Консерванты и анитиокислители в пищевой промышленности

Вещества, повышающие срок хранения продуктов, защищая их от порчи, вызванной микроорганизмами.

Сохранность пищевого сырья, полуфабрикатов и готовых про­дуктов достигается разными способами.

В настоящем разделе мы остановимся только на химических консервантах, добавляя которые, удается замедлить или предотвра­тить развитие микрофлоры: бактерий, плесеней, дрожжей и других микроорганизмов, а следовательно, продлит сохранность продук­тов питания. Эти соединения должны быть безвредны, не изменять органолептических свойств пищевых продуктов. Их эффективность, способы применения зависят от их химической природы, концент­рации, иногда – от рН-среды. В ряде случаев целесообразно использовать смесь нескольких консервантов, необходимо также учитывать особенности пищевых продуктов, в которые они вносятся. Нет уни­версальных консервантов, которые были бы пригодны для всех пи­щевых продуктов.

Одним из наиболее распространенных консервантов является диоксид серы – SO₂ (сернистый газ). Применяются и соли сернистой кислоты (Na₂SO₃, NaHSO₃). Сернистый газ хорошо растворим в воде, обладает антимикробным действием. Сернистый газ, соли сернистой кислоты (сульфиты) подавляют рост плесневых грибок, дрожжей, некоторых бактерий. Используется для сохранения соков, плодоовощных пюре, повидла и т.д. Сернистый газ разрушает тиамин и био­тин.

Сорбиновая кислота и ее соли (Е200, Е201, Е202). Сорбиновая кислота и ее калиевые, натриевые и кальциевые соли применяются в качестве консервантов при производстве фрук­товых, овощных, рыбных и мясных изделий, маргаринов. Использу­ются для обработки материала, в который упаковывают пищевые продукты.

Бензойная кислота (Е210) и соли (бензоаты; Е211).  Кислота входит в состав многих плодов и является распространенным при­родным консервантом. Бензойная кислота применяется при изготов­лении плодово-ягодных изделий, бензоат натрия – при производстве рыбных консервов, маргаринов, напитков.

Уротропин (Е234) применяется для консервирования ограниченного числа продуктов.

Соли муравьиной кислотыприменяются в качестве вкусовых веществ (солезаменителей); пропионовая кислота используется в кон­дитерской и хлебобулочной промышленности, а лимонная кислота используется в маргариновой продукции.

Пищевые антиокислители

К ним относятся вещества, которые замедляют окисление нена­сыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов.

Обычно их используют в жировых и жиросодержащих продуктах. Из природных антиокислителей необходимо, в первую очередь, отме­тить токоферолы (Е306, Е307) – они присутствуют в ряде растительных масел. Из синтетических – бутилоксианизол (БОА; Е320) и " Ионол" (Е321) – применяются в жировых продуктах, в первую очередь, в топленых, кулинарных и кондитерских жирах.

 

5. Ароматизаторы, используемые при производстве пищевых продуктов

К ним относятся вещества, усиливающие вкус и аромат, веще­ства, вносимые в пищевые продукты с целью улучшения их органолептических свойств. Их условно можно разделить на природные соединения, вещества, которые по своей химической природе иден­тичны природным, и вещества, имитирующие природные. Первые вы­деляют из фруктов, овощей и растений в виде соков, эссенции или концентратов, вторые получают синтетическим нетрадиционным путем. Способы получения соединений последней группы могут быть самыми разнообразными. В пашей стране не разрешается примене­ние синтетических продуктов, усиливающих аромат, свойственный данному натуральному продукту, и введение их в продукты детского питания. Химическая природа ароматизаторов может быть самой различной. Они могут включать большое число компонентов. Сре­ди них эфирные масла, альдегиды, спирты и сложные эфиры и т.д. И вкусовых веществ, усиливающих аромат и вкус, отметим L-глутаминовую кислоту (Е620) и ее соли, применяемые при производстве концентратов первых и вторых блюд.

 

Пищевые красители

Основной группой веществ, определяющих внешний вид продуктов пи­тания, являются пищевые красители.

Изменения цвета продукта происходит в процессе термической обработки (ки­пячение, стерилизацию, жарение и т.д.), при хранении и химическом консервировании.

Это обусловлено с превращением хлорофиллов в феофитин и изменением цвета антоциановых красителей в ре­зультате изменения рН среды или образования комплексов с металлами.

Разрешено 60 наименований красителей: используют натуральные (природные) или синтетические красители (органические и неорганические) красители.

Натуральные (природные) красители

Натуральные красители обычно выделяют из природных источников в виде смеси различных по своей химической природе соединений, со­став которой зависит от источника и технологии получения, в связи с чем обеспечить его постоянство часто бывает трудно. Сырьем для получения натуральных пищевых красителей являются различные части дикорастущих и культурных рас­тений, отходы их переработки на винодельческих, сокодобывающих и консервных заводах, кроме этого, некоторые из них получают химичес­ким или микробиологическим синтезом. Природные красители, в том числе и модифицированные, чувствительны к действию кислорода воз­духа (например, каротиноиды), кислот и щелочей (например, антоцианы), температуры, могут подвергаться микробиологической порче.

 Каротиноиды –  углеводороды изопреноидного ряда С₄₀Н₅₆ (кароти­ны) и их кислородсодержащие производные. Каротиноиды – раститель­ные красно-желтые пигменты, обеспечивающие окраску ряда овощей, фруктов, жиров, яичного желтка и других продуктов.

Интенсивная ок­раска каротиноидов обусловлена наличием в их структуре сопряженных двойных л-связей, являющихся хромофорами. Они нерастворимы в воде и растворимы в жирах и органических растворителях, устойчивы к изменению рН среды и к веществам, обладающим восстановительными свойствами, при нагревании (выше 100 °С) или под действием солнеч­ного света легко окисляются.

Примером красителей этой группы является β -Каротин (от лат карота – морковь) E160a(i), он получается синтетическим (в том числе микро­биологическим) путем или выделяется из природных источников, в том числе из криля, в смеси с другими каротиноидами.

Используют каротиноиды для окрашивания и витаминизации маргаринов, майонезов, кондитерских, хлебобулочных изделий, безал­когольных напитков.

Из пигментов известны  ликопин (El60d) и желто-оранжевый краситель аннато (Е160Ь) –  водный экстракт из кор­ней Bixa orellana L, разрешенный для окраски маргаринов, неароматизи­рованных сыров, сухих завтраков из зерна, сливочного масла, антиспастическими и гипотоническими свойствами. Маслосмолы паприки (Е160с) – экстракты из красного перца Capsicum annuum L. Они имеют характерный острый вкус и цвет от желтого до оранжевого. Большую группу составляют производные каротиноидов: флавоксантин (Е161а), лютеин (Е161в), криптоксантин (Е161с), рубиксантин (E161d), виолоксантин (Е161е), родоксантин (Е161Г), кантаксантин (E161g).

Хлорофиллы (магнийзамещенные производные порфирина) – при­родные пигменты, придающие зеленую окраску многим овощам и пло­дам (салат, зеленый лук, зеленый перец, укроп и т.д.).

 Хлорофиллсосто­ит из сине-зеленого «хлорофилла а» и желто-зеленого «хлорофилла Ь», находящихся в соотношении 3: 1. Извлекается петролейным эфиром со спиртом и характеризуется нестойкос­тью: при повышенной температуре в кислых средах зеленый цвет пере­ходит в оливковый, затем в грязно-желто-бурый вследствие образова­ния феофитина.

Большое практическое значение могут иметь медные хлорофиллоподобные комплексы (Е14П), содержащие медь в качестве центрального атома и имеющие интенсивную зеленую окраску, и на­триевые и калиевые соли медного комплекса хлорофиллина (Е141Н).

Хлорофилл и его производные с медью растворимы в масле, хлорофиллин и его медные производные – в воде.

Для окраски продуктов пита­ния используются зеленые пигменты, выделенные из крапивы, капус­ты, ботвы моркови и т.д.

Антрахиноновые красители содержат в качестве основной хромофор­ной группы гидроксиантрахинон, обладающий стабильной окраской:

К природным пигментам этой группы относятся ализарин, кармин, алканин. Остановимся на разрешенных в России.

 Кармины Е120 представляют собой  красный краситель (основной компонент кармино­вая кислота и комплексные соли карминовой кис­лоты с ионами металлов). Получают их экстракцией из кошениля – высу­шенных и растертых женских особей насекомых – червецов вида Dactylopius coccus Sacta, обитающих на кактусах, которые произрастают в Южной Америке, Африке. Наиболее богаты кармином самки кошени­ли, содержащие до 3 % красителя. Краситель устойчив к нагреванию, дей­ствию кислорода воздуха, свету.

Применяется в кондитерской, безалко­гольной промышленности. В последнее время кармин в значительно больших количествах получают синтетическим путем.

Алканин (алканет) Е103 – красно-бордовый краситель, производное 1, 4-нафтохинона. Он растворим в жирах, обладает недостаточной стабильностью и нехарактерным для жировых продуктов цветом, поэтому не красят жиры им. Получаютвыделением из корней растения Alkanna tinctoria, растущего на юге и в центральной части Ев­ропы.

Куркумин – желтый природный краситель (E100i), не растворяются в воде и часто используются в пищевой промышленности в виде спиртового раствора.

Краситель получают из многолетних травянистых растений семейства имбирных — Curcuma longa, L. К этой группе относится и турмерик (Е100Н) — порошок корневища куркумы.

Антоциановые красители (E163i) представляют собой водорастворимые природ­ные красители, по химической природе – фенольные соедине­ния, являющиеся моно- и дигликозидами. При гидролизе они распада­ются на углеводы (галактозу, глюкозу, рамнозу и др.) и агликоны, пред­ставленные антоцианидами (пеларгонидином, цианидином и др.).

Характер окраски природных антоцианов зависит от мно­гих факторов: строения, рН среды, образования комплексов с металла­ми, способности адсорбироваться на полисахаридах, температуры, све­та. Наиболее устойчивую красную окраску антоцианы имеют в кислой среде при рН 1, 5-2; при рН 3, 4-5 окраска становится красно-пурпур­ной или пурпурной. В щелочной среде происходит изменение окраски: при рН 6, 7-8 она становится синей, сине-зеленой, а при рН 9 – зеле­ной, переходящей в желтую при повышении рН до 10. Меняется окраска антоцианинов и при образовании комплексов с различными металлами: соли магния и кальция имеют синюю окраску, калия – красно-пурпур­ную. Увеличение числа метильных групп в молекуле антоцианинов сдви­гает окраску в сторону красных оттенков.

Представителями этой группы красителей являются собственно антоцианы, энокраситель и экстракт из черной смородины.

Энокраситель (Е163ii) получают из выжимок темных сортов виног­рада и ягод бузины в виде жидкости интенсивно красного цвета. Пред­ставляет собой смесь окрашенных, различных по своему строению орга­нических соединений, в первую очередь антоцианинов и катехинов. Ок­раска продукта энокрасителем зависит от рН среды: красная окраска в подкисленных средах, в нейтральных и слабощелочных средах энокра­ситель придает продукту синий оттенок. Поэтому при использовании энокрасителя в кондитерской промышленности одновременно приме- няют и органические кислоты для создания необходимой кислотности среды.

В последнее время начали использовать в качестве желтых и розово-красных красителей пигменты антоциановой природы, содержащиеся в соке черной смородины (Е163iii), кизила, красной смородины, клюк­вы, брусники, пигменты чая, содержащие антоцианы и катехины, а так­же краситель темно-вишневого цвета, выделенный из свеклы – свеколь­ный красный(Е162). Составной частью его является бетанин.

Сахарный колер (карамель, Е150) – темно-окрашенный продукт карамелизации (термического разложения) сахаров, получаемый по раз­личным технологиям. Водные растворы представляют собой при­ятно пахнущую темно-коричневую жидкость.

В зависимости от тех­нологии получения различают сахарный колер I (Е150а, простой, ка­рамель I); сахарный колер II (Е150Ь, карамель II), полученный по «щелочно-сульфитной» технологии; сахарный колер III (E 150с, карамель III), полученный по «аммиачной» технологии; сахарный колер IV (E150d, карамель IV), полученный по «аммиачно-сульфитной» техно­логии. В результате карамелизации Сахаров образуется сложная смесь продуктов с характерной окраской.

Применяетсядля окраски напит­ков, ячменного хлеба, кондитерских изделий, желе и джемов, в кули­нарии.

 Рибофлавины (рибофлавин Е101i) и натриевая соль рибофлавин-5'-фосфата (Е10Ш) используются в качестве желтого пищевого красителя для окрашивания кондитерских изделий, майонезов и т.п. Максималь­ный уровень внесения не установлен.

Синтетические красители

Технологически­е преимущества по сравнению с большинством натуральных краси­телей заключаются в том, что они дают яркие, легко воспроизводимые цвета, менее чувстви­тельны к различным видам воздействия, которым подвергается матери­ал в ходе технологического потока.

Синтетические пищевые красители – представители нескольких классов органических соединений: азокрасители (тартразин – Е102; жел­тый «солнечный закат» – Е110; кармуазин – Е122; пунцовый 4R – Е124; черный блестящий – Е151); триарилметановые красители (Синий па­тентованный V – E131; синий блестящий — Е133; зеленый S – Е142); хи-нолиновые (желтый хинолиновый – Е104); индигоидные (индигокармин – Е132). Все эти соединения хорошо растворимы в воде, большин­ство образует нерастворимые комплексы с ионами металлов и применя­ются в этой форме для окрашивания порошкообразных продуктов.

Синтетические красители в пищевой технологии применяются в виде индивидуальных продуктов и соединений с содержанием основного ве­щества не менее 70—85%, в смеси друг с другом, а также разбавленные наполнителями (поваренной солью, сульфатом натрия, глюкозой, саха­розой, лактозой, крахмалом, пищевыми жирами и др.), что упрощает об­ращение с ними. Для окрашивания пищевых продуктов используют, главным образом, водные растворы пищевых красителей. Порошкообразные красители применяют обычно лишь в сухих полуфабрикатах (концент­ратах напитков, сухих смесях для кексов, желе и т.д.).

Смеси красителей позволяют получить цвета и оттенки, которые не удается создать с помощью индивидуальных красителей.

При выборе красителя и его дозировки необходимо учитывать не толь­ко цвет и желаемую интенсивность окраски, но и физико-химические свойства пищевых систем, в которые он вносится, а также особенности технологии.

Широкое применение синтетических красителей, появившихся в пос­леднее время благодаря достижениям химии, связано с их высокой ус­тойчивостью к изменениям рН среды и действию кислот, стабильностью к нагреванию и свету, большой окрашивающей способностью, легкос­тью дозирования, устойчивостью окраски при хранении продукта. В боль­шинстве случаев они дешевле натуральных красителей.

Минеральные (неорганические) красители. В качестве красителей применяют минеральные пигменты и металлы. Разрешено применение 7 минеральных красителей и пигментов: уголь и уголь растительный, углекислые соли кальция, диоксид титана, оксиды железа.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: