Пищевые добавки ускорители технологических процессов

В технологии производства ряда пищевых продуктов и напитков видное место занимают биологические процессы (брожение, созревание), которые всегда связаны с «выдержкой», то есть с затратой времени большей или меньшей продолжительности. Так, в хлебопекарной промышленности цикл тестоведения составляет 5-7 ч, для созревания мяса требуется 24-36 ч, выдержка сыров продолжается несколько месяцев. То же относится и к напиткам – пиву, виноградным и плодово-ягодным винам. Перспективным средством ускорения процессов, требующих выдержки, являются ферментные препараты.

В хлебопекарной промышленности для ускорения процесса тестоведения предложены ферментные препараты, из некоторых штаммов гриба Aspergillus awamori, позволяющие получить хлеб за 2-2,6 ч вместо обычных 6-8 ч. Ферментные препараты, как ускорители созревания, предложены и в других отраслях пищевой промышленности – в рыбной при производстве сельдей, в мясоперерабатывающей промышленности.

Применяемые ферменты (ферментные препараты, получаемые из грибов разных штаммов) нормируются соответственно установленным предельно допустимым концентрациям. Ферментные препараты растительного происхождения, например фицин, получаемый из сока инжира, не нормируются и не лимитируются.

Фиксаторы миоглобина

Фиксаторы миоглобина – вещества, обеспечивающие стойкий розовый цвет мясных изделий (колбасы). В качестве фиксаторов миоглобина наиболее широко применяются нитриты, которые, вступая в связь с пигментами мяса, образуют нитрозогемоглобин. Последний при тепловой обработке переходит в гемохромоген, сообщающий колбасам стойкий розово-красный цвет.

Нитриты токсичны, в связи с чем их применение требует большой токсикологической настороженности, строгой дозированности и равномерности распределения в массе фарша, а также контроля за приготовлением раствора, введением его в фарш и сроками хранения. Нитриты применяют, соблюдая установленные требования. Засолка мяса допускается только мокрым способом.

Применяемые дозы нитритов для засола говядины, баранины и конины – 0,1 % нитрита к весу рассола или 0,12 % нитрита к объему рассола; для свинины -0,06- 0,08 % нитрита; для колбасных изделий – 0,005 % к весу мяса, шротированного или пропущенного через волчок.

Раствор нитрита должен быть приготовлен не ранее чем за сутки до применения. В готовом продукте содержание нитритов вплоть до последнего времени допускалось до 20 мг на 100 г мяса (0,02 %). В настоящее время содержание нитритов в некоторых колбасных изделиях снижено до 5 мг на 100 г мяса.

Поступление нитритов в организм обусловливает метгемоглобинообразование и возможное развитие нитратной метгемоглобинемии, особенно у детей младшего возраста. Не умаляя значения при этом питьевой воды, содержащей нитриты и нитраты, тем не менее и нитриты пищевых продуктов могут участвовать в развитии нитратной метгемоглобинемии. Безусловно, допустимой суточной дозой нитратов для человека является 0- 5 мг/кг, а нитритов 0-0,4 мг/кг веса тела. Условно допустимыми дозами являются для нитратов 5-10 мг/кг и нитритов 0,4-0,8 мг/кг веса тела.

Технологические добавки

Технологические добавки объединяют большую группу веществ, используемых в качестве обязательного компонента в производстве пищевых продуктов; к ним относятся:

1. разрыхлители теста (натрий двууглекислый, углекислый аммоний);
2. желеобразователи (агар, пектин, агароид пищевой, альгинат натрия);
3. отбеливатели (бромноватистокислый калий, для муки 40мг/кг;
4. пенообразователи (экстракт мыльного корня для халвы).

Химические разрыхлители теста применяются в производстве печенья. Для этой цели используют двууглекислый натрий и углекислый аммоний. Оба эти вещества не обладают какими-либо вредными свойствами, в связи с чем не лимитируются как пищевая добавка.

В производстве мармелада, пастилы, джемов необходимы вещества, обеспечивающие желирующее действие, в результате которого продукту придается свойственная ему стойко сохраняющаяся структура. К веществам, обладающим желирующими свойствами, относятся агар и агароид пищевые, пектин, растительный клей, альгинат натрия.

Приведенные вещества растительного происхождения не обладают какими-либо вредными свойствами, в связи с чем их применение в пищевой промышленности не лимитируется.

Пектин в настоящее время может рассматриваться как пищевое вещество, полезное и необходимое в питании человека, в связи с чем более правильно пектин исключить из числа пищевых добавок и рассматривать его как пищевое вещество.

В качестве отбеливателя муки в хлебопекарной промышленности используется бромноватистокислый калий, который в применяемых концентрациях безвреден. Согласно данным Объединенного комитета экспертов по пищевым добавкам ФАО/ВОЗ, установлена безусловно допустимая доза бромидов для обработки муки – 0-20 мг/кг и условно допустимая- 20-75 мг/кг (для бисквитов). Бромноватистокислый калий допущен в качестве отбеливателя муки в количестве 40 мг/кг.

Пенообразующие вещества

В производстве некоторых кондитерских изделий необходимы пенообразователи, сообщающие характерную структуру, свойственную данному изделию. Классическим пенообразующим веществом является экстракт мыльного корня. Однако широкое применение его ограничивается и даже невозможно из-за токсических свойств действующего начала мыльного корня – сапонинов.

В связи с содержанием в мыльном корне сапонинов, обладающих токсическими свойствами, мыльный корень и его экстракты не допускаются в пищевой промышленности, в частности в кондитерском производстве и производстве безалкогольных напитков. Исключение составляет халва, в производстве которой допускается использование экстракта мыльного корня для введения в карамельную массу в количестве, не превышающем 0,03 % сапонина на 1 кг. При расчете на экстракт (удельный вес 1,05) допускается 20 000 мг на 1 кг карамельной массы.

Эту группу составляет относительно большой список пищевых добавок. В список разрешенных для применения в пищевой про­дукции входят: антислеживающие агенты (антикомкователи); носители; пропелленты и упаковочные газы; наполнители; влагоудерживающие агенты; разрыхлители; желирующие агенты; пенообра­зователи; уплотнители; вспомогательные средства (материалы и твердые носители) для иммобилизации ферментных препаратов.

Вещества этой группы добавляются в пищевые продукты для до­стижения определенных технологических целей.

Часть этих добавок остается в пищевом продукте и употреб­ляется в пищу, что свидетельствует о необходимости их санитарно-гигиенического контроля. Другая часть, так называемые вспомога­тельные материалы, после выполнения своих технологических функций полностью удаляется из пищевого продукта. Некоторые добавки разрушаются в процессе его изготовления.

Разрыхлители.

Добавляют в муку или тесто для увеличения объема хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. Эффект разрыхления достигается за счет выделения разрыхлителями газа, главным образом углекислого. При этом газы должны высвобо­ждаться при 40-60°С, пока еще клейковина не теряет растяжимость и тесто не начинает затвердевать. При этих условиях обеспечива­ется пористость мякиша, другие показатели качества готового про­дукта. В качестве разрыхлителей используют хлебопекарные дрожжи и различные химические соединенbя: карбонаты, дигидрофосфаты, алюмофосфаты натрия, калия, кальция, аммония (см. Приложение 1). Химические разрыхлители находят более широкое при­менение, поскольку не требуют каких-либо специальных условий и параметров в отличие от дрожжей, жизнедеятельность которых связана с определенной температурой и продолжительностью бро­жения.

Разрыхлители могут использоваться индивидуально или в со­ставе пекарских порошков. Последние обязательно включают но­ситель углекислого газа в виде питьевой соды (бикарбоната натрия), а также различные разделители (мука, крахмал и др.).

Носители, растворители, разбавители.

Носитель – пищевая добавка, предназначенная для раство­рения, разбавления, диспергирования или других физических мо­дификаций пищевых добавок, ароматизаторов, ферментных препа­ратов, нутриентов и (или) иных веществ, не влияющая на их функции, для повышения эффективности и упрощения их исполь­зования [49].

Большая группа пищевых добавок (см. Приложение 1), исполь­зуемых для выполнения следующих целей:

• растворение или разбавление малых количеств рецептурных
• компонентов для удобства их дозирования и равномерного рас­пределения в продукте (добавление ароматизаторов, красителей, антиокислителей, обогащение витаминами, другими микронутриентами);
• защита и стабилизация компонентов рецептуры от нежела­тельных воздействий;
• стандартизация показателей качества продукта;
• предотвращение пыления (при гранулировании, капсулировании) или увлажнения.

При этом сами носители, растворители и разбавители не выпол­няют самостоятельных технологических функций.

Пропелленты – пищевая добавка – газ (кроме воздуха), пред­назначенная для выталкивания пищевого продукта из емкости (контейнера) [49].

Для предотвращения загрязнения продуктов ксенобиотиками к применяемым газам предъявляются высокие санитарно-гигиени­ческие требования.

Для передвижения сыпучих продуктов с помощью пневмотран­спорта пропеллентом выступает воздух. Для различных взбитых продуктов в баллончиках используются пропелленты, разрешенные Минздравом России к применению в стране (см. Приложение 1).

Используемые газы могут не контактировать с пищевым про­дуктом или быть его компонентом (взбитые сливки из баллончика).

Уплотнитель – пищевая добавка, предназначенная для сохра­нения плотности тканей фруктов, овощей и упрочнения геле – образной структуры пищевых продуктов [49].

Применяются главным образом при консервировании пищевой продукции, когда необходимо придать тканям стойкость к раз­личным технологическим режимам переработки (бланшировка, стерилизация, пастеризация, сушка, замораживание и др.).

В качестве примера можно привести действие уплотнителей на растительные ткани фруктов и овощей.

В этом случае уплотнители взаимодействуют с пектинами и образуют соответствующие пектаты, укрепляя тем самым струк­туру растительных продуктов, снижая разрушение и размягчение при консервировании.

Рассматриваемую группу пищевых добавок составляют соли кальция, магния, алюминия в виде ацетатов, карбонатов, хлоридов, цитратов, лактатов, малатов, фосфатов, сульфитов, других соеди­нений, используемых раздельно или в различных сочетаниях (см. Приложение 1).

При выборе уплотнителя следует предусматривать его физико-химические свойства, химический состав продукта, концентрацию соли в растворе для консервирования, жесткость воды. Эти фак­торы имеют важное значение в формировании оптимальной струк­туры и внешнего вида перерабатываемой продукции.

Обработку уплотнителями проводят путем погружения в его раствор или добавки уплотнителя к заливке консервов перед на­чалом или во время технологического процесса.

Влагоудерживающий агент (влагоудерживающее вещество) – пи­щевая добавка, предназначенная для удерживания влаги и предо­хранения пищевой продукций от высыхания [49].

Сохраняют структуру и текстуру при хранении, в связи с этим используемые в настоящее время влагоудерживающие агенты должны обладать гигроскопичностью. Их эффективность тем выше, чем больше гигроскопичность.

Имеется показатель количественной оценки эффективности, которым служит величина равновесной влажности, измеряемая в процентах и равная активности воды, умноженной на 100 (ERH – equilibrium relarive humidity).

Влагоудерживающие агенты применяются в основном в конди­терской и хлебопекарной промышленности, это сахароподобные вещества (глицерин, сорбит, инвертный сахар и др.), гидрокол­лоиды (агар, альгинаты, пектины) и т.д. (см. Приложение 1).

Действие рассматриваемых добавок на влагоудерживающую способность пищевой системы зависит от поставленной цели, ка­чества упаковки и условий хранения, химического состава и свойств как самого агента, так и продукта питания.

Антислеживающий агент (антикомкователь) – пищевая до­бавка, предназначенная для предотвращения слипания (комко­вания) частиц порошкообразной и мелкокристаллической пищевой продукции и сохранения ее сыпучести [49].

Используется, как правило, в следующих продуктах: мука, сухое молоко, сахарная пудра, поваренная соль, смеси пряностей и при­прав, сухие смеси для безалкогольных напитков, другие пищеконцентраты.

Рассматриваемые цороки – слеживание и комкование – при­водят к ухудшению потребительских свойств продукции (иногда к полной потере качества), снижению сыпучести, созданию проблем при хранении, автоматическом дозировании и фасовке.

В качестве антислеживающих агентов применяют большую группу веществ, исходя из причин слеживания и комкования: инертные органические и неорганические вещества, разделяющие агенты, твердые высокодисперсные, нерастворимые в воде до­бавки, ПАВ (см. Приложение 1).

Механизм действия антислеживающих агентов основан на ад­сорбировании (поглощении) влаги, образовании тонких гидро­фобных слоев между частицами, препятствующими увеличению площади контакта и создающими барьер для влаги, провоциру­ющей слеживание и комкование.

Глазирователь – пищевая добавка, предназначенная для нане­сения на поверхность пищевой продукции с целью придания ей блеска и (или) образования защитного слоя [49].

Это вещества, предназначенные для выполнения следующих функций: сохранения свежести, придания продукту привлекатель­ного внешнего вида, защиты от высыхания, снижения веса, потерь пищевой ценности, других потребительских свойств, а также отрицательного воздействия окружающей среды, в том числе окис­ления, микробиальной обсемененности и т.д. В целом их действие направлено на увеличение сроков годности продукта.

Перечень разрешенных в России глазирователей дан в Прило­жении 1. К ним относят вещества, различные по своей физико-химической природе: загустители и гелеобразователи, глицерин, на­туральные и синтетические воски, парафин, силикаты и алюмоси­ликаты щелочных, щелочноземельных, других металлов и т.д.

Технология использования добавок определяется технической документацией и заключается в их нанесении на поверхность про­дукта путем опрыскивания, погружения или обмазывания.

Глазирователи, не имеющие разрешения к применению в России: декстраны, Е408 гликан пекарских дрожжей.

Пенообразователь – пищевая добавка, предназначенная для рав­номерного распределения газообразной фазы в жидких и твердых пищевых продуктах [49].

Представляют по своей сути эмульгаторы, обеспечивающие рав­номерную диффузию газообразной фазы в жидкие и твердые пи­щевые продукты. В результате этого процесса образуются пены и газовые эмульсии.

Используемые в настоящее время пенообразователи подраз­деляют на два основных типа:

• истинно растворимые низкомолекулярные ПАВ;
• коллоидные ПАВ, белки и некоторые другие природные высо­комолекулярные соединения.

Список этих добавок, разрешенных к применению в произ­водстве кондитерских изделий, взбитых десертов, молочных кок­тейлей и пива, довольно широк (см. Приложение 1) и постоянно пополняется новыми высокоэффективными веществами.

Наполнитель – пищевая добавка, которая увеличивает объем пищевой продукции без существенного увеличения энергетической ценности [49].

Это инертные вещества, не имеющие пищевой ценности, в том числе не обладающие энергетической ценностью, что позволяет использовать их для компенсации потери массы и объема в различ­ного рода продуктах диетического назначения (с низким содержа­нием жира, углеводов, других нутриентов и калорий). Второе на­правление – применение наполнителей в качестве основы при производстве таблетированных продутков питания (быстрораство­римые сухие напитки, подсластители й др.); а также традиционных продуктов кондитерской, масложировой, хлебопекарной, других отраслей пищевой промышленности.

Имеется перечень разрешенных к применению наполнителей, среди которых наибольшее практическое применение получили крахмалы, сахароза, различные виды целлюлозы (см. Приложе­ние 1).

Традиционно используются такие простые наполнители, как вода и воздух при условий дополнительного внесения в пищевой продукт эмульгаторов и загустителей.

Вещество для обработки муки – пищевая добавка (кроме эмуль­гаторов), предназначенная для улучшения хлебопекарных качеств или цвета муки (теста) [49].

Желирующий агент – пищевая добавка, предназначенная для образования гелеобразной текстуры пищевой продукции [49].

Имеется перечень других пищевых добавок, широко исполь­зуемых в зарубежной практике [25, 29].

Маркировка.

Согласно российскому законодательству, маркировка таких пи­щевых добавок, как ароматизаторы и технологические вспомога­тельные средства, а также пищевой продукции, содержащей ука­занные пищевые ингредиенты, должна содержать сведения, преду­смотренные ТР ТС «Пищевая продукция в части ее маркировки», с учетом следующих дополнительных требований:

• наименование пищевой добавки должно содержать слова «пи­щевая добавка» («комплексная пищевая добавка») и (или) функциональный(-е) класс(-ы) пищевой(-ых) добавки(-ок) и наименование пищевой(-ых) добавки(-ок) в соответствии с требованиями Приложения 2 к настоящему Техническому ре­гламенту и (или) индекс пищевой добавки согласно Междуна­родной цифровой системе (Ж5) или Европейской цифровой системе (ЕАИ)
• для пищевых добавок, не предназначенных для розничной тор­говли, – слова «не для розничной продажи»;
• для столовых подсластителей маркировка должна содержать указание на безопасную дозу суточного потребления;
• допускается не указывать в маркировке диоксид серы при его содержании в пищевой продукции менее 10 мг/кг (л) – (в пере­счете на диоксид серы) [49, с. 18].

С целью гармонизации использования пищевых добавок каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или четырехзначный номер с предшествующим ему буквосочетанием «INS» (в Европе – литерой «Е» (Еuгора)). Литера сопровождается индексом, который соответствует определенной пищевой добавке, поскольку часто на­звания добавок бывают длинными и трудно произносимыми.

В России указанная маркировка должна выноситься в качестве информации на этикетку и свидетельствует о необходимом уровне качества и безопасности пищевой продукции.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Что такое технологические пищевые добавки? Назовите классы ве­ществ, относящихся к этой группе добавок.
2. Назовите пенообразователи и их свойства. Каково их применение в пищевых технологиях?
3. Назовите разрыхлители и их виды. Охарактеризуйте их использование в хлебопекарном и кондитерском производстве.
4. Охарактеризуйте носители, растворители, разбавители, разделители. Каковы их роли и области применения?