Особенности состава 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

   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

29.04.2019

На сегодняшний день в продовольственных магазинах практически повсюду можно обнаружить пищевые добавки в продуктах питания. Они находятся везде даже в хлебе. Возможно, их нет в натуральных продуктах, типа мяса, круп, молока, а также зелени. Однако при этом невозможно стопроцентно быть уверенными, что в них отсутствует химия или ГМО. Часто самые разнообразные фрукты обрабатываются с помощью консервантов для продолжительного сохранения товарного вида.

Пищевые добавки в продуктах питания являются синтетическими химическими или натуральными веществами. Их самостоятельное употребление в пищу не представляется возможным. Они всего лишь вводятся в продукты питания для того, чтобы наделять их определенными качествами, типа вкуса, консистенции, цвета, запаха, продолжительности хранения и внешнего вида. Насколько целесообразно их использование и влияние на организмы людей, ведутся постоянные дискуссии.

Виды пищевых добавок

От одного только словосочетания «пищевые добавки» многие люди пугаются или раздражаются. И это при том, что человечество употребляет их не одно тысячелетие. Но это не имеет никакого отношения к сложным химическим веществам. Имеется в виду поваренная соли, молочная и уксусная кислота, пряности и специи — это тоже пищевые добавки. К примеру, кармины – красители, получаемые из насекомых, использовались еще в древние времена, чтобы придавать продуктам пурпурный цвет. В настоящее время вещество называется Е120.

До XX столетия в процессе производства продуктов питания производители всегда стремились к использованию исключительно натуральных добавок. Со временем при помощи пищевой химии начали развивать и производство искусственных пищевых добавок с постепенной заменой большей части натуральных. Таким образом, улучшители вкусовых качеств были поставлены на промышленные потоки.

Вследствие того, что большая часть пищевых добавок располагала длинными наименованиями, которые с трудом помещались на одном ярлычке, для более удобного их распознавания специалисты Европейского Союза разработали особую систему маркирования. Наименование каждой отдельной пищевой добавки теперь начинается с литеры «Е», которая обозначает «Европу». Вслед за ней следуют числа, которые указывают на принадлежность данной разновидности к обусловленной группе с обозначением определенной добавки. В дальнейшем систему дорабатывали, и теперь это уже международная классификация.

Классификация пищевых добавок с использованием кодов

Согласно классификации с использованием кодов, пищевые добавки могут быть:

• От Е100 до Е181 – пищевыми красителями;
• От Е200 до Е296 – консервантами;
• От Е300 до Е363 – антиокислителями, антиоксидантами;
• От Е400 до Е499 – стабилизаторами, сохраняющими консистенцию;
• От Е500 до Е575 – эмульгаторами и разрыхлителями;
• От Е600 до Е637 – ароматизаторами и усилителями вкусов;
• От Е700 до Е800 – резервами, запасными позициями;
• От Е900 до Е 999 – антифламингами, предназначенными для снижения пенности, и подсластителями;
• От Е1100 до Е1105 – биологическими катализаторами и ферментами;
• От Е1400 до Е 1449 – модифицированными крахмалами, помогающими создавать необходимые консистенции;
• От Е1510 до Е 1520 – растворителями.

Что касается регуляторов кислотности, подсластителей, разрыхлителей и глазирователей, то они имеются во всех вышеперечисленных группах.

Численность пищевых добавок возрастает чуть ли не ежедневно. В результате новыми эффективными и безопасными веществами вытесняются устаревшие добавки. В частности, в последние годы все большую популярность набирают так называемые комплексные пищевые добавки, являющиеся смесью добавок. Ежегодно список разрешенных к употреблению веществ обновляется. У таких веществ вслед за литерой Е появляются коды больше чем 1000.

Классификация пищевых добавок по применению

Пищевые добавки могут быть:

• Пищевыми красителями (Е1…), являющимися пищевыми добавками для воссоздания цвета в продуктах, который был утрачен при их обработке, для усиления его интенсивности, для привнесения определенных цветов. Естественные красители могут добываться из частей растений, которыми могут быть корнеплоды, ягоды, листья, а также цветы. Кроме того, пищевые красители могут обладать и животным происхождением. В природных красителях может быть определенное содержание биологически активных, ароматических и вкусовых веществ, придающих продуктам притягательную внешность. Пищевые красители являются: каротиноидами – желтыми, оранжевыми, красными; ликопинами – красными; экстрактами аннато – желтыми; флавоноидами – синими, фиолетовыми, красными, желтыми; хлорофиллом и его производными – зелеными; сахарными колерами — коричневыми; карминами – пурпурными. Кроме того, имеются красители, добываемые синтетическим путем. Основное преимущество таких веществ, в отличие от натуральных, – это большая насыщенность цветов, а также более продолжительные сроки хранения;
• Консервантами (Е2…) являются пищевые добавки, предназначенные для того, чтобы продлевать сроки хранения продуктов питания. Нередко как консервантами могут пользоваться уксусной, бензойной, сорбиновой и сернистой кислотой, а также солью и этиловым спиртом. Кроме того, в качестве консервантов могут применить антибиотики, типа низина, биомицина, а также нистатина. Опасные пищевые добавки, типа синтетических консервантов запрещено добавлять в продукты при массовом их производстве, особенно это касается детского питания, свежего мяса, хлеба, муки и молока;
• Антиокислителями (Е3…) называют вещества, предотвращающие ухудшение состояния жира или жиросодержащей продукции, замедляющие окисление вин, пивобезалкогольных напитков, а также защищающие овощи и фрукты от потемнений;
• Загустителями (Е4…) являются пищевые добавки, предназначенные для сохранения и улучшения структурной основы в продуктах. При помощи загустителей продуктам придается необходимая консистенция. С помощью эмульгаторов можно управлять пластическими свойствами и вязкостью. В частности в хлебобулочных изделиях можно добиться более продолжительной их свежести. У всех разрешенных загустителей имеется натуральное происхождение. К примеру, Е406 (агар) – добывается из морских водорослей. С его помощью изготавливаются паштеты, кремы, а также мороженое. Е440 (пектин) – добывается из цедры и яблок и добавляется в желе и мороженое. Желатин обладает животным происхождением и добывается из костей, сухожилий и хрящей сельскохозяйственной живности. Горох, сорго, кукуруза и картофель являются сырьем для крахмалов. Эмульгаторы и антиоксиданты Е476, Е322 (лецитины) добываются из растительных масел. Одним из натуральных эмульгаторов является яичный белок. В последние годы пищевая промышленность занята производством больших объемов синтетических эмульгаторов;
• Усилителями вкуса (Е6…) называют пищевые добавки, предназначенные для того, чтобы делать продукты питания более вкусными и ароматными. Для того чтобы улучшить запах и вкус, используются четыре основные разновидности добавок, которые являются усилителями аромата, вкуса, регуляторами кислотности, а также вкусовыми веществами. Большинство свежих продуктов, типа овощей, рыбы, мяса, имеют выраженный аромат и вкус, потому что в них содержатся нуклеотиды. С их помощью усиливается вкус, происходит стимулирование окончаний во вкусовых рецепторах. В процессе переработки или хранения численность нуклеотидов может снижаться, вследствие этого их добывают искусственно. К примеру, с помощью этилмальтола и мальтола можно усилить восприятие фруктовых и сливочных ароматов. Они придают чувство жирности низкокалорийным майонезам, йогуртам, а также мороженому. Нередко добавляют в продукты популярный глутамат натрия со скандальной репутацией. Немалая полемика идет вокруг подсластителей, особенно вокруг аспартама Е951, который слаще, чем сахар в 200 раз;
• Пищевыми ароматизаторами, которые бывают натуральными, искусственными и идентичными натуральным. В одних содержатся только натуральные ароматические вещества, добытые из растений. Они могут быть дистилляторами летучих веществ, водно-спиртовыми вытяжками, сухими смесями и эссенциями. Чтобы добыть идентичные натуральным пищевым ароматизаторам, их выделяют из натуральных веществ либо путем химического синтеза. Они обладают химическими соединениями, встречающимися в животном или растительном сырье. В искусственных пищевых ароматизаторах могут быть включены искусственные компоненты, а также содержаться части идентичных натуральным пищевых ароматизаторов вместе с натуральными.

Производя кисломолочные продукты, производители пользуются биологически активными добавками. Пищевые и биологически активные добавки немного отличаются друг от друга. Первые можно употреблять по отдельности, в качестве дополнения к еде. Пищевые и биологически активные добавки могут быть натуральными или идентичными им. На территории России БАДы вносят в отдельную категорию пищевых продуктов. Главное их предназначение, в противоположность обычным пищевым добавкам, — это оздоровление людских организмов, также насыщение их полезными веществами.

Полезные пищевые добавки

Как бы там ни было, но за маркировкой Е могут скрываться не только вредные и опасные химические, а также и безвредные и даже полезные пищевые добавки. Эксперты не рекомендуют с подозрением относиться ко всем пищевым добавкам. Много веществ, будучи добавками, являются экстрактами натуральных продуктов и растений. Например, в яблоках имеются вещества, обозначенные литерой Е. В частности, аскорбиновой кислотой – Е300, пектином – Е440, рибофлавином – Е101, уксусной кислотой – Е260.

Невзирая на то, что в яблоках содержатся самые разнообразные вещества, считающиеся пищевыми добавками, опасными продуктами их никто не называет. То же относится и к другим продуктам.

Могут быть полезными популярные добавки, которые являются:

• Е100 – куркуминами, помогающими заниматься контролем веса;
• Е101 – рибофлавинами, витаминами В2, участвующими в синтезе гемоглобина и обмене веществ;
• Е160d – ликопинами, укрепляющими иммунную систему;
• Е270 – молочной кислотой, обладающей антиоксидантными качествами;
• Е300 – аскорбиновой кислотой или же витамином С, помогающей в повышении иммунитета, улучшающей состояние кожи и приносящей немалую пользу;
• Е322 – лецитинами, поддерживающими иммунитет, улучшающими качество желчи, а также кроветворение;
• Е440 – пектинами, очищающими кишечник;
• Е916 – йодатами кальция, применяющимися при обогащении йодом продуктов питания.

Нейтральные пищевые добавки – относительно безвредные

Относительно безвредными, безопасными пищевыми добавками являются:

• Е140 – хлорофиллы, благодаря которым растения становятся зелеными;
• Е162 – бетанины, красители красного цвета, добываемые из свеклы;
• Е170 – карбонат кальция или обычный мел;
• Е202 – сорбит калия, природный консервант;
• Е290 – углекислый газ, помогающий превращать обычные напитки в газированные;
• Е500 – пищевая сода, вещество, считающееся сравнительно безвредным, потому что, употребление ее больших в объемах отрицательно влияет на желудочно-кишечный тракт;
• Е913 – ланолин, используется в качестве глазирующего агента, особенно востребован кондитерской промышленностью.

Вредные пищевые добавки

Вредные пищевые добавки встречаются намного чаще, чем полезные. Причем они могут быть не только синтетическими, но также и натуральными веществами. Вред пищевых добавок Е может быть довольно-таки большим, в особенности, если они употребляются с продуктами систематически, да к тому в немалых количествах.

На сегодняшний день очень опасны и запрещены в России добавки, которые являются:

• Улучшителями муки и хлеба – Е924а, Е924d;
• Консервантами – Е217, Е216, Е240;
• Красителями – Е121, Е173, Е128, Е123, Red 2G, Е240.

Перечень вредных пищевых добавок

Вследствие множества исследований ученых-специалистов, списки разрешенных или запрещенных пищевых добавок систематически изменяются. Чтобы получать более подробную информацию и всегда быть в курсе происходящего, лучше всего постоянно вести наблюдение за такими изменениями. Особое внимание следует обращать на синтетические пищевые добавки. С формальной точки зрения они не считаются запрещенными, однако у многих специалистов есть мнение, что такие вещества являются чрезвычайно опасными для людей.

В частности небезызвестный глутамат натрия, скрываемый под кодовым обозначением Е621, является популярным усилителем вкуса. Его называть совершенно вредоносным как будто бы невозможно, ведь он необходим для мозга и сердца. Когда происходит дефицит этого вещества в организме, тогда он самостоятельно может заняться его выработкой.

Переизбыток глутамата натрия оказывает токсическое воздействие, при этом больше всего страдает печень, а также поджелудочная железа. Потребление Е621 может привести к привыканию, аллергическим реакциям, повреждениям мозга и ухудшению зрения. Наибольшую опасность это вещество оказывает на детские, неподготовленные организмы. Как правило, на упаковке не указывается, каково же на самом деле содержание в продуктах глутамата натрия.

Вызывает немало сомнений и так называемая безопасная добавка Е250. Это как бы универсальная добавка, потому что она используется в качестве красителя, антиокислителя, консерванта, а также стабилизатора цвета. Невзирая на то, что вредность нитрата натрия была доказана учеными, он продолжает использоваться в большинстве стран мира. Он находится в составе мясоколбасной продукции, им могут «нашпиговать» сельдь, шпроты, копченую рыбу и сыры. Нитрат натрия оказывает на желудочно-кишечный тракт негативное влияние, вреден для тех, у кого есть холецистит, дисбактериоз, имеются проблемы с печенью. При попадании в организм, этот химикат может преобразовываться в сильный канцероген.

Синтетические красители практически все являются небезопасными. Они склонны к мутагенному, аллергенному и канцерогенному воздействию. Антибиотики, которые используются как консерванты, могут вызывать дисбактериозы и нередко они вызывают заболевания желудочно-кишечного тракта в России, о чем свидетельствует статистика. Загустители обладают свойством впитывания веществ как вредных, так и полезных, что может приводить к препятствованию усвоения минералов и необходимых для организма полезных веществ.

Фосфаты, употребляемые в пищу могут ухудшать усвоение кальция, что может привести к остеопорозу. Сахарины способны быть причиной опухолей, например, мочевого пузыря, а аспартамы по величине вредоносности могут конкурировать с глутаматом натрия. Такие вещества в процессе нагревания пищи превращаются в мощные канцерогены, влияют на состав химических элементов в мозге, опасны для людей с диабетом, да и вообще оказывают на организм множество губительных воздействий.

Влияние на организм пищевых добавок

За уже немалый период истории существования самых разнообразных пищевых добавок, они все же показали и свою пользу. Добавки сыграли немаловажную роль в улучшении вкусовых качеств продуктов питания, продлении сроков хранения, а также улучшили и прочие положительные характеристики.

Чрезвычайно востребованные мясоколбасной промышленностью нитраты натрия, известные как Е250, невзирая на свою опасность, препятствуют развитию многих опасных заболеваний, в том числе и ботулизму. Отрицание негативного влияния пищевых добавок – это путь в никуда. Порой производители, стремящиеся извлекать максимальные выгоды для себя, обращаются за помощью к ученым, чтобы те создавали не совсем съедобные для человеческих организмов продукты питания. Вследствие этого, в том числе у человечества возникают все новые и новые заболевания, аллергические реакции заболевания кожи, а также прос?