Пищевые добавки, обеспечивающие внешний вид и органолептические свойства продукта

 

Красители добавляются к пищевым продуктам с целью:

v восстановления природной окраски, утраченной в процессе производства и / или хранения;

v повышения интенсивности природной окраски;

v окрашивания бесцветных продуктов для придания им привлекательного вида и цветового разнообразия, например безалкогольных напитков, мороженого, кондитерских изделий.

Пищевыми красителями не допускается маскировать изменение цвета продукта, вызванное его порчей, нарушением технологических режимов или использованием недоброкачественного сырья.

Красители, используемые для подкрашивания пищевых продуктов, подразделяются в зависимости от их происхождения на три группы:

v природные (натуральные) растительного или животного происхождения;

v синтетические;

v неорганические минеральные.

С точки зрения опасности применения в питании вторая и третья группы требуют наибольшего внимания.

Природные (натуральные) красители - это красящие вещества, выделенные из природных источников (растительных или животных). Близки к натуральным красителям их синтетические аналоги (идентичные натуральным), а также природные соединения, подвергнутые химической модификации для улучшения их технологических и потребительских свойств. Например, частичный гидролиз экстракта аннато дает краситель, лучше растворимый в воде. Иногда пищевые красители получают из природных источников, обычно не используемых в качестве пищи, например краситель кошениль из насекомых, обитающих на некоторых видах кактусов.

Из природных красителей, придающих красную, оранжевую или желтую окраску, чаще всего используются каротиноиды (Е 160 и Е 161). Их можно получать из природного сырья или синтезировать в промышленности. Наиболее важный из них - β-каротин (Е 160а), который служит, кроме того, источником витамина А и антиоксидантом. Природными желтыми красителями являются также куркума (турмерик, Е 100) и витамин В (Е 101) в форме рибофлавина или натриевой соли рибофлавин-5'-фосфорной кислоты. Красный цвет плодов, цветов и листьев часто обусловлен присутствием в них антоцианов. В пищевом производстве используются содержащие антоцианы экстракты из кожицы винограда или черной смородины (Е 163). Из свеклы извлекается красный краситель (Е 162), основную часть которого составляет бетанин. Кармины (Е 120) представляют собой комплексные соли карминовой кислоты с ионами металлов.

К природным принято относить и карамельные красители (Е 150), которые еще называют сахарным колером. Их получают нагреванием сахара с аммиаком или сульфитом аммония (в присутствии гидроксида натрия или без него). При этом образуется сложная смесь веществ различного состава, придающая коричневый цвет окрашиваемым продуктам.

В качестве природного зеленого красителя используется хлорофилл (Е 140), присутствующий во всех растениях, осуществляющих фотосинтез. Природный хлорофилл менее устойчив и обладает окраской меньшей интенсивности, чем химически модифицированный, в котором исходный магний замещен на медь (медные комплексы хлорофиллов, Е 141).

Природные красители, даже химически модифицированные, чувствительны к воздействию кислот и щелочей, кисло- рода воздуха, температуры, подвержены микробиологической порче. Так, антоцианы меняют цвет в зависимости от рН среды: они имеют красную окраску в сильнокислых растворах, пурпурную - в слабокислых и бесцветны - в щелочных.

Синтетические красители обладают значительными технологическими преимуществами по сравнению с натуральными, поскольку они менее чувствительны к условиям технологической переработки и хранения, и дают яркие, легковоспроизводимые цвета.

Синтетические пищевые красители - это органические соединения, хорошо растворимые в воде. Многие из них образуют нерастворимые комплексы (лаки) с ионами металлов и в такой форме в качестве пигментов используются для окрашивания порошкообразных продуктов, драже, таблеток, жевательной резинки.

С химической точки зрения синтетические пищевые красители можно разделить на 5 классов: азокрасители, триарилметановые, ксантановые, хинолиновые и индигоидные красители. К азокрасителям относятся тартразин (Е 102), желтый «Солнечный закат» (Е 110), кармуазин (Е 122), пунцовый 4К (Е 124), черный блестящий (Е 151). К триарилметановым красителям относятся синий патентованный (Е 131), синий блестящий (Е 133), зеленый 8 (Е 142), коричневый ҒК (Е 154) и НТ (Е 155). Ксантановые красители представлены эритрозином (Е 127), хинолиновые - желтым хинолиновым (Е 104), индигоидные - индигокармином (Е 132).

В качестве пищевых красящих веществ применяются также некоторые минеральные пигменты и металлы. Так, окись железа (Е 172) дает черный, красный и желтый цвет, а двуокись титана (Е 171) и карбонат кальция (Е 170) - белый; из металлов используются золото (Е 175), серебро (Е 174) и алюминий (Е 173).

Синтетические красители применяются как индивидуально, так и в смеси друг с другом.

Как индивидуальные, так и смесевые красители могут изготавливаться с наполнителем (солью или сахаром). Такие смеси красителей с наполнителями применяются для упрощения дозировки в тех случаях, когда готовится небольшая партия продукции.

Выбор и дозировка красителей для конкретного пищевого производства зависят от желаемого цвета и требуемой интенсивности окраски, а также от физико-химических свойств готового продукта.

Кроме того, дозировки красителей ограничиваются их допустимым суточным поступлением (ДСП) в организм человека, которое выражается в миллиграммах на килограмм массы тела и определяется совместными рекомендациями Организации по продовольствию и сельскому хозяйству Объединенных Наций и Всемирной организации здравоохранения (ФАО/ВОЗ).

Синтетические пищевые красители выпускаются в виде порошков или гранул, но в этом виде их применяют только при производстве сухих полуфабрикатов (сухие напитки, смеси для кексов и т.п.). В остальных пищевых продуктах синтетические красители рекомендуется использовать, предварительно растворив в небольшом количестве воды или окрашиваемого продукта. Раствор красителя вводят, как правило, перед последней операцией перемешивания. Пищевые синтетические красители термостабильны, поэтому окрашенный продукт можно подвергать всем необходимым технологическим операциям, в том числе пастеризации, стерилизации, охлаждению и замораживанию.

Неорганические минеральные красители нашли применение для окраски поверхности драже и других кондитерских изделий. К ним относятся диоксид титана, оксиды железа, алюминия, серебро, золото.

Диоксид титана (Е 171) используется в ряде стран в качестве белого красителя. Это вещество легко выводится из организма. В России и Беларуси использование диоксида титана в пищевой промышленности запрещено, но он находит при- менение в косметических изделиях, а также при производстве пластмасс и полимерных упаковочных материалов, разрешен- ных для контакта с пищевыми продуктами.

Различают оксиды железа черный (Е 172і), красный (Е 172іі) и желтый (Е 172ііі). В нашей стране оксиды железа используются крайне редко, в основном при производстве искусственной икры, так как благодаря взаимодействию с танином - со- ставным компонентом чая - они придают готовому продукту черный цвет. В других странах оксиды железа используются для окрашивания поверхности кондитерских изделий.

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

При использовании красителей в производстве пищевых продуктов следует учитывать, что:

v термообработка не меняет интенсивности и оттенка цвета продукта;

v при увеличении жирности продукта интенсивность окрашивания уменьшается, поэтому дозировку красителя следует увеличить;

v введение в рецептуру этилового спирта не меняет интенсивности и оттенка цвета готового продукта;

v при увеличении степени «взбитости» продукта интенсивность окрашивания уменьшается;

v кислотность среды может оказывать влияние на интенсивность окраски и оттенок цвета;

v увеличение дозировки аскорбиновой кислоты снижает интенсивность окрашивания готового продукта;

v видимая интенсивность окрашивания продуктов увеличивается непропорционально концентрации красителя и постепенно выходит на насыщение;

v в кисломолочных продуктах, приготовленных с использованием мезофильных заквасок, красители могут обесцвечиваться в течение нескольких часов;

v краситель индигокармин обесцвечивается в безалкогольных и алкогольных напитках (приготовленных на «белом» сахарном сиропе - на 30% в течение 1 месяца, приготовленных на инвертном сахарном сиропе - на 50% в течение 3 суток).

Вкусоароматические добавки (усилители вкуса и запаха) предназначены усиливать природный вкус, а также восстанавливать, «освежать», «оживлять» эти свойства, ослабленные в процессе хранения продукта или кулинарной обработки. Вносят их в продукты питания на стадии технологического процесса или непосредственно в пищу перед ее употреблением.

Вкусоароматические добавки (ароматизаторы) и эфирные масла добавляются к пищевым продуктам с целью:

v стабилизации вкуса и аромата пищевых продуктов;

v восстановления вкуса и аромата, утраченных в процессе переработки и / или хранения (в пастеризованных продуктах, сиропах и т.д.);

v усиления натуральных вкуса и аромата продуктов;

v придания вкусового разнообразия однотипным продуктам (например, тортам, леденцовой карамели и т.п.);

v придания вкуса и аромата безвкусным продуктам (жевательная резинка, мороженое, прохладительные напитки, соевые продукты).

Использование вкусоароматических добавок для сокрытия каких-либо производственных дефектов недопустимо.

Пищевой ароматизатор - это 30-50, а иногда более 100 согласованных между собой индивидуальных компонентов. Этими компонентами могут быть как натуральные или идентичные натуральным, так и искусственные ароматические вещества.

Натуральные ароматизаторы извлекаются физическими способами (экстракцией, дистилляцией) из исходных материалов растительного или животного происхождения. По различным причинам производство пищевых продуктов с использованием только натуральных ароматизаторов невозможно: во-первых, они, как правило, слабы и нестабильны, во-вторых, для их получения требуется колоссальное количество исходного материала. Решить эти проблемы иомогают ароматические вещества, идентичные натуральным.

Идентичный натуральному означает «такой же, как и природный». Эти ароматизаторы получают в лаборатории, но по своему химическому строению они соответствуют природным. Для большинства ароматизаторов, идентичных натуральным, характерны высокая стабильность, интенсивность и относительная дешевизна. Так, ванилин, являющийся продуктом, идентичным натуральному, полностью соответствует ванилину, содержащемуся в стручках ванили. При этом на ароматизацию продукта требуется в 40 раз меньше ванилина, чем ванили, что обходится в 250-300 раз дешевле. Кроме того, идентичный натуральному ароматизатор может быть безвреднее ароматизатора, полученного из природного сырья. Например, трава ясменник душистый (Аsperula odorata L.) из-за содержащегося в ней кумарина запрещена к применению в про- изводстве продуктов. В то же время ароматизатор ясменника, в котором кумарин отсутствует, разрешен к производству как продукт, идентичный натуральному.

Искусственные ароматизаторы содержат по меньшей мере одно искусственное вещество, которого в природе не существует. Они отличаются высокой стабильностью, интенсивностью и дешевизной. Например, искусственным ароматизатором является арованилон (этилванилин), используемый пищевой промышленностью всего мира.

Ароматизаторы можно условно разделить на острые (пряные) и сладкие. Первые придают продукту вкус и запах овощей, специй, трав, дыма, мяса, рыбы, грибов и т.п. Типичные же сладкие ароматизаторы - все виды фруктовых, ванильные, шоколадные, кофейные.

Качество и стойкость жидкого ароматизатора в большой степени определяется растворителем, который почти всегда входит в его состав. Ароматизаторы растворяют в пищевом спирте (этаноле), пропиленгликоле или триацетине (Е 1518).

Порошкообразные ароматизаторы чаще всего получают микрокапсулированием, которое главным образом осуществляется методом совместной распылительной сушки раствора жидкого ароматизатора и носителя. Носителями для ароматизаторов обычно являются гидроколлоид типа желатина, модифицированный крахмал, декстрин, сахар или соль.

К вкусоароматическим веществам относят пряности, обширную группу которых составляют растительные продукты, содержащие эфирные масла. Пряности добавляют в пищевые продукты издавна для придания им аромата, остроты вкуса, особых вкусовых ощущений, иногда для корректировки запаха. Использование пряностей не только улучшает органолептические свойства пищи, но и повышает ее усвоение.

Эфирные масла известны с древних времен. Египтяне за 6000 лет до нашей эры умели добывать из растений скипидар и некоторые эфирные масла. В Японии более 2000 лет назад не только получали мятное масло, но и выделяли из него ментол. Эфирные масла применяли для благовонных курений, как косметические и лекарственные средства, при бальзамировании.

В отличие от жирных растительных масел эфирные масла представляют собой многокомпонентные смеси летучих органических соединений (терпеновых, сесквитерпеновых, ароматических, алициклических и алифатических), вырабатываемых в особых клетках различных растений и обусловливающих их запах. Часто в этой смеси преобладает один или несколько основных компонентов. Например, в розовом масле обнаружено более 200 компонентов, однако 50% массы масла составляет 2-фенилэтанол и 35% - цитронеллол; в мятном масле более 100 компонентов, основными из которых (90% массы) являются ментол, ментилацетат и цинеол; анисовое масло на 90% состоит из анетола, а лемонграссовое масло содержит 75-80% цитраля.

Основными способами получения эфирных масел для пищевых целей являются перегонка с водяным паром, холодное прессование и экстракция легколетучими растворителями (спиртом, двуокисью углерода и т.д.). Эфирные масла, полученные методом экстракции, принято называть олеорезинами.

Подсластители. В современном пищевом производстве для придания продуктам сладкого вкуса используют сахар, сахарозаменители (глюкозо-фруктозные сиропы, фруктозу, сор- бит, ксилит, мальтит и другие полиспирты), являющиеся ве- ществами природного происхождения. Наряду с ними существуют синтетические вещества - интенсивные подсластите- ли, которые могут быть такими же сладкими, как сахар, или отличаться от него по сладости в несколько сотен раз. Требования к ним состоят в следующем: как можно более низкая калорийность при высокой степени сладости, хорошая растворимость, отсутствие токсичности и неспособность вызывать кариес. Благодаря отсутствию глюкозного фрагмента интенсивные подсластители могут использоваться в производстве продуктов для больных сахарным диабетом, атеросклерозом, ожирением, так как исключительно высокий коэффициент сладости (К_сл) позволяет производить с их помощью недорогие низкокалорийные диетические продукты, полностью или частично лишенные легкоусвояемых углеводов.

Природные подсластители представлены моно- и олигосахаридами, продуктами гидролиза крахмала, полиолами и веществами, не относящимися к сахаридам.

Глюкоза (виноградный сахар) как пищевая добавка применяется для подслащивания безалкогольных и прохладительных напитков, некоторых видов кондитерских изделий и жевательной резинки.

Фруктоза (фруктовый сахар) применяется с такой же целью, однако более быстро усваивается и обладает способностью усиливать вкус и аромат продуктов. Фруктоза может быть использована для производства диабетических продуктов.

Лактоза (молочный сахар) применяется в производстве специальных кондитерских изделий детского питания, так как степень ее сладости по сравнению с сахарозой составляет 0,16.

Сорбит (Е 420) по сравнению с глюкозой и фруктозой всасывается медленнее, но усваивается практически полностью, способствуя экономии в организме таких витаминов, как тиамин, пиридоксин и биотин. Степень его сладости составляет 0,6. Сорбит используется в диетических плодоовощных консервах, кондитерских изделиях и безалкогольных напитках.

Ксилит (Е 967) быстро усваивается и не оказывает влияния на уровень сахара в крови. Степень сладости ксилита по сравнению с сахарозой равна 0,5-1,2. Он применяется при производстве кондитерских изделий для больных сахарным диабетом и ожирением, а также в качестве подслащивающего вещества в жевательной резинке, так как оказывает положительное влияние на состояние зубов и не ассимилируется с большинством видов микроорганизмов.

Маннит (Е 421), степень сладости которого по сравнению с сахарозой равна 0,4, разрешен в качестве пищевой добавки органами здравоохранения всех стран.

Глициризин (Е 958) является наиболее древним подсластителем, в 50-100 раз слаще сахарозы, применяется в виде экстрактов при производстве сигарет, табака, в кондитерской промышленности, так как имеет специфические привкус и запах. Вещество разрешено к применению в России, но запрещено в странах ЕС.

Стевиозид примерно в 300 раз слаще сахарозы, небольшое его количество вызывает ощущение приятного сладкого вкуса, разрешен к применению во всех странах.

Синтетические подслащивающие вещества. К настоящему времени синтезированы сотни органических соединений интенсивного сладкого вкуса. Необходимость исследований в этой области вызвана, с одной стороны, экономическими проблемами (недостаток сахара и возрастающая потребность в нем), а с другой - проблемами здравоохранения (увеличивающееся число больных диабетом). Если сахар является пищевым продуктом, то синтетические сладкие вещества представляют собой низкоэнергетические (низкокалорийные) добавки, используемые при приготовлении пищи для больных диабетом, а также для создания различных специальных диет, пищевых продуктов из нетрадиционных источников сырья, таких как рыбная мука, морские водоросли и другое, а кроме того, для фармацевтических и косметических целей. Интенсивные подсластители применяются в производстве молочных продуктов (йогуртов, мороженого, творожных продуктов и т.п.), хлебобулочных изделий, печенья, жевательной резин- ки, майонезов, кетчупов, соусов, напитков, при консервировании фруктов и овощей, т.е. везде, где может быть использован сахар.

Интенсивные подсластители бывают индивидуальными или смесевыми. Среди индивидуальных различают подсластители «старого» и «нового» поколений. Первые (цикламаты и сахарин) либо не обладают достаточной степенью сладости, либо не выдерживают конкуренции с «новыми» (аспартамом, сукралозой и ацесульфамом К) по вкусовым качествам; к тому же в ряде стран они полностью или частично запрещены, так как мнения специалистов об их безвредности расходятся.

Синтетические сладкие вещества должны отвечать ряду требований:

v их сенсорные свойства должны проявляться в течение 1-2 с для подавления горького и других неприятных вкусовых ощущений, вызываемых лекарственными препаратами;

v они должны быть химически инертными в отношении всех природных и других химических соединений, содержащихся в пищевых продуктах, в которые они добавляются;

v быть термически устойчивыми;

v хорошо растворяться в воде или жирах в зависимости от цели использования;

v быть физиологически безвредными, нетоксичными, обязательно подвергаться биотрансформации и полностью выводиться из организма.

Используя проявление синергетического эффекта смесей, возможно значительно повысить качество интенсивных подсластителей и оптимизировать их количественный состав.

Ассортимент продуктов с подсластителями постоянно расширяется, а их потребление во всем мире растет. Подсластители используют в своих продуктах такие известные компании, как Рерsісо, Соса-Соlа, Vаlіо, Саdbury. Основными производителями подсластителей и потребителями низкокалорийных продуктов являются США и Япония.