Производство пищевых добавок процесс
На другой своей площадке в Красногорске, компания «Союзснаб» производит закваски для кисломолочных продуктов. Но это даже не совсем производство. Основой закваски являются микроорганизмы — специально отобранные бактерии. Так вот, отбор этих бактерий это скорее наука, чем производство.
Работа ведется в биотехнологическом центре компании «Союзснаб». Здесь занимаются разработкой бактериальных культур для различных отраслей промышленности — здесь разрабатываются закваски, пробиотики, защитные культуры, натуральные консерванты. Источником бактерий служат самоквасные продукты, сыровяленые изделия, квашенные овощи.
Микроорганизмы выращиваются на чашке Петри, после чего колония анализируется на специальном оборудовании — это экспресс-анализатор, который предназначен для видовой идентификации организмов. На нем выявляется род и вид микроорганизма. После чего делают спектроанализ который включает в себя селективный отбор на автоматической станции Freedom EVO, которая предназначена для полной автоматизации всех микробиологических тестов.
Станция ведет отбор микроорганизмов по параметрам кислотообразования — то есть насколько быстро штамм может накапливать кислотность в присутствии определенных типов сахаров, и второй критерий — насколько быстро штамм может размножаться. По результату селективного анализа отбираются три типа штаммов:
1. те кто быстро накапливает массу и быстро закисляет питательную среду — их как раз используют для заквасок.
2. те штаммы, которые быстро размножаются, но при этом не закисляют питательную среду — это пробиотики, то есть бактерии, которые сами не заквашивают продукт, но используются в качестве добавки для придания продукту полезных для организма человека свойств.
3. защитные культуры, культуры которые так же не влияют на продукт, но защищают его от развития нежелательной микрофлоры, то есть по сути являясь биологическим консервантом.
После того как штамм проанализирован, над ним начинают скрупулезно работать. Эти два параметра ее не гарантируют того, что штамм подходит для использования, потому что существуют и другие параметры, например, от некоторых штаммов требуется способность давать определенный вкус продукту, скажем, сливочный, или вкус специфичный для сметаны.
Закваска это не один, а несколько штаммов, обладающих различными нужными для конкретного продукта свойствами. Это и органолептика и способность давать нужную вязкость, стойкость к вирусам и т. д. Поэтому все эти характеристики анализируются, составляется подробный паспорт штамма, после чего он закладывается в коллекцию. Коллекция хранится в замороженном виде, и когда начинается разработка под конкретную задачу, выбираются штаммы с нужными свойствами.
Например, стоит задача разработать ряженку. По ГОСТу этот продукт может иметь в своем составе только микроорганизм одного вида — это стрептококус термофилус. Никакие другие микроорганизмы не допускаются. Далее, смотрят какие свойства необходимы продукту, например, высокий уровень вязкости. Из коллекции термофильных стрепотококов выбирают те, кто обладает соответствующими способностями. И так по каждому параметру отбрасываются те, кто этот параметр не обеспечивает, в итоге остаются подходящие штаммы, которые и используются для получения закваски.
Но, казалось бы, ну разработали 10 заквасок, ну пусть 100 заквасок, на все случаи жизни, все-таки кисломолочных продуктов конечное количество, а дальше то чем заниматься? Зачем нужны все время новые и новые закваски, зачем постоянно искать всё новые и новые штаммы?
Дело вот в чем: в отрасли существует одна большая проблема — у кисломолочных бактерий есть враги — вирусы-бактериофаги, которые эти бактерии убивают. И как не соблюдай стерильность на производстве, к сожалению спасения от вирусов нет, рано или поздно они все равно проникнут. Даже если конкретный вирус не представляет пока опасности для конкретной бактерии, он очень быстро мутирует, и рано или поздно появится штамм, который начнет уничтожать бактерии в продукте, и тогда закваска попросту перестает работать. И это вынуждает производителя постоянно менять закваски, производить их ротацию, или заказывать разработку новых, что бы не дать вирусам «домутировать» до опасного состояния.
Что бы как-то увеличить стойкость заквасок, их делают полиштаммовыми, то есть в закваске содержится сразу несколько штаммов с похожими свойствами. Даже если вирус начнет уничтожать один из них, остальные будут продолжать работать. Но все равно рано или поздно и полиштаммовая закваска портится, так что работа по созданию новых заквасок не закончится. Впрочем, меняются и вкусовые предпочтения покупателя. Кто-то любит вязкую ряженку, а кто-то жидкую, кому-то привычнее один вкус, а кто-то любит другой.
Так что работы у лаборатории много, и процесс селекции новых штаммов не прекращается. Лаборатория занимается разработкой заквасок для большинства крупнейших российских производителей кисломолочных продуктов, так что теперь вы знаете от кого зависит вкус и консистенция вашего любимого кефира или ряженки.
Но компания работает и на экспорт. Например, она поставляет свои закваски в Грецию для одного из греческих производителей сыров. Основную долю экспорта составляют поставки в Китай — там недавно полюбили нашу ряженку. Важным свидетельством качества заквасок стало прохождение аудита у одного из крупнейших мировых производителей продовольствия — компании Heinz. У Hainz жесточайшие требования к продукции своих поставщиков и репутация одного из самых строгих и дотошных аудиторов качества — и закваски «Союзснаб» с честью аудит выдержали. И это очень важно, так как прохождение такого аудита — сигнал для многих других производителей, и можно сказать это возможно ключик от двери на рынок США. А еще недавно вышло исследование по закваскам во всем мире, и закваски «Союзснаба» вошли в топ 10 мировых производителей.
Но не думайте, что вся работа лаборатории это просто селекция. Здесь занимаются настоящей наукой, исследованиями, разработкой продуктов с новыми, ранее неизвестными свойствами. Например, совсем недавно в компании совершили прорыв — разработали закваску, которая способна убирать из молока лактозу. Это очень важная разработка, аналогов которой в мире еще нет. Вы знаете, что очень многие люди страдают непереносимостью лактозы. И теперь, благодаря разработке лаборатории «Союзснаба», они смогут наслаждаться вкусными и полезными кисломолочными продуктами из молока, производство которых станет значительно проще и дешевле.
Вот так благодаря пробиркам, но без всякой химии, продукты питания становятся вкуснее и полезнее.
Источник
Технологическое средство (далее – 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 [49].
Исходя из функциональной направленности, технологические вспомогательные средства подразделяют на следующие основные группы:
- антимикробные вещества – используются для уничтожения микроорганизмов, как правило, на начальных (подготовительных) стадиях технологического процесса;
- замораживающие и охлаждающие вещества – вспомогательное средство, предназначенное для снижения температуры продукта и (или) окружающей среды;
- катализаторы – технологическое вспомогательное средство, предназначенное для ускорения химических реакций [49];
- моющие и очищающие средства (детергенты) – удаляют загрязнения за счет снижения поверхностного натяжения;
- пеногасители – пищевая добавка, предназначенная для предупреждения или снижения пенообразования в пищевой продукции [49];
- питательные вещества (подкормка) – необходимы для обеспечения жизнедеятельности дрожжей и молочнокислых бактерий (МКБ), используются при их культивировании и производстве хлебопекарной продукции;
- ферментные препараты – отдельные ферменты или их комплексы, характерные для определенных биологических средств и организмов – продуцентов. Установлен перечень разрешенных для применения ферментных препаратов, а также вспомогательных средств для их иммобилизации [49];
- флокулянты (осветлители, сорбенты, фильтрующие материалы) – повышают эффективность осаждения и удаления посторонних включений при переработке сырья и производства пищевых продуктов;
- экстрационные (технологические) растворители – применяются при соответствующих технологических процессах с последующим удалением из пищевой продукции.
Следует более подробно остановиться на некоторых группах технологических вспомогательных средств.
Ферменты и ферментные препараты. Применение ферментов в пищевой промышленности определяется уровнем развития современной биотехнологии. Ферментативные процессы являются основой большинства пищевых производств: пивоварения, виноделия, сыроделия, хлебопечения, получения спирта, пищевых органических кислот, витаминов и др.
В последние десятилетия развиваются принципиально новые направления прикладной биотехнологии: производство глюкозофруктозных сиропов из крахмала, глюкозогалактозных сиропов из молочной сыворотки, этанола из целлюлозосодержащего сырья и многое другое. Активное использование ферментов в масложировой промышленности, главным образом иммобилизованных микробных препаратов, идет по следующим направлениям:
- гидролиз жиров липазами для получения глицерина и жирных кислот, удаление неполных глицеридов из масел, ароматизация пищевых продуктов и напитков;
- синтез глицеридов;
- процессы трансэтерификации жиров – ацедолиз, алкоголиз, интерэтерификация;
- извлечение масел из растительного сырья с применением гидролитических ферментов.
Для получения ферментных препаратов допускается использовать органы и ткани здоровых сельскохозяйственных животных, культурных растений, а также непатогенные и нетоксичные штаммы различных микроорганизмов бактерий и низших грибов в соответствии с СанПиН. При этом для стандартизации активности и повышения стабильности ферментных препаратов в их состав разрешается вводить другие пищевые добавки – хлорид и фосфат калия, глицерин и др.
В нормативной и технической документации на ферментные препараты необходимо указывать источник получения препарата и его характеристику, включая основную и дополнительную активность.
На штаммы микроорганизмов-продуцентов ферментов дополнительно должна быть представлена следующая информация:
- сведения о таксономическом положении (родовое и видовое название штамма, номер и оригинальное название; сведения о депонировании в коллекции культур и о модификациях);
- материалы об исследовании культур на токсигенность и патогенность (для штаммов представителей родов, среди которых встречаются условно патогенные микроорганизмы);
- декларация об использовании в производстве ферментных препартов штаммов генетически модифицированных микроорганизмов.
В России принята специальная номенклатура ферментов, указывающая на вид продуцента, активность, способ культивирования и степень концентрации фермента по сравнению с исходной культурой продуцента. Пример: «Протосубтилин Г 10 X» – фермент протеолитический из В. subtilis, получен глубинным способом и концентрирован десятикратно.
При проведении товарной экспертизы учитываются также показатели безопасности ферментных препаратов, которые должны удовлетворять следующим требованиям:
- содержание токсичных элементов не должно превышать: свинец – 10,0 мг/кг, мышьяк – 3,0 мг/кг;
- по микробиологическим показателям:
- количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), КОЕ/г, не более – 5 • 104 (для ферментных препаратов растительного, бактериального и грибного происхождения), 1 • 104 (для ферментных препаратов животного происхождения, в том числе молокосвертывающих);
- бактерии группы кишечных палочек (БГКП, колиформы) в 0,1 г – не допускаются;
- патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, в 25 г – не допускаются;
- Е. coli в 25 г – не допускаются;
- ферментные препараты не должны содержать жизнеспособных форм продуцентов ферментов;
- ферментные препараты бактериального и грибного происхождения не должны иметь антибиотической активности;
- ферментные препараты грибного происхождения не должны содержать микотоксины (афлатоксин В1, Т-2 токсин, зеараленон, охратоксин А, стеригматоцистин).
При контроле содержания микотоксинов в ферментных препаратах следует учитывать, что продуцентами микотоксинов чаще всего являются токсигенные штаммы грибов: Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus – для афлатоксинов и стеригматоцистина; Aspergillus ochraceus и Penecillium verrucosum, реже – Aspergillus sclerotiorium, Aspergillus melleus, Aspergillus alliaceus, Aspergillus sulphureus – для охратоксина А; Fusarium graminearum, реже – другие виды Fusarium – для зеараленона, дезоксиниваленола и Т-2 токсина.
Активность ферментов в готовых пищевых продуктах (после использования ферментных препаратов) не определяется.
В настоящее время список ферментов, разрешенных к применению в России, включает амилазы, протеазы, глюкозооксидазы, инвертазы и липазы (см. Приложение 1), характеризующиеся амилолитической, протеолитической, оксидазной и липолитической активностью,
В Российской Федерации определен список ферментных препаратов и вспомогательных средств (материалы и твердые носители) для их иммобилизации, разрешенных для применения при производстве пищевой продукции [49].
Имеются гигиенические нормативы применения питательных веществ (подкормки) для дрожжей [49].
Наряду с основными, технологические вспомогательные средства могут выполнять ряд побочных функций.
Флокулянт – технологическое вспомогательное средство, предназначенное для повышения эффективности процессов осаждения (адсорбции) примесей.
Чаще всего для облегчения фильтрования используют целлюлозу, кизельгур и перлит, которые добавляют к фильтруемой жидкости в виде суспензий или вспомогательного слоя на самом фильтре. В Приложении 1 дан полный перечень рассматриваемых добавок, разрешенных в России.
Наиболее часто осветлители, адсорбенты и флокулянты применяются в пивоварении, виноделии и производстве соков.
В зависимости от вида осветлителя принцип их действия может быть связан с адсорбцией, коагуляцией или образованием трудно-растворимых соединений с ионами металлов, которые выпадают в осадок и могут быть отфильтрованы от жидкой части продукта.
С помощью осветлителей удаляют также мелкодисперсные и коллоидные компоненты, которые невозможно отфильтровать. Эти вещества обладают способностью связывать мельчайшие частички мути и осаждаться вместе с ними.
При выполнении своих функций осветлители удаляют из готового продукта фильтрацией или седиментацией.
Принцип действия адсорбентов связан с большой удельной поверхностью, благодаря которой они могут селективно адсорбировать различные вещества из напитков и вместе с ними выпадать в осадок.
Пеногасители. Предназначены для разрушения пены, образование которой на определенных этапах технологического процесса может вызвать серьезные проблемы и сказаться на качестве конечного продукта. В частности, активное пенообразование мешает фильтрованию, центрифугированию, выпариванию, дозированию, перекачке и розливу.
Механизм действия пеногасителей и антивспенивающих агентов заключается в том, что они, замещая пенообразователи на границе раздела газовой и жидкой фаз, образуют пленку, разрушающую пузырьки газа и стабилизирующую пищевую систему.
Все разрешенные пищевые добавки этого класса нерастворимы в жидкостях, к ним относят: жирные спирты, полисилоксаны, природные жиры и масла, полигликолевые эфиры жирных кислот, полигликоли, моно- и диглицериды, полисорбаты, сложные эфиры сорбитана и жирных кислот (см. Приложение 1).
Для гашения пены могут быть использованы механические или физические методы (перемешивание, нагрев, охлаждение и т.п.), которые однако, по сравнению с химическими, менее экономичны и эффективны.
Охлаждающие и замораживающие агенты – газообразные вещества, жидкости или твердые тела, способные при условии прямого контакта понижать температуру пищевого продукта. Этим они отличаются от хладагентов, применяемых в холодильной технике.
Наряду с общеизвестным льдом, используют другие охлаждающие и замораживающие агенты (см. Приложение 1) исходя из технологических целей и задач.
Наиболее эффективным с точки зрения органолептических показателей качества и пищевой ценности является сверхбыстрое замораживание. Этот процесс может осуществляться путем орошения или погружения продукта в жидкий азот, углекислый газ или смесь диоксида углерода с азотом, а также в специальных туннелях и скороморозильных аппаратах, через которые с высокой скоростью пропускают сжиженный газ.
Охлаждающие и замораживающие агенты используются при хранении и транспортировании практически всех групп пищевой продукции.
Катализаторы. Список разрешенных катализаторов, применяемых в производстве пищевых продуктов составляют: металлы Na, Ni, Pt, Pd, оксиды азота, кальция, магния, этилат и метилат натрия, смесь едкого натра с глицерином (см. Приложение 1).
В зависимости от агрегатного состояния реагирующего вещества и катализатора (твердое, жидкое или газообразное) последние могут быть трех видов: гомогенные, гетерогенные и смешанные.
Для ускорения технологических процессов катализаторы используют в очень низких концентрациях, при этом они не расходуются и не остаются в конечном продукте.
Типичным примером является ускорение процесса агидрогенизации жидких масс при помощи никеля, в результате чего двойные связи превращаются в простые и растительное масло отвердевает. В качестве других примеров можно привести переэтерификацию жиров с применением этилата натрия или смеси едкого натра с глицерином, когда получают жир с направленными свойствами, а также ускорение каталитического расщепления перекиси водорода в присутствии оксидов магния или меди.
ТР ТС 029/2012 установлены гигиенические нормативы применения рассматриваемой группы пищевых ингредиентов, а также требования, касающиеся:
безопасности и применения при производстве пищевых продуктов;
процессов производства, хранения, перевозки, реализации и утилизации технологических вспомогательных средств;
оценки (подтверждения) соответствия;
маркировки, в том числе единым знаком обращения, на рынке государств – членов Таможенного союза [49].
Маркировка.
Должна включать слова «технологическое вспомогательное средство», согласно требованиям приложений 21-27 ТР ТС 029/2012.
Для ферментных препаратов – дополнительно содержать указание вида(-ов), активности фермента(-ов), вида(-ов) микроорганизма(-ов) – продуцентов, источника происхождения.
Если технологическое вспомогательное средство предназначено не для розничной торговли, то в маркировку дается информация – «не для розничной продажи» [49, с. 17].
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
- Охарактеризуйте вспомогательные вещества. Каковы критерии, определяющие границы понятий «технологическая пищевая добавка» и «вспомогательное вещество»?
- Расскажите об оптимизации технологических процессов путем применения вспомогательных добавок.
- Какова регламентация содержания технологических добавок и вспомогательных веществ в готовых продуктах?
- Охарактеризуйте охлаждающие й замораживающие агенты.
Источник