9.1. Общие сведения о пищевых добавках
Пищевые добавки — природные, идентичные природным или искусственные (синтетические) вещества, 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 улучшения или облегчения производственного процесса или отдельных его операций, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта или намеренного изменения органолептических свойств.
Определения. Классификация
Основные цели введения пищевых добавок (рис. 9.1) предусматривают:
1. совершенствование технологии подготовки и переработки пищевого сырья, изготовления, фасовки, транспортировки и хранения продуктов питания. Применяемые при этом добавки не должны маскировать последствий использования некачественного или испорченного сырья, или проведения технологических операций в антисанитарных условиях;
2. сохранение природных качеств пищевого продукта;
3. улучшение органолептических свойств или структуры пищевых продуктов и увеличение их стабильности при хранении.
Применение пищевых добавок допустимо только в том случае, если они даже при длительном потреблении в составе продукта не угрожают здоровью человека, и при условии, если поставленные технологические задачи не могут быть решены иным путем.
349
Рис. 9.1. Пищевые добавки с различными технологическими функциями
Обычно пищевые добавки разделяют на несколько групп:
— вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов (красители, стабилизаторы окраски, отбеливатели);
— вещества, регулирующие вкус продукта (ароматизаторы, вкусовые добавки, подслащивающие вещества, кислоты и регуляторы кислотности);
— вещества, регулирующие консистенцию и формирующие текстуру (загустители, гелеобразователи, стабилизаторы, эмульгаторы и др.);
— вещества, повышающие сохранность продуктов питания и увеличивающие сроки хранения (консерванты, антиоксиданты и др.).
К пищевым добавкам не относят соединения, повышающие пищевую ценность продуктов питания и причисляемые к группе биологически активных веществ, такие как витамины, микроэлементы, аминокислоты и др.
Эта классификация пищевых добавок основана на их технологических функциях.
Федеральный закон о качестве и безопасности пищевых продуктов предлагает следующее определение: "пищевые добавки — природные или искусственные вещества и их соединения, специально вводимые в пищевые продукты в процессе их изготовления в целях придания пищевым продуктам определенных свойств и (или) сохранения качества пищевых продуктов".
Следовательно, пищевые добавки — это вещества (соединения), которые сознательно вносят в пищевые продукты для выполнения ими определенных функций. Такие вещества, называемые также прямыми
350
пищевыми добавками, не являются посторонними, как, например, разнообразные контаминанты, "случайно" попадающие в пищу на различных этапах ее изготовления.
Существует различие между пищевыми добавками и вспомогательными материалами, употребляемыми в ходе технологического потока. Вспомогательные материалы — любые вещества или материалы, которые, не являясь пищевыми ингредиентами, преднамеренно используются при переработке сырья и получения продукции с целью улучшения технологии; в готовых пищевых продуктах вспомогательные материалы должны полностью отсутствовать, но могут также определяться в виде неудаляемых остатков.
Пищевые добавки употребляются человеком в течение многих веков (соль, перец, гвоздика, мускатный орех, корица, мед), однако широкое их использование началось в конце XIX в. и было связано с ростом населения и концентрацией его в городах, что вызвало необходимость увеличения объемов производства продуктов питания, совершенствование традиционных технологий их получения с использованием достижений химии и биотехнологии.
Сегодня можно выделить еще несколько причин широкого использования пищевых добавок производителями продуктов питания. К ним относятся:
— современные методы торговли в условиях перевоза продуктов питания (в том числе скоропортящихся и быстро черствеющих продуктов) на большие расстояния, что определило необходимость применения добавок, увеличивающих сроки сохранения их качества;
— быстро изменяющиеся индивидуальные представления современного потребителя о продуктах питания, включающие их вкус и привлекательный внешний вид, невысокую стоимость, удобство использования; удовлетворение таких потребностей связано с использованием, например, ароматизаторов, красителей и других пищевых добавок;
— создание новых видов пищи, отвечающей современным требованиям науки о питании (низкокалорийные продукты, аналоги мясных, молочных и рыбных продуктов), что связано с использованием пищевых добавок, регулирующих консистенцию пищевых продуктов;
— совершенствование технологии получения традиционных пищевых продуктов, создание новых продуктов питания, в том числе продуктов функционального назначения (см. гл. 1).
Число пищевых добавок, применяемых в производстве пищевых продуктов в разных странах, достигает сегодня 500 наименований (не считая комбинированных добавок, индивидуальных душистых веществ, ароматизаторов), в Европейском Сообществе классифицировано около 300. Для гармонизации их использования производителями разных стран
351
Европейским Советом разработана рациональная система цифровой кодификации пищевых добавок с литерой "Е". Она включена в кодекс для пищевых продуктов (Codex Alimentarius, Ed.2, V.I) ФАО/ВОЗ (ФАО — Всемирная продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения) как международная цифровая система кодификации пищевых добавок (International Numbering System — INS). Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или четырехзначный номер (в Европе с предшествующей ему литерой Е). Они используются в сочетании с названиями функциональных классов, отражающих группировку пищевых добавок по технологическим функциям (подклассам).
Индекс Е специалисты отождествляют как со словом Европа, так и с аббревиатурами EG/EV, которые в русском языке тоже начинаются с буквы Е, а также со словами ebsbar/edible, что в переводе на русский (соответственно с немецкого и английского) означает "съедобный". Индекс Е в сочетании с трех- или четырехзначным номером — синоним и часть сложного наименования конкретного химического вещества, являющегося пищевой добавкой. Присвоение конкретному веществу статуса пищевой добавки и идентификационного номера с индексом "Е" имеет четкое толкование, подразумевающее, что:
а) данное конкретное вещество проверено на безопасность;
б) вещество может быть применено (рекомендовано) в рамках его установленной безопасности и технологической необходимости при условии, что применение этого вещества не введет потребителя в заблуждение относительно типа и состава пищевого продукта, в который оно внесено;
в) для данного вещества установлены критерии чистоты, необходимые для достижения определенного уровня качества продуктов питания.
Следовательно, разрешенные пищевые добавки, имеющие индекс Е и идентификационный номер, обладают определенным качеством. Качество пищевых добавок — совокупность характеристик, которые обусловливают технологические свойства и безопасность пищевых добавок.
Наличие пищевой добавки в продукте должно указываться на этикетке, при этом она может обозначаться как индивидуальное вещество или как представитель конкретного функционального класса (с конкретной технологической функцией) в сочетании с кодом Е. Например: бензоат натрия или консервант Е211.
Согласно предложенной системе цифровой кодификации пищевых добавок, их классификация, в соответствии с назначением, выглядит следующим образом (основные группы):
— Е100—Е182 — красители;
— Е200 и далее — консерванты;
352
— ЕЗОО и далее — антиокислители (антиоксиданты);
— Е400 и далее — стабилизаторы консистенции;
— Е450 и далее, Е1000 — эмульгаторы;
— Е500 и далее — регуляторы кислотности, разрыхлители;
— Е600 и далее — усилители вкуса и аромата;
— Е700—Е800 — запасные индексы для другой возможной информации;
— Е900 и далее — глазирующие агенты, улучшители хлеба.
Многие пищевые добавки имеют комплексные технологические функции, которые проявляются в зависимости от особенностей пищевой системы. Например, добавка Е339 (фосфаты натрия) может проявлять свойства регулятора кислотности, эмульгатора, стабилизатора, комплексообразователя и водоудерживающего агента.
Основные функциональные классы пищевых добавок (ПД) представлены в табл. 9.1.
Применение ПД, естественно, ставит вопрос об их безопасности. При этом учитываются ПДК (мг/кг) — предельно допустимая концентрация чужеродных веществ (в том числе добавок) в продуктах питания, ДСД (мг/кг массы тела) — допустимая суточная доза и ДСП (мг/сут) — допустимое суточное потребление — величина, рассчитываемая как произведение ДСД на среднюю величину массы тела — 60 кг (см. гл. 12).
Большинство пищевых добавок не имеет, как правило, пищевого значения, т. е. не является пластическим материалом для организма человека, хотя некоторые пищевые добавки являются биологически активными веществами. Применение пищевых добавок, как всяких чужеродных (обычно несъедобных) ингредиентов пищевых продуктов, требует строгой регламентации и специального контроля.
Международный опыт организации и проведения системных токсиколого-гигиенических исследований пищевых добавок обобщен в специальном документе ВОЗ (1987/1991) "Принципы оценки безопасности пищевых добавок и контаминантов в продуктах питания".
Согласно Закону Российской Федерации (РФ) "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" государственный предупредительный и текущий санитарный надзор осуществляется органами санитарно-эпидемиологической службы. Безопасность применения пищевых добавок в производстве пищевых продуктов регламентируется документами Министерства здравоохранения РФ.
Допустимое суточное потребление (ДСП) является центральным вопросом обеспечения безопасности пищевых добавок в течение последних 30 лет.
Необходимо отметить, что в последнее время появилось большое число комплексных пищевых добавок. Под комплексными пищевыми добавками понимают изготовленные промышленным способом смеси
353
Таблица 9.1. Функциональные классы пищевых добавок
Функциональные классы (для маркировки) | Подклассы (технологические функции) | Дефиниции |
Кислоты | Кислотообразователи | Повышают кислотность и/или придают кислый вкус пище |
Регуляторы кислотности | Кислоты, щелочи, основания, буферы, регуляторы рН | Изменяют или регулируют кислотность или щелочность пищевого продукта |
Вещества, препятствующие слеживанию и комкованию | Добавки, препятствующие затвердению; вещества, уменьшающие липкость; высушивающие добавки, присыпки, разделяющие вещества | Снижают тенденцию частиц пищевого продукта прилипать друг к другу |
Пеногасители | Пеногасители | Предупреждают или снижают образование пены |
Антиокислители | Антиокислители, синергисты антиокислителей, комплексообразователи | Повышают срок хранения пищевых продуктов, защищая от порчи, вызванной окислением, например, прогорканием жиров или изменением цвета |
Наполнители | Наполнители | Вещества, иные чем вода или воздух, которые увеличивают объем продукта, не влияя заметно на его энергетическую ценность |
Красители | Красители | Усиливают или восстанавливают цвет продукта |
Вещества, способствующие сохранению окраски | Фиксаторы окраски, стабилизаторы окраски | Стабилизируют, сохраняют или усиливают окраску продукта |
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 |
Эмульгирующие соли | Соли-плавители, комплексообразователи | Взаимодействуют с белками сыров с целью предупреждения отделения жира при изготовлении плавленых сыров |
Уплотнители (растительных тканей) | Уплотнители (растительных тканей) | Делают или сохраняют ткани фруктов и овощей плотными и свежими, взаимодействуют с агентами желирования — для образования геля или укрепления геля |
Усилители вкуса и запаха | Усилители вкуса; модификаторы вкуса; добавки, способствующие развариванию | Усиливают природный вкус и (или) запах пищевых продуктов |
Вещества для обработки муки | Отбеливающие добавки, улучшители теста, улучшители муки | Вещества, добавляемые к муке для улучшения ее хлебопекарных качеств или цвета |
Пенообразователи | Взбивающие добавки, аэрирующие добавки | Создают условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты |
Гелеобразователи | Гелеобразователи | Текстурируют пищу путем образования геля |
Глазирователи | Пленкообразователи, полирующие вещества | Вещества, которые при смазывании ими наружной поверхности продукта придают блестящий вид или образуют защитный слой |
Влагоудерживающие агенты | Добавки, удерживающие влагу/воду; смачивающие добавки | Предохраняют пищу от высыхания нейтрализацией влияния атмосферного воздуха с низкой влажностью |
Консерванты | Противомикробные и противогрибковые добавки, добавки для борьбы с бактериофагами, химические стерилизующие добавки при созревании вин, дезинфектанты | Повышают срок хранения продуктов, защищая от порчи, вызванной микроорганизмами |
Пропелленты | Пропелленты | Газы, иные чем воздух, выталкивающий продукт из контейнера |
Разрыхлители | Разрыхлители; вещества, способствующие жизнедеятельности дрожжей | Вещества или смеси веществ, которые освобождают газ и увеличивают, таким образом, объем теста |
Стабилизаторы | Связующие вещества, уплотнители, влаго- и водоудерживающие вещества, стабилизаторы пены | Позволяют сохранять однородную смесь двух или более несмешиваемых веществ в пищевом продукте или готовой пище |
Подсластители | Подсластители, искусственные подсластители | Вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус |
Загустители | Загустители, текстураторы | Повышают вязкость пищевых продуктов |
354 - 355
пищевых добавок одинакового или различного технологического назначения, в состав которых могут входить, кроме пищевых добавок, и биологически активные добавки, и некоторые виды пищевого сырья (макроингредиенты): мука, сахар, крахмал, белок, специи и т. д. Такие смеси не являются, строго говоря, пищевыми добавками, а представляют собой технологические добавки комплексного действия. Особенно широкое распространение они получили в технологии хлебопечения, при производстве мучных кондитерских изделий, в мясной промышленности. Иногда в эту группу включают вспомогательные материалы технологического характера.
За последние десятилетия в мире технологий и ассортимента пищевых продуктов произошли громадные изменения. Они не только отразились на традиционных, апробированных временем технологиях и привычных продуктах (хлеб, мучные кондитерские изделия, напитки и т. д.), но также привели к появлению новых групп продуктов питания с новым составом и свойствами (функциональных продуктов для массового потребителя, продуктов лечебного и детского питания и др.), к упрощению технологии и сокращению производственного цикла, выразились в принципиально новых технологических и аппаратурных решениях.
Использование большой группы пищевых добавок, получивших условное название "технологические добавки", позволило получить ответы на многие из актуальных вопросов. Они нашли широкое применение для решения ряда технологических проблем:
— ускорения технологических процессов (ферментные препараты, химические катализаторы отдельных технологических процессов и т. д.);
— регулирования и улучшения текстуры пищевых систем и готовых продуктов (эмульгаторы, гелеобразователи, стабилизаторы и т. д.)
— предотвращения комкования и слеживания продукта;
— улучшения качества сырья и готовых продуктов (отбеливатели муки, фиксаторы миоглобина и т.д.);
— улучшения внешнего вида продуктов (полирующие средства);
— совершенствования экстракции (новые виды экстрагирующих веществ);
— решения самостоятельных технологических вопросов при производстве отдельных пищевых продуктов.
Выделение из общего числа пищевых добавок самостоятельной группы технологических добавок является в достаточной степени условным, так как в отдельных случаях без них невозможен сам технологический процесс. Примерами таковых являются экстрагирующие вещества и катализаторы гидрирования жиров, которые по существу являются вспомогательными материалами. Они не совершенствуют технологический процесс, а осуществляют его, делают его возможным. Некоторые
356
технологические добавки рассматриваются в других подклассах пищевых добавок, многие из них влияют на ход технологического процесса, эффективность использования сырья и качество готовых продуктов. Необходимо напомнить, что классификация пищевых добавок (табл. 9.1) предусматривает определение функций (см. "подклассы"), и большая часть технологических добавок ими обладает.
Изучение комплексных пищевых добавок, а также вспомогательных материалов — это задача специальных курсов и дисциплин, в которых рассматриваются вопросы конкретных технологий. В настоящей главе учебника мы остановимся только на общих подходах к подбору технологических добавок.
357
349 :: 350 :: 351 :: 352 :: 353 :: 354 :: 355 :: 356 :: 357 :: Содержание
357 :: Содержание
Общие подходы к подбору технологических добавок
Эффективность применения пищевых добавок, особенно проявляющих технологические функции, требует создания технологии их подбора и внесения с учетом особенностей химического строения, функциональных свойств и характера действия пищевых добавок, вида продукта, особенностей сырья, состава пищевой системы, технологии получения готового продукта, типа оборудования, а иногда — специфики упаковки и хранения. В общем виде разработка технологии подбора и применения новой пищевой добавки представлена на схеме (см. рис. 9.2.)
Схема является наиболее полной и учитывает все этапы разработки технологии подбора и применения новых пищевых добавок. Совершенно естественно, что при работе с пищевыми добавками конкретного функционального назначения отдельные этапы этой работы могут не проводиться; еще в большей степени эта схема может быть упрощена при использовании известных, хорошо изученных пищевых добавок. Но во всех случаях при определении целесообразности применения пищевой добавки (как при производстве традиционных пищевых продуктов, где она ранее не использовалась, так и при создании технологии новых пищевых продуктов) необходимо учитывать особенности пищевых систем, в которые вносится пищевая добавка, правильно определить этап и способ ее внесения, оценить эффективность ее использования, в том числе и экономическую.
357
357 :: Содержание
357 :: 358 :: 359 :: Содержание
О безопасности пищевых добавок
Пищевые добавки, спектр применения которых непрерывно расширяется, выполняют разнообразные функции в пищевых технологиях и продуктах питания. Использование добавок возможно только после
357
Рис. 9.2. Схема разработки технологии подбора и применения новой пищевой добавки
358
проверки их безопасности. Внесение пищевых добавок не должно увеличивать степень риска, возможного неблагоприятного действия продукта на здоровье потребителя, а также снижать его пищевую ценность (за исключением некоторых продуктов специального и диетического назначения).
Определение правильного соотношения между дозой и реакцией человека на нее, применение высокого коэффициента безопасности гарантируют, что использование пищевой добавки, при соблюдении уровня ее потребления, не представляет опасности для здоровья человека.
Важнейшим условием обеспечения безопасности пищевых продуктов является соблюдение допустимой нормы суточного потребления пищевых добавок (ДСП). Растет число комбинированных пищевых добавок, пищевых улучшителей, содержащих пищевые, биологически активные добавки (БАД) и другие компоненты. Постепенно создатели пищевых добавок становятся и разработчиками технологии их внедрения.
В Российской Федерации возможно применение только тех пищевых добавок, которые имеют разрешение Госсанэпиднадзора России в пределах, приведенных в Санитарных правилах (СанПиН).
Пищевые добавки должны вноситься в пищевые продукты в минимально необходимом для достижения технологического эффекта количестве, но не более установленных Санитарными правилами пределов.
Исследование безопасности пищевых добавок, определение ДСД, ДСП, ПДК — сложный, длительный, очень дорогой, но крайне нужный и важный для здоровья людей процесс. Он требует непрерывного внимания и совершенствования.
Пищевые добавки, запрещенные к применению в Российской Федерации при производстве пищевых продуктов представлены в табл. 9.2.
Таблица 9.2. Пищевые добавки, запрещенные в РФ
Код | Пищевая добавка | Технологические функции |
Е121 | Цитрусовый красный | Краситель |
Е123 | Амарант | Краситель |
Е240 | Формальдегид | Консервант |
Е940а | Бромат калия | Улучшитель муки и хлеба |
Е9406 | Бромат кальция | Улучшитель муки и хлеба |
Сведения о химии пищевых добавок, характере их действия, а в отдельных случаях — о получении, приведены в последующих материалах настоящей главы.
359
357 :: 358 :: 359 :: Содержание
360 :: 361 :: 362 :: 363 :: 364 :: 365 :: 366 :: 367 :: 368 :: 369 :: 370 :: 371 :: 372 :: Содержание
- Глава 1. Химия пищевых веществ и питание человека 10
- Глава 2. Белковые вещества 16
- Глава 4. Липиды (жиры и масла) 144
- Глава 9. Пищевые и биологически активные добавки 273
- Глава 10. Вода 359
- Глава 11. Безопасность пищевых продуктов 384
- Глава 12. Основы рационального питания 439
- Глава 1. Химия пищевых веществ и питание человека
- Глава 2. Белковые вещества
- 2.1. Белки в питании человека. Проблема белкового дефицита на земле
- 2.2. Белково-калорийная недостаточность и ее последствия. Пищевые аллергии
- 2.3. Аминокислоты и их некоторые функции в организме
- 2.4. Незаменимые аминокислоты. Пищевая и биологическая ценность белков
- 2.5. Строение пептидов и белков. Физиологическая роль пептидов
- 2.6 Белки пищевого сырья
- 2.7. Новые формы белковой пищи. Проблема обогащения белков лимитирующими аминокислотами
- 2.8. Функциональные свойства белков
- 2.9. Превращения белков в технологическом потоке
- 2.10. Качественное и количественное определение белка
- Глава 3. Углеводы
- 3.1. Общая характеристика углеводов
- 3.2. Физиологическое значение углеводов
- 3.3. Превращения углеводов при производстве пищевых продуктов
- 3.4. Функции моносахаридов и олигосахаридов в пищевых продуктах
- 3.5. Функции полисахаридов в пищевых продуктах
- 3.6. Методы определения углеводов в пищевых продуктах
- Глава 4. Липиды (жиры и масла)
- 4.1. Строение и состав липидов. Жирнокислотный состав масел и жиров
- 4.2. Реакции ацилглицеринов с участием сложноэфирных групп
- 4.3. Реакции ацилглицеринов с участием углеводородных радикалов
- 4.4. Свойства и превращения глицерофосфолипидов
- 4.5. Методы выделения липидов из сырья и пищевых продуктов и их анализ
- 4.6. Пищевая ценность масел и жиров
- 4.7. Превращения липидов при производстве продуктов питания
- Глава 5. Минеральные вещества
- 5.1. Роль минеральных веществ в организме человека
- 5.2. Роль отдельных минеральных элементов
- 5.3. Влияние технологической обработки на минеральный состав пищевых продуктов
- 5.4. Методы определения минеральных веществ
- Глава 6. Витамины
- 6.1. Водорастворимые витамины
- 6.2. Жирорастворимые витамины
- 6.3. Витаминоподобные соединения
- 6.4. Витаминизация продуктов питания
- Глава 7. Пищевые кислоты
- 7.1. Общая характеристика кислот пищевых объектов
- 7.3. Пищевые кислоты и их влияние на качество продуктов
- 7.4. Регуляторы кислотности пищевых систем
- 7.5. Пищевые кислоты в питании
- 7.6. Методы определения кислот в пищевых продуктах
- Глава 8. Ферменты
- 8.1. Общие свойства ферментов
- 8.2. Классификация и номенклатура ферментов
- 8.3. Применение ферментов в пищевых технологиях
- 8.4. Иммобилизованные ферменты
- 8.5. Ферментативные методы анализа пищевых продуктов
- Глава 9. Пищевые и биологически активные добавки
- 9.1. Общие сведения о пищевых добавках
- 9.2. Вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов
- 9.3. Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов
- 9.4. Вещества, влияющие на вкус и аромат пищевых продуктов
- 9.5. Пищевые добавки, замедляющие микробиологическую и окислительную порчу пищевого сырья и готовых продуктов
- 9.6. Биологически активные добавки
- Глава 10. Вода
- 10.1. Физические и химические свойства воды и льда
- 10.2. Свободная и связанная влага в пищевых продуктах
- 10.3. Активность воды
- 10.4. Роль льда в обеспечении стабильности пищевых продуктов
- 10.5. Методы определения влаги в пищевых продуктах
- Глава 11. Безопасность пищевых продуктов
- 11.1. Классификация чужеродных веществ и пути их поступления в продукты
- 11.2. Окружающая среда - основной источник загрязнения сырья и пищевых продуктов
- 11.3. Природные токсиканты
- 11.4. Антиалиментарные факторы питания
- 11.5. Метаболизм чужеродных соединений
- 11.6. Фальсификация пищевых продуктов
- Глава 12. Основы рационального питания
- 12.1. Физиологические аспекты химии пищевых веществ
- 12.2. Питание и пищеварение
- 12.3. Теории и концепции питания
- 12.4. Рекомендуемые нормы потребления пищевых веществ и энергии
- 12.5. Пищевой рацион современного человека. Основные группы пищевых продуктов
- 12.6. Концепция здорового питания. Функциональные ингредиенты и продукты