Пищевые добавки в функциональных продуктах питания

Некоторые представители:

Аскорбиновая кислота (AscorbicAcid, витамин С, E300) — натуральный антиокислитель (антиоксидант). Витамин C (аскорбиновая кислота) является растворимым в воде витамином. Витамин С важен для роста и восстановления клеток тканей, десен, кровеносных сосудов, костей и зубов, способствует усвоению организмом железа, ускоряет выздоровление.

Лимонная кислота (Citricacid, E330) — кристаллическое вещество белого цвета, натуральный или синтетический антиоксидант. Химическая формула C6H8O7. Соли и эфиры лимонной кислоты называются цитратами. При нагревании выше 175 °C разлагается на углекислый газ и воду.Вещество чрезвычайно распространено в природе: содержится в ягодах, плодах цитрусовых, клюкве, гранатах, ананасах, хвое, стеблях махорки, особенно много её в китайском лимоннике и недозрелых лимонах.Лимонную кислоту раньше получали из сока лимона и биомассы махорки. В настоящее время основной путь промышленного производства — биосинтез из сахара или сахаристых веществ (меласса) промышленными штаммами плесневого гриба Aspergillusniger.Вкус чисто кислый, не вяжущий. Участвует в обмене веществ в организме.Сама кислота и цитрат натрия широко используются как вкусовая добавка и консервант в пищевой промышленности для производства напитков, сухих шипучих напитков. Имеется практически во всех фруктовых и овощных соках, кондитерских изделиях, сокосодержащихнапитках.Применяется в медицине в составе средств, улучшающих энергетический обмен (в цикле Кребса).Лимонная кислота является частью многих косметических препаратов: элексиров, лосьонов, кремов, шампуней, фиксаторов волос и т.д. Используется как регулятор кислотности (регулятор рН), буфер, комплексообразователь, для шипучих композиций (ванны).В масло-жировой промышленности лимонная кислота предохраняет продукцию от разлагающего действия находящихся в них следов тяжёлых металлов, путем образования с ними комплексных соединений. Таким путем значительно снижается вероятность прогоркания жиров, маргаринов и животного масла.

Альфа-токоферол синтетический (Токоферол, Alpha-tocopherolsyntetic, витамин Е, E307) — антиоксидант, который защищает клетки от повреждения, замедляя окисление липидов (жиров) и формирование свободных радикалов.Альфа-токоферол традиционно признан как наибольший биологический антиоксидант в человеческом организме. Измерение активности витамина Е в международных единицах (IU) было основано на повышении рождаемости из-за предотвращения спонтанных выкидышей у беременных крыс при приеме альфа-токоферола. Он увеличивается естественно приблизительно на 150 % от нормы в организме матери в течение беременности у женщин.1 IU витамина Е определен как биологический эквивалент 0.667 миллиграммов RRR-альфа-токоферола (прежде называемого d-alpha-tocopherol или 1 миллиграмм all-rac-alpha-tocopherylacetate (коммерчески названного dl-alpha-tocopherylacetate, оригинал d, l-синтетического молекулярного соединения, соответственно названного 2-ambo-alpha-tocopherol, больше не изготавливается).

Применение в пищевой промышленности.

Антиоксиданты широко применяют на практике. Окислительные процессы приводят к порче ценных пищевых продуктов (прогорканию жиров, разрушению витаминов), потере механической прочности и изменению цвета полимеров (каучук, пластмассы, волокно), осмолению топлива, образованию кислот и шлама в турбинных и трансформаторных маслах и др. Для увеличения стойкости пищевых продуктов, содержащих жиры и витамины, используют природные антиоксиданты — токоферолы (витамины Е), нордигидрогваяретовую кислоту и др. — и синтетические антиоксиданты — пропиловый и додециловый эфиры галловой кислоты, бутилокситолуол (ионол) и др.

5. Стабилизаторы и эмульгаторы и загустители

К этой группе относятся вещества, которые изменяют консистенцию продуктов питания: загустители, желе – и студнеобразователи, разрыхлители. Улучшители консистенции применяются преимущественно в производстве пищевых продуктов, имеющих неустойчивую консистенцию: например мороженное, мармелад, сыры, колбасы. Е400 и далее.Загустители – это вещества, увеличивающие вязкость пищевых продуктов. Они улучшают и сохраняют структуру продуктов, оказывая при этом положительное влияние на вкусовое восприятие. Загустители по химической природе представляют собой линейные или разветвленные полимерные цепи, которые вступают в физическое воздействие с имеющейся в продукте водой. Молекулы загустителя свернуты в клубки. Попадая в воду или среду, содержащую свободную воду, клубок молекулы загустителя благодаря сольватации раскручивается, подвижность молекул воды ограничивается, а вязкость раствора возрастает. Эмульгаторы добавляются в пищевые продукты для создания и стабилизации эмульсий и других пищевых дисперсных систем. Действие эмульгаторов многостороннее. Они отвечают за взаимное распределение двух несмешивающихся состояний, например, жиров и воды, за консистенцию пищевого продукта, его пластические свойства, вязкость и ощущение «наполненности» во рту. Пенообразователями называют эмульгаторы, создающие условия для равномерного введения газа в жидкие и твердые пищевые продукты. Стабилизаторы пены – это эмульгаторы, добавляемые в жидкие взбитые продукты для предотвращения оседания пены.

Некоторые представители:

Желатин (Gelatine, E441) — прозрачная вязкая масса, бесцветная или имеющая желтоватый оттенок, продукт переработки соединительной ткани животных.

Желатин применяется в производстве:

продуктов питания (желатин пищевой);

фотоматериалов (желатина фотографическая);

фармацевтических лекарственных форм в виде капсул;газет, журналов, денег (входит в состав некоторых типографских красок);

косметики.

Пектины (Pectins, pectin, amidatedpectin, пектин, E440) — очищенный полисахарид, полученный экстракцией цитрусового или яблочного жома.

Является гелеобразователем, стабилизатором, загустителем, влагоудерживающим агентом, осветлителем, веществом, облегчающим фильтрование и средством для капсулирования.Пектин используют в производстве конфет, производстве фруктовых начинок, кондитерских желейных и пастильных изделий, молочных продуктов, десертов, мороженого, комбинированного масла, майонеза, кетчупа, мармелада, зефира, желейных начинок для конфет, пастилы.

Агар (Agar, E406) — продукт, получаемый путем экстрагирования из красных и бурых водорослей, произрастающих в Белом море и Тихом океане, и образующий в водных растворах плотный студень.Агар — наиболее сильный желирующий (дающий гелизацию раствора) агент из всех чистых гидроколлоидов. Это 100% структурообразователь с температурой плавления геля около 85 °С. Гели на основе агара не имеют синерезиса, хорошо передают вкус и аромат основного продукта. Такие гели могут быть прозрачными или мутными, а в зависимости от добавок иметь разную структуру – эластичную или ломкую.Агар нейтрален с точки зрения органолептики – бесцветен, безвкусен и без запаха.Агар обладает свойствами образовывать температурно стабильный гель. В горячем состоянии полимер образует несвязанные соединения молекул, при охлаждении раствора молекулярные цепи сворачиваются и присоединяются друг к другу попарно водородными звеньями. При этом формируются трёхпарные сети двойных спиральных связей молекул и повышается твёрдость полимера за счёт большого количества водородных звеньев.Основные свойства агара зависят от его уникальных желирующих свойств, сила которых обычно составляет от 600 до 950 г/см2 и иногда достигает значения 1500 г/см2 для 1,5% раствора. Также агар обладает ярко выраженными свойствами давать стойкий гель и желироваться без сторонних добавок. Агар стоек к нагреванию, и способен выдерживать температуры до 85 °С без изменений геля. Разновидности агара отличаются желирующей силой, что следует учитывать при выборе агара для производства того или иного продукта.В пищевой промышленности агар используется для производства кондитерских изделий (мармелад, зефир, жевательные конфеты, пастила, начинки, суфле), диетических продуктов (джем, конфитюр), супов, мороженого. В Южной Азии используется вместо желатина, который там не применяется.Разрешен для применения в большинстве стран мира.

Целлюлоза (Cellulose, microcrystallinecellulose, powderedcellulose, целлюлоза микрокристаллическая, целлюлоза в порошке, E460) — полисахарид; главная составная часть клеточных оболочек растений. Химическая формула [С6Н7О2(OH)3]n.

Различают разновидности:

(i) Целлюлоза микрокристаллическая (Microcrystallinecellulose);

(ii) Целлюлоза в порошке (Powderedcellulose).

Целлюлоза — стойкое вещество, не разрушается при нагревании до 200° C. Не растворима в воде и слабых кислотах. Обладает прочностью, но эластична.

6. Регуляторы кислотности

Вещества, устанавливающие и поддерживающие в пищевом продукте определённое значение рН.В современном производстве и переработке пищевых продуктов установление и поддержание определённого значения рН имеет большое значение. Низкое значение рН способствует продлению срока годности продуктов, так как создаёт неблагоприятные условия для развития микроорганизмов и усиливает действие консервантов. Области применения:производство напитков, мясо- и рыбопродуктов, мармеладов, желе, твёрдой и мягкой карамели, кислых драже, жевательной резинки, жевательных конфет.

7. Усилители вкуса и аромата.

Усилители (модификаторы) вкуса и аромата усиливают (модифицируют) восприятие вкуса и аромата путём стимулирования окончаний вкусовых нервов, хотя сами усилители могут не иметь ни собственного запаха, ни вкуса. Они позволяют усилить, восстановить и стабилизировать вкус и аромат или его отдельные составляющие, утрачиваемые при переработке и хранении пищевого продукта, а также смягчить отдельные нежелательные составляющие вкуса и аромата.Глутаминовая, инозиновая, гуаниловая и другие рибонуклеиновые кислоты и их соли усиливают солёный, мясной, рыбный и другие гастрономические вкусы и ароматы, хотя сами практически не пахнут и не имеют вкуса в обычной дозировке.Мальтол и этилмальтол усиливают восприятие ряда ароматов (особенно фруктового и сливочного). Преимущественно их используют в сладких пищевых продуктах, но сообщалось также, что оба эти вещества могут улучшать вкус и аромат гастрономических продуктов.

Некоторые представители:

Глутаминовая кислота (Glutamicacid, E620) и её соли (глутамат натрия E621, глутамат калия E622, диглутамат кальция E623, глутамат аммония E624, глутамат магния E625) используются как усилитель вкуса во многих пищевых концентратах и консервах в качестве усилителя вкуса и аромата.Глутаминовая кислота — алифатическая аминокислота. В живых организмах глутаминовая кислота и её анион глутамат присутствуют в составе белков, ряда низкомолекулярных веществ и в свободном виде. Глутаминовая кислота играет важную роль в азотистом обмене.Глутаминовая кислота также является нейромедиаторной аминокислотой, одним из важных представителей класса «возбуждающих аминокислот». Связывание аниона глутамата со специфическими рецепторами нейронов приводит к возбуждению нейронов и усилению передачи нервных импульсов. Однако повышенное содержание глутамата в синапсах между нейронами может перевозбудить и даже убить эти клетки, что приводит к таким заболеваниям, как АЛС. Для избежания таких последствий, глиальные клетки, астроциты (клетки астроглии), поглощают избыток глутамата. Он переводится в эти клетки с помощью транспортного белка GLT1, который присутствует в клеточной мембране астроцитов. Будучи переведённым в клетки астроглии, глутамат больше не приводит к повреждению нейронов.Фармакологический препарат глутаминовой кислоты оказывает умеренное психостимулирующее, энергизирующее, возбуждающее и отчасти ноотропное действие.

Глутамат натрия (Monosodiumglutamate, мононатриевая соль глутаминовой кислоты, E621) — пищевая добавка, предназначенная для усиления вкусовых ощущений, за счёт увеличения чувствительности сосочков языка. Представляет собой белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. У китайцев известен как «вкусовая приправа» у японцев как «чудесный порошок».Глутамат натрия получают как из натуральных ресурсов, так и посредством химических реакции. Чаще всего применяется в блюдах японской, корейской и особенно китайской кухонь.Был получен в 1907 году сотрудником Токийского Имперского Университета. В 1909 г. был выдан патент на способ производства пищевых препаратов. Именно по этому способу был получен глутамат натрия, который стали выпускать в Японии на продажу. С тех пор усилитель вкуса глутамат натрия стал широко применяться и завоевал популярность во всём мире. Его ежегодное потребление на планете достигло 200 000 тонн.Переизбытокглютамата натрия оказывает токсическое действие, для которого было придумано специальное название – «синдром китайского ресторана». Его признаки: головокружение, тошнота, боль в груди, покраснение лица, жжение в желудке. Доза более 1 грамма в день считается чрезмерной, более 3 граммов – опасной: согласно исследованиям японских диетологов, у лабораторных крыс, накормленных глютаматом, резко снижается острота зрения из-за истончения нервных тканей радужной оболочки. Поэтому для подростков норма потребления Е621 должна составлять 0,5 грамма в сутки, а для детей было бы лучше приравнять ее к нулю.

Инозиновая кислотаE630 - нуклеотид, являющийся монофосфатомсоответствующегорибонуклеозида гипоксантина. Инозиновая кислота играет важную роль в метаболизме.Биологически важными производными инозиновой кислоты являются пуриновые нуклеотиды, входящие в состав нуклеиновых кислот, а также АТФ, который служит для сохранения химической энергии в клетках.В пищевой промышленности соли инозиновой кислоты используются как усилители вкуса (пищевая добавка E630).

Литература:

1. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.3.2.1293-03 «Гигиенические требования по применению пищевых добавок. Приложение 1». — Москва, 15.06.2003 с изменениями от 26.05.2008
2. Оценка некоторых пищевых добавок и контаминантов. 41 доклад объединенных экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам, Женева. — М: «Медицина», 1994 г. — 72 с.
3. Оценка некоторых пищевых добавок и контаминантов. 37 докладов объединенных экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам, Женева. — М: «Медицина», 1974 г. — 48 с.
4. Петрухина А. Из чего мы состоим? Из того, что мы едим… Наука и жизнь, № 1 (2009), стр. 26-29.
5. Принципы оценки безопасности пищевых добавок и контаминантов в продуктах питания. — М.: «Медицина», 1991 г. — 158 с.
6. Росивал Л. и др. Посторонние вещества и пищевые добавки в продуктах. — М.: «Лег. и пищ .пром.», 1982 г. — 264 с.
7. Химия пищевых добавок: Тезисы докладов Всесоюзной конференции. Черновцы. — Киев: НПО «Пищевые добавки», 1989 г. — 256 с.
8. Штейнберг А. И. и др. Добавки к пищевым продуктам (Гигиенические требования и нормирование). — М.: «Медицина», 1969 г. — 95 с.