Пищевые добавки и роль в создании пищевых продуктов

Понятие о пищевых добавках. Цели применения, классификация

Пищевая добавка – природное или искусственное вещество и их соединение, специально вводимое в пищевые продукты в процессе их изготовления в целях придания пищевым продуктам определенных свойств и/или сохранения качества пищевых продуктов.

Основные цели использования пищевых добавок:

1. 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);

2. сохранение природных качеств пищевого продукта;

3. улучшение органолептических свойств пищевых продуктов и увеличение их стабильности при хранении.

Рис.1. Технологические функции пищевых добавок

причины широкого использования пищевых добавок производителями продуктов питания:

– 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 увеличивающиеся индивидуальные представления современного потребителя о продуктах питания, включающие вкус и привлекательный внешний вид, невысокую стоимость, удобство использования;

– создание новых видов пищи, отвечающей современным требованиям науки о питании, что связано с использованием пищевых добавок, регулирующих консистенцию пищевых продуктов;

– совершенствование технологии получения традиционных и новых продуктов питания.

В Европейском Союзе классифицировано около 300 пищевых добавок, для гармонизации использования которых Европейским Союзом разработана международная цифровая система кодификации пищевых добавок (International Numbering System – 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).

Присвоение конкретному веществу статуса пищевой добавки и трехзначного идентификационного номера 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.

Качество пищевых добавок – совокупность характеристик, которые обусловливают технологические свойства и безопасность пищевых добавок.

После некоторых Е-номеров стоят строчные буквы, например: Е160а – каротины; 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 Е450i – дигидропирофосфат натрия.

Наличие пищевых добавок в продуктах 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.

Пищевые добавки по технологическим соображениям могут быть внесены в продукт на разных этапах его производства, транспортирования и хранения. Пищевые добавки могут оставаться в продуктах полностью или частично в неизмененном виде, или в виде веществ, образовавшихся в результате химических взаимодействий добавок с компонентами пищевых продуктов.

Большинство пищевых добавок не имеет, как правило, пищевого значения.

Кроме технологических задач, использование добавок решает на производстве еще целый ряд проблем:

– расширение ассортимента;

– устойчивость продуктов (эмульсий) к температурным перепадам и встряхиванию при транспортировании за счет применения эмульгаторов и стабилизаторов;

– консерванты снижают риск порчи продуктов и отравления ими;

– некоторые добавки (ароматизаторы, красители, усилители аромата) делают продукт более привлекательными (например, клубника вряд ли понравится, когда у нее серо-коричневый цвет).

Технический прогресс в пищевых и перерабатывающих отраслях АПК связан с демографическими изменениями, изменениями условий жизни и труда, а также с достижениями науки о питании, новыми технологическими возможностями, которые появляются в результате развития науки и техники, с ухудшением экологической обстановки, с жесткой конкуренцией на рынке и другими факторами. Все это требует не только коренного совершенствования технологии получения традиционных продуктов, но и создания нового поколения продуктов, отвечающих реалиям сегодняшнего дня. Это продукты со сбалансированным составом, с низкой калорийностью, пониженным содержанием сахара и жира, имеющие диетическое и лечебное назначение, удобные в использовании, способные сохранять качественные показатели в течение всего срока хранения, при этом обладающие такими же вкусовыми достоинствами, что и традиционные. Создание нового поколения продуктов питания немыслимо в настоящее время без применения пищевых, биологически активных добавок и технологических вспомогательных средств.

Введение пищевых добавок в продукты по своему технологическому назначению направлено, чаще всего, на улучшение органолептических свойств, сохранение качества пищевого продукта в процессе его хранения, ускорение сроков изготовления.

Согласно терминологии технического регламента Таможенного союза «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств», пищевая добавка – любое вещество (или смесь веществ), имеющее или не имеющее собственную пищевую ценность, обычно не употребляемое непосредственно в пищу, преднамеренно используемое в производстве пищевой продукции с технологической целью (функцией) для обеспечения процессов производства (изготовления), перевозки (транспортирования) и хранения, что приводит или может привести к тому, что данное вещество или продукты его превращений становятся компонентами пищевой продукции; пищевая добавка может выполнять несколько технологических функций[4].

Пищевые добавки могут быть природными, идентичными природным или искусственными веществами. Соединения природного происхождения и синтетические проходят одинаковую проверку на безопасность и являются безвредными. Однако синтетические добавки отличаются большей чистотой, большим содержанием основного продукта, а, следовательно, эффективностью. Как правило, они значительно дешевле, технологии их получения проще, ассортимент шире. Следует отметить, что проверенные пищевые добавки, имеющие индекс и номер, при их правильном употреблении – вещества минимального риска.

Существует различие между пищевыми добавками и вспомогательными средствами, употребляемыми в ходе технологического потока. Технологическое средство (технологическое вспомогательное средство) – вещество или материалы или их производные (за исключением оборудования, упаковочных материалов, изделий и посуды), которые, не являясь компонентами пищевой продукции, преднамеренно используются при переработке продовольственного (пищевого) сырья и (или) при производстве пищевой продукции для выполнения определенных технологических целей и после их достижения удаляются из такого сырья, такой пищевой продукции, или остаточные количества которых не оказывают технологический эффект в готовой пищевой продукции [4].

Многие пищевые добавки и технологические вспомогательные средства, включенные в список разрешенных, имеют комплексные технологические функции, которые проявляются в зависимости от особенностей пищевой системы.

Со второй половины XX векаглюконо-δ-лактон – занимает особое место среди пищевых добавок, имеющих комплексные технологические функции. Глюконо-δ-лактон (глюконо-1,5-лактон, ГДЛ) – является пищевой добавкой (Е575), широко используемой в качестве регулятора кислотности, разрыхлителя, антиокислителя, консерванта, стабилизатора окраски, эмульгатора, желирующего агента и т.д. Патентный поиск и анализ литературы последних десятилетий свидетельствуют о большом интересе отечественных и зарубежных ученых к использованию ГДЛ в продуктах переработки молока в качестве принципиально нового коагулянта со специфическим механизмом действия. Известно, что ГДЛ имеет уникальную скорость подкисления [3].

Благодаря отмеченной способности к медленному гидролизу до глюконовой кислоты и, как следствие, к постепенному контролируемому снижению рН молока, ГДЛ выступает в качестве альтернативы традиционному использованию пищевых кислот (молочной, лимонной и др.) и молочнокислых микроорганизмов. Выработанные по такой схеме молочные продукты имеют приемлемые показатели качества.

Высокая эффективность использования ГДЛ отмечена в производстве йогуртов, творога с длительным сроком хранения, сыров. Его присутствие позволяет усилить действие антиоксидантов, подавить неблагоприятную и/или патогенную микрофлору, увеличить срок хранения продукта, улучшить товарный вид, регулировать уровень pH. ГДЛ после растворения в молоке медленно гидролизуется, причем скорость его гидролиза и, соответственно, скорость подкисления продукта зависит от температуры процесса. При его использовании кислотность молока нарастает постепенно, с постоянной и неизменной скоростью, которая зависит только от количества ГДЛ, причем образующийся при этом сгусток имеет однородную консистенцию, не возникает микрофлокуляции казеина (в отличие от применения других пищевых кислот). ГДЛ возможно добавлять в молоко/молочную фазу при любой температуре. При его использовании наблюдается воспроизводимость результатов в каждой последующей партии готовых молочных продуктов [5].

Напитки из растительного сырья являются неотъемлемой частью сбалансированного питания современного человека, что связано с пищевой и физиологической ценностью данного продукта. Значительная доля веществ напитка, обусловливающих его характерные показатели качества (например, вкус, прозрачность) находится в коллоидном состоянии. При хранении под действием различных факторов происходят нарушения физико-химического равновесия коллоидной системы напитка, и в нем образуется помутнение.

Использование технологических вспомогательных материалов направлено на удаление избыточного количества потенциальных мутеобразующих компонентов, способствует интенсификации процессов осветления и повышению сроков сохранения прозрачности напитков. Вспомогательные средства, применяемые в технологиях напитков для сохранения равновесной коллоидной системы напитков, достаточно разнообразны и отличаются по многим характеристикам[1].

Для предотвращения помутнений, связанных с вредным воздействием кислорода, в технологиях напитков применяют антиоксиданты. Для повышения коллоидной стойкости напитков используют ферментные препараты, в основном класса гидролаз. Широкое распространение получили адсорбционные способы стабилизации напитков. В основе этих способов осветления лежат процессы адсорбции коллоидных веществ на поверхности осветляющих материалов или нейтрализации электрических зарядов коллоидов напитков путем внесения веществ с противоположным зарядом. Для этой цели применяют материалы органического и неорганического происхождения (например, кизельгур, бентонит и др.).

Определенную нишу среди вспомогательных средств занимают натуральные и синтетические флокулянты. Флокулянты – это  водорастворимые  высокомолекулярные  соединения, которые  при введении в дисперсные системы химически связываются с поверхностью частиц дисперсной фазы, объединяют частицы в агломераты (флокулы), способствуя их быстрому осаждению. Из натуральных флокулянтов широко применяется желатин, из синтетических – флокулянты на основе полиакриламида.

В последние годы становится популярным использование в пищевой промышленности гидроколлоидов. Несмотря на их очень малую концентрацию, они оказывают сильное влияние на физико-химические и органолептические свойства пищевых продуктов. Одним из перспективных в настоящее время гидроколлоидов в пищевой промышленности является хитозан. Доминирующее количество исследований направлено на его использование в медицинских целях. В настоящее время проводятся исследования по возможности применения хитозана в индустрии напитков для регулирования качественного состава с целью повышения стойкости готового напитка [2].

Таким образом, в условиях постоянно растущих объемов производства, высокого уровня конкуренции на рынке продуктов питания использование пищевых добавок и технологических вспомогательных средств является неотъемлемой частью успешной деятельности предприятий пищевой промышленности в области производства продуктов высокого качества.

Список литературы

1.     Сергеева, И.Ю. Классификация стабилизирующих средств, используемых в индустрии напитков / И.Ю. Сергеева // Техника и технология пищевых производств. – 2013. – № 4. – С.78-86.

2.     Сергеева, И.Ю. Применение хитозана для стабилизации коллоидной системы напитков / И.Ю. Сергеева // Техника и технология пищевых производств. – 2014. – № 1. – С. 84-89.

3.     Смирнова, И.А., Мазеева, И.А. Использование коагулянтов в производстве творожных продуктов / И.А. Смирнова, И.А. Мазеева// Пищевые инновации и биотехнологии: материалы Международной научной конференции / по общ.ред. А.Ю. Просекова; ФГБОУ ВПО «КемТИПП». – Кемерово, 2014. – т.1. – С. 178- 180.

4.     ТР ТС 029-2012. Технический регламент Таможенного союза «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств».

5.     Renan, M. Changes of rheological properties of stirrer acid milk gel as induced by the acidification procedure / M. Renan, V. Arnoult-Delest, D. Paquet, G. Brule, M-N. Famelart // Dairy Science and Technology. – 2008. – №88. – P. 341-353.