Класифікація харчових добавок

Число харчових добавок, що використовуються у виробництві харчових продуктів в різних країнах, досягає 500 найменувань, в Європейському Співтоваристві класифіковано близько 300. Розроблена раціональна система цифрового кодування харчових добавок з літерою "Е". Вона включена в кодекс для харчових продуктів ФАО/ВОЗ (ФАО – Всемірна продовольча і сільськогосподарська організація ООН).

Кожній харчовій добавці присвоєний цифровий трьох- або чотрирьохзначний номер (в Епропі з літерою "Е"). Вони використовуються разом з назвами функціональних класів, які відображають групування харчових добавок за технологічними функціями. Присвоєння конкретній речовині статусу харчової добавки і ідентифікаційного номера з індексом "Е" наголошує на тому, що:

8 дана конкретна речовина перевірена на безпеку;

8 речовина може бути використана (рекомендована) в рамках встановленої безпеки і технологічної необхідності за умови, що використання цієї речовини не вводить споживача в оману відносно складу харчового продукту, до якого вона внесена;

8 для даної речовини встановлені критерії чистоти, що необхідні для досягнення певного рівня якості продуктів харчування.

Наявність харчової добавки в продукті повинно вказуватися на етикетці, причому вона може позначатися як індивідуальна речовина або як представник конз с кодом Е. Наприклад, бензоат натрію або консервант Е211.

Основні групи харчових добавок:

o Е100 – Е182 – барвники;

o Е200 і далі – консерванти;

o Е300 і далі – антиоксиданти;

o Е400 і далі – стабілізатори консистенції;

o Е450 і далі, Е1000 – емульгатори;

o Е500 і далі – регулятори кислотності, розрихлювачі;

o Е600 і далі – підсилювачі смаку і аромату;

o Е700 – Е800 – запасні індекси для іншої можливої інформації;

o Е900 і далі – газовані агенти, поліпшувачі хліба.

Багато харчових добавок мають комплексні технологічні функції, які проявляються залежно від особливостей харчової системи. Наприклад, добавка Е339 (фосфат натрію) може проявляти властивості регулятора кислотності, емульгатора, стабілізатора, комплексоутворювача і вологоутримуючого агента.

Безпека харчових добавок:

· ГДК (мг/кг) – гранично допустима концентрація чужорідних речовин (в том числі добавок) в продуктах харчування;

· ДДД – (мг/кг маси тіла) – допустима добова доза;

· ДДС (мг/сут) – допустиме добове споживання – величина, що обчислюється як добуток: ДДД на середню величину маси тіла.

Міжнародний досвід організації та проведення системних токсиколого-гігієнічних досліджень харчових добавок узагальнений в спеціальному документі ВОЗ (1987/1991) "Принципы оценки безопасности пищевых добавок и контаминатов в продуктах питания".

Останнім часом з’явилася значна кількість комплексних харчових добавок.

Комплексні харчові добавки – це виготовлені промисловим способом суміші харчових добавок однакового або різного призначення. До складу їх можуть входити, крім харчових добавок, і біологічно активні добавки, і деякі види харчової сировини (макроінгредієнти): борошно, цукор, крохмаль, білок, спеції. Такі суміші не є харчовими добавками, а представляють з себе технологічні добавки комплексної дії. Особливо широке поширення одержали вони у хлібопеченні, при виробництві борошняних кондитерських виробів, у м’ясній промисловості.

Харчові добавки (технологічні добавки) широко застосовуються для вирішення ряду технологічних проблем:

· прискорення технологічних процесів (ферментні препарати, хімічні каталізатори окремих технологічних процесів);

· регулювання і покращення текстури харчових систем і готових продуктів (емульгатори, гелеутворювачі, стабілізатори);

· запобігання грудкуванню та злежуванню продукту;

· покращення якості сировини і готових продуктів (відбілювачі борошна, фіксатори міоглобіну);

· покращення зовнішнього вигляду продуктів (поліруючі засоби);

· удосконалення екстракції (нові види екстрагуючих речовин);

· вирішення самостійних технологічних питань при виробництві окремих харчових продуктів.

Прикладами технологічних добавок є екстрагуючі речовини і каталізатори гідрування жирів, які по суті є допоміжними матеріалами і дозволяють здійснити технологічний процес.

Харчові кислоти – група органічних і неорганічних речовин, різноманітних за своїми властивостями.

Основними джерелами харчових кислот є рослинна сировина та продукти її переробки. Органічні харчові кислоти містяться в ягодах, фруктах, овочах, у тому числі у коренеплодах, зелених частинах рослин. Поряд з цукрами та ароматичними сполуками вони беруть участь у формуванні відповідного смаку та аромату плодів. Зміна смаку та аромату продукту свідчить про початок його псування або наявність сторонніх домішок.

У складі плодів та ягід найчастіше зустрічаються лимонна та яблучна кислоти. У лимонах та апельсинах переважає лимонна кислота, а яблучна міститься у незначній кількості. Навпаки, у кислих сортах яблук вміст яблучної кислоти більше 90%; в черешнях і вишнях – 85-90%; у сливах – від 35 до 90%.

В персиках та абрикосах більше 90% кислотності припадає на яблучну, лимонну та хінну кислоти. При дозріванні персиків концентрація лимонної кислоти зменшується, а яблучної відповідно зростає.

У винограді основною кислотою є винна кислота (50-60%), містяться також яблучна кислота (25-30%) та лимонна (10%) кислоти. В процесі дозрівання винограду вміст яблучної кислоти знижується більш інтенсивно, ніж винної. У більшості видів ягід переважає лимонна кислота. Плоди авокадо містять тільки винну кислоту, а горох – тільки яблучну.

Особливістю кислотного складу томатів є наявність неорганічних кислот: сірчаної, соляної, фосфорної.

Молочна кислота відсутня у складі плодів, вона утворюється тільки в результаті мікробіологічних процесів. Молочна кислота є основною органічної кислотою у складі молока та молочних продуктів, утворюється в результаті перетворення молочного цукру лактози під дією молочнокислих бактерій.

Головне смакове відчуття обумовлене присутністю кислот – кислий смак. Гранична концентрація, що дозволяє відчути кислий смак складає 0,017% для лимонної кислоти, а для оцтової кислоти – 0,03%.

У випадку органічних кислот на сприйняття кислого смаку впливає наявність аніону в молекулі. Залежно від природи аніону виникають комбіновані смакові відчуття, наприклад, лимонна кислота має кисло-солодкий смак, пікринова кислота – кисло-гіркий. Присутність солей амонію надають продукту солений смак.

Наявність у складі продукту декількох органічних кислот у поєднанні із смаковими органічними речовинами інших класів обумовлюють формування оригінальних смакових відчуттів, властивих виключно конкретному виду харчових продуктів.

Участь органічних кислот в утворенні аромату в різних продуктах неоднакова. Частка органічних кислот в комплексі ароматичних речовин складає: в суниці – 14%, в томатах – 11%, в цитрусових і пиві – 16%, в хлібі – більше 18%, в каві – менше 6%. Аромат кисломолочних продуктів обумовлений молочною, лимонною, оцтовою, пропіоновою та мурашиною кислотами.

Якість харчового продукту включає: органолептичні властивості (смак, колір, аромат), показники, що характеризують колоїдну, хімічну та мікробіологічну стабільність.

Формування якості продукту здійснюється на всіх етапах його виробництва. Технологічні показники, що забезпечують створення якісного продукту залежать від активної кислотності (рН) харчової системи.

Харчовий продукт Значення рН Апельсиновий сік 3,2-3,5 Ананасовий сік 3,6 Виноградний сік 3,2 Грейпфрутовий сік 3,1 Банановий нектар 3,66 Пиво 4,2-4,6 Цільне молоко 6,6-6,8 Згущене молоко 6,1-6,4 Йогурт 4,0-4,3 Какао напій 6,3-6,4

Значення рН харчової системи впливає на: Ä утворення смаку і аромату характерних для конкретного виду продукту; Ä колоїдну стабільність полідисперсної харчової системи (колоїдний стан білків молока, комплекс білково-дубильних речовин у пиві); Ä термічну стабільність харчової системи; Ä біологічну стійкість (пиво, соки); Ä активність ферментів; умови зростання корисної мікрофлори та її вплив на процеси дозрівання (дозрівання сирів і пива).

Харчові кислоти використовують як харчові добавки, їх додають у продукти в ході технологічного процесу з метою:

ü надання певних органолептичних властивостей, характерних для даного продукту;

ü впливу на колоїдні властивості, що обумовлюють формування певної консистенції продукту;

ü підвищення стабільності, що забезпечує збереження якості продукту протягом певного часу.

Оцтова кислота (Е460) виробляється у вигляді есенції, що місить 70-8-% кислоти. К харчові добавки використовують ацетати калію та натрію (Е461,Е462). Дія оцтової кислоти базується на зниженні рН продукту, що консервують, і спрямована проти бактерій. Основна область застосування – мариновані продукти, овочеві консерви.

Молочна кислота (Е270) використовується у виробництві безалкогольних напоїв, карамельних мас, кисломолочних продуктів. Обмежується застосування в продуктах дитячого харчування.

Лимонна кислота (Е330) – застосовують у кондитерській промисловості, при виробництві безалкогольних напоїв і деяких видів рибних консервів.

Яблучна кислота (Е296) – використовують в кондитерському виробництві при одержанні безалкогольних напоїв.

Винна кислота (Е334) – продукт переробки відходів виноробства (винних дріжджів и винного каменя), Основна частина (близько 80%) руйнується в кишечнику під дією бактерій. Використовується в кондитерських виробах, в безалкогольних напоях.

Фосфорна кислота та її солі (Е339-341) – фосфати (калію, натрію, кальцію) містяться в молочних, м’ясних та рибних продуктах, в деяких видах злаків. Фосфати в якості харчових добавок вводяться в безалкогольні напої та кондитерські вироби. Гранична добова норма, в перерахунку на фосфорну кислоту, відповідає 5-15 мг на 1 кг маси тіла (надлишкова кількість її в організмі може стати причиною дисбалансу кальцію та фосфору).

Консерванти – речовини, які подовжують термін зберігання продуктів, захищаючи їх від псування, спричиненого мікроорганізмами (бактерії, плісеневі гриби, дріжджі). Хімічні консерванти, додаванням яких вдається уповільнити або запобігти розвитку мікрофлори: бактерій, плісеневих грибів, дріжджів і інших мікроорганізмів, або уповільнити обмін речовин в них, і відповідно подовжити термін зберігання харчових продуктів.

Антимікробні речовини можуть здійснювати:

8 бактерицидну дію (вбивати, знешкоджувати бактерії);

8 бактеріостатичну дію (зупиняти, уповільнювати зростання і розмноження бактерій, причому не знешкоджуючи їх повністю);

8 фунгістатичну дію (пригнічення розвитку грибів);

8 фунгіцидну дію (знешкодження грибів).

Ефективність консервантів, способи застосування залежать від хімічної природи, концентрації, рН середовища. Консерванти більш ефективні в кислому середовищі тому для зниження рН середовища додають харчові кислоти (оцтову, яблучну, молочну, лимонну кислоти). Враховуючи різне відношення окремих консервантів до пліснявих грибів, дріжджів, бактерій використовують суміші декількох консервантів. Практичний інтерес представляє поєднання бензойної та сорбінової кислот і сірчистої кислот для продуктів рослинного походження.

Ефективність дії консерванту пов’язана з концентрацією; його необхідно використовувати на початковій стадії розмноження мікроорганізмів, що дозволяє знизити дози його внесення. Використання консервантів недопустимо при порушенні виробничої гігієни, одержання продуктів в антисанітарних умовах.

Консерванти часто використовують у поєднанні з фізичними способами консервування (нагрівання, сушіння, низькі температури, опромінювання).

Консервант повинен задовольняти наступним вимогам:

ü мати широкий спектр дії;

ü бути ефективними проти мікроорганізмів, що містяться в даній харчовій системі;

ü залишатися в продуктах харчування протягом всього терміну зберігання;

ü попереджати утворення токсинів;

ü не впливати на органолептичні властивості харчового продукту;

ü бути технологічним (простим у використанні);

ü бути дешевим.

Консервант не повинен:

þ бути фізіологічно небезпечним;

þ викликати привикання;

þ реагувати з компонентами харчової системи;

þ створювати екологічні і токсикологічні проблеми в ході технологічного потоку;

þ впливати на мікробіологічні процеси, передбачені при виробництві окремих харчових продуктів даною технологією.

Діоксид сірки, солі сірчистої кислоти (Е220 – Е224):

Виявляє антибактеріальну дію. Використовується як проміжний консервант при одержанні багатьох продуктів з фруктів і ягід, з наступним видаленням при нагріванні Використовується для збереження соків, плодоовочевих пюре, повидла, у виноробстві. Сульфіти – інгібітори дегідрогеназ. Використовуються як відбілювачі для запобігання потемнінню очищеної картоплі, розрізаних плодів і овочів, уповільнюють реакцію Майяра. Сірчистий газ руйнує вітамін В₁ (тіамін) і біотин, тому його небажано використовувати для стабілізації ряду продуктів. Допустима добова доза (в перерахунку на SО₂) – 0,35 мг, умовна допустима – 0,35-1,5 мг/кг маси тіла.