--PAGE_BREAK--
Интенсивные подсластители и сахарозаменители.
Подсластители — вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус. Подсластители применяются при изготовлении пищевых продуктов, блюд и кулинарных изделий, имеющих низкую энергетическую ценность (не менее чем на 30% по сравнению с традиционными продуктами питания), а также в специальной диетической продукции, предназначенной для лиц, которым рекомендуется ограничивать употребление сахара по медицинским показателям, поскольку подсластители не требуют для своего усвоения инсулина.
Существуют различные классификации сладких веществ: на основе их происхождения (натуральные и искусственные), степени сладости (подсластители с высоким и низким сахарным эквивалентом), калорийности (высококалорийные, низкокалорийные, некалорийные), химического состава и строения, усвоения организмом человека и др.
Наибольшее внимание производителей пищевой продукции и потребителей привлекают подслащивающие вещества с высоким сахарным эквивалентом и не служащие источником энергии. В настоящее время синтезировано или выделено из природного сырья свыше 80 подсластителей.
Натуральные подсластители
Маракулин — гликопротеин, белковая часть которого состоит из 373 аминокислот, углеводная – из арабинозы, ксилозы, глюкозы, фруктозы, других сахаров. Получают из плода африканского растения Richazdelladulcifika. Отличается термостабильностью при pH3-12; эффект сладости долго сохраняется после принятия 1-2 мг препарата.
Монелин — белок, состоящий из двух неоднородных полипептидных цепей, в которые входят 50 и 44 аминокислоты. Сахарный эквивалент монелина- 1500-3000ед. Выделяют подсластитель из ягод африканского окультуренного винограда.
Тауматин — самое сладкое из известных веществ. Степень сладости-80000-1000000 ед. Состоит из нескольких белков. Легко растворяется в воде, стабилен при pH2,5-5,5 и повышенных температурах.
Дигидрохалконы — производные флавонов-7-глюкозидов. Имеют чистый сладкий вкус и приятный освежающий привкус, ощущение которых длиться до 10 мин. Дигидрохалконы сравнительно плохо растворимы в воде, устойчивы к кислым средам. Потребление дигидрохалконов в количестве 0,2-1,0 г/кг массы тела не оказывает вредного влияния на организм человека.
Стевиозид-смесь сладких веществ гликозидной структуры, выделяемых из листьев южноамериканского растения. Препарат подсластителя представляет собой белый порошок, хорошо растворимый в воде, с приятным сладким вкусом и фармацевтическим лакричным послевкусием. В 300 раз слаще сахарозы, с большим периодом ощущения сладости. Обладает высокой кислотной стабильностью.
Синтетические подсластители.
Получают в основном с использованием методов органического синтеза. В отличие от природных синтетические подслащивающие вещества требуют более серьезных критериев гигиенической безопасности и установления допустимых количеств потребления.
Всемирной организацией здравоохранения одобрены к применению следующие подсластители: аспартам (коэффициент сладости-200 ед.), ацесульфам К(130-200 ед.), сахарин (300-500 ед.), сукралоза (600 ед.), цикламат (30 ед.). Такие подсластители в силу высокой степени сладости еще называют интенсивными подсластителями.
Сахарин — представляет собой имид ортосульфобензойной кислоты, плохо растворимой в воде. Для подслащивания пищевых продуктов применяют натриевую и калиевую соли сахарина. Показано, что 75% поступившего в организм сахарина превращается в углекислый газ, который медленно всасывается в кишечнике, что благоприятствует усиленному росту бактерий, синтезирующих витамины группы В. Токсическое действие не выявлено.
Сахарин в 400-500 раз слаще сахара. Высокая сладость и низкая стоимость обеспечили его широкое распространение в качестве пищевой добавки. Имеются его аналоги: СД-100 и СД-450.
Цикламаты — соли циклогексиламино -N-сульфоновой кислоты. В качестве подсластителей используют только натриевую и кальциевую соли. Это белые кристаллические порошки, хорошо растворимые в воде. Обладают хорошей температурой, кислотной и щелочной стойкостью. Степень сладости цикламатов составляет 20-30 ед.
Цикламаты способствуют образованию опухолей или могут являться канцерогенами в присутствии других соединений, поэтому использование этих добавок было запрещено в США, Японии, Великобритании. Тем не менее, цикламаты применяют для подслащивания продуктов примерно в 40 странах мира. Приемлемое суточное потребление цикламатов составляет 11 мг на 1кг массы тела.
Ацесульфам К – представитель гомологического ряда оксатиацинондиоксидов. Белый кристаллический порошок, не гигроскопичен, стабилен при хранении. Растворимость препарата составляет 270 г/л при 20 С, 1000 г/л при 100 С.Водные растворы ацесульфама К характеризуются термо-и кислоустойчивостью и выгодно отличаются по этим показателям от сахарозы. Пищевые продукты, подслащенные ацесульфамом К, можно подвергать стерилизации.
Имеющиеся в настоящее время данные свидетельствуют об отсутствии какого-либо вредного влияния ацесульфама К на организм человека. Ацесульфам К разрешен для пищевых продуктов в Великобритании, Ирландии, Германии, Бельгии, других странах Западной Европы, Азии и Америки.
Аспартам – метиловый эфир N-L-Lаспартил-L— фенилаланина. Белый кристаллический порошок. Растворимость в воде ограничена при 20 С-1 г, при 50 С – 5 г в 100 мл. Подкисление среды увеличивает растворимость препарата. Он характеризуется относительно невысокой стойкостью к воздействию pH, температуры, условий хранения, что создает определенные проблемы в технологии его применения.
Сахарный эквивалент аспартама составляет 160-200 ед. Степень сладости его примерно равна ацесульфаму К. Обладает способностью усиливать естественный вкус и аромат пищевых продуктов, особенно цитрусовых соков и напитков. Являясь аминокислотой, аспартам полностью метаболизируется: в организме он расщепляется протеолитическими ферментами на 2 аминокислоты, которые участвуют в построении новых белков и соединений белковой природы. Комплексные гигиенические и токсикологические исследования, показали безвредность аспартама для здоровья людей.
Проводимые экспериментальные исследования и клинические наблюдения показывают, что воздействие на организм подсластителей (особенно синтетических) может быть неоднозначным и зависит от дозы применения препарата. Возникает необходимость контроля содержания подсластителей в пищевых продуктах. Существующие хромотографические и спектрофотометрические методы анализа сложны и не всегда доступны при текущем производственном контроле, а также при массовых исследованиях, проводимых контролирующими органами и необходимых для экспресс — оценки безопасности продукта. В этом плане определенное значение имеют косвенные показатели содержания подсластителей в пищевых продуктах. Примером может служить определение кислотности или показателя цвета некоторых напитков. С этой целью готовится контрольный напиток с известными значениями указанных показателей и сравнивается с испытуемым образцом.
Важным показателем экспертизы и идентификации является степень сладости (сахарный эквивалент) подсластителей. За рубежом и в нашей стране принята методика органолептического анализа, по которой данный показатель определяют как величину, равную отношению массовых концентраций раствора сахарозы и исследуемого подсластителя, имеющих одинаковую сладость, измеренную при одинаковых условиях. Органолептически определяют и сравнивают сладости контрольного и рабочего растворов, находят концентрации испытуемого вещества, соответствующего по степени сладости контрольному раствору.
К подсластителям применяются определенные требования СанПиН, которые необходимо учитывать при проведении товарной экспертизы и оценки потребительских свойств:
— возможность использования подсластителей в виде их многокомпонентных премиксов (смесей) или с другими пищевыми добавками (сахарозой, глюкозой, лактозой) или ингредиентами (наполнителями, растворителями). При этом массовая доля отдельных подсластителей указывается в нормативной и технической документации;
— запрет на использование подсластителей при производстве ПДП, за исключением специализированной продукции, предназначенной для детей, больных сахарным диабетом;
— подсластители, предназначенные для использования в домашних условиях и на предприятии общественного питания, разрешается производить для розничной торговли с указанием на этикетке состава подсластителей, их массовой доли и рекомендаций по применению.
Не разрешены к применению при производстве пищевых продуктов в Российской Федерации следующие подсластители: INS956 алитам, дульцин, миракулин, монеллин, осладин, периллальдексидоксим, полиглюкоза, ребаудиозид, свитнер 2000, эрнандульцин, филодульцин.
Сахарозаменители по степени сладости отличаются от сахара незначительно, выполняя вместе с тем его технологические функции. Сахарозаменители не вызывают кариеса и могут использоваться в питании больных сахарным диабетом.
Заменители сахара часто используются в композиции друг с другом, а также совместно с подсластителями. При этом проявляется эффект взаимного усиления (синергизма) сладости, что позволяет снизить дозировку и подобрать оптимальные вкусовые достоинства для конкретного продукта.
Соленые вещества (солезаменители). Имеют важное значение длялюдей, вынужденных избегать потребления поваренной соли (хлорида натрия). Существует целый ряд заменителей, представляющих собой калиевые, кальциевые, магниевые соли органических и неорганических кислот, соленых на вкус, но не содержащих натрия. ДСД на солезаменители не установлены.
Заменители соли, как и сахара, используют главным образом в диетических и лечебно-профилактических продуктах питания.
Многие солезаменители не обладают рядом технологических и других свойств, характерных для поваренной соли, в частности, не проявляют консервирующего эффекта, влагосвязывающей способности и др.
Регуляторы кислотности (кислоты, подкислители).
Они используются для придания пищевому продукту кислого вкуса при pHсреды менее 4,5. Интенсивность, различные оттенки и продолжительность кислого вкуса зависят от вида кислоты и особенностей химического состава пищевой системы.
Среди кислот, регуляторов кислотности наибольшее распространение получили: уксусная, молочная, лимонная, яблочная, винная, янтарная, адициновая, фумаровая, фосфорная, серная и соляная, а также глюконо-дельта-лактон. Использование данной группы пищевых добавок регламентируется не в гигиеническом отношении, а технической документацией (ТУ и ТИ) на конкретные виды пищевой продукции.
Уксусная кислота.Получают путем уксуснокислого брожения. Товарный выпуск — в виде эссенции, содержащей 70-80% уксусной кислоты. Для пищевых целей разрешены следующие соли уксусной кислоты: ацетаты калия, натрия, кальция, аммония. Уксусная кислота и ее соли используются, как правило, при производстве овощных консервов и маринованных продуктов.
Молочная кислота.Является продуктом молочнокислого брожения сахаров, на чем основано ее производство. Коммерческие формы выпуска – 40 % — ый раствор и концентрат. Сама кислота и ее соли (лактаты натрия, калия, кальция, магния, аммония) используются отдельно или в комбинациях при производстве безалкогольных напитков, кондитерских изделий, кисломолочных продуктов.
Лимонная кислота.Изготавливается путем лимоннокислого брожения сахаров. В качестве регуляторов pHиспользуют ее соли-цитраты натрия, калия, кальция, магния, аммония – в различных комбинациях, в том числе с лимонной кислотой.
Широкое использование лимонной кислоты в технологии кондитерских, рыбных изделий и безалкогольных напитков обусловлено ее мягким вкусом, отсутствием раздражающего действия на слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта.
Яблочная кислота.Промышленное производство основано на синтезе из малеиновой кислоты. Последняя является токсичным соединением, поэтому критерием гигиенической безопасности синтезированной яблочной кислоты является остаточное содержание в ней малеиновой кислоты.
Яблочная кислота и ее соли – малаты аммония, натрия, калия и кальция-обладают менее кислым вкусом по сравнению с лимонной и винной, что определяет их избирательное применение в кондитерском и пивобезалкогольном производстве.
Винная кислота– продукт переработки винных дрожжей, винного камня, других отходов виноделия. Не принимает участия в обменных процессах организма человека. Под воздействием бактерий кишечника разрушается около 80% поступившей в организм винной кислоты.
Янтарная кислота -побочный продукт при производстве адипиновой кислоты, получают также из отходов янтаря. Соли янтарной кислоты-сукцинаты натрия, калия и кальция. Различные их сочетания используют в производстве порошкообразных смесей для безалкогольных напитков, концентратов супов и бульонов и др.
Адипиновая кислота.Промышленное производство основано на двухстадийном окислении циклогексана.
Соли адипиновой кислоты-адипинаты натрия, калия и аммония-применяются в качестве регуляторов кислотности при изготовлении сухих десертов и напитков, начинок и различных ингредиентов для хлебобулочных и мучных кондитерских изделий.
Фумаровая кислоташироко распространена в природе в качестве метаболита многих растений и грибов Фумаровую кислоту и ее соли-фумараты — используют в качестве заменителей лимонной и винной кислот как более дешевые.
Ортофосфорная кислота в качестве естественного ингредиента содержится во многих продуктах питания в свободном виде и в виде солей – фосфатов калия, кальция. Фосфорная кислота и ее соли применяются в производстве продуктов, безалкогольных напитков, кондитерских изделий.
Вещества, регулирующие консистенцию продуктов.
К этой группе добавок относят: эмульгаторы, пенообразователи, загустители, гелеобразователи, стабилизаторы, наполнители.
Действие этих веществ направлено на создание необходимых и изменение существующих реологических свойств пищевых продуктов, что позволяет расширять ассортимент продукции эмульсионной и гелевой природы-маргарины, майонезы, зефир, пастила и др.
Вещества, регулирующие консистенцию продуктов, могут быть природного происхождения или полученные путем химического синтеза. В современной пищевой технологии используются их индивидуальные соединения, смеси и стабилизационные системы, включающие несколько компонентов различного функционального действия.
Эмульгаторы-вещества, способные образовывать и стабилизировать эмульсию, что обеспечивает возможность, создания и сохранения дисперсии двух или более несмешивающихся веществ.
Поначалу в качестве эмульгаторов использовали камеди, сапонины, лецитин, другие вещества. В настоящее время список эмульгаторов расширился, главным образом за счет синтезированных препаратов.
Основная область применения эмульгаторов — масложировая промышленность. Для приготовления жиров, используемых в хлебопечении и кондитерском производстве, разрешены эмульгаторы Т-1 и Т-2.
Пенообразователи — эмульгаторы, обеспечивающие равномерную диффузию газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты. В результате этого процесса образуются пены и газовые эмульсии.
В настоящее время используется два основных типа пенообразователей:
-истинно растворимые низкомолекулярные ПАВ;
— коллоидные ПАВ, белки и некоторые другие природные высокомолекулярные соединения.
Список добавок, разрешенных к применению в производстве кондитерских изделий, взбитых десертов, молочных коктейлей, пива, довольно широк и постоянно пополняется высокоэффективными веществами.
Загустители-вещества, используемые для повышения вязкости продукта. Механизм их действия заключается в том, что макромолекулы этих добавок содержат гидрофильные группы, которые связывают воду в пищевых системах, изменяя тем самым консистенцию, в частности повышают вязкость продукта.
Различают загустители натуральные и синтетические. К натуральным загустителям животного происхождения относят желатин, растительного- пектин, камеди, агароиды; среди синтетических загустителей –водорастворимые поливиниловые спирты и их эфиры, а также целый ряд соединений.
В нашей стране в качестве загустителей наиболее широкое применение находят желатин, пектин, метилцеллюлоза. Получают пектины из свекловичного жома, яблочных выжимок, кожуры цитрусовых, корзинок подсолнечника, клубней топинамбура.
Крахмалы. Традиционно применялись как загустители, в настоящее время область их использования существенно расширилась благодаря созданию модифицированных крахмалов (МК). МК — крахмалы с направленно измененными свойствами, их получают путем физической, химической или комбинированной обработки.
Модификация крахмалов повышает их студнеобразующую, загущающую и эмульгирующую способность, благодаря чему МК широко используется в производстве различных пищевых продуктов, блюд и кулинарных изделий.
Мк, получают путем расщепления (окисления) крахмала перманганатом калия, перекисью водорода или другими окислителями, применяют в производстве желейных кондитерских изделий, мороженного, для улучшения качества хлеба.
Гелеобразователи (желеобразователи, или желирующие вещества)предназначены для образования гелей — дисперсионных, двух — и многокомпонентных пищевых систем, в которых дисперсионный средой является вода, а дисперсной фазой – гелеобразователь. От эмульгаторов отличаются тем, что в их молекулах отсутствуют липо — и гидрофильные группы.
Гелеобразователи бывают животного (желатин) и растительного (полисахариды) происхождения. В практике производства пищевых продуктов часто применяют одновременно несколько гелеобразователей различной природы, что обеспечивает усиление технологической функции и экономию препаратов.
Стабилизаторы — это вещества, которые обеспечивают устойчивость эмульсий, дисперсий, суспензий, выполняют функции водосвязывания, загущения, придания специальных реологических свойств. В пищевом производстве используются для стабилизации мороженого, маргарина, майонеза, кетчупа и многих других пищевых продуктов.
Ассортимент стабилизаторов достаточно обширен, включает натуральные и синтетические препараты, относящиеся к разным классам веществ.
Замутнители. Представляют собой коллоидную систему типа эмульсии «масло в воде» или суспензии.
Замутнители характеризуются термодинамической неустойчивостью, подтверждены влиянию разнообразных внешних воздействий: света, тепла, сильного встряхивания и вибрации, иного состава воды и сырья, поэтому при их изготовлении используют стабилизаторы. Эмульсионные Замутнители применяются в готовых для употребления напитках, суспензии-при производстве порошкообразных смесей.
Наполнители — инертные вещества, не имеющие пищевой ценности, используются для компенсации потерь массы и объема в различного рода продуктах диетического назначения. Наполнители также используются в качестве основы при производстве таблетированных продуктах питания (быстрорастворимые сухие напитки, подсластители и др.) и традиционных продуктов кондитерской, маложировой, хлебопекарной, других отраслей пищевой промышленности.
Вещества, способствующие увеличению сроков годности.
Консерванты. Применение химических консервантов в пищевой промышленности направлено на предотвращение развития микроорганизмов, вызывающих порчу пищевых продуктов. Они должны обеспечивать длительное хранение пищевой продукции, не оказывая отрицательного влияния на органолептические свойства, пищевую ценность и здоровье потребителя. Эффективность действия этих консервантов зависит от их концентрации, pHсреды, качественного состава микрофлоры.
Наиболее распространенными консервантами являются соединения серы: сульфит натрия безводный, метабисульфат натрия, кислый сульфат натрия или гидросульфат натрия. Они хорошо растворимы в воде и выделяют сернистый ангидрид, которым и обусловлено их антимикробное действие. Соединения серы подавляют главным образом рост плесневых грибов, дрожжей и аэробных бактерий. В кислой среде этот эффект усиливается. Большая концентрация соединений серы может вызвать у потребителя сульфитированных продуктов токсические явления.
Сорбиновая кислота проявляет в основном фунгистатическое действие. Поскольку антимикробные свойства сорбиновой кислоты мало зависят от величины pH, она широко используется при консервировании фруктовых, овощных, яичных, мучных изделий, мясных, рыбных продуктов, маргарина, сыров, вина. Сорбиновая кислота малотоксична и в организме человека легко метаболизируется.
Бензойная кислотаи ее соли (бензоаты) подавляют рост дрожжей и маслянокислых бактерий. Антимикробное действие основано на способности ингибировать ферменты, осуществляющие окислительно-восстановительные реакции. Бензойная кислота практически не накапливается в организме, однако в больших концентрациях возможно проявление токсических свойств.
Пропионовая кислота является промежуточным звеном цикла Кребса, обеспечивающего биологического окисление белков, жиров и углеводов. Пропионовая кислота и ее соли (пропионаты) подавляют развитие плесневых грибов. Они малотаксичны для организма человека.
Салициловая кислота и ее соли (салицилаты) в настоящее время запрещены для использования в качестве пищевой добавки, обусловлено их токсичностью.
Нафтохиноны обладают высокой антимикробной активностью в отношении дрожжей и находят применение для стабилизации безалкогольных напитков. Наибольшее распространение получили юглон и плюмбагин. Малотаксичны, имеют 100-кратный порог безопасности.
продолжение
--PAGE_BREAK--