Пищевые добавки, замедляющие микробиологическую и окислительную порчу пищевого сырья и готовых продуктов

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.

Необходимость в сохранении (консервировании) собранного урожая, добычи, полученной в результате охоты или рыболовства, собранных ягод и грибов, а также продуктов их переработки, возникла у человека с давних времен. Он давно обратил внимание на ухудшение орга-нолептических свойств хранящихся продуктов, их порчу и стал искать пути 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 начинается применение химических консервантов: бензойной и салициловой кислот, производных бензойной кислоты. Широкое распространение консерванты получили в конце XX в.

Другим важным направлением сохранения сырья и пищевых продуктов является замедление окислительных процессов, протекающих в 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. В настоящей главе мы остановимся только на применении пищевых добавок, которые защищают продукты от порчи, продлевая срок их хранения.

439:: 440:: Содержание

440:: 441:: 442:: 443:: 444:: 445:: 446:: 447:: Содержание

Консерванты

Консерванты — вещества, продлевающие срок хранения продуктов, защищая их от порчи, вызванной микроорганизмами (бактерии, плесневые грибы, дрожжи, среди которых могут быть патогенные и непатогенные виды). Функциональный класс 18 (см. табл. 9.1).

В настоящем разделе мы остановимся только на химических консервантах, добавляя которые удается замедлить или предотвратить развитие микрофлоры: бактерий, плесневых грибов, дрожжей и других микроорганизмов, или замедлить обмен веществ в них, а следовательно,

продлить сохранность продуктов питания. Антимикробные вещества могут оказывать бактерицидное действие (убивать, уничтожать бактерии) или бактериостатическое (останавливать, замедлять рост и размножение бактерий, не уничтожая в то же время их полностью), фунгистатическое (угнетающее грибы) или фунгицидное (убивающее грибы) действие. Список консервантов, разрешенных для применения в Российской Федерации, приведен ниже:

Сорбиновая кислота.........	Е200
Сорбат натрия..............	Е201
Сорбат калия...............	Е202
Сорбат кальция.............	Е203
Гептиловый эфир пара-гидроксибензойной кислоты.....	Е209
Бензойная кислота..........	Е210
Бензоат натрия.............	Е211
Бензоат калия..............	Е212
Бензоат кальция............	Е213
Этиловый эфир пара-гидроксибензойной кислоты.....	Е214
Этиловый эфир пара-гидроксибензойной кислоты натриевая соль...........	Е215
Пропиловый эфир парагидрокси бензойной кислоты.................	Е216
Пропиловый эфир парагидрокси бензойной кислоты натриевая соль....	Е217
Метиловый эфир пара-гидроксибензойной кислоты.....	Е218
Метиловый эфир пара-гидроксибензойной кислоты натриевая соль............	Е219
Серы диоксид..............	Е220
Сульфит натрия............	Е221
Гидросульфит натрия.......	.Е222
Пиросульфит натрия.......	.Е223
Пиросульфит калия........	Е224
Сульфит калия............	.Е225
Сульфит кальция..........	.Е226
Гидросульфит кальция......	.Е227
Бисульфит калия...........	.Е228
Дифенил..................	.Е230
орто-Фенилфенол.........	.Е231
орто-Фенилфенола натриевая соль....................	.Е232
Низин....................	Е234
Пимарицин...............	Е235
Муравьиная кислота.......	.Е236
Формиат натрия...........	.Е237
Формиат кальция..........	.Е238
Гексаметилентетрамин......	.Е239
Гваяковая смола...........	.Е241
Диметилдикарбонат........	.Е242
Нитрит калия..............	.Е249
Нитрит натрия.............	.Е250
Нитрат натрия.............	.Е251
Нитрат калия..............	Е252
Уксусная кислота..........	Е260
Ацетат калия..............	Е26П
Диацетат калия............	Е26Ш

Их эффективность, способы применения зависят от их химической природы, концентрации, часто от рН среды. Многие консерванты более эффективны в кислых средах; для снижения рН среды иногда добавляют пищевые кислоты (уксусную, яблочную, молочную, лимонную и другие). При низкой концентрации отдельных консервантов они могут

использoваться микроорганизмами в качестве дополнительного источника углерода и, наоборот, способствовать размножению последних.

Спектр антимикробного действия конкретного консерванта различен. Эффективность некоторых консервантов по отношению к микроорганизмам приведена в таблице 9.18.

Таблица 9.18. Эффективность некоторых консервантов по отношению к микроорганизмам

Консервант	Бактерии	Дрожжи	Плесневые грибы
Нитриты	++	-	-
Сульфиты	++	++	+
Муравьиная кислота	+	++	++
Пропионовая кислота	+	++	++
Сорбиновая кислота	++	+++	+++
Бензойная кислота	++	+++	+++
Оксибензоаты	++	+++	+++
Дифенил	-	++	++

Примечание: — неэффективен; + малая эффективность; ++ средняя эффективность; +++ высокая эффективность.

Учитывая разное отношение отдельных консервантов к плесневым грибам, дрожжам и бактериям, в ряде случаев целесообразно использовать смесь нескольких консервантов.

Практический интерес представляет сочетание бензойной и сорбиновой кислот и сернистой кислоты, в первую очередь для продуктов растительного происхождения. Необходимо также учитывать особенности пищевых продуктов, в которые они вносятся. Нет универсальных консервантов, которые были бы пригодны для всех пищевых продуктов.

Эффективность действия консерванта тесно связана с концентрацией; его следует применять на начальной (линейной) стадии размножения микроорганизмов; это позволяет снизить дозы его внесения и не создает иллюзий мнимосвежего состояния уже испорченных продуктов. Применение консервантов недопустимо при нарушении производственной гигиены, получения продуктов в антисанитарных условиях.

В таблице 9.19 приводятся данные по применению консервантов в различных продуктах.

Консерванты часто применяются в сочетании с физическими способами консервирования (нагревание, сушка, низкие температуры, облучение и т. д.); это приводит к экономии энергетических затрат. При

Таблица 9.19. Консерванты, обычно применяемые для наиболее важных групп продуктов

Группа продуктов	Нитраты, нитриты	Диоксид серы	Сахароза	Гексаметилентетрамин	Уксусная кислота	Пропионовая кислота	Сорбиновая кислота	Бензойная кислота	n- Гидроксибензонаты	Дифенил, α-фенилфенол, тиабендазол
Жировые эмульсии	-	-	-	-	-	-	++	+	-	-
Сыры	(+)	-	-	(+)	-	+	++	(+)	(+)	-
Мясопродукты	++	(+)	-	-	-	-	+	-	(+)	-
Рыбопродукты	+	-	-	(+)	++	-	+	+	(+)	-
Овощная продукция	-	+	(+)	-	++	-	++	++	-	-
Фруктовая продукция	-	++	++	-	+	-	++	++	-	(+)
Безалкогольные напитки	-	++	++	-	-	-	++	++	-	-
Вино	-	++	-	-	-	-	++	-	-	-
Хлебобулочные изделия	-	-	++	-	-	++	++	-	-	-
Кондитерские изделия	-	-	++	-	-	-	++	(+)	(+)	-

Примечание: Консервант применяется: ++ часто; + реже; (+) в исключительных случаях; — не приняется

выборе консерванта необходимо руководствоваться некоторыми общими правилами.

Консервант должен:

— иметь широкий спектр действия;

— быть эффективным против микроорганизмов, содержащихся в данной пищевой системе;

— оставаться в продукте в течение всего срока хранения;

— предупреждать образование токсинов;

— не оказывать влияния на органолептические свойства пищевого продукта;

— быть технологичным (простым в применении);

— быть дешевым.

Консервант не должен:

— быть физиологически опасным;

— вызывать привыкания;

— реагировать с компонентами пищевой системы;

— создавать экологические и токсикологические проблемы в ходе технологического потока;

— влиять на микробиологические процессы, предусмотренные при производстве отдельных пищевых продуктов данной технологией.

Остановимся подробнее на некоторых консервантах. Диоксид серы, соли сернистой кислоты. Это одна из наиболее распространенных групп консервантов.

SO2 — диоксид серы, сернистый газ, сернистый ангидрид	... Е220
Na2SO3 — сульфит натрия	... Е221
K2SO3 — сульфит калия	... Е225
CaSO3 — сульфит кальция	... Е226
NaHSO3 — гидросульфит натрия, бисульфат натрия.	... Е228
KHSO3 — гидросульфит калия, бисульфат калия	... Е227
Ca(HSO3)2 — гидросульфит кальция	... Е222
Na2S2O 5 — пиросульфит натрия, метасульфат натрия	... Е223
K2S2O 5 — пиросульфит калия	... Е224

SO₂ — газ, хорошо растворимый в воде. Сульфиты — белые кристаллические вещества, за исключением сульфита кальция, также хорошо растворимы в воде.

Использование сернистого газа для окуривания бочек и обработки вина известно с давних времен.

Диоксид серы и соли сернистой кислоты проявляют антибактериальное действие. Действие против дрожжей и плесневых грибов выражено слабее. Применяется как промежуточный консервант при получении многих продуктов из фруктов и ягод, с последующим удалением при нагревании и вакуумировании.

Используется для сохранения соков, плодоовощных пюре, повидла, в виноделии и т. д. Сульфиты — ингибиторы дегидрогеназ. Применяются в качестве отбеливающего материала, предохраняющего очищенный картофель, разрезанные плоды и овощи от потемнения, тормозят реакцию Майяра. Сернистый газ разрушает витамин В₁ (тиамин) и биотин, поэтому применение его для стабилизации ряда продуктов нежелательно. Допустимая суточная доза (в пересчете на SO₂) — 0,35 мг, условно допустимая — 0,35—1,5 мг/кг массы тела.

Сорбиновая кислота и ее соли. Сорбиновая кислота — белое кристаллическое вещество со слабым запахом, трудно растворимое в воде, хорошо — в этиловом спирте. Соли сорбиновой кислоты — сорбаты — хорошо растворимы в воде (за исключением сорбата кальция — растворимость вводе 1,2 г).

СН3— СН=СН— СН=СН— СООН — сорбиновая кислота	.. Е200
CH3-CH=CH-CH=CH-COONa - сорбат натрия	.. Е201
СН3-СН=СН-СН=СН-СООК - сорбат калия	.. Е202
(СН3-СН=СН-СН=СН-СОО)2Са - сорбат кальция	.. Е203

Сорбиновая кислота и ее соли проявляют, в первую очередь, фунгистатическое действие, подавляя развитие дрожжей и плесневых грибов, включая афлатоксинообразующие, благодаря способности ингибировать дегидрокиназу. Она не подавляет рост молочно-кислой флоры, поэтому часто используется в смеси с другими консервантами.

Сорбиновая кислота и ее калиевые, натриевые и кальциевые соли применяются в качестве консервантов при производстве фруктовых, овощных, рыбных и мясных изделий, маргаринов, безалкогольных напитков, плодово-ягодных соков. Антимикробные свойства этой добавки мало зависят от рН среды. Используются для обработки материала, в который упаковывают пищевые продукты.

Бензойная кислота и ее соли (бензоаты). Бесцветные кристаллы или белые порошки. Бензойная кислота С₆Н₅СООН ограниченно растворима в воде, бензоаты хорошо растворимы.

Входит в состав некоторых плодов и является распространенным природным консервантом. Бензойная кислота применяется при изготовлении плодово-ягодных изделий, бензоаты — при производстве рыбных консервов, маргаринов, напитков. Антимикробное действие связано со способностью подавлять ферменты, осуществляющие окислительно-восстановительные реакции, и направлено, главным образом, против дрожжей и плесневых грибов, включая афлатоксинообразующие. Присутствие белков в пищевых системах ослабляет активность бензойной кислоты, а фосфатов и хлоридов— усиливает. Бензойная кислота наиболее эффективна в кислой среде; в нейтральных и щелочных растворах ее действие почти не ощущается. Для облегчения введения бензойной кислоты в жидкие пищевые продукты используют ее соли — бензоаты. При использовании бензоатов необходимо, чтобы рН пищевой системы был ниже 4,5, при этом бензоаты превращаются в свободную кислоту.

К группе производных пара-гидроксибензойной кислоты (парабены) относятся семь консервантов:

пара-гидроксибензойной кислоты гептиловый эфир	Е209
пара-гидроксибензойной кислоты этиловый эфир	Е214
пара-гидроксибензойной кислоты этилового эфира натриевая соль	Е215
пара-гидроксибензойной кислоты пропиловый эфир	Е216
пара-гидроксибензойной кислоты пропилового эфира натриевая соль	Е217
пара-гидроксибензойной кислоты метиловый эфир	Е218
пара-гидроксибензойной кислоты метилового эфира натоиевая соль	Е219

 

Эти вещества входят в состав растительных алкалоидов и пигментов. Все эфиры пара-гидроксибензойной кислоты обладают большим бактерицидным действием, чем бензойная кислота, и значительно менее токсичны. Они не способны к диссоциации, поэтому их антимикробное действие не зависит от рН среды. Эффективны в нейтральной и слабокислой среде, эффективность растет с увеличением алкильного радикала. Изменяют вкус пищевых продуктов, выраженные спазмалитики. Их антимикробное действие основано на замедлении усвоения глюкозы и про-лина, нарушении комплексной структуры клеточной мембраны. Допустимая суточная доза — 10 мг/кг массы тела.

Муравьиная кислота (Е236) и ее соли (формиаты натрия Е237 и кальция Е238) применяются также в качестве солезаменителей (вкусовых веществ). Консервирующее действие муравьиной кислоты известно более ста лет. Для консервирования применяют водные растворы кислоты и формиатов. Муравьиная кислота НСООН из-за высокой константы диссоциации применяется для консервирования только сильнокислых продуктов (рН ниже 3,5). В слабокислой и нейтральной среде формиаты не оказывают антимикробного действия. Действует преимущественно против дрожжей и некоторых бактерий. Плесневые грибы и молочные бактерии устойчивы к действию муравьиной кислоты. Она заметно влияет на вкус и запах пищевых продуктов, добавляется, главным образом, во фруктовые полуфабрикаты. В последнее время ее использование значительно сократилось.

Уксусная кислота ледяная (Е260) и ее соли (ацетаты): ацетат калия Е261; ацетат натрия Е262. Использование уксуса для консервирования пищевых продуктов — один из наиболее старых способов консервирования. В зависимости от сырья, из которого получают уксусную кислоту, различают винный, фруктовый, яблочный, спиртовой уксус и синтетическую уксусную кислоту. Наряду с уксусной кислотой СН3СООН и ее солями применение находят диацетаты натрия и калия. Эти вещества состоят из уксусной кислоты и ацетатов в молярном соотношении 1:1. Уксусная кислота — бесцветная жидкость, смешивающаяся с водой во всех отношениях. Диацетат натрия — белый кристаллический порошок, растворимый в воде, с сильным запахом уксусной кислоты.

Уксусная кислота не имеет законодательных ограничений, ее действие основано, главным образом, на снижении рН консервируемого продукта, проявляется при содержании выше 0,5% и направлено, главным образом, против бактерий. Применяется в майонезах, соусах, при мариновании рыбной продукции и овощей, ягод и фруктов. Уксусная кислота широко применяется как вкусовая добавка.

Пропионовая кислота СН₃—СН₂СООН (Е280) и ее соли (пропиона-ты натрия Е281, калия Е283, кальция Е282). В пищевой промышленности используются, главным образом, соли пропионовой кислоты. Антимикробное действие пропионовой кислоты сильно зависит от рН консервируемого продукта; она может использоваться для консервирования пищевых продуктов с высоким значением рН. Более слабое антимикробное действие, по сравнению с другими консервантами. Применяется в сыроделии, хлебопечении. Влияет на запах и вкус пищевых продуктов.

Уротропин (гексаметилентетрамин) C₆H₁₂N₄(E239) — применяется для консервирования ограниченного числа продуктов. В России — икра лососевых рыб. ДСД — 0,15 мг/кг массы тела.

Дифенил С₁₂Н₁₀ (Е230). Обладает сильными фунгистатическими свойствами, задерживает развитие плесневых грибов.

Применяют для продления срока хранения цитрусовых (погружение в 0,5— 1,0%-й раствор или пропитывание им оберточной бумаги). В РФ разрешена реализация импортных цитрусовых плодов, обработанных этим консервантом.

Сантохин применяется для увеличения сроков хранения яблок, поверхность которых обрабатывается 0,05—0,3%-м водно-спиртовым раствором сантохина.

Важным и широко применяющимся консервантом является хлористый натрий (поваренная соль) NaCl, который используют для консервирования мяса, рыбы и других продуктов.

440:: 441:: 442:: 443:: 444:: 445:: 446:: 447:: Содержание

448:: 449:: Содержание

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.

Пимарицин (Е235) — C₃₃H₄₇NO₁₃; другие названия— натамицин, митроцин.

Получают культивированием Streptomyces natalensis. Оказывает антимикробное действие против дрожжей рода Candida, влияя на клеточные мембраны. Действует против дрожжей, плесневых грибов и не действует против бактерий, вирусов и актиномицетов, эффективен против грибков, поражающих кожу человека. Применяется в сыроделии для защиты поверхности сыров, в колбасном производстве.

448:: 449:: Содержание

449:: 450:: 451:: 452:: 453:: 454:: 455:: 456:: Содержание

Пищевые антиокислители

К пищевым антиокислителям (антиоксидантам) относятся вещества, замедляющие окисление в первую очередь ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов (функциональный класс 5). Этот класс пищевых добавок включает три подкласса с учетом их отдельных технологических функций: 1) антиокислители; 2) синергисты антиокислителей; 3) комплексообразователи.

Ряд соединений: лецитины — Е322; лактаты — Е325, Е326; Е327 и некоторые другие выполняют комплексные функции. Перечень антиокислителей, разрешенных для применения в РФ (СанПиН 2.3.2.1078—01), приведен ниже:

Аскорбиновая кислота	Е300	Додецилгаллат	Е312
Аскорбат натрия	Е301	Гваяковая смола	Е314
Аскорбат кальция	Е302	Изоаскорбиновая кислота	Е315
Аскорбат калия	ЕЗОЗ	Изоаскорбат натрия	Е316
Аскорбилпальмитат	Е304	Изоаскорбат калия	Е317
Аскорбилстеарат	Е305	Изоаскорбат кальция	Е318
Концентрат смеси токоферолов	Е306	Трет-бутилгидрохинон	Е319
Бутилгидроксианизол	Е320	Альфа-токоферол	Е307
Бутилгидрокситолулол	Е321	Гамма-токоферол синтетический	Е308
Лецитины	Е322	Аноксамер	Е323
Дельта-токоферол синтетический	Е309	Лактат натрия	Е325
Лактат калия	Е326	Пропилгаллат	Е310
Лимонная кислота	Е330	Окрилгаллат	Е311

Этилендиаминтетраацетат кальция-натрия	Е385	Оксистеарин	Е387
Этилендиаминтетраацетат динатрий	Е386	Глюкозооксидаза	Е1102
		Дигидрокверцетин	—
		Кверцетин	—

Использование антиокислителей дает возможность продлить срок хранения пищевого сырья, полупродуктов и готовых продуктов, защищая их от порчи, вызванной окислением кислородом воздуха.

Окисление масел и жиров — сложный процесс, идущий по радикально-цепному механизму. Начальными (первичными) 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 влияют состав пищевых систем, в первую очередь — состав и строение липидной фракции, влажность, температура, наличие металлов переменной валентности, свет.

Действие большинства пищевых антиокислителей основано на их способности образовывать малоактивные радикалы, прерывая тем самым реакцию автоокисления.

Вещества, усиливающие действие антиокислителей, — синергисты — сами обычно не обладают антиокислительными свойствами. К ним относятся вещества, инактивирующие ионы тяжелых металлов с образованием комплексных соединений. В пищевых системах обычно протекает комплекс реакций, при этом синергисты могут проявлять свойства подлинных антиокислителей.

В общем виде механизм окисления жиров и действия антиокислителей может быть представлен следующим образом: свободный радикал R', образовавшийся из жирной кислоты или ее ацила, под влиянием ряда факторов, взаимодействуя с кислородом, образует пероксид-радикал

R' + O₂ → ROO'

способный к взаимодействию с другой ненасыщенной жирной кислотой или ее ацилом R—H; при этом образуется новый свободный радикал и гидропероксид

ROO' + RH → ROOH + R'

Медленно протекающие на начальном этапе реакции по мере накопления гидропероксидов и их распада с образованием новых радикалов резко ускоряются:

2ROOH → ROO' + RO' + H₂O

Введение антиоксиданта (АН) приводит к образованию новых радикалов А', отличающихся значительно большей стабильностью, чем радикалы R', что приводит к замедлению реакции, а в конечном итоге, при определенных условиях, к ее резкому торможению:

АН + R' → A' +RH

АН + ROO' → ROOH + А'

А' + R' → AR

Механизм действия конкретного антиокислителя представлен на рис. 9.12.

Рис. 9.12. Механизм действия антиокислителя:
1 — антиоксидант; 2,4 — фрагмент свободного радикала жирной кислоты, 3,5 — малоактивные радикалы, прерывающие цель окисления

Синергисты SH₂ обладают способностью восстанавливать радикалы А', не реагируя с радикалами ROO'

SH₂ + 2А → S + 2АН

Из природных антиокислителей необходимо, в первую очередь, отметить токоферолы (Е306—Е309), которые присутствуют в ряде растительных масел.

Токоферолы в виде смеси изомеров содержатся в растительных жирах (500—100 мг%): масле пшеничных зародышей, кукурузном, подсолнечном и других; в животных жирах их содержание невысоко. Из смеси токоферолов наибольшую E -витаминную и наименьшую анти-оксидантную активность проявляет α -токоферол, γ -токоферол — наоборот.

Токоферолы хорошо растворимы в маслах, устойчивы к действию высоких температур, их потери при технологической обработке не велики. Они являются важнейшими природными антиоксидантами.

Аскорбиновая кислота ЕЗОО, ее натриевая Е301, кальциевая Е302 и калиевая ЕЗОЗ соли применяются в качестве антиокислителей и синергистов при производстве различных пищевых продуктов.

Аскорбиновая кислота применяется для предотвращения окислительной порчи жировых продуктов, в частности маргарина, топленых жиров, действуя не непосредственно как антиоксидант, а, являясь в первую очередь синергистом, — восстанавливая фенольные соединения и связывая металлы.

Введение водорастворимых аскорбиновой кислоты и ее солей в жировые и другие пищевые продукты повышает, кроме того, их пищевую ценность.

Производные аскорбиновой кислоты — аскорбилпальмитат Е304 и аскорбилстеарат ЕЗОЗ — жирорастворимые антиоксиданты с С-витаминной активностью.

Эфиры аскорбиновой кислоты и высокомолекулярных жирных кислот эффективны при совместном использовании с лецитинами, токоферолами. Не влияют на вкус, запах и цвет пищевых продуктов.

Изоаскорбиновая (эриторбовая) кислота Е315 и ее натриевая, калиевая и кальциевая соли (Е316, Е317, ЕЗ18) имеют более ограниченное применение, чем аскорбиновая кислота и ее производные. Не обладают витаминной активностью. Эриторбовая кислота и ее соли применяются в мясных продуктах из измельченного мяса, ветчинных изделиях, консервах. Максимальный уровень содержания в этих продуктах 500 мг в кг; в рыбных пресервах и консервах— 1500 мг/кг в пересчете на кислоту.

Производные галловой кислоты: пропилгаллат Е310, октилгаллат ЕЗ 11, додецилгаллат Е312.

Пропилгаллат — белый или светло-кремовый мелкокристаллический порошок без запаха, горьковатый на вкус. В присутствии ионов железа цвет

меняется на сине-фиолетовый, окраска устраняется добавлением лимонной кислоты. Плохо растворим в жирах. Октил- и додецилгаллаты — кристаллические вещества с горьким вкусом, растворимы в жирах и маслах, нерастворимы в воде. Производные галловой кислоты — хорошие анти-оксиданты. Основные синергисты— лецитин и лимонная кислота.

Галлаты применяются при производстве растительных и животных масел (используемых в приготовлении пищевых продуктов с применением высоких температур), кулинарных жиров, лярда, животного и рыбьего жиров, сухого молока, сухих смесей для тортов и кексов, сухих завтраков на зерновой основе, бульонных кубиков.

Гваяковая смола (Е314) — нерастворимая в воде смесь альфа-, бета-гваяковых кислот. Выделяется из произрастающего в тропиках дерева Guajacum offinales L или Guajacum sanctum L. Применяется для стабилизации животных жиров.

Широкое применение в качестве антиоксидантов нашли производные фенолов: трет-бутилгидрохинон; бутилгидроксианизол; бутилгид-рокситолуол.

трет-Бутилгидрохинон(ТБГХ; TBHQ; 2-третбутил-1,4 диоксибензол) Е319. Бесцветное кристаллическое вещество, хороший антиоксидант, применяется для стабилизации растительных жиров, топленого масла, кулинарных жиров.

Бутилгидроксианизол (БОА; ВНА) Е320. Состоит из смеси двух изомеров: 2- и З-третбутил-4-гидроксианизолов. Один из наиболее часто применяемых антиоксидантов. Устойчив к высоким температурам, не растворим в воде. Применяется для стабилизации масел и жиров, топленых жиров, шпика соленого, сухого молока, смесей для кексов, концентратов супов. Активность возрастает в присутствии производных галловой кислоты, лимонной кислоты, аскорбиновой кислоты.

Бутилгидрокситолуол (ионол; ВНТ; БОТ) Е321 один из наиболее распространенных синтетических антиокислителей. Он применяется для

стабилизации растительных масел, топленого жира, кулинарных жиров. Ионол термостабилен и не разрушается при выпечке изделий, обработке конфетных масс.

Использование производных фенолов в производстве жиров позволяет значительно повысить их стойкость. Так, внесение бутилгидроксианизола в количестве 0,01% от массы лярда повышает его стойкость в 5—13 раз, внесение ионола в кулинарный жир повышает его стойкость в 10—12 раз. Производные фенолов вносятся в пищевые продукты исключительно в малых количествах, их эффективность тем больше, чем длинней индукционный период окисления. В то же время следует помнить, что все они задерживают процесс окисления жиров только ограниченное время.

Аноксомер Е323. Применяется для стабилизации топленого и растительных масел, кулинарных жиров. Термостабилен. Разрешен для применения в России.

Лецитины Е322. Антиокислители, эмульгаторы. Их строение и свойства были подробно рассмотрены ранее. Лецитины являются антиоксидантами и синергистами окисления масел и жиров.

Лактат натрия Е325 — синергист антиокислителя, влагоудерживающий агент; лактат калия Е326 — синергист антиокислителя, регулятор кислотности. Лактаты применяются в кондитерском производстве, при производстве мороженого.

Этилендиаминтетраацетат кальция-натрия Е385 — антиокислитель, консервант, комплексообразователь и Этилендиаминтетраацетат динатрий (трилон) Е386 — антиокислитель, консервант, синергист, комплексообразователь.

Соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) — это хорошие комплексообразователи, способные создавать стабильные комплексы с металлами, что позволяет использовать их для связывания следовых количеств металлов. Предупреждают окисление аскорбиновой кислоты в соках, потемнение картофеля, применяются для осветления вина. Стабильность комплексов ионов металлов с ЭДТА можно представить в виде следующего ряда:

Na⁺ < Са⁺⁺ < Fe⁺⁺< Co⁺⁺< Zn⁺⁺< Cu⁺⁺< Pb⁺⁺ < Fe⁺⁺⁺

Кверцетин, дигидрокверцетин — производные флавонов, получают из коры дуба, лиственницы и из некоторых других растений. Обладают сильными антиокислительными свойствами, которые усиливаются в присутствии лимонной и аскорбиновой кислот. Применяются при изготовлении специальных жиросодержащих продуктов, для пропитки упаковочных материалов.

Лимонная кислота ЕЗЗО и ее соли — цитраты натрия Е331 (одно-, двух- и трехзамещенные), калия Е332 (двух- и трехзамещенный), кальция ЕЗЗЗ являются регуляторами кислотности, стабилизаторами и комплексообразователями.

Действие лимонной кислоты и ее солей основано на их способности связывать металлы с образованием хелатных соединений. Лимонная кислота обладает приятным, мягким вкусом; применяется в производстве плавленых сыров, кондитерских изделий, майонезов, маргаринов, рыбных консервов.

Винная кислота Е334 — синергист антиокислителей, комплексообразователь, соли винной кислоты — тартраты Е335, Е336, Е337 — комп-лексообразователи.

Глюкозооксидаза Е1102 — ферментный препарат, применяемый в качестве антиоксиданта.

Антиокислительные свойства проявляют также некоторые пряности и их экстракты: анис, кардамон, кориандр, укроп, фенхель, имбирь, красный перец. Некоторые из них повышают стойкость жиров в два, три раза.

449:: 450:: 451:: 452:: 453:: 454:: 455:: 456:: Содержание

456:: 457:: 458:: 459:: 460:: Содержание