Химия цвета, вкуса и аромата

Получают добавку Е150 путем термической обработки углеводов, в основном, в присутствии кислот, щелочей или солей. Процесс получения красителя Е150 называется карамелизацией. При этом карамель производится из недорогих и доступных питательных подсластителей. В качестве основного компонента при производстве красителя Е150 используется фруктоза, декстроза (глюкоза), инвертный сахар, сахароза, солодовый сироп, патока, крахмал. В роли кислот, которые могут быть использованы при производстве карамельного красителя, применяются серная, сернистая, фосфорная, уксусная и лимонная кислоты. При щелочном методе получения добавки Е150 используются щелочи аммония, натрия, калия и кальция. Кроме того, при получении карамельного цвета также могут использоваться гидроксиды и соли аммония, натрия и калия (карбонаты, бикарбонаты, фосфаты, сульфаты, бисульфиты).

Молекулы карамельного красителя могу иметь положительный или отрицательный остаточный заряд, в зависимости от реагентов, используемых в его производстве. Поэтому, чтобы избежать таких проблем как осадок или помутнение пищевых продуктов необходимо правильно подбирать класс карамельного красителя, в зависимости от кислотности и других физико-химических характеристик продуктов питания.

Сахарный колер имеет высокую микробиологическую стабильность. Так как краситель Е150 производится при очень высоких температурах и имеет высокую плотность вещества он не поддерживает развитие микроорганизмов.

Карамельный краситель Е150 может вызывать аллергические реакции у небольшой части потребителей. Однако это связано прежде всего с продуктами, из которых получают данную пищевую добавку. Глюкоза, полученная из пшеницы, солодовый сироп, полученный из ячменя и лактоза,  получаемая из молока сами по себе могут быть аллергенами. Таким образом, лицам, подверженным аллергии на данные виды продуктов следует избегать и пищевых продуктов с использованием красителя «Сахарный колер».

При производстве добавки Е150 сульфитным методом в конечном продукте могут содержаться следы сульфитов. Однако этот показатель меньше 10 частей на 1 млн, поэтому на упаковках продуктов не обязательно размещение предупреждений о возможной аллергической реакции на компоненты красителя.

Международная организация JECFA установила допустимое суточное потребление (ДСП) пищевого красителя Е150 на уровне от 160 до 200 мг/кг массы тела, в зависимости от класса красителя. Для пищевой добавки Е150а (сахарный колер I-го класса) допустимая суточная норма не регламентируется в виду его безопасности для организма.

В 2010 году международная организация по химической безопасности IPCS пришла к выводу, что коммерчески производимый карамельный краситель имеет те же токсикологические свойства, что и карамель, производимая из сахара в домашних условиях. Исключения составляют лишь красители, при приготовлении которых используется аммоний (добавки E150c и E150d). Организация IPCS в ходе своих исследований также подтвердила, что сахарный колер не является канцерогеном и мутагеном.

Карамельный колер одобрен для употребления в пищу в большинстве стран мира. В РФ разрешен в качестве красителя в пиво ,сидр, уксус, некоторые вина и ароматизированные напитки на винной основе, овощи в уксусе, рассоле или масле, за исключением оливок, джемы, желе, мармелады и другие подобные продукты переработки фруктов, включая низкокалорийные, в сосиски, сардельки, вареные колбасы, паштеты, вареное мясо, в сосиски с содержанием зерновых и бобовых более 6%, изделия из измельченного мяса с содержанием зерновых, бобовых овощей более 4% и другие продукты согласно ТИ. В ЕС и США разрешен и используется для окрашивания всех лекарственных препаратов и косметических средств.

Формула сахарного колера представлена на рисунке 1

Рисунок 1 – Химическая формула сахарного колера (Е150)

2. Ароматизаторы

Пищевой ароматизатор – это добавка ,вносимая в пищевой продукт для улучшения его аромата и вкуса и представляющая собой вкусоароматическое вещество или смесь вкусоароматических веществ с растворителем или сухим носителем (наполнителем) или без них.

В состав ароматизатора может входить традиционное пиещвое сырье и пищевые добавки ,разрешенные Департаментом Госсанэпиднадзора Минздрава России.

Не допускается использование ароматизаторов для маскировки изменения аромата пищевых продуктов, обусловленного их порчей или недоброкачественного сырья.

Ароматизаторы могут выпускаться в виде жидких (растворы или эмульсии), сухих и пастообразных продуктов.

Ароматизаторы получают в результате физических (экстракция, дистилляция, растворение, смешение) или химических (синтез, реакция Майяра, дамообразование при горении или пиролизе) процессов.

1. Ванилин

Ванилин (ванилаль) — бесцветные игольчатые кристаллы с запахом ванили. Формула ванилина C8H8O3. Он содержит такие функциональные группы как альдегидная, эфирная и фенольная. Ванилин содержится в виде гликозида в плодах и является основным компонентом экстракта ванили. Применяется, в основном, синтетический, в качестве ароматизатора в пищевой, парфюмерной и фармацевтической промышленности.

Также нашёл применение более дорогой, но с более сильным запахом этилванилин. Он отличается от ванилина наличием этокси (-O-CH2CH3) группы вместо метокси (-O-CH3).

Из-за недостатка и дороговизны природного ванилина были найдены пути его синтеза из более доступных компонентов. Исторически первым был синтез из гваякола. В настоящее время ванилин синтезируют как из гваякола, так и из лигнина — составной части древесины, являющейся побочным продуктом целлюлозно-бумажной промышленности.

Ванилин на основе лигнина имеет более богатый аромат благодаря наличию примеси апоцинина.

Натуральное производство: природный ванилин выделяют из плодов вида Vanilla planifolia, лозы орхидей родом из Мексики или же из корицы, но сейчас распространённой в тропиках по всему миру. Главным производителем натурального ванилина является Мадагаскар.

Во время уборки зеленые плоды содержат ванилин в форме β-D-гликозида; зелёные плоды не имеют запаха ванилина. После уборки плоды выдерживают в течение нескольких месяцев; процесс подготовки варьируется в разных регионах, но в общих словах выглядит так: семена бланшируют в горячей воде для подавления процессов в живых тканях растения, а затем в течение 1—2 недель поочерёдно греют и распаривают: днём семена лежат на солнце, а каждую ночь их заворачивают в ткань и упаковывают в воздухонепроницаемые контейнеры. В ходе процесса ферментации семена приобретают тёмно-коричневую окраску. Наконец, семена высушивают и дальше выдерживают несколько месяцев, в ходе которых их запах всё больше усиливается.

Существует несколько ускоренных методов выделения ванилина, но они не нашли широкого применения в производстве. Для сокращения затрачиваемого на производство времени семена могут измельчать, замораживать, нагревать другими способами и обрабатывать различными химикатами.

Синтез: в 2002 году мировая потребность в ванилине составляла 12 тыс. тонн, но только 1800 тонн было произведено из природных источников. Остальное было произведено химическим синтезом. Ванилин впервые был синтезирован из эвгенола (извлекаемого из масла гвоздики) в 1874—1875, меньше чем через 20 лет после того как он был открыт и идентифицирован. Ванилин производился из эвгенола до 1920-х (этот химический процесс можно легко воспроизвести в лабораторных условиях, используя процедуру, описанную Гэри Лампманом). Позже он был синтезирован из лигнин-содержащей «коричневой жидкости», побочного продуктасульфитного процесса при производстве деревянной пульпы.

«Лигниновый» способ потерял популярность по экологическим причинам, и сейчас большинство ванилина производят из нефтехимического сырья. Это двухстадийный процесс (Рисунок 2), в котором гваякол (1) реагирует с глиоксиловой кислотой (так называемое электрофильное ароматическое замещение). Образующаяся ванилилминдальная кислота (2) затем в одну стадию окисляется до 4-гидрокси-3-метоксифенилгликолевой кислоты (3) и декарбоксилируется с образованием ванилина (4).

 

Рисунок 2 – Производство ванилина из нефтехимического сырья.

В основном ванилин используют для придания продуктам и напиткам ванильного аромата, усиления других, например шоколадного или клубничного, ароматов, а также маскировки или смягчения нежелательных побочных привкусов и запахов, например привкуса кипячения в молочных продуктах или жира в сдобе. Широко используется в кондитерском, прежде всего шоколадном производстве, производстве сдобы, творожных сырков, мороженого, ликеро-водочных изделий и т.д. Производство мороженого и шоколада составляет более 75 % рынка ванилина. Для кондитерских изделий дозировка составляет от 0,03 г/кг до 0,5 г/кг.

Обычно ванилин используют в виде раствора в спирте (этиловом или пропиленгликоле). При производстве продуктов, в которых велика вероятность его улетучивания (тонкие вафли, печенье, маленькие бисквиты), рекомендуется внесение ванилина в виде смеси с жиром ,который фиксирует ароматизатор. Традиционно в российской кондитерской промышленности технологии внесения ванилина предполагает стадию его растворения в этиловом спирте, то есть приготовления ванильной эссенции. Поэтому важно не путать ванилин с ванильными ароматизаторами.

Ванилин давно применяется в домашнем хозяйстве в виде ванилього сахара или пудры. Он также используется в парфюмерии и для подавления неприятного запаха и вкуса медицинских препаратов, моющих средств.

Ванилин используется как химический полупродукт в производстве фармпрепаратов и других химических соединений. В 1970 более половины произведённого ванилина использовалось в производстве других химических препаратов, но в 2004 уже только 13 % используется для этих целей.

 

Формула ванилина представлена на рисунке 3.

 

Рисунок 3 – Химическая формула ванилина

 

 

3. Усилители вкуса и аромата

Усилители (модификаторы) вкуса и аромата усиливают (модифицируют) восприятие вкуса и аромата путем 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.

 

1.3.1 Лизин гидрохлорид Е642

Лизина гидрохлорид белый кристаллический порошок. Лизин - незаменимая аминокислота - поддерживает баланс азота, способствует всасыванию кальция и правильному формированию костной системы (у детей). Лизин участвует в производстве антител, ферментов, альбуминов, способствует детоксикации нитрозаминов в желудке.  

Свойства лизина гидрохлорида: питательное вещество, широкое применение в соусе, молоке. И может быть в качестве приправы. 

Физико-химические свойства: рН 10%-го раствора 5,8; хорошо растворим в воде.

Он присутствует во всех растительных и животных белках.

Получают лизин гидрохлорид аминированием а-галогенкапролактама или микробиологическим синтезом.

Он усиливает вкус и аромат пива, других напитков. Применяется для обогащения хлебобулочных, макаронных, кондитерских и других изделий для восполнения дефицита белка в пище. При этом следует помнить, что усвоение происходит при определенном соотношении аминокислот.

Другие области применения: кормовая добавка для восполнения дефицита этой аминокислоты в растительных белках, в смесях с другими аминокислотами для составления питательных сред.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Пищевые добавки это не обязательно химическое соединение, но даже если это и так не нужно думать, что они вредны и опасны. Многие вещества, используемые в качестве добавок являются экстрактами растений и натуральных продуктов – это сахароза, молочная, уксусная и лимонная кислоты. Такие пищевые добавки отвечают всем требованиям санитарно-медицинского контроля и обладают многими достоинствами. Наряду с ними, используются и иные пищевые добавки, которые пользу для здоровья не приносят. Сюда относятся нитриты, которые добавляют в копченую колбасу, и различные искусственные красители, легко узнаваемые по слишком яркому цвету и неестественному запаху. Чтобы купить качественный продукт, который будет содержать только экологически чистые пищевые добавки, следует обратить внимание на упаковку, на которой указана полная их характеристика. Это не просто интерес к содержанию упаковки, это внимательность к своему здоровью. 

В нашей стране вопросами использования добавок в продуктах питания занимается Роспотребнадзор Минздрава РФ. В настоящее время им запрещены к применению следующие пищевые добавки:

- красители Е121, Е123, Е128, Красный 2G (Red 2G), Е173;

- консерванты Е216, Е217, Е240;

- улучшители муки и хлеба Е924a и Е924b.

Кроме того, существует около 200 добавок, которые у нас хотя и не запрещены, но и не разрешены, поскольку еще недостаточно изучены. К тому же и среди разрешенных добавок немало таких, которые могут оказывать на организм побочное воздействие. 
Чтобы не навредить своему здоровью, надо знать какие добавки содержатся в покупаемых продуктах и как они влияют на здоровье человека.

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

 

1. Центр здорового питания http://eat-info.ru/ 
2. Википедия https://ru.wikipedia.org/
3. Твоя диета http://your-diet.ru/?p=392
4. Пищевые добавки – польза или вред? http://www.fitoblago.ru/?id=13&show=articles
5. Пищевые добавки: Энциклопедия. – 2-е изд., испр. и доп. – СПб: ГИОРД, 2004. – 808 с.
6. Добавкам нет http://dobavkam.net/additives
7. Про добавки http://prodobavki.com/