Харчові кислоти в харчуванні

 

Значення харчових кислот у харчуванні людини визначається їх енергетичною цінністю (табл. 39) і участю в обміні речовин. Зазвичай вони не викликають додаткового кислотного навантаження в організмі, окиснюючись при обміні речовин з великою швидкістю.

Таблиця 39.

Коефіцієнти енергетичної цінності основних харчових кислот

 

Харчова кислота	Коефіцієнт енергетичної цінності, ккал/г
Лимонна кислота	2,5
Яблучна кислота	2,4
Молочна кислота	3,6

 

Основні функції органічних кислот, що входять до складу їжі, пов'язані з участю в процесах травлення.

До таких функцій органічних кислот відносяться:

Ø - активація перистальтики кишечника;

Ø - стимуляція секреції травних соків;

Ø - вплив на формування певного складу мікрофлори шляхом зниження рН середовища;

Ø - гальмування розвитку процесів гниття в товстому кишечнику.

Показано, що окремі харчові кислоти, наприклад лимонна, перешкоджають утворенню в організмі канцерогенних нітрозамінів, сприяють зниженню ризику виникнення і розвитку онкологічних патологій. Лимонна кислота сприяє також засвоєнню організмом кальцію (її вміст в кістках і зубах складає 0,5-1,5%), активуює або інгібірує дію деяких ферментів. Бензойна кислота має антисептичну властивість.

Проте, з іншого боку, відомо, наприклад, що щавлева кислота у вигляді кальцієвої солі здатна відкладатися в суглобах або у вигляді каменів - у сечовивідних шляхах. Основними харчовими джерелами цієї кислоти є зелений агрус, листя шпинату, щавлю та кропиви. У протилежність цьому, у процесах, що запобігають випаданню солей кальцію в сечоводах, важливу роль відіграє лимонна кислота. Утворення її комплексів з кальцієм і магнієм лежить також в основі процесу гальмування кровотечі. Винна кислота організмом людини не засвоюється.

Контрольні запитання та завдання:

1. Які речовини називаються вітамінами? Визначити вітамін: «Підтримує міцність стінок кровоносних судин (через участь у синтезі колагену - проміжної речовини сполучної тканини), підвищує стійкість організму до зовнішніх впливів та інфекцій. Є найдефіцитнішим вітаміном у харчуванні. Основними джерелами харчуванні є продукти рослинного походження (90%); у продуктах тваринного походження, як правило, вміст незначний.»

2. Як впливає теплова обробка на харчову цінність вітамінів?

3. Які вітаміни називаються жиророзчинними? Приклади вітамінів, в яких продуктах їх вміст максимальний.

4. Фізіологічна роль в організмі вітаміну А. Продукти, збагачені цим вітаміном. Поясніть, з точки зору з будови молекули провітаміну А, чому цей провітамін чутливий до окиснення киснем повітря і до ультрафіолетових променів; чому збагачені вітаміном А продукти краще зберігати в темному місці.

5. Фізіологічна роль в організмі вітаміну D. Продукти, збагачені цим вітаміном.

6. Фізіологічна роль в організмі вітаміну Е. Продукти, збагачені цим вітаміном.

7. Фізіологічна роль в організмі вітаміну В1. Продукти, збагачені цим вітаміном.

8. Назвіть причини підвищеної потреби у вітамінах. Який взаємозв’язок між певними медикаментами і пошкодженням кишкової флори.

9. Перерахувати причини зменшення або руйнування вітамінів у продуктах. В чому полягає біологічна роль вітамінів.

10. Які вітаміни називаються водорозчинними? Приклади вітамінів, в яких продуктах їх вміст максимальний.

11. Поширення вітаміну С у природі. Основні ознаки С-авітамінозу. Визначити, похідним якого класу харчових речовин є аскорбінова кислота. Які функціональні групи входять до складу молекули.

12. При нестачі якого вітаміну спостерігається розпушення ясен та випадання зубів? При нестачі якого вітаміну розвивається рахіт? Профілактичні міри.

13. Привести класифікацію вітамінів, дати визначення цій групі хімічних сполук. Яку фізіологічну роль виконують вітаміни в організмі людини.

14. Як ви розумієте поняття вітамінізація їжі?

15. Які групи вітамінів розрізняють залежно від їх розчинності та функцій в організмі? Назвіть вітаміни кожної групи. Які вітаміни приймають участь в процесах кровотворення.

16. Які Ви знаєте провітаміни вітамінів, розчинних у жирах? Поясніть, чому рекомендують класти олію в салат.

17. Назвіть продукти харчування, багаті на вітаміни групи В. Які вітаміни здатні створювати в організмі запас.

18. Які явища виникають в організмі при надто низькому вмісті в їжі вітаміну А?

19. Назвіть причини зменшення або руйнування вітамінів у продуктах.

20. Поясніть значення поняття „гіпервітаміноз". Про які вітаміни йдеться при цьому?

21. Коли говорять „їж більше вітамінів", усі думають лише про достатнє споживання фруктів і овочів. А як можна доповнити це твердження?

22. До складу абрикос входить провітамін, який не дає вільним радикалам активно руйнувати внутрішні структури організму, а також буває корисним для очей. У організмі провітамін перетворюється на вітамін?, який запобігає розвитку деяких видів раку, особливо раку шкіри. Про який провітамін йдеться мова. В який вітамін він перетворюється. Назвіть продукти, збагачені вмістом цього вітаміну.

23. Які вітаміни та мінеральні речовини містяться в молоці та молочних продуктах. Описати фізіологічне значення вказаних мікронутрієнтів.

24. Назвіть причини від яких залежить вміст вітамінів в харчовому раціоні.

25. Дайте загальну характеристику кислот, що входять до складу харчових продуктів.

26. Наведіть приклади речовин, які використовуються в харчовій промисловості для регулювання рН харчових систем.

27. У яких технологічних функціях виявляється дія органічних кислот в харчових системах?

28. Які особливості органічних кислот, що вживаються в харчових цілях?

29. Дайте коротку характеристику методів, що дозволяють визначати кислоти у складі продуктів.

30. На які технологічні параметри впливає величина рН?

31. Приведіть приклади вітаміноподібних речовин.

32. Що ми розуміємо під вітамінізацією їжі?

 

РОЗДІЛ VIII. ХАРЧОВІ І БІОЛОГІЧНО АКТИВНІ ДОБАВКИ ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ХАРЧОВІ ДОБАВКИ

 

Харчові добавки - природні, ідентичні природним або штучні (синтетичні) речовини, самі по собі що не вживаються як харчовий продукт або звичайний компонент пищи. Вони навмисно додаються в харчові системи по технологічних міркуваннях на різних етапах виробництва, зберігання, транспортування готових продуктів з метою поліпшення або полегшення виробничого процесу або окремих його операцій, збільшення стійкості продукту до різних видів псування, збереження структури і зовнішнього вигляду продукту або навмисної зміни органолептичних властивостей.

 

Визначення. Класифікація

 

Основні цілі введення харчових добавок передбачають:

1. Удосконалення технології підготовки та переробки харчової сировини, виготовлення, фасовки, транспортування та зберігання продуктів харчування. Вживані при цьому добавки не повинні маскувати наслідків використання неякісної або зіпсованої сировини, або проведення технологічних операцій в антисанітарних умовах;

2. Збереження природних якостей харчового продукту;

3. Поліпшення органолептичних властивостей або структури харчових продуктів і збільшення їх стабільності при зберіганні.

Застосування харчових добавок допустиме тільки в тому випадку, якщо вони навіть при тривалому споживанні у складі продукту не загрожують здоров'ю людини, і за умови, якщо поставлені технологічні завдання не можуть бути вирішені іншим шляхом.

Зазвичай харчові добавки розділяють на декілька груп:

Ø речовини, що поліпшують зовнішній вигляд харчових продуктів (барвники, стабілізатори кольору, відбілювачі);

Ø речовини, що регулюють смак продукту (ароматизатори, смакові добавки, підсолоджуючі речовини, кислоти та регулятори кислотності);

Ø речовини, що регулюють консистенцію та формують текстуру (загусники, гелеутворювачі, стабілізатори, емульгатори та ін.);

Ø речовини, що захищають продукти харчування від псування та збільшують термін зберігання (консерванти, антиоксиданти та ін.).

До харчових добавок не належать сполуки, які підвищують харчову цінність продуктів харчування та класифікуються як біологічно активні речовини: вітаміни, мікроелементи, амінокислоти та ін.

Класифікація харчових добавок заснована на їх технологічних функціях.

Харчові добавки - це речовини (сполуки), які свідомо вносять до харчових продуктів для виконання ними певних функцій. Ці речовини, звані також прямими харчовими добавками, не є сторонніми, як, наприклад, різноманітні контамінанти (забруднювачі), що "випадково" потрапляють в їжу на різних етапах її виготовлення.

Існує відмінність між харчовими добавками та допоміжними матеріалами, що використовуються в ході технологічного процесу. Допоміжні матеріали - будь-які речовини або матеріали, які не є харчовими інгредієнтами, а використовуються при переробці сировини та отриманні продукції з метою поліпшення технології; у готових харчових продуктах допоміжні матеріали повинні бути повністю відсутніми, але можуть також визначатися у вигляді залишків, що не видаляються.

Харчові добавки вживаються людиною протягом багатьох століть (сіль, перець, гвоздика, мускатний горіх, кориця, мед), проте широке їх використання почалося в кінці XIX ст. і було пов'язано із зростанням населення та концентрацією його в містах, що викликало необхідність збільшення об'ємів виробництва продуктів харчування, вдосконалення традиційних технологій їх отримання з використанням досягнень хімії та біотехнології.

Сьогодні можна виділити ще декілька причин широкого використання харчових добавок виробниками продуктів харчування. До них належать:

Ø сучасні методи торгівлі в умовах перевозу продуктів харчування (зокрема продуктів, що швидко псуються або черствіють) на великі відстані, що визначило необхідність застосування добавок, які збільшують термін їх зберігання;

Ø індивідуальні уявлення сучасного споживача про продукти харчування, що включають їх смак і привабливий зовнішній вигляд, невисоку вартість, зручність використання; задоволення таких потреб зв'язане з використанням, наприклад, ароматизаторів, барвників та інших харчових добавок;

Ø створення нових видів їжі, що відповідає сучасним вимогам науки про харчування (низькокалорійні продукти, аналоги м'ясних, молочних і рибних продуктів), що зв'язане з використанням харчових добавок-регуляторів консистенції харчових продуктів;

Ø вдосконалення технології отримання традиційних харчових продуктів, створення нових продуктів харчування, зокрема продуктів функціонального призначення.

Число харчових добавок, які вживаються у виробництві харчових продуктів в різних країнах, досягає сьогодні 500 найменувань (без врахування комбінованих добавок, індивідуальних запашних речовин, ароматизаторів), в Європейському Співтоваристві класифіковано близько 300. Для гармонізації їх використання виробниками різних країн Європейською Радою розроблена раціональна система цифрового кодифікування харчових добавок з літерою "Е". Вона включена до кодексу для харчових продуктів (Codex Alimentarius, Ed.2, V.I) ФАО/ВООЗ (ФАО - Всесвітня продовольча та сільськогосподарська організація ООН; ВООЗ - Всесвітня організація охорони здоров'я) як міжнародна цифрова система кодифікування харчових добавок (International Numbering System - INS). Кожній харчовій добавці привласнений цифровий трьох- або чотиризначний номер (у Європі з попередньою йому літерою Е). Ці номери використовуються у поєднанні з назвами функціональних класів, що відображають угрупування харчових добавок за їх технологічними функціями (підкласами).

Індекс Е фахівці ототожнюють як із словом Європа, так і з абревіатурами EG/EV, а також із словами ebsbar/edible, що в перекладі на українську (відповідно з німецької та англійської) означає "їстівний". Індекс Е у поєднанні з трьох- або чотиризначним номером - синонім і частина складного найменування конкретної хімічної речовини, що є харчовою добавкою. Привласнення конкретній речовині статусу харчової добавки і ідентифікаційного номера з індексом "Е" має чітке тлумачення, що має на увазі:

а) дана конкретна речовина перевірена на безпеку;

б) речовина може бути застосована (рекомендована) в рамках його встановленої безпеки та технологічної необхідності за умови, що застосування цієї речовини не введе споживача в оману відносно типу та складу харчового продукту, до якого воно внесене;

в) для даної речовини встановлені критерії чистоти, необхідні для досягнення певного рівня якості продуктів харчування.

Отже, дозволені харчові добавки, що мають індекс Е та ідентифікаційний номер, мають певну якість. Якість харчових добавок - сукупність характеристик, які обумовлюють технологічні властивості та безпеку харчових добавок.

Наявність харчової добавки в продукті повинна вказуватися на етикетці, при цьому вона може позначатися як індивідуальна речовина або як представник конкретного функціонального класу (з конкретною технологічною функцією) у поєднанні з кодом Е. Наприклад: бензоат натрію або консервант Е211.

Згідно із запропонованою системою цифрового кодифікування харчових добавок, їх класифікація, відповідно до призначення, виглядає таким чином (основні групи):

Ø Е100-Е182 - барвники;

Ø Е200 та далі - консерванти;

Ø ЕЗ00 та далі - антиокислювачі (антиоксиданти);

Ø Е400 та далі - стабілізатори консистенції;

Ø Е450 та далі, Е1000 - емульгатори;

Ø Е500 та далі - регулятори кислотності, розпушувачі;

Ø Е600 та далі - підсилювачі смаку і аромату;

Ø Е700-Е800 - запасні індекси для іншої можливої інформації;

Ø Е900 та далі - глазуруючі агенти, покращувачі хліба.

Багато харчових добавок мають комплексні технологічні функції, які виявляються залежно від особливостей харчової системи. Наприклад, добавка Е339 (фосфати натрію) може проявляти властивості регулятора кислотності, емульгатора, стабілізатора, комплексоутворювача та водоутримуючого агента.

Основні функціональні класи харчових добавок (ХД) наведено в табл 40.

Застосування ХД, природно, ставить питання про їх безпеку. При цьому враховуються ГДК (міліграм/кг) - гранично допустима концентрація чужорідних речовин (зокрема добавок) в продуктах харчування, ДДД (міліграм/кг маси тіла) - допустима добова доза і ДДС (мг/доба) - допустиме добове споживання - величина, що розраховується як добуток ДДД на середню величину маси тіла - 60 кг

Більшість харчових добавок не мають, як правило, харчового значення, тобто не є пластичним матеріалом для організму людини, хоча деякі харчові добавки є біологічно активними речовинами. Застосування харчових добавок, як всяких чужорідних (зазвичай неїстівних) інгредієнтів харчових продуктів, вимагає строгої регламентації та спеціального контролю.

Міжнародний досвід організації та проведення системних токсиколого-гігієнічних досліджень харчових добавок узагальнений в спеціальному документі ВООЗ (1987/1991) "Принципи оцінки безпеки харчових добавок і контамінантів у продуктах харчування".

Допустиме добове споживання (ДДС) є центральним питанням забезпечення безпеки харчових добавок протягом останніх 30 років.

Необхідно відзначити, що останнім часом з'явилася велика кількість комплексних харчових добавок. Під комплексними харчовими добавками розуміють виготовлені промисловим способом суміші харчових добавок однакового або різного технологічного призначення, до складу яких можуть входити, окрім харчових добавок, і біологічно активні добавки, і деякі види харчової сировини (макроінгредієнти): борошно, цукор, крохмаль, білок, спеції та ін. Такі суміші не є, насправді, харчовими добавками, а є технологічними добавками комплексної дії. Особливо широкого поширення вони набули в технології хлібопечення, при виробництві борошняних кондитерських виробів, у м'ясній промисловості. Іноді в цю групу включають допоміжні матеріали технологічного характеру.

Таблиця 40.

Функціональні класи харчових добавок

 

Функціональні класи харчових добавок (для маркування)	Підкласи (технологічні функції)	Визначення
Кислоти	Кислотоутворювачі	Підвищують кислотність і/або надають кислому смаку їжі
Регулятори кислотності	Кислоти, луги, основи, буфери, регулятори рН	Змінюють або регулюють кислотність або лужність харчового продукту
Речовини, що перешкоджають злежуванню та грудкуванню	Добавки, що перешкоджають затвердінню; речовини, що зменшують клейкість; висушуючі добавки, присипки, що розділяють речовини	Знижують тенденцію частинок харчового продукту прилипати один до одного
Піногасники	Піногасники	Попереджають або знижують утворення піни
Антиокислювачі	Антиокиснювачі, синергісти антиокислювачів, комплексоутворювачі	Підвищують термін зберігання харчових продуктів, захищають від псування, викликаного окисненням, наприклад, гіркненням жирів або зміною кольору
Наповнювачі	Наповнювачі	Речовини, інші чим вода або повітря, які збільшують об'єм продукту, не впливаючи помітно на його енергетичну цінність
Барвники	Барвники	Підсилюють або відновлюють колір продукту
Речовини, які сприяють збереженню забарвлення	Фіксатори забарвлення, стабілізатори забарвлення	Стабілізують, зберігають або підсилюють забарвлення продукту
Емульгатори	Емульгатори, пом'якшувальні засоби, розсіюючі добавки, поверхнево-активні добавки	Утворюють або підтримують однорідну суміш двох або більше фаз, які не змішуються, таких як масло і вода в харчових продуктах
Емульгуючі солі	Комплексоутворювачі	Взаємодіють з білками сирів з метою попередження відділення жиру при виготовленні плавлених сирів
Ущільнювачі (рослинних тканин)	Ущільнювачі (рослинних тканин)	Роблять або зберігають тканини фруктів і овочів щільними та свіжими, взаємодіють з агентами желування - для утворення гелю або зміцнення гелю
Підсилювачі смаку і запаху	Підсилювачі смаку; модифікатори смаку; добавки, сприяючі розварюванню	Підсилюють природний смак і (або) запах харчових продуктів
Речовини для обробки муки	Вибілюючі добавки, покращувачі тіста, покращувачі муки	Речовини, що додаються до муки для поліпшення її хлібопекарських якостей або кольору
Піноутворювачі	Збиваючі добавки	Створюють умови для рівномірної дифузії газоподібної фази в рідких і твердих харчових продуктах
Гелеутворювачі	Гелеутворювачі	Текстурують їжу шляхом утворення гелю
Глазувальні речовини	Пленкоутворювачі, поліруючі речовини	Речовини, які при змазуванні ними зовнішньої поверхні продукту надають блискучого вигляду або утворюють захисний шар
Вологоутримуючі агенти	Добавки, що утримують вологу/воду; змочуючі добавки	Оберігають їжу від висихання шляхом нейтралізації впливу атмосферного повітря з низькою вологістю
Консерванти	Антимікробні та протигрибкові добавки, добавки для боротьби з бактеріофагами, хімічні стерилізуючі добавки при дозріванні вин, дезинфектанти	Підвищують термін зберігання продуктів, захищають від псування, викликаного мікроорганізмами
Пропеленти	Пропеленти	Гази, інші чим повітря, які виштовхує продукт з контейнера
Розпушувачі	Розпушувачі; речовини, які сприяють життєдіяльності дріжджів	Речовини або суміші речовин, які звільняють газ і збільшують, таким чином, об'єм тіста
Стабілізатори	Ущільнювачі, волого- та водоутримуючі речовини, стабілізатори піни	Дозволяють зберігати однорідну суміш двох або більше речовин, які між собою не змішуються, в харчовому продукті або готовій їжі
Підсолоджувачі	Підсолоджувачі, штучні підсолоджувачі	Речовини нецукрової природи, які надають харчовим продуктам і готовій їжі солодкого смаку
Загущувачі	Загущувачі, текстуратори	Підвищують в'язкість харчових продуктів

 

За останні десятиліття у світі технологій та асортименту харчових продуктів відбулися величезні зміни. Вони не тільки відбилися на традиційних, апробованих часом технологіях і звичних продуктах (хліб, борошняні кондитерські вироби, напої та ін.), але також призвели до появи нових груп продуктів харчування з новим складом та властивостями (функціональних продуктів для масового споживача, продуктів лікувального і дитячого харчування та ін.), до спрощення технології і скорочення виробничого циклу, виразилися в принципово нових технологічних і апаратурних рішеннях.

Використання великої групи харчових добавок, що одержали умовну назву "Технологічні добавки", дозволило одержати відповіді на багато актуальних питань. Вони знайшли широке застосування для вирішення ряду технологічних проблем:

Ø прискорення технологічних процесів (ферментні препарати, хімічні каталізатори окремих технологічних процесів та ін.);

Ø регулювання і поліпшення текстури харчових систем і готових продуктів (емульгатори, гелеутворювачі, стабілізатори та ін.)

Ø запобігання злежуванню та грудкуванню продукту;

Ø поліпшення якості сировини та готових продуктів (відбілювачі муки, фіксатори міоглобіну та ін.);

Ø поліпшення зовнішнього вигляду продуктів (поліруючі засоби);

Ø вдосконалення екстракції (нові види екстрагуючих речовин);

Ø рішення самостійних технологічних питань при виробництві окремих харчових продуктів.

Виділення із загальної кількості харчових добавок самостійної групи технологічних добавок є достатньою мірою умовним, оскільки в окремих випадках без них неможливий власне технологічний процес. Прикладами таких технологічних добавок є екстрагуючі речовини і каталізатори гідрування жирів, які, по суті, є допоміжними матеріалами. Вони не удосконалюють технологічний процес, а здійснюють його, роблять його можливим. Певні технологічні добавки розглядаються в інших підкласах харчових добавок, багато які з них впливають на хід технологічного процесу, ефективність використання сировини та якість готових продуктів. Необхідно нагадати, що класифікація харчових добавок передбачає визначення функцій, і велика частина технологічних добавок їх має.