- •Федеральное агентство по образованию
- •Пищевые добавки и ароматизаторы Физико-химические и функционально-технологические свойства
- •Введение
- •1. Функциональные классы пищевых добавок
- •2. Терминология пищевых добавок и ароматизаторов, принятая в рф
- •3. Правовое регулирование производства и обращения пищевых добавок и ароматизаторов
- •Директивы, принятые ес по пищевым добавкам
- •Директивы, принятые по критериям чистоты пищевых добавок
- •Законодательство ес по ароматизаторам
- •Законодательство ес в области безопасности консервантов
- •Законодательство ес в области безопасности антиоксидантов
- •Документы, регламентирующие применение пищевых добавок в рф
- •4. Система подтверждения безопасности пищевых добавок и ингредиентов
- •Пищевые добавки, запрещенные в рф к применению при производстве пищевых продуктов
- •5. Методы оценки органолептических характеристик пищевых добавок и ароматизаторов
- •5.1. Различительные методы
- •5.2. Методы с использованием шкал и категорий
- •5.3. Описательные методы
- •6. Пищевые добавки, влияющие на вкус и аромат пищевого продукта
- •6.1. Пищевые ароматизаторы
- •6.1.1. Сырье для получения ароматизаторов
- •6.1.2. Компонентный состав и технология ароматизаторов
- •Физико-химические показатели растворителей
- •Рецептуры фруктовых ароматизаторов ( е.В. Смирнов, 2006 г.)
- •6.1.3. Применение и дозировки ароматизаторов
- •6.2. Подсластители и сахарозаменители
- •Относительная сладость подсластителей
- •6.2.1. Интенсивные подсластители
- •6.2.2. Объемные сахарозаменители
- •6.2.3. Смесевые подсластители
- •6.2.4. Особенности применения заменителей сахара в производстве пищевых продуктов
- •Максимальные концентрации подсластителей, используемых в некоторых пищевых продуктах, мг/кг (а.П. Нечаев и др., 2002 г.; л.А. Сарафанова, 1997 г.)
- •Генотоксичность подсластителей (а.Д. Дурнев, 2007 г.)
- •6.3. Пищевые кислоты и регуляторы кислотности пищевых систем
- •6.3.1. Пищевые органические кислоты
- •Наличие органических кислот в различных фруктах и ягодах
- •Основные свойства пищевых кислот
- •Сравнительная оценка бактерицидного действия уксусной, молочной и лимонной кислот при 20 ºС в течение 15 мин
- •Характеристики пищевых кислот, используемых в кондитерском производстве
- •Свойства винных кислот
- •Растворимость виннокаменной кислоты в воде в зависимости от температуры
- •Константы диссоциации и пороговые концентрации чувствительности пищевых кислот
- •6.3.2. Соли пищевых кислот
- •Содержание цитратов в пищевых продуктах
- •Кислотность водных растворов фосфатов
- •6.4. Усилители вкуса и аромата пищевой продукции
- •Усилители вкуса и аромата, разрешенные к применению в рф
- •7. Пищевые добавки, улучшающие внешний вид пищевых продуктов
- •7.1. Пищевые красители
- •Пищевые красители, разрешенные к применению в рф в производстве пищевых продуктов (по данным СанПин 2.3.2.2364–08)
- •7.1.1. Натуральные красители
- •Стойкость основных натуральных красителей (по л.А. Сарафановой, 2004 г.)
- •7.1.2. Синтетические красители
- •Цветовая гамма синтетических красителей, разрешенных к применению в рф в производстве пищевых продуктов
- •Свойства синтетических красителей
- •Свойства азокрасителей
- •Гигиенические регламенты применения синтетических красителей (СанПиН 22.3.2.1293–03)
- •7.1.3. Минеральные (неорганические) красители
- •Минеральные (неорганические) красители, разрешенные к применению в рф в производстве пищевых продуктов
- •7.2. Применение пищевых красителей в производстве пищевых продуктов
- •Рецептуры смесевых красителей (л.А. Сарафанова, 2008 г.)
- •8. Пищевые добавки, увеличивающие срок годности пищевой продукции
- •8.1. Консерванты для пищевой промышленности
- •Список консервантов, разрешенных в рф для применения в пищевых продуктах
- •Эффективность некоторых консервантов по отношению к микроорганизмам (э. Люк, м. Ягер, 2003 г.)
- •8.1.1. Индивидуальные консерванты
- •Растворимость сорбиновой кислоты и сорбата калия в зависимости от вкусовых веществ
- •Действие сорбиновой кислоты на микроорганизмы (э. Люк, м. Ягер, 2003 г.)
- •Действие бензойной кислоты на микроорганизмы (э. Люк, м. Ягер, 2003 г.)
- •Действие парабенов на микроорганизмы (э. Люк, м. Ягер, 2003 г.)
- •Действие муравьиной кислоты на микроорганизмы (э. Люк, м. Ягер, 2003 г.)
- •Характеристики сернистого газа и его производных
- •Действие сернистой кислоты на микроорганизмы (э. Люк, м. Ягер, 2003 г.)
- •Действие нитрита на бактерии (э. Люк, м. Ягер, 2003 г.)
- •8.1.2. Смесевые консерванты и эффект синергизма
- •8.1.3. Факторы, влияющие на эффективность действия консервантов
- •Доля недиссоциированных молекул для консервантов (кислот) при различных значениях рН (э. Люк, м. Ягер, 2003 г.)
- •Пороговые значения активности воды для некоторых микроорганизмов, встречающихся в пищевых продуктах
- •8.2. Антиокислители и их синергисты
- •Антиокислители, разрешенные к применению в рф
- •Содержание токоферола в некоторых жирах, маслах и жиросодержащих продуктах
- •8.3. Пищевые добавки, способствующие повышению сроков годности пищевых продуктов
- •Список литературы
- •Содержание
6.2.4. Особенности применения заменителей сахара в производстве пищевых продуктов
С технологической точки зрения для выбора оптимального заменителя сахарозы для конкретной рецептуры пищевого продукта наиболее значительными являются следующие показатели:
– профиль сладости;
– индекс сладости;
– растворимость;
– гигроскопичность;
– вязкость.
Производство безалкогольных напитков
Классические безалкогольные напитки («Буратино», «Дюшес», «Крем-сода», «Лимонад» и др.) содержат значительное количество сахара (от 64 до 101 кг на 100 дал готового напитка) и высококалорийны.
В последнее десятилетие на рынке безалкогольной продукции достаточно востребованы напитки, в которых полностью или частично произведена замена сахаров на подсластители.
На примере классического напитка «Лимонад» рассмотрим расчет замены сахара на интенсивный подсластитель аспартам, имеющий коэффициент сладости 200. Рецептура данного напитка приведена в табл. 6.4.
Необходимое количество подсластителя рассчитывают по формуле
П = ,
где П – необходимое количество подсластителя, кг; С – количество заменяемого сахара, кг.
Таблица 6.4
Рецептура классического напитка «Лимонад» на 100 дал (1000 дм3) готового напитка (Сборник рецептур на безалкогольные напитки с пищевыми ароматизаторами производства ОАО «Комбинат химико-пищевой ароматики». – С-Пб., 1999)
Наименование сырья
|
Содержание сырья в готовом напитке
|
Содержание сухих веществ в сырье |
|
Массовая доля, %
|
Масса сухих веществ в сырье, кг |
||
Сахар, кг Кислота лимонная, кг Ароматизатор «Лимонад 503», кг Колер (Е 150а), кг Натрия бензоат, кг Двуокись углерода, кг Вода питьевая, дм3 |
101,79 1,408 До 0,60 0,96 0,177 4,15 До 1000 |
99,85 90,97 – 70,00 99,00 – – |
101,63 1,28 – 0,67 0,17 – – |
Итого сухих веществ в напитке, кг |
–
|
–
|
103,75
|
Прирост сухих веществ за счет 100 %-й инвертной сахарозы, кг |
–
|
–
|
5,35
|
Всего сухих веществ в полностью инвертированном напитке, кг
|
–
|
–
|
109
|
Если необходимо заменить 100 % сахара, формула будет иметь вид
П = = 508,9 г,
т. е. в рецептуре необходимо заменить 101,79 кг сахара на 0,508 кг аспартама.
Если необходимо заменить только 50 % сахара, то формула будет иметь вид
П = = = 254,47 г.
В этом случае 101,79 кг сахара необходимо заменить на 50,89 кг сахара и 0,25 кг аспартама.
Производственная рецептура низкокалорийного напитка «Лимонад» приведена в табл. 6.5.
Таблица 6.5
Рецептура напитка «Лимонад» низкокалорийного на 100 дал (1000 дм3)
готового напитка. Вариант I – 50 % сахара, 50 % аспартама Вариант II – 100 % аспартама (Сборник рецептур на безалкогольные напитки пониженной калорийности на основе ароматизаторов производства ОАО «Комбинат химико-пищевой ароматики». – С-Пб., 1999)
Наименование сырья
|
Содержание сырья в готовом напитке |
Содержание сухих веществ в сырье |
|||
I вариант |
II вариант |
Массовая доля, % |
I вариант |
II вариант |
|
Аспартам, кг |
0,25 |
0,50 |
101,63 |
– |
0,17 |
Сахар, кг |
50,00 |
– |
1,28 |
0,67 |
– |
Кислота лимонная, кг |
1,41 |
1,41 |
– |
– |
– |
Ароматизатор «Лимонад 503», кг |
До 0,60
|
До 0,60
|
– |
– |
–
|
Колер (Е150а), кг |
1,00 |
1,00 |
– |
– |
– |
Бензоат натрия, кг |
0,177 |
0,177 |
– |
– |
– |
Вода, дм3 |
До 1000 |
– |
– |
– |
|
Двуокись углерода, кг |
4,15 или 3,22 |
– |
– |
– |
|
Итого сухих веществ в напитке, кг |
– |
– |
– |
52,23 |
2,65
|
Прирост сухих веществ за счет 100 %-й инвертной сахарозы, кг |
– |
– |
– |
2,63 |
–
|
Всего сухих веществ в полностью инвертированном напитке, кг |
– |
– |
– |
54,86 |
–
|
При расчете рецептур безалкогольных напитков на основе интенсивных подсластителей необходимо руководствоваться нормативами согласно СанПиН 2.3.2.1293–03. Разрешено использовать:
– аспартам (Е 951) в количестве до 600 мг/дм3;
– ацесульфам калия (Е 950) в количестве до 350 мг/дм3;
– сукралозу (Е 955) в количестве до 300 мг/дм3;
– неогесперидин дигидрохалкон (Е 959) в количестве до 30 мг/дм3;
– сахарин и его соли натрия, калия и кальция (Е 954) по отдельности или в комбинации в количестве до 80 мг/дм3;
– цикламовую кислоту и ее соли – цикламаты натрия, калия и кальция (Е 952) по отдельности или в комбинации в количестве до 400 мг/дм3;
– стевиозид (Е 960) и концентраты стевии в количестве, указанном в ТИ предприятий.
Для безалкогольных напитков на основе заменителей сахара характерно отсутствие полноты вкуса, которую компенсируют внесением различных загустителей (пектинов, камедей, модифицированной целлюлозы и др.).
Интенсивные подсластители в производстве безалкогольных напитков вводят в виде водных растворов различной концентрации в зависимости от их растворимости. По данным Л.А. Сарафановой, аспартам целесообразно готовить в виде 1 %-го раствора, сукралозу – 5 %-го; другие индивидуальные и смесевые интенсивные подсластители – 10 %-й концентрации. Водные растворы подсластителей имеют ограничения по срокам хранения, что связано с возможностью их разложения. В частности, водный раствор аспартама не рекомендуется хранить более четырех месяцев.
Кондитерская промышленность
Ввиду того что интенсивные подсластители не обладают структурообразующими свойствами, наибольшее распространение в производстве кондитерских изделий получили традиционные сахарозаменители – сорбит, ксилит, а также изомальтит. В диабетических кондитерских изделиях достаточно широко применяют и фруктозу.
В производстве карамели преимущества использования сахарозаменителей во многом обусловлены их физико-химическими свойствами. Так как полиолы не гигроскопичны и не кристаллизуются, то срок годности изделий на сахарозаменителях более длительный, чем у карамели, в рецептуры которых входит сахар.
Отмечено, что сдобные и мучные кондитерские изделия, выработанные с сахарозаменителями, имеют более светлый оттенок, чем при использовании обычного сахара, что также связано с особеннос-тями полиолов – не карамелизоваться и не вступать в реакцию Майяра.
Исследования влияния различных объемных сахарозаменителей на показатели качества вафельной продукции показали, что на реоло-гические свойства теста и структурно-механические характеристики готовых изделий оказывают влияние вид заменителя сахара и его процентное содержание. Установлено, что лучшие показатели теста и качества вафельных изделий достигаются при комбинации заменителей сахара, например ксилит–изомальтит, в соотношении 1:4 в дозировке 30 % к массе муки. В этом случае вафли лучше формуются, более пластичны и имеют хорошие органолептические характеристики.
Особенностью приготовления изделий с фруктозой является то, что тесто румянится быстрее, поэтому температуру выпечки рекомендуется снижать (на 20–40 С).
В производстве кондитерских изделий объемные заменители сахара вносят, как и сахар, в виде сиропов, которые готовят аналогично сахарным, а интенсивные подсластители – в порошкообразной форме.
Дозировку интенсивных подсластителей рассчитывают, как правило, в два этапа: вначале исходят из их коэффициента сладости, а затем уточняют по результатам дегустации. При этом замена сахара интенсивным подсластителем может быть полной или частичной.
Необходимое количество подсластителя рассчитывают по формуле
П = ,
где П – необходимое количество подсластителя, кг; С – количество заменителя сахара, кг.
К вопросу о безопасности применения интенсивных подсластителей и объемных сахарозаменителей
В СанПин 2.3.2.1293–03 предусмотрены максимально разрешенные концентрации подсластителей и объемных заменителей в рецептурах пищевых продуктов. Сведения по концентрациям наиболее востребованных интенсивных подсластителей приведены в табл. 6.6.
Таблица 6.6