Лекции для студентов

Лекционный материал по дисциплине “Пищевая химия” — Основные классы пищевых добавок

Основные классы пищевых добавок

Вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов

Пищевые красители

Основной группой веществ, определяющих внешний вид продуктов пи­тания, являются пищевые красители (Е100-Е182).

Потребитель давно привык к определенному цвету пищевых продук­тов, связывая с ним их качество, поэтому красители в пищевой промыш­ленности применяются с давних времен. В условиях современных пище­вых технологий, включающих различные виды термической обработки (кипячение, стерилизацию, жарение и т. д.), а также при хранении про­дукты питания часто изменяют свою первоначальную, привычную для по­требителя окраску, а иногда приобретают неэстетичный внешний вид, что делает их менее привлекательными.

Для окраски пищевых продуктов используют натуральные (природ­ные) или синтетические (органические и неорганические) красители.

Натуральные красители являются более безопасными их обычно выделяют из природных источни­ков (растения, отходы их переработки) в виде смеси различных по своей химической природе соедине­ний, состав которой зависит от источника и технологии получения, в связи с чем обеспечить его постоянство часто бывает трудно. Среди натуральных красителей необходимо отметить каротиноиды (красно-жёлтый цвет), антоцианы (красный, пурпурно-красный цвет), флавоноиды (жёлтый, красный цвет), хлорофиллы (зелёный цвет).

При­родные красители, в том числе и модифицированные, чувствительны к действию кислорода воздуха (например, каротиноиды), кислот и ще­лочей (например, антоцианы), температуры, могут подвергаться мик­робиологической порче.

Синтетические красители обладают значительными технологически­ми преимуществами по сравнению с большинством натуральных краси­телей. Они дают яркие, легко воспроизводимые цвета и менее чувстви­тельны к различным видам воздействия, которым подвергается матери­ал в ходе технологического потока.

Синтетические пищевые красители — это представители нескольких классов органических соединений: азокрасители; хинолиновые; индигоидные красители.

В пищевой промышленности применяются соединения, изменяющие окраску продукта в результате взаимодействия с компонентами сырья и готовых продуктов. Среди них отбеливающие вещества (диоксид серы) или вещества, стабилизирующие окраску (нитрат натрия, нитриты натрия и калия стабилизируют красный цвет мяса и мясных продуктов). Иногда эти цветокорректирующие материалы оказывают и другое, сопутствую­щее (например, консервирующее) действие. Наиболее часто используемые цветокорректирующие материалы — диок­сид серы, нитрат и нитрит калия и натрия.

вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов

К этой группе пищевых добавок относятся вещества, ис­пользуемые для создания необходимых реологических свойств пищевых продуктов, т. е. добавки, регулирую­щие или формирующие консистенцию. Это — загустители, гелеобразователи, стабилизаторы физического состояния пищевых продуктов, а также по­верхностно-активные вещества (эмульгаторы и пе­нообразователи).

Загустители — это вещества, ис­пользуемые для повышения вязкости продукта.

Гелеобразователи — это вещества, придающие пищевому продукту свойства геля.

Действие, как загустителей, так и гелеобразователей основано на связывании свободной влаги, что и приводит к стабилизации пищевой системы. В химическом отношении добавки этой группы являются полимер­ными соединениями в основном полисахаридами (исключение составляет гелеобразователь желатин, имеющий белковую природу), в макромолекулах которых равномерно распреде­лены гидрофильные группы, взаимодействующие с водой. К основным представителям этой группы пищевых добавок относятся модифицированные крахма­лы и целлюлозы, пектины, полисахариды морских водорослей и некото­рые другие.

Модифицированные крахмалы. В отличие от нативных растительных крахмалов, считающихся пище­выми продуктами, модифицированные крахмалы (Е1400 — Е1451) отно­сятся к пищевым добавкам. По сравнению с нативным крахмалом они образуют легко и быстро формирующиеся клейстеры, устойчивые к нагреванию, воздействию кислот и устойчивые к ретроградации (хорошо удерживают дисперсионную среду).

Целлюлоза и ее производные. В группу пищевых добавок целлюлозной природы (Е460-Е467) вхо­дят модифицированные формы натуральной целлюлозы (метилэтилцеллюлоза, метилгидроксипропилцеллюлоза и др.). Они подобно целлюлозе имеют линейную структуру, но в отличие от нативной целлюлозы её модификации содержат сложные и простые эфирные связи, наличие которых позволяет модифицированным целлюлоза в отличие от нативной растворяться в воде и не выкристаллизовываться.

Пектины вхо­дят в состав клеточных стенок и межклеточных образований растений, где находятся в связанном состоянии с волокнами целлюлозы –«протопектин». В промышленности пектины получают кислотным или фермента­тивным гидролизом «протопектина».

Пектины — это этерифицированные соединения (содержат, карбоксильные, спиртовые, алкильные группы). Пектины являются хорошими гелеобразователями, при этом гелеобразующая способность лучше выражена у низкоэтерифицированных пектинов. В то же время, высокоэтерифицированные пектины лучше растворяются.

Традиционно модифицированные крахмалы, мод. целлюлоза и пектины используются при изготовлении хлебобу­лочных и кондитерских изделий, молочных и низкожирных эмульсион­ных продуктов, а также безалкогольных напитков.

Полисахариды морских растений. К ним относятся агароиды и каррагинаны. Их получают из красных морских водорослей, произрастающих в Белом море, Тихом и Атлантическом океанах. Эти добавки являются типичными гелеобразователями. Используется в производстве желе, мармелада.

Желатин — гелеобразователь белковой природы. Получают желатин из коллагена, содержащегося в костях, хрящах и сухожилиях убойных животных. Желатин является типичным гелеобразователем, широко используется при получении пудингов и заливных блюд.

Эмульгаторы – вещества, способные образовывать и стабилизировать эмульсию, что обеспечивает возможность создания и сохранения дисперсии двух или более несмешивающихся веществ. В качестве эмульгаторов в первую очередь использовали камеди, лецитин, моно- и диглицериды, эфиры полиглицерина, эфиры сахарозы и др. Основная область применения эмульгаторов — масложировая промышленность.

Пенообразователи – это разновидность эмульгаторов, обеспечивающих равномерную диффузию газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты. Пенообразователями являются ПАВы (фосфолипиды и другие эфиры), белки. Применяются пенообразователи в производстве кондитерских изделий, взбитых десертов, молочных коктейлей, пива.