Пищевые добавки - Пищевые консерванты

Пищевые консервантыВещества, способствующие увеличению сроков годности.

Пищевые консерванты

Под консервированием пищевых продуктов понимают меры, направленные против развития в продукте вредных микроорганизмов, образования ими токсинов, предотвращения плесневения, появления неприятных вкуса и запаха. Различают физическое, биологическое и химическое консервирование.

Самые известные физические методы, препятствующие росту микробов: стери­лизация и пастеризация (обработка нагревом), охлаждение и замораживание (обра­ботка холодом), сушка (удаление воды) и обработка ионизирующими излучения­ми. Биологическое консервирование предполагает воздействие на пищевой про­дукт безвредных для здоровья человека культур микроорганизмов с целью предотвращения развития патогенной или другой нежелательной микрофлоры. За­щитные культуры в настоящее время применяют главным образом в молочных про­дуктах и квашеных овощах. Химические методы консервирования заключаются в добавлении определенных веществ, которые подавляют развитие микроорганиз­мов. Такие вещества называют консервантами. На практике с давних пор различ­ные методы консервирования успешно сочетают. Например, добавка в масляный крем сорбиновой кислоты дополняется хранением торта в холодильнике.

Консерванты не могут компенсировать низкое качество сырья и нарушение правил производственной гигиены. Если продукт сильно бактериально загрязнен или начал портиться, консерванты уже бесполезны.

Консерванты можно условно разделить на собственно консерванты, и вещества, обладающие консервирующим действием (помимо других полезных свойств). Дей­ствие первых направлено непосредственно на клетки микроорганизмов (замедле­ние ферментативных процессов, синтеза белка, разрушение клеточных мембран и т. п.), вторые отрицательно влияют на микробы, в основном за счет снижения рН среды, активности воды или концентрации кислорода. Соответственно, каждый консервант проявляет антимикробную активность только в отношении части воз­будителей порчи пищевых продуктов. Иными словами, каждый консервант имеет свой спектр действия.

Применение веществ, обладающих консервирующим действием, — сахара, уг­лекислого газа, этилового спирта — давно и хорошо известно. Обычно их использу­ют в количестве нескольких процентов или десятков процентов, чаще добиваясь оп­ределенного вкуса пищевого продукта, а консервирующее действие рассматривая как побочное.

Вещества, условно отнесенные к собственно консервантам, — сорбиновая, бен­зойная, кислоты и их соли — используются в гораздо меньших количествах (менее 0,5%) и практически не влияют на органолептические показатели кондитерского изделия.

Сернистая кислота, ее соли и сернистый ангидрид давно и широко применяют­ся для сохранения фруктовых полуфабрикатов и патоки, подвергаемых промыш­ленной переработке (при переработке их удаляют нагреванием или вакуумирова- нием). Действие сернистой кислоты в основном бактериостатическое. Кроме того, она обладает антиокислительными свойствами и замедляет реакции ферментатив­ного и неферментативного побурения.

Применение консервантов может быть эффективно только при их равномерном распределении в кондитерском изделии, которое легче всего достигается растворе­нием добавки. Поскольку в воде лучше растворимы соли (табл. 8), их рекомендует­ся использовать для консервирования изделий с высоким содержанием воды. Пи­щевые эмульсии с высоким содержанием жира (например, кондитерские кремы) также рекомендуется консервировать солями или смесью кислоты и соли, посколь­ку водная фаза в значительно большей степени подвержена микробиологической порче, чем жировая. Водная фаза реального кондитерского изделия почти всегда со­держит сахар или другое вкусовое вещество. Растворимость консервантов при этом изменяется. В табл. 9 приведены данные об изменении растворимости сорбиновой кислоты и сорбата калия в зависимости от добавок сахара, спирта и лимонной ки­слоты [135].

Таблица 8. Растворимость некоторых консервантов в воде

Консервант

Растворимость при 20 *С, г/100 мл

Сорбиновая кислота

0,16

Сорбат калия

138

Бензойная кислота

0,34

Бензоат натрия

63

 

 

Таблица 9. Растворимость сорбиновой кислоты и сорбата калия в различных водных растворах

Вкусовое вещество

Концентрация водного раствора, %

Растворимость, г/100 мл

сорбиновой кислоты

сорбата калия

Сахар

10

0,14

132

 

50

0,10

55

Этанол

50

5,0

80

 

96

14,5

2

Лимонная кислота

5

0,16

0

 

25

0,20

0

 

Кислоты-консерванты используют, как правило, в виде порошков, а соли — в виде водных растворов.

Защитные газы

Хранение пищевых продуктов в атмосфере защитных (инертных) газов вместо воздуха предохраняет их от прогоркания, ферментативного побурения и микробио­логической порчи.

Технология хранения пищевых продуктов в газонепроницаемой упаковке в ат­мосфере инертных газов вместо воздуха называется «упаковкой с регулируемой ат­мосферой» (Modified-Atmosphere Packing — MAP). В качестве защитных газов чаще всего используют диоксид углерода (Е290), азот (Е941) и их смеси с кислоро­дом. Ограничение доступа кислорода к пищевому продукту не позволяет идти реак­циям окисления и развиваться аэробным микроорганизмам.

Пищевые антиокислители

Антиокислители (антиоксиданты) защищают жиры и жиросодержащие про­дукты от прогоркания, предохраняют фрукты, овощи и продукты их переработки от потемнения .

Антиоксиданты не могут компенсировать низкое качество сырья, грубое на­рушение правил производственной гигиены и технологических режимов. Если концентрация пероксидов или свободных кислот в продукте выше нормы, а тем более если изменились запах, вкус или цвет продукта, то антиоксиданты уже бес­полезны.

Пищевые продукты в процессе получения, переработки и хранения подвергают­ся окислению кислородом воздуха. При этом в них накапливаются токсичные веще­ства, снижается их биологическая ценность и ухудшаются органолептические свой­ства. Склонность пищевых продуктов к окислению приводит к уменьшению сроков их хранения .

Первичными продуктами окисления жиров являются перекиси, которые затем превращаются во вторичные продукты — альдегиды, кетоны, кислоты. Содержание первичных продуктов окисления выражают перекисным числом (ПЧ), которое оп­ределяют иодометрически (ГОСТ Р 51487-99) и измеряют в миллимолях кислоро­да на 1 кг продукта. Показателями содержания вторичных продуктов окисления могут служить кислотное и карбонильное числа.

В процессе окисления первым из этих двух показателей меняется ПЧ.

Кислотное число определяют алкалиметрически (ГОСТ 5476-80, ГОСТ Р 50457-92) и измеряют в мг КОН на 1 г продукта. Для сливочного масла показате­лем окислительной порчи считается кислотность его жировой фазы, которую опре­деляют титрованием раствором NaOH (ГОСТ 3624-92) и выражают в градусах Кеттстофера [23]. Показатели окислительной порчи нормируются СанПиН [23].

Окисление происходит в присутствии кислорода, в том числе кислорода возду­ха, ему способствуют повышенная температура и присутствие ионов металлов пере­менной валентности. Следовательно, для предотвращения окислительной порчи необходимо исключить воздействие на продукт перечисленных факторов. Для свя­зывания ионов металлов переменной валентности используют комплексообразова- тели: ЭДТА, цитраты и т. п. Но для высокожирных кондитерских изделий, напри­мер, сдобного печенья, существенно замедлить окисление можно только с помощью антиокислителей.

Известными природными антиокислителями являются витамины: аскорбино­вая кислота (Е300, витамин С), встречающаяся во многих растениях, и смеси токо­феролов (Е306, витамин Е), которыми богаты некоторые растительные масла. Несмотря на высокую антиокислительную активность, природные экстракты этих ве­ществ гораздо чаще используются в качестве витаминов. Антиокислителями служат те же вещества и их производные, полученные синтетически: аскорбиновую кислоту получают из глюкозы, аскорбат натрия (Е301), аскорбат калия (Е302), аскорбилпальмитат (ЕЗСШ) и аскорбилстеарат (Е304п) — из аскорбиновой кисло­ты. Причем производные аскорбиновой кислоты частично сохраняют С-вита- минную активность, а-, у-, 5-токоферолы (Е307-Е309) также получают синтетиче­ски, но они полностью идентичны соответствующим природным соединениям и тоже обладают Е-витаминной активностью. Из природных источников — древеси­ны сибирской лиственницы — получают антиоксидант дигидрокверцетин, обла­дающий Р-витаминной активностью. В последнее время в качестве антиокислите­лей стали успешно применяться розмариновое и шалфейное эфирные масла.

Наибольшее распространение среди пищевых искусственных антиокислителей получили производные фенолов: бутил(гидр)оксианизол (БОА, Е320), бутил(гидр)о- кситолуол (БОТ, «ионол», Е321), а также изоаскорбиновая (эриторбовая) кислота (Е315) и изоаскорбат (эриторбат) натрия (Е316), третбутилгидрохинон (Е319) и эфиры галловой кислоты (галлаты) (Е310-Е313). Этих соединений в природе не обнаружено. Побочного витаминизирующего действия они не оказывают, но их су­щественным достоинством является высокая стабильность и, как следствие, значи­тельное увеличение срока хранения пищевых продуктов.

Антиокислители замедляют процесс окисления путем взаимодействия с кисло­родом воздуха (не допуская его реакции с продуктом), прерывая реакцию окисле­ния (дезактивируя активные радикалы) или разрушая уже образовавшиеся переки­си. При этом расходуются сами антиоксиданты. Можно было бы ожидать, что лю­бое повышение содержания антиокислителя приводит к увеличению времени защиты продукта, но это не так. На практике для большинства антиоксидантов су­ществует предельная концентрация, выше которой срок хранения продукта уже не увеличивается. Как правило, она составляет 0,02%.

Универсального антиокислителя не существует. Эффективность применения антиоксиданта зависит от свойств конкретного кондитерского изделия и самого ан- тиоксиданта (табл. 10).

Таблица 10. Относительные сроки сохранности жиров в зависимости от вида антиокислителя

Антиокислитель

Жировая фаза сливочного масла

Растительное масло

Орехи

Без добавления антиокислителя

1,00

1,00

1,00

Бутилоксианизол

4,66

1,02

3,75

Бутилокситолуол

1,34

Пропилгаллат

9,73

Третбутилгидрохинон

6,75

4,11

1,96

Токоферол

3,23

 

Применение индивидуальных антиокислителей не позволяет полностью пред­охранить пищевые продукты от окислительной порчи. Поэтому целесообразнее ис­пользовать несколько антиокислителей одновременно. При этом проявляется явле­ние синергизма. Синергизм заключается во взаимном усилении антиокислитель­ной способности при смешении нескольких (обычно двух) антиоксидантов.

Усиления антиокислительного действия можно также добиться, используя ан­тиокислители или их смеси в комбинации с веществами, которые сами или не обла­дают антиокислительным действием, или являются слабыми антиоксидантами. К таким веществам (их называют синергистами) относятся некоторые многооснов­ные органические оксикислоты (лимонная, винно-каменная), ряд аминокислот, по­лифосфаты, ЭДТА и другие соединения. Кислоты являются донорами водорода, необходимого для регенерации антиокислителей, а действие комплексообразователей основано на связывании (переводе в неактивную форму) ионов металлов, ката­лизирующих окисление. В последнем случае трудно провести четкую границу меж­ду антиокислителями и синергистами.

Синергические смеси можно готовить непосредственно на пищевом предпри­ятии. При этом, однако, сложно добиться оптимального с технологической и эконо­мической точки зрения состава смеси. Поэтому в настоящее время во всем мире производители пищевых продуктов предпочитают пользоваться готовыми смеся­ми, полученными в промышленных условиях. Для удобства пользования и с целью продления собственного срока хранения они выпускаются в форме растворов в рас­тительных маслах или на носителях, например, муке.

Процесс окисления является самоускоряющимся. Поэтому чем раньше к про­дукту добавлен антиокислитель, тем большего эффекта можно от него ожидать. И наоборот, если скорость окисления уже достигла своего порогового значения, до­бавлять антиоксидант бесполезно.

 

Владимир Заниздра

Основатель сайта Baker-Group.net. Более 25-ти лет опыта в кондитерском производстве. Более 20-ти лет опыта управления. Опыт в организации и проектирования производства с нуля. Сайт: baker-group.net/contacts.html Эл. почта Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Оставить комментарий

Календарь

« Декабрь 2016 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31  

Рекомендуемые материалы