Области применения

Жировые продукты. Микробиологической порче подвержены только жировые эмульсии (масло и маргарин). Поваренная соль используется в качестве консервантов для обоих продуктов.

Соль (в сухом или растворенном виде) добавляют после промывки масляных зерен до начала формования в количестве 0,3-2 % массы, что составляет 1-13% поваренной соли в водной фазе (подверженной микробиологической порче).

При изготовлении маргарина соль добавляют непосредственно в водную фазу (до 19% или до 3% в пересчете на всю массу маргарина).

Сорбиновая кислота и ее соли. Вследствие несомненной гигиенической безопасности (она наименее опасна из всех используемых консервантов: величина реальной безопасности 50), повсюду в мире наблюдается тенденция увеличения использования ее вместо других, менее проверенных консервантов. Второй важной причиной широкого применения сорбиновой кислоты (Е 200) и сорбатов (Е 201-Е 203) служит отсутствие их влияния на вкус и запах консервируемых продуктов. Кроме того, важное преимущество сорбиновой кислоты состоит в сохранении эффективности при относительно высоких значениях рН - 6 и даже 6,5. Действие сорбиновой кислоты направлено главным образом против дрожжей и плесневых грибов, но она достаточно активна и в отношении БГКП, прежде всего Е. coli.

Сорбиновую кислоту и сорбаты используют практически во всех отраслях пищевой промышленности. Различаются только рекомендуемые дозировки - от 0,02 до 0,2 %.

Бензойная кислота и ее соли (бензоаты). Бензойная кислота С₆Н₅СООН (Е 210) также является относительно безопасной (величина реальной безопасности 10); ее чаще применяют в виде бензоата натрия (Е211). Антимикробная активность у них одинакова, но бензоат гораздо лучше растворим в воде. Традиционно широко бензоат натрия применяют в безалкогольных напитках, консервированных овощах и фруктах, рыбопродуктах, майонезах, соусах в дозировке до 0,1 %. Совместное его применение в этих продуктах с сорбатом калия позволяет уменьшить дозировку того и другого и усиливает консервирующий эффект.

COONa – бензоат натрия

Входит в состав некоторых плодов и является распространенным природным консервантом. Бензойная кислота применяется при изготовлении плодово-ягодных изделий, бензоаты – при производстве рыбных консервов, маргаринов.

Антимикробное действие связано со способностью подавлять ферменты, осуществляющие окислительно – восстановительные реакции, и направлено, главным образом, против дрожжей и грибов, включая афлатоксинообразующие. Присутствие белков в пищевых системах ослабляет активность бензойной кислоты, фосфатов и хлоридов – усиливает. Она наиболее эффективна в кислой среде; в нейтральных и щелочных растворах её действие почти не ощущается. Для облегчения введения бензойной кислоты в жидкие пищевые продукты используют её соли. При использовании бензоатов необходимо, чтобы рН пищевой системы был ниже 4,5, при этом бензоаты превращаются в свободную кислоту.

Муравьиная кислота. Муравьиная кислота и её соли (формиаты натрия Е237 и кальция Е238) применяют также в качестве солезаменителей (вкусовых веществ). Консервирующее действие этой кислоты известно более ста лет. Муравьиная кислота - НСООН из – за высокой константы диссоциации применяется для консервирования только сильно – кислых продуктов (рН ниже 3,5). Действует преимущественно против дрожжей и некоторых бактерий. Плесневые грибы и молочные бактерии устойчивы к действию муравьиной кислоты. Она заметно влияет на вкус и запах пищевых продуктов, добавляется, главным образом, во фруктовые полуфабрикаты. В последнее время её использование сильно сократилось.

Уксусная кислота и ее соли. Уксусная кислота ледяная СН3СООН - (Е260) и ее соли ( ацетаты): СН₃СООК – ацетат калия (Е261) и СН₃СООNa – ацетат натрия (Е262).

Использование уксуса для консервирования пищевых продуктов – один из наиболее старых способов консервирования. В зависимости от сырья, из которого получают уксусную кислоту, различают винный, фруктовый, яблочный, спиртовой уксус и синтетическую уксусную кислоту. Применение находят диацетаты натрия и калия. Эти вещества состоят из уксусной кислоты и ацетатов в молярном соотношении 1:1.

Уксусная кислота не имеет законодательных ограничений, ее действие основано, главным образом, на снижении рН консервируемого продукта, проявляется при содержании выше 0,5 % и направлено, главным образом, против бактерий. Применяется в майонезах, соусах, при мариновании рыбной продукции, ягод и фруктов. Она широко применяется как вкусовая добавка.

  Пропионовая кислота. Пропионовая кислота – СН₃ – СН₂СООН – Е280 и ее соли (пропионаты):

  СН3 – СН2СООNa – пропионат натрия…………………………Е281

СН3 – СН2СООК – пропионат калия ……………………………Е283

СН3 – СН2СООСа – пропионат кальция…………………………Е282

 

В пищевой промышленности используются, главным образом, соли пропионовой кислоты. Антимикробное действие пропионовой кислоты сильно зависит от рН среды консервируемого продукта; она может использоваться для консервирования пищевых продуктов с высоким значением рН. Более слабое антимикробное действие, по сравнению с другими консервантами. Применяется в сыроделии, хлебопечении. Влияет на запах и вкус пищевых продуктов.

Антиоксиданты

Антиоксиданты защищают жиры и жирсодержащие продукты от прогоркания, предохраняют фрукты, овощи и продукты их переработки от потемнения, замедляют ферментативное окисление вина, пива и безалкогольных напитков. В результате сроки хранения этих продуктов увеличиваются в несколько раз.

Наибольшее распространение среди пищевых синтетических антиокислителей получили производные фенолов: бутилгидроксианизол (БОА, Е320), бутилгидроситолуол (БОТ, ионол, Е321), а также третбутилгидрохинон (Е 319) и эфиры галловой кислоты (Е 310-Е 313). Преимуществами синтетических антиоксидантов являются их более высокая стабильность и, как следствие, более значительное увеличение срока хранения пищевых продуктов.

Универсального антиокислителя не существует. Эффективность применения антиоксиданта зависит от свойств конкретного продукта.

Антиокислители замедляют процесс окисления путем взаимодействия с кислородом воздуха (не допуская его реакции с продуктом) или разрушая уже образовавшиеся перекиси. При этом антиоксиданты сами расходуются. Можно было бы ожидать, что любое повышение содержание антиокислителя приводит к увеличению времени защиты продукта. На самом деле для большинства антиоксидантов существует предельная концентрация, выше которой срок хранения продукта уже не увеличивается. Как правило, она составляет 0,02 %, что соответствует гигиеническим требованиям к содержанию этого вида пищевых добавок в продуктах питания.

Одна из актуальных проблем пищевой промышленности в настоящее время - увеличение срока годности продуктов питания благодаря использованию пищевых добавок.

И производителей, и потребителей пищевой продукции беспокоит ее возможная опасность для здоровья человека.

Консервирование, особенно химическое, вызывает настороженное отношение потребителей в отношении безвредности используемых методов консервирования и, в частности, консервантов. Однако неконсервированные продукты представляют гораздо большую опасность, чем любые разрешенные консерванты.

Применяя основные критерии риска и группируя виды опасности пищевых продуктов в пять классов, можно получить следующее распределение от максимального до минимального риска:

Опасности микробного и вирусного происхождения;

опасности дисбаланса питательных веществ;

опасности, связанные с загрязнением окружающей среды;

опасности естественного происхождения, вызванные особенностями химического состава природного сырья;

опасности курения, употребления алкоголя и наркотиков;

опасность пищевых добавок.

Ученые - гигиенисты считают наиболее важными потенциальными источниками вреда в пищевых продуктах, во-первых, микробное заражение, а затем дисбаланс питательных веществ. Риск, обусловленный загрязнениями из окружающей среды, примерно в 1000 раз меньше. Риск же пищевых добавок, в том числе консервантов, в 100 000 раз меньше / 1 /.

Употребление в пищу продуктов, атакованных микроорганизмами, опасно для здоровья, а в ряде случаев и жизни человека. Во-первых, многие микроорганизмы в процессе своего развития продуцируют токсины, которые накапливаются в продуктах и, поступая в организм человека, могут вызывать отравления, иногда с летальным исходом. Во-вторых, сами живые микроорганизмы, поступая с пищей в достаточно больших количествах, могут инициировать инфекционный процесс. Консерванты предотвращают как развитие самих микроорганизмов, иак и продуцирование ими токсинов. Таким образом, гораздо большую опасность для здоровья потребителя представляет отсутствие консервантов, чем разумное их использование. Правильное использование пищевых добавок - консервантов и антиоксидантов - может значительно увеличить срок годности пищевой продукции и не нанесет вреда человеку

Что же такое консервирование пищевых продуктов? Под этим термином понимают комплекс мер, направленных на предотвращение микробиологической порчи продуктов питания. Это физические, химические, а в последнее время и биологические меры. Биологические меры подразумевают использование защитных культур микроорганизмов. Большинство физических методов всем известно - это пастеризация, стерилизация, охлаждение, замораживание, обработка УВТ, ионизирующего облучения - эффективно, но как правило, дорого и отражается на органолептических свойствах самого пищевого продукта.

Химические консервирования заключаются в добавлении к пищевым продуктам определенного вещества, подавляющего развитие нежелательных микроорганизмов. Такие вещества и называют консервантами.

Консерванты не следует путать со средствами дезинфекции. Консерванты если и убивают микроорганизмы, то делают это во много раз медленнее, чем дезинфектанты, т.е. произвести качественный пищевой продукт с консервантами из испорченного сырья не удастся.

Эффективность консервантов в отношении разных бактерии, плесневых грибов и дрожжей неодинакова. Каждый обладает своим спектром действия, поэтому часто имеет смысл применять совместно несколько консервантов. Это позволяет не только расширять их спектр действия, но и уменьшать требуемую дозировку.

Кроме того, эффективно сочетать консерванты с физическими способами консервирования. Например, при квашении капусты сочетаются пониженное значение рН вследствие добавления или образования кислоты и действие поваренной соли, снижающее активность воды. Хранение рыбных пресервов на холоде усиливает действие консерванта бензоата натрия. Вообще, эффективность консерванта в каждом конкретном случае зависит от очень многих факторов: начальной обсемененности сырья, температуры обработки и температуры хранения, кислотности, активности воды, состава продукта и т.д. Иногда достаточно какой-нибудь одной из этих причин, чтобы свести на нет действие консерванта, или наоборот, увеличить срок годности продукта. Проблемы взаимодействия и взаимозависимости консервантов и методов консервирования подробно обсуждаются в теории Ляйстнера «технология барьеров» .

Наиболее широко используемыми консервантами в настоящее время являются поваренная соль, этиловый спирт, углекислый газ (Е 290), уксусная (Е 260), сорбиновая (Е 200), бензойная (Е 210), пропионовая (Е280), сернистая (Е 220) кислоты и некоторые их соли (Е 202, 203, 211, 221-228, 261-262, нитриты (Е 249, 250), нитраты (Е 251, 252). Сахарные сиропы приобретают консервирующие свойства, начиная с концентрации примерно 60-70 %.

Промышленное производство сорбиновой кислоты существует с середины 50-х гг. В качестве пищевого консерванта сорбиновая кислота, сорбат калия и сорбат кальция разрешены к применению во всех странах мира. Допустимые дозировки до 0,2 %.

Сорбиновую кислоту в форме кислоты или сорбатов используют практически во всех отраслях пищевой промышленности. Различаются только рекомендуемые дозировки - от 0,02 до 0,2 %. Следует особо подчеркнуть взаимозаменяемость сорбиновой кислоты и сорбата калия. Антимикробная активность у них одинакова. Разница между этими веществами только в водорастворимости. При комнатной температуре в 100 мл воды сорбиновой кислоты растворится 0,16 г, а сорбата калия - 138 г. Поэтому при консервировании напитков предпочитают сорбат, а не кислоту: сорбат легче растворить, а следовательно, легче распределить в напитке.

Если рассматривать водно-жировые эмульсии: майонезы, маргарины, сливочные кремы, то в этих продуктах тоже предпочтительнее использовать сорбат калия. Так как микробиологической порче подвержена водная , а не жировая фаза эмульсии, ее прежде всего и надо консервировать.

Относительно безопасной можно назвать также бензойную кислоту (величина реальной безопасности 10), которую чаще применяют в виде бензоата натрия. Антимикробная активность у них одинакова, но бензоат гораздо лучше растворим в воде. Традиционно широко бензоат натрия применяют в безалкогольных напитках, консервированных овощах и фруктах, рыбопродуктах, майонезах, соусах в дозировке до 0,1 %. Совместное его применение в этих продуктах с сорбатом калия позволяет уменьшить дозировку того и другого и усиливает консервирующий эффект.

Не все консерванты получают химическим путем. Наиболее известным натуральным консервантом является низин, продукт жизнедеятельности молочнокислых бактерий. В небольших количествах он присутствует почти во всех кисломолочных продуктах. В промышленности низин получают культивированием бактерий вида Streptococcus lactis. Низин активно подавляет рост термоустойчивих грамположительных спорообразующих бактерий, но неэффективен против дрожжей и плесеней. Его давно и успешно используют технологи консервной промышленности и изготовители плавленых сыров. Препараты низина обычно содержат его 2,5 %. Дозировка препаратов 50 - 200 г на 1 т готового продукта, для сыров до 600 г/т.

Давно прошли те времена, когда к применению в пищевой промышленности допускались любые вещества, обладающие консервирующим действием. С 50-х гг. ХХв. тщательным токсикологическим исследованиям в обязательном порядке подвергаются не только консерванты, но и все другие пищевые добавки. При токсикологической оценке пищевых добавок исследуются острая, субхроническая, хроническая, репродуктивная токсичности, мутагенность, канцерогенность, аллергенное и другие возможные неблагоприятные воздействия добавок на организм человека. Проявление любого из перечисленных воздействий ведет к запрещению применения пишевой добавки. Токсикологическое исследование проводят высококвалифицированные специалисты по всему миру. Результаты обсуждаются международным органом, специально для этого созданным при Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН и Всемирной организации здравоохранения (ФАО/ВОЗ), - Объединенным комитетом экспертов по пищевым добавкам (JECFA). Он дает рекомендации по разрешению или запрещению той или иной добавки.

В России вопросы применения пищевых добавок, в том числе консервантов, находятся под контролем Департамента Госсанэпиднадзора Министерства здравоохранения РФ. Им изданы списки пищевых добавок, разрешенных и запрещенных к применению при производстве пищевых продуктов, а также «Санитарные правила по применению пищевых добавок» / 4,5 /. Это два основных документа, регламентирующих применение в России пищевых добавок, в том числе консервантов.

Вследствие существующего в обществе настороженного отношения к пищевым добавкам вообще и к консервантам в частности сложилась парадоксальная ситуация: токсичность пищевых добавок изучена лучше, чем токсичность многих продуктов питания и их натуральных компонентов. Если Департамент Госсанэпиднадзора выдал гигиеническое заключение на консервант или любую другую пищевую добавку, можно применять ее в рекомендуемой дозировке и не опасаться негативных последствий для здоровья потребителей.

Однако консерванты не могут компенсировать низкое качество сырья и нарушение правил производственной гигиены. Если продукт сильно бактериально загрязнен или начал портиться, консерванты уже бесполезны.

Антиоксиданты защищают жиры и жирсодержащие продукты от прогоркания, предохраняют фрукты, овощи и продукты их переработки от потемнения, замедляют ферментативное окисление вина, пива и безалкогольных напитков. В результате сроки хранения этих продуктов увеличиваются в несколько раз.

Наибольшее распространение среди пищевых синтетических антиокислителей получили производные фенолов: бутилгидроксианизол (БОА, Е320), бутилгидроситолуол (БОТ, ионол, Е321), а также третбутилгидрохинон (Е 319) и эфиры галловой кислоты (Е 310-Е 313). Преимуществами синтетических антиоксидантов являются их более высокая стабильность и, как следствие, более значительное увеличение срока хранения пищевых продуктов.

Универсального антиокислителя не существует. Эффективность применения антиоксиданта зависит от свойств конкретного продукта.

Антиокислители замедляют процесс окисления путем взаимодействия с кислородом воздуха (не допуская его реакции с продуктом) или разрушая уже образовавшиеся перекиси. При этом антиоксиданты сами расходуются. Можно было бы ожидать, что любое повышение содержание антиокислителя приводит к увеличению времени защиты продукта. На самом деле для большинства антиоксидантов существует предельная концентрация, выше которой срок хранения продукта уже не увеличивается. Как правило, она составляет 0,02 %, что соответствует гигиеническим требованиям к содержанию этого вида пищевых добавок в продуктах питания.

К биологически активным добавкам (БАД) к пище (Food supplements) относятся природные, идентичные природным или синтетические вещества, характеризующиеся наличием либо пищевой ценности (нутрицевтики), либо обладающие выраженной биологической активностью (парафармацевтики) и предназначенные для непосредственного приема и (или) введения в состав пищевых продуктов.

Сокращение энергозатрат человека, а следовательно, уменьшение потребности в калорийной пище приводят к необходимости внесения в продукты дополнительных пищевых веществ, в том числе эссенциальных (витамины, микроэлементы, фосфолипиды, незаменимые жирные кислоты, пищевые волокна и т.д.), т.е. БАД, и в первую очередь нутрицевтиков, функции которых очень многообразны (табл. 2).

Функциональная роль БАД - нутрицевтиков

Биологически активные добавки к пище

1. Восполнение дефицита эссенциальных пищевых веществ

2. Повышение неспецифической резистентности организма к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды

3. Иммуномодулирующее действие

4. Индивидуализация питания

5. Направленное изменение метаболизма веществ

6. Связывание и выведение ксенобиотиков

7. Лечебное питание

8. Профилактика ряда хронических заболеваний:

а) Ожирение

б) Атеросклероз и другие сердечно-сосудистые заболевания

в) Злокачественные новообразования

г) Иммунодефициты