Понятие о пищевых добавках и их характеристика
I. ПОНЯТИЕ О ПИЩЕВЫХ ДОБАВКАХ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА
В соответствии с действующим в нашей стране санитарным законодательством под термином «пищевые добавки» понимают природные или синтезированные вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью придания им заданных свойств, и не употребляемые сами по себе в качестве пищевых продуктов или обычных компонентов пищи. Пищевые добавки можно вводить в пищевой продукт на различных этапах производства, хранения либо транспортирования. Введение пищевых добавок с точки зрения технологии может быть направлено на:
--улучшение внешнего вида и органолептических свойств пищевого продукта;
--облегчения технологического процесса.
--сохранение качества продукта в процессе его хранения;
--ускорение сроков изготовления пищевых продуктов.
Число пищевых добавок, применяемых в производстве пищевых продуктов в разных странах достигает 500, а в нашей стране список разрешенных пищевых добавок значительно меньший. Большинство таких добавок не имеют, как правило, пищевого значения и в лучшем случае являются биологически инертными, а в худшем -- биологически активными и небезразличными для организма, а также в определенных условиях токсичными. В этой связи более уместно говорить о безвредности, под которой следует понимать не только отсутствие каких-либо токсичных проявлений, но и отдаленных последствий: канцерогенных и коканцерогенных свойств, а также мутагенных, тератогенных, гонадотоксических и других свойств, влияющих на воспроизводство потомства. Немаловажным фактором является также возможное взаимодействие тех или иных веществ, применяемых в качестве пищевых добавок, с вредными химическими веществами, которые попадают в организм человека из окружающей среды (профессиональные вредности, неблагоприятная экологическая обстановка).
В настоящее время вопросами применения пищевых добавок занимается специализированная международная организация Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминатам (загрязнителям) -- JECFA (ФАО -- Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ -- Всемирная организация здравоохранения.) Для выполнения Объединенной программы ФАО/ВОЗ по пищевым стандартам при комитете создана специальная комиссия Codex Alimentarius, представляющая собой межправительственный орган, который включает более 120 государств-членов.
Исходным для определения допустимой концентрации пищевой добавки является так называемое допустимое суточное поступление (ДСП) пищевых добавок в организм человека (англ. АDI). ДСП -- количество вещества (в мг на кг массы тела), которое человек может потреблять ежедневно в течение всей жизни без вреда для здоровья. Многие нормы применения пищевых добавок в России ниже их аналогов в зарубежных странах.
1.1 Классификация, и правила маркировки продовольственных товаров
Все компоненты, применяемые в соответствии с Соdex Alimentarius, имеют в списке INS (Международная цифровая система) свой номер (также и ГОСТ Р 51074-97). Это делает идентификацию вещества легкой и точной, защищая от ошибок при переводе, а также позволяет выделять их в продуктах питания. Система INS- номеров разработана на основе цифровой системы классификации пищевых добавок, принятой в странах Европы. Индексы Е (от сл. Еurоре) заменяют собой длинные и порой трудные названия пищевых добавок. Эти коды (идентификационные номера) используют только в сочетании с названиями функциональных классов добавок.
Согласно Европейской цифровой кодификации пищевые добавки маркируют следующим образом:
Е 100 --Е 182 -- красители;
Е 200 --Е 299 -- консерванты
Такие вещества, как соль, сахар, уксус, в эту группу маркировок-индексов не входят. Информацию об этих записывают на этикетках без буквенно-цифровой индексации -- отдельно.
Е 300 -- Е 399 -- антиокислители (антиоксиданты);
Е 400 -- Е 449 -- стабилизаторы консистенции;
Е 450 -- Е 499 -- эмульгаторы;
Е 500 --Е 599 -- регуляторы кислотности;
Е 600 --Е 699 -- усилители вкуса и аромата;
Е 700 -- Е 800 -- запасные индексы для возможной информации;
Е 900--Е 999 -- антифламинги.
Е 1000--Е 1100 -- новоформируемая группа эмульгаторов.
Обычно на этикетке товара ставится: только индекс (Е 903), обозначающий пищевую добавку; ни ее название, ни доза (в числовом выражении) на этикетку не выносятся (на ней мало места, а названия веществ часто бывают длинными и труднопроизносимыми), но в особых случаях после индекса может проставляться величина, например, 50 ррm: это значит, что на один миллион весовых или объемных частей продукта приходится не более 50 частей пищевой добавки.
Для информирования производителей пищевых продуктов и потребителей в Российском республиканском информационно-аналитическом центре Госкомсанэпиднадзора России с 1994 года начат выпуск информационных перечней по всем группам добавок, допущенных в России. Структура документа позволяет определить производителя пищевой добавки, критерии ее безопасности, а также рекомендации по хранению и применению, дату и номер гигиенического сертификата на нее.
1.2 Ассортимент пищевых добавок
I. КРАСИТЕЛИ. Согласно Директиве Европейского парламента и Совета ЕС 94/36 пищевые красители классифицируют как химические синтетические вещества или природные соединения, которые придают или усиливают цвет пищевого продукта или биологического объекта и не потребляются обычно как пищевой продукт или составная часть пищи.
Ш Натуральные красители обычно выделяют из природных источников в виде различных по своей химической природе смесей соединений, состав которых зависит от источника и технологии получения--обеспечить постоянство состава обычно трудно. Это каротиноиды, антоцианы, флавоноиды, хлорофиллы, их медные комплексы и др. Они, как правило, нетоксичны, но для многих их них установлены допустимые суточные дозы (ДСД). Многие натуральные пищевые красители или их смеси и композиции обладают биологической активностью; они являются вкусовыми и ароматическими веществами; повышают пищевую ценность окрашиваемого продукта.
Желтые красители. Источниками получения желтых красителей являются аннато, морковь, томаты, календула, отходы чайного производства, куркума, шафран.
Каротиноиды -- углеводороды изопреноидного ряда С40Н56 и их кислородсодержащие производные. Это растительные красно-желтые пигменты, обеспечивающие окраску ряда овощей, фруктов, жиров, яичного желтка и других продуктов. Интенсивная окраска каротиноидов обусловлена наличием в их структуре сопряженных двойных ?-связей (хромофоры). Они нерастворимы в воде и растворимы в жирах и органических растворителях.
v ?-Каротин Е 160 a(i) получают синтетическим, микробиологическим путем или выделяют из природных источников, например из криля, в смеси с другими каротиноидами Е 160a (ii) в виде водо- или жирорастворимых форм. ?-Каротин является не только красителем, но и провитамином А, антиоксидантом, эффективным профилактическим средством против онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний, защищает от воздействия радиации. Он применяется для окрашивания и витаминизации маргаринов, майонезов, кондитерских и хлебобулочных изделий, безалкогольных напитков.
v ликопин (Е 160d) и аннато-- водный экстракт из корней Bixa orellana L., разрешенный для окраски маргаринов, неароматизированных сыров, сухих завтраков из зерна, сливочного масла.
v Mаслосмолы паприки (Е 160с) -- экстракты из красного перца Capsicum annum L. с характерным острым вкусом и цветом от желтого до оранжевого. Капсантин, не обладающий А-витаминной активностью, применяется при изготовлении копченостей, кулинарных изделий, соусов, сыров. ?-апокаротиналь (Е 160е) получается синтетическим путем.
v Производные каротиноидов: флавоксантин (Е 161а), лютеин (Е 161Ь), криптоксантин (Е 161с), рубиксантин (Е 161 d), вилоксантин (Е 161е), родоксантин (Е 161f), кантаксантин (Е 161g).
Аннато (Е 160) -- это жирорастворимый пигмент, извлекаемый из семян растительным маслом. Применяется для подкрашивания сливочного масла, маргаринов, а также сыров. Выявлены антиспастические и гипотензивные свойства аннато.
Шафран (Е 164) получают из цветочных рыльцев ирисового растения Crocus sativus L. в виде желто-оранжевых нитей. Цвет обусловлен содержащимся в них кроцином. Шафран применяют в кондитерской, хлебопекарной и ликероводочной промышленности. Шафран нетоксичен и разрешен к применению без ограничений. Благодаря специфическому запаху шафран используют в пищевой промышленности и как ароматизатор.
Куркума (Е 100ii) -- краситель, получаемый из многолетних травянистых растений семейства имбирных -- Curcuma longa, культивируемых в Китае и на Зондских островах. Плохо растворим в воде, поэтому ее применяют в виде спиртового раствора. С раствором куркумы свободная борная кислота дает интенсивно буро-красное окрашивание. Применяют также порошок корневища куркумы -- турмерик (Е100ii). Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установлено, что незначительная часть куркумина попадает в печень и подвергается метаболизму. Основное же количество в неизмененном виде выводится из организма. Однако эти данные послужили основой для утверждения временных величин допустимого суточного потребления, составляющего до 2,5 мг/кг массы тела для куркумы и до 0,1 мг/кг для турмерика.
Зеленые красители. Источником получения зеленых красителей являются листья и ботва растений, богатых хлорофиллом, -- крапивы, шпината, моркови, донника и др.
Хлорофилл (Е 140) относится к группе гетероциклических азотсодержащих красящих веществ. В химическом отношении это сложный эфир двухосновной кислоты и двух спиртов -- высокомолекулярного ненасыщенного фитола и метанола. Хлорофилл состоит из сине-зеленого хлорофилла а и желто-зеленого хлорофилла b в соотношении 3:1. Для извлечения хлорофилла используют смесь петролейного эфира со спиртом. Применение хлорофилла в качестве пищевого красителя сдерживается его нестойкостью: при повышенной температуре в кислой среде зеленый цвет переходит в оливковый, затем в грязно-желто-бурый вследствие образования феофитина. Большое практическое значение могут иметь медные комплексы хлорофилла (Е 141). Получают их промыванием хлорофилла в растворе соли меди (медный хлорофилл сине-зеленого цвета), содержащим, как правило, медь в качестве центрального атома. Перспективны также натриевые и калиевые соли медного комплекса хлорофиллина (Е 141i) -- продукты частичного гидролиза хлорофилла. Хлорофилл и его соединения с медью растворимы в масле, хлорофиллин и его медные комплексы -- в воде.
Красные красители. Источником для получения красных красителей служит растительное сырье, содержащее антоцианы (Е 163). Наибольшее количество антоциановых красителей содержится в отходах черной смородины (E 163iii), вишни, черники, черноплодной рябины, бузины, клюквы, малины, клубники, шиповника. Относятся к важной группе водорастворимых природных пищевых красителей. Это фенольные соединения, являющиеся моно- и дигликозидами. При гидролизе они распадаются на углеводы (галактоза, глюкоза, рамноза и др.) и агликоны, представленные антоцианидами (пеларгонидин, цианидин, дельфинидин и др.). Характер окраски природных антоцианов зависит от многих факторов: химического строения, рН среды, способности образовывать комплексы с металлами, адсорбироваться на полисахаридах, температуры, воздействия света. Наиболее устойчивую красную окраску антоцианы имеют при рН 1,5 2; при рН 3,4 -- 5 окраска становится красно-пурпурной. В щелочной среде при рН б,7 -- 8 окраска становится синей, сине-зеленой, при рН 9 -- зеленой. При повышении рН до 10 окраска меняется на желтую. Окраска меняется и при образовании комплексов с различными металлами: соли магния и кальция имеют синюю окраску, калия -- красно-пурпурную. Увеличение метильных (СН3-) групп в молекуле антоцианов придает красный оттенок.
Энокраситель (Е 163i) получают из выжимок темных сортов винограда в виде жидкости интенсивно-красного цвета. Представляет собой смесь окрашенных, различных по своему строению органических соединений, в первую очередь антоцианов и катехинов. Окраска продукта энокрасителем зависит от рН: в кислой среде она красная, в нейтральных и слабощелочных средах -- синий оттенок. Поэтому в кондитерской промышленности энокраситель применяют с органическими кислотами для создания необходимого рН среды. В последнее время в качестве желтых и розово-красных красителей начали использовать пигменты антоциановой природы, содержащиеся в соке черной смородины (Е 163), черной бузины, кизила, красной смородины, клюквы, брусники, пигменты чая, содержащие антоцианы и катехины, а также краситель темно-вишневого цвета, выделенный из свеклы, -- свекольный красный (Е 162), имеющий вкус кисло-сладкого граната.
Представителем натуральных красных красителей животного происхождения является кармин (Е 120). Это производное антрахинона, красящим веществом которого служит карминовая кислота. Кармин получают из кошенили -- насекомого, обитающего на кактусах в Африке и Южной Америке. В организме самок кошенили содержится до 3 % кармина.
Коричневые и черные красители. Для окрашивания алкогольных и безалкогольных напитков используют сахарный колер, карамель (Е 150). Его водные растворы представляют собой приятно пахнущую темно-коричневую жидкость. В зависимости от технологии получения различают сахарный колер I простой (Е 150а); сахарный колер II, полученный по щелочно-сульфитной технологии (Е 150b); сахарный колер III, полученный по аммиачной технологии (Е 150 с); сахарный колер IV, полученный по аммиачно-сульфитной технологии (Е 150d). Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ установил норму временного ДСП для карамельного красителя, полученного с применением сульфата аммония, равную 150 мг на 1 кг массы тела.
В России применяется только сахарный колер I простой («жженый сахар») при производстве кондитерских изделий, ликеро-водочных и безалкогольных напитков без ограничений.
Для окрашивания икры белковой зернистой разработан способ получения черного пищевого красителя из сухого чая, грубого чайного листа и чайной пыли. Острая и хроническая токсичность у этого красителя отсутствует.
Ш Синтетические красители дают яркие, легко воспроизводимые цвета и менее чувствительны к различным воздействиям в ходе технологического процесса. Представлены несколькими классами органических соединений:
азокрасители -- тартразин (Е 102); желтый «солнечный закат» (Е 110), кармуазин (Е 122), пунцовый 4R или понсо 4R (Е 124), черный блестящий PN (Е 151);
триарилметановые -- синий патентованный V (Е 131), синий блестящий FCF (Е 133), зеленый S (Е 142);
хинолиновые -- желтый хинолиновый (Е 104);
индигоидные -- индигокармин (Е 132).
В России из синтетических пищевых красителей разрешены только индигокармин и тартразин.
Индигокармин (Е 132) -- краситель синего цвета, используемый для подкрашивания кондитерских изделий и напитков. Существует также натуральный индигокармин, источником которого является растение индигоноска, культивируемое в Африке, Америке, Индии. В России разрешен для подкрашивания безалкогольных напитков в количестве не более 30 мг/л и ликероводочных -- не более 50 мг/л. Также используют для окраски джинсовой ткани.
Тартразин (Е 102) -- краситель желтого цвета, используемый для подкрашивания кондитерских изделий и напитков. В нашей стране тартразин разрешен для подкрашивания безалкогольных напитков и мороженого в количестве не более 30 мг/л (или 30 мг/ кг), ликероводочных изделий, карамели и конфет с фруктово-ягодными корпусами -- не более 50 мг/л (или 50 мг/кг). Сочетание тартразина и индигокармина позволяет окрашивать продукты в зеленые цвета.
Амарант (Е 123) -- синтетический краситель красного цвета, применяемый в ряде стран для подкрашивания напитков и кондитерских изделий. Допустимое суточное потребление амаранта составляет 0,5 мг на 1 кг массы тела. Рекомендованный максимально допустимый уровень (МДУ) амаранта в безалкогольных ароматизированных напитках 30 мг/л, джеме, мармеладе -- 200 мг/кг, кондитерских изделиях, бисквитах, печенье, вафлях, мороженом -- 30 мг/кг, сырах плавленых -- 200 мг/кг, рыбе (копченой, консервированной) и икре -- 500 мг/кг.
Рибофлавин (Е 101i) и натриевая соль рибофлавин-5'-фосфата (Е 101ii) используются в качестве желтого пищевого красителя для напитков и овощей. Максимальный уровень внесения не установлен. ДСП составляет 0,5 г на 1 кг массы тела человека.
Ш Неорганические минеральные красители нашли применение для окраски поверхности драже и других кондитерских изделий.
Диоксид титана (Е 171) используется в ряде стран в качестве белого красителя. Это вещество легко выводится из организма. В России находит применение только в косметических изделиях, а также при производстве пластмасс и полимерных упаковочных материалов, разрешенных для контакта с пищевыми продуктами.
Оксиды железа (Е 172) применяют в качестве красного, желтого и черного красителей. Различают оксиды железа черный (Е 172i), красный (Е 172ii) и желтый (Е 172iii). В нашей стране оксиды железа используются крайне ограниченно, в основном при производстве искусственной икры, так как благодаря взаимодействию с таннином -- составным компонентом чая -- они придают готовому продукту черный цвет. В других странах оксиды железа используют для окрашивания поверхности кондитерских изделий.
Алюминий (Е 173), серебро (Е 174), золото (Е 175) используются для подкрашивания поверхности и декорирования некоторых кондитерских изделий.
II. КОНСЕРВАНТЫ. Употребление в пищу продуктов с микроорганизмами опасно для здоровья, а в ряде случаев и для жизни человека. Во-первых, многие микроорганизмы в процессе своего развития продуцируют токсины, которые накапливаются в продуктах и, поступая в организм человека, могут вызывать отравления, иногда с летальным исходом. Во-вторых, сами живые микроорганизмы, поступая с пищей в достаточно больших количествах, могут инициировать инфекционный процесс. Проблему можно решить с помощью рационального и грамотного применения специальных пищевых добавок -- консервантов. Большинство современных постановлений о разрешении к применению того или иного консерванта включают и требования к его чистоте. В основном они ограничивают содержание тяжелых металлов и специфических примесей, которые могут появиться при синтезе консерванта.
Эффективность конкретного консерванта не может быть направлена против всего спектра возможных возбудителей порчи пищевых продуктов. Большинство консервантов, находящих практическое применение, действует в первую очередь против дрожжей и плесневых грибов. Некоторые консерванты малоэффективны против определенных бактерий, т. к. в области оптимальных для бактерий значений рН (часто это нейтральная среда) они слабо проявляют свое действие. Эффективность консервантов зависит от состава и физико-химических свойств консервируемого пищевого продукта. На нее могут влиять вещества, изменяющие рН или активность воды, либо селективно адсорбирующие консерванты, а также природные составляющие продукта, которые сами проявляют антимикробное действие. Некоторые из этих факторов усиливают действие консервантов, а другие ослабляют. По этим причинам используемая концентрация консерванта в пищевом продукте часто отличается от минимальной действующей концентрации. Некоторые консерванты могут взаимодействовать с компонентами пищевых продуктов, при этом они частично или полностью теряют свою активность. Для компенсации этого как правило используют более высокие дозы консерванта. Примером может служить диоксид серы, который реагирует с альдегидами и глюкозой. В вине эта реакция нежелательна, потому что ведет к связыванию важного побочного продукта брожения -- ацетальдегида. Нитриты тоже могут реагировать с составляющими пищевых продуктов. В частности, из нитритов и аминов могут образовываться канцерогенные нитрозамины.
Страницы: 1, 2
