Основные виды классификации пищевых добавок. Пищевые добавки, их классификация и гигиеническая характеристика. Экспертиза пищевых добавок

Которые применяют в производстве продуктов, достигает в настоящее время порядка 500, не принимая в расчет комбинированные добавки, ароматизаторы, отдельные душистые вещества.

Для того чтобы упорядочить их использование, Европейский Совет разработал региональную систему цифровой кодификации с литерой «Е». В кодексе ФАО/ВОЗ она именуется международной цифровой системой кодификации.

Каждая пищевая добавка обладает цифровым трех - или четырехзначным номером, которому предшествует литера «Е».

Индекс Е идентифицируют со словом «Европа» и со словами «еssbаr/еdiblе», которые в переводе означают «съедобный».

Когда конкретному веществу присваивается статус пищевой добавки и идентификационный номер с индексом «Е», это подразумевает следующее:

1. Это вещество проверили на безопасность.
2. Его можно применять (рекомендовать) при условии, что оно не будет вводить в заблуждение потребителя по поводу состава и типа продукта.
3. Данное вещество имеет критерии чистоты, которые требуются, чтобы достичь определенного уровня качества продукта.

Некоторые Е-номера имеют еще строчные буквы, к примеру, Е160а-каротины. Последние указывают на дальнейшую классификацию пищевой добавки . В Е-номерах встречаются также строчные римские цифры. В частности, Е450i указывает на различия в спецификации фосфатов.

Согласно ГОСТ 51074-2003, наличие пищевых добавок в продукте в обязательном порядке указывается на этикетке. При этом эти обозначения могут быть в качестве индивидуальных веществ или в виде функциональных названий с кодом «Е».

Итак, к основным группам пищевых добавок по данной системе относят:

• красители - Е100 - Е182;
• консерванты - Е200 и далее;
• антиоксиданты (антиокислители) - Е300 и далее;
• эмульгаторы, консистенции - Е400 и далее;
• разрыхлители, регуляторы кислотности - Е500 и далее;
• усилители аромата и вкуса - Е620 и далее;
• запасные индексы - Е700-Е800;
• улучшители хлеба, глазирующие агенты - Е900 и далее;
• подсластители; добавки для обработки муки, крахмала; добавки, предупреждающие слеживанию соли, сахара - Е1000 и далее.

Большая часть пищевых добавок обладает комплексными технологическими функциями, которые обусловлены особенностями пищевой системы. К примеру, для добавки Е339 (фосфаты натрия) характерны свойства эмульгатора, регулятора кислотности, стабилизатора, водоудерживающего агента и комплексообразователя.

Согласно «Гигиеническим требованиям по применению пищевых добавок» выделяют следующие :

• антиокислители;
• консерванты;
• красители;
• соли, кислоты и основания;
• фиксаторы цвета;
• глазирователи;
• подсластители;
• улучшители для хлеба и муки;
• пищевые добавки, предупреждающие процессы комкования и слеживания;
• растворители-наполнители и носители-наполнители;
• эмульгаторы, стабилизаторы консистенции, загустители, связующие агенты и текстураторы;
• пищевые добавки, которые усиливают и модифицируют аромат и вкус продукта.

Классификация пищевых добавок Е - 5 технологических классов пищевых добавок

1. Вещества, которые регулируют консистенцию продукта: загустители, пенообразователи, эмульгаторы, наполнители и желеобразователи (гелеообразователи, желирующие вещества).

2. Вещества, которые улучшают цвет продукта: фиксаторы окраски, отбеливатели, красители.

3. Вещества, которые совершенствуют вкус и аромат: заменители соли, ароматизаторы, подкислители (кислоты), модификаторы (усилители) аромата и вкуса, сахарозаменители, подсластители.

4. Вещества, повышающие сроки годности:

• синергисты антиоксидантов;
• стабилизаторы пены;
• влагоудерживающие агенты;
• защитная (инертная) атмосфера, защитные (инертные) газы;
• вещества, предупреждающие комкование и слеживание;
• ингибиторы окисления, антиокислители (антиоксиданты);
• стабилизаторы;
• отвердители, уплотнители для растительных тканей;
• стабилизаторы замутнения;
• глазирователи, глянцеватели, пленкообразователи, покрытия.

5. Вещества, которые облегчают и ускоряют технологические процессы:

• катализаторы;
• эмульгирующие соли;
• антиадгезивы, разделители, разделяющие агенты;
• осушители;
• средства для таблетирования;
• вещества, которые облегчают фильтрование;
• средства для снятия кожицы (с плодов);
• регуляторы кислотности;
• осветлители (флокулянты, адсорбенты);
• вещества, которые способствуют жизнедеятельности полезных микроорганизмов;
• катализаторы инверсии и гидролиза;
• пропелленты;
• хлебопекарные улучшители, средства обработки муки;
• охладители, замораживающие и охлаждающие агенты;
• антивспенивающие агенты, пеногасители;
• разрыхлители;
• ферменты и ферментные препараты.

Классификация пищевых добавок Е в зависимости от технологического предназначения

1. Пищевые добавки, которые определяют органолептические свойства продуктов:

• Улучшители консистеции (пенообразователи, загустители, стабилизаторы, гелеобразователи и эмульгаторы; вещества, предупреждающие слеживание и комкование; регуляторы рН пищевых систем).
• Ароматизаторы натуральные, синтетические, идентичные натуральным (ароматические эссенции, эфирные масла).
• Улучшители внешнего вида (стабилизаторы, фиксаторы цвета, пищевые красители). Красители могут быть неорганические минеральные, синтетические (ксантановые, азокрасители, индигоидные, триарилметановые, хинолиновые), натуральные животного или растительного происхождения (сахарные колер, хиноновые, каратиноиды, анатоциановые, хролофиллы).
• Вкусовые вещества (добавки, которые усиливают и модифицируют аромат и вкус; соленые вещества, подслащивающие вещества (натуральные, синтетические); кислоты; пряности).

2. Пищевые добавки, которые замедляют окислительную или микробную порчу продуктов:

• Антиокислители (натуральные, синтетические).
• Антибиотики.
• Консерванты.

3.Технологические пищевые добавки:

• Фиксаторы миоглобина.
• Ускорители технологических процессов (ферментные средства).
• Полирующие средства.
• Улучшители хлеба и муки (улучшители качества хлеба, вещества для отбеливания муки).
• Вспомогательные средства (катализаторы; питательные вещества для дрожжей; флокулянты, осветляющие, фильтрующие вещества, сорбенты; пеногасители; очищающие и моющие средства и др.).

Классификация пищевых добавок от Codex Alimentarius

Комиссия по Codex Alimentarius, учрежденная в 1963 году Всемирной организацией здравоохранения и Продовольственной и сельскохозяйственной организацией объединенных наций (FAO), предлагает следующую классификацию пищевых добавок Е и определения к ним.

Перечень пищевых добавок, которые разрешены к употреблению в , постоянно пересматривают и обновляют, поскольку появляются новые научные данные об их свойствах и о внедрении новых веществ. Стоит обозначить, что в России этот список намного меньше, чем в странах Западной Европы и США.

Источники:

1. Пищевые и биологически активные добавки Маюрникова Л.А., Куракин М.С.
2. Методические указания к выполнению СРС по курсу «Пищевые и биологически активные добавки». Составители: Лебедева С.Н., Битуева Э.Б.
3. Методические указания к выполнению СРС по курсу «Пищевые и биологически активные добавки». Разработчик: Битуева Э.Б.
4. http://www.codexalimentarius.org/codex-home/ru

Пища – это материал, который может быть усвоен организмом и стать частью его клеток и жидкостей. Все бесполезные материалы, такие как лекарства, ядовиты. Чтобы быть настоящей пищей, съеденное вещество не должно содержать бесполезных или вредных ингредиентов. Например, табак – это растение, в состав которого входят белки, углеводы, минералы, витамины и вода. Исходя из этого его можно было бы считать пищевым продуктом. Однако, помимо этих веществ, он содержит значительное количество ядов, в том числе один из самых опасных. Поэтому табак непригоден для питания.

Пищевые продукты, которые мы собираем в саду и огороде или покупаем в продовольственном магазине и употребляем в сыром виде, состоят из воды и нескольких органических соединений, известных как белки, углеводы (сахара, крахмалы, пентозаны), жиры (растительные масла), минеральные соли и витамины. Обычно они содержат какое-то количество веществ, которые организм не может использовать, – отходов.

Пищевые продукты в том виде, в каком мы получаем их из сада, огорода или магазина, служат сырьем для питания организма. Они весьма разнообразны по своим характеристикам и качеству, поэтому для удобства классифицируются по составу и источникам происхождения. Предлагаемая далее классификация поможет читателю подбирать правильные сочетания продуктов.

Белковые продукты

Продукты, которые содержат в своем составе высокий процент белков, называются белковыми. Главными в этой категории являются следующие:

Молоко (с низким содержанием белков)

Мясные продукты (кроме жиров животного происхождения)

Соевые бобы

Сухие бобы (не консервированные)

Сухой горох

Крахмалистые продукты

Углеводы подразделяются на крахмалы и сахара. В предлагаемой классификации я разделил продукты, богатые углеводами, на отдельные группы: крахмалистые, сиропы и сахара, сладкие фрукты и ягоды.

Крахмалистые

Каладиум (корни)

Топинамбур

Картофель

Тыква банановая

Тыква обыкновенная

Сухие бобы (кроме соевых)

Тыква хаббард

Сухой горох

Умеренно крахмалистые

Козлобородник

Цветная капуста

Сиропы и сахара

Белый сахар

Кленовый сироп

Коричневый сахар

Молочный сахар

Тростниковый сироп

Сладкие фрукты и ягоды

Виноград (томпсон и мускатный)

Сушеная на солнце груша

Чернослив

Черимойя

Жирные продукты

К жирам относятся все жиры животного происхождения и растительные масла:

Большинство орехов

Заменители сливочного масла

Жир бараний

Кунжутное масло

Жир говяжий

Оливковое масло

Жир свиной

Подсолнечное масло

Жирное мясо

Кукурузные масла

Сливочное масло

Ореховое масло

Соевое масло

Хлопковое масло

Кислые фрукты и овощи

Бо льшую часть потребляемых кислот мы получаем с кислыми фруктами и овощами. Главными в этой категории являются:

Кислая слива

Апельсин

Кислое яблоко

Кислый виноград

Грейпфрут

Кислый персик

Слабокислые фрукты и ягоды

К слабокислым фруктам и ягодам относятся:

Свежий инжир

Сладкая слива

Сладкая вишня

Сладкое яблоко

Сладкий персик

Некрахмалистые овощи и салатная зелень

Брокколи

Мангольд

Брюссельская капуста

Капуста белокочанная

Цветная капуста

Сельдерей

Баклажан

Незрелые кукурузные початки

Калужница болотная

Китайская капуста

Шнитт-лук

Артишок испанский

Коровяк обыкновенный

Кольраби

Листовая горчица

Петрушка

Щавель курчавый

Ботва турнепса

Брокколи рааб

Водяной кресс

Одуванчик

Зеленый лук

Побеги бамбука

Лук-порей

Свекольная ботва

Сладкий перец

Репчатый лук

Эскариоль

Арбузы и дыни

Канталупа

Банановая дыня

Белая дыня

Мускатная дыня

Дыня креншо

Персидская дыня

Мелкая медовая дыня

Рождественская дыня

Мускусная дыня

Цукатный арбуз

Глава 2

Переваривание продуктов

Съеденные нами пищевые продукты служат сырьем для нашего питания. Но пока они находятся в форме белков, углеводов и жиров, организм не может их использовать. Сначала продукты должны пройти ряд последовательных процессов: расщепление, очищение и стандартизацию, – то есть переваривание. Несмотря на то что процесс переваривания отчасти является механическим, поскольку пищу необходимо жевать и глотать, физиология пищеварения занимается в основном изучением химических изменений, которые происходят с продуктами в пищеварительном тракте. Мы же сосредоточимся на процессах, происходящих во рту и в желудке.

Изменения, которые происходят с продуктами в процессе пищеварения, осуществляются группой химических агентов, известных под названием энзимы , или неорганизованные ферменты. Поскольку энзимы могут действовать лишь в строго определенных условиях, возникает необходимость уделять должное внимание соблюдению простых принципов правильного сочетания продуктов питания, разработанных на основе тщательного изучения химии пищеварения. Длительные и кропотливые усилия со стороны многих физиологов из разных стран мира выявили массу фактов, связанных с ограниченными возможностями энзимов. К сожалению, те же физиологи пытаются нивелировать значимость этих фактов и сообщать нам вымышленные причины, побуждающие нас продолжать есть и пить в традиционной беспорядочной манере. Они отвергают любые попытки применить на практике колоссальный объем актуальных знаний, добытых их собственным упорным трудом. В отличие от них приверженцы учения натуральной гигиены придерживаются правил здоровой жизни, строящихся на прочном фундаменте принципов биологии и физиологии.

Прежде чем переходить к изучению конкретных энзимов полости рта и желудка, давайте вкратце рассмотрим, что такое энзимы. Суть понятия «энзим» достаточно точно выражает определение «физиологический катализатор». На заре развития химии исследователи обнаружили, что многие вещества, которые обычно не соединяются при контакте друг с другом, можно заставить это сделать с помощью третьего вещества, которое не входит в состав продуктов, но запускает механизм соединения и химической реакции. Такое вещество, или агент, называется катализатором, а сам процесс – катализом.

В организме животных и растений производятся растворимые каталитические вещества, коллоидные по своей природе и почти не подверженные воздействию высоких температур, которые используются в многочисленных процессах расщепления одних соединений и образования других. Для обозначения этих веществ и применяется термин «энзим». Науке известно множество энзимов, и все они, очевидно, имеют белковую природу. Но для нас интерес представляют лишь те, которые участвуют в переваривании пищи. Они ускоряют расщепление сложных пищевых веществ на более простые соединения, которые могут транспортироваться кровью и использоваться клетками организма для образования новых клеточных веществ.

Поскольку воздействие энзимов на пищевые продукты очень напоминает ферментацию (брожение), раньше эти вещества называли ферментами. Однако ферментация осуществляется организованными ферментами – бактериями. Продукты ферментации не идентичны продуктам энзиматической дезинтеграции пищевых продуктов и не могут служить материалом для питания организма. Более того, они ядовиты. Гнилостное разложение тоже является результатом воздействия бактерий и приводит к образованию ядов, причем некоторые из них чрезвычайно опасны. Каждый энзим специфичен по своему действию, то есть воздействует только на один класс пищевых веществ. Энзимы, которые воздействуют на углеводы, не действуют и не могут действовать на белки, соли и жиры. Во многих случаях степень специфичности их действия этим не ограничивается. Например, при переваривании близкородственных веществ, таких как дисахариды (сложные сахара), энзимы, которые воздействуют на мальтозу, не способны воздействовать на лактозу. Похоже, что каждому сахару требуется специфический энзим. Физиолог Уильям Хауэлл говорит, что неоспоримых доказательств способности отдельных энзимов производить больше одного вида ферментного действия не существует.

Это специфическое действие энзимов имеет большое значение, поскольку процесс переваривания пищевых продуктов включает несколько стадий, на каждой из которых должен действовать конкретный энзим, способный взяться за дело лишь после того, как вся предыдущая работа будет надлежащим образом выполнена другими энзимами. Например, если пепсин не превратит белки в пептоны, то энзимы, которые должны превращать пептоны в аминокислоты, ничего не сумеют сделать с белками, не прошедшими необходимую подготовку.

Вещество, на которое воздействует энзим, называется субстратом. Например, крахмал является субстратом птиалина. Доктор Филлип Норман, бывший преподаватель гастроэнтерологии из Нью-Йоркской медицинской школы, говорит: «Студентов, изучающих действие разных энзимов, поражает утверждение Эмиля Фишера о том, что у каждого замка должен быть свой ключ. Фермент – это замо к, а его субстрат – ключ, и если ключ не будет идеально подходить к замку , то никакой реакции произойти не сможет. Учитывая данный факт, не будет ли логичным считать, что смешивание разных типов углеводов, жиров и белков в ходе одного приема пищи однозначно вредит клеткам пищеварительного тракта? А поскольку мы точно знаем, что клетки одного типа продуцируют родственные, но не идентичные ключи, то вполне логично считать, что смешивание пищи становится непосильным бременем для физиологических функций этих клеток». Выдающийся физиолог Эмиль Фишер предположил, что специфичность действия различных энзимов связана со структурой веществ, на которые оказывается воздействие. Каждый энзим, несомненно, адаптирован к строго определенной структуре.

Процесс пищеварения начинается во рту. Во время жевания все продукты измельчаются и тщательно насыщаются слюной. Что касается химической составляющей этого этапа, то во рту начинает перевариваться только крахмал. Слюна является преимущественно щелочной жидкостью и содержит энзим птиалин. Он воздействует на крахмал, расщепляя его до мальтозы – сложного сахара, который после попадания в кишечник подвергается воздействию мальтазы и превращается в простой сахар декстрозу. Действие птиалина является подготовительным, поскольку мальтаза не способна воздействовать на крахмал. Считается, что амилаза (энзим поджелудочной железы, расщепляющий крахмал) действует на крахмал почти так же, как птиалин, поэтому крахмал, который не переварился во рту и в желудке, может быть расщеплен на мальтозу и ахроодекстрин – при условии, конечно, что не подвергнется ферментации до того, как достигнет кишечника.

Слабые кислотные и сильные щелочные реакции разрушают птиалин. Он может действовать только в щелочной среде, причем она не должна быть сильнощелочной. Это функциональное ограничение необходимо учитывать при смешивании крахмалов, поскольку если смешать их с кислыми продуктами или продуктами, усиливающими секрецию кислоты в желудке, то птиалин перестанет действовать.

В зависимости от характера съеденной пищи состав желудочного сока может варьироваться от почти нейтрального до сильнокислого. Он содержит два энзима: пепсин, который действует на белки, и липазу, которая оказывает слабое воздействие на жиры. Из них мы особо хотим сказать о пепсине, который инициирует переваривание всех видов белков. Это важно, поскольку пепсин, похоже, единственный энзим, наделенный такой способностью. На разных стадиях переваривания на белки воздействуют разные расщепляющие энзимы. Возможно, что ни один из них не может воздействовать на белки на стадиях, предшествующих той, для которой он специально приспособлен. Например, эрепсин, обнаруженный в секретах кишечника и поджелудочной железы, не действует на сложные белки, только на пептиды и полипептиды, расщепляя их до аминокислот. Без предшествующего воздействия пепсина, расщепляющего белки до пептидов, эрепсин не будет действовать на белковые продукты. Пепсин действует только в кислотной среде и разрушается щелочами. Низкая температура, например при употреблении напитков со льдом, замедляет и даже прекращает действие пепсина. Алкоголь преципитирует (заставляет выпадать в осадок) пепсин.

Вид и запах продукта или мысль о нем могут вызвать выделение слюны и желудочного сока. Однако для выделения слюны важнее всего вкус пищи. Физиолог Антон Джулиус Карлсон безуспешно пытался вызвать выделение желудочного сока, заставляя испытуемых жевать различные вещества или раздражая нервные окончания во рту веществами, которые не являлись непосредственно пищей. Другими словами, когда в рот попадают вещества, которые невозможно переварить, секреторная реакция отсутствует. Нервные окончания ротовой полости реагируют селективно, и, как будет показано позже, различные виды продуктов вызывают разные виды реакций.

Эксперименты Павлова по изучению условных рефлексов показали, что, если нужно вызвать выделение желудочного сока, необязательно класть пищу в рот. Достаточно просто подразнить собаку вкусной едой. Павлов открыл, что поток секреции вызывают даже звуки или какие-то другие действия, ассоциирующиеся со временем приема пищи.

Сейчас самое время посвятить несколько абзацев краткому рассмотрению способности организма приспосабливать секрецию к различным видам потребляемых продуктов питания. В учебнике Маклеода «Физиология и биохимия в современной медицине» говорится: «Наблюдения Павлова за реакцией малых желудочков собак на мясо, хлеб и молоко широко цитируются. Они интересны, поскольку свидетельствуют о том, что работа механизма желудочной секреции способна в некоторой степени адаптироваться к материалам, предназначенным для переваривания».

Эта адаптация становится возможной потому, что желудочный сок является продуктом примерно пяти миллионов расположенных в стенках желудка микроскопических желез. Разное количество элементов, входящих в состав желудочного сока, меняет его характеристики и делает пригодным для переваривания различных видов пищевых продуктов. Вот почему желудочный сок может быть почти нейтральным, слабокислым или сильнокислым. В зависимости от потребности организма в желудочном соке может содержаться больше или меньше пепсина. Кроме того, определенную роль играет фактор времени. Свойства сока на разных стадиях пищеварения могут очень сильно отличаться в соответствии с меняющимися требованиями перевариваемой пищи.

Установлен факт аналогичной адаптации слюны к разным продуктам и пищеварительным требованиям. Например, слабые кислоты возбуждают обильное слюнотечение, тогда как слабые щелочи не вызывают слюнной секреции. Неприятные и токсичные вещества тоже вызывают слюнную секрецию, но лишь для того, чтобы смыть вещество, вызывающее отвращение. Физиологи отмечают, что наличие во рту хотя бы двух разных типов желез, способных функционировать, обеспечивает широкий спектр изменений итоговых свойств слюны.

Отличным примером способности организма модифицировать и приспосабливать свои секреты к потребностям различных видов продуктов является слюна собаки. Накормите ее мясом – и слюна будет густой и вязкой, выделяемой главным образом поднижнечелюстной железой. Накормите ее высушенным мясом, размолотым в порошок, – и оно будет смачиваться обильным и жидким секретом околоушной слюнной железы. Слизистый секрет (в первом случае) смазывает болюс (пищевой комок), тем самым облегчая проглатывание. Жидкий водянистый секрет (во втором случае) смывает его из ротовой полости в пищевод. Таким образом, вид секрета определяется целью, которой он должен служить.

Как уже отмечалось, птиалин не действует на сахар. Когда мы съедаем сахар, то выделяется мощный поток слюны, но она не содержит птиалина. Если мы съедаем смоченные крахмалы, то на них слюна не изливается. Птиалин не выделяется при потреблении мяса или жиров животного происхождения. Это лишь немногие из примеров адаптации, которые можно привести. По всей вероятности, у желудочного сока диапазон адаптации более широкий, чем у слюны. Эти сведения важны для человека, который стремится питаться так, чтобы обеспечить самое эффективное пищеварение. В последующих главах мы осветим эти вопросы более подробно.

Есть основания считать, что в свое время человек, подобно низшим животным, инстинктивно избегал вредных сочетаний продуктов, и следы этих древних привычек сохранились до наших дней. Но человек, зажигающий факелы интеллекта на руинах инстинкта, вынужден искать собственные пути в лабиринте сил и обстоятельств, используя предназначенный для дураков метод проб и ошибок. Это будет продолжаться по меньшей мере до тех пор, пока он не приобретет достаточно знаний и не усвоит надежные принципы, которые позволят ему строить свое поведение в соответствии с ними. И тогда, вместо того чтобы игнорировать громадный объем накопленных упорным трудом физиологических знаний о переваривании продуктов или принижать значимость этой информации, как часто поступают профессиональные физиологи, у нас появится желание использовать эти знания надлежащим образом. Если физиология пищеварения сможет привести нас к формированию привычек питания, которые улучшат наше здоровье, то лишь глупец станет отрицать тот факт, что они приносят нам неоценимую пользу.

В соответствии с современной классификацией все продукты питания можно разделить на три большие группы (рис. 1).

Рис. 1. Классификация пищевых продуктов

Продукты массового потребления выработаны по традиционной технологии и предназначены для питания основных групп населения.

Продукты функционального питания могут быть иначе названы как продукты здорового питания, продукты позитивного питания, физиологически значимые продукты питания. К ним относятся продукты массового потребления, которые имеют вид традиционной пищи и предназначены для питания в составе обычного рациона, но в отличие от продуктов массового потребления содержат функциональные ингредиенты , оказывающие позитивное действие на отдельные функции организма или организм в целом.

Основными отличительными признаками функциональных пищевых продуктов являются:

Пищевая ценность;

Вкусовые качества;

Физиологическое воздействие на организм.

Эти требования должны относиться к продукту в целом, а не отдельным ингредиентам, входящим в его состав.

Функциональными могут быть не только обогащенные продукты, но и любые натуральные продукты, полезные для здоровья, например, морковь, капуста, лук, петрушка, яблоки и многое другое.

Поэтому к функциональным относятся следующие группы продуктов (рис. 1):

- натуральные пищевые продукты, которые от природы содержат большое количество функционального ингредиента , например, овсяные отруби, богатые клетчаткой, рыбий жир как источник полиненасыщенных жирных кислот, цитрусовые, содержащие большое количество витамина С, мясо как один из основных источников витаминов группы В, соки прямого отжима, полученные из фруктового или овощного сырья механической переработкой;

- традиционные пищевые продукты, в которых уменьшается количество вредных для здоровья компонентов ;

К последним компонентам относятся холестерин, животные жиры с высоким содержанием предельных жирных кислот, низкомолекулярные углеводы, такие как сахароза, натрий и т.д. Технология производства этой группы функциональных продуктов заключается в извлечении или разрушении вредных компонентов: извлечении холестерина из яичного белка с помощью СО 2 -экстракции, разрушении фитата злаков, который связывает и затрудняет всасывание кальция, цинка и железа, обработкой ферментом фитазой.

Пищевые продукты, дополнительно обогащенные функциональными ингредиентами с помощью различных технологических приемов , например, хлеб с отрубями, фруктовые пюре, обогащенные кальцием, соки и напитки, обогащенные витаминами, бифидокефир, напитки или конфеты с антиоксидантами, соки с эхиниацеей.

Функциональные продукты должны отвечать следующим требованиям:

Быть натуральными;

Иметь вид обычной пищи, то есть не выпускаться в таких лекарственных формах, как таблетки, капсулы, порошки;

Употребляться перорально, то есть как обычная пища;

Быть полезными для питания и здоровья, при этом полезные качества должны быть научно обоснованы, а ежедневные дозы должны быть одобрены специалистами;

Быть безопасными с точки зрения сбалансированного питания;

Не снижать питательную ценность пищевых продуктов;

Иметь установленные значения физико-химических показателей и точные методики их определения.

Функциональные продукты предназначены:

Для компенсации дефицита биологически активных компонентов в организме;

Поддержания нормальной функциональной активности органов и систем;

Уменьшения факторов риска какого-либо заболевания, например, приведение в норму уровня содержания холестерина;

Поддержания полезной микрофлоры в организме человека, поддержания нормального функционирования желудочно-кишечного тракта.

Функциональные продукты следует отделить от лечебной пищи, примерами которой являютсядиетические, лечебно-профилактические, специализированные продукты питания, назначение которых указано далее.

Диетические продукты предназначены для людей, страдающих теми или иными заболеваниями. Диетические продукты должны предупреждать обострение этих заболеваний, способствовать мобилизации защитных сил организма. В зависимости от вида заболевания диетические продукты могут дополнительно содержать защитные компоненты пищи или, наоборот, быть очищены от нутриентов, способствующих течению болезни. Например, сахарный диабет и ожирение требуют снижения содержания в продуктах легкоусвояемых сахаров, при заболевании печени, сердечно-сосудистой патологии рекомендуется употреблять продукты с пониженным содержанием поваренной соли.

Специализированные продукты питания характеризуются узкой направленностью на коррекцию каких-либо функций организма. Например, для оптимального осуществления метаболических процессов организма спортсменам необходимы продукты питания с повышенным содержанием витаминов группы В (В 1 , В 2 , В 6 , никотиновая и пантотеновая кислоты), а также витаминов С и Е, которые играют важную роль в окислительно-восстановительных процессах в организме. Потребности организма космонавтов удовлетворяются благодаря рационам, дополнительно обогащенным, в первую очередь, витаминами, незаменимыми аминокислотами, клетчаткой, макроэлементами Са, К, Мg.

Продукты лечебно-профилактического назначения предназначены для лиц, подвергшихся воздействию неблагоприятных факторов производственной среды или используются в терапевтической практике. Лечебно-профилакти-ческие продукты питания содержат компоненты, восполняющие дефицит биологически активных веществ, улучшают преимущественно функции пораженных органов и систем, нейтрализуют вредные вещества, способствуют их быстрейшему выведению из организма.

Лечебно-профилактические продукты могут быть:

На основе известных продуктов общего назначения с введением в их рецептуру одного или нескольких компонентов, придающих направленность продукту, или с заменой части продукта на другие составляющие; в этом случае за основу берут выпускаемый по государственному стандарту продукт, затем определяют направленность продукта и количество вводимых функциональных добавок;

Новыми продуктами без учета основы рецептур и технологий уже имеющихся продуктов питания. В этом случае осуществляется моделирование рецептуры продукта с заданными лечебно-профилактическими свойствами. При разработке рецептуры количество обогащающей добавки будет величиной постоянной, а подбор других компонентов проводится с учетом свойств добавки и органолептических характеристик продукта.

Обогащенные продукты - продукты, в которых добавлены либо замещены определенные ингредиенты. Эта группа продуктов отличается от функциональных тем, что количество функционального ингредиента ниже уровня физиологически значимых концентраций.

Таким образом, продукты функционального питания - это особая группа, которая не относится к категории лекарственных препаратов и лечебной пищи, хотя и используются для улучшения функционирования систем организма и повышения качества здоровья человека.

Поэтому они занимают среднее место между обычными продуктами, изготовленными по традиционной технологии, и продуктами лечебного питания (рис. 2).

Число пищевых добавок, применяемых в производстве пищевых продуктов в разных странах, достигает сегодня 500, не считая комбинированных добавок, отдельных душистых веществ, ароматизаторов. Для гармонизации их использования Европейским Советом разработана рациональная система цифровой кодификации пищевых добавок с литерой «Е». Она включена в кодекс ФАО/ВОЗ для пищевых продуктов (Соdех Аlimentarius, Еd. 2, V. 1) как международная цифровая система кодификации пищевых добавок (International Numbering System - INS).

Соdех Аlimentarius переводится с латинского как «Пищевой кодекс» или «Закон по пищевым продуктам». Комиссия Кодекс Алиментариус организована совместно ФАО и ВОЗ для осуществления объединенной программы ФАО/ВОЗ по разработке единых стандартов на продовольственные товары. В реализации этой программы участвуют 144 страны. В Комиссию входят 8 комитетов, в том числе комитет по пищевым добавкам.

Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или четырехзначный номер (с предшествующей ему литерой «Е»). Они используются в сочетании с названиями функциональных классов , отражающих группировку пищевых добавок по технологическим функциям (подклассам).

Индекс «Е» специалисты отождествляют как со словом «Европа», так и со словами «еssbаr/еdiblе», что в переводе на русский соответственно с немецкого и английского означает «съедобный».

Индекс «Е» в сочетании с трехзначным номером является частью сложного наименования конкретного химического вещества, являющегося пищевой добавкой. Присвоение конкретному веществу статуса пищевой добавки и идентификационного номера с индексом «Е» имеет четкое толкование, подразумевающее, что:

Данное конкретное вещество проверено на безопасность;

Вещество может быть применено (рекомендовано) в рамках его установленной безопасности и технологической необходимости при условии, что применение этого вещества не введет потребителя в заблуждение относительно типа и состава пищевого продукта, в который оно внесено;

Для данного вещества установлены критерии чистоты, необходимые для достижения определенного уровня качества продуктов питания.

После некоторых Е-номеров стоят строчные буквы, например: Е160а - каротины; Е472а - эфиры глицерина и уксусной и жирных кислот. В этих случаях речь идет о дальнейшей классификации (классификационном подразделении) пищевой добавки. Строчные буквы являются неотъемлемой частью Е-номера и должны обязательно применяться для обозначе­ния. В отдельных случаях после Е-номеров стоят строчные римские цифры, например, Е450i - дигидропирофосфат натрия, они уточняют различия в спецификации фосфатов и не являются обязательной частью номера и обозначения.

Наличие пищевых добавок в продуктах и сырье, использованном для их производства, должно указываться на этикетке (согласно ГОСТ 51074-2003 «Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования»), при этом пищевая добавка может обозначаться как индивидуальное вещество или как функциональное название (функциональный класс, технологическая функция) в сочетании с кодом «Е». Например: «Состав: питьевая вода, … консервант Е211, или бензоат натрия …».

Классификации пищевых добавок, согласно предложенной системе цифровой кодификации, выглядит следующим образом (основные группы):

· Е100-Е182 - красители;

· Е700-Е800 - запасные индексы для другой возможной информации;

Многие пищевые добавки имеют комплексные технологические функции, которые проявляются в зависимости от особенностей пищевой системы. Например, добавка Е339 (фосфаты натрия) может проявлять свойства регулятора кислотности, эмульгатора, стабилизатора, комплексообразователя и водоудерживающего агента.

В СанПиН 2.3.2.1293-03 «Гигиенические требования по применению пищевых добавок» пищевые добавки разделяют на следующие основные функциональные классы :

· кислоты, основания и соли;

· консерванты;

· антиокислители;

· пищевые добавки, препятствующие слеживанию и комкованию;

· стабилизаторы консистенции, эмульгаторы, загустители, текстураторы и связующие агенты;

· улучшители для муки и хлеба;

· красители;

· фиксаторы цвета;

· глазирователи;

· пищевые добавки, усиливающие и модифицирующие вкус и аромат пищевого продукта;

· подсластители;

· носители-наполнители и растворители-наполнители;

· ароматизаторы.

Существует классификация пищевых добавок по другим признакам. Так, на сегодняшний день выделяют следующие 5 технологических классов пищевых добавок :

1. Вещества, улучшающие цвет продуктов:

Красители.

Отбеливатели.

Фиксаторы окраски.

2. Вещества, регулирующие консистенцию продуктов:

Эмульгаторы.

Пенообразователи.

Загустители.

Гелеобразователи, желеобразователи, желирующие вещества.

Наполнители.

3. Вещества, улучшающие аромат и вкус продуктов:

Ароматизаторы.

Модификаторы (усилители) вкуса и аромата.

Подсластители.

Сахарозаменители.

Подкислители, кислоты.

Заменители соли.

4. Вещества, способствующие увеличению сроков годности пищевых продуктов:

Консерванты.

Защитные (инертные) газы, защитная (инертная) атмосфера.

Антиокислители (антиоксиданты), ингибиторы окисления.

Синергисты антиоксидантов.

Уплотнители (растительных тканей), отвердители.

Влагоудерживающие агенты.

Вещества, препятствующие слеживанию и комкованию.

Пленкообразователи, покрытия, глазирователи, глянцеватели.

Стабилизаторы.

Стабилизаторы пены.

Стабилизаторы замутнения.

5. Вещества, ускоряющие и облегчающие ведение технологических процессов:

Ферменты и ферментные препараты.

Разрыхлители.

Пеногасители, антивспенивающие агенты.

Средства обработки муки, хлебопекарные улучшители.

Регуляторы кислотности.

Катализаторы гидролиза и инверсии.

Осветлители (адсорбенты, флокулянты).

Вещества, облегчающие фильтрование.

Носители, растворители, разбавители.

Средства для таблетирования.

Разделители, разделяющие агенты, антиадгезивы.

Осушители.

Средства для снятия кожицы (с плодов).

Охладители, охлаждающие и замораживающие агенты.

Вещества, способствующие жизнедеятельности полезных микроорганизмов.

Эмульгирующие соли.

Пропелленты.

Катализаторы.

За рубежом Комиссия по Codex Alimentarius выделяет ряд функциональных классов пищевых добавок и их определений:

Класс 1 - Кислоты повышают кислотность и придают кислый вкус пище.

2 - Регуляторы кислотности изменяют или регулируют кислотность или щелочность пищевого продукта.

3 - Вещества, препятствующие слеживанию и комкованию , снижают тенденцию частиц пищевого продукта прилипать друг к другу.

4 - Пеногасители предупреждают или снижают образование пены.

5 - Антиокислители повышают срок хранения пищевых продуктов, защищая от порчи, вызванной окислением.

6 - Наполнители - вещества, которые увеличивают объем продукта, не влияя на его энергетическую ценность.

7 - Красители усиливают или восстанавливают цвет.

8 - Вещества, способствующие сохранению окраски , стабилизируют, сохраняют или усиливают окраску продукта.

9 - Эмульгаторы образуют или поддерживают однородную смесь двух или более несмешиваемых фаз, таких, как масло и вода в пищевых продуктах.

10 - Эмульгирующие соли взаимодействуют с белками сыров с целью предупреждения отделения жира при изготовлении плавленых сыров.

11 - Уплотнители растительных тканей придают или сохраняют ткани фруктов и овощей плотными и свежими, взаимодействуют со студнеобразующими веществами.

12 - Усилители вкуса и запаха усиливают природный вкус и запах пищевых продуктов.

13 - Вещества для обработки муки - вещества, добавляемые к муке для улучшения ее хлебопекарских качеств или цвета.

14 - Пеноообразователи создают условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты.

15 - Желеобразователи - вещества, образующие гели.

16 - Глазирователи - вещества, придающие блестящую наружную поверхность или защитный слой.

Введение. 2

1 пищевые добавки. 3

1.1 классификация пищевых добавок. 5

1.2 общая схема технологии подбора и применения пищевых добавок. 11

1.3 экспертиза пищевых добавок. 13

1.4 гигиеническая регламентация пищевых добавок в продуктах питания. 14

2 вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов. 22

2.1 загустители и гелеобразователи. 22

2.2 пенообразователи. 32

2.3 эмульгаторы.. 33

2.4 вкусоароматические эмульсии. 39

3 вещества, способствующие увеличению сроков годности. 46

3.1 консерванты.. 46

3.2 антиокислители (антиоксиданты) 51

4 вещества, регулирующие аромат и вкус пищевых продуктов или улучшающие цвет пищевых продуктов. 58

4.1 ароматизаторы.. 58

4.2 красители. 62

4.3 подсластители. 78

5 вещества, ускоряющие и облегчающие ведение технологических процессов. 85

5.1 технологические добавки. 85

6 биологически активные добавки. 103

6.1 понятие о БАВ и БАД.. 103

6.2 классификация БАД.. 105

6.3 значение БАД в питании. 109

6.4 научные принципы обогащения пищевых продуктов микронутриентами. Функциональные продукты питания. 110

6.5 правовая охрана ФПП и БАД.. 114

6.6 особенности продажи БАД в россии. 116

7 роль функциональных продуктов питания. 119

ВВЕДЕНИЕ

«Пищевые и биологически активные добавки» – дисциплина, которая является продолжением «Пищевой химии» и входит в блок дисциплин «Химия пищи». Дисциплина тесно связана с дисциплинами «Биохимия», «Физическая и коллоидная химия», «Технология отрасли» и является одной из составляющих цикла общепрофессиональных дисциплин соответствующих государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования.

В ходе изучения курса Вам предстоит изучить современные представления о роли пищевых, биологически активных добавок и улучшителей в создании продуктов питания; их современную классификацию, требования безопасности; роль биологически активных добавок в современном питании, создании функциональных продуктов питания. Также мы рассмотрим технологические функции и механизмы действия пищевых добавок, способы их внесения и эффективность использования с позиций современных представлений о составе, строении и взаимодействии с другими компонентами пищевого сырья, их поведении в пищевых системах.

ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ

В современной пищевой промышленности находят применения различные способы улучшения качества продуктов и совершенствования технологического процесса. Наиболее экономически выгодным и легко применяемым является использования пищевых добавок. В настоящее время рынок отечественных пищевых добавок в значительной степени связан с импортом, так как доля собственной продукции не превышает 10%.

Пищевые добавки не являются изобретением нашего времени. История применения пищевых добавок (уксусная и молочная кислоты, поваренная соль, некоторые специи и др.) насчитывает несколько тысячелетий. Как только человек начал заниматься земледелием и скотоводством, возникла необходимость делать запасы пищи и заботиться о ее сохранности. Он открыл консервирующее действие соли, дыма, холода и уксуса. Последний, как предполагают, получен случайно из прокисшего вина. В XIV в. в Европе начали применять селитру для засолки мяса и рыбы, изобрели другие способы консервирования. Вместе с тем на протяжении многих веков эта сторона человеческой деятельности практически не развивалась, что приводило к огромной потере продуктов питания, снижению их питательной ценности. К началу ХХ столетия, с возникновением крупных городов, развитием сельского хозяйства и пищевых производств обострились проблемы сохранности и безопасности продуктов питания. Для решения этих проблем в пищевые продукты стали добавлять различные вещества химической и биологической природы, препятствующие развитию микроорганизмов.

XX в. характеризуется бурным развитием этой отрасли. Применение пищевых добавок стало смещаться из области домашней кухни в область промышленного изготовления продуктов. Распространение ожирения и сахарного диабета привело к созданию производства продуктов на основе заменителей сахара и подсластителей.

В настоящее время пищевые добавки являются самостоятельной группой товарной продукции и характеризуется фундаментальным уровнем научных разработок и вы­соким технологиями производства.

Основные причины применения пищевых добавок:

1. Развитие торговли, приводящие к необходимости перевозки продуктов питания (в том числе и быстропортящихся и быстрочерствеющих) на большие расстояния.

2. Постоянно повышающиеся требования современного потребителя к качеству и ассортименту продуктов питания при сохранении невысокой стоимости, вкуса, привлекательного внешнего вида. Удовлетворения данных потребностей связано с использованием, например, ароматизаторов, красителей и т.д.

3. Создание новых видов пищи, отвечающей требованиям современной науки о питании (низкокалорийные продукты, имитаторы мясных, молочных и рыбных продуктов). В данном случае используются пищевые добавки, регулирующие консистенцию пищевых продуктов.

4. Совершенствование технологии получения традиционных и новых продуктов питания, в том числе продуктов функционального назначения.

Пищевые добавки – это природные или синтетические вещества, которые намеренно вносят в пищевые продукты для выполнения определенных технологических функций.

Такая дефиниция понятия «пищевые добавки» не является единственной. Имеются и другие определения, данные в Международных и Российских директивных документов.

По определению объединенного Кодексного комитета экспертов ФАО-ВОЗ (JECFA) к пищевым добавкам относятся «непищевые вещества, добавляемые в продукты питания, как правило, в небольших количествах для улучшения внешнего вида, вкусовых качеств, текстуры или улучшения сроков хранения».

Комиссией ФАО-ВОЗ «Кодекс Алиментарус» (Codex Alimentarius) предложено более полное определение –« … любые вещества, в нормальных условиях не употребляются как пища и не используемые ингредиенты пищи, независимо от наличия у них пищевой ценности, преднамеренно добавляемые в пищу для технологических целей (включая улучшения технологических свойств) в процессе производства, обработки, упаковки, транспортировки или хранения пищевых продуктов».

В соответствии с ГОСТ Р 51074 -97 - « Пищевая добавка – химическое или природное вещество, не применяемое в чистом виде как пищевой продукт или типичный ингредиент пищи, которое преднамеренно вносится в пищевой продукт при его обработки, переработке, производстве, хранении или транспортировании (независимо от его питательной ценности) как дополнительный компонент, оказывающий прямое или косвенно воздействие на характеристики пищевого продукта».

Согласно закон РФ «О качестве и безопасности пищевых продуктов» под пищевыми добавками понимается « природные или искусственные вещества и их соединения, специально вводимые в пищевые продукты в процессе их изготовления в целях придания пищевым продуктам определенных свойств и\или сохранения качества пищевых продуктов».

Наиболее общей и удобной дефиницией понятия « пищевые добавки», которая отражает его существенные признаки, представляется следующая (Сарафанова Л.А.): пищевые добавки – это природные или синтезированные вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью их сохранения и (или) придания им заданных свойств.

В России принято следующее определение (СанПиН 2.3.2.1078-01) пищевые добавки – природные или искусственные вещества и их соединения, специально вводимые в пищевые продукты в процессе их изготовления в целях придания определенных свойств и сохранения качества пищевых продуктов

Такие вещества, называемые также прямыми пищевыми добавками , не являются посторонними, как, например, различные контаминанты. В отличие от пищевых добавок вспомогательные материалы – любые вещества или материалы, которые, не являясь пищевыми ингредиентами, преднамеренно используются при переработке сырья и получения пищевой продукции с целью улучшения технологии. В готовых пищевых продуктах вспомогательные материалы либо отсутствуют, либо могут сохраняться в незначительных количествах в виде неудаляемых остатков.

Основные цели введения пищевых добавок :

· совершенствование технологии подготовки, переработки пищевого сырья, изготовления, фасовки, транспортировки и хранения продуктов питания;

· увеличение стойкости продуктов к различным видам питания;

· создание и сохранение структуры пищевого продукта;

· сохранение или изменения органических свойств и внешнего вида продуктов.

При этом пищевые добавки не должны маскировать последствий использования испорченного сырья, проведения технологических операций в антисанитарных условиях и нарушения технологической дисциплины.

Пищевая добавка не применяется, если не достаточно аргументирована технологическая потребность в п.д. и конечная цель (выпуск продукции) может быть достигнута другими способами. Пищевые добавки в предлагаемых дозах не должны представлять опасности для здоровья потребителя и их использование не вводит в заблуждение потребителя.

Комплексные пищевые добавки – смеси, состоящие из двух или более пищевых добавок, на основе ароматизатора и вкусовых веществ (соль, сахар, пищевые кислоты, усилители вкуса и аромата и т.д.), в состав могут входить пищевые продукты.

ЭКСПЕРТИЗА ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК

Экспертиза пищевых добавок включает оценку их потребительских свойств, соответствие требованиям нормативных и технических документов. Органолептические, физико-химические, микробиологические, технологические свойства и другие показатели качества и безопасности определяются в зависимости от вида пищевой добавки и ее назначения.

Товарная экспертиза пищевых добавок проводится на стадии изготовления и на всех этапах их товародвижения. Одним из этапов этой экспертизы является создание и анализ технологии подбора и внесения в продукт пищевой добавки (их комплекса) с учетом особенностей химического состава и функциональных свойств пищевых добавок, характера действия, вида продукта, особенностей сырья, состава и свойств пищевой системы, технологии, в отдельных случаях упаковки и хранения.

Процедура санитарно-эпидемиологической экспертизы, одного из основных разделов товарной экспертизы пищевых добавок, определяется действую­щими СанПиН и должна соответствовать нормативной документации Российской Федерации и международным требованиям – Директивам ЕС и Специфи­кациям ФАО/ВОЗ.

Проведение экспертизы новой пищевой добавки требует следующих документов, оценивающих безопасность этой добавки для здоровья человека:

· характеристику вещества или препарата с указанием его химической формулы, физико-химических свойств, способов получения, содержания основ­ного вещества, наличия и содержания полупродуктов, примесей, степени чисто­ты, токсикологических характеристик (в том числе метаболизма в животном ор­ганизме), механизма достижения желаемого технологического эффекта, возмож­ных продуктов взаимодействия с пищевыми веществами;

· технологическое обоснование применения новой продукции, ее преиму­щества перед уже существующими добавками; перечень пищевых продуктов, в которых используются добавки и вспомогательные вещества, дозировки, необ­ходимые для достижения технологического эффекта;

· техническую документацию, в том числе методы контроля пищевой до­бавки (продуктов ее превращения) в пищевом продукте;

· для импортной продукции дополнительно предоставляется разрешение органов здравоохранения на ее применение в стране-экспортере (изготовителе).

Постановка пищевых добавок на производство осуществляется, после их регистрации в соответствии с процедурой, установленной Минздравом России, при наличии технической документации, санитарно-эпидемиологического за­ключения о соответствии требованиям безопасности, а также условий произ­водства – санитарным правилам и нормам.

Если производитель использует генетически модифицированные пищевые добавки (ферментные препараты и др.), то он обязан их декларировать в установ­ленном порядке.

Импортируемые пищевые добавки также должны отвечать действующим в России санитарным правилам и гигиеническим нормативам, если иное не ого­ворено международными соглашениями.

Еще один важный этап товарной экспертизы пищевых добавок – установ­ление соответствия правилам маркировки, условиям транспортировки, хранения и реализации.

Меры токсичности веществ

Количественная характеристика токсичности веществ крайне сложна, ее определение требует проведения специальных исследова­ний и многостороннего подхода. Судить о токсичности веществ при­ходится по результатам воздействия изучаемого вещества в первую очередь на организм экспериментальных животных, для которых ха­рактерны индивидуальные реакция и вариабельность, поскольку в группе испытуемых животных всегда присутствуют более или менее восприимчивые к действию изучаемого на токсичность химического вещества (токсина) индивидуумы.

Приняты две основные характеристики токсичности : ЛД 50 и ЛД 100 . ЛД – аббревиатура летальной дозы, т. е. дозы, вызываю­щей при однократном введении гибель 50 или 100 % эксперимен­тальных животных. Дозу обычно определяют в размерности кон­центрации. Токсичными считают вещества с низкими значения­ми ЛД.

Крайне важной является величина, обозначаемая t 0,5 , которая ха­рактеризует время полувыведения токсина и продуктов его превра­щения из организма. Для различных токсинов оно может составлять от нескольких часов до нескольких десятков лет.

Кроме ЛД 50 и ЛД 100 и t 0,5 в токсикологических экспериментах на животных принято указывать еще и время гибели объектов (100 или 50 %). Но такие эксперименты следует проводить в течение многих месяцев, а иногда и лет, поэтому в условиях непродолжи­тельного контроля к малотоксичным можно отнести вещества ток­сичные, но проявляющие свое губительное действие лишь через длительное время.

Классификация веществ по признаку острой токсичности:

Необходимо учитывать еще ряд факторов связанных с инди­видуальностью различных экспериментальных животных, различным распределение токсинов в органах и тканях, и биотрансформацией токсинов, которая затрудняет их определение в организме.

При хронической интоксикации решающее значение приобретает способность вещества проявлять кумулятивные свойства, т. е. накап­ливаться в исходном объекте и передаваться по пищевым цепям или в органах. Необходимо также учитывать комбинированное действие нескольких вводимых веществ при их одновременном и последова­тельном поступлении в организм, а также их взаимодействие с макро-и микронутриентами пищевых продуктов, так как человек в течение всей жизни может получать вместе с пищей целый комплекс чуже­родных веществ либо в виде контаминантов – загрязнителей, либо в виде добавок к пищевым продуктам.

Комбинированный эффект совместного действия поступающих с пищей веществ является результатом физических или химических взаимодействий, индукции или ингибирования ферментных сис­тем, протекания других биологических процессов. Действие одного вещества может быть усилено или ослаблено влиянием других ве­ществ.

В связи с этим различают два основных эффекта: антагонизм – эффект воздействия двух или нескольких веществ, при котором одно вещество ослабляет действие другого; синергизм – эффект воздей­ствия, превышающий сумму эффектов воздействия каждого фактора в отдельности.

В связи с возможным хроническим воздействием посторонних ве­ществ на организм человека и возникающей опасностью отдаленных последствий важнейшее значение приобретают канцерогенное (воз­никновение раковых опухолей), мутагенное (качественные и количе­ственные изменения в генетическом аппарате клетки) и тератогенное (аномалии в развитии плода, вызванные структурными, функцио­нальными и биохимическими изменениями в организме матери и плода) действия посторонних веществ. Для гигиенический регламен­тации чужеродных веществ на основе токсикологических критериев международными организациями ООН, ВОЗ, ФАО и др., а также органами здравоохранения отдельных государств приняты следую­щие базисные (основные) показатели:

ПДК – предельно допустимая концентрация (мг/кг) вещества в атмосфере, воде и (или) продуктах питания с точки зрения безопасно­сти для здоровья человека, соответствующая установленному зако­ном для каждого конкретного чужеродного (вредного) вещества пре­дельно допустимому количеству (ГОСТ 17.4.1.01–84), которое при ежедневном воздействии в течение сколь угодно длительного време­ни не сможет вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здо­ровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в жизни настоящего и последующих поколений.

ДСД – допустимая суточная доза (мг на 1 кг массы тела) вещества, ежедневное поступление которого не оказывает негативного влияния на здоровье человека в течение всей жизни.

ДСП – допустимое суточное потребление (мг/сут) вещества, опре­деляемое умножением ДСД на величину средней массы тела (60 кг) и соответствующее количеству, которое человек может потреблять ежедневно в течение жизни без риска для здоровья.

Большинство пищевых добавок не имеет, как правило, пищевого значения, т. е. не является пластическим материалом для организма человека, некоторые пищевые добавки являются биологически ак­тивными веществами. Однако, как любое химическое соединение, введенное в продукты питания, они могут быть токсичными, поэто­му проблеме безопасности пищевых добавок всегда уделяется особое внимание. Применение пищевых добавок, как всяких чужеродных, обычно несъедобных, ингредиентов пищевых продуктов, требует строгой регламентации и специального контроля.

Установление безопасности пищевых добавок. Безвредность пищевых добавок определяется на основе широких сравнительных исследований, предпринимаемых такими органами, как Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам (ОКЭПД) ФАО–ВОЗ (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) и Научным комитетом по продуктам питания (НКПП) Ев­ропейского Союза. Использование пищевых добавок запрещено, если они не прошли соответствующую проверку и не установлено их допустимое суточное потребление (ДСП).

Международный опыт организации и проведения системных токсиколого-гигиенических исследований пищевых добавок обобщен в специальном документе ВОЗ (1987–1991 гг.) «Принципы оценки бе­зопасности пищевых добавок и контаминантов в продуктах пита­ния».

Согласно Закону Российской Федерации «О санитарно-эпиде­миологическом благополучии населения» государственный пре­дупредительный и текущий санитарные надзоры осуществляются органами санитарно-эпидемиологической службы. Безопасность применения пищевых добавок в производстве пищевых продуктов регламентируется документами Минздрава РФ на федеральном уровне.

Допустимое суточное потребление (ДСП) является центральным вопросом обеспечения безопасности пищевых добавок в течение пос­ледних 30 лет.

ДСП обычно выражается в виде цифрового диапазона от 0 до Х [(мг/кг)/сут]. Значение X выводится на основе оценки данных о токсичности и использования приемлемого фактора безвредности. В слу­чае отдельных пищевых добавок, практически не обладающих токси­ческим действием, их применение в продуктах питания будет ограни­чиваться токсическим действием, уровнем технологического эффек­та (например, заданным повышением вязкости для загустителя), и их максимально допустимое потребление не будет связано с вопросом о их безвредности. В этих условиях нет необходимости рассчитывать ДСП, и в сопроводительных документах к таким пищевым добавкам фиксируется «ДСП не указано».

Консультации по вопросам достаточности пита­ния и безвредности пищевых продуктов и напитков дает орган Европейского Союза – научный комитет по продуктам питания.

Все пищевые добавки, которые используются в странах Европей­ского Союза, внесены в список разрешенных добавок. Пищевые до­бавки, которые не получили официального одобрения и не внесены в указанный список, например, из-за нерешенного вопроса о ее без­вредности, не могут быть использованы в странах Европейского Со­юза. Пищевые добавки, которые включены в список разрешенных, при появлении новых данных подвергаются пересмотру и могут быть уточнены национальными организациями.

Безвредность пищевых добавок обеспечивается путем проведения обязательных широких исследований до того, как ОКЭПД ФАО/ВОЗ или НКПП оценят новую пищевую добавку и, возможно, вклю­чат ее в список разрешенных пищевых добавок. Кроме того, как ука­зывалось, проводится периодический пересмотр одобренных ранее пищевых добавок по мере поступления о них новой информации и совершенствования методов проведения проверки их безвредности.

При решении вопроса о безопасности пищевых добавок необходи­мо ответить на несколько вопросов:

Какова опасность применения данного химического вещества для здоровья человека (опасность);

Какова вероятность вредного влияния химического соединения на здоровье человека с учетом уровня его воздействия (риск);

Какой уровень потребления пищевой добавки не будет опасным (риск) для здоровья человека при ее систематическом потреблении в течение всей его жизни.

Изучение безвредности химического вещества начинается с опре­деления любых возможных отрицательных биологических воздей­ствий. Доза, которая используется при проведении исследований на животных, последовательно увеличивается до тех пор, пока не будет получен один из трех следующих результатов:

Установлена токсичность соединения по отношению к опреде­ленной системе организма;

Выявлено снижение массы тела, указывающее на неспецифичес­кую токсичность или на возможные проблемы при всасывании нутриентов организмом;

Доза пищевой добавки достигнет 5 % от общей массы рациона питания.

Последовательность оценки токсикологической безопасности пи­щевых добавок в общем виде представлена на рис. 1.

Детальное исследование безопасности пищевой добавки по всей приведенной выше схеме требуется не во всех случаях. Иногда реше­ние может быть принято после анализа следующих данных:

Химической структуры вещества;

Его прогнозируемого воздействия на организм человека;

Его присутствия в качестве нормальных составных частей в орга­низме человека;

Его использования в традиционных продуктах питания;

Знаний о его воздействии на организм человека, содержащихся в литературе.

При проведении полных испытаний крайне важны­ми являются используемая доза (она должна возрастать) и рацион пи­тания.

В случае исследований негенотоксичных воздействий добавки считают, что есть порог воздействия на организм человека, ниже ко­торого вещество не проявляет никакого отрицательного эффекта. Обеспечение безвредности пищевой добавки основано на использо­вании связи между дозой и реакцией на нее для определения прибли­женного порога токсичности при проведении исследований на жи­вотных. Это уровень, не вызывающий видимых отрицательных эф­фектов, – УНВОЭ [(мг/кг)/сут], он является уровнем воздействия, при котором исследуемые животные не отличаются от животных контрольной группы по сравнению с изменениями, обнаруженными ранее при использовании более высоких доз.

Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам ФАО/ВОЗ во избежание неучтенных факторов рекомендует использовать интегральный коэффициент запаса, равный 100, гарантирующий бе­зопасность с учетом различий чувствительности человека и животных, индивидуальных различий, сложностей оценки потребленного коли­чества продукта, возможности синергического действия добавок и т. д.

Для получения безопасного уровня (ДСП) воздействия на челове­ка определенный уровень, не вызывающий отрицательных эффектов (УНВОЭ) по сравнению с контрольной группой, делится на коэффи­циент безопасности (интегральный коэффициент запаса):

ДСП=УНВОЭ/100

где ДСП – допустимое суточное потребление, (мг/кг массы тела)/сут; УНВОЭ – уровень, не вызывающий видимых отрицательных эффектов, (мг/кг массы тела)/сут; 100 –коэффициент безопасности.

При определении ДСД – допустимой суточной дозы средняя мас­са тела не учитывается:

ДСД=УНВОЭ/100

где ДСД измеряется в (мг/кг)/сут, УНВОЭ – в (мг/кг)/сут.

Предельно допустимая концентрация пищевой добавки в пище­вых продуктах (мг/кг)

ПДК=ДСД/Р

где Р– количество продуктов в суточном рационе, в котором может содержаться регламентируемая пищевая добавка, кг.

При этом количество продукта в пищевом рационе берут из реко­мендованных в стране средних величин суточного рациона (так назы­ваемого стандартного рациона). Величина Р включает только те про­дукты, в которых может содержаться регламентируемая добавка:

Р = Р 1 + Р 2 +...+ Р n .

Проблема усложняется, если пищевая добавка в продуктах, содер­жащихся в рационе, присутствует в разных количествах. В этом слу­чае ПДК (мг/кг) определяют для каждого продукта:

ПДК=(ДСП*ПС)/(М*100)

После определения ПДК необходимо убедиться, не оказывает ли это количество (мг/кг) негативного влияния на органолептические свойства пищевого продукта и не превышает ли оно технологически необходимые количества. В этом случае вносят соответствующие коррективы. Если ПДК окажется ниже технологически необходимо­го количества, то испытуемое вещество не разрешают использовать в качестве пищевой добавки.

После утверждения пищевой добавки и включения ее в список разрешенных добавок с присвоением индекса Е наблюдение за ней продолжается с учетом новых методов исследования и полученных экспериментальных данных.

По итогам этой работы в настоящее время запрещены к использованию 5 пищевых добавок (табл. 3).

Таблица 3 – Пищевые добавки, запрещенные к применению в РФ при производстве пищевых продуктов

ПЕНООБРАЗОВАТЕЛИ

Это вещества (функциональный класс 14), создающие условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твёрдые пищевые продукты.

Для пен с жидкой дисперсионной средой принципиальное практическое значение имеет устойчивость, стабилизация и разрушение. Данные процессы связаны с коалесценцией (слиянием) газовых пузырьков и обратной седиментации. Последний случай связан с разрушением газовых эмульсий, в которых концентрация дисперсной фазы невелика, поэтому газовые пузырьки всплывают на поверхность из объема жидкой дисперсионной среды.

Пена представляет собой тонкую дисперсию воздуха в жидкости или твёрдом теле. Для образования пены могут быть необходимы поверхностно-активные свойства пенообразователей. В жиросодержащих пенных массах они располагаются на поверхности жировых шариков. Пенообразователи обеспечивают лучшее распределение жира и одновременно снижают антагонизм жиров благодаря «гидрофилизации» поверхности жира. Кроме того, они способствуют необходимой частичной агломерации жировых шариков (деэмульгированию).

Для получения пен необходимой устойчивости в систему вводят пенообразователи, которые подразделяют на два типа:

1. истинно растворимые (низкомолекулярные) ПАВ;

2. коллоидные ПАВ, белки и некоторые другие ВМС.

В присутствии пенообразователей первого типа устойчивость пен повышается пропорционально концентрации введенного ПАВ, однако такие пены быстро разрушаются по мере истечения жидкости из пенных пленок. При использовании пенообразователей второго рода с увеличением их концентрации повышается прочность структуры пены, каркас которой способен сдерживать истечение межпленочной жидкости. При этом образуются устойчивые пены, время «жизни» которых составляет десятки минут, часы.

Пенообразование в пищевых системах может осуществляться:

Диспергированием: перемешивание, встряхивание, взбивание, барбожа струи газа через жидкость и ускоряется в присутствии пенообразователей, растворенных в жидкой дисперсной среде, а также при нагревании или снижении давления;

Конденсацией: пересыщении дисперсионной среды газом.

Области применения: кондитерские изде6лия, мороженое и другие взбитые десерты, молочные коктейли, пиво.

ЭМУЛЬГАТОРЫ

Вкусоароматические эмульсии

Безалкогольные напитки. Эмульгатор, входящий в состав эмульсии, обеспечивает не только ее стабильность, но и выступает в роли «замутняющего» агента , что позволяет получать «замутненные» напитки. За счет развлетвленной полисахаридной структуры эмульгатор выступает в роли адсорбента ароматической части, обеспечивая аромат напитку . Особенно важно применение эмульгаторов при производстве напитков на подсластителях, т.к. часто эти напитки имеют пустой, несбалансированный вкус из-за отсутствия компонента, удерживающего аромат (сахар). В случае использования эмульгаторов ароматический компонент входит в состав самой эмульсии и хорошо защищает эмульгатор. Входящие в состав эмульсий эфирные масла, внесение которых в напиток напрямую невозможно, придают напиткам натуральный вкус и аромат, а эмульгатор предотвращает возможные процессы окисления, протекающие в достаточно реакционноспособной водной среде.

Молочная продукция. В основе производства кисломолоч­ных напитков лежит кислотная коагу­ляция казеина. По характеру связей между частицами казеина кислотные сгустки относят к пространственным структурам смешанного типа - коагуляционно-конденсационным. В коагуляционных структурах частицы удерживаются межмолекулярными силами, между ними остаются прослойки дисперсионной среды – сыворотки. Кисломолочные напитки относят к аномально вязким (псевдопластич­ным) жидкостям.

Структура и консистенция напит­ка зависят от температуры, содержа­ния жира, кислотности, типа исполь­зуемой закваски и режима тепловой обработки молока . При повышении дисперсности шариков жира и частично мицелл казеина получается продукт с гомогенной консистенцией и более устойчивой структурой. Для улучшения свойств кисломолочных напитков применяют различные ста­билизаторы и желеобразователи. С одной стороны, для ряда кисломолочных продуктов ароматизатор являет­ся единственным рецептурным ингредиентом, придающим вкусоароматические свойства, отвечающие наименованию продукта. С другой стороны, в многокомпонентной системе, струк­тура и консистенция которой зависят от множества технологических факто­ров, равномерное распределение аро­матических веществ может быть зат­руднено. Применение вкусоароматических эмульсий как веществ, агре­гатное состояние которых близко к состоянию конечного продукта, позволяет в этом случае нивелировать колебания вязкости напитка и повыситъ равномерность распределения ароматизатора.

Поэтому использо­вание эмульсий целесообразно в про­изводстве тех пищевых продуктов, ко­торые по способу получения и приме­нения также представляют собой эмульсионную систему. К таким мож­но отнести, помимо прочих, мороже­ное и майонез.

Мороженое. Мороженое представляет собой сложную многофазную систему, техно­логия приготовления которой связана с изменением температурных режи­мов. Применяя классификацию по агрегатному состоянию, мороженое в зависимости от температуры можно рассматривать как эмульсию или сус­пензию молочного жира и как концен­трированную эмульсию газа в воде. В закаленном мороженом жировые ча­стицы, будучи практически в твердом состоянии, находятся как в жидкости, так и в виде включений в лед. Воздух также находится и в жидкости (пена), и во льду (твердая пена). Кристаллы льда можно считать распределенными в водном растворе солей, кислот, углеводов и других компонентов, хотя в количественных отношениях при применяемых температурах хранениям мороженного лед в несколько раз превосходит незамороженную влагу.

Включения не могут не влиять на процесс образова­ния кристаллов льда в мороженом, а от размеров и формы кристаллов льда в значительной мере зависят структу­ра, консистенция мороженого, а так­же его вкусовые качества.

Для улучшения структуры и консистенции мороженого используют ста­билизаторы - гидрофильные коллои­ды полисахаридной или белковой при­роды. Следует отметить, что одними из основных рецептурных компонентов вкусоароматических эмульсий являются вещества сходной химической природы.

С точки зрения осуществления технологического процесса аромати­затор вносят на стадии созревания, когда происходит частичная десорб­ция протеинов молока с поверхности жировых шариков, образовавшихся во время гомогенизации, с последую­щей коалесценцией этих жировых шариков, что приводит к возникнове­нию жидкого жира, который способ­ствует формированию структуры пены мороженого. Эмульсионные аро­матизаторы распределяются преимущественно в дисперсионной среде (водной фазе) и обеспечивают формирование вкуса и аромата, отвечающе­го наименованию продукта.

Наличие жировой фазы и способ­ность плодово-ягодных добавок, яв­ляющихся компонентами морожено­го, катализировать процессы окисле­ния жира - один из неблагоприятных факторов, ярко проявляющийся в те­чение всего срока хранения. Присут­ствие в составе ароматических эмульсий антиоксидантов позволя­ет в ряде случаев снизить вероят­ность развития окислительных про­цессов, исключить из рецептуры часть плодово-ягодных добавок, заменив их эмульсиями с различными вкусовыми характеристиками.

Основные группы пищевых ПАВ

-Моно-, диацилглицериды и их производные (Е471, 472a – 472g);

-Фосфолипиды (Е322, Е442);

-Эфиры полиглицерина (Е475);

-Эфиры сахарозы (Е473);

-Эфиры полиоксиэтиленсорбитана (Е432-Е436)

-Эфиры молочной кислоты (Е481- Е482).