Понятие о пищевых добавках и их характеристика

Понятие о пищевых добавках и их характеристика

I. ПОНЯТИЕ О ПИЩЕВЫХ ДОБАВКАХ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА

В соответствии с действующим в нашей стране санитарным законодательством под термином «пищевые добавки» понимают природные или синтезированные вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью придания им заданных свойств, и не употребляемые сами по себе в качестве пищевых продуктов или обычных компонентов пищи. Пищевые добавки можно вводить в пищевой продукт на различных этапах производства, хранения либо транспортирования. Введение пищевых добавок с точки зрения технологии может быть направлено на:

—улучшение внешнего вида и органолептических свойств пищевого продукта;

—облегчения технологического процесса.

—сохранение качества продукта в процессе его хранения;

—ускорение сроков изготовления пищевых продуктов.

Число пищевых добавок, применяемых в производстве пищевых продуктов в разных странах достигает 500, а в нашей стране список разрешенных пищевых добавок значительно меньший. Большинство таких добавок не имеют, как правило, пищевого значения и в лучшем случае являются биологически инертными, а в худшем — биологически активными и небезразличными для организма, а также в определенных условиях токсичными. В этой связи более уместно говорить о безвредности, под которой следует понимать не только отсутствие каких-либо токсичных проявлений, но и отдаленных последствий: канцерогенных и коканцерогенных свойств, а также мутагенных, тератогенных, гонадотоксических и других свойств, влияющих на воспроизводство потомства. Немаловажным фактором является также возможное взаимодействие тех или иных веществ, применяемых в качестве пищевых добавок, с вредными химическими веществами, которые попадают в организм человека из окружающей среды (профессиональные вредности, неблагоприятная экологическая обстановка).

В настоящее время вопросами применения пищевых добавок занимается специализированная международная организация Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминатам (загрязнителям) — JECFA (ФАО — Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения.) Для выполнения Объединенной программы ФАО/ВОЗ по пищевым стандартам при комитете создана специальная комиссия Codex Alimentarius, представляющая собой межправительственный орган, который включает более 120 государств-членов.

Исходным для определения допустимой концентрации пищевой добавки является так называемое допустимое суточное поступление (ДСП) пищевых добавок в организм человека (англ. АDI). ДСП — количество вещества (в мг на кг массы тела), которое человек может потреблять ежедневно в течение всей жизни без вреда для здоровья. Многие нормы применения пищевых добавок в России ниже их аналогов в зарубежных странах.

1.1 Классификация, и правила маркировки продовольственных товаров

Все компоненты, применяемые в соответствии с Соdex Alimentarius, имеют в списке INS (Международная цифровая система) свой номер (также и ГОСТ Р 51074-97). Это делает идентификацию вещества легкой и точной, защищая от ошибок при переводе, а также позволяет выделять их в продуктах питания. Система INS- номеров разработана на основе цифровой системы классификации пищевых добавок, принятой в странах Европы. Индексы Е (от сл. Еurоре) заменяют собой длинные и порой трудные названия пищевых добавок. Эти коды (идентификационные номера) используют только в сочетании с названиями функциональных классов добавок.

Согласно Европейской цифровой кодификации пищевые добавки маркируют следующим образом:

Е 100 —Е 182 — красители;

Е 200 —Е 299 — консерванты

Такие вещества, как соль, сахар, уксус, в эту группу маркировок-индексов не входят. Информацию об этих записывают на этикетках без буквенно-цифровой индексации — отдельно.

Е 300 — Е 399 — антиокислители (антиоксиданты);

Е 400 — Е 449 — стабилизаторы консистенции;

Е 450 — Е 499 — эмульгаторы;

Е 500 —Е 599 — регуляторы кислотности;

Е 600 —Е 699 — усилители вкуса и аромата;

Е 700 — Е 800 — запасные индексы для возможной информации;

Е 900—Е 999 — антифламинги.

Е 1000—Е 1100 — новоформируемая группа эмульгаторов.

Обычно на этикетке товара ставится: только индекс (Е 903), обозначающий пищевую добавку; ни ее название, ни доза (в числовом выражении) на этикетку не выносятся (на ней мало места, а названия веществ часто бывают длинными и труднопроизносимыми), но в особых случаях после индекса может проставляться величина, например, 50 ррm: это значит, что на один миллион весовых или объемных частей продукта приходится не более 50 частей пищевой добавки.

Для информирования производителей пищевых продуктов и потребителей в Российском республиканском информационно-аналитическом центре Госкомсанэпиднадзора России с 1994 года начат выпуск информационных перечней по всем группам добавок, допущенных в России. Структура документа позволяет определить производителя пищевой добавки, критерии ее безопасности, а также рекомендации по хранению и применению, дату и номер гигиенического сертификата на нее.

1.2 Ассортимент пищевых добавок

I. КРАСИТЕЛИ. Согласно Директиве Европейского парламента и Совета ЕС 94/36 пищевые красители классифицируют как химические синтетические вещества или природные соединения, которые придают или усиливают цвет пищевого продукта или биологического объекта и не потребляются обычно как пищевой продукт или составная часть пищи.

Ø    Натуральные красители обычно выделяют из природных источников в виде различных по своей химической природе смесей соединений, состав которых зависит от источника и технологии получения—обеспечить постоянство состава обычно трудно. Это каротиноиды, антоцианы, флавоноиды, хлорофиллы, их медные комплексы и др. Они, как правило, нетоксичны, но для многих их них установлены допустимые суточные дозы (ДСД). Многие натуральные пищевые красители или их смеси и композиции обладают биологической активностью; они являются вкусовыми и ароматическими веществами; повышают пищевую ценность окрашиваемого продукта.

Желтые красители. Источниками получения желтых красителей являются аннато, морковь, томаты, календула, отходы чайного производства, куркума, шафран.

Каротиноиды — углеводороды изопреноидного ряда С40Н56 и их кислородсодержащие производные. Это растительные красно-желтые пигменты, обеспечивающие окраску ряда овощей, фруктов, жиров, яичного желтка и других продуктов. Интенсивная окраска каротиноидов обусловлена наличием в их структуре сопряженных двойных π-связей (хромофоры). Они нерастворимы в воде и растворимы в жирах и органических растворителях.

v    β-Каротин Е 160 a(i) получают синтетическим, микробиологическим путем или выделяют из природных источников, например из криля, в смеси с другими каротиноидами Е 160a (ii) в виде водо- или жирорастворимых форм. β-Каротин является не только красителем, но и провитамином А, антиоксидантом, эффективным профилактическим средством против онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний, защищает от воздействия радиации. Он применяется для окрашивания и витаминизации маргаринов, майонезов, кондитерских и хлебобулочных изделий, безалкогольных напитков.

v ликопин (Е 160d) и аннато— водный экстракт из корней Bixa orellana L., разрешенный для окраски маргаринов, неароматизированных сыров, сухих завтраков из зерна, сливочного масла.

v Mаслосмолы паприки (Е 160с) — экстракты из красного перца Capsicum annum L. с характерным острым вкусом и цветом от желтого до оранжевого. Капсантин, не обладающий А-витаминной активностью, применяется при изготовлении копченостей, кулинарных изделий, соусов, сыров. β-апокаротиналь (Е 160е) получается синтетическим путем.

v Производные каротиноидов: флавоксантин (Е 161а), лютеин (Е 161Ь), криптоксантин (Е 161с), рубиксантин (Е 161 d), вилоксантин (Е 161е), родоксантин (Е 161f), кантаксантин (Е 161g).

Аннато (Е 160) — это жирорастворимый пигмент, извлекаемый из семян растительным маслом. Применяется для подкрашивания сливочного масла, маргаринов, а также сыров. Выявлены антиспастические и гипотензивные свойства аннато.

Шафран (Е 164) получают из цветочных рыльцев ирисового растения Crocus sativus L. в виде желто-оранжевых нитей. Цвет обусловлен содержащимся в них кроцином. Шафран применяют в кондитерской, хлебопекарной и ликероводочной промышленности. Шафран нетоксичен и разрешен к применению без ограничений. Благодаря специфическому запаху шафран используют в пищевой промышленности и как ароматизатор.

Куркума (Е 100ii) — краситель, получаемый из многолетних травянистых растений семейства имбирных — Curcuma longa, культивируемых в Китае и на Зондских островах. Плохо растворим в воде, поэтому ее применяют в виде спиртового раствора. С раствором куркумы свободная борная кислота дает интенсивно буро-красное окрашивание. Применяют также порошок корневища куркумы — турмерик (Е100ii). Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установлено, что незначительная часть куркумина попадает в печень и подвергается метаболизму. Основное же количество в неизмененном виде выводится из организма. Однако эти данные послужили основой для утверждения временных величин допустимого суточного потребления, составляющего до 2,5 мг/кг массы тела для куркумы и до 0,1 мг/кг для турмерика.

Зеленые красители. Источником получения зеленых красителей являются листья и ботва растений, богатых хлорофиллом, — крапивы, шпината, моркови, донника и др.

Хлорофилл (Е 140) относится к группе гетероциклических азотсодержащих красящих веществ. В химическом отношении это сложный эфир двухосновной кислоты и двух спиртов — высокомолекулярного ненасыщенного фитола и метанола. Хлорофилл состоит из сине-зеленого хлорофилла а и желто-зеленого хлорофилла b в соотношении 3:1. Для извлечения хлорофилла используют смесь петролейного эфира со спиртом. Применение хлорофилла в качестве пищевого красителя сдерживается его нестойкостью: при повышенной температуре в кислой среде зеленый цвет переходит в оливковый, затем в грязно-желто-бурый вследствие образования феофитина. Большое практическое значение могут иметь медные комплексы хлорофилла (Е 141). Получают их промыванием хлорофилла в растворе соли меди (медный хлорофилл сине-зеленого цвета), содержащим, как правило, медь в качестве центрального атома. Перспективны также натриевые и калиевые соли медного комплекса хлорофиллина (Е 141i) — продукты частичного гидролиза хлорофилла. Хлорофилл и его соединения с медью растворимы в масле, хлорофиллин и его медные комплексы — в воде.

Красные красители. Источником для получения красных красителей служит растительное сырье, содержащее антоцианы (Е 163). Наибольшее количество антоциановых красителей содержится в отходах черной смородины (E 163iii), вишни, черники, черноплодной рябины, бузины, клюквы, малины, клубники, шиповника. Относятся к важной группе водорастворимых природных пищевых красителей. Это фенольные соединения, являющиеся моно- и дигликозидами. При гидролизе они распадаются на углеводы (галактоза, глюкоза, рамноза и др.) и агликоны, представленные антоцианидами (пеларгонидин, цианидин, дельфинидин и др.). Характер окраски природных антоцианов зависит от многих факторов: химического строения, рН среды, способности образовывать комплексы с металлами, адсорбироваться на полисахаридах, температуры, воздействия света. Наиболее устойчивую красную окраску антоцианы имеют при рН 1,5 2; при рН 3,4 — 5 окраска становится красно-пурпурной. В щелочной среде при рН б,7 — 8 окраска становится синей, сине-зеленой, при рН 9 — зеленой. При повышении рН до 10 окраска меняется на желтую. Окраска меняется и при образовании комплексов с различными металлами: соли магния и кальция имеют синюю окраску, калия — красно-пурпурную. Увеличение метильных (СН3-) групп в молекуле антоцианов придает красный оттенок.

Энокраситель (Е 163i) получают из выжимок темных сортов винограда в виде жидкости интенсивно-красного цвета. Представляет собой смесь окрашенных, различных по своему строению органических соединений, в первую очередь антоцианов и катехинов. Окраска продукта энокрасителем зависит от рН: в кислой среде она красная, в нейтральных и слабощелочных средах — синий оттенок. Поэтому в кондитерской промышленности энокраситель применяют с органическими кислотами для создания необходимого рН среды. В последнее время в качестве желтых и розово-красных красителей начали использовать пигменты антоциановой природы, содержащиеся в соке черной смородины (Е 163), черной бузины, кизила, красной смородины, клюквы, брусники, пигменты чая, содержащие антоцианы и катехины, а также краситель темно-вишневого цвета, выделенный из свеклы, — свекольный красный (Е 162), имеющий вкус кисло-сладкого граната.

Представителем натуральных красных красителей животного происхождения является кармин (Е 120). Это производное антрахинона, красящим веществом которого служит карминовая кислота. Кармин получают из кошенили — насекомого, обитающего на кактусах в Африке и Южной Америке. В организме самок кошенили содержится до 3 % кармина.

Коричневые и черные красители. Для окрашивания алкогольных и безалкогольных напитков используют сахарный колер, карамель (Е 150). Его водные растворы представляют собой приятно пахнущую темно-коричневую жидкость. В зависимости от технологии получения различают сахарный колер I простой (Е 150а); сахарный колер II, полученный по щелочно-сульфитной технологии (Е 150b); сахарный колер III, полученный по аммиачной технологии (Е 150 с); сахарный колер IV, полученный по аммиачно-сульфитной технологии (Е 150d). Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ установил норму временного ДСП для карамельного красителя, полученного с применением сульфата аммония, равную 150 мг на 1 кг массы тела.

В России применяется только сахарный колер I простой («жженый сахар») при производстве кондитерских изделий, ликеро-водочных и безалкогольных напитков без ограничений.

Для окрашивания икры белковой зернистой разработан способ получения черного пищевого красителя из сухого чая, грубого чайного листа и чайной пыли. Острая и хроническая токсичность у этого красителя отсутствует.

Ø    Синтетические красители дают яркие, легко воспроизводимые цвета и менее чувствительны к различным воздействиям в ходе технологического процесса. Представлены несколькими классами органических соединений:

азокрасители — тартразин (Е 102); желтый «солнечный закат» (Е 110), кармуазин (Е 122), пунцовый 4R или понсо 4R (Е 124), черный блестящий PN (Е 151);

триарилметановые — синий патентованный V (Е 131), синий блестящий FCF (Е 133), зеленый S (Е 142);

хинолиновые — желтый хинолиновый (Е 104);

индигоидные — индигокармин (Е 132).

В России из синтетических пищевых красителей разрешены только индигокармин и тартразин.

Индигокармин (Е 132) — краситель синего цвета, используемый для подкрашивания кондитерских изделий и напитков. Существует также натуральный индигокармин, источником которого является растение индигоноска, культивируемое в Африке, Америке, Индии. В России разрешен для подкрашивания безалкогольных напитков в количестве не более 30 мг/л и ликероводочных — не более 50 мг/л. Также используют для окраски джинсовой ткани.

Тартразин (Е 102) — краситель желтого цвета, используемый для подкрашивания кондитерских изделий и напитков. В нашей стране тартразин разрешен для подкрашивания безалкогольных напитков и мороженого в количестве не более 30 мг/л (или 30 мг/ кг), ликероводочных изделий, карамели и конфет с фруктово-ягодными корпусами — не более 50 мг/л (или 50 мг/кг). Сочетание тартразина и индигокармина позволяет окрашивать продукты в зеленые цвета.

Амарант (Е 123) — синтетический краситель красного цвета, применяемый в ряде стран для подкрашивания напитков и кондитерских изделий. Допустимое суточное потребление амаранта составляет 0,5 мг на 1 кг массы тела. Рекомендованный максимально допустимый уровень (МДУ) амаранта в безалкогольных ароматизированных напитках 30 мг/л, джеме, мармеладе — 200 мг/кг, кондитерских изделиях, бисквитах, печенье, вафлях, мороженом — 30 мг/кг, сырах плавленых — 200 мг/кг, рыбе (копченой, консервированной) и икре — 500 мг/кг.

Рибофлавин (Е 101i) и натриевая соль рибофлавин-5'-фосфата (Е 101ii) используются в качестве желтого пищевого красителя для напитков и овощей. Максимальный уровень внесения не установлен. ДСП составляет 0,5 г на 1 кг массы тела человека.

Ø    Неорганические минеральные красители нашли применение для окраски поверхности драже и других кондитерских изделий.

Диоксид титана (Е 171) используется в ряде стран в качестве белого красителя. Это вещество легко выводится из организма. В России находит применение только в косметических изделиях, а также при производстве пластмасс и полимерных упаковочных материалов, разрешенных для контакта с пищевыми продуктами.

 Оксиды железа (Е 172) применяют в качестве красного, желтого и черного красителей. Различают оксиды железа черный (Е 172i), красный (Е 172ii) и желтый (Е 172iii). В нашей стране оксиды железа используются крайне ограниченно, в основном при производстве искусственной икры, так как благодаря взаимодействию с таннином — составным компонентом чая — они придают готовому продукту черный цвет. В других странах оксиды железа используют для окрашивания поверхности кондитерских изделий.

Алюминий (Е 173), серебро (Е 174), золото (Е 175) используются для подкрашивания поверхности и декорирования некоторых кондитерских изделий.

II. КОНСЕРВАНТЫ. Употребление в пищу продуктов с микроорганизмами опасно для здоровья, а в ряде случаев и для жизни человека. Во-первых, многие микроорганизмы в процессе своего развития продуцируют токсины, которые накапливаются в продуктах и, поступая в организм человека, могут вызывать отравления, иногда с летальным исходом. Во-вторых, сами живые микроорганизмы, поступая с пищей в достаточно больших количествах, могут инициировать инфекционный процесс. Проблему можно решить с помощью рационального и грамотного применения специальных пищевых добавок — консервантов. Большинство современных постановлений о разрешении к применению того или иного консерванта включают и требования к его чистоте. В основном они ограничивают содержание тяжелых металлов и специфических примесей, которые могут появиться при синтезе консерванта.

Эффективность конкретного консерванта не может быть направлена против всего спектра возможных возбудителей порчи пищевых продуктов. Большинство консервантов, находящих практическое применение, действует в первую очередь против дрожжей и плесневых грибов. Некоторые консерванты малоэффективны против определенных бактерий, т. к. в области оптимальных для бактерий значений рН (часто это нейтральная среда) они слабо проявляют свое действие. Эффективность консервантов зависит от состава и физико-химических свойств консервируемого пищевого продукта. На нее могут влиять вещества, изменяющие рН или активность воды, либо селективно адсорбирующие консерванты, а также природные составляющие продукта, которые сами проявляют антимикробное действие. Некоторые из этих факторов усиливают действие консервантов, а другие ослабляют. По этим причинам используемая концентрация консерванта в пищевом продукте часто отличается от минимальной действующей концентрации. Некоторые консерванты могут взаимодействовать с компонентами пищевых продуктов, при этом они частично или полностью теряют свою активность. Для компенсации этого как правило используют более высокие дозы консерванта. Примером может служить диоксид серы, который реагирует с альдегидами и глюкозой. В вине эта реакция нежелательна, потому что ведет к связыванию важного побочного продукта брожения — ацетальдегида. Нитриты тоже могут реагировать с составляющими пищевых продуктов. В частности, из нитритов и аминов могут образовываться канцерогенные нитрозамины.

Как правило, пищевые консерванты химически стабильны, и можно не опасаться их разложения в пищевых продуктах в течение допустимых сроков хранения. Среди неорганических консервантов исключение составляют нитриты, сульфиты, среди органических — пирокарбонаты и антибиотики. Для некоторых из этих веществ разложение необходимо, так как на нем основано их действие (пероксид водорода уничтожает микробов посредством выделяемого кислорода). Для других консервантов, например диметилпирокарбоната, разложение нежелательно, так как приводит в конце концов к их исчезновению из продукта.

Некоторые консерванты могут разлагаться микроорганизмами. Это относится прежде всего к органическим соединениям, которые служат для ряда микроорганизмов источником углерода. Так, метилпарабен разлагается бактериями вида Pseudomonas aeruginosa, а сорбиновая кислота — грибами рода Penicillium и др. Разложение наблюдается не только когда консервант не действует против данного микроба, но и если имеется значительное несоответствие между концентрацией эффективного консерванта и обсемененностью субстрата (например, в случае сильно загрязненного пищевого продукта или при уже начавшейся микробиологической порче). Поэтому нельзя сохранить пищевые продукты с помощью консервантов и возвратить им «свежесть», если порча уже началась. Потребитель пищевых продуктов с консервантами, способными к микробиологическому разложению, должен иметь гарантию, что для выработки этих продуктов было использовано микробиологически чистое сырье.

При выборе консерванта для конкретного случая необходимо соблюдать определенные требования:

a)            Консервант не должен: вызывать опасений с точки зрения физиологии; порождать токсикологические и экологические проблемы в процессе производства, переработки и использования; вызывать привыкание; реагировать с компонентами пищевого продукта или реагировать только тогда, когда антимикробное действие больше не требуется; взаимодействовать с материалом упаковки и адсорбироваться им.

b)           Консервант должен: иметь возможно более широкий спектр действия; быть достаточно эффективным против микроорганизмов, которые могут присутствовать на данном пищевом продукте в определенных условиях (рН, активность воды и т.д.); воздействовать на токсинобразующие микроорганизмы и по возможности замедлять образование токсинов в большей степени, чем развитие микроорганизмов; как можно меньше влиять на полезные микробиологические процессы, протекающие в некоторых пищевых продуктах (дрожжевое брожение теста, молочнокислое брожение квашений, созревание сыров) и на органолептические свойства пищевого продукта; по возможности оставаться в пищевом продукте в течение всего срока хранения; по возможности быть простым в применении.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7