Харчові добавки, що підсилюють і модифікують смак та аромат

Харчові добавки, що підсилюють і модифікуючий смак та запах продуктів харчування - функціональний клас 12 (табл. 45), містяться сполуки, що підсилюють і модифікують смак харчових продуктів, та речовини, що підсилюють запах природних продуктів. В Україні дозволено застосування 22 таких речовини.

 

Таблиця 45.

Харчові добавки, що підсилюють і модифікують смак та аромат

Глутамінова кислота	... Е620
Глутамат натрію 1 -заміщений	... Е621
Глутамат калию 1 -заміщений	... Е622
Глутамат кальцію	... Е623
Глутамат амонію 1 -заміщений	... Е624
Глутамат магнію	... Е625
Гуанілова кислота	... Е626
5'-Гуанілат натрію 2-заміщений	... Е627
5'-Гуанілат калію 2-заміщений	... Е628
5'-Гуанілат кальцію	... Е629
Инозинова кислота	... Е630
5'-Инозинат натрия 2-замещенный	... Е631
Інозинат калію	... Е632
5'-Інозинат кальцію	... Е633
5'-Рибонуклеотиди кальцію	... Е634
5'-Рибонуклеотиди натрію 2-заміщені.	... Е635
Мальтол	... Е636
Етилмальтол	... Е637
Гліцин	... Е640
L-лейцин	... Е641
Лізин гідрохлорид	... Е642
Бензойна смола	... Е906

 

До цієї групи належить порівняно невелика кількість речовин, які належать до декількох основних груп: похідні глутамінової, гуанілової, інозинової кислот, рибонуклеотиди та похідні мальтола. Їх уналежнення до продуктів харчування (на стадії технологічного процесу або безпосередньо в їжу перед її вживанням) відновлює природні смакові властивості продуктів, які могли бути частково втрачені при їх промисловому приготуванні або в ході кулінарної обробки. Ці добавки як би "освіжають" смак, додають нові відчуття при вживанні продуктів з їх використанням. Деякі з них мають консервуючі властивості.

 

Харчові добавки, які уповільнюють мікробіологічне та окислювальне псування харчової сировини та готових продуктів

 

Псування харчової сировини і готових продуктів є результатом складних физико-хімічних і мікробіологічних процесів: гідролітичних, окиснювальних, розвитку мікробіальної флори. Вони тісно пов'язані між собою, можливість і швидкість їх проходження визначаються багатьма чинниками: складом і станом харчових систем, вологістю, рН середовища, активністю ферментів, особливостями технології зберігання та переробки сировини, наявністю в рослинній та тваринній сировині антимікробних, антиокислювальних і консервуючих речовин.

Псування харчових продуктів призводить до зниження їх якості, погіршення органолептичних властивостей, накопичення шкідливих і небезпечних для здоров'я людини сполук, різкого скорочення термінів зберігання. У результаті продукт стає непридатним до вживання.

Вживання в їжу зіпсованих продуктів, атакованих мікроорганізмами та такими, що містять токсини, може призвести до важких отруєнь, а іноді і до летальних результатів. Значну небезпеку представляють живі мікроорганізми. Потрапляючи з їжею в організм людини, вони можуть бути причиною важких харчових отруєнь. Псування харчової сировини та готових продуктів призводить до величезних економічних втрат. Тому забезпечення якості та безпеки харчових продуктів, збільшення термінів їх зберігання, зменшення втрат мають величезне соціальне і економічне значення. Слід також пам'ятати, що виробництво основної сільськогосподарської сировини (зерна, олійної сировини, овочів, фруктів та ін.) має сезонний характер, воно не може бути відразу перероблене в готові продукти та вимагає значних зусиль і витрат для збереження.

Необхідність в збереженні (консервації) зібраного урожаю, здобичі, одержаної в результаті полювання або рибальства, зібраних ягід і грибів, а також продуктів їх переробки, виникла в людини з давніх часів. Він давно звернув увагу на погіршення органолептичних властивостей продуктів, що зберігалися, на їх псування і став шукати шляхи ефективного їх зберігання та консервації. Спочатку це були сушка і засолка, застосування спецій, оцту, масла, меду, солі (соління продуктів), сірчистої кислоти (для стабілізації вина). У кінці XIX - на початку XX ст. з розвитком хімії починається застосування хімічних консервантів: бензойної та саліцилової кислот, похідних бензойної кислоти. Широкого поширення консерванти набули в кінці XX ст.

Іншим важливим напрямом збереження сировини та харчових продуктів є уповільнення окиснювальних процесів, які протікають в жировій фракції, за допомогою антиоксидантів.

Збереження харчової сировини, напівпродуктів і готових продуктів досягається та іншими способами: зниженням вологості (сушкою), застосуванням низьких температур, нагріванням, засолкою, копченням. У цьому розділі ми зупинимося тільки на застосуванні харчових добавок, які захищають продукти від псування та подовжують термін їх зберігання.

Консерванти

Консерванти – це речовини, що подовжують термін зберігання продуктів, захищають їх від псування, викликаного мікроорганізмами (бактерії, цвілеві гриби, дріжджі, серед яких можуть бути патогенні і непатогенні види). Функціональний клас 18 (див. табл. 46).

У цьому розділі ми зупинимося тільки на хімічних консервантах, які спроможні уповільнити або запобігти розвитку мікрофлори: бактерій, цвілевих грибів, дріжджів та інших мікроорганізмів, або уповільнити обмін речовин в них, а отже, подовжити термін збереження продуктів харчування. Антимікробні речовини можуть мати бактерицидну дію (вбивати, знищувати бактерії) або бактеріостатичну (зупиняти, уповільнювати зростання і розмноження бактерій, не знищуючи у той же час їх повністю), фунгістатичну (пригноблювати розвиток грибів) або фунгіцидну (вбивати гриби) дію.

 

Таблиця 46.

Список консервантів, дозволенних до використання в Україні

Сорбінова кислота.........	Е200
Сорбат натрію..............	Е201
Сорбат калію...............	Е202
Сорбат кальцію.............	Е203
Гептиловий естер пара-гідроксибензойної кислоти.....	Е209
Бензойна кислота..........	Е210
Бензоат натрію.............	Е211
Бензоат калію..............	Е212
Бензоат кальцію............	Е213
Етиловий естер пара-гідроксибензойної кислоти.....	Е214
Етиловий естер пара-гідроксибензойної кислоти натрієва сіль...........	Е215
Пропіловий естер парагідроксибензойної кислоти.................	Е216
Пропіловий естер парагідроксибензойної кислоти натрієва сіль....	Е217
Метиловий естер парагідроксибензойної кислоти.....	Е218
Метиловий естер парагідроксибензойної кислоти натрієва сіль..	Е219
Сірки діоксид..............	Е220
Сульфіт натрію............	Е221
Гідросульфіт натрію.......	.Е222
Піросульфіт натрію.......	.Е223
Піросульфіт калію........	Е224
Сульфіт калію............	.Е225
Сульфіт кальцію..........	.Е226
Гідросульфіт кальцію......	.Е227
Бісульфіт калію...........	.Е228
Дифеніл..................	.Е230
орто-Фенілфенол.........	.Е231
орто-Фенілфенола натрієва сіль....................	.Е232
Нізин....................	Е234
Пімарицин...............	Е235
Мурашина кислота.......	.Е236
Форміат натрію...........	.Е237
Форміат кальцію..........	.Е238
Гексаметилентетрамін......	.Е239
Гваякова смола...........	.Е241
Диметилдикарбонат........	.Е242
Нітрит калію..............	.Е249
Нітрит натрію.............	.Е250
Нітрат натрію.............	.Е251
Нітрат калію..............	Е252
Оцетова кислота..........	Е260
Ацетат калію..............	Е26П
Діацетат калію............	Е26Ш

 

Ефективність дії консервантів та способи застосування залежать від їх хімічної природи, концентрації, часто від рН середовища. Багато консервантів ефективніші в кислих середовищах; для зниження рН середовища іноді додають харчові кислоти (оцетову, яблучну, молочну, лимонну та інші). При низькій концентрації окремих консервантів вони можуть використовуватися мікроорганізмами як додаткове джерело вуглецю і, навпаки, сприяти розмноженню останніх.

Спектр антимікробної дії конкретного консерванта різний. Ефективність деяких консервантів по відношенню до мікроорганізмів наведена в табл. 47.

Враховуючи різне відношення окремих консервантів до цвілевих грибів, дріжджів і бактерій, у низці випадків доцільно використовувати суміш декількох консервантів.

Практичний інтерес представляє поєднання бензойної та сорбінової кислот і сірчистої кислоти, у першу чергу для продуктів рослинного походження. Необхідно також враховувати особливості харчових продуктів, до яких вони належать. Немає універсальних консервантів, які були б придатні для всіх харчових продуктів.

Ефективність дії консерванта тісно пов'язана з концентрацією; його слід застосовувати на початковій стадії розмноження мікроорганізмів; це дозволяє понизити дози його внесення і не створює ілюзій уявносвіжого стану вже зіпсованих продуктів. Застосування консервантів неприпустиме при порушенні виробничої гігієни, отриманні продуктів в антисанітарних умовах.

У таблиці 48 наводяться дані до застосування консервантів в різних продуктах.

 

 

Таблиця 47.

Ефективність деяких консервантів щодо мікроорганізмів

Консервант	Бактерії	Дріжджі	Цвілеві гриби
Нітрити	++	-	-
Сульфіти	++	++	+
Мурашина кислота	+	++	++
Пропіонова кислота	+	++	++
Сорбінова кислота	++	+++	+++
Бензойна кислота	++	+++	+++
Оксибензоати	++	+++	+++
Дифеніл	-	++	++

Примітка: — неефективний; + мала ефективність; ++ середня ефективність; +++ висока ефективність.

Консерванти часто застосовуються у поєднанні з фізичними способами консервації (нагрівання, сушка, низькі температури, опромінювання та ін.); це призводить до економії енергетичних витрат. При виборі консерванта необхідно керуватися деякими загальними правилами.

Консервант має бути таким:

Ø мати широкий спектр дії;

Ø бути ефективним проти мікроорганізмів, що містяться в даній харчовій системі;

Ø залишатися в продукті протягом всього терміну зберігання;

Ø попереджати утворення токсинів;

Ø не впливати на органолептичні властивості харчового продукту;

Ø бути технологічним (простим в застосуванні);

Ø бути дешевим.

 

 

Таблиця 48.

Консерванти, які використовуються для найбільш важливих груп продуктів

Група продуктів	Нітрати, нітрити	Диоксид сірки	Сахароза	Гексаметилентетрамін	Оцетова кислота	Пропіонова кислота	Сорбінова кислота	Бензойна кислота	n- Гідроксибензонати	Дифеніл, α-фенілфенол, тіабендазол
Жирові емульсії	-	-	-	-	-	-	++	+	-	-
Тверді сири	(+)	-	-	(+)	-	+	++	(+)	(+)	-
М¢ясопродукти	++	(+)	-	-	-	-	+	-	(+)	-
Рибопродукти	+	-	-	(+)	++	-	+	+	(+)	-
Овочева продукція	-	+	(+)	-	++	-	++	++	-	-
Фруктова продукція	-	++	++	-	+	-	++	++	-	(+)
Безалкогольні напої	-	++	++	-	-	-	++	++	-	-
Вино	-	++	-	-	-	-	++	-	-	-
Хлібобулочні вироби	-	-	++	-	-	++	++	-	-	-
Кондитерські вироби	-	-	++	-	-	-	++	(+)	(+)	-

Примітка: Консервант застосовується: ++ часто; + рідше; (+) в деяких випадках; — не застосовується

 

Консервант не повинен:

Ø бути фізіологічно небезпечним;

Ø викликати звикання;

Ø реагувати з компонентами харчової системи;

Ø створювати екологічні і токсикологічні проблеми в ході технологічного процесу;

Ø впливати на мікробіологічні процеси, передбачені при виробництві окремих харчових продуктів даною технологією.

Антибіотики

 

Особливу групу харчових добавок, що уповільнюють псування харчових продуктів (м'яса, риби, пташиного м¢яса, овочів та ін.), складають антибіотики. Антибіотики, дозволені для застосування з медичними цілями, не допускаються для використання при виготовленні харчових продуктів і напівфабрикатів. Застосування антибіотиків дозволяє зберегти харчову сировину і деякі види харчових продуктів більш тривалий час, іноді продовжити їх термін зберігання в 2-3 рази. Разом з тим, використання антибіотиків може призвести до небажаних наслідків, зокрема до порушення нормального співвідношення мікроорганізмів шлунково-кишкового тракту. Зазвичай антибіотики застосовують для обробки свіжих продуктів, які швидко псуються (м'ясо, риба, свіжі рослинні продукти).

Технологічні прийоми застосування антибіотиків різні: занурення харчового продукту в розчин антибіотиків на обмежений час, зрошування поверхні харчового продукту розчином антибіотиків різної концентрації, введення антибіотиків перед забоєм тварин та ін.

Певного поширення в харчовій промисловості набули антибіотики, що додаються безпосередньо в харчовий продукт: нізин та пімаріцин.

Нізин (Е234) - C₁₄₃H₂₃₀O₃₇S₇ - антибіотик поліпептидного типу. Добре зберігається в сухому вигляді. Нізин чутливий до дії протеолітичних ферментів, ферментів слини та травних ферментів, стійкий до сичужних ферментів. Нізин одержують культивуванням певних штамів бактерій Lactococcus lactis. Нізин має вузький спектр дії: ефективний виключно проти грампозитивних бактерій, стрептококів, бацил і деяких анаеробних спороутворюючих бактерій, знижує опірність спор термостійких бактерій до нагрівання, що дозволяє понизити температуру стерилізації, підвищити якість харчових продуктів. Застосовується в сироварінні, при консервації овочів і фруктів, для подовження термінів зберігання стерилізованого молока.

Пімаріцин (Е235) - C₃₃H₄₇NO₁₃; інші назви - натаміцин, мітроцин.

Одержують культивуванням Streptomyces natalensis. Має антимікробні властивості проти дріжджів роду Candida, впливає на клітинні мембрани. Діє проти дріжджів, цвілевих грибів і не діє проти бактерій, вірусів і актиноміцетів, ефективний проти грибків, що вражають шкіру людини. Застосовується в сироварінні для захисту поверхні сирів, в ковбасному виробництві.

Харчові антиокислювачі

 

До харчових антиокиснювачів (антиоксидантів) належать речовини, що уповільнюють окиснення в першу чергу ненасичених жирних кислот, які входять до складу ліпідів (функціональний клас 5). Цей клас харчових добавок (див. табл.49) включає три підкласи з урахуванням їх окремих технологічних функцій: 1) антиокислювачі; 2) синергісти антиокислювачів; 3) комплексоутворювачі.

Низка сполук: лецитини - Е322; лактати - Е325, Е326; Е327 та деякі інші виконують комплексні функції.

 

Таблиця 49.

Перелік антиоксидантів, дозволених для застосування в Україні

 

Аскорбінова кислота	Е300	Додецилгалат	Е312
Аскорбат натрію	Е301	Гваякова смола	Е314
Аскорбат кальцію	Е302	Ізоаскорбінова кислота	Е315
Аскорбат калію	ЕЗОЗ	Ізоаскорбат натрію	Е316
Аскорбілпальмітат	Е304	Ізоаскорбат калію	Е317
Аскорбілстеарат	Е305	Ізоаскорбат кальцію	Е318
Концентрат суміші токоферолів	Е306	Трет-бутилгідрохінон	Е319
Бутилгідроксианізол	Е320	Альфа-токоферол	Е307
Бутилгідрокситолуол	Е321	Гамма-токоферол синтетичний	Е308
Лецитини	Е322	Аноксамер	Е323
Дельта-токоферол синтетичний	Е309	Лактат натрію	Е325
Лактат калію	Е326	Пропілгалат	Е310
Лимонна кислота	Е330	Окрилгалат	Е311
Етилендіамінтетраацетат кальцію-натрію	Е385	Оксистеарин	Е387
Етилендіамінтетраацетат динатрій	Е386	Глюкозооксидаза	Е1102
		Дигідрокверцетин	—
		Кверцетин	—

 

Використання антиокислювачів дає можливість подовжити термін зберігання харчової сировини, напівпродуктів і готових продуктів, захистити їх від псування, викликаного окисненням киснем повітря.

Антиокислювальні властивості проявляють також певні прянощі та їх екстракти: аніс, кардамон, коріандр, кріп, фенхель, імбир, червоний перець. Деякі з них підвищують стійкість жирів у два, три рази.

Контрольні запитання та завдання:

1. Дайте характеристику поняття "Харчові добавки". Визначите їх роль у створенні продуктів харчування. Приведіть класифікацію харчових добавок з різними технологічними функціями. Розкажіть про раціональну систему цифрового кодифікування харчових добавок з літерою "Е".

2. Що розуміють під гігієнічною регламентацією харчових добавок у продуктах харчування? Назвіть головні умови, виконання яких забезпечує безпека застосування харчових добавок.

3. Дайте класифікацію харчовим барвникам. Чим пояснюється підвищена увага споживачів і технологів до забарвлення продуктів харчування? Назвіть основні натуральні барвники. Які представники натуральних барвників вам відомі?

4. Приведіть приклади синтетичних барвників. Їх особливості у порівнянні з натуральними барвниками. Дайте визначення поняттю регулюючі колір матеріали. Назвіть відомих вам представників цієї групи сполук.

5. Перерахуєте основні групи згущувачів і стабілізаторів. Позитивні і негативні моменти використання цих харчових добавок.

6. Приведіть декілька прикладів харчових емульгаторів, опишіть їх функції.

7. Які групи сполук визначають смак і аромат харчових продуктів? Яка їх роль в технології продуктів харчування? Роль даного типу харчових добавок в оцінці харчової цінності продуктів харчування.

8. Дайте визначення ефірним маслам. Назвіть основних представників ефірних масел. Які хімічні компоненти входять до складу ефірних масел? Дайте визначення поняття "Харчові есенції".

9. У чому відмінність натуральних, ідентичних натуральним і синтетичних ароматизаторів? Які хімічні компоненти входять в їх склад? Які харчові добавки відносяться до підсилювачів і модифікаторів смаку? Приведіть приклади.

10. Дайте визначення поняття "консерванти". Їх роль в збереженні харчової сировини і готових продуктів. Приведіть приклади основних консервантів. Охарактеризуйте їх. З чим пов'язана необхідність застосування консервантів?

11. Дайте визначення поняття "Харчові антиоксиданти". Назвіть основні антиоксиданти. Визначите роль антиоксидантів у збереженні харчових продуктів.

12. Дайте визначення поняття "Біологічно активні добавки". Приведіть їх класифікацію. Їх роль в створенні сучасних продуктів харчування.

13. Харчові добавки. Мета застосування. Поняття безпечності під час використанні харчових добавок.

14. Якщо харчові добавки можуть шкодити людині, то навіщо вони взагалі потрібні? Людство не може обійтися сьогодні без харчових добавок або це просто модне нововведення?

15. Які речовини використовують для запобігання псуванню продуктів, що відбувається під впливом мікроорганізмів. Навести приклади, галузь застосування.

16. Про які харчові добавки йде мова: «Вони захищають продукти харчування від хімічного руйнування, зупиняючи реакцію самоокислювання продуктів. Якщо реакція окислення відбулася, то продукт набуває неприємний запах, присмак і може стати токсичним. Найпотрібніші ці речовини для захисту жирових продуктах.» Навести приклади, галузь застосування.

17. Класифікація барвників. Галузь застосування. Проблеми використання барвників природного походження.

18. Ця сполука підсилює смакові сприйняття, діючи стимулюючим чином на закінчення смакових нервів і викликаючи при цьому «відчуття задоволення». Але використовувати цю сполуку потрібно обмежено, оскільки в організмі людини вона перетворюється на гама-аміномасляну кислоту, яка є збудником центральної нервової системи. Тому для дорослих встановлена допустима добова доза – 1,5 г, для дітей –0,5г.

19. Сучасна молодь дуже любить сухарі, чіпси. Як ви вважаєте, чому не допустимо щоденне вживання вказаних продуктів? При виробництві яких продуктів заборонено використовувати ароматизатори.

20. «Все є отрута, все є ліки, важлива лише доза», - казав колись цар Соломон. Як ви розумієте цю стародавню мудрість стосовно застосування харчових добавок.

21. Чим відрізняються харчові добавки від біологічно активних добавок.

22. Перерахувати харчові добавки, що забезпечують необхідний зовнішній вигляд і органолептичні властивості продукту. Основні представники

23. Харчові добавки, що запобігають мікробному або окиснювальному псуванню продуктів. Основні представники.