 |
Ароматические вещества некоторых пищевых продуктов
|
|
|
|
| Общее | Идентифицированные вещества | |||||||||
| Пищевой продукт | коли-чество арома- тичес-ких ве-ществ | Угле-водо-роды | Гетеро- цикли- ческие углево- дороды | Карбо-ниль-ные - соеди-нения | Спир-ты и фено- лы | Кис-лоты и лактоны | Эфи-ры | Сое-дине-ния серы | ||
| Земляника | ||||||||||
| Апельсины | - | - | ||||||||
| Помидоры | ||||||||||
| Арахис под- жаренный | ||||||||||
| Кофе | ||||||||||
| Изделия из какао | ||||||||||
| Коньяк | - | - | - | |||||||
| Пиво | ||||||||||
| Хлеб | ||||||||||
| Мясо птицы | ||||||||||
Все ароматические вещества подразделяются на три категории:
- экстракты из растений и органов животных (препараты);
- эфирные масла растительного происхождения;
- отдельные химические соединения, полученные из простых при- родных соединений или синтетическим путем.
Эфирные масла и душистые вещества. Запах растительных продуктов и некоторых продуктов животного происхождения обусловлен наличием в них летучих веществ, главную группу которых составляют эфирные масла. На основе естественных эфирных масел со второй половины 19-го века начала постепенно развиваться промышленность синтетических душистых веществ. Из эфирных масел и синтетических душистых веществ составляются отдушки, эссенции и композиции для придания определенного запаха пищевым продуктам. Вначале эти вещества - ароматизаторы - применялись в ликероводочном и кондитерском производствах, а затем и в других отраслях - для замены пряностей.
|
|
|
Некоторые натуральные и синтетические ароматические вещества могут быть ядовитыми, поэтому проводится токсикологическая оценка.
Состав эфирных масел сложен: в них обнаружены терпеновые и гетероциклические углеводороды, фенолы, алкоголи, альдегиды, кетоны, кислоты, лактоны, эфиры, оксикислоты и перекиси.
Природные эфирные масла обычно получают перегонкой с водяным паром, простым отжатием (из кожуры цитрусовых), экстракцией эфирных масел из растений летучими органическими растворителями, например, спиртом, эфиром, жирами или парафинами.
Эфирные масла плохо растворяются в воде, легче в спирте, хло- роформе, эфире, жирных маслах. При нагревании эфирные масла улетучиваются без остатка, однако небольшое количество смолистых веществ допускается.
В настоящее время применяется более 50 видов эфирных масел. Например: анисовое, горько-миндальное, аирное, тминное, гвоздичное, ромашковое, укропное, фенхелевое, лавровое, мелиссовое, горной южной и сибирской сосны, лавандовое французское, мятное, мускатного ореха, душицы, полынное, лимонное, розовое, шалфейное, горчичное, валериановое, имбирное, можжевельниковое, мандариновое, кипарисовое.
Эссенции. Они представляют собой сложные композиции, в состав которых входит до 10-15 ингредиентов. По концентрации компонентов в растворе эссенции подразделяют на одно-, дву- и четырехкратные. Для улучшения запаха эссенции в них, наряду с синтетическими душистыми веществами вводят натуральные эфирные масла, настои, плодово-ягодные соки. Однократные ароматические эссенции применяют для кондитерских изделий (пастила, шоколад, мармелад, конфеты и т.п.) в концентрации до 4 мл/кг. При использовании дву- и четырехкратных эссенций их количество соответственно уменьшается в два и 4 раза. Применяют эссенции при производстве мороженого, безалкогольных и ликероводочных напитков, маргаринов, сухих киселей, сиропов.
|
|
|
В нашей стране не допускается ароматизация синтетическими ду- шистыми веществами натуральных пищевых продуктов для усиления их естественного, свойственного им аромата, например, молока, хлеба, фруктовых соков и сиропов, какао, чая, пряностей и т.п. Не разрешается также введение ароматизаторов в пищевые продукты, предназначенные для детского питания.
Эссенциями разрешено ароматизировать кондитерские и ликеро-водочные изделия, безалкогольные напитки и сиропы, мороженое и сухие кисели. Ванилин разрешено применять для ароматизации некоторых видов хлебобулочных изделий из сдобного теста и некоторых видов молочных продуктов, например, творожных сырков, кремов, желе и мороженого. Ванилин также применяется в кондитерской, ликероводочной и безалкогольной промышленности. Для ароматизации маргарина используют диацетил, придающий маргарину приятный молочный аромат.
Напитки и сухие кисели, изготовленные с применением эссенций, не могут называться "фруктовыми", на этикетках или упаковках должно быть обязательно указано, что эти продукты изготовлены с добавлением ароматических эссенций.
Перечислим основные душистые вещества, входящие в состав эс-сенций для ароматизации пищевых продуктов и напитков (35 веществ, из них 9 - для безалкогольных напитков, остальные - для кондитерской промышленности): альдегид ананасный, амилацетат, анисацетилат, амилобутират, амиловалерианат, бензальдегид, бензиловый спирт, ванилин, коричный альдегид, фенилацетальдегид, фенилуксусная кислота, цитраль, этилформиат, этилкаприлат, этилсалицилат, этилацетат, этилбутират, этилвалерианат.
Количество синтетических душистых веществ для безалкогольных напитков ограничено (всего 9) по сравнению с кондитерскими изделиями и ликероводочными напитками.
Для изготовления ароматических эссенций, предназначенных для пищевых продуктов и безалкогольных напитков, наиболее часто используются следующие натуральные душистые вещества:
- эфирные масла (анисовое, апельсиновое, гераниевое, лимонное, мандариновое, розовое, мятное, мускатного ореха, шалфея;
- соки натуральные: малиновый, вишневый и др.;
|
|
|
- настои натуральные: гвоздики, корицы, какао, кофе, фиалкового корня, почек черной смородины, малины, мускатного ореха, апель-синового масла, лимонного масла;
- экстракты: черники, фруктово-ягодные.
Промышленность выпускает ароматические эссенции, представляющие собой концентраты душистых веществ естественного или искусственного происхождения в соответствующем растворителе. Используются также твердые носители душистых веществ, например, крахмал, молочный сахар, поваренная соль и др.
Натуральные эссенции получают путем экстракции или настаивания фруктов или растений. Например, из цитрусовых, тмина, аниса, фенхеля выделяют ароматические вещества в виде эфирных масел.
В искусственных эссенциях синтетические ароматические вещества содержатся в растворенном виде. По своим свойствам они приближаются к концентрированным натуральным эссенциям. К искусственным также относятся эссенции, приготовленные из синтетических ароматических веществ идентичных натуральным.
Для токсикологической оценки ароматических экстрактов и других препаратов, приготовленных из растений и животных, а также эфирных масел, полученных с помощью физических методов обработки, учитывается не только биологическая активность основных компонентов, но и токсикологические характеристики растворителей и сопутствующих им веществ - загрязнителей. При оценке токсикологической безопасности учитывается также возможность употребления ароматизированных продуктов детьми в повышенном количестве.
Ароматические вещества и ароматизированные продукты не должны содержать вредных для здоровья людей веществ. Для применения искусственных и приравненных к ним токсичных натуральных ароматических веществ (например, кумаринов) требуется разрешение министерства здравоохранения. Применение искусственных ароматических веществ до сих пор осуществляется на основе специальных разрешений. Экстракты должны быть обозначены по названию фруктов или частей растений, из которых они были приготовлены.
|
|
|
Согласно нормативам ограничивается суммарная добавка эфирных масел до 0,05%, других ароматических веществ - до 0,1%, эссенций - до 1,5% [26].
Для жевательной резинки допускается десятикратное превышение добавки ароматических веществ, а применение искусственных ароматических веществ для готовых блюд, безалкогольных напитков и продуктов для детского питания запрещено в ряде стран (Чехия, РФ, Германия и др.).
Установлены требования к чистоте эссенций. Так, например, со-держание сложных эфиров не должно превышать 12%, синильной кислоты в миндальной эссенции - не более 0,4 мг/л, во всех других эссенциях наличие синильной кислоты недопустимо.
Экспертный комитет ФАО-ВОЗ по пищевым добавкам установил ПСП для многих индивидуальных ароматических веществ, разрешенных в качестве ароматизаторов пищевых продуктов.
Ниже (табл. 8) приведены наиболее распространенные ароматические вещества и ПСП для них.
Таблица 8
Ароматические вещества
| Вещество | ПСП, мг/кг | Вещество | ПСП, мг/кг |
| Бензальдегид | 0-5 | Пиперонал | 0-2,5 |
| Бензилацетат | 0-5 | Фурфурол | Не установлено |
| Ванилин | 0-10 | Цитраль | 0-0,5 |
| Коричный альдегид | 0-0,7 | Эстрагол Этилацетат | Не установлено 0-25 |
| Кумарин | Не установлено | Этилбензоат | 0-1 |
| Ментол | 0-0,2 | Этилбутерат | 0-15 |
| Метилсалицилат | 0-0,5 | Этилванилин | 0-10 |
| Ноналактон | 0-1,25 | Этиллаурат | 0-1 |
| Нонанал | 0-0,06 | Этилмальтол | 0-2 |
| Октанал | 0-0,06 | Этилформиат | 0-3 |
Подсластители
В последнее время с учетом современных требований науки о пи- тании, расширения производства низкокалорийных пищевых продуктов, а также продуктов для людей, страдающих различными заболеваниями, увеличивается выпуск заменителей сахара как природного происхождения (нативных или модифицированных), так и искусственных.
Вещества неуглеводного характера, обладающие большей сла- достью, чем сахароза, относятся к сладким веществам. К ним также принадлежат многоатомные спирты: сорбит, ксилит и маннит.
Сладкие вещества играют важную роль в диетическом питании, рекомендуются для больных диабетом и другими видами "сахарной непереносимости".
В качестве пищевых добавок применяются синтетические и нату- ральные сладкие вещества. К синтетическим сладким веществам относятся сахарин, многоатомные спирты: сорбит, ксилит и маннит, цикламаты, сукралоза - трихлоргалактосахароза и др.
Сахарин - это о-сульфимид бензойной кислоты. Широко распространен как подслащивающее вещество во многих странах мира. Сахарин применяется в форме натриевых и кальциевых солей. Как правило, выпускается в смеси с бикарбонатом натрия в виде таблеток, в этом случае один грамм смеси соответствует примерно 110 г сахарозы, а один грамм сахарина по сладости соответствует примерно 550 г сахарозы. Он применяется в производстве печенья, лимонадов, различных сладостей для диабетиков с обязательным указанием о его наличии на этикетке. При концентрациях выше 0,035% сахарин имеет выраженный горький привкус. При варке, особенно кислых блюд, сахарин медленно разлагается с образованием о-сульфобензойной кислоты, имеющей неприятный привкус фенола. К чистоте сахарина и препаратов на его основе предъявляются следующие основные требования:
|
|
|
- содержание основного вещества должно быть не менее 95%;
- тяжелых металлов - не более 0,005%;
- п-сульфоаминобензойной кислоты - не более 4%;
- о-толуолсульфонамид не допускается, так как он загрязняет продукт при синтезе сахарина.
С токсикологической точки зрения установлено, что в организме человека сахарин не подвергается биохимическим превращениям и практически полностью выводится в неизмененном виде, поэтому нет оснований опасаться накопления этого вещества в крови и тканях. Однако большие дозы сахарина вызывали у мышей повышение частоты летальных мутаций.
Экспертный комитет ФАО-ВОЗ по пищевым добавкам рекомендует в качестве ПСП для сахарина и его натриевой и кальциевой солей в общем случае не более 2,5 мг на один килограмм массы тела человека.
Сорбит - сладкий многоатомный спирт. Сладость сорбита соста-вляет 60% от сладости сахарозы. Сорбит полностью усваивается организмом, причем вначале окисляется до фруктозы, затем до СО2 и Н2О. Сохраняет в организме витамины группы В, способствует росту кишечной микрофлоры, но при большом количестве (20-40 г в день) увеличивает выделение тиамина, рибофлавина и никотинамида. ПСП не установлено.
Ксилит - сладкий пятиатомный спирт. Быстро усваивается и не оказывает влияния на содержание сахара в крови. Для диабетиков ре-комендуется в диетических кондитерских и хлебобулочных изделиях, безалкогольных газированных напитках. Обладает желчегонным действием, положительно влияет на состояние зубов. ПСП нет.
Цикламаты - это натриевые, калиевые и кальциевые соли цикла- гексиламино-N-сульфоновой кислоты. Относительная сладость цикламатов значительно ниже, чем у сахарина, но в 30 раз выше, чем у сахарозы. Цикламаты имеют приятный сладкий вкус без привкуса горечи даже при высоких концентрациях. Они устойчивы к высоким температурам; при варке и выпечке хорошо сохраняются. Однако установлено, что при длительном употреблении или употреблении в высоких концентрациях они действуют на нервную систему и могут вызвать раковые опухоли. Было показано, что в цикламатах присутствуют следы используемого при синтезе токсичного циклогексиламина и что в организме возникают многочисленные продукты его превращения, в том числе, дициклогексиламин, циклогексанол, циклогексанон и циклогексилглюкуронид. Показано, что в организме человека цикламаты могут частично превращаться в циклогексиламин под влиянием определенной микрофлоры кишечника.
Продукты, содержащие цикламат, не должны употреблять беременные и кормящие женщины, а также маленькие дети. Поэтому использование цикламатов в производстве безалькогольных напитков и мороженого запрещено во многих странах. Цикламат натрия разрешен для производства компотов, мармеладов и шоколада, предназначенных для лиц, страдающих диабетом, в количестве не более 0,14%, причем на этикетке должно быть указано наличие цикламата. Для того, чтобы уменьшить количество потребляемого цикламата, рекомендуется применять цикламат натрия вместе с сахарином в соотношении 10:1.
Экспертный комитет ФАО-ВОЗ установил временное ПСП для цикламатов до 4 мг на один килограмм массы тела. Содержание циклогексиламина в циклогексилсульфаминовой кислоте не должно превышать 20 мг/кг, дициклогексиламина и амина - один милиграмм на килограмм, а в натриевых и кальциевых солях - 10 мг/кг.
Природные сладкие вещества. В природе встречаются различные сладкие вещества, по сладости в 100-7000 раз превышающие сахарозу. Однако не все природные сладкие вещества являются безвредными для человека.
Известен лакричный корень или корень солодки (Glycyrrhiza galbra), содержащий сапонин глицирризин, который в 100 раз слаще сахарозы, но вызывает побочное действие в организме человека. Поэ- тому употребление его ограничено.
Красные ягоды тропического растения Dioscoreophyllum cuminsii содержат гликозид, в 1500 раз более сладкий, чем сахароза. Это бэрри - сладость или серендипитибэрри - сладость известна также как монеллин. Используется как подслащивающее средство и в качестве лекарства. Токсикологическое действие не установлено.
Листья куста Kebadianum eupatorium содержат гликозид - стевиозид, в 300 раз более сладкий, чем сахароза. Это вещество токсикологически безвредно и предполагают, что оно найдет широкое применение в пищевой промышленности.
Дигидрохальконы получают из натуральных флавоноидов путем перевода в хальконы с последующим гидрированием; отличаются высокой сладостью, в 300-7000 раз превышающую сладость сахарозы. Эти сладкие вещества можно вырабатывать из горьких гликозидов - прунина, неогеспередина и нарингина, имеющихся в коре цитрусовых. Дигидрохальконы токсикологически безопасны, что дает возможность применять их без ограничения.
Дипептиды обладают различной сладостью в зависимости от структуры и наличия аминокислот, различных групп и других соединений. Наиболее распространены метиловый эфир l-аспарагил-l-фе-нилаланин (АФМ), известный под названием аспартам. Это вещество в зависимости от концентрации слаще сахара в 180 раз. Оно обладает приятным сахароподобным вкусом и устойчиво к повышенной температуре. В воде аспартам растворяется слабо. Отличается низкой стабильностью в кислой среде, что делает его непригодным в производстве лимонадов. При производстве АФМ в качестве побочного продукта образуется дикетопиперазин (ДКП), который может быть в организме, как метаболитом, так и продуктом разложения in vitro. Токсикологическое действие ДКП пока не установлено. В некоторых странах его использование разрешено в качестве пищевой добавки без особых ограничений.
Экспертный комитет ФАО-ВОЗ по пищевым добавкам установил ПСП для аспартама до 40 мг, для ДКП как посторонней приме- си - до 7,5 мг на один килограмм массы тела.
Сладкие аминокислоты. Такие кислоты, как глицин и l-аланин, D-изомеры аспарагина, тирозина и валина, D,L-триптофан и D,L-ала-нин обладают сладким вкусом. L-глютаминовая кислота оказывает комплексное вкусоусиливающее действие. D,L-триптофан имеет почти такую же сладость, как и цикламат. Однако применять аминокислоты в качестве сладких веществ не рекомендуется, так как это может нарушить баланс аминокислот в организме человека.
Известны и другие сладкие вещества: дульцин (п-фенейолкарба- мид), ультрасладость (1-пропокси-2 амино-4 нитробензол, в 3100 раз слаще сахарозы), суозан (п-нитрофенилкарбамидопропионовая кислота, в 300 раз слаще сахарозы), п-метокси-о-бензоилбензокислый натрий (в 150 раз слаще, чем сахароза), син-5 (бензил-2-фурфураль-доксим, в 690 раз слаще, чем сахароза) и другие. Однако эти вещества в настоящее время не получили широкого распространения в качестве пищевых добавок, так как являются небезопасными для здоровья человека.
Глутаминовая кислота и глутаматы (соли L-глутаминовой кисло- ты) - "оживители", "усилители" вкуса. При добавлении в пищевые продукты усиливают их природные вкусовые свойства, а также восста- навливают, "освежают" эти свойства, ослабленные в процессе хранения пищевого продукта. Глутаминовую кислоту и ее соли добавляют в готовые блюда и кулинарные изделия, в концентраты и консервы. "Глутаминовый эффект" сохраняется в продукте после тепловой обработки, замораживания или консервирования.
Глутамат натрия обладает антиокислительными свойствами. Для детских продуктов не допускается. В нашей стране разрешено применение глутаминовой кислоты, глутамата натрия. В странах ЕС разрешено применение глутамата калия, глутамата кальция и магния.
Химические консерванты
Консервирование пищевых продуктов - один из основных процессов в пищевой промышленности, широко применяемый для продления сроков хранения, снижения потерь от микробиальной порчи и сохранения качества скоропортящихся продуктов. Консервирование позволяет обеспечить население широким ассортиментом пищевых продуктов независимо от времени и места производства.
Среди разнообразных способов консервирования пищевых продуктов (квашение, маринование, соление, замораживание, стерилизация, пастеризация, облучение и т.п.) особое место занимает сохранение скоропортящегося пищевого сырья и готовых продуктов с помощью химических консервантов - веществ, обладающих антимикробиальным действием.
В практике консервирования обычно используют бактерицидные или фунгицидные, но чаще бактериостатические или фунгистатические свойства химических консервантов. В первом случае бактерии и плесени погибают, во втором - замедляется их развитие. Добавление консервантов в соответствующей концентрации обеспечивает стерильность продукта в течение определенного времени при условии, что не будет повторного загрязнения или существенного изменения ок-ружающей среды.
При химическом консервировании обычно различают бактерицидную (фунгицидную) активность консерванта, при этом определенную роль играет концентрация и продолжительность воздействия.
Механизм антимикробного действия консервирующих веществ заключается предположительно в следующем:
- накапливаются химические вещества на поверхности или внутри микроорганизмов в результате адсорбции, обычной диффузии и активного поглощения;
- возникает химическая реакция консерванта со структурными компонентами клетки или метаболитами внутри клетки;
- прекращается нормальная деятельность микробиальной клетки в результате изменения химической реакции среды;
- происходит постепенное или мгновенное угнетение биохимических механизмов процесса развития микробов.
На эти механизмы существенное влияние оказывают свойства среды:
- рН среды консервируемого продукта;
- парциальное давление кислорода;
- окислительно-восстановительный потенциал субстрата;
- влажность продукта;
- осмотическое давление;
- абсорбционная способность;
- температура и относительная влажность воздуха;
- содержание витаминов.
Эти параметры могут оказывать влияние на антимикробную активность веществ в результате улучшения или ухудшения условий для жизнедеятельности микроорганизмов. На действие консервирующих веществ косвенное влияние оказывает содержание витаминов в консервированных продуктах. Например, витамины группы В могут способствовать росту микроорганизмов.
Антимикробное действие одного вещества может быть усилено в определенных условиях действием другого вещества. Так, поваренная соль способствует лучшему проникновению консервирующего ве-щества через клеточную мембрану микроорганизмов. Комбинация химических веществ, слабо действующих при повышенных рН, с органическими кислотами (например, лимонной, винной, яблочной) повышает консервирующий эффект.
Комбинируя различные консерванты, можно существенно усилить антимикробное действие в смешанной среде с гидрофильными и липофильными свойствами. В результате применения консервантов, обладающих различной растворимостью или специфическими эффектами, значительно расширяется и область их использования.
В качестве консервирующих средств разрешается применять химические вещества, подавляющие прорастание и замедляющие развитие микроорганизмов при хранении пищевых продуктов в свежем виде.
Консерванты и консервирующие смеси разрешается растворять в воде, этиловом спирте, глицерине, карбонате кальция, уксусной, молочной, винной и лимонной кислотах и в таком виде использовать в производстве.
Применение консервирующих средств в пищевой промышленности не может быть полностью исключено, несмотря на их отрицательное действие на любые биологические объекты. Однако оно должно быть ограничено, так как их безопасность может быть доказана с известной степенью вероятности.
Применение консервантов оправдано только в тех случаях, если при этом достигается технологический экономический эффект и если подобного эффекта нельзя достичь другими, например физическими, методами.
При выдаче разрешения на применение какого-то консерванта допускается минимальная концентрация данного вещества, необходимая для достижения требуемого эффекта для данного продукта.
Химические консерванты делятся на неорганические и органические.
Неорганические консерванты:
- борная кислота и ее производные (бораты или бура);
- перекись водорода;
- двуокись серы, сернистая кислота, сульфит натрия, гидросульфит натрия и калия; пиросульфит натрия и калия;
- серебро и его соединения (хлорид серебра, комплекс натрия с хлористым серебром, сульфат серебра);
- озон;
- окислы азота;
- хлористый азот NCl3;
- хлор, смесь хлора и нитрозилхлорида (NOCL);
- фтор;
- нитраты и нитриты.
Рассмотрим некоторые неорганические консерванты, наиболее применяемые в пищевой промышленности.
Бура и бораты. Консервирующее действие борной кислоты и боратов основывается на нарушении метаболизма фосфатов и интенсивном блокировании декарбоксилирования аминокислот в микробиальной клетке. Следы боратов встречаются не только в почвах, минеральных водах, горных породах, но и в меде, винах, фруктах и других растительных продуктах. Борная кислота и бораты быстро всасываются организмом, но медленно выделяются. Установлено, что в организме нарушается утилизация жиров и белков из консервированных борной кислотой продуктов. Кроме того, кислота разрушает витамин В6, так как образует комплексы с пиридоксалем и пиридоксамином. Экспертный комитет ФАО-ВОЗ по пищевым добавкам и комиссия Сodex Аlimentarius считают, что применение борной кислоты и буры для консервирования пищевых продуктов является небезопасным для здоровья человека в связи с их токсичностью. ПСП должно быть не более 0,1 г на один килограмм массы тела.
Перекись водорода обладает бактерицидными свойствами, особенно при кислой реакции субстрата. Ее можно применять для консервирования питьевой воды, молока, студня, крабов, пива, а также как добавку ко льду при перевозке морских рыб и брожении теста. Перекись водорода придает продуктам неприятный привкус, неблагоприятно действует на белки, компоненты жиров и витаминов.
Сернистая кислота и ее соли, диоксид серы. Консервирующим действием обладает в основном недиссоциированная часть сернистой кислоты. Чем меньше рН и больше температура, тем сильнее консерви-рующее действие сернистой кислоты.
Действие этой кислоты связано с растворением липопротеинового комплекса микробиальной клетки и попаданием в плазму. Структура плазменной оболочки при этом изменяется, и микроорганизмы гибнут. Кроме того, сернистая кислота обладает восстанавливающими свойствами; является акцептором кислорода и задерживает дыхание микроорганизмов, изменяя значение окислительно-восстановительного потенциала. Кислота может вступать в реакцию с промежуточными продуктами жизнедеятельности микроорганизмов, нарушать обмен веществ и тем самым вызывать гибель микроорганизмов.
Консервирующее действие кислоты наблюдается при содержании в продукте 0,1-0,2% диоксида серы. Эффективность его действия зависит от величины рН, химического состава среды, концентрации микроорганизмов и температуры. Чем выше начальная обсемененность продукта, тем больше микроорганизмов выживает.
Сернистая кислота и диоксид серы применяются не только как консерванты, но и как отбеливатели, так как предотвращают окисли- тельные изменения фруктовых и овощных полуфабрикатов, вызванные ферментативным потемнением фенольных соединений и разрушением аскорбиновой кислоты.
Однако SО2 разрушает витамин В1, разлагая его на пиримидин и тиазол. В повышенных дозах SO2 вредно влияет на организм человека и придает продуктам специфический запах, который ощущается при концентрации около 5 мг на 100 г продукта.
Ввиду токсичности сернистых соединений сульфитированные продукты используются только для переработки на такие виды продукции, технология которых предусматривает возможность тепловой обработки с целью десульфитации.
Из сульфитированных полуфабрикатов, где часть антисептиков находится в связанном виде, полного удаления SO2 не происходит, и часть его остается в продукте. Содержание остаточного количества SO2 в продукте строго нормируется, и для большинства продуктов оно не должно превышать 0,01% к массе общего количества продукта (связанный + свободный) или 0,02% свободного.
Соли сернистой кислоты - сульфиты и бисульфиты - могут применяться для консервирования полуфабрикатов с рН 3,5 и ниже. Реагируя с органическими кислотами плодов, соли выделяют диоксид серы, который и является антисептиком.
Для замены одного грамма диоксида серы необходимо добавить 1,6 г бисульфита натрия или 1,8 г бисульфита калия. Соли должны быть химически чистыми, без каких-либо примесей.
Сульфитация применяется при заготовке целых плодов, пюре и соков. Целые плоды можно консервировать газообразным SO2 или его растворами (мокрый способ). Косточковые плоды при консервировании газом растрескиваются, теряют сок, и консистенция их очень размягчается. Поэтому для косточковых плодов и ягод используется сульфитация мокрым способом. Семечковые плоды и цитрусовые хорошо сохраняют форму и консистенцию, их сульфитируют газообразным SО2. Газообразный SО2 применяется также для сульфитирования пюре и соков.
Сухая сульфитация семечковых плодов (окуривание) состоит в применении SО2, получаемого путем сжигания серы, или жидкого из баллонов. Продолжительность окуривания примерно 10-20 ч в зависимости от сорта и вида плодов.
Диоксид серы и сульфиты применяются также при производстве плодово-ягодных и виноградных вин, напитков, фруктовых уксусов, сушеных картофеля и овощей, крахмала и других продуктов.
ПДК в зависимости от вида продукта изменяется от 30 до 3000 мг SО2 на один килограмм продукта. В таких концентрациях SО2 благодаря летучести и хорошей выделяемости из организма не представляет для человека опасности. Сульфиты ускоряют окислительные процессы, разрушают витамин Е, тиамин и биотин. В организме человека сульфиты окисляются в сульфаты и легко выделяются.
К специальной группе консервантов относятся окислы азота, хлор, нитрозилхлорид, хлористый азот, фтор, серебро, озон, нитриты, нитраты [27].
Органические химические консерванты:
- бензойная кислота и ее соли;
- п-оксибензойная кислота и ее производные;
- сорбиновая кислота и ее производные;
- салициловая кислота и ее натриевая соль;
- муравьиная кислота и ее натриевые, кальциевые и калиевые со-ли;
- этиловый и пропиловый эфиры п-оксибензойной кислоты и ее соли;
- гексаметилентетраамин;
- дифенил, о-фенилфенол и его натриевая соль;
- пропионат и ацетат кальция;
- диэтиловый эфир пироугольной кислоты.
Рассмотрим наиболее распространенные органические химические консерванты.
Бензойная кислота и ее соли. Бензойная кислота С6Н5-СООН представляет собой бесцветные кристаллы, имеющие форму иголок или листочков. Плотность ее 1,265 г/см3 при 15°С, температура плавления 122,4°С. Кислота плохо растворяется в воде, но хорошо - в спирте и эфире.
В небольшом количестве (менее 0,1%) кислота содержится в неко-торых ягодах и плодах (чернике, малине, смородине, сливе), а также в гвоздике, анисовом масле и др.
Консервирующее действие бензойной кислоты и ее солей основано на подавлении активности каталазы и пероксидазы, в результа- те чего в клетках накапливается перекись водорода. В малых концентрациях эти консерванты тормозят рост аэробных микроорганизмов. Наиболее активна бензойная кислота и ее соли в концентрации 0,1-0,4%.
Бензойная кислота эффективна в кислой среде, в то время как в нейтральных и щелочных средах ее ингибирующее действие незначительно. Поэтому этот консервант рекомендуется для консервирования пищевых продуктов, имеющих рН менее 5.
Наличие в продукте белков повышает устойчивость микроорганизмов и снижает консервирующее действие бензойной кислоты. При добавлении в продукт только небольшая часть бензойной кислоты остается свободной и действует как консервант, а большая часть связывается с белками.
Бензойная кислота и ее соли не обладают восстанавливающей способностью и отбеливающими свойствами, поэтому продукты с этими антисептиками более темные, чем сульфитированные.
Содержание бензоата натрия С6Н5СООNа в консервированных продуктах (пюре, соки) должно быть не более 0,10-0,12% в зависимости от вида сока, пюре. Так как бензоат натрия имеет специфический вкус, который ощущается в концентрациях 0,08-0,10%, то в продуктах, приготовленных из этих полуфабрикатов, содержание бензоата натрия должно быть не более 0,07%.
Консервант п-оксибензойная кислота и ее эфиры. Используется натриевая соль этой кислоты и ее эфиры: метиловый (нипагин М), этиловый (нипагин А), н-пропиловый (нипазол), н-бутиловый (нипа-бутил), бензиловый эфир - нипабензил. Кислота и ее эфиры - растительного происхождения - входят в состав алкалоидов и пигментов. Кислота содержится в созревшем сыре. Как консервант п-оксибен-зойная кислота менее эффективна, чем ее эфиры. Бактерии, плесени и дрожжи гибнут в растворе этой кислоты при концентрации 0,86%. Эфиры эффективны при 0,05-0,1%. Эфиры пригодны для применения в нейтральных пищевых продуктах. Этиловый и пропиловый эфиры разрешены для консервирования большого числа пищевых продуктов.
Эфиры п-оксибензойной кислоты относятся к спазмолитикам; они ингибируют или стимулируют активность различных ферментов; из организма человека кислота выделяется в основном неизменной.
Сорбиновая кислота и ее соли.
Сорбиновая кислота (СН3-СН=СН-СН=СН-СООН) - это кристаллический порошок, плохо растворимый в воде. Соли сорбиновой кислоты (сорбаты) имеют более высокую растворимость.
Сорбиновая кислота и сорбаты подавляют рост дрожжей и плесеней; на кислотообразующие и другие виды бактерий почти не действуют. Поэтому они применяются для консервирования только кислых продуктов или в смеси с другими антисептиками.
Концентрация сорбиновой кислоты в полуфабрикатах должна быть 0,05-0,06%, в готовых продуктах - менее 0,05%.
Сорбиновая кислота и сорбаты в организме человека окисляются, распадаясь до СО2 и Н2О в присутствии глюкозы или до ацетоуксусной кислоты при отсутствии глюкозы в составе продукта.
Ввиду быстрого распада сорбиновая кислота и сорбаты не оказы- вают токсического действия на организм человека.
В последние годы сорбиновая кислота и ее соли были разрешены почти во всех странах в качестве консерванта в концентрациях 0,01-1,2% для маргарина, сыра, яичного желтка, овощных и фруктовых, рыбных и мясных изделий, печенья, вина и других продуктов. Сорбиновая кислота применяется для пропитки упаковок, используемых для хранения маргарина, сыров, хлеба.
Салициловая кислота и ее натриевая соль. Салициловая кислота плохо растворяется в воде, натриевая соль - хорошо. Антимикробное действие основано на подавлении активности ферментов при образовании пантотеновой кислоты, торможении активности пепсина, каталазы и панкреатина.
Салициловая кислота раньше применялась в широких масштабах для консервирования огурцов и других овощей и фруктов. Для упаковки мармеладов и варений широко используют бумагу, пропитанную салициловой кислотой. В настоящее время в большинстве стран это вещество не применяется для консервирования.
Салициловая кислота быстро всасывается в кишечнике и долго не выводится из организма. Возможна кумуляция ее, что особенно опасно для детей. В небольшом количестве салициловая кислота переходит в материнское молоко. В высоких концентрациях она вызывает повреждение слизистых оболочек, нарушение деятельности центральной нервной системы и кровообращения, расстройства слуха и функции почек.
Экспертный комитет ФАО-ВОЗ по пищевым добавкам считает этот консервант опасным для здоровья человека даже в малых дозах и не рекомендует применять салициловую кислоту в
|
|
|
