Понятие о пищевых добавках и их характеристика

Запрещено применять консерванты в отдельных продуктах массового потребления (молоке, сливочном масле, муке, хлебе, кроме фасованного) и детского питания, а также в изделиях с маркировками «натуральные», «свежие».

Сернистый ангидрид (Е 220)— бесцветный, неприятно пахнущий газ, хорошо растворимый в воде. Характерной особенностью этого соединения является то, что в водном растворе он окисляется О2 и действует как восстановитель. Подавляет главным образом рост плесневых грибов, дрожжей и аэробных бактерий. В кислой среде этот эффект усиливается. В меньшей степени соединения серы оказывают влияние на анаэробную микрофлору. Сернистый ангидрид относительно легко улетучивается из продукта при нагревании или длительном контакте с воздухом. Благодаря этим свойствам сернистый ангидрид довольно широко применяется как консервант в консервной, винодельческой, кондитерской и рыбоперерабатывающей отраслях пищевой промышленности. Вместе с тем сернистый ангидрид разрушает тиамин и биотин, способствует окислительному распаду токоферола —нецелесообразно использовать для консервирования продуктов питания, являющихся источником этих витаминов. Максимально допустимое содержание сернистых соединений, (мг/кг или мг/л): блюда из мяса, колбасы — 450; блюда из морепродуктов — 10—100; перловая крупа — 30; картофель хрустящий— 50; крахмал картофельный — 100; сухофрукты (в зависимости от вида) — 500 — 2000; сахар — 15; соки фруктовые — 50; напитки безалкогольные, мед — 200; горчица — 250.

Сульфит натрия (Е 221) ,кальция (Е 226), бисульфит натрия NaHSO3 (E 222), кальция (Е 227) и калия (Е 228), метабисульфит натрия Na2S2O5 (E 223) и калия (Е 224) оказывают сильное бактерицидное влияние нa Staphylococcus aureus и Bacillus subtilis, что определяет области его применения, являются сильными ингибиторами дегидрогеназ. В организме сульфиты превращаются в сульфаты, поэтому к ним предъявляются те же гигиенические требования, что и к сернистому ангидриду. Допустимый предел содержания этих соединений зависит от того, подлежит ли продукт термической обработке перед употреблением или нет, как часто он используется в пищу, применяется самостоятельно или как полуфабрикат. Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ установил безусловно допустимую суточную дозу сернистых соединений (в пересчете на SO2) до 0,35 мг 1 кг массы тела.

Бензойная кислота (Е 210) представляет собой бесцветное кристаллическое вещество со слабым специфическим запахом, трудно растворимое в воде и довольно легко растворимое в этиловом спирте и растительных маслах. Консервирующее действие бензойной кислоты основано на ингибировании ею каталазы и пероксидазы, окислительно-восстановительных ферментов, в результате чего в клетках накапливается Н2О2. В небольших концентрациях тормозит развитие аэробных микроорганизмов, в высоких — плесневых грибов и дрожжей. Присутствие белков ослабляет активность бензойной кислоты, а присутствие фосфатов и хлоридов — усиливает. Наиболее эффективна в кислой среде. В нейтральных и щелочных растворах ее действие почти не ощущается, поэтому недостаточно кислые продукты нельзя консервировать с применением бензойной кислоты. В сочетании с сернистым ангидридом антимикробное действие бензойной кислоты усиливается. В жидкие пищевые продукты вводят натриевые (Е 211), калиевые (Е 212), кальциевые (Е 213) соли бензойной кислоты. Также ее используют для консервирования сельди в банках (1% кислоты и 8% соли с сахаром). Бензоат натрия представляет собой почти бесцветное кристаллическое вещество с очень слабым запахом, хорошо растворимое в воде, имеющее более низкий консервирующий эффект. Однако из-за лучшей растворимости в воде бензоат натрия применяют чаще, чем бензойную кислоту. При использовании бензоата натрия необходимо, чтобы рН консервируемого продукта был ниже 4,5; при этом условии бензоат натрия превращается в свободную кислоту. Безусловно допустимая доза бензойной кислоты для человека составляет до 5 мг, условно допустимая — 5 —10 мг на 1 кг массы.

Эфиры п-оксибензойной кислоты обладают более сильным бактерицидным действием, чем сама кислота. Это: этиловый эфир п-гидроксибензойной кислоты E 214 и его натриевая соль Е 215. Пропиловый эфир Е 216 и его натриевая соль Е 217. Метиловый эфир Е 218 и его натриевая соль Е 219. Входят в состав растительных алкалоидов и пигментов. Бактерицидное действие эфиров в 2 — 3 раза сильнее действия свободной бензойной кислоты, а токсичность их для человека в 3 — 4 раза ниже. Эфиры п-оксибензойной кислоты пригодны для консервирования нейтральных пищевых продуктов. Торможение роста микроорганизмов (стафилококков и плесневых грибов) происходит путем воздействия на клеточные мембраны. ЛД50 для этих соединений равна 3 — 6 г, допустимое суточное потребление для человека — 10 мг на 1 кг массы тела, но эфиры п-оксибензойной кислоты выраженные спазмолитики и изменяют вкусовые качества продуктов.

Муравьиная кислота (Е 236) из всех кислот обладает лучшими антимикробными свойствами и применяется в консервной промышленности многих стран. При комнатной температуре представляет собой бесцветную жидкость с сильным раздражающим запахом. Бактерицидное действие ее более выражено в отношении дрожжей и плесеней. В применяемых концентрациях она не изменяет вкусовых свойств консервированного продукта. Благодаря своей летучести легко удаляется при нагревании. Однако муравьиную кислоту можно применять для тех пищевых изделий, в которых не должен происходить процесс желирования, так как она способствует выпадению пектиновых веществ в осадок. Медленно окисляется в организме человека и поэтому плохо выводится. Она отличается способностью ингибировать различные тканевые ферменты, в связи с чем возможно нарушение функций печени и почек. Антимикробное действие солей муравьиной кислоты формиатов зависит в значительной степени от величины рН. Согласно рекомендациям Объединенного комитета эксперток ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам допустимое суточное потребление муравьиной кислоты и ее солей не должно превышать 0,5 мг на 1 кг массы тела.

Уксусная кислота (Е 260) применяется в пищевой промышленности особенно при производстве маринованных изделий (600-800 мг/кг), овощных заготовок и консервов (500 мг/кг). В торговую сеть поступает в виде уксусной эссенции (70 — 80% уксусной кислоты), и столового уксуса. В составе данной добавки не допускается медь, свободная соляная и серная кислота и их соли. Муравьиной кислоты может быть до 0,5 %. Также применяются соли: уксуснокислый калий (Е 261), натрий (Е 262), кальций (Е 263).

Пропионовая кислота (Е 280) относится к группе органических кислот, которые в живых организмах метаболизируются: пропионовая кислота — до пировиноградной кислоты. Соли пропионовой кислоты обнаруживаются в забродивших продуктах питания. Бактерицидное действие пропионовой кислоты, так же как и других низкомолекулярных органических кислот, зависит от рН среды. Кислота блокирует обмен веществ микроорганизмов. Ее применяют в концентрации 0,1 — 6,0 %. Выраженного отрицательного действия в указанных дозах пропионовая кислота не оказывает. Для предотвращения плесневения пищевых продуктов часто используют не саму пропионовую кислоту, а ее натриевые (Е 281), калиевые (Е 283) и кальциевые (Е 282) соли, легко растворимые в воде, а также смесь пропионовой кислоты с одной из солей. Пропионовая кислота в качестве консерванта применяется не во всех странах: в США ее добавляют в хлебные и кондитерские изделия, в ряде европейских стран — в муку для предупреждения плесневения. Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ не считает нужным устанавливать для этого соединения величину допустимого суточного потребления.

Сорбиновая кислота или 2,4—гександиеновая (Е 200) представляет собой бесцветное кристаллическое вещество со слабым специфическим запахом, труднo растворимое в воде, но лучше растворяющееся в этаноле и хлороформе. В качестве консервантов используют также калиевые (Е 202), натриевые (Е 201) и кальциевые соли сорбиновой кислоты (Е 203). Сорбаты хорошо растворяются в воде и незначительно — в органических растворителях. Антимикробные свойства сорбиновой кислоты зависят от значения рН в меньшей степени, чем бензойной кислоты—при рН 5 сорбиновая кислота в 2 — 5 раз более эффективна в отношении тест-микроорганизмов, чем бензойная или пропионовая кислоты. Добавление кислот и поваренной соли усиливает фунгистатическое действие сорбиновой кислоты. Применяется сорбиновая кислота в концентрации 0,1 % чаще как вспомогательный консервант. Не изменяет органолептических свойств пищевых продуктов, не обладает токсичностью и не обнаруживает канцерогенных свойств. Применяется для консервирования и предотвращения плесневения безалкогольных напитков, плодово-ягодных соков, хлебобулочных и кондитерских изделий, а также зернистой икры, сыров, полукопченых колбас и при производстве сгущенного молока для предотвращения его потемнения. Сорбиновая кислота применяется также для обработки упаковочных материалов. Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ установил, что из-за способности сорбиновой кислоты угнетать некоторые ферментативные системы в организме ее безусловно допустимая доза для человека до 12,5 мг, а условно допустимая — 12,5 — 25 мг на 1 кг массы тела.

Уротропин или гексаметилентетрамин (Е 239) представляет собой белое кристаллическое вещество, лишенное запаха. Легко растворим в воде. Бактерицидное действие обусловлено образованием в кислой среде формальдегида (Е 240) — сильного дезинфицирующего вещества. В нашей стране гексаметилентетрамин разрешен для консервирования икры лососевых рыб (1000 мг на 1 кг продукта), за рубежом — колбасных оболочек и холодных маринадов для рыбной продукции. По данным ФАО/ВОЗ, допустимое суточное потребление гексаметилентетрамина не должно превышать 0,15 мг на 1 кг массы тела.

Дифвнил (Е 231), о-фенилфенол (Е 232) и его натриевая соль, фенол (Е 230). Наиболее широкое применение находит дифенил. Им пропитывают материалы для упаковки цитрусовых и других фруктов, поверхностной обработки некоторых плодов путем кратковременного погружения их в 0,5 2,0%-ный раствор дифенила в целях предотвращения развития плесени. В нашей стране эти консерванты не применяются, но реализация импортируемых цитрусовых разрешена. Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам определил ДСП для дифенила 0,05 мг и для о-фенилфенола 0,2 мг на 1 кг массы тела. Имеются сведения в том, что концентрация этого соединения уменьшается при смывании водой, значительная часть дифенила разрушается при тепловой обработке.

Вещества, способствующие сохранению окраски. В пищевой промышленности применяют соединения, изменяющие окраску продукта в результате взаимодействия с компонентами сырья и готовых изделий. Это отбеливающие вещества — добавки, которые предотвращают разрушение одних природных пигментов и разрушают другие пигменты или окрашенные соединения, образующиеся при получении пищевых продуктов и являющиеся нежелательными. Иногда эти цветокорректирующие добавки оказывают сопутствующие эффекты. Например, диоксид серы, растворы H2SO3 и Na2SO3, NaHSO3, Ca(HSO3)2 оказывают отбеливающее и консервирующее действие, тормозят ферментативное потемнение свежих овощей, картофеля, фруктов, а также замедляют образование меланоидинов. В то же время диоксид серы разрушает витамин В1, дисульфидные мостики в белках, что может вызвать нежелательные последствия.

Азотистокислый натрий (Е 250) и калий (Е 249), нитрат натрия (Е 251) и калия (Е 252) применяют при обработке (посоле) мяса и мясных продуктов для сохранения красного цвета. Изучение распределения нитритов в процессе посола мяса позволило установить, что 5— 15 % нитритов связываются с метгемоглобином, 1 — 10% переходят в нитраты, 5 — 20% остаются в виде нитритов, 1 — 5 % выделяются в виде газообразных продуктов, 1 — 5 % взаимодействуют с липидами, а 20 —30 % — с белками. Часть нитритов и нитратов метаболизируется микрофлорой желудочно-кишечного тракта, а остальное количество их всасывается. Поступая в кровь, нитриты взаимодействуют с Fe2+ гемоглобина, образуя нитрозогемоглобин, переходящий при тепловой обработке в гемохромоген, который и придает изделиям стойкий красный цвет. При нагревании и хранении консервированных мясных продуктов содержание нитритов постоянно уменьшается, превращаясь в оксиды азота (гидроксиламин) и аммиак. Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ установил ДСП для нитритов 0,4 мг на кг массы тела (для детей грудного возраста эта величина была занижена до 0,2 мг нитрита натрия на 1 кг массы тела).

Нитраты не являются метгемоглобинобразователями и сами по себе не обладают выраженной токсичностью. Однако при определенных условиях, зависящих большей частью от микрофлоры пищевых продуктов и желудочно-кишечного тракта (особенно при диспепсиях у детей), часть нитратов может восстанавливаться до более токсичных нитритов, что служит главной причиной острой интоксикации — нитрато-нитритной метгемоглобинемии. ДСП для нитратов 5 мг на 1 кг массы тела. Нитраты и нитриты в смеси с поваренной солью (посольная смесь) обладают консервирующим действием.

Антибиотики. Введение антибиотиков сельскохозяйственным животным может привести к загрязнению пищевых продуктов животного происхождения. При употреблении продуктов питания, содержащих антибиотики, изменяется кишечная микрофлора, что приводит к нарушению синтеза витаминов, размножению патогенных микроорганизмов в кишечнике и возникновению аллергических заболеваний.

Аллилизотиоцианат, аллилгорчичное эфирное масло (Е 233) является активным антимикробным компонентом горчичного порошка, который издавна применяли для предохранения вин и соков от помутнения биологического характера в концентрации 0,4—0,5 г/л. Содержание в горчичном порошке аллилгорчичного эфирного масла примерно 1 %. Для консервирования применяется в чистом виде в концентрации 0,001 — 0,0015 %. Используют также парафиновые таблетки, содержащие растворенный аллилизотиоцианат, для образования защитных пленок на поверхности вина в больших резервуарах, парафиновые поплавки-диски, импрегнированные аллилизотиоцианатом в сосудах для хранения вин.

Низин (Е 234) является продуктом жизнедеятельности группы молочнокислых стрептококков, естественным местом обитания которых являются молоко, сыр, кисломолочные напитки, творог, простокваша и ряд других продуктов при рН 6,8. Низин в отличие от других антибиотиков не обладает широким спектром действия. Он подавляет развитие стафилококков, стрептококков, сарцин, бацилл и клостридий. Использование низина позволяет уменьшить интенсивность тепловой обработки и сохранить пищевую ценность молока. Применение низина при выработке твердых и полутвердых сыров способствует уменьшению их вспучивания, вызываемого маслянокислыми бактериями. Научная комиссия по пищевым добавкам Европейского Сообщества (SCF) установила ДСП для низина 0 — 0,13 мг на 1 кг массы тела.

Биомицин (хлортетрациклин) оказывает широкое антибактериальное действие, но превращается в безвредный для организмa человека изомер изохлортетрациклин, проявляющий бактериостатическое действие. При обычной кулинарной обработке изохлортетрациклин почти полностью инактивируется. Применяют его против бактериальной порчи говяжьего мяса в сочетании с нистатином, тормозящим развитие на мясе дрожжей и плесеней. Токсикологические исследования показали безвредность такого мяса. Наличие в мясе после кулинарной обработки, а также в мясных бульонах остаточных количеств изохлортетрациклина не допускается.

Пимарицин (натамицин (Е 235)), находит применение за рубежом наряду с низином в молочной промышленности, представляет собой бесцветные кристаллы, трудно растворяющиеся в воде (0,01 %) и метаноле (0,2 %) и не растворяющиеся в высших спиртах, эфире и диоксане. Применяют его в основном для предупреждения плесневения сыров во время их созревания. На основе этого антибиотика выпускается препарат «Дельвоцид», который применяют в производстве сыров в виде 0,3 — 0,5%-ного водного раствора.

III. АНТИОКИСЛИТЕЛИ — Эти пищевые добавки включают три подкласса с учетом их функций: антиокислители; синергисты антиокислителей; комплексообразователи.

Токоферолы (Е 306-309) в виде смеси изомеров в больших количествах содержатся в растительных жирах (50 — 100 %): масле пшеничных зародышей, кукурузном, подсолнечном и др. В животных жирах их содержание незначительно. Из смеси токоферолов наибольшую Е-витаминную и наименьшую антиоксидантную активность проявляет ά-токоферол (Е 307), а ∆-токоферол (Е 309), наоборот, проявляет наименьшую витаминную активность и наибольшую антиоксидантную. Хорошо растворимы в маслах, устойчивы к действию высокой температуры, их потери при технологической обработке невелики.

Аскорбиновая кислота и ее производные (Е 300) используются для предотвращения окислительной порчи пищевых жиров, в частности маргарина, топленых жиров, а также других продуктов. Представляет собой кристаллическое вещество белого цвета, хорошо растворяющееся в воде и спирте. Легко разрушается при нагревании и воздействии кислорода воздуха, неустойчива в щелочной среде (разрушается 60-70%). Аскорбиновая кислота используется также для предотвращения образования N-нитрозаминов из нитратов и нитритов в колбасном и консервном производстве, ее введение повышает пищевую ценность продуктов питания. Однако наряду с лимонной кислотой ее больше рассматривают как синергист антиокислителей. Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установил безусловно допустимую суточную дозу для человека в пределах 0 2,5 мг и условно допустимую — 2,5 — 7,5 мг на 1 кг массы тела— значительно выше количества, что добавляют в продукты в процессе производства.

v  Аскорбилпальмитат (Е 304) и аскорбилстеарат (Е 305) — эфиры аскорбиновой кислоты с пальмитиновой, стеариновой, миристиновой и другими высокомолекулярными жирными кислотами также обладают антиоксидантными свойствами. Эфиры аскорбиновой кислоты не придают ингибируемым жирам посторонних вкуса и запаха, не изменяют их цвет. Особенно они эффективны при совместном использовании с фосфолипидами и ά-токоферолами. Аскорбилпальмитат — антиокислитель, обладающий С-витаминной активностью: 1 г аскорбилпальмитата соответствует по активности 0,425 мг аскорбиновой кислоты.

v  Аскорбинат натрия (Е 301), калия (Е 303), кальция (Е 302) вместо аскорбиновой кислоты иногда используют в производстве колбас и изделий из мяса как стабилизатор окраски. Его количество составляет до 500 мг/кг.

Галлаты являются превосходными антиоксидантами. К наиболее распространенным галлатам относятся пропилгаллат (Е 310), октилгаллат (Е 311) и додецилгаллат (Е 312). Пропилгаллат представляет собой белый или светло-кремовый мелкий кристаллический порошок без запаха со слегка горьковатым вкусом. В присутствии следов железа придает продуктам сине-фиолетовую окраску, которая может быть устранена или ослаблена при добавлении лимонной кислоты или другого дезактиватора металлов. Октилгаллат и додецилгаллат также представляют собой мелкий кристаллический порошок с горьковатым вкусом, нерастворимый в воде и легко растворимый в жирах. Додецилгаллат представляет собой н-додециловый эфир 3,4,5-тригидроксибензойной (галловой) кислоты. Галлаты широко применяются для предохранения от окисления жиров и жиросодержащих продуктов. Пропилгаллат используют также при производстве бульонных мясных и куриных кубиков.

Гваяковая смола (Е 314) представляет собой нерастворимую в воде аморфную массу, состоящую в значительной мере из ά- и β- гваяковых кислот. Смола добывается из Juajacum officinalis L. и применяется главным образом в качестве окислителя животных жиров в концентрации 1 — 2 г на 1 кг продукта. В странах Европы это вещество не разрешено к применению или не упоминается в официальных документах по пищевым добавкам.

Изоаскорбиновая (эриторбовая (Е 315)), кислота и ее натриевая соль (Е 316) значительно хуже адсорбируются и задерживаются в тканях, чем аскорбиновая кислота. Кроме того, эриторбовая кислота неактивна и быстро выводится из организма. В результате этого она обладает низкой противоцинготной активностью и в значительной степени препятствует поглощению и задержке в тканях аскорбиновой кислоты, если концентрация эриторбовой кислоты хотя бы на один порядок выше, чем аскорбиновой кислоты. Суточная доза эриторбовой кислоты 600 мг не оказывает неблагоприятного действия на организм человека.

Бутилгидроксианизол (Е 320). Наибольшее распространение в мире. Используют в пищевой промышленности для замедления окисления животных топленых жиров и соленого шпика — подавляют процессы окисления жировых компонентов в концентрации 20 — 200 мг на 1 кг продукта. Соединение устойчиво к действию высокой температуры и его можно добавлять в продукты, подвергающиеся варке, сушке, обжариванию и др. Не paстворяется в воде, малотоксичен, всасывается в желудочно-кишечном тракте. При поступлении в организм в повышенных количествах он откладывается в жировых тканях. Активность бутилгидроксианизола повышается в присутствии других фенольных aнтиокислителей или синергистов. ФAО/ВОЗ установил уровень суточной дозы, не вызывающей существенного действия этого вещества, 0,5 % общего количества пищи, что эквивалентно 250 мг на 1 кг массы тела. Безусловно допустимой суточной дозой бутилгидроксианизола является 0 — 0,5 мг на 1 кг массы, условно допустимой — 0,5 — 2,0 мг/кг, при этом должно быть учтено наличие других фенольных антиокислителей в пище.

Бутилгидрокситолуол (ионол (Е 321)), также применяют в пищевой промышленности для замедления окисления животных топленых жиров и соленого шпика. Бутилгидрокситолуол не вызывает изменения органолептических свойств пищевых жиров, легко всасывается и накапливается в жировых тканях человека. Химическая структура бутилгидрокситолуола предполагает возможность задержки процессов обмена, а жировая нагрузка усиливает его токсичность. ФАО/ВОЗ установил для бутилгидрокситолуола только условно допустимую суточную дозу, равную 0 — 0,5 мг на 1 кг массы человека.

Двумя последними веществами также можно пропитывать упаковочный материал для жиров и изделий, содержащих в значительных количествах жир.

Существенным дополнением к антиокислителям служат синергисты — добавки, усиливающие антиокислительное действие.

Лимонная кислота (Е 330), одно-, двух- и трехзамещенные цитраты натрия (Е 331), двух- и трехзамещенные цитраты калия (Е 332), цитраты кальция (Е 333) применяются как регуляторы кислотности, стабилизаторы и комплексообразователи. Цитрат натрия используется в дозе 600 мг/кг при производстве плавленых сыров, сгущенного молока и мармелада. Наиболее важны. Действие лимонной кислоты и ее солей основано на способности связывать металлы с образованием хелатных соединений. Применяют в концентрации 0,2 — 1,5 г на 1 кг продукта.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7