Пищевые загустители, разрешенные к применению при производстве пищевых продуктов в Российской Федерации

Одним из основных свойств, определяющих эффективность применения таких добавок в конк­ретной пищевой системе, является их полное растворение которое зависит прежде вceго от химической природы.

Р а с т в о р и м о с т ь этих добавок в воде зависит от природы катиона в мономерных остатках, формирующих молекулы рассматриваемых гетерогликанов. При низких концентрациях повышение вязкости может быть достигнуто путем вве­дения небольшого количества ионов кальция, которые, связывая моле­кулы, приводят фактически к повышению молекулярной массы и, как следствие, к повышению вязкости.

АГАР-АГАР, или АГАР(Е 406), является классическим представителем класса загустителей.

Свойства агара различаются в зависимости от его происхождения.

Обычно агар состоит из смеси агароз, различающихся по степени полимеризации; в их состав могут входить разные металлы (калий, натрий, кальций, магний) и присоединяться по месту функциональ­ных групп. В зависимости от соотношения полимеров, вида метал­лов значительно изменяются свойства агар-агара.

КРАХМАЛ И МОДИФИЦИРОВАННЫЕ КРАХМАЛЫ (Е 1402). Среди природных полимеров в пищевой технологии самыми дешевыми и доступными являются крахмалы. Крахмал - полимер глю­козы с большинством связей по

1 -му и 4-му углеродным атомам. При этом образуется линейный полимер амилоза, который не име­ет боковых цепей, и разветвленный полимер амилопектин с боковыми цепями, образованными по 10-му и 6-му атомам углерода. Соотношение между амилозой и амилопектином у разных крахма­лов колеблется от 1: 1, 5 до 1: 4, 5.

Сырьем для получения крахмала служат клубни картофеля, зерно кукурузы, пшеницы, риса и других растений. Содержание его зависит от вида сырья. Крахмалы могут различаться не только со­отношением массовой доли амилозы и амилопектина, но и сред­ней молекулярной массой в целом и распределением молекуляр­ных масс в каждом из полимеров. Кроме того, молекулы крахма­ла, помимо глюкозных остатков, могут содержать и другие группы

От химического состава крахмала зависят его физико-химические свойства. Крах­мальные зерна при обычной температуре не растворяются в воде, а при повышении температуры набухают, образуя вязкий колло­идный раствор, который при охлаждении превращается в устой­чивый гель, известный под названием " клейстер".

Крахмал, его отдельные фракции (амилопектин и амилоза) и
продукты частичного гидролиза находят применение в пищевой
промышленности в качестве загустителей при производстве кондитерских и хлебобулочных изделий, а так же мороженого.

В последние годы в пищевой промышленности все больше применяют модифицированные крахмалы, свойства которых в результа­те разнообразных способов обработки (физического, химического, биологического) заметно отличаются от свойств обычного крахма­ла. Так, модифицированные крахмалы существенно отличаются от обычного крахмала по степени гидрофильности, способности к клейстеризации и гелеобразованию. Модифицированные крахмалы ис­пользуют в хлебопекарной и кондитерской промышленности, в том числе и для получения безбелковых диетических продуктов питания.

В пищевой технологии находят применение целлю­лоза и ее производные: микрокристаллическая целлюлоза (Е 460) метил целлюлоза (Е 461), карбоксиметилцеллюлоза (Е 466) гидроксипропилцеллюлоза (Е 463), гидроксипропилметилцеллюлоза (Е 464), метилэтилиеллюлоза (Е 465). Эти пищевые добавки исполь­зуют в производстве мороженого, кондитерских изделий и соусов Производные целлюлозы применяют в качестве диетических волокон при создании сбалансированных продуктов питания. Они являются также эффективными загустителями.

Среди производных целлюлозы наибольшее значение имеют метил целлюлоза и карбоксиметилцеллюлоза, которые получают, воздействуя алкилируюшими реактивами, например галоидными алкилам и или диалкилсульфатами, на алкал ил целлюлозу.

Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым до­бавкам установлены ДСД производных целлюлозы для человека в ко­личестве до 30 мг на 1 кг массы тела.

ПОЛИСАХАРИДЫ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ. Многие виды микроорганизмов в процессе жизнедеятельности выделяют камеди, состоящие в основном из полисахаридов.

К ним относятся ксантан (Е 415) и геллан (Е 417).

Ксантан образуется в результате брожения культуры Xanthomonas campestris в углеводных растворах, служащих питательной средой для микроорганизмов Это линейный полисахарид, содержащий большое чис­ло боковых трисахаридных цепей. Главная цепь имеет структуру целлюлозы, а боковые образуют два звена D-маннозы, и одно зве­но глюкуроновой кислоты. К ним присоединены ацетильные груп­пы и группы пировиноградной кислоты Благодаря такой структуре боковых цепей цепь ксантана необычайно прочно защищена от химического и ферментативного гидролиза. Молекулярную массу и свойства ксантана можно регулировать, изменяя условия жиз­недеятельности микроорганизмов. Ксантан растворим в холодной и горячей воде, растворах сахара и молоке. Водные растворы ксан­тана обладают необычным свойством - при механической нагруз­ке (размешивании, перекачивании насосом и т.д.) они утрачивают вязкость. Как только механическое воздействие заканчивается, моментально восстанавливается первоначальная вязкость.

Геллан в отличие от ксантана имеет другие химические свой­ства. Вязкость геллановой камеди очень низкая при повышенных температурах, а при комнатных - очень чувствительна к соли. В присутствии одно-, двух- и трехвалентных ионов геллан дает слабые гели. При нагревании водных растворов геллана до 70˚ С, введе­нии соли и последующем охлаждении структура гелей упрочняет­ся. Эти свойства обусловили применение геллана в пищевой промышленности в качестве загустителя.

ЖЕЛАТИН - белок животного происхождения, в его составе присутствует смесь полипептидов с молекулярной массой 50 000...70 000, а также их агрегаты. Получают желатин из хрящей, сухожилий и костей сельскохозяйственных животных, Желатин хорошо растворяется в горячей воде, а при охлаждении водные растворы образуют гели. Физические свойства гелей различны и зависят от концентрации белка, молекулярной массы полипептидных цепей, температуры, присутствия солей и других реагентов.

В пищевой промышленности желатин используют как загусти­тель при добавлении его в различные композиции в количестве 1, 5...2, 2 %. В частности, желатин используют при производстве мясных и рыбных продуктов для стабилизации их структуры.

Список разрешенных пищевых добавок для производства пи­щевых продуктов или продажи населению постоянно пересмат­ривается и обновляется в связи с получением новых научных дан­ных об их свойствах и внедрении новых препаратов. Следует от­метить, что в нашей стране список разрешенных пищевых добавок значительно меньший, чем за рубежом.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дайте определение понятия «пищевые добавки». Определите их роль в создании продуктов питания. Приведите классификацию пищевых добавок с различными технологическими функциями. Расскажите о рациональной системе цифровой кодификации пищевых добавок с литерой «Е».

2. Что понимают под гигиенической регламентацией пищевых добавок в продуктах питания? Назовите главные условия, выполнение которых обеспечивает безопасность применения пищевых добавок.

3. Дайте классификацию пищевым красителям. Чем объясняется повышеное внимание потребителей и технологов к окраске продуктов питания? Назовите основные натуральные красители. Что представляют собой каротиноиды, хлорофиллы, энокрасители? Какие другие представители натуральных красителей вам известны?

4. Приведите примеры синтетических красителей. Их особенности по сравнению с натуральными красителями. Дайте определение понятно цветорегулирующие материалы. Назовите известных вам представителей этой группы соединений.

5. Перечислите основные группы загустителей и гелеобразователей.

6. Привидите несколько примеров пищевых эмульгаторов, опишите их смежные функции.

7. Какие группы соединений определяют вкус и аромат пищевых продуктов? Какова их роль в технологии продуктов питания? Роль ароматообразующих веществ в оценке пищевой ценности продуктов питания.

8. Дайте определение эфирным маслам. Назовите основных представителей эфирных масел. Какие химические компоненты входят в состав эфирных масел? Дайте определение понятия «пищевые эссенции». В чем отличие натуральных, идентичных натуральным синтетических ароматизаторов? Какие химические компоненты входят в их состав? Какие пищевые добавки относятся к усилителям и модификаторам вкуса? Приведите примеры.

9. Дайте определение понятия «подслащивающие вещества» (подсластители). На какие группы веществ их можно разделить? В чем причина широкого применения интенсивных подсластителей в пищевой технологии? Какие представители интенсивных подсластителей вам известны? Назовите их.

10.Дайте определение понятия «консерванты». Их роль в сохранении пищевого сырья и готовых продуктов. Приведите примеры основных консервантов. Охарактеризуйте их. С чем связана необходимость применения консервантов?

11.Какие добавки применяют для ускорения технологических процессов?

12. Каковы требования к ферментным препаратам, получаемым из генетически модифицированных организмов?

13.Каков спектр воздействия улучшителей на качество хлеба?

14.Для какой цели используют полирующие средства?

15.Как выбирают растворители для применения их в пищеовм производстве?

Тесты

1. Дайте определение понятия «пищевые добавки».

а) Пищевые добавки – химические вещества и природные соединения, сами по себе не употребляемые как пищевой продукт или обычный компонент пищи. Они преднамеренно добавляются в пищевые системы по технологическим соображениям на различных этапах производства, хранения, транспортировки готовых продуктов с целью увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранение структуры и внешнего вида продукта или намеренного измерения органолептических свойств.

б) Пищевые добавки – группы веществ природного или искусственного происхождения, используемых для усовершенствования технологии, получение продуктов специализированного назначения.

в) Пищевые добавки – это 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.

г) Пищевые добавки – группа веществ природного или искусственного происхождения, повышающих пищевую ценность продуктов (витамины, микроэлементы и т.д.).

2. Приведите общую классификацию пищевых добавок в соответствии с различным технологическим предназначением.

а) Кислоты; регуляторы кислотности; вещества, препятствующие слеживанию и комкованию; пеногасители; антиокислители; наполнители; красители; эмульгаторы; усилители вкуса и запаха; гелеобразователи; консерванты, подсластители;

б) Пищевые добавки, улучшающие внешний вид пищевых продуктов. Пищевые добавки, предотвращающие микробную или окислительную порчу продуктов и увеличивающие сроки хранения. Пищевые добавки, регулирующие консистенцию и формирующие текстуру. Пищевые добавки, регулирующие вкус продукта.

в) Е 100 и далее – красители; Е 200 и далее – консерванты; Е 300 и далее – антиоксиданты; Е 400 и далее - стабилизаторы консистенции; Е 450 и далее – эмульгаторы; Е 500 и далее – регуляторы кислотности; Е 600 и далее – усилители вкуса и аромата; Е 900 и далее – антифламинги и улучшители хлеба.

г) Ускорители технологических процессов. Фиксаторы миоглобина. Улучшители качества хлеба. Полирующие средства. Детергенты, моющие и дезинфицирующие средства. Растворители. Осветлители и комплексообразующие вещества.