Лекции по "Пищевым добавкам, используемым в молочной промышленности"

 

 

5.3. Пищевые антиокислители

К пищевым  антиокислителям (антиоксидантам) относятся  вещества, замедляющие окисление в первую очередь ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов. 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.

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.

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 Е-витаминную и наименьшую антиоксидантную активность проявляет α-токофсрол, 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, ее натриевая, кальциевая и калиевая 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.

Изоаскорбиновая (эриторбовая) кислота и ее натриевая, калиевая и кальциевая соли  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, октилгаллат, додецилгаллат.

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 антиоксиданты. 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 - нерастворимая в воде смесь  альфа-, бета-гваяковых кислот. Выделяется из произрастающего в тропиках дерева. Применяется для стабилизации животных жиров.

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

трет-Бутилгидрохинон. Бесцветное кристаллическое вещество, хороший антиоксидант, применяется для стабилизации растительных жиров, топленого масла, кулинарных жиров.

Бутилгидроксианизол. 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) 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 бутил гидроксианизола 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. Применяется для стабилизации топленого и растительных масел, кулинарных жиров. Термостабилен. Разрешен для применения в России.

Лецитины. Антиокислители, эмульгаторы. Лецитины являются антиоксидантами и синергистами окисления масел и жиров. 

Лактат натрия - синергист антиокислителя, влагоудержива-ющий агент; лактат калия - синергист антиокислителя, регулятор кислотности. Лактаты применяются в кондитерском производстве, при производстве мороженого.

Этилендиаминтетраацетат кальция-натрия - антиокислитель, консервант, комплексообразователь и этилендиаминтетраацетат динатрий (трилон) - 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.

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 и ее соли - цитраты натрия (одно-, двух- и трехзамещенные), калия (двух- и трехзамещенный), кальция 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 - синергист антиокислителей, комплексообразователь, соли винной кислоты - тартраты.

Глюкозооксидаза - 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.

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Дайте определение понятию «консерванты». Их роль в сохранении пищевого сырья и готового продукта.

 

2. Приведите примеры основных консервантов.

 

3. Дайте определение понятию «пищевые антиокислители». Назовите основные антиокислители.

 

4. В чем разница в поведении антиокислителей, синергистов антиокислителей, комплексообразователей?

 

 

 

ГЛАВА  6.

БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ  ДОБАВКИ

 

Биологически  активные добавки (БАД) -  природные (идентичные природным) биологически активные вещества, предназначенные для употребления одновременно с пищей или введения в состав пищевых продуктов. Их делят на нутрицевтики - БАД, обладающие пищевой ценностью, и парафармацевтики - БАД, обладающие выраженной биологической активностью.

Нутрицевтики - эссенциальные нутриенты., являющиеся природными ингредиентами пищи: витамины и их предшественники, полиненасыщенные жирные кислоты, в том числе 3-полиненасыщен-ные жирные кислоты, фосфолипиды, отдельные минеральные вещества и микроэлементы (кальций, железо, селен, цинк, йод, фтор), незаменимые аминокислоты, некоторые моно- и дисахариды, пищевые волокна (целлюлоза, пектин, гемицеллюлоза и др.).

Нутрицевтики  позволяют каждому конкретному  человеку, даже при стандартном наборе продовольственной корзины, иметь  свой индивидуальный рацион питания, оптимальный состав которого зависит от потребностей организма в нутриентах. Эти потребности формируются многими факторами, к которым относятся пол, возраст, физические нагрузки, особенности биохимической конституции и биоритмы человека, его физическое состояние (эмоциональный стресс, беременность женщины и т.п.), экологические условия среды его обитания.

Потребление нутрицевтиков в составе пищевого рациона позволяет сравнительно легко и достаточно быстро компенсировать дефицитные эссенциальные пищевые вещества и обеспечить удовлетворение физиологических потребностей человека, изменяющихся при его болезни, организовать лечебное питание.

Нутрицевтики, способные усилить элементы ферментной защиты клетки, способствуют повышению  неспецифической резистентности организма  к воздействию на него различных неблагоприятных факторов среды обитания человека.

К позитивным эффектам воздействия относятся  способность нутрицевтиков связывать и ускорять выведение из организма чужеродных и токсичных веществ, а также направленно изменять обмен отдельных веществ, например, токсикантов, воздействуя на ферментные системы метаболизма ксенобиотиков.

Рассмотренные эффекты применения нутрицевтиков  обеспечивают условия первичной и вторичной профилактики различных алиментарно зависимых заболеваний, к которым относятся ожирение, атеросклероз и другие сердечно-сосудистые заболевания, злокачественные новообразования и иммунно-дефицитные состояния.

В настоящее  время выпускается большое количество фирменных препаратов, содержащих отдельные группы нутрицевтиков и их комбинации.

К таким  препаратам относятся витаминные и  витаминно-минеральные комплексы, препараты фосфолипидов, в частности, лецитина, и др.

Парафармацевтики - это минорные компоненты пищи. К ним могут быть отнесены органические кислоты, биофлавоноиды, кофеин, регуляторы пептидов, эубиотики (соединения, поддерживающие нормальный состав и функциональную активность микрофлоры кишечника).

К группе парафармацевтиков принадлежат  также биологически активные добавки, регулирующие аппетит и способствующие уменьшению энергетической ценности рациона.

К эффектам, определяющим функциональную роль парафармацевтиков, относятся:

• регуляция микробиоценоза желудочно-кишечного тракта (ЖКТ);
• регуляция нервной деятельности;
• регуляция (в физиологических границах нормы) функциональной активности органов и систем (секреторной, пищеварительной и др.);
• адаптогенный эффект.

Совокупность  перечисленных эффектов обеспечивает организму человека способность адаптироваться к экстремальным условиям. Применение парафармацевтиков является эффективной формой вспомогательной терапии.

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Дайте определение понятию «Биологически активные добавки». Приведите их классификацию.
2. Роль БАД в создании современных продуктов питания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Булдаков А.С. Пищевые добавки. Справочник – М.: ДеЛиПринт, 2001. – 435 с.
2. Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Зайцев А.Н. Пищевые добавки. – М.: Колос, 2001. – 256 с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для студентов высших учебных заведений).
3. Пищевая химия / Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Под ред. А.П. Нечаева. Издание 2-е, перераб. и испр. – Спб.: ГИОРД, 2003. – 640 с.
4. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания и экспертизыпродовольственных товаров. – Новосибирск: Издательство Новосибирского университета, 1999. – 431 с.
5. Сарафанова Л.А. Применение пищевых добавок: Практические рекомендации. – Спб.: ГИОРД, 2002. – 160 с.