Бромат калия (KBrO3) используют в качестве отбеливателя муки, но при этом разрушаются витамины В1.
· Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов.
К этой группе веществ относятся пищевые добавки, меняющие консистенцию: загустители, желе и студнеобразователи, пищевые поверхностно-активные вещества (ПАВ), стабилизаторы физического состояния пищевых продуктов, разрыхлители. Среди этих веществ есть добавки и природного происхождения, и полученные искусственным путем.
Загустители, желе и студнеобразователи. Эти пищевые добавки используются для получения растворов повышенной вязкости (загустители), студней и гелей. Среди них существуют натуральные пищевые добавки: желатин, пектин, альгинат натрия, агароиды, крахмал, растительные камеди и вещества, получаемые искусственным путем, в том числе из природных объектов: метилцеллюлоза, амилопектин.
Желатин - белковый продукт, представляющий собой смесь полипептидов с разной массой и их агрегатов, не имеет вкуса и запаха. Желатин получают из хрящей, костей и сухожилий животных. Он растворяется в горячей воде, при охлаждении получившееся растворы образуют студни. Желатин применяют при изготовлении желе, мороженного, в кулинарии.
Крахмал (C6H10O5)n. Крахмал применяют в качестве загустителей, желирующих веществ в кондитерской, хлебопекарной промышленностях и при изготовлении мороженного и студней.
Пектиновые вещества. Способность пектиновых веществ к студнеобразованию зависит от его молекулярной массы, количество метильных групп, входящих в состав его молекулы. Пектины различной природы заметно отличаются студнеобразовательной способностью. Качественные пектины получают из корок цитрусов и яблок, более низкого качества получают из свекольного жома - отходы сахарного производства. Прочный студень получается только если пектин взаимодействует с сахаром и кислотой. С помощью водородных связей образуется структурный каркас студня.
качественные пектины применяют в кондитерской промышленности (мармелад, желе), в производстве фруктовых соков, мороженного, рыбных консервов и майонеза. Пектин более низкого качества используют для приготовления овощных желе, паштетах и студнях.
Агар-агар (C12H18O9) получают их морских водорослей, растущих в Белом море и Тихом океане. Агар не растворим в холодной воде, но набухает в ней. А в горячей воде получается раствор, который при остывании образует прочный студень, обладающий стекловидным изломом. Агар-агар применяют в кондитерской промышленности при производстве желейного мармелада, пастилы, зефира, при получении мясных и рыбных студней, пудингов, мороженного, желе.
Агроид получают из водорослей филлофоры, растущих в Черном море. Он не растворим в холодной воде, но, растворяясь в горячей воде, получается раствор, при охлаждении которого образуется студень, имеющий затяжистую консистенцию. Способность в студнеобразованию примерно в 2-3 раза ниже чем у агар-агара.
Альгиновые кислоты (C6H8O6) и альгинат натрия получают из бурых водорослей. Альгиновая кислота не растворяется в воде, но альгинат натрия хорошо растворим. Его используют в качестве загустителей, желирующих веществ и эмульгаторов. Применяют для приготовления мармелада, фруктовых желе, конфет, осветления соков.
Простые эфиры целлюлозы - метиловые и этиловые. Их применяют для изготовления мороженного, в кондитерской промышленности, для приготовления соусов.
Пищевые поверхностно-активные вещества (ПАВ).
К этой группе пищевых добавок относятся вещества, снижающие поверхностное натяжение. С помощью ПАВ можно регулировать свойства гетерогенных систем, которыми являются пищевое сырье, полупродукты, готовые продукты.
Обычно ПАВ, которые применяются в пищевой промышленности, не используют отдельными компонентами, а используют их смеси. ПАВ применяют почти во всех отраслях пищевой промышленности.
Пищевые поверхностно-активные вещества делятся на следующие группы: моно-, диацилглицерины; фосфолипиды, эфиры полиглицерина, эфиры сахарозы, эфиры сорбита, производные высших жирных спиртов, производные молочной кислоты.
Моно-, диацилглицерины и их производные получают гидролизом ацилглицеринов. К ним можно отнести эмульгатор Т-1.
Их применяют в хлебопечении, т.к. эти добавки улучшают качество хлеба и замедляют процессы черствения; в макаронных изделиях эти вещества повышают их качество и снижают клейкость; в маргарине повышают пластические свойства. Также моно- и диацилглицерины используют в кондитерской промышленности и при производстве мороженного.
Фосфолипиды (разновидность липидов) природного и искусственного происхождения применяют в хлебопекарной, кондитерской и маргариновой отраслях промышленности.
Природные фосфолипиды получают из растительных масел, при их гидратации. Такие фосфолипиды применяют при производстве хлеба, мучных кондитерских изделий, шоколада, напитков и при изготовлении мороженного.
Фосфолипиды синтетического происхождения отличаются от природных фосфолипидов отсутствием в их молекулах азотистых оснований. Они представляют собой сложную смесь аммониевых или натриевых солей. Их применяют в шоколадном производстве, для экономии какао-масла, в маргариновой промышленности, чтобы получить маргарин с низким содержанием жира.
Эфиры полиглицерина - соединения, представляющие собой сложные эфиры жирных кислот с полиглицерином. Эти пищевые добавки применяют в хлебопекарной, кондитерской, маргариновой промышленностях.
Эфиры сахарозы - сложные эфиры природных кислот с сахарозой. Эти эфиры применяют в кондитерских изделиях, хлебопечении и при производстве мороженного.
· Подслащивающие вещества.
В пищевой промышленности с давних времен используют вещества, которые имеют сладкий вкус. Первыми такими пищевыми добавками были мед, соки и плоды растений. Основное вещество, имеющий сладкий вкус, которое мы используем в наше время, - сахароза (C12H22O11). В последнее время стали выпускать сахарозу синтетического происхождения. В пищевой промышленности также используются подслащивающие вещества, изготовленные из крахмала: патоки (низкоосахаренная, карамельная, глюкозная), глюкозо-фруктозных сиропов, глюкозы.
Мед - продукт переработки цветочного нектара медоносных цветов пчелами. Мед обладает приятным запахом и вкусом. Состав и аромат зависит от растения, с которого был взят нектар. В мед входит 2% сахарозы, а остальное - глюкоза (C6H12O6).
Мед используют в кондитерской и хлебопекарной промышленности, при изготовлении напитков. Он также обладает лечебными свойствами, поэтому его используют в качестве лекарства.
Глюкоза - C6H12O6 (виноградный сахар) - моносахарид, который по составу и строению относят к многотомным альдегидоспиртам. Глюкоза содержится в виноградном соке и в сладких плодах, а также в семенах, листьях и цветах. Глюкоза обладает интенсивно сладким вкусом. Она применяется для подслащивания безалкогольных напитков, жевательной резинки, при изготовлении варенья.
Солодовый экстракт - водная вытяжка из ячменного солода. Содержание сахарозы в этом экстракте достигает 5%. Его используют в кондитерской промышленности и при приготовлении детского питания.
Лактоза - C12H22O11 (молочный сахар). Лактозу используют в детском питании и при изготовлении некоторых кондитерских изделий.
Цикломаты - соединение с приятным сладким вкусом, без вкуса горечи, стабильные при варке, выпечке, хорошо растворимы в воде. Применяются в кондитерской промышленности и при приготовлении напитков.
Применение многих заменителей сахарозы требует добавления в продукт консервантов.
· Консерванты.
Консерванты сохраняют пищевое сырье, полуфабрикаты и готовые продукты. Добавляя химические консерванты, удается замедлить или предотвратить развитие микрофлоры: бактерий, плесени, дрожжей и других микроорганизмов, то есть продлить сохранность продуктов питания. Эффективность консервантов зависит от их химической природы, концентрации, иногда от pH среды. Нет универсальных консервантов, которые подходи ли бы ко всем продуктам. Наиболее распространенным консервантом в СССР являлся сернистый газ. Сернистый газ хорошо растворим в воде. Этот газ и соли сернистой кислоты подавляют рост плесневых грибов, дрожжей и некоторых бактерий. Он использовался для сохранения соков, плодоовощных пюре, повидла и т.д. Сульфиты, соли сернистой кислоты, обладают отбеливающими свойствами, поэтому его использовали от потемнения очищенного картофеля, разрезанных плодов и овощей.
Сорбиновая кислота (C6H8O2) и ее калиевые, натриевые и кальциевые соли применяют при производстве фруктовых, овощных, рыбных и мясных изделий, маргарина. Сорбиновая кислота используется для обработки материала, в который упаковывают пищевые продукты.
Бензойная кислота (C6H5COOH) и ее соли. Она входит в состав многих плодов, например, цитрусовых фруктов, и является распространенным природным консервантом. Эту кислоту применяют при изготовлении плодово-ягодных изделий, а ее соли при производстве рыбных консервов, маргарина и напитков.
Парабены. Парабены - природные производные бензойной кислоты, которая сама по себе известна как хороший консервант уже более четырехсот лет. Парабены были открыты в начале XX века. Их применяли для консервирования некоторых продуктов, потому что она оказалась более действенной, чем сама бензойная кислота. Даже сейчас эту добавку можно обнаружить в рыбных консервах, майонезе, различных соусах. Их также добавляют в косметику и в медицинские препараты.
Формальдегид (HCHO) и уротропин ((CH2)6N4) применяют для консервирования некоторых продуктов. В России эти консерванты применяют для консервирования лососевых рыб.
Органические кислоты и их соли: муравьиная, пропионовая и лимонная кислота. Соли муравьиной кислоты используют в качестве вкусовых веществ (солезаменителей). Пропионовую кислоту применяют в кондитерской промышленности. А лимонная кислота используется в маргариновой продукции.
· Пищевые антиокислители.
Пищевыми антиокислителями называют вещества, которые замедляют окисление ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов. Обычно их используют в жировых и жиросодержащих продуктах.
· Ароматизаторы.
Ароматизаторы - вещества, усиливающие вкус и аромат, которые вносятся в пищевые продукты с целью улучшения их вкусовых качеств. Их можно разделить на природные и вещества, имитирующие природные.
Ароматизаторы природного происхождения выделяют из фруктов, овощей, и растений в виде соков, а искусственные получают синтетическим путем.
Химическая природа ароматизаторов различна. Они включают в себя большое число эфирных масел, альдегидов, спиртов и сложных эфиров.
3. Природные токсиканты. Влияние пищевых добавок на организм человека
Все пищевые вещества полезны организму человека, но только в оптимальных количествах и соотношениях. Но в пище всегда присутствуют такие вещества, которые все же могут вызвать неблагоприятный эффект. К этим веществам относятся природные токсиканты - натуральные, присущие данному виду продукта биологически активные вещества, которые могут при определенных условиях потребления вызвать токсический эффект, и загрязнители - токсичные вещества, поступающие в пищу из окружающей среды вследствие нарушения технологии выращивания, производства и хранения продуктов или других причин.
· Природные токсиканты.
В эту группу входят биогенные амины, некоторые алкалоиды, цианогенные гликозиды, кумарины и др.
Биогенные амины. К таким веществам относятся серотонин, тирамин, гистамин, обладающие сосудосуживающим эффектом.
Серотонин содержится в основном в овощах и фруктах, таких как бананы, сливы, томаты и т.д.
Тирамин чаще всего находится в сырах и иногда в рыбных продуктах.
Гистамин вызывает нарушение сосудистых реакций. А его количество зависит от содержания тирамина. Гистамин содержится в рыбных консервах.
Некоторые биогенные вещества могут увеличивать срок хранения продуктов, но их содержание в продукте более чем 100 мг/кг может представлять опасность для здоровья человека.
Алкалоиды. К алкалоидам относятся кофеин и листья чая. Такие вещества часто возбуждают нервную систему, а такое воздействие не всегда желательно.
Пуриновые алкалоиды часто вызывают постоянную потребность человека в них. Это происходит, если человек систематически употребляет их в большом количестве. Но постоянное потребление в таких количествах может быть опасным для здоровья человека.