Пищевые добавки применяемые в технологии пищевых производств

Н.Н. Роева
Безопасность продовольственного сырья и продуктов питания
Учебно-практическое пособие. – М., МГУТУ, 2009

Для повышения эффективности технологии пищевых продуктов используются различные ускорители и технологические добавки, вносимые в пищевые продукты на различных этапах процесса.

Особенно широкое распространение они получили в технологии хлебопечения, при производстве мучных, кондитерских изделий, в мясной промышленности. Иногда в эту группу включают вспомогательные материалы технологического характера.

Существует принципиальное различие между пищевыми добавками и вспомогательными материалами, употребляемые в ходе технологического процесса.

В последнее время появилось большое число комплексных пищевых добавок. Под комплексными пищевыми добавками понимают изготовленные промышленным способом смеси пищевых добавок одинакового или различного технологического назначения, в состав которых могут входить, кроме пищевых добавок, и биологически активные добавки, а также некоторые виды пищевого сырья (макроингредиенты): мука, сахар, крахмал, белок, специи и т.д.

Вспомогательные материалы — любые вещества или материалы, которые, не являясь пищевыми ингредиентами, преднамеренно используются при переработке сырья и получении пищевой продукции с целью улучшения технологий. В готовых пищевых продуктах вспомогательные материалы либо отсутствуют, либо могут сохраняться в незначительных количествах в виде неудаляемых остатков.

Такие смеси не являются, как правило, пищевыми добавками, а представляют собой технологические добавки комплексного действия.

Ассортимент технологических пищевых добавок чрезвычайно разнообразен как по своей природе, так и по назначению. Допустимые количества этих веществ в каждом случае ограничиваются предельным содержанием остатков добавок в продукте.

Среди наиболее широко применяемых технологических добавок в производстве пищевых продуктов отмечают ускорители технологических процессов, полирующие вещества, растворители, осветлители, комплексообразующие вещества, детергенты, моющие и дезинфицирующие средства.

Ускорители технологических процессов

Ускорители технологических процессов применяют в пищевых технологиях, основное место в которых занимают биологические и биохимические процессы: брожение, ферментативное созревание продуктов — сыра, пива, вина, приготовление теста и т.д.

Одним из наиболее перспективных способов ускорения технологических процессов является применение ферментных препаратов.

Особое место занимают ферментные препараты, получаемые из генетически модифицированных микроорганизмов.

Полирующие средства

В кондитерской промышленности в процессе производства и хранения карамельных изделий и драже большое значение имеет их полированная поверхность, препятствующая их слипанию. В связи с этим возникает необходимость использования полирующих средств. К ним относятся вазелиновое медицинское масло, воскожировые составы, парафин и тальк.

Вазелиновое масло (Е 905 в) используется для глянцевания карамели.

Согласно заключению Объединенного комитета экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам нормы допустимого суточного потребления для вазелинового масла не установлены.

Из числа воскожировых составов животного и растительного происхождения наиболее широко в пищевой промышленности применяются пчелиный воск, карнаубский и пальмовый воски и озокерит.

Пчелиный воск, получаемый перетапливанием сотов, используют в кондитерском производстве, как компонент, входящий в состав глянца для дражирования кондитерских изделий, и для приготовления пищевых лаков.

Карнаубский и пальмовый воски, относящийся к растительным воскам, также используются для приготовления пищевых лаков.

Из озокерита получают церезин, который применяют в кондитерском производстве.

Парафин (Е 905 с), используется в качестве глянца для предотвращения прилипания кондитерских масс к различным поверхностям, а также для парафинирования бумаги, применяемой для завертывания конфет, ириса и карамели.

Тальк (Е 553 Ц) применяется в кондитерской промышленности как антиадгезионное средство, в производстве карамели.

Растворители

В пищевой промышленности растворители применяют при экстрагировании жиров и масел, обезжиривании рыбы и других продуктов, декофеинизации кофе и чая. Растворители выбирают в зависимости от их способности селективно растворять определенные пищевые компоненты. Основными гигиеническими требованиями при выборе растворителей являются отсутствие токсичности их остаточных количеств и промежуточных веществ, образуемых в результате реакции между растворителем и пищевыми ингредиентами.

Осветлители и комплексообразующие вещества

Технологические добавки, относящиеся к этой группе, применяют для осветления и стабилизации напитков.

Фитиновая кислота (Е 391) – это эфир фосфорной кислоты и мезоинозита, встречающийся в растениях в виде солей кальция и магния.

Закись азота (N2O) применяется во многих странах, как пенообразующее средство для сливок.

Силиконы – это органические полисиликоновые соединения масляной и тестообразной консистенции с различными показателями вязкости и теплостойкости.

Детергенты, моющие и дезинфицирующие средства

Детергенты – соединения, применяемые в качестве моющих средств, снижающие поверхностное и межфазное натяжение растворов, вследствие чего облегчают мойку производственного оборудования и посуды. Они не имеют недостатков мыла и могут применяться одновременно с кислотами и щелочами, а в чистой воде не образуют нерастворимых солей ни с кальцием, ни с магнием.

В состав моющих, очищающих и стиральных препаратов входят полифосфаты, карбонат, сульфат и силикат натрия. Основными средствами, применяемыми для мойки и дезинфекции, являются каустическая и кальцинированная сода, тринатрийфосфат, известковое молоко, известь хлорная, антиформин, стекло натриевое жидкое, катапин и сера техническая.

Источник

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).

Источник

Внедрение научных открытий в производство — это залог экономической эффективности любого бизнеса. Применение инноваций зачастую способствует интенсификации технологических процессов, повышению эффективности и улучшению качества готовой продукции, а также более рациональному использованию сырья. Приведем краткий обзор новейших технологий, применяющихся в настоящее время в пищевой индустрии.

Научные достижения физики и химии в пищевой технологии

Прогрессивные разработки в области электротехники, химии, физики и биологии находят широкое практическое применение в производстве и хранении мясопродуктов, молочных и кондитерских изделий, полуфабрикатов, фруктов, овощей и сыпучих продуктов. Примером может служить процесс

искусственного копчения

. Данная пищевая технология была разработана в качестве альтернативы классическому дымовому копчению и позволила существенно сократить временные и материальные затраты на подготовку продуктов по данному методу. Коптильные жидкости добавляются со специями непосредственно в мясное сырье. Ускорение процесса пропитывания последнего достигается путем воздействия на продукт электрического поля. Таким образом период «копчения» мясопродуктов сокращается от нескольких суток всего до 4–6 минут.

Еще один метод — обработка радиоактивным излучением, или

радуризация

, — используется в пищевом производстве для уничтожения патогенных бактерий, задержки созревания плодов и замедления прорастания некоторых овощей. Обработка продуктов методом радиации широко используется при вялении и сушке, например, специй. Облучение оказывает эффект, аналогичный любой другой термической обработке, не изменяя внешнего вида и вкусовых качеств продукта и увеличивая срок хранения. Что особенно важно, многочисленные международные исследования, проводимые ВОЗ и ООН, не выявили неблагоприятного воздействия данной технологии на организм человека.

УФ-обработка

— пищевая технология, которая широко применяется для обеззараживания молочных изделий, воды и сыпучих продуктов. Ультрафиолет уничтожает все известные микроорганизмы, которые могут приводить к порче продуктов, включая бактерии, вирусы, дрожжи и плесень, и не вредит окружающей среде. В отличие от воздействия химических реагентов, УФ-излучение не вызывает образования токсинов и не изменяет химического состава продуктов.

Это интересно!

Наиболее ярко бактерицидный эффект ультрафиолета проявляется при длине волны 265 нм: УФ-лучи убивают микроорганизмы, проникая через их клеточные мембраны и повреждая ДНК. Последние испытания, проведенные на сыродельном заводе в Нидерландах, показали, что УФ-обработка уменьшает содержание термофильных бактерий на 99,3%, а бактериофагов — на 99,999%.

ИК-нагрев

(нагрев продуктов с помощью инфракрасного излучения) используется в пищевом производстве для выпечки, сушки, обжарки, копчения и стимуляции биохимических процессов. В частности, инфракрасная сушка позволяет практически полностью сохранить витамины и биологически активные вещества (порядка 80–90%), а также естественный цвет и вкус продуктов. Данный метод предоставляет возможность выпускать продукты, не содержащие консервантов и других химических веществ. При последующем замачивании высушенные продукты восстанавливают все свои натуральные органолептические, физические и химические свойства.

Диэлектрический нагрев

— метод нагрева переменным электрическим полем. В пищевом производстве используется сверхчастотный (СВЧ) нагрев, имеющий ряд преимуществ перед традиционными методами термической обработки:

высокая скорость нагрева;
сохранение витаминов и других полезных веществ продуктов;
экономичность процесса;
возможность создания температурной неравномерности.

Применение СВЧ-нагрева позволяет добиться почти полного извлечения масел из растительного сырья, а также сохранить их пищевую и биологическую ценность. В хлебопекарной и кондитерской промышленности СВЧ-обработка широко применяется для обеззараживания и улучшения пищевой ценности зерна. Кроме того, диэлектрический нагрев применяется для процессов размораживания, варки, выпечки, обеззараживания и экстрагирования.

Индукционный нагрев

используется для продуктов с повышенной влажностью. Реализуется с помощью внешнего переменного магнитного поля. Электромагнитная энергия рассеивается в объеме продукта, вызывая нагрев. Индукционные установки пока еще не получили широкого распространения на российских предприятиях, однако данная пищевая технология обладает значительными экономическими возможностями для успешного применения в будущем.

Криозаморозка

— один из современных способов сохранения продуктов питания. Данный метод заморозки осуществляется посредством использования криогенных газов в жидкой фазе — жидкий азот и углекислота. Преимущество технологии заключается в том, что во время процесса заморозки температура в камере мгновенно достигает -70 °С, благодаря чему не происходит разрушения межклеточной структуры продукта и, соответственно, ухудшения его вкусовых качеств. Второе преимущество — скорость процесса, которая дает минимальные изменения веса и внешнего вида продукта. Наконец, благодаря «шоковой» заморозке срок хранения продуктов значительно возрастает.

Производство пищевых продуктов с использованием крови, костей и субпродуктов

В пищевой индустрии любые отходы находят дальнейшее применение. Например, жидкое, мягкое и твердое сырье, полученное после убоя скота, широко используется в пищевом производстве. Кровь после специальной обработки применяется для производства колбасных изделий, гематогена. Жидкую пищевую сыворотку и плазму добавляют в вареные колбасы, рубленые полуфабрикаты и диетические продукты вместо мясного сырья. Высушенные белки сыворотки используются в качестве заменителя яичного белка в кондитерской и хлебобулочной промышленности. Костное сырье превращается в костную муку, которая также используется при производстве колбас и фарша. Аналогичным образом поступают с мягкими отходами — обрезки кожи, шкуры, сухожилия, уши, половые органы, кишки и другие субпродукты составляют основу фарша наравне с соевой мукой.

Применение данных технологий в пищевом производстве экономически обосновано. Использование пищевой цельной крови позволяет получить колоссальную экономию: например, замена 1 т говяжьего мяса цельной кровью экономит 150–180 тысяч рублей. Кроме того, повсеместное использование субпродуктов позволяет производить дополнительно тысячи тонн мясных продуктов и фарша, что значительно увеличивает потребление населением животных белков, так как кровь по количеству протеинов, соотношению аминокислот и степени усвояемости (95–98%) является высокоценным сырьем.

Ферменты и микробы в пищевой индустрии

Распространенной технологией в пищевом производстве является использование определенных видов микрофлоры при изготовлении ветчинных изделий и окороков. Специальные бактерии, выращенные в лабораторных условиях, участвуют в формировании вкуса и запаха, ускоряют ферментативные процессы, задерживают развитие патогенных микроорганизмов. Используемые бактерии главным образом принадлежат к группе молочнокислых бактерий и являются не только безвредными для человека, но даже полезными, так как стимулируют работу пищеварительной системы.

Ферменты, как и бактерии, играют двоякую роль в мясном производстве. Деятельность определенных видов ферментов необходимо подавлять во избежание развития гнилостных процессов, полезные же ферменты помогают улучшать консистенцию мяса, а также вкус, запах и перевариваемость продуктов. Ферменты применяются в виде порошка или раствора в основном при производстве окороков, полуфабрикатов и сублимированного мяса.

Применение пищевых волокон

Пищевые волокна широко используются в производстве продуктов питания в качестве добавок, изменяющих структуру и химические свойства пищевых продуктов. Плюс добавки заключается в том, что сами по себе пищевые волокна способны оказывать благоприятное воздействие на организм человека. Пищевое волокно — это съедобные части растений, устойчивые к перевариванию и адсорбции в тонком кишечнике человека, полностью или частично ферментируемые в толстом кишечнике. Использование пищевых волокон в пищевой промышленности позволяет без вреда, а иногда и с пользой для человека увеличить выход готового продукта и снизить его себестоимость. Например, пектин применяется в изготовлении мармелада, желе, конфитюров; гуммиарабик — в производстве эмульсий для напитков. Целлюлозу применяют в производстве хлебобулочных изделий, замороженных полуфабрикатов, экструдированных продуктов и макаронных изделий. Камедь используется для получения йогуртов и мороженного. Также широко применяются коммерческие препараты полисахаридов, полученные из красных и бурых морских водорослей, — альгинаты, каррагинаны и агароиды. В мире пищевые волокна применяются очень широко, однако в России их производство пока развито недостаточно.

Использование синтетических добавок

Синтетическими пищевыми добавками уже давно никого не удивишь — разнообразные ароматизаторы, красители, загустители, консерванты используются повсеместно в пищевом производстве и практически ни одна этикетка не обходится без них. Сегодня принято пугать потребителей наличием синтетических веществ, однако прежде чем поддаваться панике, необходимо разобраться, какие именно из добавок являются безвредными, какие могут использоваться в ограниченных количествах, а какие — нанести вред здоровью. Например, существуют натуральные красители, которые вырабатываются методом экстрагирования из фруктов и овощей, они являются безопасными. К относительно безопасным консервантам можно отнести сорбиновую кислоту, сорбат калия и сорбат кальция.

Что касается опасных добавок, то самыми нежелательными являются различные консерванты — нитриты и нитраты, без которых невозможно представить себе ни одно колбасное изделие. Также рекомендуется с осторожностью употреблять продукты, содержащие бензоат натрия (может приводить к нарушениям в обмене веществ и вызывать рак), подсластитель аспартам (способен вызывать мигрень, сыпь и ухудшение мозговой деятельности), усилитель вкуса глутамат натрия (приводит к отравлению при передозировках).

Особенности современного производства пищевой упаковки

Упаковочная индустрия является незаменимым элементом пищевого производства. Современные пищевые упаковки позволяют существенно увеличивать срок хранения продуктов, сберегая их вкусовые качества и внешний вид. На сегодняшний день выделяют три ключевых метода упаковки пищевых продуктов:

Вакуумизация.

Данная технология широко используется в пищевой промышленности для закатки заполненной продуктом тары. Так, от вакуумизации зависит герметичность банки, а следовательно, сохранность качества продукта при хранении. Кроме того, технология применяется при сублимационной сушке пищевых продуктов, которые в результате вакуумизации сохраняют вкусовые качества, питательные свойства и долго хранятся в обычных условиях.
Асептическая упаковка.

Данная технология упаковки широко распространена в пищевом производстве. Ее суть заключается в том, что продукт и упаковка стерилизуются отдельно, а затем упаковка наполняется продуктом и закупоривается в стерильных условиях. Такой процесс обеспечивает долгую сохранность продукта без необходимости использования консервантов. Асептическая упаковка используется для молочных продуктов, напитков на основе сои, безалкогольных и спиртных напитков, супов, соусов и других жидких продуктов.
Упаковка в газовой среде.

Использование модифицированной газовой среды позволяет увеличить срок хранения пищевых продуктов благодаря снижению развития микрофлоры. Данная технология используется в пищевом производстве главным образом для транспортировки и хранения свежего мяса, рыбы и птицы, а также полуфабрикатов, колбасных изделий, свежего хлеба, фруктов и овощей. С помощью специальной газовой среды вокруг продукта создается особая атмосфера, которая препятствует размножению бактерий и окислению жиров.

Эта пищевая технология применяется в странах Западной Европы и США уже более 20-ти лет, тогда как для России является относительно новой. На сегодняшний день существует три разновидности упаковывания в газовой среде:

в среде инертного газа (N

2

, СО
2
, Аr);
в регулируемой газовой среде (РГС) — технология, требующая значительных капиталовложений в оборудование;
в модифицированной газовой среде (MAP).

Последний способ получил наибольшее распространение ввиду своей экономичности и обеспечения сохранности продукции. В MAP применяется смесь кислорода, углекислого газа и азота, соотношение которых зависит от типа упаковываемого продукта. Углекислый газ подавляет рост бактерий и позволяет значительно увеличивать срок сохранности продуктов. Например, в упаковках с использованием модифицированной газовой среды свежее нарезанное мясо хранится до 12-ти суток, а готовые салаты — до 10-ти суток без консервантов, при этом нет необходимости в заморозке.

Высокие требования потребителей к качеству продуктов заставляют более активно использовать новейшие научные разработки в пищевой промышленности. Современные технологии стали неотъемлемой частью пищевого производства, позволив увеличить эффективность предприятий, работающих в данной отрасли, а также качество и количество выпускаемой продукции. Тем не менее далеко не все технологии, получившие распространение на Западе, нашли свое применение в России. В связи с этим для российского пищевого производства вопрос внедрения новейших разработок является весьма актуальным.

Источник