Пищевые добавки замедляющие микробную порчу сырья и готовых продуктов

ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ, ЗАМЕДЛЯЮЩИЕ МИКРОБНУЮ И ОКИСЛИТЕЛЬНУЮ ПОРЧУ

ПИЩЕВОГО СЫРЬЯ И ГОТОВЫХ ПРОДУКТОВ

Порча пищевого сырья и готовых продуктов — результат сложных физико-химических и микробиологических процессов: гидролитических, окислительных, развития микробиальной флоры. Они тесно связаны между собой. Возможность и скорость их прохождения определяются многими факторами: составом и состоянием пищевых систем, влажностью, рН среды, активностью ферментов, особенностями технологии хранения и переработки сырья, наличием в растительном и животном сырье антимикробных, антиокислительных и консервирующих веществ.

Порча пищевых продуктов приводит к снижению их качества, ухудшению органолептических свойств, накоплению вредных и опасных для здоровья человека соединений, резкому сокращению сроков хранения. В итоге продукт становится непригодным к употреблению.

Употребление в пищу испорченных продуктов, атакованных микроорганизмами и содержащих токсины, может привести к тяжелым отравлениям, а иногда и к летальному исходу. Значительную опасность представляют живые микроорганизмы, попадая с пищей в организм человека, они могут привести к тяжелым заболеваниям. Порча пищевого сырья и готовых продуктов приводит к огромным экономическим потерям. Поэтому обеспечение качества и безопасности пищевых продуктов, увеличение сроков их хранения, уменьшение потерь имеют большое социальное и экономическое значение. Следует также помнить, что производство основного сельскохозяйственного сырья (зерна, масличного сырья, овощей, фруктов и т. д.) носит сезонный характер, оно не может быть сразу переработано в готовые продукты и требует значительных усилий для сохранения.

Необходимость в сохранении (консервировании) собранного урожая, добычи, полученной в результате успешной охоты или рыболовства, собранных ягод и грибов, а также продуктов их переработки возникла у человека с давних времен. Он давно обратил внимание на ухудшение органолептических свойств хранящихся продуктов, их порчу и стал искать пути более эффективного их хранения и консервирования. Сначала это были сушка и засолка, применение специй, уксуса, масла, меда, соли (соление продуктов), сернистой кислоты для

стабилизации вина. В конце XIX — начале XX в. с развитием химии начинают применять химические консерванты: бензойную и салициловую кислоты, производные бензойной кислоты. Широкое распространение консерванты получили в конце XX в. Это связано с необходимостью сохранения больших объемов перерабатываемого сельскохозяйственного сырья, стремлением обеспечить потребителей максимально широким ассортиментом пищевых продуктов независимо от места производства и времени уборки урожая, уменьшением потерь готовой продукции, развитием токсикологии.

Другое важное направление при сохранении сырья и пищевых продуктов — это замедление окислительных процессов, протекающих в их жировой фракции, с помощью антиоксидантов.

Сохранность пищевого сырья, полупродуктов и готовых продуктов достигается и другими способами: снижением влажности (сушкой), применением низких температур, нагреванием, засолкой, копчением. Мы, естественно, остановимся только на применении пищевых добавок, использование которых защищает продукты от порчи, продлевая срок их хранения.

КОНСЕРВАНТЫ

Консерванты (функциональный класс 18, см. табл. 1.1) — вещества, продлевающие срок хранения продуктов, защищая их от порчи, вызываемой микроорганизмами (бактерии, плесневые грибы, дрожжи, среди них могут быть патогенные и непатогенные виды).

В настоящем разделе мы остановимся только на химических консервантах, добавляя которые, можно замедлить или предотвратить развитие микрофлоры или замедлить в них обмен веществ, а следовательно, продлить сохранность продуктов питания. Антимикробные вещества могут оказывать бактерицидное (уничтожающее бактерии) или бактериостатическое (останавливающее, замедляющее рост и размножение бактерий, но не уничтожающее в то же время их полностью), фунгистатическое (угнетающее грибы) или фунгицидное (убивающее грибы) действие. Следует отметить, что при детальном рассмотрении это деление является условным, так как фунги- и бактери-остатики отличаются только скоростью антимикробного действия. Эти соединения должны быть безвредны, не изменять органолепти-ческих свойств пищевых продуктов. Список консервантов, разрешенных к применению в Российской Федерации, приведен в табл. 5.1. Их эффективность, способы применения зависят от химической природы, концентрации, иногда от рН среды. Многие консерванты более эффективны в кислых средах, для снижения рН среды иногда добавляют пищевые кислоты (уксусную, яблочную, молочную, лимонную и др.). При низкой концентрации отдельных консервантов они могут использоваться микроорганизмами в качестве дополнительного источника углерода и, наоборот, способствовать размножению последних.

Таблица 5.1

АНТИБИОТИКИ

Особую группу пищевых добавок, замедляющих порчу пищевых продуктов (мяса, рыбы, птицы, овощей и т. д.), представляют антибиотики. Применение антибиотиков позволяет сохранить пищевое сырье и некоторые виды пищевых продуктов более длительное время, иногда продлить их срок хранения в 2—3 раза. Обычно антибиотики применяют для обработки свежих скоропортящихся продуктов (мясо, рыба, свежие растительные продукты).

Технологические приемы применения антибиотиков различны: погружение пищевого продукта в раствор антибиотиков на ограниченный срок, орошение поверхности пищевого продукта раствором антибиотиков различной концентрации, введение антибиотиков перед забоем животных и т. д.

Вместе с тем использование антибиотиков может привести к нежелательным последствиям, в том числе к нарушению нормального соотношения микроорганизмов желудочно-кишечного тракта. Рекомендуемые антибиотики: низин (Е234), пирамицин (Е235).

Низин С143Н230О37S7. Антибиотик полипептидного типа. Хорошо сохраняется в сухом виде. Низин чувствителен к действию протеоли-тических ферментов, ферментов слюны и пищеварительных ферментов, устойчив к сычужным ферментам. Его получают культивированием бактерий Streptococcus Lactis. Токсическое действие низина крайне маловероятно. Низин имеет узкий спектр действия: эффективен исключительно против грамположительных бактерий, стрептококков, бацилл и некоторых анаэробных спорообразующих бактерий, уменьшает сопротивляемость спор термоустойчивых бактерий к нагреванию, что позволяет снизить температуру стерилизации, повысить качество пищевых продуктов. Применяется в сыроделии, при консервировании овощей и фруктов, для удлинения сроков хранения стерилизованного молока.

Натамицин С33Н47NО13 (Е235). Имеет другие названия — пимарицин, митроцин.

Натамицин, пимарицин (Е235)

Получают культивированием Streptomyces natalensis. Оказывает антимикробное действие на дрожжи рода Candida, влияя на клеточные мембраны, а также плесневые грибы, и не действует на бактерии, вирусы и актиномицеты. Эффективен против грибов, поражающих кожу человека. Применяется в сыроделии для защиты поверхности сыров, в колбасном производстве.

ПИЩЕВЫЕ АНТИОКИСЛИТЕЛИ

К пищевым антиокислителям (антиоксидантам) относятся вещества, замедляющие окисление в первую очередь ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов (см. табл. 1.1, функциональный класс 5). Этот класс пищевых добавок включает три подкласса с учетом их функций:

антиокислители;

синергисты антиокислителей;

комплексообразователи.

Ряд соединений: лецитины (Е322), лактиты (Е325, Е326) и некоторые другие – выполняют комплексные функции. Перечень антиокислителей, разрешенных к применению в Российской Федерации, приведен в табл. 5.7. Использование антиокислителей дает возможность продлить срок хранения пищевого сырья, полупродуктов и готовых продуктов, защищая их от порчи, вызванной окислением кислородом воздуха, например прогоркание масел и жиров или жировых компонентов пищевых продуктов, биологически ценных веществ, некоторых природных красителей. Окисление масел и жиров — сложный процесс, протекающий по радикально-цепному механизму. Начальными продуктами окисления являются разнообразные по строению пероксиды и гидропероксиды. Они получили название первичных продуктов окисления.

В результате их сложных превращений образуются вторичные продукты окисления: спирты, альдегиды, кетоны и кислоты с различной длиной углеродной цепи, а также их разнообразные производные. На скорость окисления влияет состав пищевых систем, в первую очередь состав и строение липидной фракции, влажность, температура, наличие металлов переменной валентности, свет.

Накопление продуктов окисления в маслах и жирах, в жировой фракции пищевых продуктов приводит к изменению их свойств, снижению пищевой ценности, порче. Продукты окисления оказывают вредное влияние на организм человека. Замедление или предотвращение окисления масел и жиров имеет большое социальное и экономическое значение.

Таблица 5.7

ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ, ЗАМЕДЛЯЮЩИЕ МИКРОБНУЮ И ОКИСЛИТЕЛЬНУЮ ПОРЧУ

Рекомендуемые страницы:

Порча пищевого сырья и готовых продуктов является результатом сложных физико-химических и микробиологических процессов: гидролитических, окислительных, развития микробиальной флоры. Они тесно связаны между собой, возможность и скорость их прохождения определяются многими факторами: составом и состоянием пищевых систем, влажностью, рН среды, активностью ферментов, особенностями технологии хранения и переработки сырья, наличием в растительном и животном сырье антимикробных, антиокислительных и консервирующих веществ.

Порча пищевых продуктов приводит к снижению их качества, ухудшению органолептических свойств, накоплению вредных и опасных для здоровья человека соединений, резкому сокращению сроков хранения. В итоге продукт становится непригодным к употреблению.

Употребление в пищу испорченных продуктов, атакованных микроорганизмами и содержащих токсины, может привести к тяжелым отравлениям, а иногда и к летальным исходам. Значительную опасность представляют живые микроорганизмы. Попадая с пищей в организм человека, они могут привести к тяжелым пищевым отравлениям. Порча пищевого сырья и готовых продуктов приводит к громадным экономическим потерям. Поэтому обеспечение качества и безопасности пищевых продуктов, увеличение сроков их хранения, уменьшение потерь имеют громадное социальное и экономическое значение. Следует также помнить, что производство основного сельскохозяйственного сырья (зерна, масличного сырья, овощей, фруктов и т. д.) носит сезонный характер, оно не может быть сразу переработано в готовые продукты и требует значительных усилий и затрат для сохранения.Пищевые добавки с различными технологическими функциями

Обычно пищевые добавки разделяют на несколько групп:

— вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов (красители, стабилизаторы

окраски, отбеливатели);

— вещества, регулирующие вкус продукта (ароматизаторы, вкусовые добавки,

подслащивающие вещества, кислоты и регуляторы кислотности);

— вещества, регулирующие консистенцию и формирующие текстуру (загустители,

гелеобразователи, стабилизаторы, эмульгаторы и др.);

— вещества, повышающие сохранность продуктов питания и увеличивающие сроки

хранения (консерванты, антиоксиданты и др.).

К пищевым добавкам не относят соединения, повышающие пищевую ценность продуктов питания и причисляемые к группе биологически активных веществ, такие как витамины, микроэлементы, аминокислоты и др.

Антибиотики – Особую группу пищевых добавок, замедляющих порчу пищевых продуктов (мяса, рыбы, птицы, овощей и т. д.), составляют антибиотики. Антибиотики, разрешенные для применения с медицинскими целями, не допускаются для использования при изготовлении пищевых продуктов и полуфабрикатов. Применение антибиотиков

позволяет сохранить пищевое сырье и некоторые виды пищевых продуктов более

длительное время, иногда продлить их срок хранения в 2—3 раза. Вместе с тем,

использование антибиотиков может привести к нежелательным последствиям, в том числе

к нарушению нормального соотношения микроорганизмов желудочно-кишечного тракта.

Обычно антибиотики применяют для обработки свежих, скоропортящихся продуктов (мясо, рыба, свежие растительные продукты).

Технологические приемы применения антибиотиков различны: погружение пищевого продукта в раствор антибиотиков на ограниченный срок, орошение поверхности пищевого продукта раствором антибиотиков различной концентрации, введение антибиотиков перед забоем животных и т. д.

Определенное распространение в пищевой промышленности получили антибиотики,

добавляемые непосредственно в пищевой продукт: низин и пимарицин.

Низин (Е234) — C143H230 O37S7 — антибиотик полипептидного типа. Хорошо сохраняется в сухом виде. Низин чувствителен к действию протеолитических ферментов, ферментов слюны и пищеварительных ферментов, устойчив к сычужным ферментам. Низин получают культивированием определенных штаммов бактерий Lactococcus lactis. Низин имеет узкий спектр действия: эффективен исключительно против грамположительных бактерий, стрептококков, бацилл и некоторых анаэробных спорообразующих бактерий, снижает сопротивляемость спор термоустойчивых бактерий к нагреванию, что позволяет снизить температуру стерилизации, повысить качество пищевых продуктов. Применяется в сыроделии, при консервировании овощей и фруктов, для удлинения сроков хранения стерилизованного молока. марицин (Е235) — C33H47NO13-; другие названия— натамицин, митроцин.

Антиокислители(антиоксиданы) известны как средство борьбы со свободными радикалами, разрушающими кровяные сосуды. Но, в пищевой промышленности используются не только природные антиокислители, но и синтетические антиокислители, которые могут нанести серьезный вред здоровью.

Антиокислители.

· Назначение антиокислителей в пищевой промышленности.

· Обозначение антиокислителей (антиоксидантов).

· Природные антиокислители.

· Синтетические антиокислители.

Назначение антиокислителей в пищевой промышленности:

Антиокислители, как следует из их названия, борются с процессом окисления пищевых продуктов.

Пищевые антиокислители:

· используются в жирах и продуктах, содержащих жиры – для их защиты от прогоркания.

· добавляются в безалкагольные напитки, а также в вино и пиво – для предотвращения их окисления.

· при хранении овощей и фруктов и продуктов, изготовленных из овощей и фруктов – для предотвращения потемнения.

Часто в пищевых продуктах используется несколько видов антиокислителей одновременно.

Обозначение антиокислителей (антиоксидантов):

Антиокислителиобозначаются литерами E300-312 и E320-321.

Природные антиокислители:

Популярными природными антиокислителями, используемыми в пищевой промышленности, являются:

· Антиокислитель Е 300 – Аскорбиновая кислота (витамин С). Способствует повышению иммунитета.

· Антиокислители Е 306 – Е 309 – Токоферолы (витамины Е).