Применяемые в пищевых технологиях

Современная наука: тенденции развития

Сентября 2017 г.

г. Кишинев, Молдавия

Т.А. Лепёшкин,

студент 2 курса напр. «Технология молока и молочных продуктов»,

timanza@mail.ru

Вологодская ГМХА

науч. рук.: И.С. Полянская,

к.т.н., доц.,

Вологодская ГМХА,

г. Вологда

 

БЕЗОПАСНЫЕ КРАСИТЕЛИ,

ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ

 

Безопасность консервантов, применяемых в пищевых технологиях, не определяется тем, как это иногда считается, Основное назначение пищевые добавки красителей (Е 100 – Е 182) восстановление или усиление цвета пищевых продуктов [1-4], при этом существуют красители являющиеся, положительно влияющими на здоровье, и безопасными при дозировке, не превышающей допустимую суточную дозу (ДСД). К ним относятся куркумины, рибофлавин, ликопин, лютеин, хлорофилл, бетанин, антоцианы, танины, карбонат кальция.

Куркумины: турмерик и куркумин, получаемые из растений рода Куркума и придающие продукту жёлтый или оранжевый цвет. Турмерик (Е100ii) –измельчённый корень куркумы (Curcuma longa); куркумин (Е100i) получают, как правило, из спиртового экстракта чертополоха (Curcuma tinctoria). Эти жирорастворимые красители соответствуют эмпирической формуле C₂₁H₂₀O₆ и являются полифенолами. Функциональные свойства куркуминов: противовоспалительные, антиоксидантные, противоопухолевые [1, 2]. Более того, в ходе исследований куркуминов были выявлена их способность к увеличению продукции фактора роста мозговой ткани и профилактике сердечнососудистых заболеваний.

Также куркумины при совместном действии с другими нутриентами помогают контролировать вес. В ряде стран турмерик считают не пищевой добавкой, а специей, пряностью. Суточная норма для взрослого человека до 1 г. тумерика. Увеличению усвояемости способствует употребление куркуминов вместе с черным перцем, в котором есть пиперин, улучшающий усвоение куркумина и наличие в составе продукта жирных кислот.

Рибофлавин, или витамин B2 (E101), а также натриевая соль рибофлавин-5-фосфата натрия (E-101ii) – красители желто-оранжевого цвета. Коммерчески выгодно производство рибофлавина из дрожжей. Может быть получен синтетическим путём.

Витамин В₂ непосредственно влияет на усвояемость белков и углеводов, участвует в синтезе ряда ферментов, обеспечивающих транспорт кислорода в организме. Рибофлавин также участвует в построении зрительного пурпура, защищая сетчатку от избыточного воздействия ультрафиолетовых лучей.

Уточненная физиологическая потребность для взрослых – 1,8 мг/сут. Передозировка опасно для курильщиков.

Каротины (Е160a) - вещества, близкие по свойствам к витамину А, жирорастворимые жёлто-оранжевые красители, непредельные углеводороды из группы каротиноидов. Эмпирическая формула С₄₀H₅₆.

Ненасыщенная структура бета-каротина (β-каротин) характеризуется своей биологической полифункциональностью: позволяет его молекулам адсорбировать свет и предотвращать накопление свободных радикалов и активных форм кислорода, защищая клетки иммунной системы от повреждения свободными радикалами [4]. Бета-каротин - естественный неспецифичный иммуностимулятор, т.е. повышает иммунный потенциал организма независимо от вида антигенов, снижает риск возникновения онкологических заболеваний. Исследования, проведенные среди 2900 мужчин среднего возраста, за 12 лет наблюдений показали снижение риска ишемической болезни сердца на 47% у лиц с наибольшим содержанием β-каротина в сыворотке крови, в сравнении с мужчинами с недостаточным уровнем β-каротина [5].
ДСД не установлена. Физиологическая потребность в β-каротине для взрослых — 5 мг/сутки [6].

Ликопин C₄₀H₅₆ (E160d) - пищевой краситель красного цвета, который является вторым каротиноидом по значимости, и обладает практически теми же положительными свойствами, что и бета-каротин, но при этом представляет из себя асимметричную молекулу и не является провитамином А. Ликопин является средством номер один для профилактики и лечения онкологических заболеваний [7]. Кроме того, это вещество способствует повышению потенции у мужчин. Его получают из томатов. Для ликопина не бывает передозировки, т.е. он не имеет побочных эффектов.

Лютеин (Е161b) - желтый цвет или оранжево-красный краситель, ещё один каротиноид с эмпиричской формулой C₄₀H₅₆O₂. Несколькими исследованиями подтверждено, что увеличение пигментации желтого пятна, связанного с употреблением в пищу лютеина, снижает риск развития заболеваний глаз, таких как возрастная дегенерация. Роль лютеина также связана с участием в формировании и функционировании органа зрения младенцев; его антиоксидантным действием [8]. Существуют также эпидемиологические доказательства того, что повышенное потребление лютеина помогает предотвратить появления катаракты. Для производства лютеина используются лепестки календулы.

В настоящее время нет каких-либо рекомендаций относительно суточной нормы потребления пищевой добавки Е161b для взрослых. Исследования, проведенные в последние годы, подтвердили безопасность смесей для новорождённых, обогащенных лютеином в количестве 250 мкг/л, Однако в качестве пищевого красителя, из-за низкой устойчивости, лютеин используется редко. Неустойчивость этого вещества усиливает наличие других красителей. Также данная добавка подвержена окислительной деструкции под воздействием света и тепла, и химически неустойчива в кислотах, поэтому актуальны исследовательские работы по получению устойчивых форм красителя.

Хлорофилл (E140) - натуральный краситель, обладающий зеленым цветом. Краситель придает оливковые оттенки продуктам. По химическому строению, хлорофилл представляет собой комплексное соединение магния тетрапиррол. Молекулярная формула хлорофилла C₅₅H₇₂O₅N₄Mg.

Краситель Е140 чувствителен к воздействию высоких температур и света. При их воздействии краситель Е140 распадается и теряет окраску. Хлорофилл имеет производную — хлорофиллина медный комплекс (добавка Е141), который устойчив к кислой среде и не теряет насыщенного цвета при долгом хранении. Показано, что он блокирует свободные радикалы, регулирует и нормализует деятельность щитовидной и поджелудочной желез Хлорофилл является важнейшим элементом для вывода различного рода токсинов из организма человека.

В настоящее время довольно большой объем добавки Е140 получают путем химического синтеза. И хотя по своей молекулярной структуре такой хлорофилл идентичен природному, но в нем могут содержаться различные примеси, Чем лучше хлорофилл очищен от остаточных примесей, тем реже такая пищевая добавка может вызывать у ряда людей различные аллергические реакции. ДСД для Е140 и Е141 – 15 мг на кг веса (0,9 г на 60 кг), максимально допустимый уровень МДУ обогащения продуктов [9] – от 0,3 до 1 г на кг продукта.

Бетаин, или свекольный красный C₅H₁₁NO₂ (E162) - пищевая добавка, получаемая из свеклы, в основном из Beta vulgaris L. ssp.vulgaris (свеклы обыкновенной корнеплодной). Производное глицина — триметилглицин, или триметиламиноуксусная кислота. Е162 относительно нестабилен. Поэтому краситель свекольный красный преимущественно используется в высушенных и замороженных продуктах, а так же продуктах с относительно небольшим сроком годности и добавляется после пастеризации. В сухом виде бетанин устойчив к воздействию кислорода. Антиоксиданты, например аскорбиновая кислота, могут замедлить окисление бетаина. Добавка Е162 обладает антирадиационными и антиканцерогенными свойствами. Исследования нутригенетики показали, что бетаин, наряду с другими нутриентами, включаемый в рацион во время беременности и лактации может приводить к увеличению степени метилирования ДНК и подавлению экспрессии доминантного гена, обусловливающего предрасположенность к развитию диабета и ожирения [10]. Отрицательные воздействия свекольного красного не выявлены, но маленьким детям бетанин не рекомендуется из-за возможного содержания нитратов (зависит от условий выращивания свеклы). Краситель бетанин может окрасить мочу в розовый цвет.

Антоцианы (E163) — окрашенные растительные гликозиды, относящиеся к флавоноидам. Они находятся в растениях, обусловливая красную, фиолетовую и синюю окраски плодов и листьев.

По функциональному воздействию они похожи на витамин Р: оказывают противоотечное, бактерицидное действия, укрепляют стенки капилляров, предотвращают налипание холестериновых бляшек на стенки кровеносных сосудов; защищают сердечную мышцу от ишемии; снижают артериальное давление; предотвращают развитие катаракты; улучшают состояние соединительных тканей; подавляют разрастание злокачественных новообразований; предотвращают повреждение структуры ДНК; снижают негативное воздействие радиоизлучений и канцерогенных веществ на организм; способствуют скорому выздоровлению от респираторных заболеваний и др. [11]. Получают антоцианы из красной капусты, черной моркови, винограда, смородины и др. Для поддержания здоровья, взрослому человеку нужно принимать 15 мг данных веществ в сутки. Антоцианы не накапливаются в организме, быстро выводятся [12], поэтому должны быть в составе пищи постоянно.

Карбонаты кальция (CaCO₃ E-170i, Ca(HCO₃)₂) Е-170ii) - пищевая добавка природного происхождения, используемая как пищевой краситель белого цвета, разрыхлитель и регулятор кислотности. Недостаточное поступление кальция с пищей в детском возрасте, снижение его отложения в костной ткани, служит в дальнейшем одним из главных факторов риска возникновения остеопороза. Всего ученые насчитали около 300 различных патологических состояний, вызванных дефицитом кальция в организме, среди которых: склонность кожи к аллергическим сыпям; нарушение роста зубов, раннее разрушение эмали; повышен­ная возбудимость нервной системы, раздражительность; плохая свертываемость крови.

Уточненная физиологическая потребность для взрослых – 1 000 мг/сут., для лиц старше 60 лет – 1 200 мг/сут. Повышенный расход кальция (на 30–50% выше физиологической нормы) наблюдается при отравлениях тяжелыми металлами и другими химическими веществами (ксенобиотиками). Избыток кальция в организме может привести к гиперкальциемии. Для пищевой промышленности E170 получают из мрамора.

Танины (E181) – натуральный пишевой краситель, дубильная кислота, буро-красного или светло-красного цвета (C15H12O9). Продуктам данное вещество придает немного вяжущий вкус. Много танина содержится в чае (особенно в зеленом), и регулярное употребление этого напитка помогает укреплять кровеносные сосуды. Так же танин способствует удержанию и усвоению в организме витамина С [14]. Получают добавку Е181 из коры ели, каштана, акации. У чувствительных людей танины могут вызвать раздражение кишечника, почек, поражение печени, Превышение может привести к болезням, связанным с недостатком железа и других минералов в организме.

Как и любое химическое вещество при неограниченном определенной дозировкой применении относительно безвредные красители могут вызывать негативные реакции. В настоящее время признанными функциональными ингредиентами из названных красителей считаются бетаин и соединения кальция [15], для остальных рассмотренных выше пищевых добавок необходимы дополнительные исследования в областях доказательной медицины, способов получения и доочистки от примесей.

 

 

Литература и примечания:

[1] Балакина А.С., Аксенов И.В., Трусов Н.В., Гусева Г.В., Авреньева Л.И., Кравченко Л.В., Тутельян В.А. Влияние куркумина и кверцетина на показатели защитного потенциала крыс при их раздельном и совместном действии // Вопросы питания. - 2017. - № 2. - С. 14-22.

[2] Лечебные свойства куркумы и противопоказания для ее обильного приема [электронный ресурс] // Natureweight.ru. Электрон. данные. URL: http://natureweight.ru/poleznye-svojstva-kurkumy-dlya-poxudeniya/ (дата обращения 01.08.2017 г.). – Заглавие с экрана.

[3] Есауленко Е.Е., Еремина Т.В., Басов А.А., Попов К.А., Швец О.В., Волкова Н.К. Роль рационального питания для обеспечения здорового образа жизни // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017. № 4-1. С. 98-101.

[4 ] Жерносек В.Ф. Дефицит витаминов и минералов у детей и способы его коррекции // Международные обзоры: клиническая практика и здоровье. 2015. № 6 (18). С. 9–21.

[ 5]β-каротин и витамин А: уровень потребления и рекомендации по оптимизации обеспеченности ими рационов питания студентов // Молодежный научный форум: Естественные и медицинские науки: электр. сб. ст. по материалам XL студ. междунар. заочной науч.-практ. конф. — М.: «МЦНО». — 2016 —№ 11(39)

[6]МР 2.3.1.2432 −08 Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации от 18 декабря 2008 г.

[7] Собручев С.И. Интересное и научное о ликопине. Электрон. данные. URL: http://mksemya.ru/a-interesnoe-i-nauchnoe-o-likopine.html (дата обращения 01.08.2017 г.). – Заглавие с экрана.

[8] Конь И. Я., Коновалова Л. С., Георгиева О. В. Вопросы обеспечения качества и безопасности продуктов детского питания // Гигиена и санитария. 2013. №1. С. 36-39.э

[9] Бессонов В.В. Анализ эффективности установленных в России гигиенических нормативов по применению пищевых красителей Вопросы питания. № 2. 2011

[10] Батурин А.К., Погожева А. В., Тутельян В. А. Генетические подходы к персонализации питания. Вопр. питания. - 2012. - № 6. - С. 4-11.

[11] Антоцианы [электронный ресурс] // Natureweight.ru Электрон. данные. URL: http://www.neboleem.net/antociany.php (дата обращения 01.08.2017 г.). – Заглавие с экрана.

[12] Макарова М.Н. Биодоступность и метаболизм флавоноидов

[13]Нутрициологическая химия s-элементов. Влияние элементов на здоровье./ И.С. Полянская. Вологда: ИЦ ВГМХА. 2010. 139 с.

[14]E181 Таннин. [электронный ресурс] // Ваше здоровье – в ваших руках. Электрон. данные. URL: http://uhealth.narod.ru/base/eating/additives/add/E181.htm (дата обращения 01.08.2017 г.). – Заглавие с экрана.

[15] Полянская И.С., Семенихина В.Ф. Классификация функциональных пищевых продуктов на молочной основе // Молочная промышленность. - 2017. - №2. - С. 56-58.

© Т.А. Лепёшкин, 2017

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: