Функциональное назначение пищевых добавок
Н.Н. Роева
Безопасность продовольственного сырья и продуктов питания
Учебно-практическое пособие. – М., МГУТУ, 2009
Пищевые добавки – природные или синтезированные вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью их сохранения и придания им заданных свойств.
Основные функции пищевых добавок – это регулирование вкуса, улучшение внешнего вида, регулирование консистенции, формирование текстуры и увеличение сохранности (рис.3).
Соединения, повышающие пищевую ценность продуктов, например, витамины, микроэлементы, аминокислоты, не относятся к пищевым добавкам.
Рис.3. Пищевые добавки и их технологические функции.
Роль органолептико-корректирующих добавок отводится вкусокорректирующим пищевым добавкам, в число которых входят пряности (собственно пряности, пряные овощи и синтетические вкусовые вещества), соленые вещества (поваренная соль), подслащивающие вещества (сахароза, глюкоза, фруктоза, солодовый экстракт, лактоза, сорбит, ксилит, тауматин, сахарин, аспартам), пищевые кислоты (уксусная, лимонная, молочная, яблочная, угольная), подщелачивающие вещества (углекислота, карбонаты и гидрокарбонаты натрия, калия, алюминия); к аромато-корректирующим пищевым добавкам, представленными душистыми веществами, полученными из природных источников или синтетическим путем, относятся — экстракты, эфирные масла, эссенции, отдушки, «оживители вкуса» (глутаминовая кислота и ее соли, изомеры рибонуклеиновых кислот и их соли) и цвето-корректирующим пищевым добавкам, относятся натуральные красители (смесь каротиноидов, антоцианов, флавоноидов, хлорофилла, кармин, каротин, экстракт аннато), к отбеливающим веществам, относятся — двуокись титана, перекись водорода, синтетические красители (амарант, индигокармин, тартразин).
Функционально-корректирующие пищевые добавки подразделяются на функционально-технологические, влияющие на свойства сырья и вырабатываемой продукции на стадиях технологических производственных процессов и хранения (до употребления в пищу), и функционально-метаболические, обеспечивающие изменение доминантных свойств в процессе поглащения пищи, ее переварения, усвоения и выведения продуктов катаболизма. В круг функционально-технологических добавок входят структурно-образующие добавки, обеспечивающие изменения свойств белков и жиров сырья путем изменения гидратационной способности белков, способности жиров к образованию эмульсий, деструкцию молекул белков в процессе производства и хранения; деструктирующие добавки, обеспечивающие в определенной степени разрушение белковых макромолекул. Не менее значительными являются бактериогенные микробиологические моно- и поликультуральные препараты и специальные компоненты, обеспечивающие активный рост технологически и/или метаболически позитивных микроорганизмов.
К этой категории относятся гидролизаты полисахаридов, лактоза, лактулоза. Бактериоцидные и бактериостатические пищевые добавки представлены веществами, полностью угнетающими микроорганизмы или замедляющие их развитие, и препаратами сорбоновой, янтарной, бензойной кислот. Пищевыми добавками, способными ингибировать окислительную порчу жиров, считаются протовитальные антиоксиданты. Наиболее известны из них токоферолы (витамин Е, лимонная, аскорбиновая, изоаскорбиновая кислоты, аскорбаты и изоаскорбаты натрия, кальция, калия, лецитины).
Функционально-метаболические пищевые добавки подразделяются на алиментарно-корректирующие, переваростимулирующие, эвакуаторостимулирующие, витаантиоксидантные, иммунно- и гемопоэзостимулирующие (рис.4).
Рис.4. Классификация функционально-метаболических пищевых добавок.
Для оценки степени безопасности пищевой добавки введены показатель, называемый ДСД (допустимая суточная доза), оценивающий количество употребляемой ежедневно человеком с пищей пищевой добавки, не оказывающей отрицательного влияния на организм человека в течение жизни и не способствующей возникновению в нем патологий, а с учетом усредненной массы тела ‑ ДСП (допустимое суточное потребление):
Принято считать, что усредненная масса тела составляет 60-70 кг.
Предельно допустимая концентрация пищевой добавки в пищевых продуктах рассчитывается по формуле:
,
где: р – количество продуктов в килограммах в суточном рационе, в котором может содержаться данная пищевая добавка.
При этом количество продукта в пищевом рационе будет из, так называемого, стандартного рациона (т.е. рекомендованных средних величин суточного рациона). Величина р включает только те продукты, в которых может содержаться данная добавка.
Если пищевая добавка присутствует в разных количествах в нескольких продуктах, содержащихся в рационе, то в этом случае ПДК определяется для каждого продукта по формуле:
где: ПС – содержание пищевой добавки в данном виде продукта (в % к ДСД или общему содержанию пищевой добавки в продуктах);
М – масса данного продукта в стандартном пищевом рационе, кг.
Качество пищевых добавок ‑ совокупность характеристик, которые обусловливают технологические свойства и безопасность пищевых добавок.
Наличие пищевых добавок в продуктах питания должно фиксироваться на этикетке, при этом пищевая добавка может обозначаться как индивидуальное вещество или как представитель функционального класса в сочетании с номером Е. Например, бензоат натрия или консервант Е211.
Согласно предложенной системе цифровой кодификации классификация пищевых добавок в соответствии с обозначением выглядит следующим образом (основные группы):
Е100 — Е182 ‑ красители;
Е200 и далее – консерванты;
Е300 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;
Е1000 – эмульгаторы.
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 влагоудерживающего агента.
Комиссия Codex Alimentarius выделяет ряд функциональных классов пищевых добавок, их определений и подклассов:
Класс 1. Кислоты (Acid) ‑ повышают кислотность и придают кислый вкус пище.
Класс 2. Регуляторы кислотности (acidity regulator) ‑ изменяют и/или регулируют кислотность или щелочность пищевого продукта.
Класс 3. Вещества, препятствующее слеживанию и комкованию (anticaking agent) ‑ снижают тенденцию частиц пищевого продукта прилипать друг к другу.
Класс 4. Пеногасители (antifoaming agent) ‑ предупреждают или снижают образование пены.
Класс 5. Антиокислители (antioxidant) ‑ повышают срок хранения пищевых продуктов, защищая от порчи, вызванной окислением.
Класс 6. Наполнители (bulking agent) ‑ вещества, которые увеличивают объем продукта, не влияя на его энергетическую ценность.
Класс 7. Красители (color) ‑ усиливают или восстанавливают цвет.
Класс 8. Вещества, способствующие сохранению окраски (color retention agent) – стабилизируют, сохраняют или усиливают окраску продукта.
Класс 9. Эмульгаторы (emulsifier) – образуют или поддерживают однородную смесь двух или более несмешиваемых фаз, таких, как масло и вода, в пищевых продуктах.
Класс 10. Эмульгирующие соли (emulsifying salt) ‑ взаимодействуют с белками сыров и таким образом предупреждают отделение жира при изготовлении плавленных сыров.
Класс 11. Уплотнители растительных тканей (firming agent) – сохраняют ткани фруктов и овощей плотными и свежими, взаимодействуют со студнеобразными веществами.
Класс 12. Усилители вкуса и запаха (flavour enhancer) – усиливают природный вкус и запах пищевых продуктов.
Класс 13. Вещества для обработки муки (flour treatment agent) ‑ вещества, добавляемые к муке для улучшения ее хлебопекарных свойств, качества и цвета.
Класс 14. Пенообразователи (foarming agent) – создают условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты.
Класс 15. Гелеобразователи (gelling agent) ‑ вещества, образующие гели.
Класс 16. Глазирователи (glazing agent) ‑ вещества, предающие блестящую наружную поверхность или защитный слой.
Класс 17. Влагоудерживающие агенты (humectant) ‑ предохраняют пищу от высыхания.
Класс 18. Консерванты (preservative) ‑ повышают срок хранения продуктов, защищая от порчи, вызванной микроорганизмами.
Класс 19. Пропелленты (propellant) ‑ газообразные вещества, выталкивающие продукт из контейнера.
Класс 20. Разрыхлители (raising agent) ‑ вещества или сочетание веществ, которые увеличивают объем теста.
Класс 21. Стабилизаторы (stabilizer) ‑ позволяют сохранять однородную смесь двух или более несмешиваемых веществ в пищевом продукте или готовой пище.
Класс 22. Подсластители (sweetener) ‑ вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус.
Класс 23. Загустители (thickener) ‑ повышают вязкость пищевых продуктов.
В таблице 37 представлены основные функциональные классы пищевых добавок, применяемых в пищевой промышленности.
В Российской Федерации возможно применение только тех пищевых добавок, которые имеют разрешение Госсанэпиднадзора России в концентрациях, приведенных в санитарных правилах. В таблице 38 приведены пищевые добавки, запрещенные к применению в России при производстве пищевых продуктов.
Таблица 37
Основные функциональные классы пищевых добавок
Пищевые добавки | Основные функции, назначение |
Кислоты | Кислотообразователи |
Регуляторы кислотности | Кислоты, щелочи, основания, буферы, регуляторы рН |
Вещества, препятствующие смешиванию и комков | Добавки, препятствующие затвердеванию, уменьшающие липкость, присыпки |
Пеногасители | Пеногасители, антиокислители, синергисты |
Антиокислители | Антиокислители, комплексообразователи |
Наполнители | Наполнители |
Красители | Красители |
Вещества, способствующие сохранению окраски | Фиксаторы окраски, стабилизаторы окраски |
Эмульгаторы | Эмульгаторы, мягчители, рассеивающие добавки |
Эмульгирующие соли | Соли-плавители, комплексообразователи |
Уплотнители | Уплотнители (растит.тканей) |
Усилители вкуса и запаха | Уплотнители вкуса, модификаторы вкуса, добавление способствует развариванию |
Вещества для обработки муки | Отбеливающие добавки, улучшители теста, улучшители муки |
Пенообразователи | Взбивающие добавки, аэрирующие добавки |
Гелеобразователи | Гелеобразователи |
Глазирователи | Пленкообразователи, полирующие вещества |
Влагоудерживающие агенты | Добавки, удерживающие влагу, смачивающие добавки |
Консерванты | Противомикробные, химические стерилизирующие добавки, дезинфетканты |
Пропелленты | Пропелленты |
Разрыхлители | Разрыхлители, вещества, способствующие жизнедеятельности дрожжей |
Стабилизаторы | Уплотнители, водоудерживающие вещества и стабилизаторы пены |
Подсластители | Подсластители, искусственные подсластители |
Загустители | Загустители, текстураторы |
7.1.1. Пищевые красители
7.1.2. Ароматизаторы
7.1.3. Подслащивающие вещества
7.1.4. Загустители, желе- и студнеобразователи
7.1.5. Эмульгаторы
7.1.6. Антиоксиданты
7.1.7. Консерванты
7.1.8. Пищевые антиокислители
Источник
Пищевые добавки — разрешенные Минздравом РФ химические вещества и природные соединения, обычно неупотребляемые в качестве пищевого продукта или обычного компонента пищи, но которые преднамеренно добавляют в пищевой продукт по технологическим соображениям на различных этапах производства, хранения, транспортирования с целью улучшения или облегчения производственного процесса или отдельных операций, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта или специального изменения его органолептических свойств.
Основные цели введения пищевых добавок (классификация пищевых добавок)
- совершенствование технологии подготовки, переработки пищевого сырья, изготовления, фасования, транспортирования и хранения продуктов питания (применяемые при этом добавки не должны маскировать последствия использования испорченного сырья или проведения технологических операций в антисанитарных условиях);
- сохранение природных качеств пищевого продукта;
- улучшение органолептических свойств пищевых продуктов и увеличение их стабильности при хранении.
- Пищевые добавки допускается применять только в том случае, если они даже при длительном использовании не угрожают здоровью человека.
Обычно пищевые добавки разделяют на несколько групп (классификация пищевых добавок):
- вещества, регулирующие вкус продукта (ароматизаторы, вкусовые добавки, подслащивающие вещества, кислоты и регуляторы кислотности);
- вещества, улучшающие внешний вид продукта (красители, стабилизаторы цвета, отбеливатели);
- вещества, регулирующие консистенцию и формирующие текстуру (загустители, гелеобразователи, стабилизаторы, эмульгаторы и др.);
- вещества, повышающие сохранность продуктов и увеличивающие сроки их хранения (консерванты, антиоксиданты и др.).
Соединения, повышающие пищевую ценность продуктов, например, витамины, микроэлементы, аминокислоты, не относятся к пищевым добавкам.
Приведенная выше классификация (классификация пищевых добавок) основана на технологических функциях пищевых добавок. Однако имеются более строгие определения, данные в директивных документах.
К пищевым добавкам (Food additives) по определению Объединенного комитета экспертов по пищевым добавкам ФАО—ВОЗ* относят «непищевые вещества, добавляемые в продукты питания, как правило, в небольших количествах для улучшения внешнего вида, вкусовых качеств, текстуры или для увеличения сроков хранения».
Комиссия ФАО—ВОЗ Codex Alimentarius предложила более расширенное толкование этого определения: «…любые вещества, в нормальных условиях не употребляемые как пища и не используемые как типичные ингредиенты пищи, независимо от наличия у них пищевой ценности, преднамеренно добавляемые в пищу для технологических целей (включая улучшение органолептических свойств) в процессе производства, обработки, упаковки, транспортировки или хранения пищевых продуктов…».
Закон «О качестве и безопасности пищевых продуктов» и СанПиН 2.32.560—% предлагают следующее определение: «пищевые добавки — природные или искусственные (синтезированные) вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью их сохранения и (или) придания им заданных свойств». Как видно из этих определений, термин «пищевые добавки» не имеет единого толкования.
Определение внесенное в Федеральный закон и СанПиН, представляется наиболее общим и удобным.
Следовательно, пищевые добавки — это вещества, соединения, которые сознательно вносят в пищевые продукты для выполнения определенных функций. Такие вещества, называемые также прямыми пищевыми добавками, не являются посторонними, как, например, различные контаминанты, «случайно» попавшие в пищу на различных этапах ее производства.
Существует принципиальное различие между пищевыми добавками и вспомогательными материалами, употребляемыми в ходе технологического процесса.
Вспомогательные материалы — любые вещества или материалы, которые, не являясь пищевыми ингредиентами, преднамеренно используются при переработке сырья и получении пищевой продукции с целью улучшения технологии. В готовых пищевых продуктах вспомогательные материалы либо отсутствуют, либо могут сохраняться в незначительных количествах в виде не удаляемых остатков.
Человек использует пищевые добавки (соль, специи — перец, гвоздику, мускатный орех, корицу, мед) много веков. 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 путем совершенствования традиционных пищевых технологий, создания продуктов функционального назначения с использованием достижений химии и биотехнологии.
Сегодня можно выделить несколько причин широкого использования пищевых добавок производителями продуктов питания. К ним относятся:
- современные методы торговли, включающие перевоз продуктов питания, в том числе скоропортящихся и быстро черствеющих, на большие расстояния, что вызвало необходимость применения добавок, увеличивающих сроки хранения;
- быстро изменяющиеся индивидуальные представления современного потребителя о продуктах питания, включающие вкус и привлекательный внешний вид, невысокую стоимость, удобство использования; удовлетворение таких потребностей связано с использованием, например, ароматизаторов, красителей и т. п.;
- 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 и новых продуктов питания.
Число пищевых добавок, применяемых в производстве пищевых продуктов в разных странах, достигает сегодня 500, не считая комбинированных добавок, отдельных душистых веществ и ароматизаторов. В Европейском Союзе классифицировано около 300 пищевых добавок, для гармонизации использования которых Европейским Союзом разработана рациональная система цифровой кодификации пищевых добавок.
Она включена в кодекс ФАО-ВОЗ для пищевых продуктов (Codex Alimentarius, Ed. 2, V. 1) как международная цифровая система кодификации пищевых добавок (International Numbering Sisteni-INS).
Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех или четырехзначный номер (в Европе с предшествующей ему буквой Е). Эти номера (коды) используются в сочетании с названиями функциональных классов, отражающих группу пищевых добавок по технологическим функциям (подклассам).
Букву Е специалисты отождествляют как со словом Европа, так и со словами Epbar/Edible, что в переводе на русский соответственно с немецкого и английского означает съедобный. Буква Е в сочетании с трехзначным номером является синонимом и частью сложного наименования конкретного химического вещества, являющегося пищевой добавкой.
Присвоение конкретному веществу статуса пищевой добавки и трехзначного идентификационного номера Е имеет четкое толкование, подразумевающее, что:
- данное конкретное вещество проверено на безопасность;
- 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;
- для данного вещества установлены критерии чистоты, необходимые для достижения определенного уровня качества продуктов питания.
Следовательно, разрешенные пишевые добавки, имеющие идентификационный номер, обладают определенными свойствами.
Качество пищевых добавок — совокупность характеристик, которые обусловливают технологические свойства и безопасность пищевых добавок.
После некоторых Е-номеров (буква Е в сочетании с трехзначным номером) стоят строчные буквы, например: Е160а — каротины; Е472а — эфиры моно- и диглицеридов, уксусной и жирных кислот и т. д. В этих случаях речь идет о классификационном подразделении пищевой добавки.
Строчные буквы являются неотъемлемой частью номера Е и должны обязательно использоваться для обозначения пищевой добавки. В отдельных случаях после Е-номеров стоят строчные римские цифры, которые уточняют различия в спецификации добавок одной группы и не являются обязательной частью номера и обозначения, например E450i — дигидропирофосфат натрия.
Наличие пищевых добавок в продуктах должно фиксироваться на этикетке, i фи этом пищевая добавка может обозначаться как индивидуалы юе вещество или как представитель функционального классавсочетании с номером Е. Например, бензоат натрия или консервант Е211.
Согласно предложенной системе цифровой кодификации классификация пищевых добавок в соответствии с назначением выглядит следующим образом (основные группы):
- Е100 —: Е182,—красители;
- Е200 и далее — консерванты;
- Е300 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;
- Ё700 — Е800 — запасные индексы для другой возможной информации;
- Е900 и далее — глазирующие агенты, улучшители хлеба.
Многие, пищевые добавки, включенные в этот список, имеют комплексные технолог ические функции, которые проявляются в зависимости от особенностей пищевой системы. Например, добавка Е339 (фосфаты натрия) может проявлять свойства регулятора кислотности, эмульгатора, стабилизатора, комплексообразователя и водо- удерживающего агента.
Источник