Більшість харчових продуктів включають харчові добавки або їх використову­ють під час їх обробітку. Виключення складає обмежений асортимент продуктів: мед, молоко, яйця, мінеральна вода, цукор, горілка, більшість фруктів та овочів, продукти для немовлят (з народження).

Для охорони здоров'я населення та з метою обмеження надходження до органі­зму людини встановлені гранично допустимі рівні (ГДР) харчових добавок у про­дуктах, а також для багатьох харчових продуктів— добова допустима доза — ДДД. Крім того, регламентовано перелік харчових продуктів, до яких доцільно до­давати харчові добавки. Обмежено або заборонено використання харчових добавок у виготовленні дитячих продуктів.

Впровадженню нових харчових добавок повинно передувати проведення експе­риментальних досліджень на тваринах з вивченням загальної токсичності, кінетики в організмі, обміну речовин (на гризунах і не гризунах), дослідження віддалених

кож забезпечують групування харчових добавок за технологічними ознаками (під­класами).

Виділяють ЗО функціональних класів харчових добавок, які характеризуються індивідуальними особливостями і відрізняються за насиченістю та кількістю різно­видів (табл. 4.1). Дуже широкий асортимент барвників, консервантів, антиоксидан­тів, підсолоджувачів, емульгаторів, стабілізаторів, регуляторів кислотності. Части­на добавок поєднує дві функції, наприклад, емульгатори й стабілізатори, стабілізатори й загусники. Деякі можуть виконувати кілька функцій, наприклад, модифіковані види крохмалю (загусники, стабілізатори, поліпшувачі борошна). Вимагає уточнення клас «поліпшувачі борошна», оскільки більшість добавок вхо­дить у рецептуру хлібобулочних виробів і, відповідно, використовується у техноло­гічному процесі виробництва хліба. Тому для цього класу більше підходить назва «поліпшувачі борошна і виробів з нього» або «поліпшувачі борошна і борошняних виробів». Частина класів включає незначну кількість добавок, але вони виконують специфічні функції і їх важко об'єднати у більшу групу.

Таблиця 4.1

КЛАСИФІКАЦІЯ ХАРЧОВИХ ДОБАВОК

Функціональні класи	Дефініції	Технологічні функції
Барвники	Посилюють або відновлюють забар­влення продуктів	Барвники
Консерванти	Збільшують термін зберігання про­дуктів, захищаючи від мікробного псування	Протимікробна та протигрибкова дія, хімічна стерилізація вин, дезін­фектанти
Ароматизатори	Посилюють запах продуктів	—
Смакові речовини	Посилюють природний смак та за­пах продуктів	Підсилювачі смаку, сприяють роз­варюванню продуктів
Підсолоджувачі	Речовини різної природи, які нада­ють солодкого смаку харчовим про­дуктам та стравам	Замінники цукру, штучні підсоло­джувачі
Загусники	Підвищують в'язкість харчових продуктів	Загусники страв, текстуратори
Антиоксиданти	Збільшують термін зберігання хар­чових продуктів, захищаючи від псування, викликаного окисленням	Протиокислювачі, синергісти анти­оксидантів, комплексоутворювачі антиоксидантів
Емульгатори	Утворюють або підтримують одно­рідну суміш двох чи більшої кілько­сті незмішуваних фаз	Емульгатори, пом'якшувачі, повер­хнево-активні речовини, зволожую­чі речовини
Желеутворювачі	Текстурують продукти та страви шляхом утворення гелю	Желеутворювачі
Стабілізатори	Дозволяють зберігати однорідну су­міш не змішуваних речовин у про­дуктах або готовій їжі	Зв'язувачі, загусники, волого- та во-доутримувачі, стабілізатори піни
Піноутворювачі	Створюють умови для рівномірної дифузії газоподібної фази в рідкі й тверді харчові продукти	Збиваючі добавки, аеруючі добавки
Глазурі	Речовини, які надають блискучого вигляду або утворюють захисний шар на харчових продуктах	Плівкоутворювачі, поліруючі речо­вини
Кислоти	Підвищують кислотність харчових продуктів	Кислотоутворювачі

Функціональні класи

Регулятори кислот­ності

Речовини, які попе­реджують злежу­вання і грудкування

Піногасники

Наповнювачі

Ущільнюючі речо­вини (ущільнювачі)

Речовини для обро­бки борошна

Розпушувачі

Пропеленти

Ферменти

Стимулятори соло- дорощення

Холодоагенти

Флокулянти

Герметики

Дефініції

Змінюють або регулюють кислотність чи лужність харчових продуктів

або зменшують

Зменшують тенденцію до злипання часток харчових продуктів

Попереджують утворення піни

Речовини, крім води і повітря, які збільшують об'єм харчових продук­тів, помітно не впливаючи на їх ене­ргетичну цінність

Речовини, які здійснюють або збері­гають тканини фруктів та овочів щільними і свіжими, взаємодіють з агентами желатизації

Речовини, які поліпшують хлібопе­карні властивості борошна та його забарвлення

Речовини або сполуки речовин, які звільняють газ і таким чином збіль­шують об'єм тіста

Гази, крім повітря, які виштовхують продукти із контейнера

Речовини, які інтенсифікують тех­нологічні процеси

Речовини, які прискорюють процес солодорощення

Речовини, які знижують температу­ру повітря

Речовини, які використовують для освітлення рідини

Речовини, які ізолюють частини технологічного обладнання від кон­такту з продуктами

Закінчення табл. 4.1

Технологічні функції

Кислоти, луги, основи, регулятори

рн

Добавки, які попереджають отвер­діння, речовини, які зменшують злипання, висушуючи добавки, при­сипки

Піногасителі

Наповнювачі

Ущільнювачі рослинних тканин

поліпшувачі

Відбілюючі добавки, тіста й борошна

Розпушувачі, речовини, які сприя­ють життєдіяльності дріжджів

Пропеленти

Розщеплення складних сполук прості, скорочення технологій

Прискорення технології пива

Збільшення продуктів

тривалості зберігання

Осаджують зважені частинки

Охорона якості харчових продуктів

119

Таблиця 4.2

ФУНКЦІОНАЛЬНА КЛАСИФІКАЦІЯ ХАРЧОВИХ ДОБАВОК

Функціональні класи	Дефініції (визначення)	Підкласи (технологічні функції)
1. Кислоти (Асіа)	Підвищують кислотність і (або) надають кислий смак їжі	Кислотоутворювач
2. Регулятори кислотності (Асішгу ге§и1аюг)	Змінюють або регулюють кислотність чи лужність харчового продукту	Кислоти, луги, основи, буфер, регулятори рН
3. Речовини, які перешко­джають злежування та груд-кування (Ашісакіп§ а§епІ)	Знижують тенденцію частин харчового продукту прилипати одна до однієї	Добавки, що перешкоджають затвердінню; ре­човини, що зменшують липкість; висушуючі добавки; присипки; розділюючі речовини
4. Піногасники (АпгіГоатіп§ а§еШ)	Попереджують або знижують утворення піни	Піногасники
5. Антиокислювачі (Апііохійапі)	Підвищують термін зберігання харчових продуктів, захищаю­чи від псування, викликаного окисленням, наприклад прогір-канням жирів або зміною кольору	Антиокислювачі, синергісти антиокислювачів, комплексоутворювачі
6. Наповнювачі (Ви1кіп§ а§еш)	Речовини, які збільшують об'єм продукту, не впливаючи по­мітно на його енергетичну цінність	Наповнювачі
7. Барвники (Соїоиг)	Підсилюють або відновлюють колір продукту	Барвники
8. Речовини, які сприяють збереженню забарвлення (Соїош геїепііоп а§епІ)	Стабілізують, зберігають або підсилюють забарвлення проду­кту	Фіксатори забарвлення, стабілізатори забарв­лення
9. Емульгатори (ЕтиШЯег)	Утворюють або підтримують однорідну суміш двох чи більше незмішуваних фаз, таких як олія і вода у харчових продуктах	Емульгатори, пом'ягшувачі, розсіюючі добавки, ПАР, змочувальні речовини
10. Емульгуючі солі (ЕтиІ8Ігуїп§ ааіі)	Взаємодіють з білками сирів з метою попередження відділен­ня жиру під час виготовлення плавлених сирів	Солі-плавники, комплексоутворювачі
11. Ущільнювачі (рослинних тканин) (Рігтіпд а§еп()	Роблять або зберігають тканини фруктів і овочів щільними й свіжими, взаємодіють з агентами желатинізації для утворення гелю або укріплення гелю	Ущільнювачі (рослинних тканин)
12. Підсилювачі смаку і запа­ху (Ріауоиг еппапсег)	Посилюють природний смак і (або) запах харчових продуктів	Підсилювачі смаку, модифікатори смаку, доба­вки, які сприяють розварюванню

!	опрег окор(	атура оляти	ексту онцеї
<	Ш Ш		S- it m

§* slit

S s S* a g S

$■* 2:-

я F В'

bbnnt. »C о

\Јtl%

SbCunз

■ *2 о. u

_{II ШІ.ШІ}

K О <D

же

3 < 5 5 Я g.Јff §

If*

I g 1 S If * * І ^&

§ _s &§ :g 111 f g J I g £ g g.&sf 1 s?s §-fe = й

41 lie

11

в m ~r a

* * 2 a

.Й є Я й

_4*

_{I! 1 !l}

H SO

_*Kt*

*1

a

_s

s

CO

J

О b< gco

x™

*5"

SS cc S ОИ

_Ц

i"

З -a sg

go

us

So

Б

PQ

5 6

яияЛїґосІїї

ЕЯіПиндогіия apsnodu хиньиок

-онхзі изонаиїлофз вннзїпиаіґш

aiuiXtrodu изізояиїзеїга

хиньшоіїґ ш. хиньи.іяеілф<х1и

-ончігваХнш кннзТпияіїш

аіхлХсосіи іізомк іонїґшга юясюия вннзжзсіодЕ

eiixArodu изілоаиювіга хиньш -ewode вх хиаоїгеиз кннотшітои

aiixXfodu шюннт joHhuoifoig вннзїпиаіґш

aiiM^trodu шюнніїї (юняижеш) ioaohdBX кннзТпияіґііі

■я м Ь V к -п

_аінш

о .її

£Г Н

КГ із

• R _- 'о ^mV

5^і К я ^

fc>^S І о

8 ^е* я 2 і

св g W

В .9

_S|

_F

HdO!BdXiOM31 'ИЯИНЗХХВ£	aixxXBodu XHaohdBX чхзіяев^ чхш/йпияїґщ	(j3U3>(3iq_L) ИЯИНзАіЕ£ "ЈJ
шея/СжіґоігооВш iHhAim 'швяХжІґоігозтц	МЕИЗ ИИМЙОІГОЗ ІЖІ ИГЯОХОХ ! ИЕХ -xAfodn «HaohdBX чхоївІГвн гав 'иїґойигїц lOHOdkXnaH инияоьз<і	(j3U3J33Mg) шваЛжСоїгозти ^-jj
инщ HdoxEEiirigBiD 'juuMOhad тої -XwHdxyfotroa и -охоїгоя 'швяошчілїпХ 'шоіХев^	їжі щяохох Hh ixsXirodu XwoHObdBX X Hiraohsd хинвяХш -іиезн зтчігід иь хояС шіиХз XHUldoiffio uxjsdsgc чхшвігояеоі/	(j3zi|iqEJS) HdoxEEimgEX3 'Jj
ЯІЖІҐЖІСІІ? 1Х0ОНЧ1С -кіКзххиж axoumduo ухв 'иниаоьзії 'тваХіпХцЕО^	вхоїх из,до иониь ииявх чхшЛп -чігідс і Евх чхоівнчкше іяв 'HHHOhsd вшівнИзои одв инияоьз^	(щзЗв Suisib^) шваХшХпЕО,! '<уі
HXHsirauodji	EdSHiiaxHO» е xxXiTodii зХхяохпшя шгав 'Bdxiaou жш иитні 'ebj	(juBipdojd) iixHSirsuodu 61
ИХНВХ -язфніЕзїґ 'ния BHHBaidtoB звь тії югавдо» шоіАе -iifnd3xo іньшіх 'иивхвфоігїзхявд t Hgaxodog вігк имнЕдої/ 'иаавдоИ mosgHdmxHB і індсчімїишну	HKEWEiHEjdoodsiw охонзігяоиХе 'вннея/Сзп Ия ШіОівіпихее 'HixxXxrodu BHHBxidagE Hiwdax чхоїХпшятц	(3AIJBAJ3S3Jj) HXHBadsoHO)) 81
ияявдоіг інчігвяХьоие 'Хлоцоя ixoiX«Hdj.A гав 'ияявдої/	оіхоиоігоя оіохчеин £ BdxiHon OJOнd^ф^oиxE Аяиігия iiriEEiiredxHSH woxBirm яіхя&Кхііі вннвхиоия та чхоівхідоив£	(SIUEJ33IUI1H) ихнзхв іьсяАиихХохоїгод %\
ИНИЯОЬЗГЇ IhOlXdllTOU 'ihBHCrtdOHXXOXHIirTJ	Іївігхия ииьХмзиігд чхшвігвн ogE dEra иинзихее чхоїойояхХ XxHXirodn iHxdsflon іочншіняое BXXHdson овь тп іяв 'инияоьз,}	(JU3§E §UIZE]r)) ИХНЗХЕ IhOlXdXEBKJ '9 \
ihEaoidoHiX3ii3)j(	оигзх BHH3doffX/C иохвшп Хжі 4xoiXdAi333x	(}изЗв 3ui][39) ihEHOidoHiXsm^ 'Я
ияявдоіг гачігвя&ІЗЕ 'ияявдоС шчігвяид£	HXHXLrodn mohdEX ітізях и iMffid X иЕвф іондіІґоиоЕвх ііЕХфіпґ londiwoHHid Birtr iraowX 4xoioidoax3	(ju38e 8uiuieoj) ihEaoidOHxXoHin >(
вхоїх ПіЕяХшпшои	/Cd04irox одв изхзояиювігя xiraaodEMSuog	(josSb іизицЕЗі) Jnoy) BHmodog
(пПмнХф тьиоігонхзх) извюйгщ	(вннзьвнша) итніфзї]'	ИЗВІГД ШЧІҐЕНОІІІНнКф

l'p irgmu тпзмірю£

Основними критеріями безпечності харчових добавок є: гостра токсичність, ме­таболізм і токсикокінетика, генотоксичність, репродуктивна токсичність і терато-генність, субхронічна й хронічна токсичність, канцерогенність.

Послідовність оцінки токсикологічної безпечності та токсикологічна характери­стика харчових добавок представлена на рис. 4.2 і табл. 4.4.

1

Відмова від застосування

Гостра токсичність

Відмова від застосування Відмова від застосування

Генотоксичність ~ Зниження плідності

1

Відмова від застосування

Тератогенність

Відмова від застосування

Субхронічна токсичність

Відмова від застосування

Хронічна токсичність, у тому числі канцерогенність

Речовина з точки зору токсикології може бути допущена в якості ХД

Рис. 4.2. Принципова схема оцінки токсикологічної безпеки харчових добавок

Гігієнічне регламентування харчових добавок у продуктах і раціоні харчування здійснюється в чотири етапи:

Перший етап — проведення попередньої токсиколого-гігієнічної оцінки регла­ментованої харчової добавки. На основі даних, які подає розробник, визначають раціональну й товарну назву харчової добавки, її призначення, технологію отри­мання, хімічну структуру і хімічний склад, вміст домішок, її фізико-хімічні власти­вості.

Встановлюють наявність і характеристику методів кількісного визначення хар­чової добавки у харчових продуктах. Визначають місце й масштаби застосування харчової добавки, орієнтовно розраховують її дози, які можуть потрапляти в орга­нізм з їжею.

Таблиця 4.4

ТОКСИКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ХАРЧОВИХ ДОБАВОК

Токсична дія	Класи харчових добавок	Найменування харчових добавок
Підвищена чутливість, алергенність, псевдоале-ргія	Консерванти Барвники	Бензойна кислота та її солі Е210-219 Азобарвники Е 102, 110,122, 123,124, 129, 151; Амарант Е123, тартразин, пунцовий індиготин, ін­дигокармін Е132, діамантовий чорний PN E151, жовтий «сонячний захід» Е110
	Антиоксиданти	БОА, БОТ
	Підсолоджу вачі	Аспартам Е951 (для хворих на фенілкетонурію) Сульфати Е220 — Е228 (у разі дефіциту фермента сульфітоксидази)
	Емульгатори Стабілізатори	Декстрани бактеріальні
Порушення окисно-відновних процесів у мі-тохондріях, роз'єднання процесів окислення і фо-сфорилювання	Консерванти	Нітрити Е249-250, нітрати Е251, 252
	Підсолоджувачі	Стевіозид, сахарол
	Ароматизатори	Ароматизатор м'яса
	Смакові речовини
Вплив на діяльність шлунково-кишкового тракту	Підсолоджувачі	Об'ємні підсолоджувачі (осмотична діарея та ме­теоризм) Сахарин Е954 (збільшення розмірів товстої киш­ки)
	Загусники	Мікробні поліцукриди (збільшення розмірів тон­ких і товстих кишок та ін.)
Канцерогенність	Підсолоджувачі	Сахарин Е954, Амарант Е123
	Барвники	Цитрусовий червоний, алканет жовтий 2G (Е107), пунцовий (Е103), еритрозин (Е127), коричневий (Е154), коричневий НТ (Е155), понсо 4R (Е124)
Пірогенна дія	Загусники	Мікробні поліцукриди
Збільшення тривалості гіперглікемії		Глюкани
Генотоксичність	Підсолоджувачі	Сахарин Е954
Виразні ліпогенні влас­тивості	Підсолоджувачі	Фруктоза
Від'ємна теплота розчи­нення, ефект холоду у роті	Підсолоджувачі	Об'ємні підсолоджувачі — ксиліт, маніт, сорбіт та ін.
Мутагенність	Консерванти	Бісульфіт натрію (Е222), нітрит натрію, тартразин (Е102)

126

127

Закінчення табл. 4.4

Токсична дія	Класи харчових добавок	Найменування харчових добавок
	Барвники	Індигокармін (Е132), понсо 4R (Е124)
Нейротоксичність	Підсолоджувані	Аспартам
	Барвники	Тартразин (Е102)
Імунотоксичність	Барвники	Карамель — 111, тартразин (Е102)
Порушення співвідно­шення Са/Р, кальцифіка-ція судин	Фосфати	Фосфати (Е450 а, в, с)
Підвищена проникність стінок шлунково-кишкового тракту для алергенів	Загусники	Мікробні поліцукриди
Анемізація організму	Барвники	Кармазин Е122, Індигокармін (Е132), понсо 4R (Е124), тартразин (Е102), жовтий «сонячний за­хід» (Е110)
Негативна дія на репро­дуктивну функцію	Барвники	Індигокармін (Е132)
Гальмування росту	Барвники	Діамантовий блакитний FCJ (E132)
Ембріотератогенність	Барвники	Жовтий «сонячний захід» (Е110)
Висип на шкірі, дерматит	Барвники	Тартразин (Е102)

Первинну токсикологічну характеристику харчової добавки отримують у гост­рому експерименті, в якому на двох—трьох видах модельних тварин визначають ЛД₅о (доза, за якої гине 50 % піддослідних тварин). Вона характеризує гостру ток­сичність дослідженої харчової добавки. Чим вище значення ЛД₅о, тим нижча гостра токсичність її. Спостереження за тваринами ведуть не менше 1—2 тижнів, протя­гом яких оцінюють ступінь небезпечності харчової добавки (табл. 4.5).

Таблиця 4.5

Токсичність речовин залежно від значення лд»

Клас токсичності	ЛД5о, мг/кг	Характеристика токсичності
1-й	Менше 5	Надзвичайно токсичні
2-й	5—49	Високо токсичні
3-й	50-499	Помірно токсичні
4-й	500-4999	Мало токсичні
5-й	Більше 5000	Практично нетоксичні

Знаючи ЛД50, розрахунковим шляхом можна прогнозувати порогову дозу в хрп нічному експерименті за формулою:

lg МНД (мг/кг) = 09 lg ЛД₅₀ (мг/кг) - 3,6;

де МНД — максимальна недіюча доза в хронічному токсикологічному експеримічі ті, мг/кг маси тіла, яка складає приблизно 0,1 порогової дози.

Крім встановленої гострої токсичності, на першому етапі дослідження харчової добавки визначають також метаболізм і токсикокінетику.

Другий етап дослідження харчової добавки є основним. За результатами прове­дення хронічного експерименту, визначають порогову й максимальну недіючу дози харчової добавки на основі загальнотоксичної дії. Протягом 9—18 місяців вивча­ють (на модельних тваринах) вплив дози, отриманої в гострому експерименті і роз­рахованій за формулою, в розрахунку на 1 кг маси тіла тварини, а також дози в 5— 10 разів меншої і в 10—100 разів більшої.

Після закінчення хронічного експерименту на тваринах і контролю роблять ви­сновок про наявність або відсутність у харчової добавки генетичної, репродуктив­ної, субхронічної й хронічної токсичності.

Під генетичною токсичністю речовини розуміють його здатність шкідливо діяти на спадковість, тобто викликати небажані мутації. Розрізняють генні мутації (зміна хімічної структури генів), хромосомні мутації (зміна структури хромосом мутаге­нами) і геномні мутації (зміна кількості хромосом — зменшення або збільшення).

Для перевірки на мутагенність використовують як тести in Vitro — з мікроорга­нізмами, так і тести in Vivo — з рослинами, комахами й гризунами. Харчові добав­ки з мутагенними і комутагенними властивостями небезпечні для життя й здоров'я людини.

Дослідження на репродуктивну токсичність включає перевірку впливу дослі­дженої харчової добавки на чоловічу й жіночу репродуктивність.

Під тератогенністю речовини розуміють її здатність викликати появу виродли­вості ембріонів. Тератогени принципово недопустимі як добавки у продуктах хар­чування.

Для дослідження субхронічної токсичності доза дослідженої речовини під­бирається так, щоб токсична дія була помітною, але піддослідна тварина лиша­лася живою. Результати оцінки субхронічної токсичності служать для оцінки ді­апазону доз і засобу введення речовини в організм під час вивчення хронічної токсичності.

Під хронічною токсичністю розуміють негативну дію, яку можна виявити після споживання дослідної речовини протягом двох років і більше. В результаті оцінки хронічної токсичності дослідженої речовини визначають рівень (дозу) споживання добавки, за яким не встановлюється жодної негативної дії. Він називається «рівень, який не викликає помітної дії» (no-observed-effect-level-NOEL), являє собою най-вищу дозу, що не проявляє токсичної дії і служить основою для встановлення «до­пустимого добового надходження» (ДДН). Відношення дози, безпечної в токсико-ногічних дослідах, до концентрації в продукті харчування називається ступенем реальної безпечності.

На третьому етапі узагальнюють результати досліджень, обґрунтовують допу-стиму добову дозу (ДДД) і допустиме добове надходження (ДДН) харчової добав­ки, її гранично допустимі рівні (ГДР) у харчових продуктах.

Для визначення ДДД максимально недіючу дозу (МНД) або дозу NOEL ділять на коефіцієнт запасу (100). Визначивши ДДД, розраховують ДДН для дорослої лю-цини (маса тіла 60 кг) — ДДН=60 ДДД мг/добу, і для дитини (маса тіла 30 кг) — ДДН= 30 ДДД мг/добу.

У тих випадках, коли JECFA вважає, що токсикологічна безпечність речовини шіявлена ще недостатньо, встановлюється тимчасове допустиме добове надхо­дження (ДДН). Суттєві складники продуктів харчування і малотоксичні харчові до­бавки мають необмежене ДДН.

128

123

Таблиця 4.6

ПОЛІПШУВАЧІ КОНСИСТЕНЦІЇ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ

*

U)

Найменування харчової добавки	Призначення харчової добавки	Найменування продукту, в якому дозволена добавка	Допустима концентрація, мг/кг
Я	Желююча речовина	Пастила, мармелад, желюючі маси, морозиво	Не лімітується
Агароїд харчовий	Желююча й стабілізуюча речовина	Мармелад Пастила Морозиво	Не лімітується
Альгінат натрію	Желююча, стабілізуюча речовина	Морозиво	Не лімітується
Виннокислий калій-натрій (тартрат калію-натрію)	Поліпшувач консистенції	Сири плавлені	2500
Желатин	Геле- і драглеутворювач	Морозиво Желе Сальтисони	Не лімітується
Казеїнат натрію	Стабілізуюча речовина	Морозиво	Не лімітується
Крохмаль і модифіковані види крохмалю	Загусник, драглеутворювач, желююча речовина	Морозиво Хлібобулочні вироби Кондитерські вироби	Не лімітується
Лецитин	Для поліпшення хлібопродуктів і як лікувальний засіб при атеросклерозі	Хлібобулочні вироби Какао-порошок	1500 3000
Метилцелюлоза	Стабілізуюча речовина	Морозиво	Не лімітується
Молочнокислий кальцій (лактат кальцію)	Стабілізуюча речовина	Картопляна крупка	1500 до маси картопляного пюре (75 % во­логості) в суміші з хлоридом кальцію і пі­рофосфатом натрію кислим двозаміщеним
		Сири теркові	200

Ііашочвсжжпия натрій заггаї натрію)	Пластифікатор	Морозиво Мармелад	6000 6000
Олеїнова кислота	Дрібнодисперсна емульсія олеїнової кислоти з водою, що використовуєть­ся в хлібопекарській і кондитерській промисловості	Хлібобулочні вироби Кондитерські вироби	Не лімітується (додається до харчових про­дуктів згідно рецептур)
Пектин	Желююча речовина	Мармелад	Не лімітується
Рослинний клей	Желююча речовина	Начинка в цукерках	Не лімітується
Пірофосфат натрію кис­лий двозаміщений	Стабілізуюча речовина	Картопляна крупка	1500 до маси картопляного пюре (75 % во­логості) в суміші з хлоридом і лактатом кальцію
	Поліпшувач консистенції	Ковбаси	3000—4000 до маси сировини
Вуглекислий калій	Емульгатор	Какао-порошок	Не лімітується
Вуглекислий кальцій	Емульгатор	Шоколад з низьких сортів какао-бобів	1200
Хлористий кальцій	Стабілізуюча речовина	Картопляна крупка	1500 до маси картопляного торе (75 % во­логості) в суміші з пірофосфатом натрію і лактатом кальцію
	Для поліпшення якості, пластифіка­тор	Мармелад Сири Бринза Сири теркові Зелений горошок	333 500 (на молоко) 1500 200 (на молоко) 700
Емульгатор Т-1 (суміш моно- і дигліцеридів жи­рних кислот)	Емульгатор Поліпшувач	Маргарин Хліб	2000 1800 (0,18 % до маси борошна)
Емульгатор Т-2 (продукт етерифікації насичених жирних кислот С-16 — С-18)	Пластифікатор і антирозбризкувач Поліпшувач хліба	Маргарин Хліб	2000 1800 (0,18 % до маси борошна

глікозидним зв'язком. У харчовій промисловості пектин отримують із яблучних і цитрусових вичавок, бурякового жому, суцвіть-кошиків соняшника, стулок коро­бочок бавовнику.

Залежно від виду сировини пектин має різні органолептичні і фізико-хімічні по­казники. Пектин, як і інші гелеутворювачі, не розчиняється в середовищі, де існу­ють умови для драглеутворення. Основними властивостями пектинових речовин, які визначають галузь їх застосування в харчовій промисловості, є драглеутворення і комплексоутворююча здатність.

Драглеутворююча здатність пектину залежить від ряду факторів: молекулярної маси, ступеню етерифікації, кількості баластних відносно пектину речовин, темпе­ратури і рН середовища, вмісту функціональних груп.

Комплексоутворююча здатність пектинових речовин базується на взаємодії мо­лекули пектину з іонами важких і радіоактивних речовин. Ця властивість дає мож­ливість рекомендувати пектин для включення в раціон харчування осіб, які знахо­дяться в середовищі, забрудненому радіонуклідами, або мають контакт з важкими металами. Найбільшою комплексоутворюючою здатністю володіють низькоетери-фіковані пектини— соняшниковий і буряковий. Завдяки своїй комплексоутворю­вальній здатності пектин відносять до незамінних речовин для використання у ви­робництві харчової продукції профілактичного й лікувального харчування. Оптимальна профілактична доза пектину складає не більше 2—4 г на добу для кон­тактуючих з важкими металами, а в умовах радіоактивного забруднення — не ме­нше 15—16 г.

Високоетерифіковані пектини застосовують як драглі у виробництві кондитер­ських (мармелад, пастила, зефір, желейні цукерки) і консервованих (желе, джем, конфітюр, фрукти в желе) продуктів; стабілізатори молочних напоїв, майонезу, маргарину, аналогів вершкового масла, соків, морозива, рибних консервів; засобів, що уповільнюють черствіння хлібобулочних виробів; згущувачів фруктових соків і киселів. Низькоетерифіковані пектини використовують у виробництві овочевого желе, паштетів, драглів, сирів і харчових продуктів дитячого, лікувального й про­філактичного харчування.

Негативної дії пектину не встановлено, і його застосування як харчової добавки дозволену без обмежень у всіх країнах світу.

Для амідованого пектину встановлено допустиме добове споживання — 25 мг/кг маси тіла.

4.3.2. ГІДРОКОЛОЇДИЯК НАТУРАЛЬНІ ХАРЧОВІ СТАБІЛІЗАТОРИ

Створення нових рецептур харчових продуктів з використанням натуральних гі-дроколоїдних стабілізаторів дозволяє розширити асортимент молочних продуктів функціонального призначення, м'ясних виробів делікатесної групи, охолоджених і заморожених десертів (мусів, шербетів, суфле та ін.), борошняних кондитерських виробів з фруктово-ягідними начинками, напоїв і багатьох інших (табл. 4.7).

За останні десятиріччя у харчовій промисловості широко використовуються стабілізуючі суміші напівфункціонального призначення. Вони включають різні ви­ди загущувачів, гелеутворювачів, наповнювачів стабілізаторів емульсій та ін. Нату­ральні харчові стабілізатори— це велика група речовин різноманітної хімічної природи, що має полімерну природу, отриманих із сировини рослинного і тварин ного походження.

Таблиця 4.7

Л> РЕКОМЕНДОВАНИЙ ВМІСТ МОДИФІКОВАНОЇ ЦЕЛЮЛОЗИ У ДЕЯКИХ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТАХ

Харчовий продукт	Максимально допустимий рівень, г/кг
Хлібобулочні вироби (здоба, сайки, кренделі)	10
Креми	2
Морозиво	5
Желе, муси	5
Джеми	5
Мармелад	5
Варення	5
Супи, бульйони	5
Деякі дієтичні страви	1—5

Стабілізатори відіграють важливу роль у функціонуванні органів і систем ор­ганізму, передусім органів травлення. Вони адсорбують значну кількість жовчних кислот, а також інші метаболіти, токсини й електроліти, що сприяє детоксикації ор­ганізму.

За структурою і властивостями, які вони проявляють, більшість натуральних ха­рчових стабілізаторів є гідроколоїдами. Вони складаються із дуже великих і об'єм­них полімерних макромолекул, завдяки чому проходить їх гідратація й набухання. Здатність до гелеутворення дозволяє значною мірою змінювати реологічні характе­ристики харчових систем. Завдяки своїм іонообмінним властивостям і комплексо­утворювальній здатності більшість натуральних харчових стабілізаторів здатні ви­водити іони важких металів і радіонуклідів із організму.

Більшість натуральних гідроколоїдних стабілізаторів являють собою поліцукри­ди і полімери цукрових залишків. Виключенням є білки, желатин, казеїнати і деякі інші стабілізатори емульсій. Гідроколоїди забезпечують отримання продуктів пев­ної концентрації, поліпшують і зберігають їх структуру, позитивно впливають на відчуття смаку. Унікальна здатність утворювати гелі робить їх незамінними інгре­дієнтами у виробництві молочних, м'ясних, рибних продуктів, безалкогольних на­поїв, хлібобулочних і кондитерських виробів (табл. 4.8).

До функціонально-технологічних властивостей натуральних харчових гідроко­лоїдних стабілізаторів відносять:

• здатність до гелеутворення;

• збільшення в'язкості продуктів і зниження ризику виникнення синерезису;

• структурування і ущільнення харчових сумішей, поліпшення їх органолептич­них показників;

• підвищення вологозв'язуючої здатності харчових сумішей;

• підвищення харчової цінності продуктів з одночасним зниженням калорій­ності;

• збільшення тривалості їх зберігання;

• збільшення об'ємів виходу готових виробів зі зниженням витрат сировини; шиження собівартості готової продукції.

136

137

Таблиця 4.8

НАТУРАЛЬНІ ГІДРОКОЛОЇДНІ СТАБІЛІЗАТОРИ, ЩО ЗАСТОСОВУЮТЬСЯ У ВИРОБНИЦТВІ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ

Продукт	Стабілізатори	Функціонально-технологічні властивості
Молочні продукти	Пектини, гуарова камедь, ка­медь рожкового дерева, кара-гинани, КМЦ, альгінат на­трію, ксантанова камедь	Підвищення в'язкості, стабілізація згустку, гелеутворення
Хлібобулочні ви­роби	Мікрокристалічна целюлоза, гуарова камедь, камедь рож­кового дерева, КМЦ, альгінат натрію, пектини	Збільшення виходу продукту за рахунок ви­сокої вологозв'язувальної і вологоутримува-льної здатності, сповільнення процесу черст­віння, збільшення тривалості зберігання готових виробів
Фруктово-ягідні наповнювачі для кондитерських виробів	Пектини, карагинани, жела­тин, ксантанова камедь, аль­гінат натрію, КМЦ, камедь рожкового дерева, крохмаль	Підвищення стабільності начинки під час ви­пікання, запобігання витікання фруктових начинок з тіста, розривів поверхні тіста, зни­ження міграції вологи з продукту в упаковку, гелеутворення, підвищення в'язкості
Морозиво	Карагинани, альгінат натрію, КМЦ, желатин, гуарова ка­медь, камедь рожкового де­рева, казеїнат натрію	Підвищення в'язкості і стабілізація структу­ри, гелеутворення
М'ясні продукти	КМЦ, карагинани, желатин, альгінат натрію, казеїнати, альбумін, рослинна клітко­вина	Структурування, текстурування, загущення й стабілізація м'ясних фаршів, підвищення во-логозв'язуючої здатності і термінів придатно­сті готових продуктів
Рибні продукти	КМЦ, карагинани, желатин, казеїнати, рослинна клітко­вина	Структурування, загущення і стабілізація ри­бних фаршів, соусів і заливок рибних консер­вів, збільшення термінів придатності готових продуктів
Безалкогольні напої	Ксантанова камедь, пектин	Стабілізація і збереження консистенції та смакових властивостей

• целюлози — карбоксиметилцелюлоза натрію, мікрокристалічна целюлоза, гід-роксипропілцелюлоза і гідроксипропілметилцелюлоза.

Функціональні характеристики гідроколоїдів можуть бути модифіковані шляхом зміни хімічної структури природних форм. Окремі гідроколоїди рідко виконують всі функції, що вимагаються. Частіше всього застосовують поєднання різноманіт­них стабілізаторів.

Карагинан (Е407) відкритий у кінці IX століття, але до цього часу зберігається дослідницький і практичний інтерес у його вивченні. Відомо понад 300 типів кара-гинана.

Карагинан — природний загусник, який отримують переробкою червоних мор­ських водоростей класу Rhodophyceae.

Виробничий процес переробки червоних морських водоростей і отримання ка-рагинану представлено на рис. 4.5.

Водорості,

підсушені до

вологості 20 %

Промивання проточною водою

Вода

Вода

Екстрагування

Відходи водоростей

Глибоке фільтрування

Тонке очищення

Випарювання

X

Спирт

Осадження

Регенерація спирту

Сушіння

Подрібнення

Гідроколоїдні стабілізатори, які здатні витримувати повторне заморожування в харчових системах з мінімальним ризиком виникнення синерезису, представлені гуаровою камедю рожкового дерева, карбоксиметилцелюлозою (КМЦ), альгінатом натрію, ксантаном, желатином і карагинаном. їх широко використовують у рецеп­турах молочних продуктів, морозиві і фруктово-ягідних начинках. Стабілізатором для деяких видів фруктових десертів, кондитерських виробів і молочних продуктів у поєднанні з камедями служить пектин.

Натуральні гідроколоїдні стабілізатори можуть бути класифіковані залежно від морфологічної приналежності:

• білкової природи — желатин, казеїнати, альбумін;

• витяжки з рослин — гуміарабік, камеді (гхати, карайя, трагакантова камедь);

• камеді насіння — кароб (рожкове дерево), гуарова, псиліум;

• крохмаль і модифіковані види крохмалю;

• мікробні камеді — ксантан;

• екстракти водоростей — агар, альгінати, карагинан;

• пектини — низькомолекулярний і високомолекулярний метоксил;

Декстроза, хлорид калію або хлорид кальцію	—>	Змішування		<—	Нестандартний карагинан
		"
		Стандартний карагинан

Рис. 4.5. Процес отримання карагинану

За хімічним складом карагинан — гідроколоїд, який складається із складних ка-ііієвих, натрієвих, магнієвих і кальцієвих сульфатних ефірів галактози, а також із співполімерів 3,6-ангідро-галактози. Карагинан— лінійний поліцукрид, в якому шлишки галактози зв'язані а (1—»3) і В (1—>4) зв'язками.

138

139

Карагинан складається із більш, ніж 2500 залишків сольових форм кальцію, на­трію, магнію, кальцієвих сірчистих ефірів галактози і 3,6-ангідро-галактози. Виді­ляють декілька типів: к-карагинан, і-карагинан, Х-карагинан. Всі карагинани вкрай еластичні, здатні желюватися, набрякати й утворювати суспензії. Застосовуються у виробництві молочних та м'ясних продуктів. Основні властивості к-карагинану представлено на рис. 4.6.

КАППА-КАРАПНАН

вологоутримуюча здатність

стабілізація

зміни поверхневої активності

гелеутворення

термостабільність

підвищення в язкості

Таблиця 4.9

ВЛАСТИВОСТІ ОКРЕМИХ ФОРМ КАРАГИНАНІВ

Середовище	Розчинність
	Каппа (к)	Йота (і)	Лямбда (X)
Холодне молоко t=18°C	Натрієва сіль набухає. Ка­лієва й кальцієва солі не­розчинні	Не розчинний	Розчинний
Концентровані цукро­ві розчини	Розчинний при t = 60°С	Важко розчинний	Розчинний при t = 60°С
Концентровані соляні розчини	Не розчинний	Розчинний при t = 60°C	Розчинний при t = 60°С

Таблиця 4. J 0

ВПЛИВ РЕАКЦІЇ СЕРЕДОВИЩА НА ВЛАСТИВОСТІ РОЗЧИНІВ КАРАГИНАНІВ

Середо­вище	Стабільність
	Каппа (к)	Йота (і)	Лямбда (X)
рН>7	Стабільний	Стабільний	Стабільний
рН<7	Гідролізує в розчині під час нагрівання. Стабільний у желюючій формі	Гідролізує в розчині під час нагрівання. Стабільний у же­люючій формі	Гідролізує в розчині без нагрівання

Рис. 4.6. Основні властивості к-карагинану

Ефективність застосування гідроколоїдів для поліпшення якісних характеристик харчових продуктів визначається особливостями хімічної будови і фізико-хімічними властивостями добавок, стійкістю до дії температури, рН середовища, розчинністю а ін. Найбільш ефективним є одночасне використання декількох гід­роколоїдів у складі стабілізаційних сумішей.

У процесі переробки водоростей отримують декілька видів карагинанів, які від­різняються за хімічним складом, розчинністю, стійкістю гелю до хімічної й фізич­ної дії. У м'ясопереробній промисловості широко використовують к-карагинан, і-карагинан і Х-карагинан.

Залежно від відмінностей у структурі піддаються змінам і властивості карагина-ну (табл. 4.9—4.11).

Таблиця 4.9

ВЛАСТИВОСТІ ОКРЕМИХ ФОРМ КАРАГИНАНІВ

Середовище	Розчинність
	Каппа(к)	Йота (і)	Лямбда (X)
Гаряча вода t = 60°С	Розчинний при t > 60°С	Розчинний при t > 60°С	Розчинний
Холодна вода t =18°С	Натрієва сіль розчинна. Калієва й кальцієва солі нерозчинні	Натрієва сіль розчин­на. Кальцієва сіль утворює тиксотропні дисперсії	Розчинний
Гаряче молоко t = 60°С	Розчинний	Розчинний	Розчинний

140

Таблиця 4.11

ВПЛИВ РІЗНИХ ЧИННИКІВ НА ГЕЛЕУТВОРЕННЯ

	Гелеутворення
	Каппа (к)	Йота (і)	Лямбда (X)
Ефект катіонів	Утворює драглі най­краще з іонами К^+	Утворює драглі най­краще з іонами Са^2+	Не утворює драглів
Тип драглів	Міцний і крихкий із синерезисом	Пружний і еластич­ний без синерезису	Не утворює драглів
Синергетичний ефект з борошном насіння рожко-вого дерева	Високий	Високий	Відсутній
Стійкість до заморожу­вання — танення	Відсутня	Стійка	Відсутня

Карагинан давно знайшов широке застосування у харчовій промисловості в ре­цептурах молочних (шоколадне молоко, шербети, сирні пасти, збиті вершки та ін.), м'ясних (м'ясо в желе, консерви та ін.) і рибних продуктів, приправ, безалкоголь­них напоїв, хлібобулочних (хлібне тісто, фруктові кекси) і кондитерських виробів.

Карагинан володіє біологічною активністю: антикоагулюючою, антивірусною, .штираковою і антивиразковою, а також виводить із організму важкі метали.

Широкий асортимент гідроколоїдів дозволяє виробнику в повній мірі задоволь­нити свою потребу в карагинані, з відповідними характеристиками (табл. 4.12).

141

Камедь ксантана не впливає на смак інших харчових інгредієнтів і має дуже ни­зьку енергетичну цінність — 0,6 ккал/г. Вона поєднується з більшістю таких згу­щувачів, як похідні целюлози, крохмаль, пектин, желатин, альгінати, карагинан та ін. Змішуючи різні камеді з камедю ксантана, змінюючи їх пропорційне співвідно­шення й концентрацію, можна змінювати в'язкість, текстуру й органолептичні вла­стивості.

Камедь ксантана знайшла застосування в дієтичних продуктах, оскільки зв'язує воду, поліпшує текстуру й органолептичні властивості продуктів без підвищення енергетичної цінності.

Застосовують ксантан у суміші з іншими, особливо для отримання структури згущених харчових продуктів, які використовують у холодному вигляді як згущу­вач у виробництві соусів, розчинних супів, кетчупів, заморожених продуктів. До­пустиме добове споживання ксантану — до 10 мг/кг маси тіла.

Карбоксилметилцелюлоза (КМЦ, Е469) відома як целюлозна камедь, — це целюлоза, яка виділена із рослинного матеріалу. Целюлоза складається із мо­номерів глюкози. Вона нерозчинна у воді, оскільки її молекули «зшиті» водне­вими зв'язками. З метою надання целюлозі властивостей харчового інгредієнта її модифікують, вводять замінники типу карбоксиметилових груп, які роблять доступною для гідратації структуру основної ланки полімеру. Оскільки моле­кула КМЦ має заряд, вона нейтралізується катіонами металів, звичайно на­трієм.

Важливими критеріями оцінки придатності КМЦ для харчових цілей вва­жають ступінь заміщення карбоксилметилових груп — чим вища ця ступінь, тим більш розчинною стає КМЦ; однорідність заміщення — чим вище фактор випадковості, тим більш виражена тиксотропність гелю внаслідок присутності незаміщених ділянок, здатних взаємодіяти одна з одною. Враховують також ступінь полімеризації, оскільки із зростанням молекулярної маси полімеру збільшується в'язкість гелю. КМЦ вважають дуже добрим стабілізатором, який легко розчиняється у харчових сумішах і проявляє високу вологоутри-муючу здатність.

Мікрокристалічну целюлозу (МКЦ) також називають целюлозним гелем. Як і у випадку КМЦ, для отримання МКЦ застосовується целюлоза, яка хімічно деполі-меризується кислотою. Це необхідно для ліквідації аморфних (не зшитих) ділянок мікроволокон целюлози. МКЦ в основному використовується як модифікатор стру­ктури у низькожирних молочних продуктах і десертах.