строение и технологические функции пищевых эфиров целлюло-
зы представлены в табл. 3.10.
Таблица 3.10
Модифицированные целлюлозы н их технологические функции
Е-но- мер Название X Y Технологическая функция
Е461 Метилцеллюлоза -CH, -Н Загуститель, стаби- лизатор, эмульгатор Е462 Этилцеллюлоза -СИ2СН3 -Н Наполнитель, связующий агент Е463 Гидроксипро- — СН2СН(ОН)СН? -Н Загуститель, стаби- пилцеллюлоза лизатор, эмульгатор Е464 Гидроксипро- -СН2СН(ОН)СН; —СИ, То же пилметилцеллю- лоза Е465 Метилэтилцел- —СН3 —СН2СН3 Загуститель, стаби- люлоза лизатор, эмульгатор, пенообразователь Е466 Карбоксиметил- -CH2COONa —Н Загуститель, стаби- целлюлоза лизатор натриевая соль Е467 Этилгидрокси- -СН2СН3 -СН2СН2ОН Эмульгатор, стаби- этилцеллюлоза лизатор, загуститель
60
Процесс получения простых эфиров целлюлозы включает стадию
повышения ее реакционной способности, поскольку плотная упаков-
ка целлюлозных волокон препятствует взаимодействию гидроксиль-
ных групп с молекулами реагентов. Для этого целлюлозу подвергают
набуханию или переводят в растворимое состояние. В промышлен-
ных условиях процесс ведуг в гетерофазной среде (дисперсия целлю-
лозы в ацетоне или изопропиловом спирте), обрабатывая целлюлозу
раствором гидроксида натрия при температуре 50—140 °C с образова-
нием алкалицеллюлозы (процесс мерсеризации). Пищевые производ-
ные целлюлозы получают взаимодействием алкалимодификации с
галогепалкилами (образование метилированных и этилированных
производных) или соответствующими эпоксидами (получение гидро-
ксиэтил- и гидроксипропилпроизводных):
Cell -ОН 1- NaOH + RCl -> Cell-OR + NaCl + H2O,
Cell-OH + NaOH + CH2-CH-R2 -»Cell-O-CH2-CH(OH)R,
xoz
где Cell — макромолекула целлюлозы; ОН — реагирующий гидроксил (СН2ОН
или ОН при С,); Rp-CH,; -СН2-СН,; R2: -Н; -СН3.
Комбинируя исходные реагенты, получают смешанные производ-
ные целлюлозы, например, метилэтплцеллюлозу, гидрокеппроппл-
мстнлцеллюлозу п т. п.
Модификация целлюлозы аналогично модификации крахмала
приводит к изменению свойств (растворимости, вязкости растворов,
способности к гелеобразованию и т. п.), что отражается на ее техноло-
гических функциях в пищевых системах.
КМЦ — одна из самых распространенных пищевых добавок цел-
люлозной природы. Например, в 1987 г. ее мировое производство
составило 122,8 тыс. т, в том числе 66,5 тыс. т в Европе, 15,9 тыс. т в
Японии, 27,4 тыс. т в США. На пищевые цели было использовано
более 25 % общего объема производства.
Традиционно эти добавки используют в технологиях хлебобулоч-
ных и кондитерских изделий, молочных и обезжиренных эмульсион-
ных продуктов, безалкогольных напитков, где они выступают в каче-
стве эмульгаторов и стабилизаторов многокомпонентных дисперсных
систем, суспензий и эмульсий, обеспечивают необходимые консис-
тенцию и вкусовые свойства.
Критерии чистоты добавок этой группы аналогичны показателям
модифицированных крахмалов.
3.1.3.3. ПЕКТИНЫ
Пектины являются наиболее известными представителями гете-
рогликанов высших растений.
Пектинами-Е440 (pektos в переводе с греческого — свернувшийся,
замерзший) называется группа высокомолекулярных гетероглика-
Нов, входящих наряду с целлюлозой, гемицеллюлозой и лигнином в
состав клеточных стенок и межклеточных образований высших рас-
тёнищ а также присутствующих в растительных соках некоторых из
нйх. Пектины локализованы в первичной клеточной стенке и через
боковые цепочки соединены с волокнами целлюлозы и гемицеллю-
лозами. По химической природе пектины представляют собой гетеро-
полисахариды, основу которых составляют рамногалактуронаиы.
Главную цепь полимерной молекулы образуют производные нолига-
лактуроновой (пектовой) кислоты (полиурониды), в которой остатки
£)-галактуроновой кислоты связаны 1,4-а-гликозидной связью. Ос-
новная цепочка полигалактуроновой кислоты в растворе имеет вид
спирали, содержащей три молекулы галактуроновой кислоты в одном
витке. В цепь полигалактуроновых кислот неравномерно через 1,2-«-
гликозидную связь включаются молекулы Л-рамнозы (6-дезокси-Л-
маннопиранозы), что придает полимерной молекуле зигзагообразный
характер (рис. 3.1).
Часть карбоксильных групп полигалактуроновой кислоты обычно
этерифицирована метанолом (некгиноная кислота), а част ь вторич-
ных спиртовых групп (С2 и С3) может быть ацетилирована. Молекулы
пектинов могут содержать от нескольких сотен до тысячи мономер-
ных остатков, что соответствует средней молекулярной массе от 50 до
150 тыс.
Фрагменты молекул пектовой (а) и пектиновой (б) кислот пред-
ставлены на рис. 3.2. Соли пектовой кислоты получили название пек-
таты, пектиновой — пектинаты. Гомогенную структуру пектино-
вой цепи, кроме рамнозы, нарушают также боковые цепочки нейт-
ральных сахаров, в построении которых участвуют галактоза, араби-
ноза и ксилоза.
Различия пектиновых веществ обусловлены разветвленностью по-
лимерной цепи, содержанием в ней полигалактуроновой кислоты,
разнообразием моносахаридного состава боковых цепей, состоянием
карбоксильных (частично метилированы) и вторичных спиртовых
(частично ацетилированы) групп, а также характером распределения
карбоксильных групп вдоль полимерной молекулы. Указанные выше
особенности строения пектинов позволяют их молекулам связывать
воду, образовывать гели и взаимодействовать с катионами металлов и
белками. Они играют важную роль в физиологических процессах,
участвуя в водном и ионном обмене. Эти же свойства обусловливают
широкое применение пектинов в пищевой промышленности.
В клетках растений пектиновые вещества прочно связаны с дру-
гими соединениями (целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин), участву-
ющими в построении клеточных структур, и не могут быть извлече-
ны водной экстракцией. Такая нерастворимая в воде форма получи-
ла название протопектин. При созревании или тепловой обработке
фруктов и овощей протопектин превращается в растворимый
62
Галак ran
Рис. 3.1. Схематическое отображение фрагмента рамиогйлактуронаня
в
Рис. 3.2. Фрагменты пектиновых молекул:
а •• пектовая кислота; й- пектиновая кислота; в - аминированный пектин
пектин. В промышленности пектин получают кислотным или фер-
ментативным гидролизом — обменной реакцией между водой и ве-
ществом (в данном случае пектинсодержащим материалом), которая
сопровождается гидролитическим расщеплением реакционноспо-
собных химических связей.
Подбираются такие условия, при которых гидролизуются глико-
зидные связи, соединяющие пектиновые молекулы с целлюлозой, и
не затрагиваются более прочные гликозидные связи в полимерной
пектиновой молекуле, а также сложноэфирные связи в этерифициро-
ванных карбоксильных группах.
Технологический процесс включает от 4 до 7 этапов, основным из
которых является гидролиз протопектина, сопровождающийся экст-
ракцией его из растительного сырья. В классических способах гидро-
лиз проводят растворами минеральных кислот (НС1, H2SO4, UNO,,
Н3РО4) при pH менее 2 и температуре около 85 °C в течение 2—2,5 ч.
При этом молекулы рамногалактуронанов переходят в раствор, отку-
да после очистки и концентрирования их извлекают различными тех-
нологическими приемами, например осаждением из этанола. Осаж-
денный пектин сушат, измельчают и стандартизируют, добавляя са-
хар или ретардатор — соль одновалентного ка тиона и пищевой кис-
лоты (молочной, винной, лимонной), замедляющие процесс
гелеобразования.
В некоторых случаях степень этерификации выделенных пекти-
нов понижают специально, для чего концентрированный жидкий эк-
стракт подвергают контролируемой деэтерификации кислотным, ще-
лочным или ферментативным (с помощью фермента пектинэстера-
зы) способом. Наиболее быстрым является способ щелочной деэтери-
фикации под действием гидроксида натрия или аммиака (процесс
аммонолиза). Пектины, деэтерифицировапные путем аммонолиза и
представляющие собой амиды пектиновых кислое, получили назва-
ние амидированных (рис. 3.2, в) и выделены в Codex Alimentarius в от-
дельную подгруппу (Е440Ь). В соответствии с официальными требо-
ваниями ФАО—ВОЗ степень амидирования таких пектинов не долж-
на превышать 25 %.
Взависимости от степени этерификации все пектины условно раз-
деляют на две подгруппы:
высокоэтерифицированные — степень этерификации более 50 %;
низкоэтерифицированные — степень этерификации менее 50 %.
В настоящее время выпускают несколько видов пектинов, выде-
ляемых из различного сырья и отличающихся но составу и функцио-
нальным свойствам: яблочный, цитрусовый, свекловичный, пектин
из корзинок подсолнечника, а также комбинированные пектины из
смешанного сырья. Строение молекул пектинов, выделяемых из раз-
личных растительных объектов, имеет свои отличительные особенно-
сти: по молекулярной массе, степени этерификации, наличию ацети-
лированных гидроксильных групп (табл. 3.11).
64
Таблица 3.11
Особенности различных пектинов
Вид нскшиа Характеристика
ио степени этерификации во молекулярной массе по наличию ацетильных групп
Яблочный Цитрусовый Свекловичный Нодсолнечнико- вый Высокоэтсрпфппи- Высокомолекуляр- Неацстилпрован- роваппый ный ный То же Низкомолекуляр- То же ный Низкоэтсрифпциро- То же Ацетилированный ванный То же Высокомолекуляр- То же ный
Указанные пектины отличаются также характером распределения
карбоксильных групп подлине пектиновой молекулы: в яблочных
пектинах это распределение равномерное, а, например, в цитрусо-
вых — нет.
Особенности химического строения пектиновых молекул, в част-
ности, степень этерификации, определяют различия их физико-хи-
мических свойств, основными среди которых являются раствори-
мость, гелеобразующая и комплексообразующая способность.
Растворимость пектинов в воде повышается с увеличением степе-
ни этерификации их молекул и уменьшением молекулярной массы.
Пектовая кислота, в молекуле которой нет этерифнцированных кар-
боксильных групп, в воде нерастворима. При комнатной температуре
в условиях интенсивного перемешивания в 100 мл воды растворяется
от 4 до 8 г пектина, при температуре 60—80 °C — около 10 г, т. е. мак-
симальная концентрация водных растворов пектина может состав-
лян. 10 %. Растворимость повышается в присутствии сахаров. Из-за
наличия в пектиновых молекулах диссоциирующих свободных кар-
боксильных групп их водные растворы имеют кислую реакцию (pH
около 3,5).
Главное свойство, на котором основано применение пектинов в
пищевых технологиях, — гелеобразующая способность.
Гелевая структура растворов пектинов образуется в результате вза-
имодействия пектиновых молекул между собой и зависит от особен-
ностей строения молекулы — молекулярной массы, степени этерифи-
кации, характера распределения карбоксильных групп. Кроме того,
па процесс гелеобразования влияют температура, pH среды и содер-
жание дегидратирующих веществ.
Формирование пространственной структуры геля может происхо-
дить двумя путями:
• за счет изменения сил электростатического отталкивания пекти-
новых молекул в присутствии дегидратирующих веществ (сахарозы)
в кислой среде (сахарно-кислотное гелеобразование);
• при участии ионов поливалентных металлов.
65
Тип ассоциации пектиновых молекул определяется степенью эте-
рификации. Высокоэтерифицированные пектины образуют гели в
присутствии кислоты (pH 3,1—3,5) при содержании сухих веществ
(сахарозы) не менее 65 %, низкоэтерифицированные — в присуг-
ствии ионов поливалентных металлов, например кальция, независи-
мо от содержания сахарозы в широком диапазоне pH (от 2,5 до 6,5).
Пектины высокой степени этерификации образуют высокоэластич-
ные гели, имеющие тенденцию к возвращению формы в исходное со-
стояние после ее изменения при механическом сдвиге.
• Пектины низкой степени этерификации в зависимости от кон-
центрации ионов кальция могут давать различные по консистенции
гели —от высоковязких (не восстанавливающих исходную форму
после деформирования) до высокоэластичных.
Комплексообразующая способность (образование циклических
комплексов поливалентных металлов) различных пекгииовзавнснгог
содержания свободных карбоксильных групп,т. е. степени этерифи-
кации пектиновых молекул, и не зависит от их молекулярной массы.
Способность пектиновых молекул связывать поливалентные ка-
тионы увеличивается при снижении степени их этерификации и по-
вышении степени диссоциации свободных карбоксильных групп
(т. е. при повышении pH среды), а по отношению к различным кати-
онам изменяется в ряду (Paskins-Hurlburt et al., 1977)
Mg < Mn < Cr < Hg < Fe < Ni < Co < Cu < Zn < Sr < Cd < Ba < Pb.
Основные области применения пектинов связаны с их функцио-
нальными свойствами. Гелеобразующая способность используется в
кондитерской и консервной промышленности при изготовлении же-
лейных кондитерских изделий и гелеобразной фруктово-ягодной
консервной продукции. К ним относятся различные желе, мармела-
ды, зефиры и пастила, джемы, конфитюры, а также фруктовые на-
чинки. На способности пектиновых молекул образовывать комплек-
сы с белками основано их использование при получении кисломолоч-
ных продуктов (йогуртов и т. п.). Молекулы высокоэтерифициро-
ванных пектинов могут образовывать пектин-протеиновые
комплексы. При pH 4,0—4,2 они вступают, например, во взапмодей
ствие с молекулами казеина молока, что приводит к изменению об-
щего заряда белковых молекул и обеспечивает их физическую ста-
бильность в кислой среде.
Технологическая функция стабилизатора проявляется молекулами
пектина в таких дисперсных пищевых системах, как мороженое, май-
онезы, соки с мякотью. Аналогично некоторым видам модифициро-
ванных крахмалов пектины можно использовать в качестве низкока-
лорийного заменителя жиров в эмульсионных продуктах (наливные
маргарины, майонезы).
Содержание пектинов в пищевых продуктах составляет от 0,03 до
2,0 %, т. е. от 0,3 до 20 г на 1 кг изделия.
66
В последнее время пектины широко используют в качестве про-
филактических средств для групп населения, проживающих в зонах
риска отравления тяжелыми металлами и радионуклидами, благодаря
способности низкоэтерифипировапных пектинов образовывать ком-
плексные соединения с ионами цинка, свинца, кобальта, стронция,
радионуклидами.
Кроме того, будучи растворимыми нишевыми волокнами, пекти-
ны являются физиологически ценными нишевыми добавками (фун-
кциональными ингредиентами), присутствие которых в пищевых
продуктах традиционного рациона способствует улучшению состоя-
ния здоровья. Специфическое физиологическое воздействие раство-
римых нишевых волокон связано с их способностью снижать уровень
холестерина в крови, нормализовать деятельность желудочно-кишеч-
ного тракта, связывать и выводить из организма некоторые токсины
и тяжелые металлы. Рекомендуемое суточное потребление пектино-
вых веществ в рационе здорового человека составляет 5—6 г.
Все перечисленные свойства пектинов позволяют отнести их к
ряду важнейших физиологически ценных пищевых добавок.
Пектины (Е440а) — добавки природного происхождения, совер-
шенно безвредны, пх можно использовать в неограниченных количе-
ствах. Суточная доза амндированных пектинов (Е440Ь) регламенти-
руется и не должна превышать 25 мг на I кг массы тела.
Как и все прочие пищевые добавки, коммерческие пектины долж-
ны соответствовать определенным показателям качества, которые
регламентируются официальными требованиями к чистоте этих про-
дуктов. Предписания международных организаций включают 10—11
химических показателей, главным из них является содержание га-
лактуроповой кислоты, характеризующей содержание собственно
пектина, которое должно быть не менее 65 %. Ко второй группе хи-
мических показателей, определяющих качество коммерческих пек-
тинов, относится содержание тяжелых металлов (меди, цинка, свин-
ца). Например, содержание свинца в пектинах не должно превышать
10 мг/кг продукта. Для низкоэтерифипировапных пектинов, полу-
ченных путем аммонолиза, регламентируется степень амидирования,
которая не должна превышать 25 %.
В соответствии с СанПнП 2.3.2.560-96 наряду с химическими по-
казателями в стандартном пектине следует определять показатели
микробиологической безопасности, по которым осуществляют конт-
роль на отсутствие патогенных микроорганизмов.
3.1.3.4. ГАЛАКТОМАННАНЫ
Галактоманнаны представляют собой гетерогликаны, содержащи-
еся в семенах стручковых растений. Они предотвращают обезвожива-
ние семян. Коммерческие препараты растительных галактоманнанов
получили название камедей. Наибольшее распространение получили
галактоманнаны семян двух видов растений: гуара (Cyamopsis
67
tetragonolobus), произрастающего в Индии и Пакистане, и рожкового
дерева (Ceratonia siligua), произрастающего на побережье Средизем-
ного Моря: [камедь рожкового дерева (Е410), гуаровая камедь
(Е412)].
<,;»Эти Камеди Имеют сходное химическое строение и представляют
собой нейтральные полисахариды, состоящие из (1,4)-Р-гликозидно
связанных остатков маннозы, к которым 1,6-связями через равные
интервалы присоединены боковые цепи, состоящие из единичных ос-
татков a-D-галактозы. У камеди гуара, получившей название «гуа-
ран», остаток галактозы присоединен к каждому второму остатку
маннозы^ а у камеди из бобов рожкового дерева — к каждому четвер-
тому (рис. 3.3). Причем галактопиранозные структурные единицы
распределены вдоль полимерной цепи маннана не равномерно, а в
виде блоков, Что особенно характерно для галактоманнанов рожково-
го дерева. Таким образом, полимерная цепь галактоманнапов имеет
нерегулярную структуру с чередующимися линейными и разветвлен-
ными зонами. От характера распределения этих зон, а также от соот-
ношения Галактозы и маннозы зависят основные свойства галакто-
маннанов.
Технология получения коммерческих препаратов галактома!ша-
нов основана на водной экстракции полисахаридов из измельченного
растительного сырья с последующим отделением и очисткой экстрак-
та, обработкой спиртом для выделения целевого продукта, который
затем отфильтровывают, высушивают и измельчают.
Растворимость галактоманнапов в воде зависит от особенностей их
строения. Линейный D-маннан, не содержащий боковых замести ге-
лей, проявляет свойства, подобные его химическому аналогу — цел-
люлозе, в частности, не растворяется в воде. Появление боковых це-
пей в полимерной молекуле обусловливает способность к образова-
нию водных растворов, которая находится в корреляционной зави-
симости от степени замещения. Так, галактоманнаны с высокой
степенью замещения первичных гидроксильных групп в остатках
D-маннозы, представителем которых является гуаран, полностью
гидратируют в холодной воде, тогда как галактоманнаны с ограни-
ченной степенью замещения (камедь рожкового дерева) полностью
растворяются только в горячей воде. Однако в обоих случаях процесс
растворения является продолжительным. Например, для приготовле-
ния раствора гуарана максимальной вязкости при температуре 25 °C
.необходимо около 120 мин. Ускорить процесс можно за счет интен-
сивного перемешивания или нагревания, при котором температура не
должна превышать 80 °C из-за потенциально возможной тепловой де-
струкции полимерных молекул. Растворимость галактоманнапов в
воде может быть снижена в присутствии других растворенных ве-
ществ, в связи с чем при создании пищевых систем галактоманнапы
следует растворять в первую очередь.
Вязкость растворов галактоманнапов зависит от их концентрации.
При низких концентрациях (до 0,5 %) она имее т линейную завнеи-
68
2 oct;itk;i маннозы ни каждый остаток галактозы
а
СНэОН
4 осинка маннозы па каждый остаток галактозы
Рис. 3.3. Фрагмент молекулы галактоманнапов:
а - камедь lynpn; б— камедь рожкового дерева
мость, которая при дальнейшем повышении переходит в экспонен-
циальную (рис. 3.4).
Применение галактоманнапов в пищевых технологиях основано
на грех ключевых свойствах, к которым относятся:
• способность образовывать вязкие водные растворы;
• синергическое взаимодействие с другими полисахаридами, при-
водящее к формированию гелей различной текстуры;
• способность регулировать процесс синерезиса.
Способность камеди рожкового дерева повышать вязкость вод-
ных растворов известна с античных времен, когда древние египтяне
69
Рис. 3.4. Зависимость вязкости ра-
створов галактомяннапов от концен-
трации
использовали пасты измельченных
бобов для бальзамирования мумий.
Однако коммерческое применение
этого препарата датируется началом
нашего столетия. Причиной про-
мышленного освоения гуаровых
камедей, которое началось в соро-
ковые годы нашего века, послужи-
ла нехватка камедей рожкового де-
рева.
Гуаровые камеди применяют
при получении молочных продук-
тов, соусов и мучных изделий. Ее
синергические смеси с карбокси-
метилцеллюлозой, каррагинанами
и ксантанами используют в произ-
водстве мороженого, сыров и дру-
гих продуктов. Камедь рожкового
дерева нашла применение в техно-
логии молочных продуктов (низкожирные сыры, йогурты), низко-
калорийных салатных заправок, мучных изделий, замороженных
десертов. Синергический эффект этой камеди с ксантаном прояв-
ляется при образовании эластичных гелей, которые не формиру-
ются в случае самостоятельного применения этих загустителей.
Введение камеди рожкового дерева в смеси с каррагинанами по-
зволяет изменить текстуру геля, обеспечивая ей эластичность. До-
зировки галактоманнанов в пищевых продуктах обычно составля-
ют 0,05—1,0 %.
Кроме рассмотренных выше камедей гуара и рожкового дерева
статус пищевых добавок получили еще несколько расти тельных ка-
медей, выполняющих в пищевых системах функции загустителей и
стабилизаторов. К ним относятся: камедь карайи (Е416), гуммиара-
бик (Е414), камедь гхатти (Е419), камедь трагаканта (Е413) и камедь
тары (Е417). Однако области этих камедей использования значитель-
но уже.
Большинство галактоманнанов, подобно производным целлюлозы
и пектинам, не расщепляется в желудочно-кишечном тракте, поэтому
они — относительно безвредные пищевые добавки. Уровень их содер-
жания в пищевых продуктах определяется технологическими задача-
ми и регламентируется соответствующими технологическими инст-
рукциями. Практически единственное исключение составляет камедь
карайи, для которой установлены нормативы ее введения в пищевые
продукты (табл. 3.12).
70
Таблица 3.12
Максимальный уровень содержания камеди карами в пищевых продуктах
Пищевой продукт
Сухие завтраки из зерновых и картофеля
Покрытия лля орехов
Начинки, глазури, декоративные ингредиенты для сдобной
выпечки
Десерты
Соусы эмульгированные
Ликеры эмульсионные яичные
Жевательная резинка
Биологически активные добавки к пище
Максимальный
уровень, г/кг
5,0
10,0
5,0
6,0
10,0
10,0
5,0
Согласно ТИ
3.1.3.5. ПОЛИСАХАРИДЫ МОРСКИХ РАСТЕНИЙ
Коммерческие препараты этой подгруппы пищевых добавок объе-
диняют полисахариды, выделяемые из красных и бурых морских во-
дорослей. В пищевой промышленности широко используют альгина-
ты, каррагинаны и агароиды.
Альгиновая кислота (Е400) и ее соли (Е401 — Е405). Эта подгруппа
представляет собой полисахариды бурых морских водорослей родов
Laminaria и Macrocystis (alga в переводе с латинского — водоросль),
которые построены из остатков р-£)-маннуроновой и a-jL-гулуроно-
вой кислот, находящихся в пиранозной форме и связанных в линей-
ные цепи 1,4-гликозидными связями. Фрагменты молекул этих кис-
лот в наиболее энергетически выгодной конформации представлены
на рис. 3.5.
(1—*-4) p-D-Маннуронат
(1 —► 4) ы-Z,- Гулуропат
Рис. 3.5. Структурные фрагменты альгинатов
Распределение остатков мономеров этих кислот вдоль полимерной
цепи носит блочный характер и образует три типа блоков:
• гомополимерные блоки из монотонных последовательностей ос-
татков р-О-маннуроновой кислоты (М-блоки);
• гомополимерные блоки из монотонных последовательностей ос-
татков (х-Л-гулуроновой кислоты (Г-блоки);
• гетеро! юл имерные блоки с регулярным чередованием остатков
обеих кислот (М-Г-блоки).
71
Такое строение полимерных молекул приводит к образованию
кристаллических участков (зон жесткости) в Г-блоках, аморфных
участков (зон гибкости) в М-блоках и участков с промежуточной же-
сткостью в гетерополимерных М-Г-блоках. Соотношение мономеров
И характер их распределения в молекулах альгинатов меняются в ши-
роких пределах в зависимости от сырьевого источника. Степень по-
лимеризации молекул составляет обычно 100—300, что соответствует
молекулярной массе от 200 000 до 600 000.
Технологический процесс получения альгинатов основан на ще-
лочной экстракции разбавленными растворами соды или щелочей в
виде хорошо растворимых натриевых или калиевых солей. При под-
кислении экстракта из раствора выделяют собственно альгиновые
кислоты, которые после очистки и концентрирования высушивают.
В связи с ограниченной стабильностью альгиновых кислот, как пра-
вило, на завершающем этане их переводят в различные солевые фор-
мы. Статус пищевых добавок наряду с альгиновой кислотой имеют
пять альгинатов (табл. 3.13).
Таблица 3.13
Пищевые альгинаты
‘Е-номер Название ] Природа «шпона в мономерном 1 остатке
Ё400 Альгиновая кислота н
Е401 Альгинат натрия Na
Е402 Альгинат калия К
Е403 Альгинат аммония nh4
Е404 Альгинат кальция 7гСа
Е405 Пропилснгликольалыинат (ИГА) —СИ,-СП СИ,
он
Растворимость этих добавок в воде зависит от природы катиона в
мономерных остатках, формирующих молекулы рассматриваемых ге-
терогликанов.
Свободные альгиновые кислоты плохо растворимы в холодной
воде, но набухают в ней, связывая 200—300-кратное количество
воды, однако растворимы в горячей воде и растворах щелочей, обра-
зуя при подкислении гели.
Натриевые и калиевые соли альгиновых кислот легко растворяют-
ся в воде с образованием высоковязких растворов. Соли с двухвален-
тными катионами образуют гели или нерастворимые альгинаты.
Вязкость растворов альгинатов связана с длиной полимерной мо-
лекулы альгината, в связи с чем коммерческие препараты имеют,
как правило, определенную молекулярную массу. В этом случае
вязкость растворов изменяется пропорционально концентрации до-
бавки. При низких концентрациях повышение вязкости может
быть достигнуто путем введения небольшого количества ионов
кальция, которые, связывая молекулы, приводят фактически к по-
вышению молекулярной Массы и, как следствие, к повышению вяз-
кости. Превышение дозировки ионов кальция может привести к ге-
леобразованию.
72
Образование гелевой структуры в растворах альгинатов происхо-
дит в результате взаимодействия их молекул между собой с участием
ионов бивалентного кальция, причем зонами ассоциации служат уча-
стки полигулуроновой кислоты (зоны кристалличности). В связи с
этим гелеобразующая способность и прочность гелей непосредствен-
но связаны с количеством и длиной зон кристалличности. С химичес-
кой точки зрения формирование геля при взаимодействии альгината
с ионами кальция можно рассматривать как ионообменный процесс
замены одновалентного катиона (например, натрия) в молекуле водо-
растворимой соли альгиновой кислоты с образованием стыковых зон
через катион двухвалентного металла.
Применение альгинатов в пищевых продуктах основано на взаи-
модействии их водорастворимых солевых форм в присутствии ионов
кальция, что приводит к модификации реологических свойств (по-
вышению вязкости пли образованию гелевой структуры). По своим
технологическим функциям альгинаты являются загустителями, ге-
леобразователями и стабилизаторами. Альгинат кальция проявляет
также функцию пеногасителя.
Одно из главных преимуществ альгинатов как гелеобразовате-
лей — их способность образовывать термостабильные гели, которые
могут формироваться уже при комнатной температуре.
Пищевые добавки этой подгруппы широко применяют в пищевой
промышленности для изготовления мармелада, фруктовых желе,
конфет и осветления соков. Пропилен! ликольальгинат, не осаждаю-
щийся в кислых растворах, используется в качестве стабилизатора
при производстве мороженого, концентратов апельсинового сока,
приправы к салатам и сырам.
Концентрация альгинатов в пищевых продуктах составляет от 0,1
до 1,0 %.
По официальным рекомендациям ФАО—ВОЗ суточное потребле-
ние, человеком альгиновых кислот и их солей может достигать 25 мг/кг
массы тела (в пересчете на свободную альгиновую кислоту).
Агар-агар (Е406). Смесь полисахаридовагаррзы и агаропектина.
Агароза (содержанйеЗО^^ВФЯ) — линейный полисахарид, постро-
енный из строго чередующихся остатков 0- Л-галактопиранозы и
3,6-апгидро-а-£-галактониранозы, связанных попеременно (1, 4)-0
и (1, 3)-се-связями:
P.D-галак- 3,6-ангпдро-
топираноза ct.L-галакто-
пираноза
73
Агар-агар (агар) получают из морских красных водорослей родов
Gracilaria, Gelidium, Ahnfeltia, произрастающих в Белом море и Ти-
ХОМ Океане. В Зависимости от вида водорослей состав выделенных
пбЛйсаХйрйдов может изменяться. Агар-агар незначительно растворя-
JerCh в Холодной воде и набухает в ней. В горячей воде образует колло-
ЙДНЫй раствор, который при охлаждении дает хороший прочный
феЛЬ,’обладающий стекловидным изломом. У агара-агара этот процесс
осуществляется за счет образования двойных спиралей и их ассоциа-
ции. ЙёзависиМо от содержания катионов, сахара или кислоты. Геле-
рбразующая способность агара-агара в 10 раз выше, чем у желатина.
При Нагревании в присутствии кислоты способность к гелеобразова-
нию снижается. Гели стабильны при pH выше 4, 5 и термообратимы.
Агар используют в производстве кондитерских изделий (желейный '
мармелад, пастила, зефир), мясных и рыбных студней, различных
желе и пудингов, а также для осветления соков. В составе мороженого
агар-агар предотвращает образование .кристаллов льда:
Агаропектин — смесь кислых полисахаридов сложного строения,
аналогичного агарозе, с рядом отличий: заменой части остатков 3,6-
ангидро-ос, Z-галактозы остатками 6-сульфата-а, /.-галактозы, нали-
чием остатков серной кислоты, связанных эфирными связями с раз
личными группами ОН, и др.
Агароид (черноморский агар). Получают из водорослей филлофо-
рь1, растущих в Черном море. Плохо растворим в холодной воде, в
горячей воде образует коллоидный раствор, при охлаждении которого
образуется гель, имеющий вязко-тягучую консистенцию. Гелеобра-
зующая способность этой добавки в два раза ниже, чем у агара.
Каррагинаны (Е407). Объединяют семейство полисахаридов, со-
держащихся наряду с агаром и фурцеллераном в красных морских
водорослях. По химической природе каррагинаны близки к агарои-
дам и представляют собой неразветвленные сульфатированные гете-
рогликаны, молекулы которых построены из остатков произвол! «ых
D-галактопиранозы со строгим чередованием а-(1-эЗ) и р-(1->4)-свя-
зей между ними, т. е. из повторяющихся дисахаридных звеньев,
включающих остатки р-Л-галактопиранозы и 3,6-ангидро-а-Л-га-
лактопиранозы. В зависимости от особенностей строения дисахарид-
ных повторяющихся звеньев, различают три основных типа карраги-
нанов, для обозначения которых используют буквы греческого алфа-
вита: к-каппа, i-йота и Х-ламбда. Фрагменты формул этих типов кар-
рагинанов представлены ниже.
к-Каррагииан
i -Каррагинан
74
X-Каррагинан
В к- и г-каррагинанах левые галактозные остатки дисахаридных
повторяющихся звеньев содержат сульфатированные гидроксильные
группы при четвертом атоме углерода, а правый галактозный остаток
находится в 3,6-апгидропдпой форме и имеет сульфатированный
гидроксил при втором атоме углерода в г-каррагинане и несульфати-
рованный — в к-типе.
В Х-каррагинане в левом галактозном остатке дисахаридного звена
сульфатирован гидроксил при втором атоме углерода, а в правом —
при втором и тестом. Отличительные особенности строения карраги-
нанов различных типов приведены в табл. 3.14.
Таблица 3.14
Особенности строения каррагинанов различных типов
Состав Содержание, % к | i | Л
Сульфатный эфир (суль- фатная группа) 3,6-Ангидрогалактоза 25 32 35 34 30 Следы
Принципиальным для условий формирования гелевых структур
является конформационное состояние моносахаридных остатков. В
повторяющихся дисахаридных звеньях, формирующих макромоле-
кулы каррагинанов, оба галактопиранозных остатка находятся в кон-
формации «кресла», причем в к- и г-каррагинанах правый остаток
имеет конформацию ЧЗ,, а левый — 'С4.
Конформация
кресла4Ci
Конформация
кресла *С4
В X-каррагинане оба галактозных фрагмента находятся в конфор-
мации Именно наличие двух типов конформаций в дисахарид-
ном звене обусловливает способность у к- и г-каррагинановых моле-
75
кул к образованию двойных спиралей, ассоциация которых приводит
К гелеобразованию. У молекул Х-каррагинана такая способность от-
сутствует.
Технологический процесс получения каррагинанов основан на их
экстракции горячей водой с последующим выделением из раствора. В
промышленности используют два способа выделения:
• через гелеобразование в среде с хлоридом калия для выделения
гелеобразующих каррагинанов;
• осаждением из спирта при выделении смеси всех трех типов.
• Основными источниками промышленного получения каррагина-
нов являются красные морские водоросли трех родов: Chondrus crispis
(ирландский мох), содержащие к- и Х-каррагинаны;
• Eucheuma species, содержащие к- и t-каррагинаны;
• Gigartina species, содержащие к- и Х-каррагинаны.
Для получения целевых продуктов заданного состава и свойств
обычно используют смеси.
В соответствии с международным законодательством каррагинаны
Представляют собой очищенный экстракт морских водорослей, име-
ющий молекулярную массу более 100000. У коммерческих препара-
тов молекулярная масса около 500 000, содержание сульфатных
групп — не менее 20 %.
Сульфатные группы в молекулах коммерческих каррагинанов мо-
гут быть замещены на ионы натрия, калия или аммония. Коммерчес-
кие препараты обычно содержат сопутствующий полисахарид — фур-
целлеран.
Основные,свойства каррагинанов представлены в табл. 3.15, из
которой видно, что все три вида каррагинанов растворимы в горячей
воде, а в виде натриевых солей они растворимы в холодной воде с об-
разованием вязких растворов.
Таблица 3.15
Свойства каррагинанов
Свойство
к
Тип каррагинана
। ;
X
Растворимость:
в воде:
80 "С Да Да
20 "С Соль Na —да, Соль Na —да
а соли К-, Са и Соль Са набухает
NH4-— набухают с образованием
тиксотропной
дисперсии
Да
Да
Да
Да
Загущает
Да
в молоке:
80 ”С Да . Да
20 "С Нет Нет
в 50%-ном растворе сахара Да — при нагревании Нет
в 5%-ном растворе соли:
горячем Набухает Набухает
холодном Нет Нет
76
Продолжение
Свойство
I 'слсобразоиапис:
прочные гели
С ионами К
Тип каррагинана
TZZZI
текстура геля
Синерезис
Стабильность при замо-
раживании — оттаивании
С белками молока
Стабильность гелей в
кислой среде
Хрупкая
Да
Нет
С ионами Са
Эластичная
Нет
Да
Нет
Нет
Да
Хрупкий гель
зп'1 гель Эластичный гель Слабый гель
Устойчивы при pH >3,8 Не применя-
ется
Функциональные свойства каррагинанов в пищевых системах
включают:
• водосвязывающую способность;
• стабилизацию эмульсий и суспензий;
• регулирование текучих свойств;
• образование устойчивых гелей при комнатной температуре.
Хотя каррагинаны не являются поверхностно-активными веще-
ствами, они способны стабилизировать дисперсные системы типа
эмульсий и суспензий благодаря их загущающим и тиксотропным
свойствам, препятствующим разделению системы. Изменение теку-
чих свойств жидкой дисперсной системы в присутствии каррагина-
нов приводит не только к ее стабилизации, но и к формированию
определенной консистенции.
к- и i-Каррагинаны — гелеобразователи, а Х-каррагинан — загус-
титель.
Растворы гелеобразующих каррагинанов становятся твердыми и
образуют гели при температуре ниже 49—55 °C. Эти гели устойчивы
при комнатной температуре, но могуг быть вновь расплавлены при
нагревании до температуры, превышающей температуру гелеобразо-
вания на 5—10 °C. При охлаждении такого расплава вновь образуется
гель (рис. 3.6).
Механизмы загущения и гелеобразования у различных типов кар-
рагинанов неодинаковы. Например, к-каррагннап связывает воду и
образует прочный гель в присутствии ионов калия, а г- и Х-карраги-
наны в этих условиях практически не реагируют. Для получения геля
в растворе i-каррагинана необходимо присутствие ионов кальция, ко-
торые образуют связи между отдельными молекулами биополимера с
формированием спирали. Отрицательные заряды, связанные с нали-
чием двух сульфатных групп в дисахаридных блоках г-каррагинанов,
не позволяют спиралям этих каррагинанов агрегатировать с той же
степенью, что и в к-каррагинанах. По этой причине г-каррагинаны
образуют обычно эластичные прозрачные гели, не склонные к сине-
резису и устойчивые в условиях замораживания и оттаивания.
Молекулы Х-каррагинанов более высокосульфатированные, что
делает образование гелевой структуры менее вероятным, поскольку
77
20 60
100 60 20 60 100 60, °C
Нагрев
раствора
Охлаждение, Повторный
гелеобразо- нагрев,
воние растворение
Охлаждение,
гелеобразо-
вание
Рис. З.б. Воздействие температуры на каррагинан-гели
сульфатные эфиры не соединяются с ионами калия и не образуют
спиралей Из-за ионизации сульфатных групп даже в кислой среде. В
этих условиях полимерные молекулы сохраняют произвольное рас-
пределение и образуют вязкие растворы при охлаждении.
.Тиксотропные свойства гелей характерны для низких концентра-
ций t-каррагинанов и проявляются в обратимых изменениях структу-
ры геля при его деформации и последующем снятии механической
нагрузки. Такая способность гелей находит практическое примене-
ние при суспензировании нерастворимых частиц в жидкости, напри-
мер кусочков перца в салатных заправках. Гели к-каррагинанов тик-
сотропными свойствами не обладают.
В отличие от большинства других гелеобразователей каррагинаны
взаимодействуют с протеинами молока. Это связано с особенностями
строения их молекул. Наличие отрицательно заряженных сульфат-
ных групп в молекулах каррагинанов обусловливает их способность к
комплексообразованию с казеиновыми мицеллами молока, имеющи-
ми в периферийных (внешних) зонах высокую концентрацию поло-
жительных зарядов. Это взаимодействие в комбинации с водопогло-
тительной способностью синергически увеличивает прочность геля
приблизительно в 10 раз, т. е. одна и та же прочность геля достигается
в молочной системе при концентрации каррагинана, в 10 раз мень-
шей, чем в водной среде, к- и i-каррагипаны образуют гели с моло-
ком при концентрациях 0,02—0,2 %.
78
Синергизм с другими загустителями и гелеобразователями харак-
терен для к- и t-каррагинанов. Например, к-каррагинан в комбина-
ции с галактоманнаном синергически увеличивает прочность и повы-
шает эластичность геля, а i-каррагпнан в комбинации с крахмалом
способен более чем в 10 раз повышать вязкость систем.
Применение каррагинанов в пищевых системах связано с особен-
ностями их строения и функциональными свойствами. Все пищевые
системы, представленные втабл. 3.16, условно подразделяют на две
группы (на водной и молочной основе), в которых с помощью карра-
гинанов можно провести загущение или гелеобразование при низких
или повышенных температурах. Выбор конкретного типа каррагина-
на связан с особенностями пищевой системы и технологической зада-
чей (загущение, гелеобразование).
Таблица 3.16
Дозировки каррагинанов в пищевых системах
Нишевые системы
Концентрация, % (+ синергисты)
I. Системы на водной основе
1.1. Гелеобразование при повышенных температурах
Десерты 0,5—1,0
Рыбные гели 0,5—1,0
Фруктовые гели 0,8—1,2
Томатные соусы 0,1—0,2 (+крахмал)
Сыры 0,2—0,3
1.2. Затушенкс при повышенных температурах
Салатные соусы 0,2—0,5
Майонезы 0,4—0,6 (+ крахмал)
1.3. Загущение при низких температурах
Майонезы 0,4—0,7 (+ ксантан)
Салатные соусы 0.2—1.0
2. Системы на молочной основе
2.1. Гелеобразование при повышенных температурах
Фруктовые начинки к пирогам 0,2—0,3
2.2. Загущение при повышенных температурах
Шоколадное молоко п паи тки 0,02—0.05
Сливочный сыр 0,05—0,08
2.3. Загущение при низких температурах
Мороженое (сухая смесь) 0,5—0,8
Выпечка 2,0—3,0
Дозировки каррагинанов в различных нищевых системах состав-
ляют в зависимости от технологической задачи от 0,01 до 1,2 %. В со-
ответствии с рекомендациями ФАО—ВОЗ предельное суточное по-
ступление каррагинанов с пищевыми продуктами может достигать
75 мг/кг массы тела человека.
Фурцеллсраи (датский агар). Полисахарид, экстрагируемый из
красных морских водорослей Furcellaria fastigiata, по своим свойствам
79
занимает промежуточное положение между агаром и каррагинанами.
Набухает в холодной воде, для солюбилизации необходимо нагрева-
ние до температуры 75—80 °C, образует термообратимые гели. Приме-
няется в молочных пудингах, фруктовых начинках для пирогов, же-
леобразных мясных продуктах.
Ксантановая камедь (Е415). Иногда используется название «ка-
медь кукурузного сахара». Ксантаны представляют собой гетерополи-
сахариды с молекулярной массой от одного до нескольких милли-
онов, молекулы которых формируются из трех типов моносахари-
дов — Р,D-глюкозы, ос,D-маннозы и а,D-глюкуроновой кислоты в
соотношении 2:2:1. Структурной единицей молекулы ксантана яв-
ляется повторяющийся пентасахаридный фрагмент, имеющий строе-
ние:
Молекулы р,D-глюкозы, соединяясь 1,4-гликозидной связью, об-
разуют основную цепь, где каждый второй глюкозный остаток содер-
жит короткое боковое звено из трех моносахаридных единиц, в кото-
ром остаток глюкуроновой кислоты располагается между двумя ос-
татками а,D-маппозы. Конечный остаток маннозы может содержать
пируватную группу, а манноза, примыкающая к основной цени, —
80
ацетатную группу при шестом углеродном атоме. Как правило, каж-
дое второе боковое ответвление содержит пируватную группу, однако
соотношение пируватных и ацетатных групп зависит от условий по-
лучения, в частности, вида микроорганизма.
В общем случае ксантаны представляют собой полисахариды, об-
разующиеся как вторичные метаболиты при аэробной ферментации
сахаров (например, кукурузного сиропа) бактериями Xanthomonas
campestris. Из продуктов ферментации ксантан выделяют осаждени-
ем изопропиловым спиртом с последующим отделением полученного
коагулята, его промыванием водно-спнртовой смесью, прессованием,
высушиванием и измельчением. Для получения ксантановой камеди
стандартного качества на завершающем этапе осуществляют стандар-
тизацию продукта путем дозированного смешивания партий.
Наличие карбоксильных (остатки глюкуроновых кислот) и пиру-
ватных кислотных групп обеспечивает ксантановым молекулам дос-
таточно высокий отрицательный заряд. В коммерческих препаратах
для пищевых целей кислотные группы нейтрализуют с образованием
калиевых, натриевых или кальциевых солей.
Растворимость ксантанов в воде определяется особенностями их
химического с троения. Благодаря наличию регулярных боковых зве-
ньев с кислотными группировками происходит взаимное отталкива-
ние отдельных молекул, что приводит к повышению их гидратации.
В связи с этим ксантаны растворяются в воде уже при комнатной тем-
пературе. Кроме того, они хорошо растворимы в горячем и холодном
молоке, а также в растворах соли и сахара.
Обычно молекулы ксантанов представляют собой единичные
или двойные спирали, подобные жестким стержням, не проявляю-
щим тенденции к ассоциации, что объясняет их поведение в ра-
створах. Ксантаны являются загустителями и при температурах
ниже 100 °C образуют растворы высокой вязкости. Последняя, в
свою очередь, мало зависит от температуры и стабильна в диапазо-
не pH от I до 13.
Процесс гелеобразования возможен при использовании ксанта-
нов в комбинации с галактоманнанами, например камедью рожко-
вого дерева или камедью тары. Молекулы ксантана в жесткой спи-
ральной форме могут быть сшиты по мягким участкам галактоман-
нанов. В результате камедь рожкового дерева взаимодействует с
ксантаном с образованием геля, тогда как камедь гуара приводит
только к повышению вязкости. Гели ксантана и камеди рожкового
дерева термически обратимы и весьма когезивны. При постоянной
общей концентрации камеди максимальная прочность геля может
быть получена при соотношении ксантан: камедь рожкового дерева,
равном примерно 1:1.
Ксантаны применяются в пищевых системах в качестве загустите-
лей, гелеобразователей и стабилизаторов. Некоторые примеры ис-
пользования этой добавки в пищевых продуктах показаны в табл.
3.17.
81
Таблица 3.17
Области применения ксантанов в зависимости от технологических функций
Пишевой продукт Концентрация Ксантипп, % Технологическая функция
Фруктовые начинки для мучных Изделий Фруктовые напитки Кремообразные сыры Салатные заправки Хлебобулочные изделия 0,1-0,3 0,02-0,06 0,1-0,2 0,2-0,3 0,1-0,2 Повышение вязкости, гелеоб- разование Стабилизация суспензий Гелеобразование Стабилизация эмульсий Связывание влаги
Ксантаны разрешены для пищевого применения в России и евро-
пейских странах в дозировках, которые регламентируются техноло-
гическими инструкциями на конкретные пищевые продукты.
Известно также применение ксаптапа в качестве заменителя глю-
тена в продуктах для лиц, которые страдают непереносимостью этого
белка.
Геллановая камедь (Е418). Представляет собой гетерополисахари-
дЫ линейного строения, которые являются продуктами метаболизма
бактерий Pseudomonas elodea. Молекулы геллана, характеризующи-
еся молекулярной массой порядка 500 000, состоят из тстрасахарид-
ных единиц, включающих связанные между собой линейно пира-
нозные кольца 1,3-0,D-глюкозы, 1,4-0,D-глюкуроновой кислоты,
1,4-0,D-глюкозы и 1,4-а,£-рамнозы. Возможно существование сво-
бодной незамещенной и замешенной форм:
В замещенной
форме
82
В пищевых системах геллановая камедь проявляет свойства загус-
тителя, стабилизатора и гелеобразователя.
Процесс гелеобразования связан с формированием двойных спи-
ралей в присутствии одно- и двухвалентных катионов. Потенциаль-
ные облас ти использования — молочные десерты и низкокалорийные
среды — пастила, джем и др. Дозировки геллановой камеди в различ-
ных продуктах составляют от О, I до 1 %.
3.1.4. ГЕЛЕОБРАЗОВАТЕЛИ БЕЛКОВОЙ ПРИРОДЫ
Практически единственным гелеобразователем белковой приро-
ды, который широко используется в пищевой промышленности, яв-
ляется желатин.
Желатин — белковый продукт, представляющий смесь линейных
полипеп тидов с различной молекулярной массой (50 000—70 000) и
их агрегатов с молекулярной массой до 300 000, не имеет вкуса и запа-
ха. Аминокислотный состав желатина включает до 18 аминокислот, в
том числе глицин (26—31 %), пролин (15—18 %), гидроксипролин
(13—15 %), глутаминовую кислоту (I I—12 %), аспарагиновую кисло-
ту (6—7 %), аланин (8—11 %) и аргинин (8—9 %).
Электрокинетические свойства желатина в растворе, в том числе
изоэлектрическая точка, определяются пятью электроактивными
аминокислотами. В молекулах желатина основными функциональ-
ными группами, несущими заряд, являются:
—COO! I — группы аспарагиновой и глутаминовой кислот;
—NH, — группы лизина и гидроксилизина;
—NH—С—NH? — группы аргинина.
II
NH
Па их долю приходится более 95 % всех ионизированных групп
желатина.
Фрагмент молекулы желатина имеет следующий вид:
/СН2
СП, CH, АК-1 АК-2
| I /------—, ,----'----s I I
CH2 N— CH NH CH, NH ,N—CH
— CO—NH CO CO (JIH—CO —NH CO CH— co co —
R] R2
Глицин Пролин Глицин Гидроксипролин
где АК-1, АК-2 — аминокислоты.
Желатин получают из коллагена, содержащегося в костях, хрящах
й сухожилиях жйВотнНх. Наиболее чистая форма желатина, выде-
83
ленная из рыбьих пузырей, получила название «рыбный клей»
(isinglass).
' Технологический процесс получения желатина основан на кис-
лотной ИЛИ Щелочной экстракции, в процессе которой нераствори-
мый коллаген превращается в растворимый желатин, с последую-
щим выделением продукта известными технологическими приема-
ми, предусматривающими его очистку, высушивание и стандартиза-
цию. В коллагене 35 % кислотных групп находится в амини-
рованной форме, которая в процессе щелочной обработки превраща-
ется в кислотную. Поэтому изоэлектрическая точка желатина варь-
ирует между 9,4 (для аминированной формы) и 4,8 (для карбоксиль-
ной формы).
В зависимости от способа экстракции различают два типа желати-
нов, имеющих различную изоэлектрическую точку (табл. 3.18).
Таблица 3.18
Особенности желатинов в зависимости от способа экстракции
Тип желатина Способ экстракции pH изоэлектрической точки
А Кислотный 6,5—8,5; 7,5—9,4*
*В зависимости от вида исходного сырья.
'Жёлатин растворяется в воде, молоке, растворах солей и сахара при
температуре выше 40’С. Растворы желатина имеют низкую вязкость,
которая зависит от pH и минимальна в изоэлектрической точке. При
охлаждении водного раствора желатина происходит повышение вяз-
кости с переходом в состояние геля. Это так называемый золь — гель-
переход. Для образования геля необходимы достаточно высокая кон-
центрация желатина и соответствующая температура, которая должна
быть ниже точки затвердевания (примерно 30 ”С).
Механизм образования геля желатином, как и любым другим же-
лирующим агентом, связан с формированием трехмерной сетчатой
структуры. При температуре выше 40 °C молекулы желатина в ра-
створе имеют конфигурацию отдельных спиралей. При охлаждении
сегменты, богатые аминокислотами различных нолипспгидпых це-
пей, принимают спиральную конфигурацию. Водородные связи с
участием или без участия молекул воды стабилизируют образовав-
шуюся структуру. Эти связи распределены по всей длине цепи, что
объясняет уникальные свойства желатиновых гелей.
Наиболее интересное свойство желатина — эго образование тср^
мически обратимых гелей. В противоположность полисахаридам ге-/
леобразование желатина не зависит от pH и не требует присутствия^
других реагентов, например, сахаров, солей или двухвалентных ка-4
тионов.
Желатин применяется в пищевых продуктах в основном в каче-
стве гелеобразователя и стабилизатора (табл. 3.19).
84
Поскольку желатин не является индивидуальным продуктом, в
перечень пищевых добавок он включен без Е-номера.
Таблица 3.19
Область применения желатина в зависимости от технологических функций
П шпепой продукт Концентрация желатина, % Технологическая функция
Мясные продукты 1-5 Гелеобразование
Кондитерские изделия 3-10 »
Десерты на гелевой основе 4-6
Йогурты 0,3-1,0
Муссы 1-3 Стабилизация
Желатин применяют при изготовлении зельца, различных желе
(фруктовых и рыбных), мороженого, кремов и жевательной резинки.
Кроме того, он используется при получении пива и вина на стадии их
осветления.
В России и большинстве других стран желатин применяется без
ограничений. Обычные дозировки, обеспечивающие решение техно-
логических задач, составляют 1—6 % к массе продукта. Эффект ос-
ветления достигается при koiщентрациях желатина О, I —0,2 г/л.
3.1.5. ПРИМЕНЕНИЕ ЗАГУСТИТЕЛЕЙ И ГЕЛЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
В ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ
11ри выборе добавки этой группы для наиболее эффективного ре-
шения конкретной технологической задачи руководствуются рядом
аспектов, которыми являются:
• регулирование реологических свойств (повышение вязкости или
I елеобразова пня);
• <|юрмирование желаемой текстуры пищевого продукта;
• дозировка добавки, обеспечивающая достижение необходимого
эффекта (формирование заданной вязкости или геля определенной
прочности);
• особенности конкретной пищевой системы (pH, химический со-
став и т. н.);
• потенциальная вероятность взаимодействия добавки с ингреди-
ентами пищевой системы, т. е. конкуренция с другими водораство-
римыми агентами;
• температура технологического процесса и его продолжитель-
ностьнри заданном температурном режиме;
• температура хранения готового продукта;
• возможность эффективного диспергирования добавки в пище-
вой системе на существующем оборудовании;
• экономическая целесообразность, определяемая стоимостью до-
бавки, необходимой для получения функциональных характеристик.
Обобщенные примеры использования наиболее известных загус-
85
тителей и гелеобразователей в пищевых технологиях иллюстрирует
табл. 3.20.
Таблица 3.20
Область применения загустителей и гелеобразователей в пищевых технологиях
Пищевая добавка Технологическая функция Область применения
Х-Каррагинан Альгинат натрия Повышение вяз- кости Соусы и различные приправы к салатам
Ксантеновая камедь Гуаровая камедь КаМёдь рожкового дерева Модифицированные крахмалы Модифицированные целлюло- зы к-Каррагинан Гелеобразование Молочные десерты Супы Напитки Инстант-продукты Хлебобулочные изделия Джемы
г-Каррагинан Низкометоксилированные пектины Желатин Камедь рожкового дерева + + ксантан (или к-каррагинан) Альгинаты натрия, калия или аммония Высокометоксилированные пектины Низкометоксилированные пектины Загустители Стабилизация Термостабильные фрукто- вые начинки Ароматизированные молочные гели Кондитерские изделия Джемы и конфитюры Корма для домашних животных Пищевые эмульсии (майонезы, соусы,
Гелеобразователи в низких концентрациях салатные приправы) Мороженое
Фруктопыс напитки
Кисломолочные продукты
Шоколадное молоко
В зависимости от выбранного гелеобразователи или комбинации
гелеобразователей можно существенно изменить текстуру образуе-
мых гелей. Некоторые примеры, иллюстрирующие изменение тек-
стуры геля в зависимости от природы гелсобразователя, представлены
в табл. 3.21.
Таблица 3.21
Текстура гелей, образованных различными гелсобразователямп
Гелеобразоватсль I Текстура геля
к-Каррагинан
l-Каррагинан + камедь рожкового дерева
t-Каррагинан
Камедь рожкового дерева + ксантан
Желатин
Твердая, хрупкая
Эластичная, когезионная
Мягкая, тиксотропная
Эластичная, когезионная
Тающая во рту
86
3.2. ЭМУЛЬГАТОРЫ
В эту группу пищевых добавок (см. табл. 1.1, функциональный
класс 9) входят вещества, которые, будучи добавленными к пище-
вому продукту, обеспечивают возможность образования и сохране-
ния однородной дисперсии двух или более несмешивающихся ве-
ществ.
Строго говоря, под термином «эмульгатор», или «эмульгирующий
агент», подразумевают химическое вещество, способное (при раство-
рении или диспергировании в жидкости) образовывать и стабилизи-
ровать эмульсию, что достигается благодаря его способности концен-
трироваться на поверхности раздела фаз и снижать межфазное повер-
хностное натяжение. Такая способность связана с поверхностно-ак-
тивными свойствами, поэтому применительно к данной группе
пищевых добавок термины «эмульгатор», «эмульгирующий агент» и
«поверхностно-активное вещество» (ПАВ) могут рассматриваться как
синонимы.
Хотя основными дефинициями эмульгаторов являются образова-
ние и поддержание в однородном состоянии смеси несмешиваемых
фаз, таких, как масло и вода, в отдельных пищевых системах приме-
нение этих добавок может быть связано не столько с эмульгировани-
ем, сколько с их взаимодействием с другими пищевыми ингредиента-
ми, например с белками или крахмалом.
В качестве первых пищевых эмульгаторов использовались нату-
ральные вещества, в частности камеди, сапонины, лецитин и др. И
хотя некоторые из них сохранили свою популярность, наиболее ши-
роко в пищевой индустрии используются синтетические эмульгато-
ры или продукты химической модификации природных веществ,
промышленное производство которых начало развиваться в двадца-
тые годы XX столетия.
По химической природе молекулы классических эмульгаторов,
являющихся поверхностно-активными веществами, имеют дифиль-
ное строение, т. е. содержат полярные гидрофильные и неполярные
гидрофобные группы атомов, которые, будучи связанными через со-
единительное звено (основание), отделены друг от друга и располага-
ются на противоположных концах молекулы. Первые (гидрофиль-
ные) обеспечивают растворимость в воде, вторые (гидрофобные) — в
неполярных растворителях (рис. 3.7).
Дифильное строение молекул эмульгаторов обусловливает их
склонность к формированию в объемной (разе растворителя ассоциа-
тов, которые называются мицеллами.
В зависимости от особенностей строения молекулы эмульгато-
ра, которые будут проявляться в соотношении между гидрофиль-
ными свойствами полярной группы и липофильными свойствами
неполярной части молекулы ПАВ, могуг образовываться как клас-
сические мицеллы в воде, так и обращенные мицеллы в неполяр-
87
Рис. 3.7. Дпфильпая структура молекул ПАВ:
а — основные звенья Молекулы; б-наиболее вероятная пространственная структура
Обращенная мицелла
Ассоциация
Распад
I
Обратные эмульсии
(вода /масло)
б
Ряс. 3.8. Схема образования мицелл
ных растворителях (маслах и жирах), что схематично изображено
на рис. 3.8.
Склонность к формированию ассоциатов мицеллярного типа, рав-
но как и другие проявления поверхностно-активных свойств, зависит
от химического строения молекул ПАВ, и прежде всего от соотноше-
ния размеров полярной и неполярной частей молекулы, которое вы-
ражается в показателе гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ):
чем выше гидрофильность, тем больше величина ГЛБ и тем ярче про-
является способность молекул ПАВ к образованию классических ми-
целл и стабилизации прямых эмульсий:
Доля гидрофильных ipynn, % 10 20 30 40 50 60 70
ГЛБ 2 4 6 8 10 12 14
Тип эмульсии Вода/Масло--------э Масло/Вода
11одробно вопросы образования и стабилизации эмульсий изуча-
ются в курсе коллоидной химии.
3.2.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭМУЛЬГАТОРОВ
Известно несколько способов классификации эмульгаторов по
различным классификационным признакам (табл. 3.22).
Таблица 3.22
Классификация эмульгаторов
Классификационный признак Основные подклассы
Заряд поверхностно-активной части:
отрицательный положительный нейтральный положительный или отрицательный в зависимости от pH положительный и отрицательный (оба) Гидрофильно-липофильный баланс: 4-6 7—9 8-18 Растворимость: в воде в масле Функциональные группы: -СООН —ОН О II —С—OR и т.д. Анионные Катионные Нсиоио генные Амфотерные Цвиттер-ионные Эмульгаторы вода/масло Смачивающие агенты Эмульгаторы масло/вода Водорастворимые (гидрофильные, липофобные) Маслорастворимые (липофильные, гидрофобные) Кислоты Спирты Эфиры
89
В анионных (анионактивных) эмульгаторах гидрофильными
группами могут быть ионные формы карбоксильных и сульфониль-
ных групп, в катионактивных — ионные формы соединений аммония
с третичным или четвертичным атомом азота (третичные или четвер-
тичные аммониевые основания и соли), в неионогенных эмульгато-
рах — гидроксильные и кетогруппы, эфирные группировки и др. В
цвиттер-ионных эмульгаторах роль гидрофильных групп выполняют
ионные группировки, имеющие одновременно и положительный, и
отрицательный заряды. Например, в молекуле лецитина гидрофиль-
ная группировка состоит из отрицательно заряженного остатка фос-
форной кислоты и катионной группы четвертичного аммониевого
основания холина.
Основные виды пищевых эмульгаторовдвляютсядеионогенными
ПАВ.Иеключенгге состаш1яегцвипср-и<ч1т ГГ.ГЙЛ ениги i». .
По химической природёонй относя тсЯТгп)Ю1Г31юдньгмА>д| юатом-
Ных и многоатомных спиртов, моно- и дисахаридов, структурными
компонентами которых являются остатки кислот различного строе-
ния.
Применяемые в пищевой промышленности ПАВ — это не индиви-
дуальные вещества, а многокомпонентные смеси. Химическое назва-
ние препарата при этом соответствует лишь основной части продукта.
В зависимости от особенностей химической природы эмульгатора,
а также специфики пищевой системы, в которую он вводится, неко-
торые из представителей этого функционального класса пищевых до-
бавок могут иметь смежные технологические функции, например
функции стабилизаторов (см. табл. 1.1, функциональный класс 21)
или антиоксидантов (см. табл. 1.1, функциональный класс 5). По тем
же причинам пищевые добавки других функциональных классов мо-
гут проявлять в пищевых системах эмульгирующую способность. К
добавкам, способным проявлять эмульгирующие свойства, относят-
ся: краситель Е181 (таннины пищевые); загустители Е405 (пропилен-
гликольальгинат), Е413 (трагакант), E46I—Е466 (производные цел-
люлозы с простой эфирной связью), подсластители Е420 (сорбит),
Е965 (малыит), Е967 (ксилит), пеногаситель Е900 (полидиметилси-
локсан).
Перечень эмульгаторов, разрешенных к применению при произ-
водстве пищевых продуктов в России, приведен в табл. 3.23.
Таблица 3.23
Пищевые эмульгаторы, разрешенные к применению при производстве
пищевых продуктов в Российской Федерации*
Е-номер Эмульгатор Технологические функции
Е322 Лецитины, фосфатиды Антиокислитель, эмуль- гатор
Е430 Е431 Е432 Полиоксиэтилен (8) стеарат Эмульгатор Полиоксиэтилен (40) стеарат » Полиоксиэтиленсорбитан монолаурат » (Полисорбат 20, Твин-20)
90
Продолжение
Е-номер Эмульгатор Технологические функции
Е433 Полиоксиэтиленсорбитан моноолсат (Полисорбат 80, Твин-80) Эмульгатор
Е434 1 (олиоксиэтпленсорбитан монопальмитат (Полисорбат 40, Твин-40) »
Е435 11олноксиэт11лс11сорбита11 моностсарат (Полисорбат 60, Твин-60) »
Е436 Полиоксиэтиленсорбитан тристеарат »
Е442 (Полисорбат 65, Твин-65) Фосфатида аммонийные соли »
Е444 Сахарозы ацетат-изобутират Стабилизатор
Е445 Эфиры глицерина и смоляных кислот »
Е446 Сукцистеарин Эмульгатор
Е460 Целлюлоза Добавка, препятствующая
(•) I (сллюлоза микрокристаллическая слеживанию и комкова-
(<') Целлюлоза в порошке нию, текстуратор Стабилизатор, загуститель
Е467 Этил! идроксиэтилцеллюлоза
Е471 Моно- и диглицериды жирных кислот Стабилизатор
Е472а Эфиры глицерина, уксусной и жирных Стабилизатор, комплексе-
E472b кислот образователь
Эфиры глицерина, молочной и жирных То же кислот
Е472с Эфиры лимонной кислоты и моно- и диглицеридов жирных кислот »
E472d Эфиры моно- и диглицеридов, винной и жирных кислот
E472e Эфиры глицерина и диацетилвинной и жирных кислот »
Е472Г Смешанные эфиры глицерина, винной, уксусной и жирных кислот »
E472g Эфиры моноглицеридов и янтарной Стабилизатор, комплск-
кислоты сообразователь
E473 Эфиры сахарозы и жирных кислот Эмульгатор
E474 Сахарогл и цериды »
Е475 Эфиры полиглицерина и жирных кислот »
E476 Эфиры полиглицерина и взаимоэтсрифи- цированных рициноловых кислот »
E477 Эфиры пропиленгликоля и жирных кислот »
E478 Эфиры лактилированных жирных кислот глицерина и пропиленгликоля »
E479 Термически окисленное соевое масло с моно- и диглицеридами жирных кислот »
E480 Диоктилсульфосукцинат натрия Увлажняющий агент
E481 Лактилаты натрия Стабилизатор, эмульгатор
(i) Стеароиллактилат натрия
(ii) Олспллактилат натрия
E482 Лактилаты кальция Стабилизатор
E484 Стеароилцитрат Комплексообразователь
E491 Сорбитанмоиостсарат, СПЭН 60 Эмульгатор
E492 Сорбитантристеарат »
E493 Сорбитанмонолаурат, СПЭН 20
E494 Сорбитанмоноолсат, СПЭН 80
E495 Сорбитанмонопальмитат, СПЭН 40 »
E496 Сорбитаитриолеат, СПЭН 85 Стабилизатор, эмульгатор
91
Продолжение
' E-Номер Эмульгатор Технологические функции
Е542 Костный фосфат (фосфат кальция) Добавка, препятствующая слежиаанию, водоудер- живающий агент
Е1000 Холевая кислота Е1001 Соли и эфиры холина Е1404 Окисленный крахмал Эмульгатор » Загуститель
♦СанПиН 2.3.2.560-96.
Ё отдельный функциональный класс выделены эмульгирующие
соли — пищевые добавки, основная технологическая функция кото-
рых также связана с образованием и стабилизацией дисперсных сис-
тем, состоящих из двух или более несмешивающихся фаз, нутом
снижения межфазного поверхностного натяжения. К этому функ-
циональному классу относятся соли-плавители и комплексообразо-
ватели, применение которых, например при изготовлении плавле-
ных сыров, позволяет предупредить отделение жира благодаря взаи-
модействию молекул эмульгирующей соли с белковыми молекула-
ми сырной массы.
По химической природе пищевые добавки этого функциональ-
ного класса, разрешенные к применению при производстве нише-
вых продуктов, представляют собой преимущественно соли фос-
форных кислот с щелочными и щелочноземельными металлами, а
также соли этих металлов с отдельными органическими кислотами
(табл. 3.24). '
Таблица 3.24
Эмульгирующие соли, разрешенные к применению при производстве пищевых продуктов в Российской Федерации
Е-номер Эмульгирующая соль Смежные технологические функции
Е331 Цитраты натрия Регулятор кислотности,
0) Цитрат натрия однозамещенный эмульгатор, стабилизатор,
(Щ Цитрат натрия двузамещеипый комилсксообрязопатсль
(НО Цитрат натрия трехзамещенный
Е332 Цитраты калия Регулятор кислотности,
(i) Цитрат калия двузамещенный стабилизатор, комплексе-
00 Цитрат калия трехзамещенный образователь
ЕЗЗЗ Цитраты кальция Регулятор кислотности, стабилизатор консистен- ции, комплсксообразова- тель
Е335 Тартраты натрия Стабилизатор, комплексе-
(i) Тартрат натрия однозамещенный образователь
(И) Тартрат натрия двузамещенный
Е336 Тартраты калия То же
(i) Тартрат калия однозамещенный »
(Н) Тартрат калия двузамещенный »
92
Продолжение
Е-номер
Эмульгирующая соль
Смежные технологические
функции
Е337 Тартрат калия-натрия Стабилизатор, комплексо- образователь
Е338 Ортофосфорная кислота Регулятор кислотности, синергист антиокислите- лей
Е339 Фосфаты натрия Регулятор кислотности,
(D Ортофос<|>ат натрия однозамешенный эмульгатор, текстуратор,
(ii) Ортофосфат натрия двузамещенный водоудерживающий агент.
(iii) Ортофосфат натрия трехзамещенный стабилизатор, комплексо- образователь
Е340 Фосфаты калия Регулятор кислотности,
(i) Ортофосфат калия однозамешенный стабилизатор, эмульгатор,
(ii) Ортофосфат калия дпузамещенный водоудерживающий агент,
(iii) Ортофосфат калия трехзамещенный комплексообразователь
E450 Пирофосфаты Эмульгатор, стабилизатор,
(i) Дигидропирофосфат натрия регулятор кислотности,
(ii) Моиогнлропирофосфат натрия разрыхлитель, комплексо-
(iii) Пирофосфат натрия образователь, водоудер-
(iv) (v) (vi) (vii) (viii) Дигидропирофосфат калия Пирофосфат калия Пирофосфат кальция Дигидропирофосфат кальция Пирофосфат магния живающий агент
E452 Полифосфаты Эмульгатор, стабилизатор,
(i) Полифосфат натрия комплексообразователь,
(ii) Полифосфат калия текстуратор, водоудержи-
(iii) (iv) (v) Полифосфат натрия-кальция Полифосфаты кальция 11олнфосфаты аммония вающий агент
E47O Жирных кислот соли (алюминия, кальция, натрия, магния, калия и аммония) Эмульгатор, стабилизатор, добавка, препятствующая
слеживанию и комкованию
3.2.2. СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ ЭМУЛЬГАТОРОВ
Некоторые характеристики и общие свойства основных пищевых
эмульгаторов представлены в табл. 3.25.
Общим свойством, объединяющим эмульгаторы и отличающим
их от пищевых добавок других классов, является поверхностная ак-
тивность, характерная для органических молекул дифильного строе-
ния с выраженными гидрофильной и гидрофобной частями. Из табл.
3.25. видно, что молекулы основных эмульгаторов пищевого назна-
чения имеют одинаковую гидрофобную (липофильную) часть, пред-
ставленную ацилами высших жирных кислот, и отличаются приро-
дой (строением) гидрофильной части молекул.
93
В зависимости от особенностей состава и свойств пишевой систе-
мы, в которую преднамеренно вводится эмульгатор, его поверхност-
ная активность может проявляться в различных, главным образом
технологических, изменениях.
Таблица 3.25
Некоторые характеристики шицепых эмульгаторов
Е-номер Эмульгатор Липо- филь- ная часть ГЛБ* Раствори- мость** Мицеллообразо- вание
в масле в воде
Е322 Лецитин ЖК 3—4 р д Обратные мицеллы Модифицированный лецитин ЖК 7—12 р д Мицеллы Е471 Моно- и диглицериды ЖК 3—4 р л » Е472а Ацетилированные моноглн- ЖК 2—3 р н Обратные . Цериды мицеллы Ё472|з Лактилированные ЖК 3—4 р н То же моно- и диглицериды Е472е Эфиры диацетилвинной кис- ЖК 8—10 р л Мицеллы лоты с моно- и диглицери- дами Е473 Эфиры сахарозы ЖК 3—16 д д Мицеллы, об- н р ратные мицел- лы Е481 Стеароиллактилат натрия ЖК ' 10—12 р д То же Е482 Стеароиллактилат кальция ЖК 5—6 р д Обратные ми- целлы Е491 Сорбитйи моностеарат ЖК 3—6 р д То же Е435 Полисорбат 60 ЖК 14—15 р р Мицеллы Е436 Полисорбат 65 ЖК 10—11 р д » Е433 Полисорбат 80 ЖК 14—15 р р »
*ГЛБ — гидрофильно-липофильный баланс.
**р — растворим; н — нерастворим; л — диспергируем.
Основные технологические функции эмульгаторов в пищевых си-
стемах:
• диспергирование, в частности эмульгирование и ценообразова-
ние;
• солюбилизация;
• комплексообразование с крахмалом;
р взаимодействие с белками;
• изменение вязкости;
* модификация кристаллов;
• смачивание и смазывание.
Липофильная (гидрофобная) часть дифильных молекул всех пе-
речисленных в табл. 3.25 добавок имеет одинаковую химическую
94
природу и сформирована ацилами высших жирных кислот. Основ-
ные структурные отличия, обусловливающие различия поверхност-
но-активных свойств, связаны с особенностями химического строе-
ния гидрофильной (липофобной) части молекул, представленных
ПАВ, которые отражаются в значениях гидрофильно-липофильного
баланса.
3.2.3. ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ПИЩЕВЫХ ПАВ
Моно- и диглицериды жирных кислот и их производные (Е471,
Е472а—E472g). Наиболее известная группа эмульгаторов, промыш-
ленное производство которых началось в 20-е годы XX в. Сегодня их
доля в общем потреблении пищевых эмульгаторов составляет около
60 %.
В группу пищевых добавок глицеридной природы входят непол-
ные ацилглицерины (моно- и диглицериды), которые в промышлен-
ности получают глицеролизом жиров и масел или этерификацией
глицерина высокомолекулярными жирными кислотами, а также про-
дукты их этерификации по первичной гидроксильной группе пище-
выми низкомолекулярными кислотами — уксусной, молочной, вин-
ной, диацетилвинной и лимонной.
Известны различные типы моноглицеридов, которые в зависимо-
сти от вида исходного жирового сырья и технологии получения могут
содержать от 40 до 60 % фракции мопоэфира в смеси с ди- (34—50 %)
и триглицеридами (3,5—10 %) со значениями йодного числа, характе-
ризующего степень непредельности ацилов жирных кислот, от 1 до
100 и температурой плавления от 40 до 70 ”С.
При молекулярной дистилляции продуктов глицеролиза получают
дистиллированные моноглицериды, содержащие не менее 90 % моно-
эфира, представляющего собой смесь а- и Р-кристаллических форм,
из которых наиболее активной с позиций функциональности являет-
ся a-форма. Содержание «-формы может варьировать в интервале
40-90 %.
Общая формула, объединяющая эту группу добавок, может быть
представлена следующим образом:
О
II
Н,С —О—С—R
I
Л,— о —сн
I
сн2 — о—х2
А'| = Н-моноглицерилы (при Х2=Н) или их производные
при Х2 (см. табл. 3.26);
95
о
II
Jf1 = R—С—диглицериды (приХ2=Н)или их производные
при X, (см. табл. 3.26);
О
R—С — ацил высшей жирной кислоты.
В качестве пищевых добавок разрешены семь сложноэфирных
модификаций неполных ацилглицеринов, представленных в
табл..3.2б-
ТрИиз них, как и исходные моно- (МГ) и диглицериды (ДГ), от-
носятся к группе безопасных добавок — статус GRAS, применяемых
безограничений. Для остальных допустимая суточная доза (ДСД)
составляет 30 мг/кг, а для добавки Е472е — даже 50 мг/кг массы тела
человека.
Таблица 3.26
Пищевые добавки глицеридной природы
Е-НоМер Пищевая добавка X, ДСД, мг/кг массы тела человека
Е471 Е472а Моно- и диглицериды жир- ных кислот Эфиру уксусной кислоты и Моно-, диглицеридов жирных кислот -Н О II — С —СН3 GRAS* GRAS
Е472Ь Эфиры молочной кислоты и моно-, диглицеридов жир- ных кислот О II — С—СН —СНз 1 он GRAS
Е472с Эфиры лимонной кислоты и моно-, диглицеридов жир- ных кислот О ОН GRAS II 1 — С — СНз — С — СНзСООН СООН
E472d Эфиры винной кислоты и моно-, диглицеридов жир- ных кислот О ОН II 1 — С —СН—СН —СООН 1 он 0...30
96
Продолжение
Е-номер Пищевая добавка
ДСД,
мг/кг
массы
тела
человека
Е472е Эфиры диацетилвинной кис-
лоты и моно-, диглииеридов
жирных кислот
Е472Г Смешанные эфиры винной,
уксусной кислот и моно-,
диглииеридов
E472g Эфиры янтарной кислоты и
мопоглнцсридоп (сукципили-
ропанныс моноглицсриды)
О 0...50
II
—С —СН —СН—СООН
о о
с=о с=о
I I .
СНз СНз
(см. Е472а и E472d) 0...30
О 0...30
II
— С — СН, —СН2 — СООН
* GRAS — Generally Regarded As Safe — совершенно безвредны.
Все добавки этой подгруппы — липофильные неионогенные
эмульгаторы.
С учетом промышленной технологии получения этой группы до-
бавок в число специфических критериев их чистоты наряду с показа-
телями, характеризующими содержание основного вещества, вклю-
чены ограничения по содержанию глицерина и свободных жирных
кислот (табл. 3.27).
Таблица 3.27
Критерии чистоты глицеридов и их производных
Критерий Е-номер
E47I Е472а Е472Ь Е472с E472d | Е472е
Содержание: моно-, диэфиров, %, 70 не менее — — — — —
обшей карбоновой кислоты, % — 9-32 13-45 13-50 15-50 8
свободных жирных кислот, %, не более 3 3 3 3 3 3
свободного глицери- на, %, не более 7 2 2 2 2 2
общего глицерина, % 16—33 14-31 13-30 11-29 12-29 11-28
золы, %, нс более 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
97
По своим технологическим функциям пищевые добавки глице-
рВДНой природы являются эмульгаторами и стабилизаторами пище-
вых дисперсных систем. Их модификация с образованием различных
Производных (табл. 3.26) позволяет направленно изменял» ГЛБ моле-
кул И, следовательно, их поверхностную активность на границах раз-
дела фаз.
Дефиниции этих добавок, связанные с образованием и стабилиза-
цией однородных дисперсных систем из двух и более несмешиваю-
щихся фаз, определяют основные области их применения в пищевых
продуктах.
Введение в структуру глицеридных молекул ацилов низкомолеку-
лярных кислот обеспечивает формирование новой технологической
функции комплексообразования.
Производные моноглицеридов нашли применение в кондитерской
промышленности, хлебопечении, при производстве майонезов и мар-
гаринов, мороженого, напитков, макаронных изделий и т. д.
Применение моно- и диацилглицеринов в хлебопечении улучшает
качество хлеба, замедляет процесс черствения, в макаронной про-
мышленности позволяет механизировать технологический процесс и
повысить качество изделий (макароны перестают быть клейкими). В
производстве маргаринов и майонезов добавки моно- и диацилглице-
ринов оказывают эмульгирующее, стабилизирующее и пластифици-
рующее действие.
Фосфолипиды (Е322, Е442). Наиболее популярны в этой группе
природные лецитины (Е322), имеющие синтетический аналог под на-
званием «аммониевые фосфатиды» (Е442).
В соответствии с Директивой Европейского Союза лецитины
(Е322) представляют собой смесь фракций фосфатидов, полученную
из животных или растительных объектов физическими методами,
включающими использование ферментов. Содержание в этой смеси
веществ, нерастворимых в ацетоне (собственно фосфолипидов), со-
ставляет не менее 56—60 %.
Коммерческие лецитины включают следующие основные фрак-
ции: фосфатидилхолины, т. е. собственно лецитины (до 25 %), фос-
фатидилэтаноламины (до 25 %), фосфатидилсерины (до 15 %), фос-
фатидилинозиты и фосфатидные кислоты (5—10 %).
Аммониевые фосфатиды (Е442) представляют собой смесь аммо-
ниевых солей различных фосфатидных кислот, являющихся продук-
тами взаимодействия ортофосфорпой кислоты с одним, двумя пли
тремя остатками ацетилглицеринов.
В соответствии с Директивой ФАО—ВОЗ для синтетических ана-
логов содержание связанного фосфора регламентируется в пределах
3,0—3,4 %, а содержание азота — 1,2—1,5 %.
Общая формула и основные фракции природных и синтетических
фосфолипидов представлены ниже.
98
О СНэ— О— С—R|
II I '
Ro — С—О—СН 0
I II
НоС—о—Г----О А"
I
О-
Лецитины (Е322):
Х= II фосфатидные кислоты;
Х= CHoCH2N+(CH3)3 фосфатидилхолины (лецитины);
Х~ CII,CIIjN+II, фосфатндилэтаноламины (кефалины); 'А)
A: Clio —СП—СООН ->фосфатидилсерины;
NHo
ОН
\ -»фосфатидилинозиты.
он
Аммо н и е вы е ф о с ф а т и д ы (Е442):
Х~ N' 114 —> аммониевая соль фосфатидной кислоты.
Основным источником промышленного получения лецитинов для
пищевой промышленности служат масличные культуры (главным об-
разом соя, реже — подсолнечник), из которых их выделяют гидрата-
цией масел. Концентрированным источником фосфолипидов живот-
ного происхождения является яичный жел ток. Фракционный состав
фосфолипидов сои и яичного желтка представлен в табл. 3.28.
Таблица 3.28
Фракционный состав (%) фосфолипидов сои II яичного желтка
Основные фракции фосфолипидов | Соя | Яичный желток
Фосс сатиднлхолии (лецитин) 31,7 78,8
ФОСС >ат| 1 д и л эта и одам11 и 20,8 17,1
Фосс гатидилсерин 3,0 Следы
Фосс затидил инозит 17,5 0,6
Фосс гатил пая кислота 2 Следы
Пла iMojioicii — 1
Сфингомиелин —. 2,5
Другие фосфолипиды 10,2 —
Фитогликолипиды 14,8 —
На базе растительных фосфолипидов сои и яичного желтка полу-
чают продукты различного состава и свойств, которые делят на три
группы:
99
• стандартизованные и модифицированные лецитины в масляном
состоянии;
• обезжиренные лецитины в порошкообразном и гранулирован-
ном виде:
• фосфолипидные фракции в масляном и порошкообразном виде.
В странах Европы, Соединенных Штатах Америки и Японии ле-
цитины имеют статус GRAS, их применение в пищевых продуктах не
лимитируется.
Специфические критерии чистоты кроме содержания фосфолипи-
дов в,ключают ряд других показателей. Перечень этих показателей и
иХ регламентируемые значения представлены ниже.
Внешний вид
Содержание веществ, нерастворимых:
в ацетоне, %, не менее
’ в толуоле, %, не более
Влажность, %, не более
Кислотное Число, мг КОН/г, не более
Перекисное число, ммоль 1/2 акт. О/кг, не более
•Значения для гидроксилированного лецитина.
Коричневая вязкая
жидкость или порошок
56*—60
0,3
2
35-45*
10
Принципиально возможны два способа модификации стандарт-
ных фосфолипидов: ферментативный и химический.
Продукты ферментативной модификации фосфолипидов могут
быть различны. 6 зависимости от природы используемой фосфоли-
пазы А происходит направленное отщепление ацила высших жирных
кислот Из первого или второго положения с образованием соответ-
ствующих лизоформ: лизофосфатидилхолина, лизофосфатидилэта-
ноламина И т. д. Под действием фосфолипазы В деэтерификация идет
и в первом, и во втором положении, а ([юсфолипазы С и D, не затра-
гивая ацилов высших жирных кислот, осуществляют гидролиз в фос-
форнокислой группе и приводят к образованию диацилглицеринов
(фосфолипаза С) или фосфатидных кислот (фосфолипаза D):
Фосфолипаза Af
Фосфолипаза В
Фосфолипаза До
Фосфолипаза В
Фосфолипаза С
Фосфолипаза D
Во всех случаях конечный продукт ферментативной модификации
не должен проявлять ферментативной активности.
Химическая модификация может протекать по двум направлениям:
100
• обработка пероксидом водорода с образование^ гидроксилиро-
ванного лецитина:
он он
[- ОСО(СН3)7СН=СН—R
Н3О2 (молочная кислота)
— О К1 ------------'-»-
,О
L-P—ох
он
Г-ОСО(СН2)7СН—CH—R
-OR,
.О
*—Р^-ОХ
он
Стандартный лецитин
Гидроксилированный лецитин
где R — алкил; R, — ацил кислоты.
• получение ацетилированных производных:
(СН3СО)3О
ORo Q
II -CH3COOH
— О—Р —О—СНчСН2—N+H3
I
O'-
Стандартный лецитин
г—OR,
---— OR2 о О
II II
•—О—Р—О—CH3CH3NH—С—СН3
ОН
Ацетилированный лецитин
где R,, R, — ацилы кислот.
Все приемы модификации фосфолипидов приводят к изменению
ГЛБ, а следовательно, и к поверхностной активности, определяющей
технологические функции фосфолипидов в различных пищевых сис-
темах. Значения ГЛБ для различных модификаций лецитинов приве-
дены ниже.
Пид лецитина ГЛБ
Стандартный 4
Ацетилированный 6
Гидролизованный 8
Гидроксилированный 10
В основе получения синтетических аналогов лежит глицеролиз ра-
стительных масел и жиров с последующим фосфорилированием обра-
101
зовавшихся неполных ацилглицеринов фосфорным ангидридом и
нейтрализацией кислотных форм газообразным аммиаком:
r—OR —OR —OR + — ОН —он^± —он r—OR — OR + — ОН r—OR — ОН — ОН Р2О5 (Н3РО4) [—OR — OR 0 + L_o — р<-ОН ОН [-0R
— ОН — 0 — Р ,0 ^-ОН ОН
NH3 OR OR ,0 r—OR + -ОН .0
о—р—on+h4 О-Р- 1 -on+h4
О" о-
где R —ацилы кислот.
В отличие от своих природных аналогов аммониевые фосфатиды
не имеют статуса GRAS, применение их в пищевых продуктах регла-
ментируется соответствующими директивами.
Коммерческие препараты природных и синтетических фосфоли-
пидов, как и других эмульгаторов, выпускаются под разлпчпымн
фирменными названиями.
Использование пищевых добавок этой группы связано с их техно-
логическими функциями — функциями эмульгаторов, обладающих
антиоксидантным эффектом.
Особенности эмульгирующих свойств фосфолипидов обусловле-
ны способностью образовывать и поддерживать в однородном состо-
янии как прямые, так и обратные эмульсии, что расширяет возмож-
ности их использования: от майонезов и различных соусов для сала-
тов (прямые эмульсии) до аналогов сливочного масла и маргаринов
различного жирнокислотного состава (обратные эмульсии).
Другой отличительной особенностью фосфолипидов от большин-
ства пищевых эмульгаторов является их способность образовывать
липосомы: липидные везикулы («пузырьки»), представляющие собой
частицы, образованные концентрическими замкнутыми липидными
бислоями с внутренним водным слоем, изолированным от внешней
среды и содержащим в зависимости от назначения липосом различ-
ные включения, например пептиды или белки. Использование липо-
сомных систем в пищевых продуктах связано с функциями защиты
отдельных пищевых компонентов от внешнего воздействия (защита
дрожжевых клеток от охлаждения в замороженных мучных полуфаб-
рикатах и пицце), сохранением влаги (мороженое) или органических,
например вкусовых, веществ (хлеб и бисквиты), снижением точки за-
мерзания продуктов, готовых к употреблению.
Антиоксидантное действие фосфолипидов, как и большинства
других пищевых антиокислителей, связано с подавлением реакций
автоокисления непредельных органических соединений, прежде все-
го ненасыщенных жирных кислот, в составе липидов.
102
Антиоксидантные свойства фосфолипидов проявляются в трех
случаях:
• при инактивации а-метиленовых групп в жирных кислотах за
счет комплексного взаимодействия с кислотной фосфатной группой,
образующейся при расщеплении фосфолипидов;
• при инактивации гидропероксидов в результате комплексного
взаимодействия с образованием меланофосфолипидов;
• при ингибировании реакций расщепления токоферола в конку-
рирующей реакции фосфолипидов с пероксидными соединениями
или радикалами.
Являясь эффективными антиоксидантами, фосфолипиды могут
выступать и в качестве синергистов других антиокислителей. Эффек-
тивно, например, совместное использование фосфолипидов с эфира-
ми аскорбиновой кислоты [(аскорбилпальмитатом (ЕЗО4) и аскор-
билстеарагом (ЕЗО5)] и производными галловой кислоты [пропилгал-
латом (Е310) и октилгаллатом (Е311)).
Эффекты антиоксидантного и синергического действий фосфоли-
пидов неодинаковы и связаны с особенностями химического строе-
ния отдельных соединений. Например, в исследованиях синергичес-
кого эффекта препаратов различных фосфолипидов п а-токоферола,
применяемого для замедления процессов автоокисления в жирах,
было установлено, что чистые фосфатидная кислота и фосфатидил-
этаноламин гораздо более эффективны, чем фосфатидилхолин и фос-
фатидилсерин, а фосфатидилинозит практически не проявляет си-
нергического эффекта.
Максимальная антиоксидантная эфективность может быть дос-
тиг нута путем создания композиций фосфолипидов определенного
состава.
Поверхностная активность фосфолипидов на различных межфаз-
ных границах (твердое вещество — жидкость; жидкость — газ и т. д.)
обусловливает эффективность их действия в многокомпонентных
дисперсных системах, включая структурированные, в которых функ-
ции этих добавок сводятся к изменению реологических свойств.
Величина технологического эффекта, связанная с химической
природой отдельных фосфолипидов, для конкретной пищевой систе-
мы будет зависеть от фракционного состава фосфолипидной добавки.
Примером, подтверждающим это общее положение, могут служить
диаграммы, иллюстрирующие изменение вязкости трех типов шоко-
ладных масс в присутствии различных по составу фосфолипидов
(рис. 3.9).
В оглнчне от большинства других пищевых добавок препараты
фосфолипидов обладают высокой физиологической эффективностью,
связанной с уменьшением уровня холестерина в крови, улучшени-
ем функции печени и состояния центральной и периферической
нервной систем, торможением процессов старения организма и нор-
мализацией иммунобиологической реактивности организма. И хотя
диетологи не относят фосфолипиды к незаменимым факторам пита-
103
Рис. 3.9. Влияние 0,5% добавок различных фракций лецитина
на вязкость шоколадных масс
Ния, эти добавки являются физиологически ценными компонентами
пищи, суточная потребность в которых составляет около 5 г. В связи с
этим использование фосфолипидов выходит за рамки решения толь-
ко технологических задач и создает предпосылки для создания новых
видов продуктов питания, оказывающих положительное влияние на
здоровье человека.
Эфиры полиглицерина (Е475). Добавки этой группы представляют
собой сложные эфиры жирных кислот с полиглицерином и могут
быть представлены в виде общей формулы:
НО—IСН2 — СН — СН2о],сн,—сн—сн,—ос—r ,
I ’ I 'II
ОН ОН о
где R — углеводородный остаток высшей жирной кислоты.
Технология их получения основана на полимеризации глицерина с
последующей этерификацией пищевыми жирами пли высшими жир-
ными кислотами (пальмитиновой, стеариновой и олеиновой).
Эфиры полиглицерина — неионогенпые ПАВ. Они могут прояв-
лять как гидрофильные, так и липофильные свойства со значениями
ГЛБ от 5 до 13, что зависит от степени полимеризации глицерина
(преимущественно п = 1, 2, 3, 4) и степени этерификации гидро-
ксильных групп. Согласно Директиве Европейского Союза критерии
чистоты эфиров полиглицерина включают:
общее содержание эфиров жирных кислот —не менее 90%;
свободные жирные кислоты (в пересчете на олеиновую) — не более 6 %;
общее содержание глицерина и полиглицерина — соответственно нс менее
18 % и не более 60%;
свободный глицерин и полиглицерин — не более 7 %.
104
Их применение в пищевой промышленности связано с технологи-
ческими функциями эмульгаторов, пеногасителей, смазочных мате-
риалов, замутнителей. Основные объекты использования — хлебопе-
карные и кондитерские изделия, а также маргариновая продукция.
ДСД эфиров полиглицерина в общем случае не должна превышать
25 мг/кг массы тела человека.
Эфиры сахарозы (Е473). По химической природе они представля-
ют собой смесь преимущественно моно-, ди- и триэфиров сахарозы с
природными высшими жирными кислотами:
Мопоэфпры: A), AS — Н: Aj •— С — R; да эфиры: Afj, A3— С —R: AS— Н;
О
II
трпэфнры: A'i , Аг. A3 — С — R.
Получение этих добавок основано на реакции между сахарозой и
метиловыми или этиловыми эфирами пищевых кислот жирного ряда
в среде органического растворителя (диметилсульфоксида или диме-
тилформамида), остаточное содержание которого в пищевой добавке
нс должно превышать 1 или 2 мг/кг (соответственно для диметилфор-
мам11да 11 димс гилсульфоксида).
Общее содержание эфиров должно составлять не менее 80 % при
контролируемом уровне содержания сахарозы не более 5 % и свобод-
ных жирных кислот не более 3 %. ДСД эфиров сахарозы может дос-
тигать 25 мг/кг массы тела человека. Добавки этой группы, отличаю-
щиеся содержанием моноэфиров, являются неионогенными эмульга-
торами и характеризуются различной гидрофильностью: например,
при содержании моноэфира, равном 10 %, ГЛБ эмульгатора соответ-
ствует 2, а при содержании 70 % равно 15 (табл. 3.29).
Таблица 3.29
Гидрофильность эфиров сахарозы в зависимости от содержания моноэфира
Содержание моноэфнра, % | 10 | 30 | 40 [ 50 | 60 | 70
ГЛБ 2 6 8 11 13 15
Применение эфиров сахарозы в пищевой промышленности связа-
но с их технологической функцией эмульгаторов, образующих и под-
105
держивающих в однородном состоянии смеси несмешиваемых фаз в
широком диапазоне качественного и количественного составов. В
связи с этим спектр применения этих добавок очень широкий — от
пищевых эмульсий до структурированных систем.
।Эмульгирующие и влагоудерживающис свойства эфиров сахарозы
эффективны в технологиях майонезов, маргаринов, соусов, диети-
ческих молочных продуктов и мороженого. Введение этих добавок в
рецептуры хлебобулочных и мучных кондитерских изделий замедля-
ет процессы их черствения, улучшает структуру продукта. Поверхно-
стная активность эфиров сахарозы в пищевых суспензиях проявляет-
ся в изменении реологических свойств последних и влиянии па кон-
систенцию продукта. Введение добавки эфиров сахарозы, например в
расплавленную шоколадную массу, приводит к снижению вязкости и
структурной прочности массы, облегчает процесс коншировапия.
Эфиры сорбитана (Е491—Е496). Эта группа пищевых добавок
представляет собой сложные эфиры шестиатомного спирта сорбита в
моноангидроформе (моноангидросорбита, или сорбитана) с природ-
ными высшими жирными кислотами — лауриновой, пальмитиновой,
стеариновой и олеиновой. Сложные эфиры ангидросорбита и жир-
ных кислот иногда называют сокращенно С11Э11ами.
СН3—ох,
но—сн
сн ^сн2
НС-----сн
ох2 ох3
о
II
Моноэфиры: Xi—С—R; Xj.Xj—Н;
О
II
Триэфиры: X1.X2.X3—С—R
В Codex Alimentarius включены шесть эфиров сорбитана (табл.
3.30).
Таблица 3.30
Эфиры сорбитана, разрешенные к применению
при производстве пищевых продуктов
Е-номер | Эфиры сорбитана J X, ~ X, и X,
Е491 Сорбитанмоностеарат —С—С17Н35
О
Е492 Сорбитантристеарат —С—СрНу
И
О
II
— с —С17Н35
106
______________________________________________________________Продолжение
Е-помер J Эфиры сорбитана [ X, ( \ и X,
О
Е493 Сорбитанмонолаурат —С—-СцН23 н
Е494 Сорбитанмоноолеат о II — С— С17Н33 н
Е495 Сорбитанмонопальмитат О II — С—С15Н31 н
Е496 Сорбнтаптриолеат О II — С —С12Н33 О —с —С17Н33
Добавки этой подгруппы служат липофильными неионогенны-
ми эмульгаторами. ГЛ Б для сорбитанмоностеарата составляет 4,7.
Области использования этих добавок в пищевых продуктах связа-
ны с технологическими функциями эмульгаторов, стабилизаторов и
пеногасителей. ДСД для этих добавок составляет 0—25 мг/кг массы
тела человека.
Эфиры сорбитана используются в производстве мучных конди-
терских изделий, сухих дрожжей и забеливателей для кофе. В произ-
водстве маргаринов они применяются для модификации кристаллов
жира.
Эфиры полиоксиэтиленсорбитана (Е432—Е436). Представляют со-
бой оксиэтилированные эфиры сорбитана — эфиры моноангидросор-
бита с жирными кислотами, в молекулах которых свободные ОН-
группы замещены оксиэтилированными группами:
Н(ОСН2СН,)„— ОСН
cff "си,
НС-----сн
ох2 ох3
о
II
Моноэфиры: X;—С—R; Х2,Х3—Н:
лаурат (Е432), олеат (Е433), пальмитат (434), стеарат (Е435).
О
II
Трпэфпры: Х1.Х2,Х3—С—R:
тристеарат (Е436).
107
В эфирах пищевого назначения степень оксиэтилирования — п
равна 20, т. е. добавки этой подгруппы представляют собой эфиры
полиоксиэтилен(20)сорбитана.
Коммерческие препараты добавок этой группы получили назва-
ние «Полисорбаты» или «Твины».
В перечень добавок, разрешенных к применению в производстве
пищевых продуктов, включены пять Полисорбатов.
Эти Неионогенные эмульгаторы получают взаимодействием окиси
этилена с эфирами ангидросорбита и жирных кислот в среде 1,4-ди-
оксана. При этоксилировании гидрофильность эфиров сорбитанов,
зависящая от числа ацилов жирных кислот в их молекулах, значи-
тельно повышается:
Тип сорбитами
ГЛБ
Сорбитам моностеарат 4,7
Полиоксиэтилен (20) сорбитан
МОНостеарат 14,9
Тип сорбитана ГЛБ
Полиоксиэтилен(20)сорбитан
тристеарат 10,5
Полиоксиэтилеи(20)сорбитан
моноолеат 15,0
В зависимости от особенностей пищевой системы ПАВ этой под-
группы могут проявлять технологические функции эмульгатора, ста-
билизатора, пеногасителя, смачивающего агента и добавки, контро-
лирующей пенообразование. Допустимая суточнаядоза Полисорбатов
составляет 0—25 мг/кг массы тела человека. Эфиры полиоксиэтилен-
сорбитана применяются при производстве мороженого, сливок для
кофе, замороженныхдесертов, кексов и других кондитерских изделий.
Эфиры молочной кислоты — лактилаты (Е481 и Е482). В эту под-
группу ПАВ, разрешенных к применению при производстве пище-
вых продуктов, входят производные молочной кислоты с высшими
жирными кислотами (стеариновой или олеиновой) в виде натриевых
или кальциевых солей:
• лактилаты натрия (Е481);
стеароиллактилат (Е48 li);
олеоиллактилат (Е481 ii);
• лактилаты кальция (Е482).
Общая формула, описывающая структуру основного вещества,
имеет вид о
. ”,
R — [ОСН(СН,)С]„ОМс,
где R —ацил стеариновой или олеиновой кислоты; Me — Na или Са; н — степень
полимеризации молочной кислоты (от I до 4).
В основе получения этих добавок лежит взаимодействие карбо-
ксильной группы стеариновой (или олеиновой) кислоты с гидро-
ксильной группой пищевой молочной кислоты с последующей нейт-
рализацией гидроксидом натрия или кальция свободных карбоксиль-
ных групп в молекулах синтезированных эфиров. Поскольку в ком-
мерческих концентрированных растворах молочная кислота
находится преимущественно в полимеризованной форме, переходя-
108
щей в свободную молочную кислоту в водной среде, в условиях опи-
санной реакции наряду с монолактилатами (л = 1) могут образовы-
ваться некоторые количества эфиров ди-, три- и тетрамеров. В связи
с этим критерии чистоты лактилатов имеют интервалы значений, ко-
торые представлены в табл. 3.31.
Т аб л и ца 3.31
Критерии чистоты лактилатов
Критерий ' | Е481 | Е482
Содержание, %: натрия 2-5
кальиня — 1-5
Эфирное число, мг КОН/г: нс менее 90 125
не более ' 190 190
Общее содержание молочной кислоты (свободной и свя- занной). %: не менее 15 15
не более 40 40
Кислотное число, мг КОН/г: не менее 60 50
не более 130 130
Стеароиллактилаты натрия и кальция могут быть отнесены к
группе анионактивных ПАВ с отрицательным зарядом на поверхнос-
тно-активной части молекулы.
Значение ГЛБ для стеароиллактилата натрия составляет 10—12,
для кальциевой соли — 5—6. Основные области использования —
производство хлеба и хлебобулочных изделий, пудингов, взбитых
сливок и др.
ДСД лактилатов с пищевыми продуктами должно составлять 0—
20 мг/кг массы тела человека.
3.2.4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ЭМУЛЬГАТОРОВ
В ПИЩЕВЫХ СИСТЕМАХ
Диспергирование, в частности эмульгирование и ценообразование.
Все эмульгаторы — поверхностно-активные вещества, которые спо-
собны снижать поверхностную энергию на границе раздела фаз с об-
разованием устойчивых дисперсных систем, состоящих из внутрен-
ней дисперсной фазы и внешней дисперсионной среды. В зависимос-
ти от природы диспергируемых фаз возможно образование следую-
щих типов пищевых дисперсных систем (табл. 3.32).
Таблица 3.32
Типы дисперсных систем в зависимости от диспергируемых фаз
Тми дисперсной системы ] Дисперсная фаза | Дисперсионная среда
Эмульсия Жидкость Нена Гач Аэрозоль Жидкость или твердое вещество Суспензия Твердое вещество Жидкость »> Газ Жидкость
109
Благодаря дифильной природе молекул все эмульгаторы проявля-
ют способность к образованию и стабилизации эмульсионной систе-
мы, Тйп которой зависит от ГЛБ эмульгатора. Эмульгаторы с низки-
ми значениями ГЛБ стабилизируют эмульсии воды в масле, тогда как
эмульгаторы с высокими значениями этого показателя — эмульсии
масла в воде.
Для каждой конкретной системы требуется эмульгатор с опти-
мальным значением ГЛБ, которое определяется экспериментально.
Другими словами, значение ГЛБ может служить ориентиром при
предварительном выборе подходящего эмульгатора.
Функция эмульгатора проявляется в технологиях маргаринов, за-
беливателей для кофе, соусов, майонезов и различных салатных зап-
равок.
В целом стабильность эмульсий зависит от ряда отдельных факто-
ров, к которым относятся:
• вязкость дисперсионной среды;
• электрический заряд;
• адсорбция твердых частиц на поверхности эмульгируемой фазы;
• образование моно- или мультимолекулярного слоя на границе
раздела фаз при добавлении эмульгатора.
С поверхностной активностью молекул ПАВ связана также их
способность стабилизировать системы с газовой дисперсной фазой в
жидкой дисперсионной среде (пены). Эффективность стабилизации
водных пен характерна для эмульгаторов, содержащих цепи предель-
ных жирных кислот, в связи с чем их можно использовать в качестве
пенообразователей, в то время как эмульгаторы, содержащие цепи
непредельных жирных кислот, проявляют свойства пеногасителей.
ПАВ применяются в качестве пенообразователей в технологиях
различных инстант-продуктов и взбивных масс, а в качестве пенога-
сителей — в технологиях молочных продуктов и при промышленной
переработке яиц.
Пищевые суспензии представляют собой устойчивые дисперсии
твердых частиц с размерами от 0,1 до 100 мкм.
Введение поверхностно-активных веществ в такие системы спо-
собствует смачиванию твердых частиц, что, в свою очередь, облегчает
образование однородного продукта. Обычно в пищевых суспензиях
для достижения желаемого результата ПАВ используют вместе со ста-
билизаторами или загустителями.
Наиболее известным примером пищевых суспензий являются шо-
коладные напитки.
Солюбилизация. Введение ПАВ в жидкие дисперсные системы
улучшает способность образования прозрачных растворов, что явля-
ется принципиальным для различных жидких пищевых продуктов,
содержащих красители и ароматизаторы.
Комплексообразование с крахмалом. Большинство эмульгаторов,
молекулы которых содержат ацилы высших жирных кислот, способ-
ны к образованию комплексов с растворимой амилозной фракцией
ПО
крахмала. Такое взаимодействие является важным для замедления
процесса черствения хлеба и хлебобулочных изделий, а также для
снижения клейкости продуктов, основанных на восстановлении
влажности крахмала.
Комплексное воздействие па крахмал с целью снижения комкова-
ния, улучшения консистенции и однородности сопровождается изме-
нением текстуры таких продуктов, как макароны, хлебобулочные и
мучные кондитерские изделия.
Взаимодействие с белками. Эмульгаторы, имеющие ионную при-
роду, могут вступать во взаимодействие с белками, что способствует
улучшению структурных свойств пищевых продуктов. Например, в
хлебе такие ПАВ способны образовывать с пшеничным глютеном
комплексы, что приводит к повышению эластичности белков и, как
следствие, к увеличению объема хлеба.
Изменение вязкости. Некоторые эмульгаторы при добавлении в
пищевые системы, которые содержат кристаллы сахара, диспергиро-
ванные в жире, способны снижать вязкость системы, адсорбируясь на
поверхности частиц гидрофильной природы с образованием гидро-
фобных оболочек. Гилрофобизация поверхности приводит к повы-
шению сродства природы частиц дисперсной фазы к дисперсионной
среде, ч то проявляется в изменении реологических свойств пищевой,
системы. Эта технологическая функция ПАВ используется, напри-
мер, для обеспечения текучести расплавленной шоколадной массы. .
Модификация кристаллов. Некоторые эмульгаторы в сочетании с
оптимизированными условиям/i технологического процесса могут
оказывать влияние на модификацию полиморфной формы, размер и
скорость роста кристаллов жира в таких продуктах, как маргарины,
различные жировые смеси, шоколадные массы и арахисовое масло.
Оптимизация размеров кристаллов таких жиров обеспечивает улуч-
шение сливочного вкуса и других свойств. Эта функция ПАВ может
пснользовалься также на стадии кристаллообразования при получе-
нии сахара и поваренной соли.
Смачивание и смазка. Как правило, ПАВ являются эффективными
смачивающими агентами. Однако выбор конкретной добавки будет
зависеть от типа смачивания или природы смачиваемой поверхнос-
ти —• восковой, капиллярной пли поверхности порошков. Функция
эмульгатора в этом случае сводится преимущественно к снижению
межфазного натяжения между жидкостью и поверхностью твердых
частиц, что обеспечивает более быстрое и равномерное распределение
жидкости по поверхности твердых частиц. Смачивающие агенты ис-
пользуются в технологии таких пищевых продуктов, как десертные
смеси, высушенные распылением; сливки для кофе; завтраки быстро-
го приготовления; высушенные овощи и др.
Такие эмульгаторы, как предельные моно- и диглицериды, обла-
дают способностью предотвращать прилипание некоторых пищевых
масс к поверхностям пресс-форм, режущих пожен, упаковочных ма-
териалов и даже к зубам потребителя. Это свойство добавок глице-
111
рвдной природы используется в технологии карамельных масс, кон-
фет и жевательной резинки.
Выбор конкретной пищевой добавки определяется особенностями
пищевой системы и технологическими задачами, решение которых
может быть достигнуто исключительно введением соответствующей
пищевой добавки. Предпочтение отдается той из них, совокупность
технологических функций которой обеспечит максимальный техно-
логический эффект на фоне наименьшего риска ее применения.
Пищевые продукты и максимальные уровни введения в них раз-
личных эмульгаторов представлены в табл. 3.33.
Таблица 3.33
Максимальные уровни содержания эмульгаторов в нишевых продуктах
Е-Номер Пищевая добавка Пищевой продукт Максимальный уровень в продукте, мг/кг
Ё471 Е472 Моно- и диглицериды жирных кислот Эфиры моно- и диглице- Согласно ТИ То же Согласно ТИ То ж
Е472а Ё472Ь Е472с E472d Е472е E472f. E472g Е445 Е478 эйдов жирных кислот: уксусной молочной лимонной винной дйацетилвинной винной и уксусной янтарной Эфира глицерина и смо- ляных кислот Эфиры глицерина, про- Напитки безалкогольные на ароматизаторах с за- мутнителем Цитрусовые плоды (обра- ботка поверхности) Согласно ТИ 100* 50 Согласно ТИ
Е479 Е480 пиленгликоля и лактили- рованных жирных кислот Термически окисленное соевое масло с моно- и диглицеридами жирных кислот Диоктилсульфосукцинат Маргарины, жировые эмульсии фритюрные Сухие смеси для напит- 5009 В готовых—10*
Е470 натрия Жирных кислот соли алю- ков Десерты, содержащие фу- маровую кислоту Согласно ТИ В готовых — 15 Согласно ТИ
Е1400- Е1450 Е967 Е482 Е481 Е322 Е965 E481ii миния, аммония, калия, кальция, магния, натрия Модифицированные крахмалы Ксилит Лактилаты кальция Лактилаты натрия Лецитины Мальтит Олеиллактилат натрия См. Стабилизаторы и за- густители См. Подсластители См. Стеароиллактилаты и олеиллактилат натрия Согласно ТИ См. Подсластители См. Стеароиллактилаты То же »
112
Продолжение
Е-помер Пишевая добавка Пищевой продукт Максимальный уровень в продукте, мг/кг
Г.4 75 Эфиры полпглпцерпдов Аналоги молока и сливок 10000
Е476 и жирных кислот Эфиры полиглнцерина и Жировые, эмульсии Сахаристые кондитерские изделия Жевательная резинка Сдобные хлебобулочные и мучные кондитерские изделия Десерты Продукты из яиц Ликеры эмульсионные Диетические смеси для снижения массы тела, предназначенные для пи- тания в течение дня пли в отдельные приемы Биологически активные добавки к пище Маргарины бутербродные 5000 2000 5000 10000 2000 1000 5000 5000 Согласно ТИ 4000
Е432 птанмо:>гсрифпкпропап- с содержанием жира нс пых рпцпполовых кислот более 41 % и подобные продукты с содержанием жира менее 10% Десерты желированные Аналоги молока и сливок Полиоксиэтилен (20) Жировые эмульсии для 4000 5000 10000
Е433 сорбитан мополаурат, Твнн-20 Полиоксиэтилен (20) хлебобулочных изделий Мороженое 1000
Е434 сорбитан моноолеат, Твин-80 Полиоксиэтилен (20) Десерты Сдобные и мучные кон- 3000 3000
Е435 сорбитан мопопальмитат, Твип-40 Полиоксиэтилен (20) дитерские изделия Сахаристые кондитерские 1000
Е436 сорбитан моностеарат, Твин-60 Полиоксиэтилен (20) изделия Жевательная резинка 5000
E43I сорбитан тристеарат, Твин-65 Полиоксиэтилен (40) Соусы эмульгированные Супы консервированные и концентрированные Диетические смеси для снижения массы тела, предназначенные для пи- тания в течение дня или в отдельные приемы Биологически активные добавки к пище Вино 5000 1000 1000 Согласно ТИ То же
Е43О ЕЛО 5 стеарат Полиоксиэтилен (8) стеарат 11ропплспгликольальгп- Сыры » 9000
нат
113
Продолжение
Максимальный
Е-йОМер Пищевая добавка Пищевой продукт уровень в продукте,
мг/кг
Жировые эмульсии 3000
Мороженое фруктовое 1500
Продукты из фруктов и 5000
овощей
Сахаристые кондитерские 1500
изделия
Жевательная резинка 5000
Сдобная выпечка 2000
Мучные кондитерские 3000
изделия
Сухие завтраки на зерно- 3000
вой и картофельной
основе
Напитки безалкогольные 300*
на ароматизаторах
Пиво, сидр 100*
Ликеры эмульсионные юооо*
Соусы 8000
Начинки, глазури, деко- 5000
ратипныс компоненты
для сдобной выпечки II
десертов
Диетические смеси для 12
снижения массы тела,
предназначенные для пи-
гания в течение дня или
в отдельные приемы
Е477 Эфиры пропиленгликоля Биологически активные добавки к пище Аналоги молока и сливок 1000 5000
Е474 и жирных кислот Сахароглицериды Жировые эмульсии для хлебобулочных изделий Мороженое Десерты Сахаристые кондитерские издел ия Сдобные хлебобулочные изделия Декоративные компонен- ты сбитые, кроме молоч- ных Диетические смеси для снижения массы тела, предназначенные для пи- тания в течение дня или в отдельные приемы Сливки стерилизованные 10000 3000 5000 5000 5000 30000 1000 5000
Е473 Эфиры сахарозы и жир- Напитки на молочной 5000
ных кислот (отдельно или в комбинации) основе Аналоги сливок Жировые эмульсии для хлебобулочных изделий Мороженое Свежие плоды (поверх- ностная обработка) 5000 ЮООО 5000 Согласно ТИ
114
Продолжение
Е-номер Пищевая добавка Пищевой продукт Максимальный уровень в продукте, мг/кг
Сахаристые кондитерские 5000
изделия. Десерты 5000
Сдобные мучные конди- терские изделия 10000
Жевательная резинка Напитки безалкогольные на основе какао, минда- ля, ананаса Спиртные напитки, за 10000 5000*
5000
исключением вина и пива
Порошки для приготов-. ления горячих напитков ЮООО
Соусы ЮООО
Супы и бульоны консер- вированные, концентри- рованные 2000
Диетические смеси для снижения массы телп, предназначенные для пи- тания в течение дня или 5000
в отдельные приемы Биологически активные Согласно ТИ
добавки к пище
Е444 Лцетатизобутпрат сахаро- Напитки безалкогольные 300
зы на ароматизаторах замут- ненные
Е491- Сорбитаны, эфиры сор- Аналоги молока и сливок 5000
Е496 бита и жирных кислот, Жировые эмульсии 10000
СПЭНы Мороженое 500 (только для Е492)
E49I Сорбитам моиостсарат, Сдобные хлебобулочные ЮООО
СИЭИ 60 и мучные кондитерские изделия
Е492 Сорбитан тристеарат, Сахаристые кондитерские 5000
СПЭН 65 изделия
Е493 Сорбитан монолаурат, Конфеты на основе какао, ЮООО (только
СИЭИ 20 шоколад для Е492)
Е494 Сорбитан моиоолеат, СИЭИ 80 Жевательная резинка 5000
Е495 Сорбитан монопальми- тат, СПЭН 40 Сорбитан триолеат, Мармелад желейный 25 (только для Е493)
Е496 Десерты 5000*
СПЭН 85 (отдельно или Вина (только для
в комбинации) Жидкие концентраты чая, Е491) 5000 (только для
фруктовых и травяных . отваров Е493)
Соусы эмульгированные 5000
Начинки, глазури, ком- поненты для сдобных 5000
хлебобулочных изделий Дрожжи хлебопекарные Согласно ТИ
115
Продолжение
Е-Номер Пищевая добавка Пищевой продукт Максимальный уровень в продукте, мг/кг
Диетические смеси для снижения массы тела, предназначенные для пи- тания в течение дня или в отдельные приемы Биологически активные добавки к пище 5000 Согласно ТИ
Е4811 Стеароиллактилат натрия Жировые эмульсии 10000
Е481И Олеиллактилат натрия Сдобные хлебобулочные и мучные кондитерские 5000
изделия
Е4821 Стеароиллактилат каль- Жевательная резинка 2000
Е483 Е484 ция (отдельно или в ком- бинации) Стеароилтартрат Стеароилцитрат Рис быстрой парки Сахаристые кондитерские изделия Десерты Сухие завтраки на основе зерновых и картофеля Консервы из рубленого или нарезанного кубика- ми мяса Порошки для приготов- ления горячих напитков Ликеры эмульсионные, спиртные напитки кре- постью мспсс 15% Горчица фруктовая Диетические, лечебно- профилактические, спе- циализированные продук- ты; диетические смеси для снижения массы тела, предназначенные для пи- тания в течение дня или в отдельные приемы Сдобные хлебобулочные и мучные кондитерские изделия Десерты 4000 5000 5000 5000 4000 2000 8000* 2000 3000 4000 5000
Е446 Е442 Сукиистеарин Фосфатиды аммониевые Кулинарные жиры для жарения и смесей Для начинок Для мучных кондитер- ских изделий Какао и шоколад, кон- феты на основе какао Согласно То же » 10000 ТИ
Е1000 Е1001 Е460- Е469 Е331 Е385 Холевая кислота Соли и эфиры холина Целлюлозы модифициро- ванные Цитраты натрия Этилендиаминотетрааце- тат кальций—динатрий Согласно ТИ То же Маргарины бутербродные с содержанием жира менее 41 % Согласно То же » » 100 ТИ
116
Продолжение
Е-помер Пищевая добавка Пищевой продукт Максимальный уровень в продукте, мг/кг
Бобовые, грибы, артишо- 250
ки, консервы в металли-
ческих и стеклянных
банках
Рыба консервированная 75
в металлических и стек-
лянных банках
Ракообразные мороженые 75
и быстрозамороженные
Ракообразные и моллюс- 75
ки консервированные
в металлических и стек-'
лянных банках
*Макснмальный уровень в продукте в мг/л.
3.3. СТАБИЛИЗАТОРЫ
К группе пищевых стабилизаторов (см. табл. 1.1, функциональ-
ный класс 21) относятся вещества, главной технологической функци-
ей которых являются стабилизация гомогенной пищевой системы,
образованной из двух или более несмещивающихся веществ, или
улучшение степени гомогенизации этой системы.
Принцип действия стабилизаторов в пищевых системах аналоги-
чен действию эмульгаторов, от которых они отличаются пониженной
поверхностной активностью, что обусловлено особенностями строе-
ния молекул. В молекулах стабилизатора гидрофильные группы, как
правило, равномерно распределяются по всей длине молекулы и из-
меняют характер ее поведения на границе раздела фаз.
По своему поведению в пищевых системах стабилизаторы занима-
ют промежуточное положение между эмульгаторами и загустителя-
ми, при этом эффект стабилизации может быть достигнут как за счет
адсорбции их молекул на межфазных границах, образуемых частица-
ми дисперсной фазы и дисперсионной среды, так и за счет повыше-
ния вязкости дисперсионной среды, содержащей частицы дисперсной
фазы.
Часто добавки этого функционального класса в пищевых системах
проявляют смежные технологические функции эмульгаторов, загус-
тителей и комплексообразователей. Большинство из них описано в
соответствующих разделах (см. 3.1, 3.2).
В табл. 3.34 приведены основные представители добавок, выде-
ленных в соответствии с СанПиН 2.3.2.560—96 в самостоятельный
функциональный класс — класс стабилизаторов.
117
Таблица 3.34
Стабилизаторы, разрешенные к применению при производстве пищевых продуктов
в Российской Федерации
Е-номер Пишевая добавка Пищевые продукты Максимальный уровень в продуктах
Е263 Ацетат кальция Согласно ТИ Согласно ТИ
Е383 Глицерофосфат кальция То же То же
Е570 Жирные кислоты (из пище- вых жиров) » »
Е501 Карбонат калия » »
Е999 Квиллайи экстракт Напитки безалко- гольные на арома- тизаторах, сидр 0,2r/л в расчете на безводный экстракт
Е387 Е1201- Е1202 Оксистеарин Поливинилпирролидон, Поливинилполипирролидон Масло раститель- ное, жиры кулинар- ные 1,25 г/кг
Е1200 Полидекстрозы А и N Согласно ТИ Согласно ТИ
Е1505 Триэтилцитрат Яичный белок сухой То же
Е460 Е4601 Е46011 Е464 Е463 Е466 Е469 Е461 Е465 Е467 Е462 Целлюлоза: микрокристаллическая порошкообразная Гидрокси проп ил метил цел- люлоза Г идроксипропил целл юл оза Карбоксиметилцеллюлоза и карбокеиметилцеллюлозы натриевая соль (КМЦ) Карббксиметилцеллюлоза ферментированная Метил целл юлоза Метилэтилцеллюлоза Этилгидроксиэтил целлюлоза Этил целл юлоза Согласно ТИ
3.4. ПЕНООБРАЗОВАТЕЛИ
В эту группу пищевых добавок (см. табл. 1.1, функциональный
класс 14) входят вещества, обеспечивающие равномерную диффузию
газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты, в резуль-
тате чего образуются пены и газовые эмульсии.
Пены — концентрированные дисперсные системы, состоящие из
газовой дисперсной фазы и жидкой или твердой дисперсионной сре-
ды.
Газовые эмульсии представляют собой разбавленные системы с не-
большим содержанием пузырьков в жидкости (содержание дисперс-
ной фазы менее 0,1 %). Для пен с жидкой дисперсионной средой
принципиальное практическое значение имеют устойчивость, стаби-
лизация и разрушение. В жидких пенах пузырьки газа плотно сопри-
118
касаются друг с другом через тонкие прослойки дисперсионной среды
(пенные пленки), что ограничивает.их свободное перемещение. Со
временем толщина пленок уменьшается из-за стекания жидкости под
действием силы тяжести и капиллярного давления в местах контакта
нескольких газовых пузырьков.
Следствием утончения пленок становятся прорыв слоя жидкости
между газовыми пузырьками и их коалесценция (слияние).
Увеличение размеров газовых пузырьков приводит к изменению
раздела фаз, способствующему разрушению пены. В связи с этим вре-
мя «жизни» пены, дисперсионная среда которой представляет собой
однокомпонентную жидкость (например, чистую воду), сравнитель-
но мало и пена, образованная путем диспергирования газа в жидко-
сти, разрушается практически сразу после ее образования.
Разрушение газовых эмульсий, в которых концентрация дисперс-
ной (разы невелика, связано с процессом обратной седиментации —
всплытием газовых пузырьков из объема жидкой дисперсионной сре-
ды на ее поверхность.
Для получения пен необходимой устойчивости в систему вводят
пенообразователи, которые подразделяют на два типа (рода):
• истинно растворимые (низкомолекулярные) ПАВ;
• коллоидные ПАВ, белки и некоторые другие природные высоко-
молекулярные соединения.
В общем случае при образовании пены в присутствии ПАВ про-
исходит адсорбция их молекул в тонком слое пленки жидкой дис-
персионной среды на границе с газовой дисперсной фазой, что вы-
зывает изменение поверхностного натяжения на границе раздела
фаз. В результате истечение жидкости из пенной пленки и ее утон-
чение замедляются, а время «жизни» пены увеличивается.
Утончению пленок препятствует также избыточное давление,
возникающее в тонком слое. Адсорбционный слой ПАВ изменяет
структуру поверхности межфазной границы, повышая ее механичес-
кую прочность.
В присутствии пенообразователей первого рода устойчивость пен
повышается пропорционально концентрации введенного ПАВ, одна-
ко такие пены быстро разрушаются по мере истечения жидкости из
пенных пленок. При использовании пенообразователей вТорогорода
с увеличением их концентрации повышается прочность структуры
пены, каркас которой способен сдержать истечение межпленочной
жидкости. При этом образуются устойчивые пены, время «жизни»
которых составляет десятки минут и даже часы.
Новообразование в пищевых системах может осуществляться дис-
нергапионным или конденсационным способом. Диспергирование
происходит за счет перемешивания, встряхивания, взбивания, барбо-
тажа струи газа через жидкость и интенсифицируется в присутствии
пенообразователей, растворенных в жидкой дисперсионной среде, а
также при нагревании или снижении давления.
Конденсационный способ основан на пересыщении дисперсион-
119
ной среды газом, что происходит, в частности, в результате химичес-
ких реакций или микробиологических процессов, которые сопро-
вождаются выделением газа.
Примеры некоторых пищевых пен и природа их образования при-
ведены в табл. 3.35.
Таблица 3.35
Источники образования основных видов пищевых пен
Продукт 1 Тип пены 1 Источник образования
ХЛеб Кондитерские взбивные массы (зефир, суфле и т. п.) Игристые вина, пиво Газированные напитки Твердый Процесс брожения теста Твердый, образован- Диспергирование воздуха в ный из жидких исходном сырье Жидкий Процессы брожения » Диспергирование диоксида углерода в водной среде
В соответствии с СанПиН 2.3.2.560—96 технологические функции
пенообразователя имеют четыре пищевые добавки (табл. 3.36).
Т а б л и ца 3.36
Пищевые пенообразователи
E-номер|
Название
• Природа, строение, состав
Е465 Метилэтилцеллюлоза Простые эфиры целлюлозы
Е570 Жирные, кислоты Предельные и непредельные однооснов- ные кислоты алифатического ряда
Е999 Квиллайи экстракт Растительный экстракт
Е15О5 Триэтилцитрат Сложный эфир лимонной кислоты и этилового спирта
3.5. ВЕЩЕСТВА, ПРЕПЯТСТВУЮЩИЕ
СЛЕЖИВАНИЮ И КОМКОВАНИЮ
Кэтому классу пищевых добавок (см.табл. 1.1, функциональный
класс 3) относятся вещества, которые вводят в готовые порошкооб-
разные или кристаллические продукты для предотвращения слежива-
ния, комкования или агломерации их частиц.
Порошкообразные пищевые продукты (мука, сухое молоко, сахар-
ная пудра и др.), как и другие порошки, являются двухфазными сис-
темами, в которых твердые частицы дисперсной фазы распределены в
газовой (воздушной) дисперсионной среде и характеризуются высо-
кой межфазной поверхностью. Наличие этой поверхности обуслов-
ливает важнейшие технологические свойства порошков, к которым
относятся:
• сыпучесть, определяемая величиной, обратной вязкости;
120
• уплотняемость, характеризуемая изменением объема порошка
под действием динамической нагрузки;
• слеживаемость в процессе хранения, связанная с образованием
структур, прочность которых превышает первоначальную.
В основе слеживания и комкования порошков лежат процессы
структурообразования, обусловленные самопроизвольным соедине-
нием частиц дисперсной фазы в пространственные структуры. Мож-
но выделить две основные причины, лежащие в основе такого само-
произвольного соединения частиц в порошкообразных продуктах.
Первой причиной слеживания и комкования водорастворимых
порошков, например сахарной пудры, является возникновение мос-
тиков срастания между частицами порошка вследствие его увлажне-
ния при длительном хранении на воздухе, второй — увеличение пло-
щади контакта между частицами за счет пластической деформации
под дейст вием массы вышележащих слоев.
Слеживание и комкование порошкообразных пищевых продуктов
приводят к снижению сыпучести и ухудшению их потребительских
свойств, а в экстремальном случае — к полной потере качества по-
рошка.
Для обеспечения необходимой сыпучести пищевых порошков на
протяжении всего установленного срока хранения в них вводят твер-
дые высокодисперсные нерастворимые в воде добавки, поглощающие
влагу или препятствующие увеличению площади контакта между ча-
стицами. Для предотвращения слеживания гигроскопичных порош-
ков применяют также гидрофобизацию поверхности частице помо-
щью повсрхносгно-активных веществ. Молекулы ПАВ, адсорбируясь
на поверхности твердых частиц, покрывают их тонкой пленкой, что
создает барьер для влаги, провоцирующей слеживание и образование
комков.
Перечень основных добавок, разрешенных к применению в Рос-
сийской Федерации при производстве порошкообразных пищевых
продуктов для предотвращения их слеживания и комкования, а также
регламенты их применения приведены в табл. 3.37.
Т а бл и ца 3.37
Е-номер Пищевая добавка Пищевой продукт Максимальный уровень, г/кг
Добавки, препятствующие слеживанию н комкованию, разрешенные
к применению в Российской Федерации
Е551 Диоксид кремния Пряности 30
аморфный и соли кремниевой кислоты Продукты, плотно обернутые фольгой 30
Е552 Силикат кальция Продукты сухие порошкообраз- 10
Е5531 Силикат магния ные, включая сахар
E553ii Триснликат магния Продукты в форме таблеток Согласно ТИ
E553iii Тальк БАД к пище То же
Е559 Алюмосиликат, каолин Продукты для прикорма сухие на зерновой основе 2,0
121
Продолжение
Ё-номер Пищевая добавка Пищевой продукт Максимальный уровень, г/кг
Е555 Алюмосиликат калия Сыры, нарезанные ломтиками или тертые, и аналоги сыров Сахаристые кондитерские изде- лия, кроме шоколадных (обра- ботка поверхности) )0
Е556 Алюмосиликат кальция Согласно ТИ
Е554 Алюмосиликат нат- Мармелад желейный формовой Согласно ТИ
Е470 рия (отдельно или в комбинации) (обработка поверхности) Рис Колбасы (обработка поверхности) Соль и заменители соли (только E554iii) Согласно ТИ (только E554iii) Согласно ТИ (только E554tii) 10
Жирных кислот (ми- ристиновой, олеино- вой, пальмитиновой, стеариновой и их смеси) соли алюми- ния, аммония, калия, кальция, магния, натрия Согласно ТИ Согласно ТИ
£953 Йзомальтит То же То же
Е170 Е504 Карбонат кальция Карбонат магния
Е53О Оксид магния »
Е900 Полидиметилсил- Жиры и масла фритюрные 0,01
оксан Сок ананасный Фрукты и овощи консервирован- ные в металлических и стеклян- ных банках Джемы, повидло, желе, марме- лад и подобные продукты на фруктовой основе для намазыва- ния, включая низкокалорийные Сахаристые кондитерские изде- лия, кроме шоколада Жевательная резинка Зерновые продукты, вырабатыва- емые по экструзионной техно- логии Супы и бульоны консервирован- ные, концентрированные Напитки безалкогольные на ароматизаторах Вина, сидр 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
Е535 Ферроцианид натрия Соль поваренная, ее заменители 0,02 в пере-
Е536 Ферроцианид калия (см. также соли) счете на
Е538 Ферроцианид каль- ция (отдельно или в комбинации) ферроцианид калия безвод- ный
122
Продолжение
Е-номер
Пищевая добавка
Е34 liii Фосфат кальция
трехзамстсниый
E343iii Фосфат магния
трехзамещенный
Пищевой продукт
Согласно ТИ
Максимальный
уровень,г/кг '
Согласно ТИ
По химической природе подавляющее большинство добавок этого
функционального класса относится к неорганическим соединениям •
минерального происхождения. Основную группу составляют силика-
ты и алюмосиликаты щелочных, щелочноземельных и других сход-
ных по некоторым свойствам металлов (калия, натрия, кальция, алю-
миния и пинка).
Силикаты — соли кремниевых кислот (H4SiO4, H2SiO3, H2Si2O5,
H6Si4O)0), составляющие минеральную основу почв — кварцевый пе-
сок, глины, сланцы и др.
Бентонит (Е558) — коллоидно-гидратируемый силикат алюминия
с общей формулой AI2O3SiO2 //Н2О. Содержит варьируемое количе-
ство железа.
Метасиликат натрия (E550ii) — сильнощелочной белый порошок,
синтезируемый расплавлением песка с карбонатом натрия при темпе-
ратуре 1400 °C. В природе не встречается. Коммерческие препараты
представляют собой смесь ангидроформы Na2SiO3 с пента- и нонагид-
ратпыми формами (Na2SiO3 5Н2О, Na2SiO3 • 9Н2О).
Тальк (Е553) — минерал природного происхождения; по химичес-
кой природе относится к метасиликатам магния. Наряду с силикатом
и трисиликатом тальк образует группу силикатов магния, зарегистри-
рованных под номером Е553.
Алюмосиликаты --соли алюмокрсмнисвых кислот (HAlSiCh,
HAJSi3Og, HAlSi2O5).
Силикаты и алюмосиликаты, как и аморфный диоксид кремния,
оксид магния, карбонаты кальция и магния, признаны безопасными
и допущены к применению в качестве пищевых технологических до-
бавок без ограничений. Основные области пищевого использования
этих добавок приведены в табл. 3.37.
В соответствии с технологическими задачами и особенностями по-
рошкообразных пищевых систем дозировки силикатов и алюмосили-
катов в пищевых продуктах составляют от 0,2 до 1,0 %. Максималь-
ный уровень содержания диоксида кремния в пряностях и других
пищевых порошках составляет 3 %.
Для предотвращения слеживания и комкования гигроскопичных
порошков поваренной соли и ее заменителей разрешены к примене-
нию ферроцианиды калия, натрия и кальция в виде индивидуальных
добавок или их комбинаций.
Ферроцианиды — комплексные соли гексацианоферратной кислоты
с общей формулой Me„[Fe(CN)6|, где п равно 2 для Са и 4 для Na и К.
123
Устойчивы в водных растворах. ДСД ферроцианидов составляет
0,025 мг/кг массы тела человека в пересчете на ферроцианид натрия.
Дозировка этой добавки для предотвращения слеживания поварен-
ной соли составляет 20 мг/кг продукта.
К органическим соединениям, которые входят в состав добавок
этого функционального класса, относятся соли жирных кислот
(Е470) и полидиметилсилоксан (Е900).
Соли жирных кислот (Е470) представляют собой главным образом
натриевые, калиевые, кальциевые, магниевые, алюминиевые, аммо-
ниевые соли миристиновой, олеиновой, пальмитиновой и стеарино-
вой кислот с общей формулой
(R —СОО)„Ме,
где; л равно. 1 или 2.
Соли Высших жирных кислот обладают поверхностной активнос-
тью и способны предотвращать агломерацию частиц путем гидрофо-
бизации их поверхности. Они признаны безопасными и в соответ-
ствии с технологическими задачами используются в концентрациях
до 5 г на 1 кг продукта.
Полидиметилсилоксан (Е900), называемый также «демификон»
илй,«семификон», представляет собой синтетическую смесь крем-
НиЙсодержащего соединения диметилполисилоксана и силикагеля
(диоксида кремния). Структура органических полисилоксапов может
быть представлена формулой
R3 —Si —О —[—Si(R2) —О —] —Si —R3,
где Д*-метильные группы.
Полисилоксаны обладают высокой водоотталкивающей способно-
стью, инертны и используются в различных пищевых продуктах в
концентрациях 10 мг/кг. ДСД этих добавок составляет 0—25 мг/кг
массы тела человека.
Аналогично представителям других групп отдельные добавки,
применяемые для предотвращения слеживания и комкования пище-
вых порошков, могут проявлять смежные технологические функции
(табл. 3.38). Аналогично, способность стабилизировать порошки мо-
гут иметь добавки других функциональных классов (маннит, целлю-
лоза).
К таким добавкам относятся соли фосфорной, угольной и высших
жирных кислот, а также органические полисилоксаны. Например, в
зависимости от состава и свойств конкретной пищевой системы по-
лидиметилсилоксан (Е900) может предотвращать слеживание порош-
кообразного продукта (сухое молоко), стабилизировать различные
пищевые суспензии или предотвращать вспенивание прохлади гель-
124
кого напитка при розливе его в бутылки. Кроме того, эта добавка
может использоваться для смазки противней в хлебопекарной и кон-
дитерской промышленности.
Таблица 3.38
Смежные технологические функции добавок
для предотвращения слеживания и комкования
Е-номер! Пищевая добавка ] Смежные технологические функции
Е341 Фосфаты кальция: Регулятор кислотности
i ортофосфат однозамещенный Улучшитель муки и хлеба
ii ортофосс >ат двузамещенный Стабилизатор, отвердитель
iii ортофосфат трехзамещенный Текстуратор, разрыхлитель
Е343 Фосфаты магния: Регулятор кислотности
i ii iii E42 1 E460 ортофосфат однозамещенный ортос юс< гат двузамещенный ортос гост >ат трехзамещенный Маннит Целлюлоза Подсластитель Эмульгатор, текстуратор
E470 Жирных кислот соли алюминия, натрия, магния, калия и аммония Эмульгатор, стабилизатор
E500 i ii iii Карбонаты натрия: карбонаг гпдрокарбоиат смесь карбоната и гидрокарбоната Регулятор кислотности, разрых- литель
E504 i ii Карбонаты магния: карбонат гидрокарбонат Регулятор кислотности, стаби- лизатор цвета
E542 Костный фосфат (основа его — фосфат кальция трехосновный) Эмульгатор, подоудерживаю- ший агент
E900 Полидиметилсилоксан Пеногаситель, эмульгатор
3.6. РЕГУЛЯТОРЫ pH ПИЩЕВЫХ СИСТЕМ
В формировании консистенции пищевой системы важное значе-
ние имеет величина pH, с которой, в частности, связана эффектив-
ность действия добавки, вводимой для решения технологической за-
дачи формирования заданных реологических свойств продукта. От
величины pH пищевой массы, а также от ее изменений в ходе техно-
логического процесса формирования готового пищевого продукта за-
висит эффективность эмульгатора, стабилизатора, загустителя или
гелеобразователя, введенного в пищевую систему.
В зависимости от специфики конкретной пищевой системы ее pH
может оказывать влияние на основные коллоидные свойства, обус-
ловливающие формирование консистенции, присущей конкретному
продукту. К таким свойствам относятся:
устойчивость дисперсных систем (эмульсий и суспензий);
изменение вязкости в присутствии загустителя;
формирование гелевой структуры в присутствии гелеобразователя;
придание определенного вкуса, характерного для конкретного
продукта.
125
Изменение pH достигается введением подкисляющих или подще-
лачивающих веществ. Для решения этой технологической задачи ис-
пользуют пищевые добавки двух функциональных классов, объеди-
ЖЦЩХ кислоты и регуляторы кислотности, к которым относятся
['ПИЩевЫХ кислот и некоторые вещества основного характера
(Ом. табл. 1.1, функциональные классы 1 и 2).
Кислоты, основания и соли могут применяться не только с целью
изменения pH пищевой системы (среды или продукта), но также для
изменения буферных свойств продукта или придания ему кислого
вкуса, кислотного или щелочного гидролиза пищевого сырья при по-
лучении конкретного продукта. В некоторых случаях применение до-
бавок этой группы может иметь другие, специально оговоренные
цели.
В табл. 3.39 приведены свойства важнейших пищевых кислот,
Применяемых для регулирования pH в пищевых системах.
Кислоты, разрешенные для использования в пищевой промыш-
ленности, как правило, безвредны для организма, в связи с чем их
применение не лимитируется в гигиеническом отношении, а регла-
ментируется технологическими инструкциями на конкретные пище-
вые продукты. Исключение составляет фумаровая кислота, обладаю-
щая токсичностью, ДСД которой установлена на уровне 6 мг/кг мас-
сы тела человека.
Уксусная кислота (Е260) — наиболее известная пищевая кислота,
выпускается в виде эссенции, содержащей 70—80 % собственно кис-
лоты. В быту используют разбавленную водой уксусную эссенцию,
получившую.название «столовый уксус». Получают путем уксусно-
кислого брожения. Соли этой кислоты имеют название «ацетаты».
Для пищевых целей разрешены ацетаты калия (Е261), натрия (Е262),
кальция (Е263) и аммония (Е264). Основная область использова-
ния — овощные консервы и маринованные продукты.
Молочная кислота (Е270) выпускается в двух формах, отличаю-
щихся концентрацией: 40%-ного раствора и концентрата, содержаще-
го не менее 70 % кислоты. Получают молочнокислым брожением са-
харов. Ее соли называются лактатами. Для использования в пищевых
продуктах разрешены лактаты натрия (Е325), калия (Е326), кальция
(Е327), аммония (Е328) и магния (Е329), которые вводят в пищевую
систему отдельно или в комбинации. Используется в производстве
безалкогольных напитков, карамельных масс, кисломолочных про-
дуктов. Имеет ограничения к применению в продуктах детского пи-
тания.
Лимонная кислота (ЕЗЗО) — продукт лимоннокислого брожения
сахаров. Обладает наиболее мягким вкусом по сравнению с другими
пищевыми кислотами и не оказывает раздражающего действия на
слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта. Соли лимонной
кислоты — цитраты. Регуляторами pH пищевых систем являются
цитраты натрия (Е331), калия (Е332), кальция (ЕЗЗЗ), магния (Е345)
и аммония (Е380). Лимонную кислоту и ее соли вводят отдельно или
126
127
в комбинациях. Лимонную кислоту применяют в кондитерской про-
мышленности, при производстве безалкогольных напитков и некото-
рых видов рыбных консервов.
Яблочная кислота (Е296) обладает менее кислым вкусом, чем ли-
монная и винная. Для промышленного использования ее получают
синтетическим путем из малеиновой кислоты, в связи с чем критерии
чистоты ограничивают содержание н пей примесей токсичной малеи-
новой кислоты. Соли яблочной кислоты называются малатами. Нише-
выми добавками являются малаты аммония (Е349), натрия (Е35О),
калия (Е351) и кальция (Е352). Яблочная кислота обладает химичес-
кими свойствами оксикислот. При нагревании до 100 °C превращается
в ангидрид. Применяется в кондитерском производстве и при получе-
нии безалкогольных напитков.
Винная кислота (Е334) является продуктом переработки отходов
виноделия (винных дрожжей и винного камня). Не оказывает како-
го-либо существенного раздражающего действия на слизистые обо-
лочки желудочно-кишечного тракта и не подвергается обменным
превращениям в организме человека. Основная часть (около 80 %)
разрушается в кишечнике под действием бактерий. Соли винной кис-
лоты называются тартратами. Винная кислота применяется в конди-
терских изделиях и в безалкогольных напитках.
Янтарная кислота (Е363) представляет собой побочный продукт
производства адипиновой кислоты. Может быть получена также из
отходов янтаря. Обладает химическими свойствами, характерными
для дикарбоновых кислот, и образует соли, которые получили назва-
ние «сукцинаты». При 235 °C янтарная кислота отщепляет воду, обра-
зуя янтарный ангидрид. Янтарная кислота, а также ее соли (натрия,
калия и кальция) могут использоваться для регулирования pH пище-
вых систем, к которым относятся порошкообразные смеси для приго-
товления безалкогольных напитков в домашних условиях, концепт
раты супов и бульонов, сухие десертные смеси. Максимальный уро-
вень содержания этих добавок в пищевых продуктах регламентирует-
ся и составляет соответственно 3, 5 и 6 г/кг продукта.
Адипиновая кислота (Е355) производится в промышленности глав-
ным образом двухстадийным окислением циклогексана. Обладает
всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кис
лот, в частности образует соли, большинство из которых растворимо в
воде. Соли адипиновой кислоты получили название «адипаты». В ка-
честве регуляторов кислотности используются адипаты натрия
(Е356), калия (Е357) и аммония (Е359).
Основные области применения — сухие ароматизированные и же-
леобразные десерты, порошкообразные смеси для изготовления на-
питков в домашних условиях, начинки и декоративные ингредиенты
для сдобных хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. Регла-
ментируемый уровень в продуктах составляет 1 — 10 г/кг.
Фумаровая кислота (Е297) содержится во mhoi их растениях и гри -
бах, образуется при брожении углеводов в присутствии Aspergillus
128
fuinaricus. Промышленный способ основан на изомеризации малеи-
новой кислоты иод действием НС1, содержащей Вт. Соли называются
фумаратами. В пищевой промышленности фумаровую кислоту ис-
пользуют в качестве заменителя лимонной и винной кислот. Облада-
ет токсичностью, в связи с чем суточное потребление с продуктами
питания лимитировано уровнем 6 мг/кг массы тела человека.
Глюконо-5-лактон (Е575) представляет собой продукт фермента-
тивного окисления р, D-глюкозы, катализируемого в аэробных усло-
виях ферментом глюкозооксидазой. В водных растворах гидролизу-
ется с образованием глюконовой кислоты, содержание которой зави-
сит от температуры, концентрации и pH раствора, что создает воз- *
можность регулирования pH системы. Применяется в качестве
регулятора кислотности и разрыхлителя в продуктах на основе мяс-
ных фаршей (сосисках, сардельках и т. п.) и десертных смесях.
Фосфорная кислота (Е338) содержится в пищевом сырье и про-
дуктах в свободном виде и в виде натриевых, калиевых и кальцие-
вых солей (фосфатов). Высокими концентрациями фосфатов отли-
чаю гея молоко и некоторые молочные продукты (сыры), мясные и
рыбные продукты, некоторые злаки и орехи. В пищевой промыш-
лсппостп применяется главным образом в производстве безалко-
гольных напитков, молочных продуктов и кондитерских изделий.
Объединенным комитетом экспертов по пищевым добавкам ФАО—
ВОЗ установлена допустимая суточная доза фосфорной кислоты в
составе пищевых продуктов, соответствующая 5—15 мг/кг массы
тела человека, поскольку ее избыточное количество в организме мо-
жет привести к нарушению баланса кальция и фосфора. Регламен-
тируемые уровни содержания фосфатов в молочных и других про-
дуктах составляют от 1—5 мг/кг (мг/л) продукта, в плавленых сырах
и их аналогах, а также в сухих смесях на основе муки — до 20 г/кг (в
пересчете па P2OS).
Помимо перечисленных добавок для регулирования pH пищевых
систем могут использоваться соляная кислота (Е507), серная кислота
(Е513) и ее соли — сульфаты натрия (Е514) и калия (Е515), а также
муравьиная кислота (Е236), применяемая обычно в качестве консер-
ванта. Применение этих добавок регламентируется в рамках техноло-
гических |1пс1рукцпй па конкретные пищевые продукты.
Подщелачивающие вещества вводят в пищевые системы:
для снижения кислотности некоторых продуктов;
разрыхления пищевых масс;
изготовления сухих шипучих напитков.
Основной группой подщелачивающих веществ являются углекис-
лота (диоксид углерода) — Е290 и ее соли — карбонаты и гидрокарбо-
наты натрия (Е500), калия (Е501), аммония (Е503), магния (Е504) и
железа (Е505).
В гигиеническом отношении использование этих добавок не вы-
зывает каких-либо опасений, поскольку они относятся к безвредным
веществам, дозировки которых регламентируют только в соответ-
129
ствии с технологическими задачами. В качестве разрыхлителя при
производстве печенья применяют карбонат натрия или аммония. В
производстве сухих шипучих напитков используют карбонат натрия,
с помощью которого достигается имитация вкуса минеральной воды.
Карбонат натрия используют также для снижения кислотности сгу-
щенного молока.
Для подщелачивания пищевых систем разрешены также некото-
рые гидроксиды натрия (Е524), калия (Е525), кальция (Е526), аммо-
ния (Е527), магния (Е528) и оксиды кальция (Е529) и магния (Е530).
Их применение, как и карбонатов, регламентируется технологичес-
кими задачами для конкретных продуктов.
Контрольные вопросы
1. Какие добавки входят в основную группу загустителей и гелеобразователей
полисахаридной природы?
2. Какие основные виды модификаций крахмалов вы знаете? Как строение
модифицированных крахмалов связано с особенностями их свойств?
3. К какому классу добавок относятся каррагинаны? Какие из них являются
гелеобразующими? Как это связано с химическим строением?
4. Из каких основных технологических стадий состоит получение пектинов?
Как классифицируют этот вид гелеобразователей? Как различная ctciichi. этери-
фикации сказывается на механизме гелеобразования?
5. Какой загуститель полисахаридной природы получают микробиологичес-
ким путем? Можно ли его использовать при получении пищевых гелей?
6. Какая связь существует между растворимостью различных полисахаридов
и строением их молекул?
7. По каким основным признакам классифицируются эмульгаторы?
8. Какие основные технологические функции эмульгаторов во взаимосвязи с
особенностями пищевых систем вы знаете?
9. Каковы смежные технологические функции у пищевых эмульгаторов?
10. Чем эмульгаторы фосфолипидной природы отличаются от других эмуль-
гаторов? Каковы их особенности?
11. Известны ли вам примеры цвиттер-ионных пищевых эмульгаторов? Ка-
ковы особенности строения представителей этою класса?
12. Какие основные причины приводят к слеживанию и комкованию порош-
кообразных продуктов?
13. Каковы механизмы действия добавок, предотвращающих слеживание и
комкование порошков?
14. Какие вам известны неорганические и органические соединения, разре-
шенные к применению в пищевых порошках для предотвращения их слежива-
ния?
15. Какие смежные технологические функции могуг проявлять добавки, пре-
дотвращающие слеживание?
16. Что такое пены? Где они применяются в пищевой промышленности?
17. Какие основные требования предъявляются к пищевым добавкам при ис-
пользовании их в качестве пеногасителей?
18. Какие вещества используются в нишевой промышленности для регулиро-
вания pH пищевых систем?
4. ВЕЩЕСТВА, ВЛИЯЮЩИЕ НА ВКУС
И АРОМАТ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
При оценке пищевых продуктов потребитель особое внимание
уделяет их вкусу и аромату. Большую роль тут играют традиции, при-
вычки, ощущение гармонии, которое возникает в организме человека
при употреблении пищевых продуктов с определенным приятным
вкусом и ароматом. Неприятный, нетипичный вкус часто и справед-
ливо связывают с низким качеством продукта. Физиология питания
рассматривает вкусовые и ароматобразующие вещества как важные
компоненты пищи, улучшающие пищеварение за счет активизации
секреции пищеварительных желез различных отделов желудочно-ки-
шечного тракта, повышения ферментной активности выделяемых
пищеварительных соков и в итоге улучшающие процесс пищеварения
и усвоения пиши. По современным представлениям вкусоаромати-
ческие вещества способствуют оздоровлению микрофлоры кишечни-
ка, уменьшая дисбактериоз у представителей различных групп насе-
ления. В то же время чрезмерное употребление острых приправ и про-
дуктов, содержащих эфирные масла, приводит к нарушениям функ-
ции поджелудочной железы и печени. Острые и сладкие блюда,
несомненно, ускоряют процесс старения организма. «Люди, — отме-
чал А. А. Покровский, — которые своевременно начинают заниматься
воспитанием своего вкуса и раньше переходят па рациональное, соот-
ветствующее возрасту питание, продлевают годы активной зрелости».
Восприятие вкуса — крайне сложный, малоизученный процесс,
связанный со взаимодействием молекул, обусловливающих вкус ве-
щества, с соответствующим рецептором. У человека сенсорная систе-
ма имеет несколько типов вкусовых рецепторов: соленый, кислый,
горький и сладкий. Они расположены па языке и реагируют на раз-
ные вещества. Рецепторы, реагирующие на сладкий вкус, расположе-
ны в передней части языка. По современным представлениям в осно-
ве реакции рецептора на сладкий вкус лежит взаимодействие белка,
способного образовывать комплексы со сладкими веществами. Ре-
цептор обладает способностью присоединять (реагировать) молекулы
реагента определенного строения и конфигурации, последняя опреде-
ляет прочность образовавшегося комплекса; при этом возникает био-
логическая реакция. Отдельные вкусовые ощущения могут ока-
зывать влияние друг на друга, особенно при одновременном воздей-
ствии нескольких соединений. Суммарный эффект зависит от при-
131
роды соединений, которые обусловливают вкусовые ощущения, и от
концентраций используемых веществ.
Нй менее Важна реакция организма на аромат (запах) пищевых про-
дуктов. Запах — это особое свойство веществ, воспринимаемое органа-
ми чувств (обонятельными рецепторами), расположенными в верхних
отделах носовой полости. Этот процесс получил название обоняния.
Рецепторы, воспринимающие запах, как и рецепторы вкуса, имеют
белковую природу. Молекулы веществ, обладающих запахом, вступа-
ют в контакт с рецептором при вдохе и выдохе. Существует несколько
теорий рецепции. По мнению специалистов, на этот процесс влияет
ряд факторов (химические, биологические и др.). В пищевой промыш-
ленности аромат является одним из важнейших факторов, определяю-
щих популярность того или иного продукта на современном рынке.
Однако в широком смысле слово «аромат» часто обозначает вкус и за-
пах продукта. Пища, попадая в полость рта, воздействует на различ-
ные рецепторы, вызывая смешанные ощущения вкуса, запаха, темпе-
ратуры и другие, которые определяют желание отведать, скушать этот
продукт. Вкус и аромат — это часть сложной оценки пищевого про-
дукта; его «вкусности» (flavour) (А. А. Покровский).
Вкус и аромат продуктов питания определяются многими факто-
рами, перечислим некоторые из них.
I. Состав сырья, наличие в нем определенных вкусоароматических
компонентов.
II. Вкусовые вещества, специально вносимые в пищевые системы
в ходе технологического процесса, в том числе в готовые продукты.
Среди них:
подслащивающие вещества;
эфирные масла, душистые вещества, пищевые эссенции;
поваренная соль;
пищевые кислоты и подщелачивающие соединения;
усилители вкуса и аромата («оживители» вкуса).
III. Вещества, влияющие, а иногда и определяющие вкус и аромат
готовых изделий и возникающие в результате разнообразных хими-
ческих, биохимических и микробиологических процессов, протекаю-
щих при получении пищевых продуктов под влиянием различных
факторов.
IV. Добавки, специально вносимые в готовые изделия (соль, под-
сластители, специи, соусы и т. д.).
В соответствии с основными функциональными классами (см.
табл. 1.1) к пищевым добавкам по строгому определению относятся
только некоторые из перечисленных групп вносимых веществ: под-
сластители, усилители вкуса и аромата, кислоты. Однако на практике
все из перечисленных специально вносимых веществ относят к груп-
пе добавок, определяющих вкус и аромат пищевых продуктов, поэто-
му мы остановимся в этом разделе на некоторых из них. Кислоты и
подщелачивающие вещества рассмотрены в разделе 3.6 «Регуляторы
pH пищевых систем».
132
4.1. ПОДСЛАЩИВАЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
В пищевой промышленности, кулинарии, при приготовлении
пищи в домашних условиях с давних времен широко применяли ве-
щества, обладающие сладким вкусом, — подслащивающие вещества
(подсластители). По строгому определению в этот раздел пищевых
добавок вошли вещества несахарной природы (см. табл. 1.1, функци-
ональный класс 22), которые придают пищевым продуктам сладкий
вкус, однако на практике в эту группу часто включают все сладкие
добавки. Существуют различные их классификации: по происхожде-
нию (натуральные и искусственные), калорийности (высококалорий-
ные, низкокалорийные, практически некалорийные), степени сладо-
сти (подсластители с высоким и низким сахарным эквивалентом),
химическому составу и т. л. Одна из возможных классификаций при-
ведена па рис. 4.1.
11о химическому составу
По пищевым критериям
Рис. 4.1. Классификация сладких веществ
133
4.1.1. ПРИРОДНЫЕ ПОДСЛАСТИТЕЛИ
И САХАРИСТЫЕ КРАХМАЛОПРОДУКТЫ
Первыми из сладких веществ, употребляемых человеком, были
МеД,'соки и плоды растений. Основное сладкое вещество, используе-
мое человеком, — сахароза.
Остановимся на известных с глубокой древности подслащиваю-
щих продуктах: меде, солодовом экстракте, а также лактозе.
Мед — продукт переработки цветочного нектара медоносных цве-
тов пчелами. Мед содержит 75 % моно- и дисахаридов, в том числе
около 40 % фруктозы, 35 % глюкозы и 2 % сахарозы, крахмала 5,5 %;
из витаминов (мг на 100 г): С —2, В6 —0,10, фолацин — 15,00 (мкг), и
незначительном количестве — В,, В2, В6; из микроэлементов (мкг):
железо — 800, йод — 2,0, фтор — 100, остальные — в незначительном
количестве; органических кислот 1,2 %. Состав, цвет, аромат меда во
многом определяются растениями, с которых был получен нектар
пчелами. Мед с глубокой древности использовался и в питании, и в
качестве лекарства. Сегодня мед применяется в кондитерской и хле-
бопекарной промышленности, при изготовлении напитков, непос-
редственно в пищу.
Лактоза — молочный сахар. Дисахарид, состоящий из остатков
глюкозы и галактозы. Используют в детском питании и для произ-
водства специальных кондитерских изделий, в медицине.
Солодовый экстракт — водная вытяжка из ячменного солода.
Смесь, состоящая из моно- и олигосахаридов (глюкозы, фруктозы,
мальтозы, сахарозы и др.), белков, минеральных веществ, фермен-
тов. Содержание сахарозы в нем достигает 5 %. Используется в кон-
дитерской промышленности, при производстве продуктов детского
питания.
В пищевой промышленности для придания продуктам сладкого
вкуса используют разнообразные сахаристые крахмалопродукты,
получаемые путем гидролиза крахмала (частичного или полного),
иногда с последующей модификацией отдельных компонентов гид-
ролиза. К первой группе относятся продукты частичного гидроли-
за — крахмальные патоки (низкоосахарсппая, карамельная, высоко-
осахаренная, мальтозная, глюкозомальтозная), а также мальтодекст-
рины, а ко второй группе — продукты полного гидролиза крахмала с
возможной их модификацией. Они включают моногидратную и ан-
гидридную глюкозу, фруктозу, глюкозные, глюкозно-фруктозные
сиропы с различным содержанием фруктозы.
Все большее распространение получают сахаристые продукты, вы-
рабатываемые непосредственно из зернового сырья без выделения
крахмала (зерновые сиропы, сладкие углеводные добавки).
Значительный рост производства сахаристых крахмалопродуктов,
особенно глюкозофруктозных сиронов, связан с их сладким вкусом,
хорошей усвояемостью и экономической выгодой. Следует также
134
помнить, что в пищевых Продуктах они одновременно выполняют
функции структурообразователей, наполнителей, источников сухих
веществ, а многие и консервантов.
4.1.2. ПОДСЛАСТИТЕЛИ И САХАРОЗАМЕНИТЕЛИ
В последнее время с учетом требований науки о питании получило
интенсивное развитие производство низкокалорийных продуктов,
продуктов для людей, страдающих рядом заболеваний (в первую оче-
редь больных сахарным диабетом), что обусловило расширение вы-
пуска заменителей сахарозы как природного происхождения (в на-
тивном или модифицированном виде), так и синтетических, в том
числе интенсивных подсластителей. Они могут обладать той же сла-
достью пли быть более интенсивными подсластителями, отличаясьпо
сладости от сахарозы в согни раз. Не имея глюкозного фрагмента, за-
менители сахарозы могут успешно использоваться при производстве
продуктов питания и заменителей сахара для больных сахарным диа-
бетом. Высокий коэффициент сладости (А^) позволяет, применяя их,
производить низкокалорийные дешевые диетические продукты, пол-
ностью или частично лишенные легкоусвояемых углеводов. Сравни-
тельная оценка этих групп подсластителей по энергетическому уров-
ню и коэффициенту сладости приведена в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Ср:1111шгел1>иая оценка отдельных заменителей сахара и подсластителей
Показатель | Сахар | Подсластители | Полиолы | Фруктоза
Энергетический 4 ккал/г уровень Фактически не имеют калорий 2,4 ккал/г 4 ккал/г
Коэффициент I сладости, усл.ел. Влияние: 300-350 0,5-0,7 1,2
па уровень Сильное инсулина Нс влияют Слабое Слабое
на пишевари- Нейтральное тельную сис- тему » Могут иметь слабительный эффект Нейтральное
на здоровье Может зубов вызвать кариес 0 Нс влияют Может выз- вать кариес
Как видно из этих данных, полиолы и подсластители по своим
свойствам существенно отличаются от сахарозы.
4.1.2.1. ПОДСЛАСТИТЕЛИ
В России разрешены 12 интенсивных подсластителей и замените-
лей сахара и стевия (порошок из листьев и сироп из них). Перечень их
приведен в табл. 4.2.
135
Таблица 4.2
Подслащивающие вещества (подсластители),
разрешенные к применению в Российской Федерации
» Название подсластителя Технологическая функция
Е-иомер основное синоним
Е950 Ацесульфам калия Сунетт Подсластитель
Е951 АсПартам Санекта »
Нутрасвит, Сладскс Усилитель вкуса и аромата
Е952 Цикламовая кислота и ее Натриевая, калиевая и кальциевая соли Споларин, цикламаты Подсластитель
Б953 Изомальтит Изомальт Подсластитель, добавка, препятствующая слежи- ванию и комкованию, наполнитель, глазирую- щий агент
Е954 Сахарин и его натрие- вая, калиевая и каль- циевая соли Подсластитель
Е955- Сукралоза Трихлоргалактосаха- роза
Ё957 Тауматин Подсластитель, усили- тель вкуса и аромата
Ё958 Глицирризин То же
Ё959 Неогесперидиндигид- рохалкон Неогесперидин ДС Подсластитель
Е965 Мальтит и мальтит- ный сироп Подсластитель, стабили- затор, эмульгатор
Е966 Лактит Подсластитель, текстура- тор
Е967 Ксилит Подсластитель, влаго- удерживающий агент, стабилизатор, эмульгатор
Их применение регламентируется Директивой ЕС 94/36 «О под-
сластителях и их применении в производстве пищевых продуктов».
Она не распространяется на пищевые продукты, сладкие по своей
природе:
• подсластители, предназначенные щ|я продажи непосредственно
потребителю в качестве столовых таблеток;
• подсластители готовых блюд.
Для использования в технологическом потоке могут применяться
подсластители с учетом конкретного перечня получаемых продуктов,
для которых они предназначены, и в количествах, приведенных в
табл. 4.3.
136
Таблица 4.3
Максимальные концентрации (мг/кг) Подсластителей, используемых
в некоторых пищевых продуктах
Продукт Сахарниат Na* (Е954) Цикламат Na** (Е952) Ацесульфам К (Е950) Аспартам (E95I)
Безалкогольные напитки на основе ароматизаторов (эссенции), фрукто- вых соков, молочных продуктов без сахара или со сниженной калорий- ностью 80-100 400 350 600
Десерты ароматизированные: на во- де, зерновой, фруктовой, овощной, молочной, яичной, жировой основе, без сахара или со сниженной кало- рийностью Кондитерские изделия со снижен- ной калорийностью или без сахара: 100 250 350 1000
па основе крахмала 300 500 1000 2000
на основе какао, сухофруктов 500 500 500 2000
сэндвичи с начинкой на основе какао, молочных продуктов, сухофруктов, жира 200 500 1000 1000
Жевательная резинка без сахара 1200 1500 2000 5500
Мороженое со сниженной калорий- ностью или без сахара 100 250 800 800
Джемы, варенье 200 100 350 1000
Мармелад со сниженной калорий- ностью 200 1000 1000 1000
Фруктовые и овощные консервы со сниженной калорийностью 200 250 350 1000
Фруктовые и овощные кисло-слад- кие пресервы 160 — 200 300
Соусы 160 — 350 300
Горчица 320 — 350 350
Хлебобулочные изделия диетические 170 1600 1000 1700
♦В пересчете па сахарин имид (1 г сахарина имида эквивалентен 1,33г саха-
рина натрия дигидрата, пли 1,24 г сахарина натрия моногидрата).
**В пересчете на циклогексиламиновую кислоту (1 г циклогексиламиновой
кислоты эквивалентен 1,12 г натрия цикламата).
Интенсивные подсластители, за исключении специально огово-
ренных, нельзя применять в продуктах для детского питания.
137
В то же время необходимо отметить, что исключение сахарозы из
рецептур мучных кондитерских изделий в технологическом отноше-
ний является часто сложной задачей, так как она не только выполняет
роль Подсластителя, но и влияет на структурно-механические свой-
СТЙДИстовой заготовки, является пластификатором, ограничивает
набухаемость белков муки, влияет на органолептические показатели
готовой продукции.
Рассмотрение отдельных подсластителей начнем с природных про-
дуктов, в том числе содержащих белок. Внимание к последним воз-
росло с 60-х годов XX в. из-за их высокой сладости, низкой калорий-
ности и возможной безопасности. Остановимся только на отдельных
представителях этой группы.
Миракулин. Гликопротеид, белковый компонент, построен из 373
остатков 18 аминокислот; углеводный компонент содержит остатки
глюкозы, фруктозы, арабинозы, ксилозы и других моноз. Источник
получения — плоды африканского растения Richazdella dulcifia. Тер-
мостабилен при pH 3—12.
Монелин. Белок, построенный из двух полипсптидных цепей, со-
держащих соответственно 50 и 44 остатка аминокислот. Источник —
ягода Dioscoreophyllum cumminsii (Африка). В 1500—3000 раз слаще
сахарозы. Стабилен при pH 2—9. При нагревании, особенно при дру-
гих значениях pH, неустойчив и теряет сладкий вкус.
Тауматип (Е957). Подсластитель, усилитель вкуса п аромата. Бел-
ковый продукт, выделенный из плодов Tliaumatococus da nielli — рас-
тения, произрастающего в Западной Африке. Самое сладкое из изве-
стных природных веществ. Слаще сахарозы в 1600—2500 раз. Опреде-
ляющим фактором сладкого вкуса служит четвертичная структура
белка. Влияние температуры на степень сладости белка неоднозначно
и зависит от pH среды, наличия солей и кислорода. Очень сильное
влияние на степень сладости тауматинов оказывает присутствие в его
молекуле ионов алюминия. Ионный аддукт таумин-алюминий обла-
дает сладостью, в 3500 раз превышающей сладость сахарозы,
Лц, = 3500.
Сладкий вкус тауматина ощущается с некоторым запозданием, но
остается надолго. При использовании тауматина для выпечки и жаре-
ния его сладость ослабевает, но эффект, усиливающий аромат, остает-
ся без изменения.
Стевиозид. Сладкий кристаллический гликозид, выделяемый из
листьев растения Stevia rebaudiana (Парагвай, Китай, Япония, Корея).
Хдрошо растворим в воде, = 300. Термолабилен. Небольшие коли-
чества вызывают ощущение приятного сладкого вкуса, в больших ко-
личествах обладает горьким вкусом. Химическая природа стевиозида
представлена ниже.
138
Стевиозлд
R1 - p-P-глюкопиранозил; R2 - p-D-сафорозил.
Л исг и стебли растения Stevia rcbaudiana используют в технологии
получения мучных кондитерских изделий, мармелада, желейных и
сбивных конфет.
Глицирризин (Е958). Подсластитель, усилитель вкуса и аромата
(сладкое вещество лакрицы). Одно из самых древних природных под-
слащивающих вещее гв в Европе. Получаюгиз корней сладкого дере-
ва, произрастающего на юге Европы и в Средней Азии. Корень содер-
жит 6—14 % глицирризина, крахмал, сахара, белок, флавоны и соли.
Основной сладкий компонент — глицирризиновая кислота (гликозид
тритерпенглициретиновой кислоты, связанной с О-0-Е>-глюкуроно-
Глицирризи» (Е958)
139
Глицирризин (глицирризиновая кислота) — бесцветное кристал-
лическое вещество, нерастворимое в холодной, но хорошо раствори-
мое в горячей воде и этиловом спирте. Выделяется после обработки
этиловым спиртом или уксусной кислотой в виде глицирризиновой
кислоты, калиевых или аммониевых солей.
Глицирризин в 50—100 раз слаще сахарозы (Ксл = 50—100), но не
имеет ярко выраженного сладкого вкуса, обладает специфическим
привкусом и длительным послевкусием (лакричный вкус) и запахом.
В присутствии сахарозы проявляет синергический эффект. Экстрак-
ты Из корней сладкого дерева применяются в кондитерской и табач-
ной промышленности.
Неогесперидин дигидрохалкон (Е959). Подсластитель из кожуры
цитрусовых. Получают модификацией нарингина, выделенного из
кожуры грейпфрутов. Ограниченно растворим в воде, хорошо — в
спирте. Высокая степень сладости = 1800—2500) неогесперидин
дигидрохалкона позволяет использовать его в значительно меньших
Количествах, чем остальные подслащивающие вещества, применять с
другими подслащивающими веществами; при этом его подслащиваю-
щая способность значительно возрастает.
Рамноза-глюкоза —
Неогесперидин дигидрохалкон (Е959)
Он менее токсичен, чем некоторые синтетические подсластители
(сахарин и цикломаты), и рекомендуется для применения в смеси с
другими подсластителями. Применяется при производстве алкоголь-
ных напитков (50 мг/кг), жевательной резинки (20 мг/кг).
4.1.2.2. СИНТЕТИЧЕСКИЕ (ИНТЕНСИВНЫЕ) ПОДСЛАСТИТЕЛИ
Ацесульфам калия (Е950). Другое его название — Сунетт. Ацесуль-
фам калия относится к группе оксатиацинондиоксидов, синтезиро-
ванных в 1973 г. Клаусом и Йенсеном. Кристаллическое вещество,
хорошо растворимое в воде, термически и химически устойчивое со-
единение.
t -Hj
°=^ у
N—SO2
К+
Ацесульфам калия (Е950)
140
Ацесульфам калия нетоксичен, неканцерогенен, не обнаружены
его мутагенное и тератогенное действия. Не усваивается организмом
человека, не накапливается и выводится с мочой даже при многократ-
ном применении в первоначальной форме. ДПС — 15 мг/кг массы
тела человека. Ксл — 200. Применяется при производстве кондитерс-
ких изделий, безалкогольных напитков, диетических хлебобулочных
изделий, мороженого. Максимальная концентрация в зависимости от
вида пищевого продукта колеблется от 200 до 800 мг/кг готовой про-
дукции.
Аспартам (Е951). Один из наиболее рекламируемых в последнее
время подсластителей. Дипептид — соединение, молекула которого
состоит из двух остатков аминокислот. Синонимы: Нутрасвит, Сла-
декс. Открыт Джеймсом Шлаттером в 1965 г.
о Н
II I
H,N — СН — С — N — СН — СООСНз
I I
сп,соом сн2—С6Н5
Аспартам, метиловый эфир £-а-аспартил-£-фенилаланина(Е951)
В состав аспартама входят остатки аспарагиновой кислоты и фе-
нилаланина. Ксп ~ 200. Усилитель вкуса и аромата. В процессе по-
лучения пищевых продуктов (в присутствии влаги и при темпера-
туре 150 °C) аспартам частично превращается в дикетопиперазин.
Тщательная проверка на токсичность и канцерогенность установи-
ла его безвредность. Учитывая, что аспартам содержит остаток ами-
нокислоты фенилаланина, ои противопоказан больным фенилке-
тонурией. Не способствует развитию кариеса зубов. ДСД —
40 мг/кг массы тела. Он удобен для подслащивания пищевых про-
дуктов (например, кремов, мороженого), сырье которых не требует
тепловой обработки, напитков, соков, а также продуктов лечебно-
го назначения.
В продуктах, при получении которых сырье подвергается тепло-
вой обработке, а готовый продукт — длительному хранению, его при-
менение нецелесообразно из-за снижения степени сладости.
Цикламовая кислота и ее натриевая, калиевая и кальциевая соли —
цикламаты (Е952).
NH----8О3Н
Цикламовая кислота,
циклогексиламино-Д^-сульфамовая кислота
141
Цикламат кальция (Е952)
NH- SO3Na
Цикламат натрия (Е952)
Соединения с приятным вкусом, без привкуса горечи, стабильны
НрИ; Шфке, Выпечке, хорошо растворимы в воде. Сладость в 30 раз
выше/ Уем у сахарозы. = 30. Применяется в кондитерской про-
мышленности, при производстве напитков и некоторых других пи-
щевых продуктов. ДСД — 11 мг/кг массы тела человека (в пересчете
на цикламовую кислоту).
Цикламаты относятся к подсластителям «старого» поколения,
были открыты в 1937 г. Сведой и Одрисом в США. Улучшают вкус
классического подсластителя сахарина (10 частей цикламата на
1 часть сахарина). Исследование острой и хронической токсичности
цикламатов показали, что потенциальной токсичностью обладают
метаболиты цикламатов — циклогексамины. Они образуются в ре-
зультате бактериальной деятельности в тонком кишечнике, но лишь
после того как кишечная микрофлора претерпела изменения, поэто-
му циклогексамины появляются лишь после более или менее дли-
тельного латентного периода. Лишь у очень небольшого количества
людей могут.быть обнаружены незамедлительные превращения. Пос-
ле продолжительной полемики о его безопасности цикламат разрешен
для использования в продуктах питания, при этом подчеркивается
необходимость дальнейшего изучения превращений цикламатов в
организме.
Сахарин, его натриевая, калиевая и кальциевая соли (Е954). Из
синтетических подсластителей значительное применение находят са-
харин-оршо-сульфамид бензойной кислоты (белое кристаллическое
вещество с температурой плавления 228—229 °C) и его натриевая, ка-
лиевая и кальциевая соли. Подсластитель «старого» поколения. Обла-
дает горьковатым привкусом, это неудобство может быть устранено
путем смешивания его с цикламатами.
II
Сахарин (Е954)
142
о
II
Натриевая соль сахарина (Е954)
Слаще сахарозы в 300—500 раз. = 500. Обычно употребляется
в виде солей, сладость которых в 500 раз выше сахарозы. Поэтому
его дозировка может быть очень низкой. Сахарин'быстро проходит
через пищеварительный тракт, 98 % его выделяется с мочой, облада-
ет слабым мочегонным действием. Временная ДСД — 5 мг/кг массы
тела человека в пересчете на сахарин. Однако его безвредность тре-
бует дальнейшего изучения и ежедневное применение нежелатель-
но. При варке, особенно при pH ниже 7, сахарин частично разлагает-
ся с отщеплением имидогруппы и образованием ор/мо-сульфобен-
зойпой кислоты, имеющей неприятный привкус фенола. Стабилен
при замораживании и нагревании. Используется при производстве
пищевых продуктов для больных сахарным диабетом, напитков, же-
вательной резинки и т. д.
Сукралоза (трихлоргалактосахароза) (Е955). 1,6-Дихлор-р-Л-
фрукгофуранозил-4-дезокси-4-хлор-а-/)-галактопиранозид. Интен-
сивный подсластитель «нового» поколения.
Сладость сукралозы в 500—600 раз выше сахарозы, подсластитель
устойчив к температуре и действию кислот.
Сукралоза (Е955)
(1 ,б-дихлор-р-/)-фруктофуранозил-
4-лсзокси-4-хлор-а-Р-галактоп11ранознд)
После многочисленных исследований признан безопасным для
организма человека. ДСД — 15 мг/кг массы тела.
Свойства некоторых индивидуальных подсластителей приведены
в табл. 4.4.
143
Таблица 4.4
Свойства некоторых индивидуальных подсластителей
Е-номер Подсластитель Растворимость в воде при 20 'С, г/л Оптималь- ные зна- чения pH ДСД, мг/кг массы тела человека
Е950 Ацесульфам К (Сунетт) 200 270 3-7 15
Е951 Аспартам (Санекта, Нутра- свит) Цикламаты 200 > 10 3-5 40
Е952 30 200 3,5-8,0 11*
Е954 Сахарин и его натриевая соль 500 660 3,3-9,0 5**
Е955 Сукралоза 600 120 3-7 15
* В Пересчете на цикламовую кислоту.
♦♦ В.пересчете на сахарин.
4.1.2.3. САХАРОЗАМЕНИТЕЛИ
Многоатомные спирты (полиолы) относятся к группе сахарозаме-
НителеЙ. Среди них широкое применение в качестве подсластителей
(заменителей сахара) нашли полиолы ксилит (Е967), сорбит и лактиг
(Е966). Их иногда называют сахарными спиртами.
Ксилит (Е967) и сорбит (Е420). Влагоудерживающие агенты, стаби-
лизаторы, обладают эмульсионными свойствами, оказывают поло-
жительное влияние на состояние зубов, увеличивают выделение же-
лудочного сока и желчи. Сорбит и ксилит обладают энергетической
ценностью 2,4 ккал/г (энергетическая ценность сахарозы 4 ккал/г).
Сладость ксилита и сорбита по сравнению с сахарозой равна соответ-
ственно 0,85 и 0,6. Они практически полностью усваиваются орга-
низмом и не оказывают влияние на процентное содержание сахара в
крови. Применяются в кондитерской промышленности, хлебопече-
нии, при производстве безалкогольных газированных напитков н
других продуктов диетического и диабетического назначения. Сор-
бит часто относят не к пищевым добавкам, а к новым видам пищевых
продуктов.
СН2ОН
н—с—он
но—с—н
н—с—он
н—С—он
I
СН2ОН
Сорбит (Е420)
СН2ОН
Н—С—ОН
НО—с —н
I
н—с—он
I
сн2он
Ксилит (Е967)
144
Лактит (Е966). Подсластитель, текстуратор. Многоатомный спирт,
полученный гидрированием природного молочного сахара — лакто-
зы. Сладость лактата составляет 40 % сладости сахарозы. Хорошо ра-
створим в воде. Обладает чистым сладким вкусом и не оставляет при^-
вкуса во рту. Обладает в два раза меньшей калорийностью, чем саха-
роза, не вызывает кариеса зубов, может применяться при питании
больных сахарным диабетом. По своим физико-химическим свой-
ствам он близок к сахарозе и не требует каких-либо изменений при
использовании в производстве мучных изделий.
сн3он
н— с —он
СН2ОН
Лактит(Е966)
он
J 1а этикетки препаратов, содержащих многоатомные спирты (сор-
бит, ксилит и др.), следует наносить предупреждающую надпись:
«Потребление более 15—20 г может вызвать послабляющее действие».
Мальтин и мальтииовый сироп (Е965). Подсластитель, стабилиза-
тор, эмульгатор.
Изомальтпт (Е953). Подсласт итель, добавка, препятствующая сле-
живанию и комкованию, наполнитель, глазирующий агент.
145
4.1.2.4. СМЕСИ ПОДСЛАСТИТЕЛЕЙ
В последнее время все большее внимание уделяется смесевым
подсластителям, представляющим собой смеси различных подслас-
тителей. При составлении смесей учитываются сладость смеси, воз-
можное улучшение вкуса, продолжительность ощущения сладости,
синергический эффект, технологические характеристики, количе-
ство заменяемого сахара (полное или частичное), цена смеси. В
табл. 4.5 приведен один из вариантов сочетания подсластителей (но
данным ЗАО «Гиорд»).
Таблица 4.5
Некоторые варианты сочетания подсластителей
Номер раствора Состав водных растворов, имеющих сладость 10%-иого раствора сахара, г/л
Ацесульфам | Аспартам | Сукралоза Сахарин | Цикламаты | Сахар
1 _ — 100
2 — — — — 3,33 —
3 —» — — 0,25 — ...
4 — — 0,15 — — —
5 — 0,50 — — — —
6 0,50 —— — — — —
7 0,16 0,16 •— — — —
8 0,12 0,23 —— — — —
9 0,18 — — 0,72 —
10 0,12 0,12 — — 0,40 —
11 0,20 — — — — 50
12 0,07 0,07 — — 50
13 0,13 0,13 .— — — 20
14 0,08 0,08 — 0,05 — 30
15 0,07 0,07 0,05 0,05 — 40
16 0,20 — 0,07 — — —
17 0,07 0,07 0,07 — — —
18 — — 0,05 0,03 0,34 —
19 — — 0,07 0,15 — —
20 — — 0,08 — 0,39 —
Количество этих вариантов непрерывно растет, при этом их авто-
ры и производители стараются дать конкретные рекомендации по
применению смесей подсластителей для отдельных видов пищевых
продуктов.
Производство подсластителей, их ассортимент, в том числе смесей
подсластителей, ассортимент продуктов с их использованием непре-
рывно расширяются. Например, в 1990—1998 гг. он вырос на 46 %.
Это связано с тенденциями здорового питания (низкокалорийные
продукты), нуждами больных сахарным диабетом, экономическими
причинами. Продолжаются поиски новых подсластителей.
146
4.2. АРОМАТИЗАТОРЫ
Пищевые ароматизаторы — смесь вкусоароматических веществ
или индивидуальное вкусоароматическое вещество, вводимые в пи-
щевые продукты как пищевая добавка с целью улучшения его орга-
нолептических свойств. В соответствии с этим определением концен-
трированные соки, сиропы, строго говоря, не следует относить к аро-
матизаторам, так как они могут применяться как пищевой продукт.
Однако с этой точкой зрения согласны не все специалисты. В сочета-
нии с другими веществами, входящими в состав пищевых систем, они
придают готовому продукту специфический, характерный (привыч-
ный или приятный) аромат.
Аромат пищевого продукта — интегральный фактор, обусловлен-
ный содержанием в нем сложной смеси органических соединений,
присутствующих ранее в сырье (I), образовавшихся под влиянием
ряда факторов в ходе технологического потока (11), специально вне-
сенных при его получении (II, III) (рис. 4.2).
На аромат и вкус готового продукта влияет большое количество
факторов: состав сырья, характер и количество содержащихся в нем
а рома । образующих веществ (1), особенности технологического про-
цесса его переработки (II) — продолжительность, температура, нали-
чие и активность ферментов, химизм протекающих процессов и ха-
рактер образующихся при этом соединений (например, реакция ме-
ланоидинообразования), влияние вносимых ароматизаторов, вкусо-
вых и ароматобразующих веществ, «оживителей» вкуса и т. д. Вкус и
аромат готового продукта (III) — результат всего вышеперечислен-
ного. Он создается совокупностью большого числа соединений и
оценивается с помощью сенсорного анализа и аналитических мето-
дов. Большую роль играют ключевые соединения. Примерами та-
ких ключевых соединений, определяющих основной тон аромата
пищевого продукта, могут служить: в лимонах — цитраль; малине —
4(и-гидроксифенил)2-бутанон; чесноке — аллилсульфид; тмине —
карвон; ванили — ванилин. В табл. 4.6 приведены сведения о хими-
ческой природе и количестве отдельных ароматобразующих ве-
Технологический поток
Рис. 4.2. Формирование вкуса и запаха пищевых продуктов под влиянием
ароматизаторов и в ходе технологического потока
147
ществ, идентифицированных в нищевых продуктах и определяю-
щих их аромат.
Таблица 4.6
Состав ароматобразуюших веществ отдельных пищевых продуктов*
Продукт Углеводороды Карбо- миль- ные соеди- нения Спир- ты и фено- лы Кис- лоты и лак- тоны Эфи- ры Серо- содер- жащие соеди- нения Дру- гпе со- еди- нения Обтсс коли- чество
нор- гетеро- маль- цикли- мые веские
Земляника 256 31 5 47 40 36 94 3 — Цитрусовые 157 49 — 31 35 10 29 — 3 Помидоры 113 12 3 51 26 10 б 41 Обжаренные земля- 216 29 69 40 19 32 8 8 1 1 ные орехи Кофе 370 40 16 136 56 21 33 21 47 Какао-продукты 201 21 29 37 23 28 35 9 19 Коньяк 128 - - 12 27 13 76 — — ПИВО 173 6 2 20 44 30 61 9 1 Хлеб 174 2 19 70 23 32 17 9 2 Мясо Птицы 189 35 12 54 23 7 3 20 35
♦М. Роте, 1978 г.
Содержание и состав ароматобразующих веществ меняются по
мере созревания растений, в ходе ферментативных и тепловых про-
цессов, особенно после разрушения плодов и ягод, при обработке
кофе, ферментации чая, созревании сыров, выпечке хлеба и т. д. В то
же время при хранении, в ходе отдельных технологических операций
происходит ластичная потеря аромата и вкуса. Все это приводит к не-
обходимости внесения в пищевые продукты ароматизаторов. Основ-
ными продуктами, в которых используются ароматизаторы, являют-
ся: кондитерские изделия, безалкогольные напитки, мороженое, ли-
кероводочные изделия, сухие кисели, маргарин, сиропы, мучные
кондитерские изделия, жевательная резинка, молочные продукты,
пудинги, мясо и мясопродукты.
В настоящее время пищевые ароматизаторы подразделяют на нату-
ральные, идентичные натуральным и искусственные (синтетичес-
кие).
Натуральные ароматизаторы включают только натуральные ком-
поненты, т. е. химические соединения или их смеси, выделенные из
натурального сырья с применением физических или биотехнологи-
ческих методов.
Ароматизаторы, идентичные натуральным, содержа! в своем со-
ставе минимум один компонент, идентичный натуральному, по полу-
ченный искусственным (синтетическим) путем, и могут содержать
также натуральные компоненты.
Искусственные (синтетические) ароматизаторы содержат мини-
мум один искусственный компонент, т. е. соединение, не идентифи-
цированное до настоящего времени в сырье растительного или жи-
вотного происхождения, полученный синтетическим путем.
148
Не допускается ароматизация синтетическими (искусственными)
душистыми веществами натуральных продуктов для усиления свой-
ственного им естественного аромата: молока, хлеба, фруктовых соков
и сиропов, какао, кофе, чая и пряностей.
Широкий ассортимент ароматизаторов, их различная химическая
природа, разнообразие источников получения отдельных компонен-
тов, их химическая чистота (большинство из них используется в виде
сложной смеси соединений), многообразие сочетаний отдельных
компонентов приводят к возникновению очень сложных задач при
их гигиенической оценке. Необходимо учитывать безвредность от-
дельных компонентов и их сочетаний, определять перечень продук-
тов (или групп продуктов), в которых они могут быть использованы,
строго соблюдать требования к чистоте отдельных компонентов. Это
привело к тому, что ароматизаторы не были включены в 23 класса
функциональных добавок. Существует расхождение подхода к де-
тальному контролю ароматизаторов. Отдельные государства хотят
иметь разрешенный список, и только внесенные в него ароматизато-
ры могут быть использованы в пищевых продуктах; другие — предла-
гают «смешанную» систему, включающую список разрешенных ис-
кусственных ароматизаторов и свободное использование природных
ароматизаторов и их синтетических аналогов.
В Российской Федерации возможность применения ароматизато-
ров устанавливается нормативной документацией изготовителя, ко-
торая согласовывается при гигиенической сертификации и регистра-
ции с Департаментом Госсаiпнпднадзора Минздрава РФ с учетом ре-
комендаций ЕС «Flavouring substancis and natural sources of flavour-
ings», а также списка безопасных веществ (GRAS) Ассоциации
изготовителей ароматизаторов и экстрактов FEMA (США). Исполь-
зование ароматизаторов в конкретных пищевых продуктах регламен-
тируется утвержденными в установленном порядке технологически-
ми инструкциями н рецептурами по изготовлению этих продуктов.
Количество добавленного в продукт ароматизатора должно быть не
более рекомендуемого изготовителем (табл. 4.7). Ароматизаторы, раз-
решенные для одной группы, при использовании их в других группах
должны пройти повторное согласование в органах здравоохранения*
(при токсикологической оценке следует учитывать специфику каж-
дого соединения). В пищевые продукты, предназнэтенныеддя пита-
ния детей, вводить ароматизаторы запреЩенит^ёббходимострого со-
бзпбдать Гф'авйлаипфхурктап^^ упаковке пищевого
продукта следует указывать наличие, характер ароматизатора и его
природу.
Таблица 4.7
Величины допустимой суточной дозы для некоторых ароматизаторов
Ароматизатор Т ДСД, мг/кг массы тела человека
Бензальдегид 0—0,5
Ванилин 0—10
149
Продолжение
Ароматизатор | ДСД, мг/кг массы тела человека
Этилванилий Геранилацетат Изоамилацетат ct-, р*Ионой (+), (-)-Карвон Коричный альдегид Мальтол Ментол Метилантранилат traiis-Анетол Эвгенол Этйлацетат Этилбензоат Этилбутират ЭтИлфорМиат 0-10 0-0,5 0-5 0-0,05 0-1 0-0,7 0-0,5 0-0,2 0-1,5 0-0,6 0-2,5 0-25 0-1 0-15 0-3
4.2.1. ИСТОЧНИКИ ПОЛУЧЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
Источники получения ароматических веществ, применяемых в
пищевой промышленности:
эфирные масла и настои;
натуральные плодоовощные соки, в том числе концентрирован-
ные;
пряности и продукты их переработки;
Химический и микробиологический синтез.
Получаемые ароматобразующие вещества в большинстве случаев
представляют собой смесь соединений (природных или полученных
искусственно), и только в отдельных случаях это индивидуальные
соединения. Создание ароматобразующих композиций может быть
осуществлено различными способами. Учитывая, что в большинстве
случаев ароматические вещества представляют сложные смеси соеди-
нений, это требует особых подходов к их гигиенической оценке. Ос-
тановимся на основных источниках получения ароматобразующих и
химических соединений, входящих в их состав.
4.2.2. ЭФИРНЫЕ МАСЛА И ДУШИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Эфирные масла (Essential oils; Huiles essentiellcs; Atherische ole) —
пахучие жидкие смеси летучих органических веществ, вырабатывае-
мые растениями и обусловливающие их запах. Эфирные масла —
многокомпонентные смеси с преобладанием часто одного или не-
скольких компонентов. Всего из эфирных масел выделено более ты-
сячи индивидуальных соединений. Химический состав эфирных
масел непостоянен. Содержание отдельных компонентов меняется в
150
широких пределах даже для растений одного вида и зависит от места
произрастания, климатических особенностей года, стадии вегетации
и сроков уборки сырья, особенностей послеуборочной обработки,
длительности и условий хранения сырья, технологии их выделения и
переработки.
Химическая природа соединений, входящих в состав эфирных ма-
сел, весьма разнообразна и включает соединения, относящиеся к раз-
ным классам:
углеводороды;
спирты;
фенолы и их производные;
кислоты;
простые и сложные эфиры;
полифункциональные соединения.
Основу их составляют терпеноиды — терпены и их кислородсо-
держащие производные. Они включают остатки изопреновых фраг- ,
ментов и имеют полиизопреновый скелет: СШН16(С5Н8)2.
Терпены могут быть представлены алифатическими терпенами и
содержать три двойные связи; моноциклическими терпенами; бицик-
лическими терпенами, а также их многочисленными и разнообразны-
ми кислородсодержащими производными. Ниже приведены основ-
ные представители групп соединений.
Алифатические терпеноиды:
СПз сн2 L. А ^СН2 н3с^ С10Н1б, мирцен, 2-метнл-б-метилен-2,7-октаднен СН3 СНз С|()1Ь()О, цитронеллол, родинол, 3,7-диметил-6-октенол СН3 СНз О 1. .. FI С10Н,6О, цитраль, гераниаль, 3,7-диметил-2,6-октадпеналь СНз СНз Н3С ОН CjoH[gO, гераниол, /»рт/с-3,7-диметил-2,б-октадиенол СНз СНз 1. 1 сн2 HjC он CioHijO, линалоол, 3,7-диметил-1 ,б-октадиен-3-ол 0 II СНз 0 СНз 1 /СН2 нзс ОН С( । Н1 8О3, липалтацетат, 3,7-диметил-1,6-октадиен-З-клацетат
151
Моноциклические терпеноиды:
СщНр, лимонен,
1,8-л-ментадиен,
1-метил-4-изопропенил-1
СюН1б, d-пинен,
2-шшен,
2,6,6-тримев1лб|1цикло-
|3,1,1]-2-гептси
СН2
С joHjgO, терпинеол,
И-1-ментен-8-<м
СдеНцО, карвон,
2-метил-5-
изопропепил-2-
циклогексенон
CjqH 16, р-пинен,
2-мстилеп-б,6-днмеп1л-
бицнкло-[3,1,1]-гептап
CjpHjoO, ментол,
и-менган-3-ол,
2-изопропил-5-
метилциклогексанол
152
Дитерпеноиды, полициклические изопреноиды:
С^Н^О, фарнезол,
3,7,11 -триметил-2,6,10-додекатриенол
С10Н16О, камфора
(1,7,7-триметилбицикло-
|2,2,1)-гептанон-2)
C^HjsO, борнеол,
(1,7,7-триметил-2-эндо-
П1дрокспбицнкло-[2,2,1)-гептан)
CI0Hi8O, туйон,
2-метил-5-изопропил-
[3,10]-гексан-3-он
С15Н24О, санталол,
5-(2,3-диметилтрицикло-[2,2,1,02’6)-
гепта-3-ил)-2-метил-2-пеитенол
Ароматические соединения:
Н3СО
сн2—сн=сн2
СюН12О, анетол, 4-метокси-1-
пропепнлбензол
CioHi20, эстрагол, метилхавикол,
/г-аллнланизол
153
CjoHnOj, эугенол,
2-метокси-4-алл ил фенол
С9Н8О, коричный альдегид,
З-фенил-2-пропеналь
СщНцО, тимол
(5-метил-2-изопропилфенол)
CjHgO, бензальдегид
CgHgOj, ванилин, 4-гидро-
кси-З-метоксибепзальдсгил
Гетероциклическое соединение
CjHyN, ивдол, бензопиррол
Приведенные выше, а также другие химические компоненты, вхо-
дящие в состав эфирных масел, могут присутствовать в различном
количестве, на их состав и содержание влияет способ выделения из
растений.
Основные способы выделения эфирных масел из исходного сы-
рья:
отгонка с водяным паром;
экстракция органическими растворителями с последующей их от-
гонкой;
поглощение свежим жиром «флер-д’оранж», или мацерация;
СО2-экстракция;
холодное прессование.
Индивидуальные натуральные ароматические компоненты выде-
ляют из натурального сырья методами дистилляции или выморажи-
вания, а также биотехнологическими методами.
Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки и
существенно влияет на состав полученных продуктов. При выборе
метода выделения учитывают содержание и состав эфирных масел,
154
особенности сырья. Для выделения эфирных масел используют сы-
рое сырье (например, цветы лаванды, зеленую массу сирени), подвя-
ленное (мяту) или высушенное (ирис) сырье, подвергнутое фермента-
тивной обработке (розы). Эфирные масла — бесцветные или зеленые,
желтые, желто-бурые жидкости. Плотность менее единицы. Плохо
или нерастворимы в воде, хорошо растворяются в неполярных или
малополярных органических растворителях. Эфирные масла на свету,
под действием кислорода воздуха легко окисляются. Концентрация
эфирных масел меняется от 0,1 % (в цветках розы) до 20 % (в почках
гвоздики). Для анализа жирных масел в настоящее время используют
методы газожидкостной и жидкостной хроматографии.
Широкое развитие органической химии и химического синтеза в
XX в. позволило осуществить синтез многих компонентов эфирных
масел, сделать их более доступными и дешевыми, создать большое
разнообразие ароматических смесей и их комбинаций, часто с ис-
пользованием природных эфирных масел.
Основные виды эфирных масел и их главные компоненты приве-
дены в табл. 4.8.
Таблица 4.8
Эфирные масла и их основные компоненты
Эфирное масло — oleum Растение, из которого получено масло Наиболее важные компоненты
Absynthii Amygdali amarae Angelica radicus Auisum vnlgare G. Anisi stellati Anrant. cort. Anrant. amarl Anrant. flor. Bergamottae Cajeputi Calami Carvi Cariophylli Cedri Ligni Chamomill. vulg. Chamomill. roman. Folioruin patchouli Petitgrain Pini piceae Pini ptnnilionis Pini sibiricac Pini silvcstris Полынь Горький миндаль (а также из разных горьких косточек: урюка, сливы, персика и др.) Дягиль Анис Звездчатый анис Померанцевая корка Горький померанец Померанцевые цветки (флер-д’оранж) Бергамот Кайепут Лир Тмин Гвоздика Кедр Ромашка Ромашка римская Пачули Петигрень Ель Горная сосна Сибирская сосна Сосна Туйон, туйоновый алкоголь Бензальдегид, синильная кислота (в виде бензальде- гид роциангидрина) Анетол, метилхавикол То же Лимонен » Липолоол, лимонен Уксусно-линалооловый эфир, лимонен, Р-пинен Цинеол 0-Азорон, декадисноль Карвон, лимонен Эвгенол, эвгепилацетат Трициклические секвитер- пены, атлантол Хамазулен, а-бисаболол Сложные эфиры ангалико- вой кислоты, линалоол Пачулол, а-пачулен Уксусно-линалооловыЙ эфир Уксусно-борнеоловый эфир, пинены То же
155
_____________________________Продолжение
Эфирное масло — oleum Растение, из которого получено Г Наиболее важные №мпоненть~
_ .. масло________________________________________________
Pin! technic, ross. Скипидар, полученный из Пинены
сосны
Pint templinum Южная сосна Уксусно-борнеоловый эфир,
пинены
Получение и применение эфирных масел имеет многолетнюю ис-
торию. В Древнем Египте, странах Востока, Японии умели получат ь
эфирные масла, применяя их для изготовления благовоний, в косме-
тике, медицине. Свои названия (см. табл. 4.8) эфирные масла полу-
чили по названию растений, из которых они были выделены, иногда
по содержанию основного компонента.
Эфирное масло — важнейший компонент нишевых ароматизато-
ров, его качество зависит от состава, способа выделения, очист ки, ме-
тодов фракционирования и т. д.
4.2.3. АРОМАТИЧЕСКИЕ ЭССЕНЦИИ
Ароматические эссенции — сложные композиции душистых ве-
ществ природного, идентичного природному, искусственного (синте-
тического) происхождения в соответствующем растворителе или сме-
шанные с твердыми носителями (крахмалом, лактозой, белками, по-
варенной солью и т. д.).
Процесс производства жидких прозрачных аромат изаторов заклю-
чается в растворении ароматических компонентов в 1,2-пропилен-
гликоле, этаноле, триацетине и растительном масле.
Получение эмульсионных ароматизаторов включает ряд операций
получения высокостабильпой эмульсии. Порошкообразные аромати-
заторы получают нанесением ароматической композиции на порош-
кообразный носитель при перемешивании (способ применим для ма-
лолетучих и стойких к окислению ароматических компонентов) или
нанесением мелкодисперсной ароматической композиции на носи-
тель с последующим инкапсулированием.
При использовании ароматических эссенций в виде раса воров их в
зависимости от концентрации подразделяют на одно-, дву- и четы-
рехкратные.
В состав ароматических эссенций может входить до 20—50 компо-
нентов различной химической природы.
Ароматизаторы и ароматические эссенции природного происхож-
дения получают из растительных или животных объектов (фрукты и
ягоды, лепестки и листья растений, отходы пищевой промышленнос-
ти и т. д.) с помощью физических методов извлечения: экстракции,
отгонки с водяным паром с последующим удалением растворителя.
Применение только природных ароматизаторов для получения
ароматических эссенций обычно невозможно. Для этого требуется
156
большое количество исходного материала, они отличаются слабостью
и нестабильностью аромата (за исключением эфирных масел). Наи-
более эффективно применение ароматических эссенций, включаю-
щих натуральные и идентичные натуральным компоненты. Их про-
изводство экономически целесообразно. По своему строению они
идентичны природным соединениям, а их композиции позволяют
получить комбинации веществ, отличающиеся стабильностью и за-
данным ароматом. Они удобны в употреблении. Синтетические эс-
сенции, включающие компоненты, не имеющие природных анало-
гов, требуют специального изучения и гигиенической оценки.
В нашей стране синтетические продукты, усиливающие аромат,
свойственный данному натуральному продукту, не разрешены для
применения.
Химическая природа ароматических эссенций, учитывая разнооб-
разие компонентов, входящих в их состав, широту источников, кото-
рые были использованы для их получения, может быть различной.
Они могут включать большое число компонентов. Среди них эфир-
ные масла, альдегиды, спирты, сложные эфиры и т. д.
Как следует из перечисленных групп соединений, химический со-
слав а рома гических эссенций может быть достаточно сложным, а его
компоненты могут формировать различные запах и вкус. Остановим-
ся на некоторых наиболее важных компонентах.
Изопреноиды и их производные. К ним относятся:
цитраль, цитронеллаль — обладают запахом лимона;
ц|Ц|ю11сллнлформпат-- придаст продуктам приятный фруктовый
запах;
линамилформиат — обладает запахом кориандра;
цитронеллилацетат — обладает запахом кориандра;
линаллилацетат — придает продуктам бергамотный запах.
Соединения алифатического ряда.
Додециловый альдегид обладает запахом апельсина.
СюНзоО, додециловый альдегид
Метилформиат и этилформиат обладают фруктовым запахом.
Х.0
Н“С'~'О —сн3
Метилформиат
,0
И~С^О—С2Н5
Этилформиат
157
Изоамилформиат обладает сливовым ароматом.
сн3
Изоамилформиат
ЭтйЛацетат, бутилацетат и изобутил ацетат обладают фруктовым
ароматом.
п 0
сн -с^ II
3 —-о —С2Нз СН3—с —О—СН2 — СН2 —сн2—сн3
Этилацетат
Бутилацетат
СНз
СНз—с—О —СН2—СН —СНз
Изобугилацетат
Изоамилпропионат обладает бергамотным ароматом.
сн3
II I
СНз — СНз — с — О — СНз — СНз — сн — СН3
Изоа милпропионат
Изоамилацетат обладает грушевым ароматом.
о СНз
II I
СН3 — С — О — СН2 —СН —СН3
Изоамилацетат
Этилбутират обладает ананасовым ароматом.
сн3—сн2—сн2—с—о—с2Н5
Этилбутират
158
Изоамилбутират обладает фруктовым ароматом.
о СНз
II I
СНз — сн, — СН2— С — О — СН2 — СН2 — СН — СНз
Изоамилбугират
Диацетил при разбавлении обладает запахом сливочного масла.
о о
II II
СН3 —С —С —СНз
С^НбОз, диацетил, 2,3-бутавдион
Ароматические соединения.
Бензальдегид обладает запахом свежеизмельченного миндаля.
С7Н6О, бензальдегид
Фенилэтиловый спирт обладает запахом розы.
он
С8Н10О, фенилэтиловый спирт,
2-фенилэтанол
2-Фенилэтилацетат обладает запахами розы, жасмина с фрукто-
вым и медовым оттенками.
СюН[2О2,2-фенилэтилацетат
159
Гелиотропин обладает цветочным пряным ароматом, напоминает
запах цветов гелиотропа.
CgHjoOj, гелиотропин,
3,4-метилевдиоксибензальдегид
Ванилин обладает сильным характерным запахом напили. Вани-
лин — кристаллическое вещество. Содержится в стручках ванили, в
перуанском и толуанском бальзамах и др. Ограниченно растворим в
воде (10 г/л) при температуре 20 °C.
Фирмы — производители ароматических эссенций для пищевых и
безалкогольных напитков используют для их получения: эфирные
масла (анисовое, апельсиновое, лимонное, розовое, мятное, мандари-
новое и др.); натуральные соки (вишневый, клюквенный, малино-
вый, виноградный); настои пряностей, плодов растений (гвоздика,
корица, почки черной смородины, кофе, какао); экстракты ягод
(клубника, черная смородина, малина, вишня, виноград); синтетичес-
кие компоненты (ванилин, цитраль, бензальдегид, ментол и др.).
Состав вкусоароматической добавки, предлагаемый фирмами, от-
носительно постоянен. Выбор ароматизатора для получения конкрет-
ного пищевого продукта определяется физико-химическими свой-
ствами пищевых систем, технологией производства, характером по-
лучаемого готового продукта. Для безалкогольных напитков приме-
няют ароматизаторы с сильными верхними нотами, для мучных
кондитерских изделий — со средними нотами и термостойкие. Каче-
ство ароматизатора, его вкусовые достоинства могут быть оценены
только после дегустации готового продукта, полученного с его ис-
пользованием.
Общая схема получения ароматизаторов приведена на рис. 4.3.
Доза внесения жидких ароматизаторов 50—150 г на 100 кг готово-
го изделия, порошкообразных — 200—2000 г на 100 кг готового про-
дукта. Внесение ароматизаторов не усложняет технологию. Раствори-
тели —вода, масло, спирт, ароматизируемый жидкий продукт. В не-
которые продукты (мясные изделия, сыры, соусы) ароматизаторы до-
бавляют с солью, в кремы, безалкогольные напитки — с сахарной
пудрой. Внесенный ароматизатор должен быть равномерно распреде-
лен по всей пищевой системе.
Информация о внесенном ароматизаторе должна быть указана н?
этикетке.
160
Рис. 4.3. Общая схема получения ароматизаторов
4.3. ПРЯНОСТИ И ДРУГИЕ ВКУСОВЫЕ
ДОБАВКИ
К Пряностям и другим вкусовым добавкам относятся вещества,
компонентами которых являются соединения, влияющие и улучша-
ющие вкус и аромат пищи (перец, лавровый лист, гвоздика, корица'
и приправы (горчица, хрен, поваренная соль). В торговле их делят пг
несколько групп, в том числе пряности, приправы и т.д.
Пряности. К пряностям относятся растительные продукты, озли
чающиеся своеобразием вкусовых и ароматических свойств, обуслов-
ленных присутствием в них эфирных масел, гликозидов, алкалоидог
и некоторых других соединений. Пряности добавляли в пищевые
продукты издавна для придания им аромата, остро ты вкуса, особы>
вкусовых ощущений, иногда для «исправления» запаха пищи. Ис-
пользование пряностей не только улучшает органолептические свой-
ства пищи, но и повышает ее усвоение организмом. В качестве пряно-
стей обычно употребляют высушенные, а иногда и размолотые часть
растений, в которых в наибольшей степени накапливаются вещества
обладающие сильным вкусом и ароматом. В соответствии с научнык
определением пряности —это не пищевые добавки, но они пинии
широкое применение в питании, при производстве продуктов пита-
ния, в домашней кулинарии.
В настоящее время известно более 150 видов пряностей, но наибо-
лее широко в качестве вкусовых веществ применяется около 40. В за-
висимости от того, какую часть растения используют в пищу, их де
лят на несколько групп.
1. Семенные: горчица, мускатный орех, кардамон.
2. Плодовые: анис, бадьян, тмин, кориандр, кардамон, перец, ва
ниль, укроп, фенхель, перец красный стручковый (стручки).
3. Цветочные: гвоздика, шафран.
4. Листовые: лавровый лист, донник (цветы и листья), мята перед
ная.
5. Корковые: корица китайская и цейлонская.
6. Корневые: имбирь, дягиль, куркума, зеодария, калган, петруш
ка.
7. Трава: майоран, душица, укроп, петрушка, полынь, эстрагон.
Основные пряности, применяемые в пищевой промышленности
кулинарии, приведены в табл. 4.9.
Значительная часть пряностей, используемых в промышленное™
и кулинарии, поступает в Россию по импорту. Однако немалое и:
количество является отечественным.
Остановимся на некоторых видах пряностей подробнее.
Перец. В пищевой промышленности используют несколько видо)
перца (см. табл. 4.9): перец черный, душистый, красный (паприка)
белый. Его особый вкус и аромат связаны с присутствием алкалоид:
пиперина (до 9 %) и эфирных масел.
162
Таблица 4.
Основные пряности, используемые в пищевой промышленности и кулинарии
Приноси. Растение, из ко- торого получена пряность Используемый орган растения Действующее начало Содержа- ние, %
Импортируемые или преимущественно импортируемые
Перец черный Piper nigruni L. Незрелые плоды Пиперин 4-7,5 (иногда До 13)
Перец белый Piper nigrum E. Незрелые плоды без оболочек » 5,5-9
Перец лушис- ты П Pimcnta officinale L. Незрелые плоды Эфирное масло 2—4
Имбирь чер- ны ii Zingiber officinale Корневище То же Гннгерол 2,5-3,5 0,5-1
Имбирь белый Zingiber officinale Корневище, очи- Эфирное масло 1-1,5
Rose. щенное от коры Гннгерол 0,5-1
Куркума Curcuma longa Корневище Эфирное масло Куркумии 3-5,5 Около 0,3
Зеоларня Curcuma Zeodaria » Эфирное масло 1-1,5
Калган Alpinia officinale » То же Около 1
Кардамон Cardamoniuni Rleittaria Семена 1,5-3,5
Кардамон Cardamomum Malabar » 4-5
Гвоздика Eugenia caryophyllata T. Лочки, не впол- ie созревшие 1ВСТЫ » 10-26
Мускатный орех Mvristica fragrans Околоплодники H. » 6-10
Мускатный орех Myristica fragrans H. Семенное ядро » 6-15
Корица китай- ская Cinnamonmm Cassia B. Кора » 0,5-2,25
Корица цей- лонская Cinnamomum zeilanicum » Эфирное масло 0,5-2,25
Бадьян, звезд- чатый апис fllicium venim Hooker Плоды То же 5-5,5
Ваниль Vanilla planifol Плодовая коро- бочка Отечественные Ванилин 2-4,5
Анис Pumpinella Anistnn L. Плоды Эфирное масло 1,5-5
Тмин Carum Carvi L. То же 5-7
163
Продолжение
Пряность Растение, из ко- торого получена пряность Используемый орган растения Действующее начало Содержа- ние, %
Укроп Anethum graveolens L. Плоды Эфирное масло 2,8-4
ФеНхель, воло- Шский укроп Foenicuiuin vulgare » То же 4-6
Кориандр, киШйеН Coriandrum sativum L. 0,15-1
Чернушка Nigella sativa Семена » Около 0,5
Майоран Origanum Majorana L. Вся трава » 1,5-2
Душица Origanum vulgare L То же 0.15-0,5
Петрушка Petroselinum satiVlum H. Вей трава, кор- невище »
Дягиль Angelica Archan- gelica L. Корневище с корнями » 0,35-1
Донник Melilotus officinale Цветы и листья Кумарин 0,03-0,04
Мята перечная Mentha piperita L. Листья Эфирное масло 0,8-2
Аир Acorus Calamus L. Корневище То же 2-3
Лавровый лист Laurus nobiiis L. Листья » 0,5-2,5
Шафран Croccus sativ. Цветочные рыльца Кроцин 4-5
Полынь Artemisia Absynthium L. Вся трава Эфирное масло 0,3-2
Эстрагон Artemisia Dracunculus L. То же То же 0,3-1,5
Перец красный Capsicum annutim стручковый Стручки Капсаицин Около 0,02
Черный перец отличается сильным пряным жгучим вкусом. В
продажу поступает в виде целых зерен (горошком) или в виде порош-
ка. Используется при производстве колбасы, мясных и рыбных кон-
сервов, в кулинарии.
Душистый перец получают высушиванием недозрелых плодов
тропического растения из семейства миртовых. Обладает приятным
ароматом и повышенным содержанием эфирных масел (до 5 %). В
продажу поступает в виде целых плодов — горошка.
Красный перец (паприка) получают помолом высушенных плодов
красного перца. Жгучий вкус обусловлен наличием алкалоида капса-
ицина—до 1 %, цвет — наличием каротиноидов. Применяется в кол-
басном производстве, сыроделии и кулинарии.
164
Имбирь черный. Высушенный и очищенный корень многолетнегс
растения из семейства имбирных. Различают черный имбирь — не
очищенный от коры, и белый имбирь — освобожденный от коры.
Приятный запах связан с наличием эфирного масла — до 3 %, а жгу-
чий вкус обусловлен наличием цингиберена. В продажу поступает в
виде корня и в измельченном виде. Используется в колбасном, лике-
роводочном производствах и кулинарии.
Куркума (см. раздел 2 «Вещества, улучшающие вид пищевых про-
дуктов»).
Кардамон. Незрелые плоды вечнозеленого растения из семейства
имбирных. Они отличаются приятным запахом и острожгучим вку-
сом. Содержание эфирных масел, включающих терпеновые и сикви-
терпеиовые спирты и ацетаты, до 5 %. В продажу поступает в виде
целых плодов или в дробленом виде. Применяется в кондитерском,
ликероводочном производствах и кулинарии.
Гвоздика. Высушенные нераскрывшиеся цветочные почки вечно-
зеленого гвоздичного дерева. Обладает приятным запахом. Содержа-
ние эфирных масел достигает 65—90 % (эвгенол, эвгенолацетат). По-
ступает в продажу в виде целых почек или порошка. Применяется в
копди герском, хлебопекарном, ликероводочном, консервном произ-
водствах, а также в кулинарии.
Мускатный орех. Плоды мускатного дерева. Обладает сильным,
жгучеприятным ароматом. В составе эфирных масел содержится до
80 % монотерпеновых углеводородов. Применяется в кондитерском и
ликероводочном производствах.
Корица. Высушенная кора или молодые побеги вечнозеленого ко-
ричного дерева. Различают разновидности цейлонского и китайского
происхождения. Аромат корицы связан с присутствием коричного
альдегида. Применяется в производстве мучных кондитерских изде-
лий, напитков, консервов, в кулинарии.
Ваниль. Высушенные, подвергнутые ферментации незрелые пло-
ды тропической орхидеи. Основное ароматобразующее вещество —
ванилин. В настоящее время ванилин получают синтетическим пу-
тем. Ваниль и ванилин применяют в кондитерском, хлебопекарном,
ликероводочном производствах, при получении молочных и других
пищевых продуктов.
Анис. Зрелые плоды однолетнего травянистого растения. Сильный
запах связан с основным компонентом, содержащимся в эфирном
масле, — анетоле. Анис применяется в хлебопечении, кондитерской и
ликероводочной промышленности, а также в кулинарии.
Тмин. Плоды двулетнего пряного растения. Аромат и вкус высушен-
ных плодов тмина связаны с содержанием и составом эфирных масел.
Основные компоненты — карвон, лимонен. Применяется при консер-
вировании, засолке и квашении овощей, в хлебопечении, сыроделии,
при производстве кондитерских и ликероводочных изделий.
Укроп. Растение семейства зонтичных. Особый аромат связан с
составом эфирных масел (лимонен, карвон, фелантрен, терпинен).
165
Укроп богат белком, солями калия, магния, кальция и железа. При-
меняется в качестве приправы к пище, при консервировании.
(Кориандр. Плоды однолетних растений из семейства зонтичных.
Аромат И вкус плодам придают эфирные масла. Основной компо-
нент —лимонен. Используется в кулинарии для приготовления мяс-
ных блюд.
Петрушка. Представитель пряных овощей. Эфирные масла, содер-
жащиеся в листьях и корнях, придают ей характерные вкусовые и
ароматические качества. Применяется в кулинарии.
Лавровый лист. Высушенные листья вечнозеленого лавра благо-
родного. Лучшие листья — осеннего сбора, высушенные в тени. Осо-
бый вкус и аромат придают эфирные масла (до 5 %), основной ком-
понент — цинеол. Применяют в консервной промышленности, кули-
нарии.
Эстрагон (тархун). Травянистое растение, разновидность полыни.
Листья, побеги обладают приятным пряным запахом. Применяется в
высушенном и свежем виде для изготовления соусов, приправ и ма-
ринадов. Используется в ликероводочной промышленности, для по-
лучения безалкогольных напитков и сиропов.
Горчица. Широко распространенная приправа. Основой для при-
готовления служит горчичный порошок, получаемый из семян раз-
личных видов горчицы (черная, белая, сарепская). Важнейшие ком-
поненты, определяющие вкус, — гликозиды синигрин и сипальбин.
Под действием ферментов образуется аллиловое эфирное горчичное
масло. Его смешивают с водой, солью, сахаром, уксусом и пряностя-
ми. Применяется для улучшения вкуса и аромата пиши.
Хрен столовый. Вкусовая добавка (приправа). Изготавливается из
натертого корня хрена с добавлением соли, уксусной кислоты, сахара,
иногда тертой свеклы. Температура хранения 10 °C. Острый вкус хре-
на связан с наличием в нем аллилового горчичного масла, образующе-
гося при ферментативном гидролизе гликозида синигрина.
В последние годы значительное распространение получили смеси
и экстракты пряностей.
Смеси пряностей. Состоят из различных комбинаций пряностей и
предназначены для консервирования, использования в виде приправ.
Состав их может сильно меняться в зависимости от использования.
Экстракты пряностей. Спиртовые или масляные растворы эфир-
ных масел применяют в общественном питании, кулинарии, для при-
готовления соусов и т. д.
С переходом на крупномасштабное производство, расширением
ассортимента продуктов питания произошли значительные измене-
ния в производстве пряностей. Традиционная технология использо-
вания в пишу молотых пряностей и трав уступает место новым под-
ходам и решениям. Это связано с необходимостью точной количе-
ственной дозировки вносимых пряностей, стабильностью их вкуса
и аромата вне зависимости от географического места происхожде-
ния, времени года, изменения качества при хранении (наличие не-
166
Рис. 4.4. Переработка
пряностей
Традиционные
пряности
у
Помол,
дробление
I
▼ v
нужных тканей и волокон, высокая степень механического и мик-
робиологического загрязнения, сенной запах и др.). Существовав-
шие ранее методы обработки не устраняют этих недостатков. Пред-
лагаемые новые методы переработки дают возможность получить
широкую гамму продуктов высокого качества и стабильного состава
(рис. 4.4).
Реализация этой технологии, а также технологий, приведенных на
рис. 4.3, позволяет получить широкий и стабильный по качеству ассор-
тимент веществ, которые используются в современном крупномасш-
табном производстве пищевых продуктов с добавлением ароматизато-
ров. Следуе т также о тметить, что отдельные пряности обладают фарма-
кологической ак тивностью, что широко используется в медицине.
167
4.4. ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ, УСИЛИВАЮЩИЕ
И МОДИФИЦИРУЮЩИЕ ВКУС И АРОМАТ
Пищевые добавки, усиливающие и модифицирующие вкус и аро-
мат продуктов питания, объединены в функциональный класс 12 (см.
табл. 1.1). В Российской Федерации разрешены к применению 22 та-
ких соединения (табл. 4.10), их иногда называют «оживители» вкуса.
Таблица 4.10
Усилители вкуса и аромата, разрешенные к применению
в Российской Федерации*
Е-Номер I
Усилитель вкуса и аромата
Е62О Глутаминовая кислота [i(+)-1
Е621 Глутамат натрия однозамещенный
Е622 Глутамат калия однозамешенный
Е623 Глутамат кальция
Е624 Глутамат аммония однозамешенный
Е625 Глутамат магния
Е626 Гуаниловая кислота
Е627 5'-Гуанилат натрия двузамещенный
Е628 5'-Гуанилат калия двузамещенный
Р629 5'-Гуанилат кальция
1.030 Инозиновая кислота
Е631 5'-Инозинат натрия двузамещенный
Е632 Инозинат калия
Е633 5'-Инозинат кальция
Е634 5'-Рибонуклеотилы кальция
Е635 5'-Рибонуклеотилы натрия дпузамешеппые
Е636 Мальтол
Е637 Этилмальтол
Е640 Глицин
Е641 Z-Лейцин
Е642 Лизина гидрохлорид
Е906 Бензойная смола
♦СанПиН 2.3.2.560-96.
К этой группе относится небольшое количество соединений, при-
надлежащих к нескольким основным группам: производные глута-
миновой, гуаниловой, инозиновой кислот, рибонуклеотиды и произ-
водные мальтола. Внесение их в продукты питания или на стадии тех-
нологического процесса, или непосредственно в пищу перед ее упот-
реблением восстанавливает природные вкусовые свойства продуктов,
которые могли быть частично утрачены при их приготовлении или в
ходе кулинарной обработки. Эти добавки как бы «оживляют», «осве-
жают», придают новые ощущения при употреблении продуктов. От-
дельные из них, возможно, оказывают консервирующее действие.
Рассмотрим некоторые из них подробнее.
Глутаминовая кислота (Е620) и ее соли. К солям относятся одноза-
мещенный глутамат натрия (Е621), однозамещенный глутамат калия
(Е622), глутамат кальция (Е623), однозамещенный глутамат аммония
(Е624), глутамат магния (Е625).
168
СООН
СН,
I
СН,
H,N —СН
I
СООН
1-Глутамииовая кислота (Е62О)
COONa
I
сн2
СН2
H,N—СН
СООН
Глутамат натрия
однозамещенный (Е621
Глутаминовая кислота и ее соли, оказывая стимулирующее дей-
ствие на окончание вкусовых нервов, усиливают вкусовые ощуще-
ния, в результате чего появляется ощущение удовлетворенности. Оно
получило название «глутаминовый эффект». Стимулирующее дей-
ствие глутаминовой кислоты и ее солей носит избирательный харак-
тер — в наибольшей степени усиливается горький и соленый вкус, в
наименьшей — сладкий.
Глутаминовый эффект проявляется и в свежесобранных фруктах
и овощах, свежем мясе и некоторых других продуктах, так как нали-
чие в них даже небольших количеств глутаминовой кислоты и ее со-
лей влияет па особенности их вкуса и аромата. Снижение содержания
глутаминовой кислоты и ее производных при хранении свежих про-
дуктов, в процессе их переработки, в том числе кулинарной обработ-
ки, сказывается на вкусе и аромате этих продуктов. Дополнительное
внесение глутаминовой кислоты, особенно ее натриевой соли, частич-
но восстанавливает этот вкус. Оптимальное влияние глутаминовой
кислоты и ее солей проявляется в слабокислой среде (pH 5—6,5), при
дальнейшем снижении pH среды глутаминовый эффект исчезает.
Производные глутаминовой кислоты оказывают консервирующее
действие, замедляя окисление жиров в продуктах животноводства,
маргариновой продукции.
Глутаминовую кислоту и ее соли добавляют в концентраты и
консервы, кулинарные изделия, готовые блюда. Суточное потребле-
ние 1,5 г, максимальный уровень в продуктах питания 10,0 мг/кг.
Применение глугампповой кислоты оказывает положительный эф-
фект в клинической практике при лечении атеросклероза сосудов
головного мозга. В продуктах детского питания ее применение не-
допустимо.
Гуаниловая кислота (Е626) и ее соли. К солям относятся 5'-гуани-
лат натрия двузамещенный (Е627); 5'-гуанилат калия двузамещенный
(Е628); 5'-гуанилат кальция (Е629).
169
он
но он
Гуаниловая кислота, 5'-гуанилат (Е626)
ХУаНиловая кислота и ее соли оказывают значительно более сильное
(в200—250 раз) «вкусовое» влияние, чем производные глутаминовой
кЙСлоты, наиболее эффективен 5'-динатрий гуанилат. Применяется
при производстве консервов, приправ и пряностей. Максимальный
уровень в продуктах 0,5 мг/кг в пересчете на гуаниловую кислоту.
Инозиновая кислота (ЕбЗО) и ее соли. К солям относятся 5'- ипози-
нат натрия двузамещенный (Е631); ипозинат калия (Е632); 5'-инози-
нат кальция (Е633). Обладают способностью усиливать и модифици-
ровать вкус и аромат. Действие солей напоминает эффект экстрак-
тивных веществ продуктов, полученных из животного сырья.
Инозиновая кислота,
5’-и»озияат (Е630)
Инозиновая кислота, ее соли обладают более сильным вкусовым
эффектом, чем соли глутаминовой кислоты. Наиболее сильный глу-
таминовый эффект из производных инозиновой кислоты характерен
для динатрий-5'-инозината (приблизительно в 45—50 раз). Макси-
мальный уровень, допустимый в пищевых продуктах, 0,5 мг/кг в пе-
ресчете на инозиновую кислоту.
Способностью усиливать и модифицировать вкус и аромат пище-
вых продуктов обладают и рибонуклеотиды: 5'-рибопуклсотид каль-
ция (Е634) и 5'- рибонуклеотид натрия двузамещенный (Е635).
170
Рассмотренные три группы модификаторов вкуса являются про-
дуктами гидролиза нуклеиновых кислот, имеющих сложную химию,
которая подробно изучается в курсе биохимии.
Мальтол (Е636), этилмальтол (Е637). Усилители вкуса и аромата,
ароматизаторы.
Мальтол (Е636)
Этилмальтол (Е637)
Мальтол — один из первых ароматизаторов, обнаруженных в хле-
бе. В настоящее время применяется в хлебопечении, мучных конди-
терских изделиях. Мальтол и этилмальтол — в большей степени аро-
матизаторы, чем усилители и модификаторы вкуса.
Остальные соединения: глицин, Z-лейцин, лизин и бензойная смо-
ла, находят пока ограниченное применение.
4.5. СОЛЕНЫЕ ВЕЩЕСТВА
Хлорид натрия (поваренная соль). Пищевая добавка, улучшающая
вкусовые свойства пищевых продуктов. Консервант. Находит широ-
кое применение во многих отраслях пищевой промышленности. Иг-
рает важную роль в поддержании водно-солевого обмена в организме.
Потребность организма человека в хлориде натрия составляет 10—15 г
в сутки, из них до 5 г организм человека получает с пищевыми про-
дуктами, 5—10 г добавляет в пищу.
Контрольные вопросы
1. Что такое подслащивающие вещества (подсластители)? На какие группы
веществ их можно разделить? В чем причина широкого применения интенсив-
ных подсластителей в пищевой технологии?
2. Какие представители интенсивных подсластителей вам известны? Назо- <
вптс их.
3. Что понимается под смесью подсластителей?
4. Чем определяется аромат пищевых продуктов? Какова роль ароматобразу-
ющих веществ в оценке пищевой ценности продуктов питания?
5. Что такое эфирные масла? Назовите основных представителей эфирных
масел. Какие химические компоненты входят в состав эфирных масел?
6. В чем отличие натуральных, идентичных натуральным и синтетических
ароматизаторов? Какие химические компоненты входят в их состав?
7. Какие вещества относятся к пряностям? Какие пряности используются в
пищевой промышленности и кулинарии?
8. Какие пищевые добавки относятся к усилителям и модификаторам вкуса?
9. Каковы основные пути получения и использования ароматизаторов в пи-
щевой промышленности?
5. ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ, ЗАМЕДЛЯЮЩИЕ
МИКРОБНУЮ И ОКИСЛИТЕЛЬНУЮ ПОРЧУ
ПИЩЕВОГО СЫРЬЯ
И ГОТОВЫХ ПРОДУКТОВ
Порча пищевого сырья и готовых продуктов — результат сложных
физико-химйческих и микробиологических процессов: гидролити-
ческих, окислительных, развития микробиальной флоры. Они тесно
связаны между собой. Возможность и скорость их прохождения опре-
деляются многими факторами: составом и состоянием пищевых сис-
тем, влажностью, pH среды, активностью ферментов, особенностями
технологии хранения и переработки сырья, наличием в растительном
и животном сырье антимикробных, антиокислительных и консерви-
рующих веществ.
Порча пищевых продуктов приводит к снижению их качества,
ухудшению органолептических свойств, накоплению вредных и
опасных для здоровья человека соединений, резкому сокращению
сроков хранения. В итоге продукт становится непригодным к упот-
реблению.
Употребление в пищу испорченных продуктов, атакованных
микроорганизмами и содержащих токсины, может привести к тяже-
лым отравлениям, а иногда и к летальному исходу. Значительную
опасность представляют живые микроорганизмы, попадая с пищей
в организм человека, они могуг привести к тяжелым заболеваниям.
Порча пищевого сырья и готовых продуктов приводит к огромным
экономическим потерям. Поэтому обеспечение качества и безопас-
ности пищевых продуктов, увеличение сроков их хранения, умень-
шение потерь имеют большое социальное и экономическое значе-
ние. Следует также помнить, что производство основного сельско-
хозяйственного сырья (зерна, масличного сырья, овощей, фруктов и
т. д.) носит сезонный характер, оно не может быть сразу переработа-
но в готовые продукты и требует значительных усилий для сохране-
ния.
Необходимость в сохранении (консервировании) собранного уро-
жая, добычи, полученной в результате успешной охоты или рыболов-
ства, собранных ягод и грибов, а также продуктов их переработки
возникла у человека с давних времен. Он давно обратил внимание на
ухудшение органолептических свойств хранящихся продуктов, их
порчу и стал искать пути более эффективного их хранения и консер-
вирования. Сначала это были сушка и засолка, применение специй,
уксуса, масла, меда, соли (соление продуктов), сернистой кислоты для
172
стабилизации вина. В конце XIX — начале XX в. с развитием химии
начинают применять химические консерванты: бензойную и салици-
ловую кислоты, производные бензойной кислоты. Широкое распрос-
транение консерванты получили в конце XX в. Это связано с необхо-
димостью сохранения больших объемов перерабатываемого сельско-
хозяйственного сырья, стремлением обеспечить потребителей макси-
мально широким ассортиментом пишевых продуктов независимо от
места производства и времени уборки урожая, уменьшением потерь
готовой продукции, развитием токсикологии.
Другое важное направление при сохранении сырья и пищевых
продуктов — это замедление окислительных процессов, протекаю-
щих в их жировой фракции, с помощью антиоксидантов.
Сохранность пищевого сырья, полупродуктов и готовых продук-
тов достигается и другими способами: снижением влажности (суш-
кой), применением низких температур, нагреванием, засолкой, коп-
чением. Мы, естественно, остановимся только на применении пище-
вых добавок, использование которых защищает продукты от порчи,
продлевая срок их хранения.
5.1. КОНСЕРВАНТЫ
Консерванты (функциональный класс 18, см. табл. 1.1) — веще-
ства, продлевающие срок хранения продуктов, защищая их от порчи,
вызываемой микроорганизмами (бактерии, плесневые грибы, дрож-
жи, среди них могут быть патогенные и непатогенные виды).
В настоящем разделе мы остановимся только на химических кон-
сервантах, добавляя которые, можно замедлить или предотвратить
развитие микрофлоры или замедлить в них обмен веществ, а следова-
1елыю, продлить сохранность продуктов питания. Антимикробные
вещества могут оказывать бактерицидное (уничтожающее бактерии)
или бактериостатическое (останавливающее, замедляющее рост и раз-
множение бактерий, но не уничтожающее в то же время их полнос-
тью), фунгистатическое (угнетающее грибы) или фунгицидное (уби-
вающее грибы) действие. Следует отмстить, что при детальном рас-
смотрении это деление является условным, так как фунги- и бактери-
остатики отличаются только скоростью антимикробного действия.
Эти соединения должны быть безвредны, не изменять органолепти-
ческих свойств пищевых продуктов. Список консервантов, разре-
шенных к применению в Российской Федерации, приведен в
табл. 5.1. Их эффективность, способы применения зависят от хими-
ческой природы, концентрации, иногда от pH среды. Многие консер-
ванты более эффективны в кислых средах, для снижения pH среды
иногда добавляют пишевые кислоты (уксусную, яблочную, молоч-
ную. лимонную и др.). При низкой концентрации отдельных кон-
сервантов они могут использоваться микроорганизмами в качестве
173
дополнительного источника углерода и, наоборот, способствовать
размножению последних.
Таблица 5.1
Консермпты, разрешенные к применению в Российской Федерации
Е-номер Название консерванта Технологи' геская функция
основное синонимы, сокращения
Е200 Сорбиновая кислота Сорб Эмульгатор, консервант
Е201 Сорбат натрия Консервант
Е202 Сорбат калия — »
Е2ОЗ Сорбат кальция — »
Е209 Гептиловый эфир пара- тидроксибеНзойной кис- лоты — »
Е210 Бензойная кислота Бенз »
Е211 Бензоат натрия — »
Е212 Бензоат калия — »
Е213 Бензоат кальция — »
Е214 Этиловый эфир пара- гидроксибензойной кис- лоты — »
Е215 Натриевая соль этилово- го эфира лара-гидрокси- бензойной кислоты — »
Е216 Пропиловый эфир пара- гидроксибензойной кис- лоты л-Бен »
Е217 Натриевая соль пропило- вого эфира ллрл-гидро- ксибеязойиой кислоты __
Е218 Метйловый эфир пара- гидроксибензойной кис- лоты — »
Е219 Натриевая соль метило- вого эфира пара-гндро- ксибеизойной кислоты — »
Е220 Серы диоксид Серный ангидрид, серный газ, серная кислота Консервант, антиокислитель
Е221 Сульфат натрия — То же
Е222 Гидросульфат натрия Бисульфат натрия »
Е223 Пиросульфат натрия Мстабисульфат натрия Консервант, анти- окислитель, отбели- вающий агент
Е224 Пиросульфат калия Метабисульфат калия Консервант, анти- окислитель
Е225 Сульфат калия Сульфат кальция — То же
Е226 —- »
Е227 Гидросульфат кальция —
Е228 Бисульфат калия Гидросульфат калия »
Е230 Дифенил Бифения Консервант, антиоксидант
Е231 ррлю-Фенилфенол Консервант
Е232 о/»П0-Февилфенолят натрия —
Е233 Тиабендазол —
Е234 04 Низин —
Продолжение
Е-номер Название консерванта Технологическая
основное | синонимы, сокращения функция
Е235 Пимарицин
Е236 Муравьиная кислота
Е237 Формиат натрия
Е238 Формиат кальция
Е239 Гексаметилентетрамин
Е314 Гваяковая смола
Е242 Диметилдикарбонат
Е249 Нитрит калия
Е250 Нитрит натрия
Е251 Нитрат натрия
Е252 Нитрат калия
Е260 Уксусная кислота
E26I Ацетаты калия
E26I (i) Ацетат калия
Е261 (ii) Диацетат калия
Намицин Консервант
— »
—- »
— »
ypoipoiniH »
— »
— »
— Консервант, фик-
сатор окраски
— То же
— »
— • »
— Консервант, регуля-
тор кислотности
Уксуснокислый калий То же
То же »
— *
Спектр антимикробного действия конкретного консерванта неоди-
наков в отношении плесневых грибов, дрожжей, бактерий, т. е. он не
может бы ть эффективен против всего спектра возможных возбудителей
микробиологической порчи пищевых продуктов. Большинство консер-
вантов, нашедших практическое применение, действует в первую оче-
редь против дрожжей и плесневых грибов. Некоторые консерванты ма-
лоэффективны против определенных бактерий, так как в области опти-
мальных для бактерий значений pH (чаще это нейтральная среда) они
слабо проявляют свое действие. Эффективность некоторых консерван-
тов по отношению к микроорганизмам приведена в табл. 5.2.
Таблица 5.2
Эффективность некоторых консервантов по отношению к микроорганизмам*
Консервант | Бактерии | Дрожжи | Плесневые грибы
Нитриты ++ — —
Сульфиты ++ ++ +
Кислоты:
муравьиная 4- ++ +4-
пропионовая + ++ ++
сорбиновая ++ +++ +++
бензойная ++ +++ +++
л-Оксибензоаты ++ +++ +++
Дифенил — ++ ++
+11о данным Э.Дюк ц М.Лир. Консерванты в пищевой промышленности.—
Л.: ОАО «Гиорд», 1998:
«-» — неэффективен;
«+» — малая эффективность;
«++»—средняя эффективность;
«+++» — высокая эффективность.
Учитывая разное отношение отдельных консервантов к плесневым
175
грибам, дрожжам и бактериям, в ряде случаев целесообразно исполь-
зовать смесь нескольких консервантов.
Применение смеси консервантов позволяет:
расширить спектр действия;
уменьшить концентрацию отдельных консервантов;
усилить антимикробный эффект;
уменьшить возможность побочных эффектов;
получить экономический эффект.
При этом нужно учитывать, что при использовании смеси консер-
вантов возможно несколько вариантов:
простое сложение эффектов действия: смесь действует как сумма
ее составляющих;
синергизм; угнетающее действие может быть достигнуто при ис-
пользовании меньших концентраций индивидуальных консервантов;
антагонизм; для смеси необходима более высокая концентрация,
чем при Использовании индивидуальных консервантов.
Практический интерес представляет сочетание бензойной, сорби-
новой и сернистой кислот в первую очередь для продуктов раститель-
ного происхождения. Необходимо также учитывать особенности пи-
щевых продуктов, в которые они вносятся. 11ет универсальных кон-
сервантов, которые были бы пригодны для всех пищевых продуктов.
Перечень основных консервантов, применяемых для сохранения наи-
более важных групп продуктов, приведен в табл. 5.3.
Таблица 5.3
Консерванты, применяемые для наиболее важных групп продуктов
Продукт
Нитраты, нитриты Диоксид серы Сахароза Гексаметилен- тетрамин Уксусная кислота Пропионовая кислота Сорбиновая кислота Бензойная кислота п- Гидроксибен- зоаты
О
ад
STS
Ч’Р
Жировые эмульсии
Сыры
Мясопродукты
Рыбопродукты
Овощная продукция
Фруктовая продукция
Безалкогольные на-
питки
Вино
кондитерские изде-
лия
— — — — — — + + + — —
(+) — — (+) — -1- + 1- (+) (’) -
++ (+) — — — — + — (+) —
+ — — (+) ++ — + + (+) —
— + (+) — — ++ ++ — —
— ++ ++ — + — ++ ++ — (+)
— ++ ++ — — — ++ + + — —
++ — — — ++ — —
— — ++ - — ++ — — —
— — ++ — — — ++ + (+) —
Примечание. Консервант применяется: «++» —часто; *-<»•-реже;
«(+)» — в исключительных случаях; «-» — не применяется.
176
Эффективность действия консерванта тесно связана с его концен-
трацией; его следует применять на начальной (линейной) стадии раз-
множения микроорганизмов, что позволит снизить дозы его внесе-
ния и нс создаст иллюзий мнимо свежего состояния уже испорченных
продуктов; применение консервантов недопустимо при нарушении
производственной гигиены, получении продуктов в антисанитарных
условиях.
Иногда консерванты применяют в сочетании с физическими спо-
собами консервирования (нагревание, сушка, низкие температуры,
облучение и т. д.), что приводит к экономии энергетических затрат.
При выборе консерванта необходимо руководствоваться некото-
рыми общими правилами.
I. Консервант должен: иметь широкий спектр действия; быть эф-
фективным против микроорганизмов, содержащихся в данной пище-
вой системе; оставаться в продукте в течение всего срока хранения;
замедлять образование токсинов; не оказывать влияния на органо-
лептические свойства пищевого продукта; быть технологичным (про-
стым в применении); быть дешевым.
2. Консервант нс должен: быть физиологически опасным; вызы-
вать привыкание; реагировать с компонентами пищевой системы; со-
здавать экологические и токсикологические проблемы в ходе техно-
логического потока; влиять на микробиологические процессы, пре-
дусмотренные данной технологией при производстве отдельных пи-
щевых продуктов.
Возможно применение только тех консервантов, которые имеют
соответствующее разрешение. В табл. 5.4 приведены максимальные
уровни добавления некоторых консервантов в пищевые продукты.
Не разрешается применять консерванты в некоторых продуктах
массового потребления: молоко, сливочное масло, мука, хлеб (кроме
фасованного), н продуктах для детского питания, а также в изделиях
маркированных как «натуральные», «свежие».
Остановимся подробнее на некоторых консервантах.
Диоксид серы, соли сернистой кислоты. Это одна из наиболее рас-
пространенных групп консервантов:
SO, --диоксид серы, сернистый газ, сернистый ангидрид (Е220);
Na2SO3 — сульфит натрия (E22I);
K2SO, — сульфит калия (Е225);
CaSO, — сульфит кальция (Е226);
NaHSO, — гидросульфит натрия, бисульфит натрия (Е222);
KIISO, — гидросульфит калия, бисульфит калия (Е228);
Ca(HSO,)2 — гидросульфит кальция (Е227);
Na2S2O5 — пиросульфит натрия, метабисульфит натрия (Е223);
K2S2O5 — пиросульфит калия, метабисульфит калия (Е224).
SO2 — бесцветный негорючий газ, хорошо растворимый в воде.
Сульфиты белые кристаллические вещества, за исключением суль-
фита кальция, также хорошо растворимы в воде.
177
Таблица 5.4
Максимальный уровень (мг/кг, мг/л) консервантов в нишевых продуктах
Продукт Сорб Бенз и-Беп Сорб + + Бенз Сорб + + л-БеН Сорб + + Бенз 3 + л-Бен
Сыры плавленые 2000 — — — — —
Творог, пасха (творо- жок) 1000 — — — — —
десерты на молочной основе, не обработан- ные теплом — — — 300 —
Жировые эмульсии (кроме сливочного масла) с содержанием жира более 60 % 1000 500 — 1000 — —
Жировые эмульсии с содержанием жира менее 60% 2000 1000 — 2000 — —
Овощи маринован- ные, соленые или в Масле (кроме маслин) — — — 2000 — —
Маслины (оливки) и (или) продукты из них Картофельное пюре и ломтики для обжари- вания 1000 2000 500 — 1000 — —
Консервированные плоды и овощи в банках и бутылках, включая соусы, кроме пюре, муссов, компо- тов, салатов и им подобных 1000
Сушеные плоды 1000 — —• — — —
Джем, мармелад, желе, повидло с низким со- держанием сахара и без него пастообраз- ной консистенции — 500 — 1000 — —
Сахаристые кондитер- ские изделия, конфе- ты, кроме шоколада Жевательная резинка 1500 1500 (fi-Беи не бо- лее 300)
Продукты из зерно- вых, вырабатываемые 2000 -— — — -- —
178
Продолжение
Продукт Сорб Бенз л-Бен Сорб + + Бенз Сорб + + л-Бен Сорб + + Бенз + + л-Бен
но экструзионной технологии
Хлебобулочные изделия (выпечка) 2000 — — — — —
Вяленые мясные продукты (поверхнос- тная обработка) — — — — — Соглас- но ТИ
Желе, покрывающее мясные продукты (вареные, соленые, вяленые), паштеты — — — 1000
Пресервы из рыбы, включая изделия из икры — — __ 2000 — . —
Рыба соленая, вяленая — — — 200 — —
Яйцепродукты суше- ные, концентрирован- ные, замороженные 1000 — — — — —
Соусы эмульгирован- ные с содержанием жира: более 60 % менее 60 % 1000 2000 500 1000 — 1000 2000
Соусы нсэмулыпро- ванные — — — 1000 — —
Салаты готовые — — — 1500 — —
Горчица, пряности и приправы — — — 1000 — —
Супы и бульоны жидкие, кроме кон- сервированных в банках — — — — 500 —-
Напитки безалкоголь- ные, ароматизирован- ные (исключая напит- ки на молочной основе) 300 150 — 250+150 — —
Вина ординарные, плодовые, медовые, 200 (300) — — — — —
179
Продолжение
Продукт Сорб Бенз и-Бси Сорб + 1 Беп? Сорб + + я-Бен Сорб + + Бенз + + и-Бсн
сидр, вина безалко- гольные
Пиво безалкогольное — 200 — — — —
Спиртные напитки с содержанием спирта Менее 15 % об. 200 200 — 400 — —
СухИё завтраки на основе злаковых и картофеля, покрытые орехами — — — 1000 (и- Бен нс более .300) —
Сиропы ароматизиро- ванные для молочных коктейлей, морожено- го и т. п. Сиропы для олёдьев, куличей 1000 — — — — —
Начинки для пельме- ней (равиолей), клецки 1000 — — — — —
Коллагеновые оболоч- ки для колбас с пока- зателем водной актив- ности (Л^) более'0,6 Соглас- но ТИ — — — —
Примечание. Уровни сорбиновой кислоты и сорбатов, бензойной кисло-
та! и бензоатов, эфиров ллра-гидроксибсизойной кислоты выражены в пересчете
на соответствующую кислоту.
Использование сернистого газа для окуривания бочек й обработки
вина известно с давних времен.
Диоксид серы и соли сернистой кислоты проявляют антибактери-
альное действие. Действие против дрожжей и плесневых грибов вы-
ражено слабее. Применяются как промежуточный консервант при
получении консервированных продуктов из фруктов и ягод с после-
дующим удалением при нагревании и вакуумировании. Используют-
ся для сохранения соков, плодоовощных пюре, повидла, в виноделии
и т.д.
Сульфиты — ингибиторы дегидрогеназ. Применяются в качестве
отбеливающего материала, предохраняющего очищенный картофель,
разрезанные плоды и овощи от потемнения, тормозят реакцию Майя-
ра. Сернистый газ разрушает витамин В, (тиамин) и биотин, поэтому
применение его для стабилизации ряда продуктов нежелательно. До-
пустимая суточная доза (в пересчете на SO2) 0,35 мг, условно допусти-
мая — 0,35—1,5 мг/кг массы тела человека.
180
В табл. 5.5 приведены максимальные уровни диоксида серы и ее
солей (в пересчете на SO2).
Таблица 5.5
Максимальный уровень диоксида серы и солей сернистой кислоты
в некоторых продуктах (в пересчете на SO2)
11ролукт Максимальный уровень, мг/кг, мг/л
Картофель очищенный (обработка против потемнения) 50
Продукты из картофеля, включая замороженные и быстрозамо- 100
рожсииыс. сухое картофельное шоре
Картофель сухой 400
Лук, лук-шалот, чеснок тертые (пульпа) 300
Томат-пюрс из сульфидированной массы (СП 30 %) 400
Грибные продукты, включая замороженные 50
Грибы сушеные 100
Овощи и плоды в маринаде (уксусе), рассоле или в масле (кро- 100
мс маслин), золотистого перца в рассоле
Золотистый перец в рассоле 500
Джемы, мармелады, желе, повидло с низким содержанием сахара 50
и без сахара (кроме джема и желе экстра) и т. п., продукты для
намазывания
Джемы, желе, мармелад, повидло, изготовленные с использова- 100
пнем сульфптированных фруктов и ягод
Начинки на фруктовой основе 100
Фрукты сушеные:
абрикосы, персики, виноград (изюм), слива, инжир 2000
бананы 1000
яблоки и груши 600
изюм 100
другие, включая орехи в скорлупе 500
Полуфабрикаты (пульпы) для промышленной переработки:
клубника, малина 2000
вишня 3000
другие ягоды и фрукты 1500
Крахмалы, исключая крахмалы для детских продуктов 50
Яблочный, апельсиновый, грейпфрутовый п ананасовый соки 50
в многолитровой таре для продажи в столовых через автоматы
181
Продолжение
Продукт Максимальный уровень, мг/кг, мг/л
Лимонный и лаймовый соки 350
Соки фруктовые для изготовления напитков 100
Другие концентраты на основе фруктовых соков или протертых фруктов (capile groselha) 250
Пивб, включая низкоалкогольиое и безалкогольное 20
Вина 300-400
Вййй безалкогольные 200
ВййА плодовые, вина плодовые шипучие, включая безалкоголь- ные, сидр 200
Уксус, полученный брожением 170
Горчица, за исключением горчицы дижонской 250
Желатин 50
Хрен тертый (пульпа) 800
Сорбиновая кислота и ее соли. Сорбиновая кислота — бесцветное
кристаллическое вещество со слабым запахом, трудно растворимое в
воде й хорошо — в этиловом спирте. Соли сорбиновой кислоты (сор-
баты) хорошо растворимы в воде (ла исключением сорбата кальция).
СН3—СН=?=СН—СНОН — сорбиновая кислота (Е201);
СН3—СН=СН—СН=СН—COONa — сорбат натрия (Е201);
СН3-СН==СН-СН=СН-СООК - сорбат калия (Е202);
(СН3—СН==СН—СН=СН—СОО)2Са - сорбат кальция (Е2ОЗ).
Сорбиновая кислота и ее соли проявляют в первую очередь фун-
гистатическое действие, подавляя развитие плесневых грибов, вклю-
чая афлатоксинобразующие и дрожжи, благодаря способности инги-
бировать дегидрокиназу. Она не подавляет рост молочнокислой фло-
ры, поэтому часто используется в смеси с другими консервантами.
Сорбиновая кислота и ее калиевые, натриевые и кальциевые соли
применяются в качестве консервантов при производстве фруктовых,
овощных, рыбных и мясных изделий, маргарина, безалкогольных
напитков, плодово-ягодных соков, ее антимикробные свойства мало
зависят от pH среды. Используется для обработки материала, в кото-
рый упаковывают пищевые продукты. Допустимая суточная доза
25,0 мг/кг массы человека, допустимое количество консерванта в
продуктах указано в табл. 5.6.
182
Таблица 5.6
Применение консервантов в некоторых пищевых продуктах
F-чомср Пищевая лобапка Продукт Максимальный уровень, мг/л, мг/кг
Аллилгорчичное масло Гексаметилентетра- мин Вина столовые (сухие и полусладкие) Икра зернистая лососевая Сыр провалом 1,2 1000 25(в расчете на формальдегид, остаточное коли- чество)
Е265 Дегидроацетовая кислота Фруктовые консервы 3,0
Е242 Диметилдикарбонат Напитки безалкогольные на ароматизаторах; вина безалкогольные; чай жидкий (концентрат) 250(для обработки, остатки не допуска- ются)
Е23О Дифсппл (бифенил) Цитрусовые (поверхност- ная обработка) 70
Е1105 Лизоцим Сыры Согласно ТИ
Е236 Е238 Е237 Муравьиная кислота и со соли: формиат кальция формиат натрия Натамицин (пимари- цин, дельвоцид) Согласно ТИ Поверхностная обработка сыров твердых, мягких, колбас сырокопченых, полукопченых То же 1 мг/дм2 (в слое на глубину до 5 мм)
Е234 Низин* Пудинги из манной кру- пы или тапиоки и подоб- ные продукты Сыры зрелые и плавленые Творог жирный, сметана 3 12,5 10
E25I Е252 Нитрат калия* Нитрат натрия* Колбасы и мясные про- дукты: соленые, вареные, копченые 250
Сыры твердые, полутвер- 30
дые, полумягкие
♦Максимальный уровень нитратов в продуктах означает их относительное
количество в различной торговой сети.
183
Продолжение
Е-иомср Пищевая добавка Продукт Максимальный уровень, мг/л, мг/кг
Аналоги сыров на молоч- ной основе 50
Сельдь, килька (специ- ального посола и в ма- ринаде) 200
Е249 £250 Нитрит калия Нитрит натрия Колбасы и мясные про- дукты: сырокопченые, вяленые 50
Колбасы пареные и дру- гие мясные продукты 100
Бекон солено-копченый 175
Пероксид водорода Полуфабрикаты — заго- товки пз моркови, белых кореньев и лука для кон- сервной промышленности Добавление совмест- но с каталазой из расчета 2400 мг/кг. В готовых полуфаб- рикатах остатки не допускаются
Е283 Пропионат калия Хлеб со сниженной эпср- ютичсской ценностью 2000 (в пересчете па кислоту)
Е281 Пропионат натрия Хлебобулочные изделия расфасованные: кулич пасхальный (рождественский), хлеб 1000 (в пересчете на кислоту)
Саитохин Яблоки свежие: смачива- ние в 0,05—0,3%-ном водном растворе Нс более 0,1 (остатки после хранения)
Е260 Е261 Е262 Е263 Уксусная кислота и ее соли: ацетат калия ацетат натрия ацетат кальция Продукты переработки овощей, фруктов; соусы Согласно ТИ
Е231 Е232 орто-Фенилфеиол Натриевая соль орто-Фенилфенола отдельно или в ком- бинации Юглон Цитрусовые (поверхност- ная обработка) Безалкогольные напитки 12 Нс более 0,7 (остаток не более 0,5 мг/л)
184
Бензойная кислота С6Н5СООН и ее соли (бензоаты). Бесцветные
кристаллические вещества. Бензойная кислота растворяется ограни-
ченно в воде, а бензоаты хорошо растворимы.
Бензойная кислота (Е210)
Бензоат натрия (Е211)
Бензоат калия (Е212)
Бензоат кальция (Е213)
Входит в состав многих плодов и является распространенным при-
родным консервантом. Бензойная кислота применяется при изготов-
лении плодово-ягодных изделий, бензоаты — при производстве рыб-
ных консервов, маргарина, напитков. ДСД — 5 мг/кг. Антимикроб-
ное действие кислоты связано со способностью подавлять ферменты,
осуществляющие окислительно-восстановительные реакции, и на-
правлено главным образом против дрожжей и плесневых грибов,
включая афлатоксинобразующие. Присутствие белков в пищевых си-
стемах ослабляет активность бензойной кислоты, а фосфатов и хло-
ридов— усиливает. Бензойная кислота наиболее эффективна в кис-
лой среде, в нейтральных и щелочных растворах ее действие почти не
ощущается. Для облегчения введения бензойной кислоты в жидкие
пищевые продукты используют ее соли — бензоаты. При использова-
нии бензоатов необходимо, чтобы pH пищевой системы был ниже 4,5,
при э том бензоаты превращаются в свободную кислоту.
Производные /горл-гидроксибензойной кислоты (парабены). Входят
в состав растительных алкалоидов и пигментов. К этой группе отно-
сятся семь консервантов:
гептиловый эфир лл/?л-гидроксибензойной кислоты (Е209);
этиловый эфир ллрл-гидроксибензойной кислоты (Е214);
натриевая соль этилового эфира лл/?л-гидроксибензойной кисло-
ты (Е215);
пропиловый эфир «л/щ-гидроксибензойной кислоты (Е216);
натриевая соль пропилового эфира «л/?л-гидроксибензойной кис-
лоты (E2I7);
метиловый эфир лл/?л-гидроксибензойной кислоты (Е218);
185
натриевая соль метилового эфира /мра-гидроксибензойной кисло-
ты (Е219).
но
COOR
МеО
COOR
Эфир И-пщроксибензойиой кислоты „ ,
F Соль эфира и-гидрокснбензоинои кислоты
R= —- СН3; —• С2Н5; — С3Н7; — С7Н15
Мс - металл
Все эфиры иара-гидрооксибензойной кислоты обладают большим
бактерицидным действием, чем бензойная кислота, и значительно
менее токсичны. Они не способны к диссоциации, поэтому их анти-
микробное действие не зависит от pH среды. Эффективны в нейт-
ральной и слабокислой средах. Антимикробная активность растете
увеличением алкильного радикала. Изменяют вкус пищевых продук-
тов, выраженные спазмалитики. Их антимикробное действие основа-
но на замедлении усвоения глюкозы и пролина, нарушении комплек-
сной структуры клеточной мембраны. Допустимое суточное потрсб-
ление 10 мг/кг массы тела человека.
Муравьиная кислота НСООН (Е236) и ее соли — формиаты натрия
(Е237) и кальция (Е238). Применяются в качестве солезаменителей
(вкусовых веществ). Консервирующее действие муравьиной кислоты
известно более ста лет. Для консервирования применяют водные ра-
створы кислоты и ее солей — формиатов. Муравьиная кислота из-за
высокой константы диссоциации применяется для консервирования
только сильнокислых продуктов (pH < 3,5). В слабокислой и нейт-
ральной средах формиаты не оказывают антимикробного действия.
Кислота действует преимущественно против дрожжей и некоторых
бактерий, плесневые грибы и молочные бактерии устойчивее к дей-
ствию муравьиной кислоты. Она заметно влияет на вкус и запах пи-
щевых продуктов, ее добавляют главным образом во фруктовые по-
луфабрикаты. В последнее время использование муравьиной кисло-
ты значительно сократилось.
Уксусная кислота ледяная CHjCOOH (Е260) и ее соли — ацетаты
калия (Е261) и натрия (Е262). Уксусная кислота — бесцветная жид-
кость, смешивающаяся с водой во всех соотношениях. Ацетат на-
трия — бесцветный кристаллический порошок, растворимый в воде, с
сильным запахом уксусной кислоты. Использование уксуса для кон-
сервирования пищевых продуктов — один из наиболее старых спосо-
бов консервирования. В зависимости от сырья, используемого для
получения уксусной кислоты, различают винный, фруктовый, яб-
лочный, спиртовой уксусы и синтетическую уксусную кислоту. На-
ряду с уксусной кислотой и ее солями находят применение диацетаты
натрия и калия. Эги вещества состоят из уксусной кислоты и ацетатов
в молярном соотношении 1:1.
186
Уксусная кислота не имеет законодательных ограничений, ее дей-
ствие основано главным образом на снижении pH консервируемого
продукта, проявляется при содержании ее выше 0,5 % и направлено
главным образом против бактерий. Используется в майонезах, со-
усах, при мариновании рыбной продукции, овощей, ягод и фруктов.
Уксусная кислота также широко применяется как вкусовая добавка.
Пропионовая кислота СН3—СН2СООН (Е280) и ее соли — пропио-
наты натрия (Е281), калия (Е283) и кальция (Е282). В пищевой про-
мышленности используются главным образом соли пропионовой
кислоты. Антимикробное действие пропионовой кислоты сильно за-
висит от pH консервируемого продукта, может использоваться для
консервирования пищевых продуктов с высокими значениями pH.
Проявляет более слабое антимикробное действие по сравнению с дру-
гими консервантами. Применяется при производстве сыров, в хлебо-
печении. Влияет на запах и вкус пищевых продуктов.
Утропнн (гексаметилентетрамин) C6H(2N4 (Е239). Применяется для
консервирования ограниченного числа продуктов, в России — для
консервирования икры лососевых рыб. ДСД — 0,15 мг/кг.
Дифенил C12HI0 (Е230). Обладает сильными фунгистатическими
свойствами, задерживает развитие плесневых грибов.
Дифенил (Е23О)
Применяют для продления срока хранения цитрусовых (погруже-
ние в 0,5—1%-ный раствор или пропитывание им оберточной бума-
ги). В России использование импортных цитрусовых плодов разре-
шено после обработки этим консервантом.
Сантохнн. Применяется для увеличения сроков хранения яблок,
поверхность которых обрабатывают 0,05—0,3%-ным водно-спирто-
вым (40 %) раствором сантохина.
Важным и широко используемым консервантом является хлорид
натрия (попаренная соль) NaCI, который используют для консерви-
рования мяса, рыбы и других продуктов.
5.2. АНТИБИОТИКИ
Особую группу пищевых добавок, замедляющих порчу пищевых
продуктов (мяса, рыбы, птицы, овощей и т. д.), представляют антиби-
отики. Применение антибиотиков позволяет сохранить пищевое сы-
рье и некоторые виды пищевых продуктов более длительное время,
иногда продлить их срок хранения в 2—3 раза. Обычно антибиотики
применяют для обработки свежих скоропортящихся продуктов (мясо,
рыба, свежие растительные продукты).
187
Технологические приемы применения антибиотиков различны:
погружение пищевого продукта в раствор антибиотиков на ограни-
ченный србк, ороЩение поверхности пищевого продукта раствором
аЙ^ибйоТИКОв различной концентрации, введение антибиотиков пе-
ред забоем животных и т. д.
Вместе с тем использование антибиотиков может привести к неже-
лательным Последствиям, в том числе к нарушению нормального со-
отношения микроорганизмов желудочно-кишечного тракта. Реко-
мендуемые антибиотики: низин (Е234), пирамицип (Е235).
Низин CM3H230O37S7. Антибиотик полипептидного типа. Хорошо
сохраняется в сухом виде. Низин чувствителен к действию протеоли-
тических ферментов, ферментов слюны и пищеварительных фермен-
тов, устойчив к сычужным ферментам. Его получают культивирова-
нием бактерий Streptococcus Lactis. Токсическое действие низина
крайне маловероятно. Низин имеет узкий спектр действия: эффекти-
вен Исключительно против грамположительных бактерий, стрепто-
кокков, бацилл и некоторых анаэробных спорообразующих бакте-
рий, уменьшает сопротивляемость спор термоустойчивых бактерий к
нагреванию, что позволяет снизить температуру стерилизации, повы-
сить качество пищевых продуктов. Применяется в сыроделии, при
консервировании овощей и фруктов, для удлинения сроков хранения
стерилизованного молока.
Натамицин C3jH47NO|j (Е235). Имеет другие названия — пимарп-
Натамицпн, пимарицин (Е235)
Получают культивированием Streptomyces natalensis. Оказывает
антимикробное действие на дрожжи рода Candida, влияя на клеточ-
ные мембраны, а также плесневые грибы, и не действует на бактерии,
вирусы и актиномицеты. Эффективен против грибов, поражающих
кожу человека. Применяется в сыроделии для защиты поверхности
сыров, в колбасном производстве.
188
5.3. ПИЩЕВЫЕ АНТИОКИСЛИТЕЛИ
К пишевым антиокислителям (антиоксидантам) относятся веще-
ства, замедляющие окисление в первую очередь ненасыщенных жир-
ных кислот, входящих в состав липидов (см. табл. 1.1, функциональ-
ный класс 5). Этот класс пищевых добавок включает три подкласса с
учетом их функций:
антиокислители;
ст юргисты ai 1ТИОКИСЛ ителей;
комплексообразователи.
Ряд соединений: лецитины (Е322), лактиты (Е325, Е326) и неко-
торые другие - вьшдлняют'комплексные функции. Перечень анти-
окислителей, разрешенных к применению в Российской Федерации,
приведен в табл. 5.7. Использование антиокислителей дает возмож-
ное н> продлить срок храпения пищевого сырья, полупродуктов и го-
товых продуктов, защищая их от порчи, вызванной окислением кис-
лородом воздуха, например прогоркание масел и жиров или жировых
компонентов пищевых продуктов, биологически ценных веществ,
некоторых природных красителей. Окисление масел и жиров —
сложный процесс, протекающий по радикально-цепному механизму.
Начальными продуктами окисления являются разнообразные по
строению пероксиды и гидропероксиды. Они получили название
первичных продуктов окисления.
В результате их сложных превращений образуются вторичные
продукты окисления: спирты, альдегиды, кетоны и кислоты с раз-
личной длиной углеродной цепи, а также их разнообразные произ-
водные. На скорость окисления влияет состав пищевых систем, в пер-
вую очередь состав и строение липидной фракции, влажность, темпе-
ратура, наличие металлов переменной валентности, свет.
Накопление продуктов окисления в маслах и жирах, в жировой
фракции пищевых продуктов приводит к изменению их свойств,
снижению пищевой ценности, порче. Продукты окисления оказыва-
ют вредное влияние на организм человека. Замедление или предотв-
ращение окисления масел и жиров имеет большое социальное и эко-
номическое значение.
Таблица 5.7
Антиокислители, разрешенные к применению в Российской Федерации
Е-помер | Антиокислитель (основное название) | Технологическая функция
езоо Аскорбнноная кислота (Л ) Антиокислитель
ЕЗО1 Аскорбат натрия
ЕЗО2 Аскорбат кальция »
ЕЗОЗ Аскорбат калия
Е304 Аскорбилпальмитат »
ЕЗО5 Аскорбилстеарат »
Е306 Концентрат снеси токоферолов »
ИЗО 7 и-Токоферол »
189
Е-номер | Антиокислитель (основное название)
E3Q8 у-Токоферол синтетический
Е309 8-1окоферол синтетический
E3fO Пропилгаллат
ЁЗ11 Октилгаллат
ЕЗ12 Додецилгаллат
Е314 Гваяковая смола
Е315 изо-Аскорбиновая кислота
(эриторбовая кислота)
Е316 изо-Аскорбат натрия
Е317 изо-Аскорбат калия
Е318 i/зо-Аскорбат кальция
Е319 трет-Бутилгидрохииои (ТБГХ,
ТВНО)
Е32О Бутилгидроксиаиизол (БГА,
В НА)
Е321 Бутилгидрокситолуол (ионол,
БОТ)
Е322 Лецитины
Е323 Аноксомер
Е325 Лактат натрия
Е326 Лактат калия
ЕЗЗО Лимонная кислота
Е385 Этилендиаминтетраацетат
Е386 Этилеидиаминтезраацетат дииат-
рий
Е387 Оксистеарии
Е391 Фитиновая кислота
Е1102 Глюкозооксидаза
Дигидрокверцетин
Кверцетин
Продолжение
I Технологическая функция
Антиокислитель
»
>>
»
»
»
»
»
»
»
Антиокислитель
Антиокислитель, эмульгатор
Антиокислитель
Синергист антиокислителя,
влагоудерживающий агент
Синергист антиокислителя,
регулятор кислотности
Регулятор кислотности, антиокис-
литель, комплексообразователь
Антиокислитель, консервант,
комплексообразователь
Антиокислитель, консервант,
синергист, комплексообразователь
Антиокислитель, Комплсксообра-
зователь
Антиокислитель
Антиоксидант
Антиокислитель
»
♦СанПиН 2.3.2.560-96.
Действие большинства пищевых антиокислителей (антиоксидан-
тов) основано на их способности образовывать малоактивные радика-
лы, прерывая тем самым реакцию автоокисления.
Синергисты — вещества, усиливающие активность антиокислите-
лей, носами не обладающие антиокислительными свойствами. К ним
относятся соединения, инактивирующие ионы тяжелых металлов с
190
образованием комплексных соединений. В пищевых системах синер-
гисты могут проявлять свойства подлинных антиокислителей.
В общем виде механизм окисления жиров и действия антиокисли-
телей может быть представлен следующим образом: свободный ради-
кал R', образовавшийся из жирной кислоты или ее ацила, под влия-
нием ряда факторов, взаимодействуя с кислородом, образует перок-
снд-радикал:
R' + O2->ROO’,
способный к взаимодействию с другой ненасыщенной жирной кис-
лотой или ее ацилом R—Н. При этом образуется новый свободный
радикал и гилронероксид
ROO‘ + RH -> ROOH + R'.
Медленно протекающая на начальном этапе реакция по мере на-
копления гидропероксидов и их распада с образованием новых ради-
калов резко ускоряется:
2ROOH ROO‘ + R' + Н2О.
Введение антиоксиданта АН приводит к образованию новых ради-
калов А’, отличающихся значительно большей стабильностью, чем
радикалы R', что приводит к замедлению реакции, а в итоге, при оп-
ределенных условиях, к ее резкому торможению:
АН + R'-> А‘ +RH;
АН + ROO’-т ROOH + А';
A’ + R'-»AR.
Механизм действия конкретного антиокислителя представлен на
рис. 5.1.
Синергисты SH2 обладают способностью восстанавливать радика-
лы А', не реагируя с радикалами ROO',
SH2 + 2А'-> S + 2АН.
191
Рис. 5.1. Механизм действия антиокислителя:
1 — антиоксидант; 2,4- фрагменты свободного радикала жирной кислоты; 3,5- малоактивные
радикалы, прерывающие пепь окисления
Токоферолы (Е306, Е307, Е308, Е309). Природные антиокислите-
ли присутствуют в ряде растительных масел.
В виде смеси изомеров токоферолы в больших количествах содер-
жатся в растительных жирах (500—100 мг%): масле пшеничных заро-
дышей, кукурузном, подсолнечном и др.; в животных жирах их со-
держание незначительно. Из смеси токоферолов наибольшую Х-ви-
таминную и наименьшую антиоксидантную активность проявляет а-
гокофсрол, а 5-токоферол, наоборот, проявляет наименьшую
витаминную активность и наибольшую антиоксидантную.
Токоферолы хорошо растворимы в маслах, устойчивы к действию
высоких температур, их потери при технологической обработке неве-
лики. Они являются важнейшими природными антиоксидантами.
Максимальные уровни содержания их в пищевых продуктах приве-
дены в табл. 5.8.
Аскорбиновая кислота (Е300) и ее производные (Е301, Е302, ЕЗОЗ,
Е304, Е305).
Аскорбиновая кислота (ЕЗОО) и ее натриевая, кальциевая и калие-
вая соли (Е301, Е302, ЕЗОЗ) применяются в качестве антиокислителей
и синергистов при производстве различных пищевых продуктов.
Аскорбиновая кислота применяется для предотвращения окисли-
тельной порчи жировых продуктов, в частности маргарина, топленых
193
жиров, являясь в первую очередь синергистом, восстанавливая фе-
нольные соединения и связывая металлы.
L-Аскорбиновая кислота (Е300)
Введение аскорбиновой кислоты и ее солей в жировые и другие
пищевые продукты повышает, кроме того, их пищевую ценность.
Производные аскорбиновой кислоты — аскорбилпальмитат (Е304)
и аскорбилстеарат (Е305) — антиоксиданты с С-витаминной активно-
стью.
Аскорбилпальмитат (Е304)
Аскорбилстеарат (ЕЗО5)
Эфиры аскорбиновой кислоты и высокомолекулярных жирных
кислот эффективны при совместном использовании с лецитинами,
токоферолами. Не влияют на вкус, запах и цвет пищевых продуктов.
Таблица 5.8
Максимальный уровень содержания антиокислителей
в некоторых пищевых продуктах
Е-номер Пищевая добавка Продукт Максимальный уровень, мг/кг
Е323 Аноксомср Жиры животные топленые и 5000*
масла растительные для исполь-
194
Продолжение
Е-номер Пищевая добавка Продукт Максимальный уровень, мг/кг
лопания в производстве пище-
вых продуктов с применением
высокой температуры
Жиры и масла для жарки
(жиры кулинарные)
ЕЗОО Аскорбиновая кис- лота п се соли: Согласно ТИ Согласно ТИ
Е301 аскорбат натрия
Е302 аскорбат кальция
ЕЗОЗ аскорбат калия Эфиры:
Е304 аскорбилпальмитат
ЕЗО5 аскорбилстеарат
Е319 трет- Бути л гидро- Жиры животные топленые БОА, ТБОХ —
хинон (ТБОХ, п масла растительные для 200*
ТВНО) использования в производстве БОТ - 100*
Е320 Бутилгидроксиани- пищевых продуктов с примене-
зол (БОА, ВНА) нием высокой температуры
Е321 Бутил!плрокепто- Жиры кулинарные
луол «Ионол» (БОТ, Лярд, жиры говяжий, бараний, БОА - 200*
В НТ) птичий и рыбий отдельно или и
Смеси сухие для кексов и комбинации с
тортов галлатами
Завтраки сухие на зерновой БОТ не допус-
основе кается
Соусы и приправы Картофель сухой БОА - 25
Эфиры галловой Жиры животные топленые и 200*
кислоты (галлаты): масла растительные для исполь-
Е312 до децил галл ат зования в производстве пище-
Е 311 октплгаллат вых продуктов с применением
ЕЗ10 пропилгаллат высокой температуры
Жиры и масла для жарки
(жиры кулинарные)
Лярд, жиры говяжий, бараний,
птичий и рыбий
Молоко сухое для продажи
через автоматы
Мясо сушеное
Смеси сухие для кексов и
тортов
Завтраки сухие на зерновой
основе
Концентраты супов и бульонов
сухие
Соусы и приправы
Орехи измельченные (тертые)
Картофель сухой 25
Жевательная резинка 400
195
Продолжение
Е-нбмер Пишевая добавка Продукт Максимальный уровень, мг/кг
El 102 Глюкозооксидаза Согласно ТИ ТИ Е315 Изоаскорбиновая Мясные продукты из измель- 500** кислота (эриторбо- ченного мяса, фарша, ветчин- ная) и ее соли: ные изделия, пресервы, кон- Е317 изоаскорбат калия сервы ЕЗ 18.; изоаскорбат каль- Рыбные пресервы, консервы 1500** ЦИЯ ЕЗ 1 б изоаскорбат натрия Кверцитин, дигид- Сливки концентрированные 200 * рокверцитин Шоколад Е322 Лецитины Согласно ТИ Согласно ТИ ЕЗЗО Лимонная кислота То же То же Е326 Лактат калия » » Е327 Лактат кальция » » Е325 Лактат натрия » » Токоферолы: ЕЗОб концентрат смеси природных токо- феролов Е307 а-токоферол Е308 у-токоферол Е309 8-токоферол
* Максимальный уровень измеряется в мг/кг жира в продукте.
**В мг/кг в пересчете на кислоту.
Изоаскорбиновая (эриторбовая) кислота (ЕЗ15) и ее натриевая, ка-
лиевая и кальциевая соли (Е316, Е317, Е318). Имеет более ограничен-
ное применение, чем аскорбиновая кислота и ее производные. Обла-
дает значительно меньшей, чем аскорбиновая кислота, витаминной
активностью. Эриторбовая кислота и ее соли применяют в мясных
продуктах из измельченного мяса, фарша, ветчинных изделиях,
консервах. Максимальный уровень содержания в этих продуктах
500 мг/кг, в рыбных пресервах и консервах 1500 мг/кг в пересчете на
кислоту.
Производные галловой кислоты: пропилгаллат (Е310), октилгаллат
(Е311), додецилгаллат (Е312). Ниже приведены формула галловой
кислоты и общая формула ее эфиров.
Галловая кислота
COOR
ОН
Эфир галловой кислоты
196
В качестве пищевых добавок разрешены три эфира: пропилгаллат
(Е310), октилгаллат (Е311) и додецилгаллат (Е312). Формулы первых
двух представлены ниже.
Пропилгаллат (ЕЗ 10)
Октилгаллат (Е311)
Пропилгаллат — белый или светло-кремовый мелкокристалличес-
кий порошок без запаха, горьковатый на вкус. В присутствии ионов
железа цвет меняется на сине-фиолетовый, окраска исчезает при до-
бавлении лимонной кислоты. Плохо растворим в жирах. Октил- и
додецил галлаты — кристаллические вещества с горьким вкусом, ра-
створимы в жирах и маслах, но нерастворимы в воде. Производные
галловой кислоты — хорошие антиоксиданты. Основные синергис-
ты — лецитин и лимонная кислота. Допустимая суточная доза 0,2—
0,5 мг/кг массы тела.
Применяются в растительных и животных маслах, используемых
в производстве пищевых продуктов при высоких температурах, в ку-
линарных жирах, лярде, животном и рыбьем жирах, при производ-
стве сухого молока, сухих смесей для тортов и кексов, в сухих завтра-
ках на зерновой основе, бульонных кубиках.
Гваяковая смола (Е314). Нерастворимая в воде смесь а-, Р-гваяко-
пых кислот. Выделяется из произрастающего в тропиках дерева
Guajacum olTinales L. или Guajacum sanctum L. Применятся для стаби-
лизации животных жиров.
трет-Бутилгидрохинон (ТБОХ, ТВНО); 2-трет-бутил-1,4-диок-
сибензол.
Производные фенолов: тре/л-бутил гидрохинон (ЕЗ 19); бутилгид-
роксианизол (Е320); бутилгидрокситолуол (E32I) - нашли широкое
применение в качестве антиоксидантов.
/лре/л-Бутилгидрохинон — бесцветное кристаллическое вещество,
хороший антиоксидант, применяется для стабилизации растительных
жиров и топленого масла, кулинарных жиров. Максимальный уро-
197
вень содержания 200 мг/кг в жировой фракции продукта. ДСП — 0—
0,2 мг/кг массы тела человека.
ОН
С(СН3)3
ОН
7»ре»|-Бупглпщрохино11 (ЕЗ19)
Бутилгидроксианизол, БОА, ВНА (Е320). Состоит из смеси двух
изомеров: 2- и 3-/я/>е/я-бутил-4-гидроксианизола (БОА). Один из
наиболее часто применяемых антиоксидантов.
он
2-тре/л-Бутил-4-гидроксиащ1зол 3-ире»ьБуп1л-4-гидроксиагшзол
Устойчив к высоким температурам, нерастворим в воде. Применя-
ется для стабилизации масел и жиров, топленых жиров, шпика соле-
ного, сухого молока, смесей для кексов и концентратов супов. Мак-
симальный уровень 200 мг/кг в жировой фракции продукта. Его ак-
тивность возрастает в присутствии производных галловой, лимонной
и аскорбиновой кислот. ДСП — 0—0,5 мг/кг массы тела человека,
при этом должно быть учтено наличие других фенольных антиокис-
лителей.
Бутилгидрокситолуол, ионон, Б1Т, ВНТ, БОТ (Е321). Один из наи-
более распространенных синтетических антиокислителей.
СН,
ОН
Бутилпщрокситолуол (Е321)
198
Применяется для стабилизации растительных масел, топленого
жира, кулинарных жиров. Ионон термостабилен и не разрушается
при выпечке изделий. Применяется при обработке конфетных Масс.
Максимальный уровень содержания жира в продукте 100 мг/кг.
ДСД — 0,5 мг/кг массы тела человека.
Использование производных фенолов позволяет значительно по-
высить их стойкость. Так, внесение бутилгидроксианизола в лярд в
количестве 0,01 % от массы повышает его стойкость в 5—13 раз, а до-
бавление ионона в кулинарный жир повышает его стойкость в 10—,
12 раз. Производные фенолов вносят в пищевые продукты в исклю-
чительно малых количествах. Их эффективность тем больше, чем
длиннее индукционный период окисления. В то же время следует по-
мнить, что все они задерживают процесс окисления жиров только ог-
раниченное время.
Лецитины (Е322). Антиокислители, эмульгаторы. Их строение и
свойство были подробно рассмотрены ранее. Лецитины являются ан-
тиоксидантами и синергистами окисления масел и жиров.
Аноксомер (Е323). Разрешен для применения в России. Использу-
ется для стабилизации топленого и растительных масел, кулинарных
жиров. Тсрмостабилеп. Максимальный уровень в жировой фракции
продукта 5000 мг/кг.
Лактаты: лактат натрия (Е325), лактат калия (Е326).
он он
I I
СИ3 — CHCOONa СНз — СНСООК
Лактат натрия (Е325) Лактат калия (Е326)
Лактат натрия — синергист антиокислителя, влагоудерживающий
aiem ; лактат калия — синергист антиокислителя, регулятор кислот-
ности. Применяются в кондитерском производстве, при производ-
стве мороженого.
Этилендиаминтетраацетат кальция-натрия (Е385). Антиокисли-
тель, консервант, комплексообразователь.
Этилендпаминтетраацетат динатрий, трилонг (Е386). Антиокисли-
тель, консервант, синергист и комплексообразователь.
Соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА). Хорошие комп-
лексообразователи, способные образовывать стабильные комплексы с
металлами, что позволяет их использовать для связывания следов ме-
таллов.
ноос— н2с^ ^сн2 —соон
N—СН2 —СН2 — N.
НООС— Н3С" ^СН2 —соон
Этил енднамп итетрауксуо шя кислота
199
Предупреждают окисление аскорбиновой кислоты в соках, потем-
нение картофеля, применяются для осветления вина. Константа ста-
бильности комплексов ионов металлов с ЭДТА может быть представ-
лена й виде следующего ряда:
Na+ < Са++ < Fe++ < Со++ < Zn++ < Cu++ < Pb+r < FeT++
ПДП — 2,5 мг/кг массы тела человека.
Фитиновая кислота (Е391). Антиокислитель. Эфир ортофосфорной
КИСЛОТЫ И Циклического спирта мезоинозита.
В растениях фитиновая кислота встречается в виде кальциевых и
магниевых солей. Применяется для осветления вина, при этом обра-
зуется комплекс солей трехвалентного железа.
Кверцитин, дигидрокверцитин (производное флавонов). Получают
из коры дуба и из некоторых растений. Обладает сильными апти-
окислительными свойствами, которые усиливаются в присутствии
лимонной и аскорбиновой кислот. Применяются для пропитки упа-
ковочных материалов.
Лимонная кислота (ЕЗЗО) и ее соли — цитраты натрия (Е331) (одно-,
дву- и трехзамещенные), калия (Е332) (дву- и трехзамещенпые), каль-
ция (ЕЗЗЗ). Регуляторы кислотности, стабилизаторы и комплексооб-
разователи.
Действие лимонной кислоты и ее солей основано на способности
связывать металлы с образованием хелатных соединений.
ОН
I
ноос—сн2 — с—сн2 — соон
I
соон
Лимоннаякислота (ЕЗЗО)
200
Лимонная кислота обладает приятным мягким вкусом, широко при-
меняется в пищевой промышленности: в производстве плавленых сы-
ров, кондитерских изделий, майонеза, маргарина, рыбных консервов.
Винная кислота (Е334) и ее соли — тартраты (Е335, Е336, Е337).
Винная кислота — синергист антиокислителей, комплексообразова-
тель. Тартраты — комплексообразователи.
Антиокислительные свойства проявляют и некоторые пряности:
анис, кардамон, кориандр, укроп, фенхель, имбирь, красный перец.
Некоторые из них повышают стойкость жиров в два-три раза.
Глюкозооксидаза (Е1102). Ферментный препарат, применяемый в
качестве антиоксиданта.
Контрольные вопросы
!.Что такое консерванты? Какова их роль в сохранении пищевого сырья и
готовых продуктов?
2. Какие основные консерванты вы знаете?
3. С чем связана необходимость применения смеси консервантов?
4. Какие гигиенические требования предъявляются к консервантам?
5. Как характеризуются пищевые антиокислители?
6. В чем разница в поведении антиокислителей, синергистов антиокислите-
лей, комнлскеообразоватслсй?
7. Как действуют антиокислители?
8. Какие основные антиокислители вы знаете?
9. Какую роль играют антиокислители в сохранении пищевых продуктов?
6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ
За последние десятилетия в мире технологий и ассортимента пи-
щевых продуктов произошли огромные изменения. Они сказались и
на ставших классическими традиционных, апробированных време-
нем способах получения и на самих продуктах (хлебе, мучных конди-
терских изделиях, напитках и др.). Кроме того, привели к появлению
новых групп продуктов питания (функциональных продуктов, про-
дуктов лечебного, детского питания и т.д.) с новым составом и свой-
ствами, Изменения привели к упрощению технологий и сокращению
производственных циклов, выразились в принципиально новых тех-
нологических и аппаратурных решениях.
Эти изменения связаны с пониманием роли питания в жизни че-
ловека, взаимосвязи качества пищи и болезней цивилизации, прояв-
лением новых условий и ритма жизни, а также экологических про-
блем, применением пищевых, биологически активных добавок и
улучшителей.
Упомянутые фундаментальные изменения в значительной степени
стали возможными благодаря использованию большой группы пище-
вых добавок, получивших условное название «технологические до-
бавки».
Ускорение технологических процессов обеспечивают ферментные
препараты, химические катализаторы, экстрагенты и другие веще-
ства. Для регулирования и улучшения текстуры пищевых систем и
готовых продуктов используют эмульгаторы, гелеобразователи, ста-
билизаторы, для улучшения качества сырья и готовых продуктов
применяют отбеливатели муки, фиксаторы миоглобина. Для предот-
вращения комкования и слеживания продукта применяют полирую-
щие средства.
Подразделение пищевых добавок на самостоятельные группы яв-
ляется в достаточной степени условным. В отдельных случаях без них
невозможен технологический процесс (экстрагирующие вещества,
катализаторы гидрирования жиров и т.д.), т.е. они не совершенству-
ют его, а помогают его осуществить. Некоторые технологические
добавки рассматриваются в нескольких подклассах, многие из них
влияют на эффективность использования сырья и качество готовых
продуктов. Необходимо помнить, что классификация пищевых доба-
вок (см. табл. 1.1) при определении подкласса нишевых добавок
202
предусматривает их технологические функции, и большая часть пи-
щевых добавок ими обладает.
Под комплексными пищевыми добавками понимают изготавли-
ваемые промышленным способом смеси пищевых добавок одинако-
вого или различного технологического назначения. В их состав могут
входить кроме пищевых и биологически активных добавок основные
виды сырья (основные макроингредиенты): мука, сахар, крахмал, бе-
лок, специи и т. д.
Следует отметить, что в последнее время появилось большое число
комплексных пищевых добавок. Под комплексными пищевыми до-
бавками понимают изготовленные промышленным способом смеси
пищевых добавок одинакового или различного технологического на-
значения. Особенно широкое распространение они получили в техно-
логии хлебопечения, при производстве мучных кондитерских изде-
лий, в мясной промышленности. Иногда в эту группу включают
вспомогательные материалы технологического характера.
Вспомогательные материалы — это любые вещества или материа-
лы, которые, не являясь пищевыми компонентами, используются
при переработке сырья и в производстве пищевой продукции с целью
улучшения технологии; в готовых пищевых продуктах вспомогатель-
ные материалы отсутствуют или могут определяться их неудаляемые
остатки.
Они, как уже указывалось ранее, не рассматриваются в качестве
пищевых добавок.
Изучение комплексных пищевых добавок и вспомогательных
материалов — задача специальных курсов и дисциплин, в которых
рассматриваются вопросы конкретных технологий. В настоящем
разделе учебника мы остановимся только на общих подходах к
подбору технологических добавок, применяемых в технологичес-
ком процессе, а также на отдельных группах добавок, ранее не рас-
сматриваемых и внесенных в приложение 9 СанПиН 2.3.2.560—96,
разрешенных к применению в производстве пищевых продуктов.
6.1. ОБЩИЕ ПОДХОДЫ К ПОДБОРУ
И ПРИМЕНЕНИЮ ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК
Эффективность применения пищевых добавок для решения тех-
нологических задач требует создания технологии их подбора и приме-
нения с учетом особенностей химического строения, функциональ-
ных свойств, характера действия самих пищевых добавок, а также
вида продукта, особенностей сырья, состава пищевой системы, техно-
логии получения готового продукта, оборудования, а иногда упаков-
ки и условий хранения. В общем виде разработка технологии подбора
и применения технологических пищевых добавок представлена на
рис. 6.1.
203
Первый уровень -> Характеристика нишевой добавки Основные качественные показатели (содержание основного вещества и др.) Растворимость
1
Второй уровень -> Характеристика функциональных свойств Основные функциональные свойства. Технологические свойства. Побочные свойства
1
Третий уровень -> Определение направлений использования Виды продуктов. Особенности применяемого сырья. Технология получения продукта
V Состав, физико-химические свойства. Принцип действия добавки. Возмож- ные виды взаимодействия с другими компонентами, роль добавки в пище- вой системе
Четвертый уровень -> Особенности сос- тава и свойств пищевых систем
1
Пятый уровень —> Разработка способа введения добавки в пищевой продукт Выбор этапностн внесения. . Определение оптимальной концентра- ции. Наименьший уровень копиептра- ции.Технолотические параметры
1
Шестой уровень Оценка эффектив- ности внесения Характеристика пищевого продукта. Опенка целесообразности введения добавки в нишевой продукт
4
Седьмой уровень -> Анализ медико- биологической безопасности Содержание добавки в готовом про- дукте. Система контроля
4
Восьмой уровень Сертификация пищевой добавки и продукта с ней Нормативно-техническая докумен- тация. Особенности отдельно пище- вой добавки и продукта с пей
Рис. 6.1. Разработка технологии подбора
и применения повой пищевой добавки
Схема наиболее полно отражает все этапы технологии подбора и
применения новых пищевых добавок. Совершенно очевидно, что при ,
работе с пищевыми добавками разного функционального назначения
пет необходимости проводить отдельные этапы этой работы. При ио-
пользовании известных, хорошо изученных пищевых добавок эта
схема может быть упрощена. Но во всех случаях при определении це-
лесообразности применения пищевой добавки как при производстве
традиционных пищевых продуктов, где она ранее не использовалась,
так и при создании технологии новых пищевых продуктов необходи-
мо учитывать особенности пищевых систем, в которые вносится пи-
щевая добавка, правильно определить этап и способ ее внесения, оце-
нить эффективность использования, в том числе и экономическую.
Ниже приводится краткая характеристика некоторых видов пище-
вых добавок технологического назначения, которые не рассматрива-
лись в предыдущих разделах. К ним относятся:
• ускорители технологических процессов (ферментные препара-
ты);
• фиксаторы миоглобина;
• вещества, улучшающие качество муки и хлеба;
• растворители.
6.2. ФИКСАТОРЫ МИОГЛОБИНА
Пищевые технологические добавки, обеспечивающие стойкий ро-
зово-красный цвет мясным и рыбным изделиям, являются консерви-
рующими веществами для мяса и мясопродуктов, а также применя-
ются в сыроделии для предотвращения вспучивания сыров и брынзы
(табл. 6.1).
Таблица 6.1
Фиксаторы миоглобина, разрешенные к применению в Российской Федерации
Е-номер | Пищевая добавка [ Технологическая функция
Е249 Нитрит калия Консервант, фиксатор окраски
Е250 Нитрит натрия То же
Е251 Нитрат натрия »
Е252 Нитрат калия »
Нитриты при взаимодействии с ферментами мяса (миоглобином)
образуют нитрозогемоглобин — вещество красного цвета. При тепло-
вой обработке нитрозогемоглобин переходит в гемоглобин, придаю-
щий мясным продуктам стойкий красный цвет. Поэтому нитриты в
списке приведенных выше добавок играют основную роль в обеспе-
чении красного цвета колбасных изделий.
Из общего количества внесенного нитрита натрия на реакцию с
миоглобином расходуется около 30 % пищевой добавки, остальное
количество взаимодействует со структурными компонентами макро-
нутриентов: с амино- и сульфгидрильными группами белков, гидро-
205
ксильными группами других компонентов, превращаясь в гидрокси-
ламин и аммиак. По мнению отдельных авторов, при посоле мяса 5—
15 % Нитритов связывается с метгемоглобином; 1—10 % переходит в
Нитраты; 5—20 % остается в виде нитритов; 1—5 % выделяется в виде
газообразных продуктов; 1—5 % взаимодействует с липидами; 20—
30 % — с белками.
Нитраты не являются метгемоглобинообразователями, ио при оп-
ределенных условиях и в первую очередь в зависимости от особенно-
стей состава пищевых продуктов и микрофлоры желудочпо-кишеч-
HOto Тракта часть их восстанавливается до нитритов.
Несмотря на широкое распространение нитратов в природе, как
пищевые добавки они вызывают все большую озабоченность у физи-
ологов. Это связано со способностью частично восстанавливаться в
более токсичные нитриты. Механизм токсического действия последних
на организм состоит во взаимодействии с гемоглобином крови и об-
разовании Метгемоглобина, не способного связывать и переносить
Кислород. ДСД нитритов — 0,2 мг/кг массы тела человека.
В связи с токсичностью нитратов и нитритов их потребление стро-
го регламентировано. При использовании нитратов и нитритов в со-
ставе посольных смесей максимальный уровень нитритов в таких
продуктах рассчитывают с учетом нитритов, образующихся из нитра-
тов. Снижение до минимального уровня содержания в пищевых ра-
ционах нитратов и нитритов — актуальная задача.
6.3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ,
УЛУЧШАЮЩИЕ КАЧЕСТВО ХЛЕБА
Целесообразность и эффективность использования пищевых до-
бавок в качестве улучшителей муки и хлеба определяется хлебопекар-
ными свойствами муки, особенностями технологического процесса,
рецептурой, способами приготовления хлеба. Спектр применения пи-
щевых добавок, используемых в хлебопечении, крайне широк, кроме
того, В хлебопечении также применяются комплексные пищевые до-
бавки. Часть из них выделена в отдельный функциональный класс 13
(см. табл. 1.1). Перечень наиболее распространенных приведен в
табл. 6.2.
Таблица 6.2
Технологические добавки, разрешенные к применеиню в Российской Федерации,
для улучшения муки и хлеба
Е-номер | Пищевая добавка | Технологическая функция
Е920 £-Цистеин и его натриевая и ка- Улучшитсяь муки и хлеба
лиевая соли
206
Е-помер [
Пищевая добавка
Продолжение
Технологическая функция
Е921 L- Цистин и его натриевая и ка- лиевая соли Улучшитель муки и хлеба
Е927а Лзоликарбонампд То же
1:927b Карбамид (мочевина) »
Е928 Пероксид бензоила Улучшитель муки и хлеба, кон-
сервант
1:930 Пероксид кальция Улучшитель муки и хлеба
Однако это только небольшая часть применяемых в хлебопечении
добавок и улучшителей, более полный перечень их приведен на
рис. 6.2 (по данным И. В. Матвеевой).
Подробно эти вопросы рассматриваются в специальных курсах.
Рис. 6.2. Классификация пищевых добавок,
применяемых в хлебопечении
207
6.4. РАСТВОРИТЕЛИ
В ходе технологических процессов (производство жиров, рыбы,
чая, КОфе и др.) применяются растворители (см. табл. 1.1, функцио-
нальный класс 19). Перечень разрешенных растворителей, пропел-
лентов, газовых сред, применяемых при упаковке, приведен в
табл. 6.3.
Таблица 6.3
Пропелленты, разрешенные к применению в Российской Федерации*
Ё-номер | Пищевая добавка | Смежные технологические функции
Е940 Дихлордифторметан (хладон-12) Пропеллент, хладагент
Е941 Азот Газовая среда для упаковки и хра- нения, хладагент
Е943а Бутан Пропеллент
Е943Ь Изобутан То же
Е944 Пропан »
Е945 . Хлорпеитафторэтан »
Е946 Октафторциклобутан »
♦СаНПиН 2.3.2.560-96.
По строгому определению пропелленты — это газы, выталкиваю-
щие продукт из контейнера. Химические свойства пропеллентов по-
зволяют применять некоторые из них в качестве экстрагирующих
агентов, поэтому они относятся к вспомогательным материалам.
6.5. ПЕНОГАСИТЕЛИ
Эта группа веществ (см. табл. 1.1, функциональный класс 4) объе-
диняет добавки, обладающие способностью предупреждать или сни-
жать образование пен — стабилизированных дисперсий определен-
ных типов газов в жидкой дисперсионной среде (см. раздел 3.4).
В ряде случаев образование иены может вызвать серьезные про-
блемы в ходе технологического процесса или отрицательно сказаться
на качестве конечного продукта. В частности, пены могут снижать
производительность оборудования и повышать технологическое вре-
мя и затраты. Они мешают проведению технологических процессов,
связанных с фильтрованием, центрифугированием, выпариванием,
дистилляцией и т. п. В подобных случаях прибегают к их гашению.
Для этих целей могут быть использованы, в частности, нехимические
методы — механические или физические (перемешивание, нагрев,
охлаждение и т. п.). Однако наиболее экономичным и эффективным
является применение химических пеногасителей.
208
Эффективный химический пеногаситель должен соответствовать
ряду требований:
обладать более низким поверхностным натяжением по сравнению
с системой, в которую он добавляется (быть более поверхностно-ак-
тивным по сравнению с пенообразователем);
хорошо диспергироваться в системе;
обладать низкой растворимостью в системе;
быт ь инертным;
не оставлять значительного осадка или запаха;
соответствовать нормативам безопасности.
В табл. 6.4 приведены пищевые добавки, которые используются в
качестве пеногасителей.
Таблица 6.4
Пищевые добавки с технологическими функциями пеногасителей,
разрешенные к применению при производстве пищевых продуктов
Е-номер | Технологическая функция | Пропелленты
Е404 Альгинат кальция Загуститель, стабилизатор
1-570 Жирные кислоты Стабилизатор пены, глазирователь
Е900 Полидиметилсилоксан Эмульгатор, добавка, препятству- ющая слеживанию и комкованию
E152I Полиэтиленгликоль Диспергатор, пластификатор
Описание химического строения и состава перечисленных добавок
можно найти в соответствующих разделах по их смежным технологи-
ческим функциям.
При выборе конкретного пеногасителя должны учитываться сле-
дующие факторы:
• химическая природа пенообразующего агента;
• тенденция пснообразования;
• раст воримость и концентрация;
• присутствие электролитов, коллоидов или других поверхностно-
активных веществ;
• температура, pH и вязкость системы;
• используемое технологическое оборудование;
• конечное назначение продукта, содержащего пеногаситель.
В пищевой промышленности наиболее широко используются си-
ликоновые пеногасители (Е900), поскольку они в наибольшей мере
соответствуют всем необходимым требованиям.
6.6. ФЕРМЕНТНЫЕ ПРЕПАРАТЫ
Ферментные препараты представляют собой очищенные и кон-
центрированные продукты, содержащие определенные ферменты
(энзимы) или комплекс ферментов, характерных для биологических
209
сред и организмов — продуцентов. Они являются важным элементом
в технологиях пищевых продуктов и применяются для интенсифика-
ции технологических процессов и повышения качества продуктов
питания.
Ферменты высокого качества позволяют улучшить технологию,
сократить затраты и даже получить новые продукты. Это один из
наиболее эффективных и перспективных способов ускорения техно-
логических процессов.
6.6.1. НОМЕНКЛАТУРА ФЕРМЕНТОВ
Современная номенклатура ферментов устанавливалась в течение
нескольких последних лет. В научном мире используются системати-
ческие названия, разработанные Комитетом по номенклатуре и клас-
сификации энзимов Международного союза биохимиков. В соответ-
ствии с международной номенклатурой и типами катализируемых
ими реакций энзимы делятся на шесть основных групп:
оксидоредуктазы — класс ферментов, катализирующих окисли-
тельно-восстановительные реак1 щи;
трансферазы — ферменты, переносящие различные химические
группировки;
гидролазы — ферменты, катализирующие реакции расщепления
внутримолекулярных связей, протекающие с присоединением воды в
точке расщепления;
лиазы — ферменты, удаляющие радикалы негидролитическим пу-
тем с образованием двойных связей;
изомеразы — класс ферментов, катализирующих взаимные пре-
вращения изомеров;
лигазы — ферменты, катализирующие присоединение друг к дру-
гу двух молекул при расщеплении пирофосфатной связи в АТФ или
подобного вещества.
В этой системе номенклатур энзим обозначается префиксом ЕС со
следующим за ним рядом чисел с пробелом после каждого числа. Пер-
вое число обозначает одну из перечисленных выше основных групп.
Остальные числа обозначают определенные подклассы энзимов в со-
ответствии с природой катализируемых ими реакций.
Международным комитетом, регулирующим вопросы, связанные
с номенклатурой ферментов, рекомендована тривиальная номенкла-
тура, в соответствии с которой к названиям их субстратов (веществ,
на которые воздействуют ферменты) добавляют суффикс «-аз», на-
пример, липидгидролизующие ферменты называют липазами. Кроме
того, иногда к названию источника ферментов добавляют суффикс
«-ин». Примером такого названия служит фермент папаин, выделяе-
мый из млечного сока папай.
Систематические названия достаточно сложные, очень длинные
для использования и написания, поэтому на практике технологи и
210
ученые, как правило, применяют тривиальные названия. Кроме того,
ферменты для удобства подразделяют на несколько групп в соответ-
ствии с катализируемыми ими реакциями (карбогидразы, протеазы и •
т. д.). Во избежание путаницы приводятся и тривиальные, и система-
тические названия.
При наименовании ферментных препаратов в России и ряде дру-
гих стран в номенклатуре указываются вид ферментативной активно-
сти (амилолитическая — А), продуцент и метод культивирования (по-
верхностный — П, глубинный — Г), степень концентрации фермента
по сравнению с исходной культурой продуцента (протосубтилин
ПОХ).
6.6.2. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ
НА РЕАКЦИИ ФЕРМЕНТАЦИИ
На активность ферментов, а следовательно, и на скорость реакций
ферментативного катализа оказывают влияние различные факторы.
К. числу основных относятся:
• концентрация и доступностьсубстрата;
• концентрация фермен та;
• температура реакции;
• pH реакции;
• продолжительность процесса;
• наличие ингибиторов или активаторов.
В общем случае при низких концентрациях субстратов реакции
ферментации относятся к кинетическим реакциям нулевого порядка.
Участие ферментов в пищевых технологиях исчисляется минутами,
поэтому концентрации субстратов значительно превосходят концент-
рации ферментов. Скорость большинства реакций ферментации со-
ответствует кинетическому уравнению первого порядка
dP/dT = k(S- Р),
где dr/dT— скорость образования продукта; (S-P) — остаточная концентрация
субстрата в данный момент.
Следовательно, скорость реакции зависит от остаточной концент-
рации субстрата. Важным практическим применением концентрации
субстрата является использование его для повышения стабильности
ферментов. Ферменты значительно быстрее денатурируют в разбав-
ленных рас творах. При высоких концентрациях субстратов каталити-
ческие центры ферментов насыщаются (заполняются) субстратом,
повышая стабильность. В практическом отношении принципиальной
является доступность субстратов. Наличие высоких концентраций
субстратов совершенно пс гаран тирует протекания реакции. Для про-
ведения ка тализа субстрат должен находиться в контакте с фермен-
211
том. Типичным примером вышесказанного является гидролиз триа-
цилглицерина липазами. Фермент гидрофилен, в то время как суб-
страт гидрофобен. Применение эмульгатора, обеспечивающего кон-
такт фермента и субстрата, значи тельно увеличивает скорость гидро-
лиза.
Концентрация ферментов всегда относительно невелика. Для
большинства пищевых применений скорость реакций пропорцио-
нальна концентрации ферментов. Исключение составляют те случаи,
когда реакции доводят до очень низких уровней субстрата.
Влияние температуры на ферменты двояко. Для большинства хи-
мических реакций скорость реакции с повышением температуры уве-
личивается за счет кинетической энергии реагентов. До критической
температуры ферменты ведут себя аналогично, выше критической —
Начинается снижение скорости процесса. Поэтому температура про-
цесса ферментации крайне важна. При повышенных температурах
скорости реакции и денатурации ферментов одинаково велики. В
большинстве случаев температура оптимизируется с учетом обеих ре-
акций. Температура также используется для стабилизации ферментов
относительно других факторов. Например, при снижении температу-
ры реакции может быть увеличен диапазон pH ферментативного ка-
тализа.
Абсолютной является зависимость активности ферментов от ве-
личины pH. При этом для одних ферментов диапазон оптимальных
значений pH узкий, а для других—широкий. Стабильность фер-
ментов также зависит от pH. Даже ограниченные изменения pH мо-
гут неблагоприятно сказываться на реакции, катализируемой фер-
ментами. В связи с чем обоснованным является введение ферментов
в реакционную массу только после того, как достигнуто требуемое
значение pH.
Важным фактором в реакциях ферментации является время. Для
реакции ферментативного катализа первого порядка скорость реак-
ции со временем уменьшается, так как уменьшается доступность суб-
страта. Такие реакции ферментативного катализа требуют достаточно
много времени для ее завершения.
Химические вещества, способные оказывать вредное воздействие
на реакцию ферментации, получили название «ингибиторы». В каче-
стве таких веществ могут выступать металлы (медь, железо, кальций)
или соединения из субстратов. Примером ингибитора, связанного с
субстратом, является трипсин — ингибитор из сои. В зависимости от
вида воздействия ингибиторы подразделяют на пять групп:
• конкурирующие;
• неконкурирующие;
• смешанные;
• специфические;
• неспецифические.
Некоторые вещества способны, наоборот, активировать или стаби-
лизировать ферменты. В связи с этим в составе ферментных препара-
212
тов могу i содержаться некоторые химические вещества из числа пи-
щевых добавок (хлорид калия, фосфат натрия, глицерин и др.), вве-
денные для стандартизации активности и повышения стабильности.
Некоторые виды ферментных препаратов выпускаются в виде иммо-
билизованных, нанесенных на твердый или коллоидный носитель.
6.6.3. ВЫБОР ФЕРМЕНТОВ ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ЦЕЛЕЙ
При выборе ферментов для пищевых производств необходимо
учитывать:
источник, форму и наличие разрешения на их использование;
доступность качественного продукта;
удобство в использовании (предпочтительны иммобилизованные
или растворимые ферменты);
стоимость за единицу активности фермента.
Используемые в пищевой промышленности ферменты имеют ши-
рокий спектр применения, включающий функции синтеза и разло-
жения (деградации). При выборе фермента для конкретного пищево-
ю процесса следусг принимать во внимание его источник и биохими-
ческие характеристики, что важно при сертификации. В табл. 6.5
представлены некоторые области применения ферментов и уровень
их концентрации.
Таблица 6.5
Применение ферментов в нишевых технологиях
Продукт Фермент Назначение Применяемая форма Допустимая концентрация или время
Хлебопечение
Злаковые Амилазы Ускорение фермента- Жидкость или 0,002—
и крахма- ции; таблетки 0,006 % к
лы улучшение качества муки для получения буханок большего объема, улучшение цвета корки и структу- ры мякиша массе муки
Протеазы Модификация глютена Порошок при выпечке бискви- тов; сокращение вре- мени перемешивания теста Производство глюкозы До 0,25 % к массе муки
Амило- Проведение техиоло- Жидкость 0,06-0,131 %
тлюкози- даза гического процесса гидролиза к СВ
213
Продолжение
Продукт Фермент Назначение Применяемая форма Допустимая концентрация или время
Глюкозо- Производство фруктозы Конверсия глюкозы Иммобилизиро- 0,015-0,03 %
изомераза во фруктозу ванные системы к СВ
Спиртные Амилазы Пивоварение Снижение вязкости Жидкость 0,16% к СВ сырья 0,025 %
напитки Танназы пульпы Конверсия крахмала » в сахар для фермента- ции Удаление полифенолов Жидкость или 0,003 % 0,03 %
Глюкаиазы Улучшение фильтра- порошок Жидкость ~ 0,1 % к СВ
Целлюла- ции Образование дополни- тельного сахара для ферментации Улучшение фильтра- Жидкость или - 0,1 % к СВ ~ 0,1 %
зы Протеазы ции за счет гидролиза сложных веществ клеточных оболочек Обеспечение азота для порошок То же -0,3% к СВ
Диацетил- дрожжевого брожения; улучшение фильтра- ции и предотвращение охлаждения Удаление диацетилов в Жидкость
редуктаза Пектиназа пиве Виноделие Осветление вина Преимуществен- 0,01-0,02 %
Амило- Удаление помутнений, но ЖИДКОСТЬ Жидкость или . 0,002 %
глюкози- улучшение фильтра- порошок (масса/объем)
лаза Глюкозо- ЦИИ Удаление кислорода Порошок/ 10—70 ГОК 1
Безалко- оксидаза Целлюла- жидкость Производство кофе Расщепление целлюло- Жидкость или
гольные ЗЫ зы в процессе сушки порошок
напитки Пектиназы Устранение гелеобраз- То же 20—50 мг/л
Целлюла- зы ных пленок в процессе ферментации Производство чая Разрушение целлюло- зы в процессе фермен-
тации
214
Продолжение
Продукт Фермент Назначение Применяемая форма Допустимая концентрация иди время
Производство безалкогольных напитков
Каталазы Глюкозо- оксидазы Стабилизация цитру- совых терпенов То же Порошок/ жидкость То же В сочетании с глюкозоокси- дазой 20-90 ГОК 1-'
Производство какао
Пектиназы Гидролиз шелухи бобов в процессе ферментации Жидкость 11—20 мг/л
Каталаза р-Галакто зидаза Протеазы Производство молока Удаление Н2О2 Жидкость или порошок - Предотвращение Иммобилнзован- зерппстой текстуры; иые системы стабилизация белка при замерзании Стабилизация сухого То же молока Несколько недель То же
Продукты животно- водства Протеазы Липаза Производство Коагуляция казеина Формирование аро- мата сыров Порошок или раствор Жидкость или порошок = 0,01—0,15% = 1% к СВ
Производство соков
Фрукты и овощи Амилазы Удаление крахмала для Жидкость или улучшения выделения порошок сока Целлюла- Повышение эффек- Как правило, зы тивности выделения жидкость сока Пектиназы Повышение эффек- То же тивности выделения сока Направленное осветле- » ние Глюкозо- Удаление кислорода Порошок/ оксидаза жидкость Паринги- Устранение горечи Порошок наза цитрусовых 0,0005- 0,002 % (масса/объем) 0,0002- 0,002 % (мас- са/объем) 0,003-0,03 % 0,01—0,02 % 20-200 ГОК 1-'
215
Продолжение
Продукт Фермент Назначение Применяемая форма Допустимая концентрация или время
Производство овощных консервов
Амилазы Пектиназ, Приготовление и Жидкость —
умягчение пюре
1 Получение гидролиза- »
тов
Мясо и Протеазы Производство мяса н рыбопродуктов Тендеризация мяса Жидкость Варьируется
другие белковые продукты Липазы Получение рыбною » гидролизата Улучшение обработки » рыбы для сохранения «связанной воды» Удаление рыбьего » жира нз тканей Производство яичных продуктов Улучшение процессов Иммобилизоваи- для различных применений и различных энзимой ~ 2 % от содер- жания белков = 0.2 % По инструк-
Протеазы взбивания и эмульги- ная система или рования . порошок Улучшение свойств Жидкость или ции По инструк-
при высушивании порошок Экстрагирование растительных масел Пектиназы Расщепление пектино- Жидкость или ции 0,5— 3 % к
Целлюла- вых веществ лля порошок выделения масла Гидролиз веществ То же СВ 0,5—2% к СВ
зы Липазы клеточных стенок Гидролиз масел Получение свободных = 2% к СВ
Эстеразы жирных кислот Синтез сложных эфиров Производство терне- Иммобилнзован- = 2% к СВ
Липазы новых эфиров для ные системы или интенсификации порошок запахов органических кислот и спиртов Межмолекуляриая этерификация Получение триацил- Иммобилизо- =2 % э/с на каждую загрузку = 1-5 % э/с
глицеринов из деше- ванные системы вого кормового сырья
Примечание. ГОК — глюкозоксилазная единица; СВ — сухое вещество;
э/с — соотношение энзим (фермент)/субстрат.
216
6.6.4. ПРАВОВЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ФЕРМЕНТОВ
В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ
Подобно другим пищевым добавкам использование ферментов в
пищевых продуктах нормируется законом. В различных странах требо-
вания, предъявляемые к ферментам, неодинаковы. Большинство раз-
ви гых стран следует правилам Объединенного комитета экспертов по
пищевым добавкам ФАО-ВОЗ, однако единого соглашения для евро-
пейских стран не существует. В Бельгии и Италии ферменты рассмат-
ривают как средства переработки. В Греции, Ирландии, Нидерландахи
Вел икобритании не существует контроля за использованием фермен-
тов. Однако в Великобритании источник поставки должен быть офи-
циально разрешен регулирующими агентствами. Во Франции и Герма-
niin ферменты относят к пищевым добавкам, и если они разрешены во
Франции, истребуется разрешения на их использование в Германии.
Существуют строгие нормативы на использование ферментов в Дании;
разрешение на их использование выдается Датским национальным
пищевым институтом. В Канаде энзимы рассматриваются как пище-
вые добавки и сертифицируются соответственно. В СШАферменты
могут быт ь использованы в пищевых продуктах, если имеют статус
GRAS («общепринятые, безопасные»). Ферменты, невходящиевэтот
список, рассматриваются как добавки и могут быть использованы
только после разрешения. ВЯпонии коммерческие ферменты рассмат-
ривают как синтетические продукты, которые должны быть включе-
пы в список Пищевого комитета и подлежат сертификации.
В России ферменты в пищевой промышленности применяют в со-
ответствии с рядом общих гигиенических правил.
Для получения ферментных препаратов пищевого назначения в
качестве продуцентов используются органы и ткани здоровых сельс-
кохозяйственных животных, культурных растений, непатогенные и
нетоксичные специальные штаммы микроорганизмов бактерий и
низших грибов.
Изготовители ферментных препаратов в нормативной и техничес-
кой документации обязаны указывать источник получения препарата
и вид организма — продуцента, давать их характеристику, включая
активность (основную и дополнительную).
Ферментные препараты микробиологического происхождения не
должны содержать жизнеспособных форм продуцентов ферментов.
Препараты бактериального происхождения не должны иметь антиби-
отической активности. Препараты грибного происхождения не долж-
ны содержать микотоксинов.
Контаминация ферментных препаратов посторонней микрофло-
рой не должна превышать следующих лимитов: количество мезо-
фильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганиз-
мов — не более 5-104 КОЕ/г; не допускаются бактерии группы ки-
шечных палочек в 0,1 г, а патогенные микроорганизмы, в том числе
сальмонеллы и Е. coli, — в 25 г продукта.
217
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК,
РАЗРЕШЕННЫХ К ПРИМЕНЕНИЮ
ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
Код | Название нишевой добавки | Технологическая функция
Е100 Куркумины (Curcumins) Краситель
(i) Куркумин (Curcumin) Натуральный краситель из Curcuma longa и других видов
(«) Турмерик (Turmeric) Порошок корневища куркумы, называ- емый: также турмерик
EI01 Рибофлавины (Riboflavins)
(i) Рибофлавин (Лактофлавин)
(ii) Натриевая соль рибофлавин — 5-фосфат (Riboflavin 5-phosphate sodium)
E102 Тартразин (Tartrazine) »
E103 Алканет, Алкании (Alkanet) »
E104 Желтый хинолиновый (AQuinoline yellow) »
E107 Желтый ,2G (Yellow 2G) »
E110 Желтый ^солнечный закат» (Sunset yellow FCF) »
E120 Кармины (Carmines) »
E122 Азорубии, Кармуазин (Azorubine)
E124 Пунцовый 4R, Понсо 4R (Ponceau 4R)
E128 Красный 2G (Red 2G) »
E129 Красный очаровательный AC (Allura red ас) »
E131 Синий патентованный (Patent blue v) &
E132 Индигокармин (Indigotine) »
E133 Синий блестящий FCF (Brilliant blue FCF)
E140 Хлорофилл (Chlorophyll)
E141 Медные комплексы хлорофиллов (Copper chlorophylls)
(i) Хлорофилла медный комплекс (Chlorophyll copper complex)
(ii) Медного комплекса хлорофиллина натриевая и калиевая соли (Chlorophyllin copper complex, sodium and potassium salts)
E142 Зеленый S (Green S) »
E143 Зеленый прочный FCF (Fast green FCF)
El 50a Сахарный колер I простой »
El 50b (Caramel I — Plain)
Сахарный колер П, полученный по щелоч- но-сульфитной технологии (Caramel II — Caustic sulphite process) »
222
Продолжение
Код | Название пищевой добавки | Технологическая функция .
El 50с Сахарный колер III, полученный по ам- миачной технологии (Caramel III — Ammonia process) Краситель
Е150d Сахарный колер IV, Полученный по ам- &
миачно-сульфитной технологии (Caramel IV — Ammonia-sulphite)
El 51 Черный блестящий PN (Brilliant black PN) »
El 52 Уголь (Carbon black (hydrocarbon)) &
Е153 Уголь растительный (Vegetable carbon)
Е155 Коричневый HT (Brown НТ) »
El 60а Каротины (Carotenes) & •
(i) Р-Каротин синтетический (P-Carotene syntetic)
(ii) Экстракты натуральных каротинов (Natural extracts)
El 60b Экстракты аннато (Annato extracts) »
El 60c Маслосмолы паприки (Paprika Oleoresins) &
E160d Ликопин (Lycopene) »
El 60c Р-дио-Каротиновый альдегид (Р-аро- carotenal) &
EI60f Р-<п;о-8-Каротиновой кислоты метиловый или этиловый эфиры (P-apo-8'-carotenoic acid, methyl or ethyl ester)
E161 a Флавоксантин (Flavoxanthin)
E16 lb Лютеин (Lutein) »
E161c Криптоксантин (Kryptoxanthin) »
EI61d Рубиксантин (Rubixanthin) »
E161e Виолоксантин (Violoxanthin)
El 61 f Родоксантин (Rhodoxanthin) »
El 61g Кантаксантин (Canthaxanthin)
E162 Красный свекольный (Beet red) »
E163 Антоцианы (Anthocyanin)
(i) Антоцианы (Anthocyanins)
(ii) Экстракт из кожицы винограда, Энокраси- тель (Grape skin extract)
(iii) Экстракт из черной смородины (Black- currant extract)
El 70 Карбонаты кальция (Calcium carbonates) Поверхностный краси- тель, добавка, препятству- ющая слеживанию и ком- кованию, стабилизатор
(i) Кальция карбонат (Calcium carbonate)
(ii) Карбонат кальция углекислый .(Calcium hydrogen carbonate)
E171 Титана диоксид (Titanium dioxide) Краситель
E172 Оксиды железа (Iron oxides) Красители
(i) Оксиды железа (Fen, Fe3+) черные (Iron oxide, black)
(ii) Оксид железа (Fe3+) красный (Iron oxide, red)
(iii) Оксид железа (Fe1+) желтый (Iron oxide, yellow)
223
Продолжение
Код | Название нишевой добавки | Технологическая функция
Е173 Алюминий (Aluminium) Краситель
Е174 Серебро (Silver) ft
Е175 Золото (Gold) ft
Е181 Таннины пищевые (Tannins, food grade) Краситель, эмульгатор, стабилизатор
EI82 Орсейл, Орсин (Orchil) Краситель
Е200 Сорбиновая кислота (Sorbic acid) Консервант
Е201 Сорбат натрия (Sodium sorbate) »
Е202 Сорбат калия (Potassium sorbate) »
Е203 Сорбат кальция (Calcium sorbate) »
Е209 Гептиловый эфир иара-гидроксибензойной кислоты (Heptyl p-Hydroxybenzoate) »
Е210 Бензойная кислота (Benzoic acid) »
Е211 Бензоат натрия (Sodium benzoate) »
Е212 Бензоат калия (Potassium benzoate) »
Е213 Бензоат кальция (Calcium benzoate) ft
Е214 Этиловый эфир идра-гидроксибензойной кислоты (Ethyl p-Hydroxybcnzoate) »
Е215 Натриевая соль этилового эфира пара- гидроксибензойной кислоты (Sodium ethyl р- Hydroxybenzoate) ft
Е216 Пропиловый эфир иара-гидроксибензой- ной кислоты (Propyl p-Hydroxybenzoate) ft
Е217 Натриевая соль пропилового эфира пара- гидроксибензойной кислоты (Sodium propyl p-Hydroxybenzoate) Метиловый эфир иара-гидроксибензойной кислоты (Methyl p-Hydroxybehzoate) ft
Е218 ft
Е219 Натриевая соль метилового эфира пара- гидроксибензойной кислоты (Sodium methyl p-Hydroxybenzoate) ft
Е220 Диоксид серы (Sulphur dioxide) Консервант, антиокисли- тель
Е221 Сульфит натрия (Sodium sulphite) To же
Е222 Гидросульфит натрия (Sodium hydrogen sulphite) ft
Е223 Пиросульфит натрия (Sodium metabisul- phite) Консервант, антиокисли- тель, отбеливающий ai ент
Е224 Пиросульфит калия (Potassium metabisulphit) Консервант, антиокисли- тель
Е225 Сульфит калия (Potassium sulphite) То же
Е226 Сульфит кальция (Calcium sulphite) »
Е227 Гидросульфит кальция (Calcium hydrogen sulphite) ft
Е228 Бисульфит калия (Potassium bisulphite) ft
Е230 Дифенил (Diphenyl) Консервант
Е231 орто-Фенилфенол (orto-Phenylphenol) ft
Е232 орто-Фенилфенолат натрия (Sodium orto- phenylphenol) ft
Е234 Низии (Nisin) ft
Ё235 Пимарицин, натамицин (Pimaricin, natamycin) ft
224
Продолжение
Кол | Название пищевой добавки | Технологическая функция
Е236 Муравьиная кислота (Formic acid) Консервант
Е237 Формиат натрия (Sodium formate) &
Е238 Формиат кальция (Calcium formate) ft
Е239 Гексаметилентетрамин (Hexamethylene ft
Е241 letramine) Гваяковая смола (Gum guaicum) ft
Е242 Димстнлдпкарбонат (Dimethyl dicarbonate) ft
Е249 11итрит калия (Potassium nitrite) Консервант, фиксатор
Е250 Нитрит натрия (Sodium nitrite) окраски То же
Е251 Нитрат натрия (Sodium nitrate) »
F.252 Нитрат калия (Potassium nitrate)
Е260 Уксусная кислота ледяная (Acetic acid Консервант, регулятор
Е261 glacial) Ацетаты калия (Potassium acetates) кислотности То же
(i) (ii) Е262 Ацетат калия (Potassium acetate) Диацетат калия (Potassium diacetate) Ацетаты натрия (Sodium acetates) »
(i) (ii) E263 Ацетат натрия (Sodium acetate) Днацсгат натрия (Sodium diacetatc) Ацетат кальция (Calcium acetates) Консервант, стабилиза-
E264 Ацетат аммония (Ammonium acetate) тор, регулятор кислот- ности Регулятор кислотности
E265 Дегидроацетовая кислота (Dehydroacetic Консервант
E266 acid) Дсгидроацетат натрия (Sodium dehydracctate) ft
E270 Молочная кислота, L-, D- и DL- (Lactic acid Регулятор кислотности
E280 L-, D- and DL-) Пропионовая кислота (Propionic acid) Консервант
E281 Пропионат натрия (Sodium propionate) ft
E282 Пропионат кальция (Calcium propionate) »
E283 Пропионат калия (Potassium propionate) ft
E290 Углерода диоксид (Carbon dioxide) Газ для насыщения
E296 Яблочная кислота (Malic acid (DL-)) напитков Регулятор кислотности
E297 Фумаровая кислота (Fumaric acid) То же
ЕЗОО Аскорбиновая кислота (L-) [(Ascorbic Антиокислитель
ЕЗО1 acid (/.-)| Аскорбат натрия (Sodium ascorbate) ft
ЕЗО2 Аскорбат кальция (Calcium ascorbate) »
ЕЗОЗ Аскорбат калия (Potassium ascorbate) »
E304 Аскорбилпальмитат (Ascorbyl palmitate) »
ЕЗО5 Аскорбилстеарат (Ascorbyl stearate) »
E3O6 Концентрат смеси токоферолов (Mixed ft
ЕЗО7 tocopherols concentrate) а-Токоферол (ot-Tocopherol) ft
ЕЗО8 у-Токоферол синтетический (Syntethic »
E309 у-tocopherol) 8-Токоферол синтетический (Syntethic ft
E310 S-tocophcrol) Пропилгаллат (Propyl gallate) ft
E311 Октилгаллат (Octyl gallate) »
225
Продолжение
Код | Название пищевой добавки Г~ Технологическая функция
Е316
Е317
Е318
Е319
Е320
Е321
Е322
Е323
Е325
Е326
Е327
Е328
Е329
ЕЗЗО
Е331
(D
(й)
(Ш)
Е332
(О
(ii)
ЕЗЗЗ
Е334
Е335
Додецилгаллат (Dodecyl gallate)
Гваяковая смола (Guaiac resin)
изо-Аскорбиновая (эриторбовая) кислота
(Isoasorbic acid (erythorbic acid)
t/зо-Аскорбат натрия (Sodium isoascorbatc)
изо-Аскорбат калия (Potassium isoascorbate)
t/зо-Аскорбат кальция (Calcium isoascorbate)
wpew-Бутилгидрохинон (Tertiary butyl-
hydroquinone)
Бутилгидроксиаиизол (Butylated hydro-
xyanisole)
Бутилгидрокситолуол, Ионол (Butylated
hydroxytoluence)
Лецитины, фосфатиды (Lecithins)
Аноксомер (Anoxomer)
Лактат натрия (Sodium lactate)
Лактат калия (Potassium lactate)
Лактат кальция (Calcium lactate)
Лактат аммония (Ammonium lactate).
Лактат магния (D-, L-) (Magnesium lactate
(Z>-, L-)
Лимонная кислота (Citric acid)
Цитраты натрия (Sodium citrates)
Цитрат натрия однозамещенный
(Sodium dihydrogen citrate)
Цитрат натрия двузамещенный (Disodium
monohydrogen citrate)
Цитрат натрия трехзамещенный (Trisodium
citrate)
Цитраты калия (Potassium citrates)
Цитрат калия двузамещенный (Potassium
dihydrogen citrate)
Цитрат калия трехзамешенный (Tri-
potassium citrate)
Цитраты кальция (Calcium citrates)
Винная кислота [Tartaric acid L(+)[
Тартраты натрия (Sodium tartrates)
Антиокислитель
»
f>
»
»
ft
»
Антиокислитель, эмуль-
гатор
Антиокислитель
Синергист антиокислите-
ля, влагоудерживающий
агент, наполнитель
Синергист антпок1К'лв1с-
ля, регулятор кислот-
ности
Регулятор кислотности,
улучшитель муки и хлеба
То же
Регулятор кислотности,
антиокислитель, комп-
лексообразоватсль
Регулятор кислотности,
эмульгатор, стабилизатор,
комплексообразователь
Регулятор кислотности,
стабилизатор, комплексо-
образователь
То же
Регулятор кислотности,
синергист антиокислите-
лей, комплексообразова-
тель
Стабилизатор, комилск-
сообразователь
226
Код I Название нишевой добавки
(i) Тартрат натрия однозамешснный
(Monosodium tartrate)
(ii) Тартрат натрия двузамещенный
(Disodium tartrate)
1-336 Тартраты калия (I’olassium tartrates)
(i) Тартрат калия однозамещенный (Mono-
potassium tartrate)
(ii) Тартрат калия двузамещенный
(Dipotassium tartrate)
Е337 Тартрат калия-натрия (Potassium sodium
tartrate)
Е338 Ортофосфорная кислота (Orthophosphoric
acid)
Е339 Фосфаты натрия (Sodium phosphates)
(i) Ортофосфат натрия однозамещенный
(Monosodium orthophosphate)
(ii) Ортофосфат натрия двузамещенный
(Disodium orthophosphate)
(iii) Оргофосфаг птрпя трехзамещеппый
( Trisodium orthophosphate)
Е340 Фосфаты калия (Potassium phosphates)
(i) Ортофосфат калия однозамещенный
(Monopotassium orthophosphate)
(ii) Ортофосфат калия двузамещенный
(Dipotassium orthophosphate)
(iii) Ортофосфат калия трехзамещенный
(Tripotassium orthophosphate)
Е341 Фосфаты кальция (Calcium phosphates)
(i) Ортофосфат кальция однозамещенный
(Monocalcinm orthophosphate)
(ii) Ортофосф-.п кальция диутамстгнный
(Dicalciuni orthophosphate)
(iii) Ортофосфат кальция трехзамещенный
(Tricalcium orthophosphate)
Е342 Фосфаты аммония (Ammonium phosphates)
(i) Ортофосфат аммония однозамещенный
(Monoammonium orthophosphate)
(ii) Ортофосфат аммония двузамещенный
(Diammonium orthophosphate)
Е343 Фосфаты магния (Magnesium phosphates)
(i) Ортофосфат магния олнозамсщспныЙ
(Monomagnesiuin orthophosphate)
(ii) Ортофосфат магния двузамещенный
(Dimagnesium orthophosphate)
(iii) Ортофосфат магния трехзамещенный
(Trimagnesium orthophosphate)
Е345 Цитрат магния (Magnesium citrate)
Е349 Малат аммония (Ammonium malate)
Е350 Малаты натрия (Sodium malates)
___________Продолжение
Технологическая функция
Стабилизатор,
комплексообразователь
То же
Регулятор кислотности,
синергист антиокислите-
лей
Регулятор кислотности,
эмульгатор, тексТуратор,
влагоудерживающий
агент, стабилизатор,
комплексообразователь
Регулятор кислотности,
эмульгатор, влагоудержи-
ваюший агент
Стабилизатор, комплек-
сообразователь
Регулятор кислотности,
улучшитель муки и хле-
ба, стабилизатор, отвер-
дитель, тскстуратор, раз-
рыхлитель, добавка, пре-
пятствующая слеживанию
и комкованию, влаго-
удерживающий агент
Регулятор кислотности,
улучшитель муки и хлеба
Регулятор кислотности,
добавка, препятствующая
слеживанию и комкова-
нию
Регулятор кислотности
То же
Регулятор кислотности,
227
___________Продолжение
Технологическая функция
Код |
Название пищевой добавки
(1) Малат натрия однозамещенный
(Sodium hydrogen malate)
(ii) Малат натрия (Sodium malate)
E351 Малаты калия (Potassium malates)
(i) Малат калия однозамещенный
(Potassium hydrogen malate)
(ii) Малат калия (Potassium malate)
E352 Малаты кальция (Calcium malates)
(i) Малат кальция однозамешенный
(Calcium hydrogen malate)
(ii) Малат кальция (Calcium malate)
E353 л/е/ия-Винная кислота (me/a-Tartaric acid)
E354 Тартрат кальция (Calcium tartrate)
E355 Адипиновая кислота (Adipic acid)
E356 Адипаты натрия (Sodium adipates)
E357 Адипаты калия (Potassium adipates)
E359 Адипаты аммония (Ammonium adipates)
E363 Янтарная кислота (Succinic acid)
E365 Фумараты натрия (Sodium fumarates)
E366 Фумараты калия (Potassium fumarates)
E367 Фумараты кальция (Calcium fumarates)
E368 Фумараты аммония (Ammonium fumarates)
E375 Никотиновая кислота (Nicotinic acid)
E380 Цитраты аммония (Ammonium citrates)
E381 Железоаммонийный цитрат
(Ferric ammonium citrate)
E383 Глицерофосфат кальция (Calcium glycero-
phosphate)
E384 Изопропилцитратная смесь (Isopropyl
citrates)
E385 Этилендиаминтстраапстат калышя-натрня
(Calcium disodium ethylene diamine-tetra-
acetate)
E386 Этилендиаминтетраацетат динатрий
(Disodium ethylene-diamine-tetra-acetate)
E387 Оксистеарин (Oxystearin)
E391 Фитиновая кислота (Phytic acid)
E400 Альгиновая кислота (Alginic acid)
E401 Альгинат натрия (Sodium alginate)
E402 Альгинат калия (Potassium alginate)
E403 Альгинат аммония (Ammonium alginate)
E404 Альгинат кальция (Calcium alginate)
E405 Пропиленгликольальгинат (Propylene
glycol alginate)
E406 Arap (Agar)
E407 Каррагинан и его натриевая, калиевая и
аммонийная соли, включая фурцеллеран
влагоудержпплющмй
агент
Регулятор кислотности
То же
ft
ft
»
»
ft
»
ft
ft
ft
ft
ft
Стабилизатор цвета
Регулятор кислотности
То же
Загуститель, стабилизатор
Добавка, препятствующая
слеживанию и комкова-
нию
Антиокислитель, консер-
вант, комплексообразова-
тель
Синергист антиокислите-
ля, консервант, комплек-
сообразователь
Антиокислитель, комп-
лексообразоватсль
Антиокислитель
Загуститель, стабилизатор
То же
Загуститель, стабилизатор
То же
Загуститель, стабилиза-
тор, пеногаситель
Загуститель, эмульгатор
Загуститель, желирую-
щий агент, стабилизатор
То же
228
_____________ ______________________Продолжение
Код | Название пищевой добавки Технологическая функция
|Carrttgccnan and and its Na, К, NH4 salts (includes furcellaran)]
Е409 Арабиногалактаи (Arabinogalactan) Загуститель, желирую- щий агент, стабилизатор Загуститель, стабилизатор
Е410 Камедь рожкового дерева (Carob bean gum)
Е411 Овсяная камедь (Oat gum) То же
Е412 Гуаровая камедь (Guar gum) »
Е413 Трагакант (Tragacanth gum) Загуститель, стабилиза- тор, эмульгатор
Е414 Гуммиарабик [Gum arabic (acacia gum)] Загуститель, стабилизатор
Е415 Ксантаповая камедь (Xanthan gum) То ж,е
Е416 Карайи камедь (karaya gum)
Е417 Тары камедь ( Гага gum) *
Е418 Геллановая камедь (Gelian gum) Загуститель, стабилиза- тор, желирующий агент
Е419 Гхатти камедь (Gum ghatti) То же
Е420 Сорбит и сорбитный сироп (Sorbitol and sorbitol syrup) Подсластитель, влаго- удерживающий агент, ком пле ксообра зовател ь, текстуратор, эмульгатор Подсластитель, добавка, препятствующая слежива- нию и комкованию
Е421 Маннит (Mannitol)
Е422 Глицерин (Glycerol) Влагоудерживающий агент, загуститель Эмульгатор
Е430 Полиоксиэтилен (8) стеарат (Polyoxy- ethylene (8) stearate]
Е431 Полиоксиэтилен (40) стеарат [Polyoxy- ethylene (40) stearate] »
Е432 Полиоксиэтилен (20) сорбитан монолаурат, Твпн-20 (Polyoxyethylene sorbitan inonolauiate) ft
Е433 Полиоксиэтилен (20) сорбитан моноолеат, Твнн-80 [Polyoxyethylene sorbitan monooleatc] »
Е434 Полиоксиэтилен (20) сорбитан моно- пальмитат, Твин-40 [Polyoxyethylene (20) soibitau monopahnitatel »
Е435 Полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеа- рат, Твин-60 [Polyoxyethylene sorbitan monostearate] »
Е436 Полиоксиэтилен (20) сорбитан тристеарат [Polyoxyethylene sorbitan tristearate] ft
Г.440 Пектины (Pectins) Загуститель, стабилиза- тор, желирующий агент
Е442 Аммониевые соли фосфатидиловой кисло- ты [Ammoniun salts of phosphatidic acid] Эмульгатор
Е444 Изобутират ацетат сахарозы (Sucrose acetate isobutirat) Эмульгатор, стабилизатор
Е445 Эфиры глицерина и смоляных кислот (Glycerol esters of wood resin) То же
Е446 Сукцпстеарин (Succistearin) Эмульгатор
229
Код |
Название пищевой добавки
___________Продолжение
| Технологическая функция
Е450
Пирофосфаты (Diphosphates)
(i)
Эмульгатор, стабилиза-
тор, регулятор кислотнос-
ти, разрыхлитель, комп-
лексообразователь. влаго-
удерживающий агент
(ii)
(iii)
(iv)
(v)
(vi)
(vii)
(viii)
Е451
(i)
(ii)
Е452
(i)
(ii)
(Ui)
(iv)
(v)
E459
Дигидропирофосфат натрия
Slisodium diphosphate)
оногидропирофосфат натрия
(Trisodium diphosphate)
Пирофосфат натрия
(Tetrasodium diphosphate)
ДигиДрОпирофосфат калия
(Dipotassium diphosphate)
Пирофосфат калия
(Tetrapotassium diphosphate)
Пирофосфат кальция (Dicalcium diphosphate)
Дигидропирофосфат кальция
(Calcium dihydrogen diphosphate)
Пирофосфат магния
(Dimagnesium diphosphate)
Трифосфаты (Triphosphates)
Трифосфат натрия пятизамещениый
(Pentasodium triphosphate)
Трифосфат калия пятизамещенный
(Pentapotassium triphosphate)
Полифосфаты (Polyphosphates)
Полифосфат натрия (Sodium polyphosphate)
Полифдсфат калия (Potassium polyphosphate) тель, текстуратор, влаго-
Полифосфат натрия-кальция (Sodium
calcium polyphosphate)
Полифосфаты кальция (Calcium
polyphosphates)
Полифосфаты аммония (Ammonium
polyphosphates)
Р-Циклодекстрин (p-Cyclodextrin)
Комплексообразователь,
регулятор кислотности,
текстуратор
Эмульгатор, стабилиза-
тор, комплсксообразова-
удерживающий агент
Е460
(•)
(ii)
Е461
Целлюлоза (Cellulose)
Целлюлоза микрокристаллическая
(Microcrystalline cellulose)
Целлюлоза в порошке (Powdered cellulose)
Метилцеллюлоза (Methyl cellulose)
E462
Этилцеллюлоза (Ethyl cellulose)
E463
E464
E465
Гидроксипропилцеллюлоза (Hydroxypropyl
cellulose)
Гидроксипропилметилцеллюлоза
(Hydroxypropyl methyl cellulose)
Метилэтилцеллюлоза (Methyl ethyl cellulose)
Стабилизатор, связующее
вещество
Эмульгатор; добавка,
препятствующая слежива-
нию и комкованию,
текстуратор
Загуститель, эмульгатор,
стабилизатор
Наполнитель, связующий
агент
Загуститель, эмульгатор,
стабилизатор
То же
E466
Карбоксиметилцеллюлозы натриевая соль
(Sodium carboxymethyl cellulose)
Загуститель, эмульгатор,
стабилизатор, пенообра-
зователь
Загуститель, стабилизатор
230
Код Название пищевой добавки
___________Продолжение
Технологическая функция
Р.467 Этплгидрокспэтплцеллюлоза (Ethyl hydroxyethyl cellulose) Эмульгатор, загуститель,
стабилизатор
Е468 Кроскарамсллоза (Croscaramellose) Стабилизатор, связующее вещество
Е469 Карбоксиметилцеллюлоза ферментирован- ная (Enzymatically hydrolysed carboxy methyl cellulose) Загуститель, стабилизатор
Е470 Жирных кислот соли алюминия, кальция, натрия, магния, калия и аммония [Salts of fatty acids (with base Al, Ca, Na, Mg, К and NH4)] Эмульгатор, стабилиза- тор, добавка, препятству- ющая слеживанию и комкованию
E47I Моно- и диглицериды жирных кислот (Mono- and di-glycerides of fatty acids) Эфиры моно- н дпглпцерпдоп уксусной и жирных кислот (Acetic and fatty acid esters of glycerol) Эмулбгатор, стабилизатор
1:472:1 Эмульгатор, стабилиза- тор, комплексообразова- тель
Е472Ь Эфиры моно- и диглицеридов молочной и жирных кислот (Lactic and fatty acid esters of glycerol) То же
Е472с Эфиры моно- и дпглнцеридов лимонной и жирных кислот (Citric and fatty acid esters of glycerol) »
E472d Эфиры моно- и диглицеридов винной и жирных кислот (Tartaric acid esters of niono-and di-glyceridcs of fatty acids) »
1:472с Эфиры моно- и днглнцерпдов днацстнл- впииой и жирных кислот (Diacetyltartaric and fatty acid esters of glycerol) *
E472f Смешанные эфиры моно- и диглицеридов винной, уксусной и жирных кислот (Mixed tartaric, acetic and fatty acid esters of glycerol) Эмульгатор, стабилиза- тор, комплексообразова- тель
E472g Эфиры моиоглицеридов и янтарной кислоты (Succinylated monoglycerides) То же
Е473 Эфиры сахарозы и жирных кислот (Sucrose esters of fatty acids) Эмульгатор
Е474 Сахароглицериды (Sucroglycerides)
Е475 Эфиры полиглицерина и жирных кислот (Polyglycerol esters of fatty acids)
Е476 Эфиры полиглицерина и взаимоэтерифи- цированных рициноловых кислот (Poly- glycerol esters of interesterified ricinoleic acid) »
Е477 Эфиры пропиленгликоля и жирных кислот (Propylene glycol esters of fatty acids) »
Е478 Эфиры лактилированных жирных кислот глицерина и пропиленгликоля (Lactylated fatty acid esters of glycerol and propylene glycol) )>
Е479 Термически окисленное соевое масло с моно- и диглицеридами жирных кислот (Thermally oxidized soya bean oil with mono- and di-glycerides of fatty acids) »
Е48О Диоктилсульфосукцинат натрия (Dioctyl sodium sulphosuccinate) Эмульгатор, увлажняю- щий агент
231
Код |
Название нишевой добавки
_____________Продолжение
Г Технологическая функция
Е481
0)
(U)
Е482
Е483
Е484
Е491
Е492
Е493
Е494
Е495
Е496
E500
(i)
(ii)
(iii)
Е501
(i)
(ii)
Е503
(i)
(ii)
E504
(0
(«)
Е505
Е5О7
Е508
Е509
Е510
Е511
Е513
Е514
Е515
Е516
Лактилаты натрия (Sodium lactylatcs)
Стеароиллактилат натрия (Sodium stearoyl
lactylate)
Олеиллактилат натрия (Sodium oleyl
lactylate)
Лактилаты кальция (Calcium lactylates)
Стеарилтартрат (Stearyl tartrate)
Стеарилцитрат (Stearyl citrate)
Сорбитан моностеарат, СП ЭИ 60
(Sorbitan monostearate)
Сорбитан тристеарат (Sorbitan tristearate)
Сорбитан монолаурат, СНЭП 20 (Sorbitan
tnonolaurate)
Сорбитан моноолеат, СПЭН 80 (Sorbitan
monooleate)
Сорбитан монопальмитат, СПЭН 40
(Sorbitan monopal mitate)
Сорбитан триолеат, СПЭН 85 (Sorbitan
trioleat)
Карбонаты натрия (Sodium carbonates)
Карбонат натрия (Sodium carbonate)
Гидрокарбонат натрия (Sodium hydrogen
carbonate)
Смесь карбоната и гидрокарбоната натрия
(Sodium sesquicarbonate)
Карбонаты калия (Potassium carbonates)
Карбонат калия (Potassium carbonate)
Гидрокарбонат калия (Potassium
hydrogen carbonate)
Карбонаты аммония (Ammonium carbonates)
Карбонат аммония (Ammonium carbonate)
Гидрокарбонат аммония (Ammonium
hydrogen carbonate)
Карбонаты магния (Magnesium carbonates)
Карбонат магния (Magnesium carbonate)
Гидрокарбонат магния (Magnesium
hydrogen carbonate)
Карбонат железа (Ferrous carbonate)
Соляная кислота (Hydrochloric acid)
Хлорид калия (Potassium chloride)
Хлорид кальция (Calcium chloride)
Хлорид аммония (Ammonium chloride)
Хлорид магния (Magnesium chloride)
Серная кислота (Sulphuric acid)
Сульфаты натрия (Sodium sulphates)
Сульфаты калия (Potassium sulphates)
Сульфаты кальция (Calcium sulphate)
Эмульгатор, стабилизатор
To же
Улучшитель для муки
и хлеба
Эмульгатор, комплексо-
образователь
Эмульгатор
ib
»
»
ft
Стабилизатор, эмульгатор
Регулятор кислотности,
разрыхлитель, добавка,
препятствующая слежива-
нию и комкованию
Регулятор кислотности,
стабилизатор
Регулятор кислотности,
разрыхлитель
E517
Сульфаты аммония (Ammonium sulphate)
Регулятор кислотности,
добавка, препятствующая
слеживанию и комкова-
нию, стабилизатор циста
Регулятор кислотности
То же
Желирующий агент
Отвердитель
Улучшитель муки и хлеба
Отвердитель
Регулятор кислотности
То же
ft
Улучшитель для муки и
хлеба, комплексообразо-
патсль, отвердитель
Улучшитель муки и хле-
ба, стабилизатор
232
Продолжение
Код | Название пншевой добавки 1 Технологическая функция
Р.51К Сульфиты магния (Magnesium sulphate) Отвердитель
Е51 9 Сульфат меди (Cupric sulphate) Фиксатор цвета, консер- вант
Е52О Сульфат алюминия (Aluminium sulphate) Отвердитель
Е521 Сульфат алюминия-натрия, квасцы апюмонатриевые (Aluminium sodium sulphate) &
Е522 Сульфат алюминия-калия, квасцы алюмокалиевые (Aluminium potassium sulphate) Регулятор кислотности,
стабилизатор
Е523 Сульфат алюминия-аммония, квасцы алюмоаммиачные (Aluminium ammonium sulphate) Стабилизатор, отверди-
тель
Е524 Гидроксид натрия (Sodium hydroxide) Регулятор кислотности
Е525 Гидроксид калия (Potassium hydroxide) То же
Е526 Гидроксид кальция (Calcium hydroxide) Регулятор кислотности, отвердитель
Е527 Гидроксид аммония (Ammonium hydroxide) Регулятор кислотности
Е528 Гплрокспд магния (Magnesium hydroxide) Регулятор кислотности, стабилизатор цвета
Е529 Оксид кальция (Calcium oxide) Регулятор кислотности, улучшитель для муки и хлеба
Е53О Оксид магния (Magnesium oxide) Добавка, препятствующая слеживанию и комкова- нию
Е535 Ферроцианид натрия (Sodium ferrocyanide) То же
Е536 Ферроцианид калия (Potassium ferrocyanide) »
Е538 Ферроцианид кальция (Calcium ferrocyanide) 1 »
Е539 Тиосульфат натрия (Sodium thiosulphate) Антиокислитель, комп- лексообразователь
E54I Алюмофосфат натрия (Sodium Регулятор кислотности,
aluminium phosphate) эмульгатор
(•) Кислотный (Acidis)
(н) Основный (Basic)
Е542 Костный фосфат (фосфат кальция) Эмульгатор, добавка,
[Bone phosphate (csscntialc Calcium препятствующая слежива-
phosphate, tribasic)] нию и комкованию, влагоудерживающий агент
Е550 Силикаты натрия (Sodium silicates) Добавка, препятствующая слеживанию и комкова- нию
(i) Силикат натрия (Sodium silicate)
(••) Мет — силикат натрия (Sodium metasilicate)
Е551 Диоксид кремния аморфный (Silicon dioxide amorphous) То же
Е552 Силикат кальция (Calcium silicate) »
Е553 Силикаты магния (Magnesium silicates) Добавка, препятствующая
(i) Силикат магния (Magnesium silicate) слеживанию и комкова-
(ii) Трисиликат магния (Magnesium trisilicate) нию, порошконоситель
(iii) Тальк (Talc)
233
______________________________________________________________Продолжение
Код I Название пищевой добавки [ Технологическая функция
Е554 Алюмосиликат натрия (Sodium Добавка, препятствующая
aluminosilicate) слеживанию и комкова- нию
Е555 Алюмосиликат калия (Potassium aluminium silicate) То же
ESS6 Алюмосиликат кальция (Calcium aluminium silicate) »
Е558 Бейтонит (Bentonite) Добавка, препятствующая слеживанию и комкова- нию
Ё559 Алюмосиликат (Aluminium silicate) То же
Е560 Силикат калия (Potassium silicate) »
Е570 Жирные кислоты (Fatty acids) Стабилизатор пены, гла- зирователь, пеногаситель
Е574 Глюконовая кислота (D) (Gluconic acid (D-) Регулятор кислотности, разрыхлитель
Е575 Глюконо-8-лактон (Clucono 8-lactone) То же
Е576 Глюконат натрия (Sodium gluconate) Комплексообразователь
Е577 Глюконат калия (Potassium gluconate) *
Е578 Глюконат кальция (Calcium gluconate) Регулятор кислотности, отвердитель
Е579 Глюконат железа (Ferrous gluconate) Стабилизатор окраски
Е58О Глюконат магния (Magnesium gluconate) Регулятор кислотности, отвердитель
Е585 Лактат железа (Ferrous lactate) Стабилизатор окраски
Е620 Глутаминовая кислота [/.(+)-] [Clutatuic Усилитель вкуса и
acid (£(+)—)] аромата
Е621 Глутамат натрия однозамещенный (Monosodium glutamate) То же
Е622 Глутамат калия однозамещенный (Monopotassium glutamate) »
Е623 Глутамат кальция (Calcium glutamate) *
Е624 Глутамат аммония однозамещенный (Monoammonium glutamate) »
Е625 Глутамат магния (Magnesium glutamate) »
Е626 Гуаниловая кислота (Guanylic acid)
Е627 S’-ГуаНйлат натрия двузамещенный (Disodium S'-guanylate) S'-Гуанилат калия двузамещенный (Dipotassium 5’-guanylate) »
Е628 »
Е629 5'-Гуанилат кальция (Calcium 5'-guanylate) »
Е630 Инозиновая кислота (Inosinic acid) »
Е631 5'-Инозинат натрия двузамещенный (Disodium 5'-inosinate) □'-Инозинат калия (Potassium 5'-inosinate) »
Е632 »
Е633 S'-Инозинат кальция (Calcium 5'-inosinate) »
Е634 S’-Рибонуклеотиды кальция (Calcium 5’-ribonucleo tides) »
Е635 S'-Рибонуклеотиды натрия двузамещеиные (Disodium 5'-ribonucleotides) »
Е636 Мальтол (Maltol)
Е637 Этилмальтол (Ethyl maltol) Усилитель вкуса и
аромата
134
Код [
Продолжение
Название пищевой добавки
] Технологическая функция
F.640
Глнппн (Glycine)
Е641
Е642
L-Лейиин (L-Leucine)
Лизни гидрохлорид (Lysin hydrochlorid)
Е900
Полидиметилсилоксан
(Polydimet hylsiloxanc)
Е901
Е902
Е903
Е904
Е905а
E9O5b
Е905с
Воск пчелиный, белый и желтый
(Beeswax, white and yellow)
Воск свечной (Candelilla wax)
Воск карнаубский (Carnauba wax)
Шеллак (Shellac)
Вазелиновое масло пищевое (Mineral oil,
food grade)
Вазелин (Petrolatum (Petroleum jelly)]
Парафин (Petroleum wax)
(i)
(ii)
E906
E908
E909
E910
E911
Е913
Е920
Г.921
Е927а
E927b
Е928
Микрокристаллический воск
(Microcrystalline wax)
Парафиновый воск (Paraffin wax)
Бензойная смола (Benzoin gum)
Воск рисовых отрубей (Rice bran wax)
Спермацетовый воск (Spermaceti wax)
Восковые эфиры (Wax esters)
Метиловые эфиры жирных кислот
(Methyl esters of fatty acids)
Ланолин (Lanolin)
L-Цистеин, гидрохлорид цистеина и их
натриевая и калиевая соли (L-Cysteine and
its hydrochlorides sodium and potassium salts)
/.-Цистин и его натриевая и калиевая соли
(L-Cystine and its hydrochlorides — sodium
and potassium salts)
Азодикарбонамид (Azodicarbonamide)
Карбамид (мочевина) (Carbamide (urea)
Пероксид бензоила (Benzoyl peroxide)
Модификатор вкуса и
аромата
То же
Усилитель вкуса и
аромата
Пеногаситель, эмульга-
тор, добавка, препятству-
ющая слеживанию и
комкованию
Глазирователь,
тель
Глазйрователь
»
»
Глазирователь,
тель, герметик
То же
Глазирователь,
щий агент, герметик
Глазирователь
раздели-
раздели-
разделяю-
Е930
Пероксид кальция (Calcium peroxide)
Е938
Аргон (Argon)
Е939
Е940
Е941
Е942
Гелий (Gellium)
Днхлордпфторметан, хладон-12
(Dichlorodifluoromethane)
Азот (Nitrogen)
Закись азота (Nitrous oxide)
»
»
»
»
»
Улучшитель для муки
и хлеба
То же
»
Текстуратор
Улучшитель для муки
и хлеба, консёрвант
Улучшитель для муки
и хлеба
Пропеллент, упаковоч-
ный газ
То же
Пропеллент, хладагент
E943a
E943b
E944
E945
Бутан (Butane)
Изобутан (Isobutane)
Пропап (Propane)
Хлорпентафторэтан
(Chloropentafluoroethane)
Упаковочный хладагент
Пропеллент, упаковоч-
ный газ
Пропеллент
&
»
235
Продолжение
Код | Название пищевой добавки | Технологическая функция
Е946 Октафторциклобуган (Octafluorocyclobutane) Пропеллент
Е948 Кислород (Oxygen) Пропеллент, упаковоч- ный газ
Е950 Ацесульфам калия (Acesulfame potassium) Подсластитель
Е951 Аспартам (Aspartame) Подсластитель, усилитель вкуса и аромата
Е952 Цикламовая кислота и ее натриевая, калиевая И кальциевая соли, цикламаты (Cyclamic acid and Na, К, Ca salts) Подсластитель
Е953 Изомальт (Isomalt, isomaltitol) Подсластитель, добавка, препятствующая слежива- нию и комкованию, па- пол питсль, глазирующий агент
Е954 Сахарин (натриевая, калиевая, кальциевая соли) (Saccharin (and Na, К, Са salts) Подсластитель
Е955 Сукралоза (трихлоргалактосахароза) (Sucralose (trichlorogalactosucrose) »
Е957 Тауматин (Thaumatln) Подсластитель, усилитель вкуса и аромата
Е958 Глицирризин (Glycyrrhizin) То же
Е959 Неогеспериднн дигидрохалкон (Neohesperi- dine dihydrochalcone) Подсластитель
Е965 Мальтит и мальтитный сироп (Maltitpl and maltitol syrup) Подсластитель, стабили- затор, эмульгатор
Е966 Лактит (Lactitol) Подсластитель, текстура- тор
Е967 Ксилит (Xylitol) Подсластитель, влаго- удерживающий агент, стабилизатор, эмульгатор
Е999 Экстракт квилайи (Quillaia extracts) Пенообразователь
Е1000 Холевая кислота, холин (Choiicacid) Эмульгатор
Е1001 Соли и эфиры холина (Choline salts and esters) »
Е1100 Амилазы (Amylases) Улучшитель для муки и хлеба
Е1101 Протеазы (Proteases) Улучшитель'для муки и
(i) Протеаза (Protease) хлеба, стабилизатор, уско-
(ii) Папаин (Papain) рптель созревания мяса
(iii) Бромелайн (Bromelain) и рыбы, усилитель вкуса
(iv) Фицин (Ficin) и аромата
El 102 Глюкозооксидаза (Glucose oxidase) Антиокислитель
El 103 Инвертазы (Invertases) Стабилизатор
E1104 Липазы (Lipases) Усилитель вкуса и аромата
El 105 Лизоцим (Lysozyme) Консервант
E1200 Полидекстрозы А и N (Polydextroses A and N) Наполнитель, стабилиза- тор, загуститель, влаго- удерживающий агент, текстуратор
E1201 Поливинилпирролидон (Polyvinylpyrrolidone) Загуститель, стабилиза- тор, осветлитель, диспер-
тирующий агент
236
_______________________________________________________________Продолжение
Код Название нишевой добавки Технологическая функция
Е 1202
F1400
Е1401
EI402
Е1403
Е1404
Е1405
Е14 IО
Е1411
Е1412
Е1413
Е1414
Е1420
EI42I
Е1422
Е1423
Е144О
Е1442
Е1443
Е1450
Е1451
Е1503
Е1505
Е15 18
Полипнпнлполипирролидон
(Polyvinylpolypyrrolidone)
Декстрины, крахмал, обработанный
термически, белый и желтый (Dextrins,
Roasted starch white and yellow)
Крахмал, обработанный кислотой
(Acid-treated starch)
Крахмал, обработанный щелочью
(Alkaline treated starch)
Отбеленный крахмал (Bleached starch)
Окисленный крахмал (Oxidized starch)
Крахмал, обработанный ферментными
препаратами (Starches cnziine-treatcd)
Мопокрпхмалфосфат (Monostarch phosphate)
Дикрахмалглицерин сшитый
(Distarh glicerol)
Дикрахмалфосфат, этерифицированный
трпнагрпйметафосфатом; этерпфпцпроваи-
ный хлорокисью фосфора (Distarch
phosphate esterified with sodium tri-
metasphosphate; esterified with phosphorus-
oxychloride)
Фосфатированный дикрахмалфосфат
сшитый (Phosphated distarch phosphate)
Ацетилированный днкрахмалфосфат
сшитый (Acetylated distarch phosphate)
Ацетатный крахмал, этерифицированный
уксусным ангидридом (Starch acetate
esterified with acetic anhydride)
Ацетатный крахмал, этерифицированный
винилацетатом (Starch acetate esterified with
vinyl acetate)
Ацетилированный дикрахмаладипат
(Acetylated distarch adipate)
Ацетилированный дикрахмалглицерин
(Acetylated distarch glycerol)
Оксипропилированный крахмал (Hydroxy-
propyl starch)
Стабилизатор цвета, кол-
лоидальный стабилизатор
Стабилизатор, загусти-
тель, связующий агент
То же
»
Загуститель
Стабилизатор, загусти-
тель, связующий агент
Стабилизатор, загусти-
тель
Стабилизатор, загусти-
тель, связующий агент
То же
Эмульгатор, загуститель
Стабилизатор, загусти-
тель
То же
Стабилизатор, загусти-
тель, связующий агент
То же
Эмульгатор, загуститель,
связующий агент
Оксипропилированный дикрахмалфосфат Стабилизатор, загусти-
сшитый (Hydroxypropyl distarch phosphate) тель
Оксипропилированный дикрахмалглицерин То же
(Hydroxypropyl distarch glycerol)
Эфир крахмала и натриевой соли октенпл-
янгарпой кислоты (Starch sodium octenyl
succinate)
Ацетилированный окисленный крахмал
(Acetilatcd oxydised starch)
Касторовое масло (Castor oil)
Триэтплцитрат (Triethyl citrate)
Триацетин (Triacetin)
Стабилизатор, загусти-
тель, связующий агент,
эмульгатор
Эмульгатор, загуститель
Разделяющий агент
Пенообразователь
Вл агоудерживающий
агент
237
Продолжение
Код | Название пищевой добавки | Технологическая функция
Е1520 Пропиленгликоль (Propylene glycol) Влагоулержипающпй, смягчающий и дисперги- рующий агент
Е1521 Йолиэтиленгликоль (Polyethylene glycol) Аллилгорчичное масло Антраниловая кислота JV-Ациламннокислоты ЛГ-Лауроилглутаминовая кислота jV-Лауроиласпарагиновая кислота МЛауроил глицин Ванилин Гиббереллин Дигидрокверцетин Диметилдикарбонат (велькорин) Железо хлорное Имбрицин Кверцитин Красный для карамели № 1 Красный для карамели № 2 Красный для карамели № 3 Красный рисовый (Red псе) Отвар Мыльного корня плотностью 1,05 (Acantophyllum spp.) Нитрилотриметилфосфоновой кислоты тринатриевая соль Оксид натрия Оксиянт (оксиэтиЛсукцинат-21) Поливиниловый спирт Пероксид водорода Полиоксиэтилен Сантохин Стевия, порошок и сироп из листьев (Stevia rebaudiana Bertoni) Фитин Юглон Янтарная кислота и ее соли натрия, калия Пеногаситель Консервант Флокулянт, осветлитель Консервант, улучшитель муки и хлеба То же Вкусоароматическое вещество Стимулятор солодоращс- ния Антиокислитель Консервант для напитков Улучшитель муки и хлеба Консервант Антиокислитель Краситель Стабилизатор Флокулянт Катализатор Эмульгатор Влагоудерживающий Консервант Осветлитель Консервант Подсластитель Флокулянт Консервант Регуляторы кислотности
и кальция
РЕКОМЕНДУЕМАЯ
ЛИТЕРАТУРА
Булдаков А. Пищевые добавки. — СПб.: «Vt», 1996.—
240 с.
Гигиенические требования к качеству и безопаснос-
ти продовольственного сырья и пищевых продуктов. Сани-
тарные правила и нормы (СанПиН 2.3.2.560—96). — М.: Гос-
комсанэпид России, 1997. — 269 с.
ЖушманА. И., Карпов В. Г., Лукин Н. Д. Модифи-
цированные крахмалы как эффективные добавки//Пищевая
промышленность. — 1996. — № 6. — С. 8.
3 и м о н А. Д., Л е щ е н к о А. Д. Коллоидная химия. — М.:
Химия, 1995.—326 с.
Imeson A. Thickening and gelling agents for food. —
London: Chapman and Hall, 1992. — 258 p.
John Clars. Natural and artifical food additives, Harper
Collcns Publisher, 1991. — 277 p.
Лукин H. Д. Пищевые добавки на основе сахаристых
крахмалопродуктов//Пищевая промышленность. — 1996. —
№ 6. - С. 14.
Люк Э., Яир М. Консерванты в пищевой промышлен-
ности. — СПб.: Гиорд, 1998. — 256 с.
Нечаев А. П. Пищевые ингредиенты//Пищевые ингре-
диенты (сырье и добавки). — 1999. — № 1. — С. 4—7.
Нечаев А. П., Смирнов Е. В. Пищевые ароматизато-
ры//Пищевые ингредиенты (сырье и добавки). — 2000.—
№ 1,- С. 8.
ОрещенкоА. В., БерестеньА. Ф. О пищевых добав-
ках и продуктах питания//Пищевая промышленность. —
1996.-№6.-С. 4.
239