Сьогодні ми всі стали інтенсивно цікавитися тим, що ми їмо, п’ємо і це не дивно — нам хочеться, якомога довше отримувати задоволення від цього життя, врешті-решт, ми маємо на це право вже з народження. У нашому суспільстві інтенсивно розгорілися суперечки про те, що ж це таке харчові добавки та що вони несуть нам, користь або шкоду.

Спочатку зрозуміємо, що таке харчові добавки.

«Харчові добавки — природні або синтезовані речовини, які навмисно вводяться в продукти харчування з метою додання їм необхідних властивостей (наприклад, органолептичних, технологічних) та не вживаються самостійно у вигляді продуктів харчування або звичайних компонентів їжі».

Зараз вже неможливо представити жоден продукт з тривалим терміном зберігання без присутності у складі харчових добавок. Якщо заглянути в історію, то харчові добавки такі як: сіль, спеції, прянощі використовуються людством дуже давно, широке їх вживання почалося в кінці XX ст. і досягло найбільшого використання в наші дні.

Всі фахівці погоджуються на думці, що виробництво харчових добавок буде лише зростати, причому досить великими темпами. А забезпечувати це зростання будуть не хто інший, як ми з вами. Населення землі продовжує зростати, що спричиняє необхідність створення нових технологій і нових продуктів з тривалими термінами зберігання. На думку експертів, світове виробництво харчових добавок до 2010 року збільшиться на 20-25%.

Використання харчових добавок в Україні регламентується Постановами Кабінету Міністрів України, а саме, Постановою КМУ №12 від 4 січня 1999 р. і п’ятьма змінами та доповненнями до нього. У перелік дозволених добавок входить 237 харчових добавок.

Класифікація харчових добавок:

Додавання харчових добавок в продукти прискорює процеси їх виготовлення, зберігає зовнішній вигляд та якість продуктів при їх зберіганні. Залежно від свого призначення виділяються чотири великі групи харчових добавок:

— речовини, регулюючі смак продукту (ароматизатори, смакові добавки, що підсолоджують речовини, кислоти і регулювальників кислотності);

— речовини, поліпшуючі зовнішній вигляд продукту (фарбники, стабілізатори кольору, вибілювачі);

— речовини, регулюючі консистенцію, які формують текстуру (загусники, гелеобразователі, стабілізатори, емульгатори);

— речовини, що підвищують збереження продуктів та збільшують терміни їх зберігання (консерванти, антиоксиданти і ін.).

Кожна харчова добавка має свій цифровий код з індексом Е, який гарантує перевірку на безпеку та може використовуватися з потреби лише у встановлених дозах. Використання харчових добавок повинне обов’язково вказуватися на упаковці.

Згідно з системою кодифікування харчових добавок, всі вони згруповані таким чином:

— Е100-Е182 — барвники;

— Е200–Е280 — консерванти;

— ЕЗОО–Е391 — антиокислювачі (антиоксиданти);

— Е400–Е481 — стабілізатори, емульгатори, загусники;

— Е5ОО–Е585 — регулювальники кислотності, розпушувачі;

— Е600–Е699 — підсилювачі смаку та аромату;

— Е700-Е899 — запасні індекси для іншої можливої інформації;

— Е900–Е999 — глазуруючі агенти, підсолоджувачі, піногасники;

— Е1000-Е1521 — емульгатори, герметики, ферменти, влагоудержувачі.

У наших споживачів сформувалося чітке переконання, що всі харчові добавки — це шкідливі речовини. Не дивлячись на те, що багато харчових добавок мають синтетичне походження, їх використання в харчовій промисловості вирішується лише після тривалих випробувань, в ході яких визначається допустима добова норма та відсутність небезпеки для здоров’я людини при тривалому її вживанні.

Відмінність харчових добавок від БАД

До речі, не слід плутати харчові добавки з відомим останніми роками терміном «біологічно активні добавки» (БАД). З ними вони не мають нічого спільного.

БАД — це природні біологічно активні речовини (вітаміни, мінерали, амінокислоти, жирні кислоти та ін.), призначені для прийому з їжею або для введення до складу харчових продуктів з метою поліпшення їх харчової цінності та збагачення раціону. На відміну від БАД, введення харчових добавок має під собою технологічні підстави, а не поліпшення харчової цінності продукту. Але деякі харчові добавки є натуральними харчовими речовинами, наприклад, використовуваний як барвник β -каротин є провітаміном А. Також, як антиоксиданти використовується аскорбінова кислота (вітамін С) та вітамін Е.

Одним із принципів безпечного вживання харчових добавок є концепція періодичного перегляду, яка включає систематичні вивчення харчових добавок за допомогою нових методів дослідження, аж до відгуку або зміни умов її використання.

Згідно із Законом України "Про якість та безпеку харчових продуктів і продовольчої сировини" харчова добавка - це природна чи синтетична речовина, яка спеціально вводиться у харчовий продукт для надання йому бажаних властивостей.

До харчових добавок відносяться речовини, які самі по собі не споживаються як харчові продукти, а направлено вносяться у харчовий продукт для виконання певних функцій покращання структури, аромату, подовження тривалості зберігання тощо.

При використанні харчових добавок повинна бути забезпечена відсутність токсичної, канцерогенної, алергенної чи іншої несприятливої дії на організм людини.

На цей час у різних країнах світу у виробництві харчових добавок застосовується більше 500 різних добавок, без врахування ароматизаторів, комбінованих добавок.

Згідно кодексу міжнародних організацій ФАО-ВОЗ існує система кодифікації добавок. Кожній добавці присвоєно три- або чотиризначний номер з літерою Е, який застосовується у сполученні з назвою класів.

Всі харчові добавки поділені на 23 класи: регулятори кислотності, антиокисники, консерванти, емульгатори тощо.

У хлібопекарському виробництві харчові добавки здебільшого використовують з метою:

- покращання якості продукції при переробці борошна з низькими хлібопекарськими властивостями;

- інтенсифікації технологічного процесу;

- покращання СМВ тіста;

- подовження тривалості зберігання виробів;

- надання виробам певних функціональних властивостей.

Залежно від призначення і принципу дії харчові добавки, що застосовуються у хлібопеченні, можна об'єднати в кілька груп: добавки окисної дії, відновної дії, ФП, ПАР, структуроутворювачі, органічні кислоти, мінеральні солі, ароматизатори, підсолоджувачі, консерванти, комплексні поліпшувачі.

В умовах України мабуть першочергове значення має використання добавок з метою регулювання хлібопекарських властивостей борошна.

Технологічні заходи, що застосовуються при переробці борошна з низькими хлібопекарськими властивостями, такі, як зниження вологості напівфабрикатів, зміна кислотного і температурного режимів тощо, здебільшого призводять до зменшення виходу хліба, тобто до прямих втрат.

Більш ефективним є застосування добавок. При переробці борошна зі слабкою клейковиною доцільно застосовувати добавки окисної дії. У світовій практиці використовують йодат калію, персульфат амонію, аскорбінову кислоту. В умовах України доступною для застосування є аскорбінова кислота Е-300. Її присутність у хлібі відповідає вимогам гігієни харчування. Як відновник за своєю хімічною природою в тісті під дією ферменту аскорбінат оксидази вона окислюється в дегідроаскорбінову кислоту, що діє як окисник, її додають 0,006-0,01 % до маси борошна.

Хімізм взаємодії окисників з компонентами тіста повністю не розкритий. Вважається, що вони окислюють сульфгідрильні групи білків, внаслідок чого молекула білка ущільнюється. Поряд з цим знижується активність ферментів, інактивується глютатіон, клейковина укріплюється.

Укріплюючи клейковину, окислювачі підвищують її спроможність до гідратації. Це обумовлює підвищену водопоглинальну здатність тіста.

Окисні процеси в тісті обумовлює також додання ферментного препарату Глюкооксидаза. Цей ФП каталізує окислення глюкози. Кінцевими продуктами цього процесу є глюконова кислота і перекис водню, що і є окисником.

Глюкооксидаза є синергістом аскорбінової кислоти, тому її доцільно використовувати в суміші: аскорбінова кислота 0,006-0,01, глюзим 0,006-0,015.

При переробленні борошна з ІДК 100-124 ці добавки знижують розтяжність клейковини на 4-8 см.

При переробленні борошна з короткорваною клейковиною застосовують добавки, що підвищують набухання клейковини, збільшують її розтяжність, пластичність, внаслідок чого зростає газоутримувальна здатність тіста, збільшується об'єм хліба. У цьому випадку ефективними добавками є тіосульфат натрію, L-цистеїн, ПАР, ФП Нейтраза - 0,0002-0,001, Фунгеміл-Супер - 0,010-0,015, Ліпопан - 0,001-0,003 % до маси борошна.

ФП Фунгеміл-Супер поєднує амілолітичну і пентозаназну активність. Від модифікує пентозани, покращує водопоглинальну здатність борошна і еластичність клейковини.

ФП Ліпопан діє подібно ПАР, зменшує липкість тіста, покращує СМВ тіста. Дозування - 0,5-5 г на 100 кг.

ПАР - це речовини, що здатні адсорбуватись на поверхні розділу фаз і знижувати поверхневий натяг. Це моногліцериди жирних кислот і спиртів, ефіри моногліцеридів, фосфатиди, лецитин тощо.

У тісті утворюються складні комплексні сполуки з біополімерами борошна, що обумовлює покращання його СМВ.

Основним заходом, що обумовлює належну якість хліба, є регулювання СМВ тіста залежно від сили борошна. До групи добавок, що впливають на консистенцію тіста і тим самим підвищують його газоутримувальну здатність, а також покращують здатність тістових заготовок утримувати форму в процесі вистоювання і випікання, можна віднести модифіковані крохмалі, пектин, еламін, альгінати, мікробні полісахариди, метилцелюлозу, карбометилцелюлозу та деякі інші добавки, що мають підвищену водопоглинальну здатність. Ці речовини за міжнародною класифікацією добавок віднесені до групи "загусники".

У хлібопеченні для покращання СМВ тіста застосовують здебільшого окислені чи набухаючі модифіковані крохмалі.

Модифіковані крохмалі підвищують гідрофільні властивості тіста, укріплюють клейковину, інтенсифікують окисно-відновні процеси.

При переробленні борошна з високою автолітичною активністю покращується стан м'якушки хліба, хліб довше зберігає свіжість.

Пектинові речовини (Е 440) мають такі важливі в технології хліба властивості, як розчинність, набухання, в'язкість. Завдяки цим властивостям при доданні їх в тісто покращується його водопоглинальна здатність та еластичність, збільшується об'єм і формостійкість хліба. Пектин покращує якість хліба при дозуванні його 0,5-2,0 % до маси борошна.

Альгінати Ма і Са, еламін є продуктами з морських водоростей. Ці добавки є гідроколоїдами, завдяки чому вони значно підвищують еластичність і стабільність тіста. Дозують їх у кількості 1-3 % до маси борошна.

Мікробні полісахариди, представниками яких є ксантан, поліміксан, етаполан, взаємодіють з компонентами тіста, з білками утворюють білково-полісахаридні комплекси. Вони значно покращують СМВ тіста з борошна з низьким вмістом клейковини, їх додають у кількості 0,2-0,5 % до маси борошна.

Подібні властивості й позитивний вплив на якість хліба мають метилцелюлоза і карбоксиметилцелюлоза. Дозують їх у кількості 0,3-0,5 % до маси борошна.

Важливою проблемою хлібопекарської промисловості є черствіння хліба. Ефективною добавкою, яка подовжує тривалість збереження хлібом свіжості, є ФП Новаміл Цей ФП гідролізує крохмаль з утворенням певної кількості мальтози та декстринів різної молекулярної маси, які активно зв'язують вологу, чим затримують ретроградацію крохмалю, яка обумовлює черствіння. Дозування новамілу - 20-40 г на 100 кг борошна.

Група добавок, до яких відносяться органічні кислоти, впливають на титровану кислотність і рН тістових систем, їх можна розглядати, як інтенсифікаторів технологічного процесу, речовин, що запобігають розвиткові картопляної хвороби хліба. Це, в основному, лимонна, молочна, оцтова кислоти. Дозують їх від 0,1 до 0,3 % до маси борошна. Ці кислоти входить до деяких комплексних підкислювачів. Наприклад, у НУХТ розроблено підкислювач "Ефективний", до складу якого входить молочна, оцтова кислоти і солодовий екстракт. Виробляє його Київський завод солодових екстрактів.

Група добавок, до яких відносяться мінеральні солі, використовуються для покращання живлення дріжджів у процесі активації. Це амонійні та фосфатні солі, які є джерелом азоту і фосфору.

Такі солі, як пропіонати, ацетати калію та кальцію, застосовують з метою запобігання картопляній хворобі й пліснявіння хліба. Відомо, що ці солі пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів тіста, внаслідок чого знижується об'єм хліба.

Наші дослідження показали, що для запобігання погіршення якості хліба при використанні ацетату кальцію слід застосовувати ФП Фунгаміл-Супер.

В Україні не мають абсолютного статусу дозволеності пропіонова кислота і пропіонати Е 280-283, використовуються здебільшого ацетати калію чи кальцію.

З метою інтенсифікації технологічного процесу використовують комплексні хлібопекарські поліпшувачі, що є композиційними добавками поліфункціональної дії, до складу яких входять у певному співвідношенні кілька інгредієнтів різного принципу дії. До їх складу входять у різній кількості ФП, оксилювачі (аскорбінова кислота, піроксид кальцію тощо), відновники (1-цистеїн), гідроколоїди (модифікований крохмаль), ПАР, органічні кислоти (лимонна, яблучна), мінеральні солі тощо.

Комплексні поліпшувачі виробляють у вигляді порошків або паст. Дозують їх у кількості від 0,1 до 3 % до маси борошна. Дозу уточнюють пробним випіканням.

На цей час на українському ринку зарубіжні фірми пропонують велику низку поліпшувачів. Це фірми Пакмал, Лесадор, Ірекс, російські фірми.

Комплексні поліпшувачі - інтенсифікатори бродіння, доцільно застосовувати в основному при виробництві булочних і здобних виробів. У цьому разі смак, аромат виробів забезпечуються цукром, жиром, що входять до їх рецептури.

Хліб, виготовлений за прискореною технологією, має недостатньо виражений смак і аромат, швидко черствіє внаслідок недостатньо глибоких біохімічних перетворень біополімерів у цьому тісті.

До групи добавок, що впливають на смакові якості хліба, відносяться підсолоджувані і цукрозамінники.

Увага до речовин, що надають виробам солодкого смаку, викликана сучасними вимогами науки про харчування, необхідністю виробництва низькомолекулярних продуктів, а також дієтичних продуктів спеціального призначення, і в першу чергу - для хворих на діабет.

Харчові добавки-підсолоджувачі не мають у своєму складі глюкозного фрагменту. Добавки-підсолоджувачі одержують із рослинної сировини та шляхом хімічного синтезу.

Представниками природних підсолоджувачів є стевіозид глікозид, виділений з листків рослини стевії, гліцеризин - гліцеризинова кислота, яку одержують з коренів солодки голої.

Представниками синтетичних підсолоджувачів є сахарин, ацесульфам К, отизон, аспартам.

У зв'язку з тим, що жоден із підсолоджувачів не забезпечує смак натурального цукру, використовують композиції з окремих підсолоджувачів. Прикладом може бути підсолоджувач "Світлі" - солодкість дієтична (Росія), "Суслі" (Німеччина) та ін.

Дозування підсолоджувачів розраховують, виходячи з їх орієнтовних коефіцієнтів солодкості.

Застосовувати підсолоджувачі з метою економії цукру не дозволяється.

Оскільки хлібні вироби є продуктами повсякденного вживання, постає необхідність надання їм оздоровчих якостей. Сьогодні необхідні вироби, що мають імуномоделюючі, антиоксидантні, сорбційні властивості. З цією метою доцільно збагачувати хліб амінокислотою лізином (виробляє Обухівський біохімзавод) - 0,25-1 %.

Внесення целитину (до 2 %) покращує білково-ліпідний обмін в організмі людини.

Заслуговує на увагу йодування хлібних виробів. Недостатність йоду призводить до втрати інтелекту. З метою йодування відоме використання йодату і йодиду (KJO 3), йодованої солі, але йод у цих сполуках нестійкий. Краще використовувати його сполуки з білком. Це препарати вітайод, тиреойод (м. Боровськ Калузької області), йодказеїн, а також йодовані дріжджі.

Останнім часом гігієністи звертають увагу на необхідність збагачення їжі селеном, фолієвою кислотою. В НУХТ проведені дослідження по застосуванню для збагачення хліба селеном гідроселеніту натрію, селенметіоніну, неоселену, а також солоду бобових, пророщених у розчині гідроселеніту натрію. Дозування їх складає від 4 до 20 мг на 100 кг борошна. У таких кількостях ці добавки не впливають на органолептичні показники виробів і можуть бути використані у виробництві різних груп хлібобулочної продукції.

Поряд з харчовими добавками надати хлібу оздоровчих властивостей спроможна нетрадиційна сировина. Це соєві продукти, продукти з пророщених бобових (гороху, квасолі), насіння соняшнику, льону, плодові та овочеві порошки, водорості, солодові екстракти та інша сировина, що містить біологічно активні речовини.

Наведений перелік добавок свідчить про великі можливості регулювання технологічного процесу, створення продуктів із направленими властивостями. На жаль, вони використовуються недостатньо з економічних причин і недостатньої реклами.

У харчовій промисловості застосовується велика група речовин, що об'єднується загальним терміном харчові добавки. Цей термін не має єдиного тлумачення. У більшості випадків під цим поняттям об'єднують групу речовин природного походження або одержаних штучним шляхом, використання яких необхідне для удосконалення технології, отримання продуктів спеціалізованого призначення (дієтичних, лікувальних та ін.), збереження необхідних або додання нових властивостей, підвищення стабільності і поліпшення органолептичних властивостей харчових продуктів. Зазвичай до харчових добавок не відносять сполуки, які підвищують харчову цінність продуктів харчування: вітаміни, мікроелементи, амінокислоти.

Застосування харчових добавок допустиме тільки в тому випадку, якщо вони, навіть при тривалому використанні, не загрожують здоров'ю людини. Зазвичай харчові добавки поділяють на кілька груп: харчові добавки, що поліпшують зовнішній вигляд продуктів; харчові добавки, що змінюють консистенцію, іноді в цю групу включають і харчові поверхнево-активні речовини (ПАР); ароматизатори; підсолоджуючі речовини і смакові добавки; харчові добавки, що підвищують збереження продуктів харчування та збільшують терміни їх зберігання.

Харчові добавки використовуються людиною багато століть – сіль, спеції – перець, гвоздика, мускатний горіх, кориця, мед в якості підсолоджувальних речовини та ін. Однак широке використання харчових добавок почалося в кінці XIX ст., воно пов'язане із зростанням населення, концентрацією його в містах, необхідністю вдосконалення традиційних харчових технологій, досягненнями хімії, створенням продуктів спеціального призначення. Незважаючи на існуюче в багатьох індивідуальних споживачів упередження, харчові добавки за гостротою, частотою і тяжкістю можливих захворювань слід віднести до розряду речовин мінімального ризику.

Не можна обійти увагою таке важливе питання, як токсичність хімічних речовин. Зазвичай під токсичністю розуміється здатність речовин завдавати шкоди живому організму. Слід зазначити, що будь-яка хімічна сполука при певних умовах може бути токсичною, тому, на думку фахівців, більш правильно говорити про нешкідливість речовини при пропонованому способі її застосування. Вирішальну роль тут відіграє доза (кількість речовини, що надходить в організм за добу), тривалість споживання, режим, шляхи її надходження в організм і т. д. Ефекти впливу на організм можуть бути також різними (гострі, підгострі, хронічні, віддалені наслідки і т. д.). З метою гігієнічної регламентації експериментально обґрунтовують гранично допустимі концентрації (ГДК), тобто концентрації, які не викликають при щоденному впливі на організм протягом як завгодно тривалого часу відхилень у здоров'ї. При встановленні величини ГДК враховується дуже велика кількість факторів. Дослідження проводяться спеціальними організаціями і регламентуються певними правилами.

 

Серед речовин, які визначають вид харчових продуктів, важливе місце належить харчовим барвникам. Споживачі давно звикли до певного кольору харчових продуктів і пов’язують з ним їхню якість. В той же час в умовах сучасної харчової технології продукти часто змінюють своє початкове, звичне для споживача забарвлення, а інколи набувають і не зовсім привабливого вигляду. Це, безумовно, робить харчові продукти менш привабливими для споживача, впливає на апетит і процес травлення. Для надання харчовим продуктам і напівфабрикатам різного забарвлення використовують природні (натуральні) і синтетичні (органічні і неорганічні) барвники. Найбільш широко їх застосовують при виробництві кондитерських виробів, напоїв, деяких видів консерви і т. д.

Кармін

Червоний барвник, похідне антрахінону.

Кармін отримують з кошенелі – комах, що живуть на кактусах, які ростуть в Африці і Південній Америці.

Алканін

Похідне 1,4-нафтохінону.

Алканін відомий як барвник ще в давнину, його одержують із коренів рослин Alkanna tinctoria. Надає червоно-бордового забарвлення.

Каркума

Жовтий природний барвник, отримують з багаторічних трав'янистих рослин сімейства імбирних – Curruma longa. Використовують у вигляді спиртового розчину, тому що куркума погано розчиняється у воді.

Енобарвник

Отримують з вичавок червоних сортів винограду та ягід бузини у вигляді рідини інтенсивно червоного кольору. До її складу входить суміш сполук, в тому числі антоціанів та катехінів. Забарвлення, яке надає дана харчова добавка продукту, залежить від рН середовища. Червоне забарвлення в підкислених об'єктах, нейтральних і слаболужних середовищах енобарвник надає продукту синій відтінок. Тому енобарвник в кондитерській промисловості використовують одночасно з органічними кислотами для створення необхідного рН середовища.

Останнім часом почали використовувати в якості жовтих, рожево-червоних барвників пігменти, які містяться в соку кизилу, червоної і чорної смородини, журавлини, брусниці, до складу яких входять антоціани; пігменти чаю, що містять антоціани і катехіни, червоний барвник, виділений з буряків.

Цукровий колер (карамель)

Темно-забарвлений продукт карамелізації цукру. Його водні розчини представляють собою темно-коричневу рідину з приємним запахом. Застосовують для фарбування напоїв, кондитерських виробів, в кулінарії.

Серед синтетичних барвників необхідно відзначити наступні дозволені до вживання.

Індигокармін (динатрієва сіль індигодисульфокислоти)

Індигокармін при розчиненні у воді дає розчини інтенсивного синього кольору. Застосовують в кондитерській промисловості та при виробництві цукру-рафінаду.

Татразин жовтий - натрієва сіль азобарвника

Тартразин добре розчинний у воді, утворює розчини оранжево-жовтого кольору. Використовують у кондитерській промисловості, при виробництві напоїв.

Кольорорегулюючі харчові добавки

До них відносяться сполуки, що змінюють забарвлення продукту в результаті взаємодії з компонентами харчової сировини і готових продуктів. Серед них необхідно відзначити відбілюючі речовини – харчові добавки, що руйнують природні пігменти або забарвлені продукти, які утворюються при отриманні харчових продуктів. Наприклад, діоксид сірки SO2. Розчини H2S03 та її солі проявляють відбілюючу і консервуючу дію, що гальмує ферментативне потемніння овочів і фруктів, а також уповільнює утворення меланоїдинів. У той же час необхідно пам'ятати, що SO2 руйнує вітамін В1 і впливає на молекули білка, що може викликати небажані наслідки.

Нітрит і нітрат калію застосовують при обробці м'яса та м'ясних продуктів для збереження червоного кольору. Міоглобін - червоний барвник при взаємодії з нітритами утворює нітрозоміоглобін, який додає м'ясним вироби колір червоного солоного м'яса, і не змінюється при кип'ятінні.

Аналогічну дію має і нітрат калію, який зп допомогою ферментів, що виділяються мікроорганізмами, переводиться на нітрит калію. В даний час за сукупністю показань застосування нітритів та нітратів викликає заперечення медиків і вимагає подальшого вивчення.

Бромат калію КВrОз застосовують як відбілювач борошна, однак його використання призводить до руйнування вітамінів В1, РР і метіоніну.

Харчові добавки, що змінюють структуру та фізико-хімічні властивості харчових продуктів

До цієї групи харчових добавок можуть бути віднесені речовини, що змінюють реологічні властивості харчових продуктів (консистенцію): загусники, желе, харчові поверхнево-активні речовини (ПАР), стабілізатори фізичного стану харчових продуктів, розпушувачі.

Хімічна природа харчових добавок, віднесених до цієї групи, досить різноманітна. Серед них є продукти природного походження і отримані штучним шляхом, в тому числі хімічним синтезом. Вони включають як суміші, так і індивідуальні сполуки.

Загусники, желе

Ця велика група харчових добавок використовується в харчовій промисловості для отримання колоїдних розчинів підвищеної в'язкості (загусники), студнів – полікомпонентних нетекучих систем, що включають високомолекулярний компонент і низькомолекулярний розчинник, і гелів – структурованих колоїдних систем.

Серед них необхідно відзначити натуральні харчові добавки: желатин, пектин, альгінат натрію, агароїди, крохмаль, рослинні камеді і речовини, які одержують штучно, в тому числі з природних об'єктів: метилцелюлоза, амілопектин, модифіковані крохмалі.

Желатин

Білковий продукт, що представляє суміш поліпептидів з різною (50-70 тис.) молекулярної масою та їх агрегатів, не має смаку і запаху. Желатин отримують з кісток, хрящів, сухожиль тварин. Він розчиняється в гарячій воді, при охолодженні водні розчини утворюють студні. Желатин застосовують при виготовленні сальтисону, желе (фруктових та рибних), морозива, в кулінарії.

Крохмаль і модифіковані крохмалі

Крохмаль, його фракції (амілопектин), продукти часткового гідролізу - декстрини та модифіковані крохмалі застосовують як загусники, студнеутворювачі у кондитерській, хлібопекарській промисловості, при виробництві морозива.

Пектинові речовини

Студнеутворювальна здатність пектину залежить від його молекулярної маси (ступеня полімеризації), кількості метильних груп, що входять до складу його молекули (ступінь метоксилювання), і вмісту вільних карбоксильних груп, заміщення їх металами. Залежно від ступеня етерифікації карбоксильних груп розрізняють високо- і низькоетерифіковані пектини, які отримують з вихідної сировини кислою або лужною екстракцією або ферментативним розщепленням. Пектини різної природи значно відрізняються за студнеутворювальними властивостями. Пектини кращої якості отримують з кірочки цитрусових і яблук, нижчої – з бурякового жому – відходів цукрового виробництва. Міцний студень пектин утворює лише у присутності цукру і кислоти. Їх співвідношення може дещо змінюватися. У водних розчинах відбувається дисоціація карбоксильних груп, що містяться в його молекулі, і вона перетворюється в макроаніон. Кисле середовище перешкоджає дисоціації карбоксильних груп в пектині, знижує електростатичне відштовхування його молекул. Присутність цукру зменшує гідратацію пектину і сприяє з'єднанню його молекул один з одним при утворенні структури студня.

В утворенні структурного каркаса студня, а отже, гелю значна роль належить водневим зв'язкам.

Високоетерифіковані пектини як харчові добавки застосовують у кондитерській промисловості (мармелад, желе), у виробництві фруктових соків, морозива, рибних консервів, майонезу. Низькоетерифіковані – в овочевих желе, паштетах, драглях.

Агар-агар та інші агароїди

Його отримують з морських водоростей, які ростуть у Білому морі й Тихому океані і розрізняються за властивостями в залежності від походження. Агар незначно розчиняється у холодній воді, але набухає в ній. У гарячій воді утворює колоїдний розчин, який при охолодженні дає хороший міцний холодець, що володіє склоподібним смаком. Агар-агар застосовують у кондитерській промисловості як харчову добавку при виробництві желейного мармеладу, пастили, зефіру, при отриманні м'ясних і рибних холодців, желе, пудингів, при приготуванні морозива, де він запобігає утворенню кристалів льоду.

Агароїд (чорноморський агар)

Отримують з водоростей філофори, що ростуть в Чорному морі. Погано розчинний у холодній воді. В гарячій воді утворює колоїдний розчин, при охолодженні якого утворюється холодець, що має затяжисту консистенцію. Студнеутворювальна здатність у два-три рази нижча, ніж у агар-агару. За хімічною природою до агару і агароїду близький фурцеларан - полісахарид, що отримується з морської водорості - фурцеларії. За здатністю до студнеутворення він займає проміжне положення до розглянутих раніше агароїдів. Застосовують при виробництві мармеладу і желейних цукерок.

Альгінові кислоти і альгінат натрію

Полісахариди, що складаються із залишків D-маннуронових і L-гулуронової кислот. Отримують їх з бурих водоростей. Альгінові кислоти у воді не розчиняються, але зв'язують її, альгінат натрію добре розчинний у воді. Використовують як загущувачі і емульгатори. Застосовують як харчові добавки при виготовленні мармеладу, фруктових желе, цукерок, освітлення соків.

Прості ефіри целюлози

Метилові (метилцелюлоза) і етилові (етилцелюлоза) - застосовують при виготовленні морозива, у виробництві кондитерських виробів, соусів.

Харчові поверхнево-активні речовини (ПАР)

До них відносяться групи речовин, які знижують поверхневий натяг. Це дозволяє використовувати їх для отримання тонкодисперсних і стійких колоїдних систем. Зазвичай молекули ПАР мають дифільну будову, тобто містять гідрофільні і гідрофобні групи. Гідрофільні забезпечують розчинність у воді, гідрофобні – в неполярних розчинниках. Відповідним чином вони розташовуються на поверхні розділу фаз. Їх основні фізико-хімічні, а звідси і технологічні властивості залежать від хімічної будови і співвідношення молекулярних мас гідрофільних і гідрофобних груп, За типом гідрофільних груп розрізняють іонні та неіонні поверхнево-активні речовини. Перші дисоціюють на іони, одні з яких поверхнево-активні, інші – ні. У залежності від знаку заряду поверхнево-активного іону їх ділять на аніонні, катіонні та амфотерні. Молекули неіонних ПАР не дисоціюють у розчині.

За допомогою ПАР можна регулювати властивості гетерогенних систем, якими є харчова сировина, напівпродукти і готові продукти.

В даний час в багатьох країнах виробляють тисячі тонн харчових ПАР.

Основні харчові ПАР – це похідні одноатомних і багатоатомних спиртів, моно- і дисахаридів, структурними компонентами яких є залишки кислот різної будови.

Зазвичай ПАР, що застосовуються в харчовій промисловості, не є індивідуальними речовинами, це багатокомпонентні суміші. Назва препарату відповідає лише основному продукту. ПАР, як харчові добавки, знайшли застосування практично у всіх галузях харчової промисловості. Розглянемо основні групи харчових ПАР, що застосовуються в промисловості.

Моно-, диацилгліцерини (моно-, дигліцериди) та їх похідні

Отримують гідролізом ацилгліцеринів або етерифікацією гліцерину високомолекулярними жирними кислотами.

Застосування моно- і дигліцеринів в хлібопеченні покращує якість хліба, уповільнює процес черствіння, в макаронній промисловості дозволяє механізувати процес, підвищує якість, знижує клейкість макаронних виробів, в маргарині підвищує пластичні властивості.

Знайшли застосування і похідні моногліцеридів, етерифіковані карбоновими кислотами. Такі харчові добавки використовують у хлібопеченні, кондитерській та цукровій промисловості, при виробництві морозива. Їх застосування у шоколадному виробництві дозволяє економити масло-какао, в маргариновій отримувати низькожирні маргарини з вмістом жирової фази 40-50%.

Ефіри полігліцерину

Сполуки, що являють собою складні ефіри жирних кислот з полігліцерином. Крім того, ці продукти містять вільні полігліцерини, деяку кількість моно-, ди-, тригліцеридів. Застосовують в хлібопекарській, кондитерській і маргариновій галузях промисловості.

Ефіри сахарози

За складом являють собою складні ефіри природних кислот з сахарозою. Спектр застосування цих сполук дуже широкий – кондитерські вироби, хлібопечення, виробництво морозива.

Ефіри сорбіту

Це сполуки, що представляють собою складні ефіри шестиатомного спирту сорбіту та природних кислот. Вони знайшли застосування майже у всіх галузях харчової промисловості.

Похідні молочної кислоти з вищими жирними кислотами

До них відноситься стероілмолочна кислота і її солі (натрійстелат і кальційстелат).

Фосфоліпіди

Фосфоліпіди як природного, так і синтетичного походження застосовують в хлібопекарній, кондитерській, маргариновій промисловості.

Підсолоджуючі харчові добавки

 

У харчовій промисловості, кулінарії, при приготуванні їжі в домашніх умовах з давніх часів широко застосовуються харчові добавки, що володіють солодким смаком – підсолоджуючі речовини. Першими з них були мед, соки і плоди рослин. Основна солодка речовина, що використовується нами – сахароза.

Останнім часом з урахуванням вимог науки про харчування, розширення виробництва низькокалорійних продуктів, а також продуктів для людей, які страждають рядом захворювань, в першу чергу хворих діабетом, розширюється випуск замінників сахарози як природного походження, так і синтетичних. У харчовій промисловості зростає використання підсолоджувальних продуктів з крохмалю: патоки, глюкозо-фруктозних сиропів, глюкози.

Мед

Продукт переробки квіткового нектару медоносних квітів бджолами. Має приємний смак та запах. Склад, колір і аромат меду багато в чому визначаються рослинами, з яких було отримано нектар бджолами. Містить 75% моно- і дисахаридів, в тому числі 40 % фруктози, 35 % глюкози і 2 % сахарози, крохмалю – 5,5 %. Із вітамінів (мг на 100 г): С – 2; В6 – 0,10; фолацин – 15,0 (мкг), в незначній кількості – В2, В1. Із мікроелементів (мкг %): залізо – 800; йод – 2,0; фтор – 100, решта в незначній кількості. Органічних кислот – 1,2 %.

Мед використовують у харчуванні і як ліки, а також у кондитерській і хлібопекарській промисловості, при виготовленні напоїв.

Солодовий екстракт

Водна витяжка з ячмінного солоду - являє собою суміш з моно- і олігосахаридів (глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза), білків, мінеральних речовин, ферментів. Вміст сахарози досягає 5 %. Використовують у кондитерській промисловості, при приготуванні продуктів для дитячого харчування.

Лактоза

Молочний цукор - використовують у дитячому харчуванні та для виробництва спеціальних кондитерських виробів.

Багатоатомні спирти