Пищевые добавки: классификация, нормирование, контроль


Пищевые добавки - не изобретение нашего времени, они используются человеком в течение тысячелетий. Как только человек начал заниматься земледелием и скотоводством, возникла необходимость запаса пищи и заботиться о её сохранности. Он открыл консервирующее действие соли, дыма, холода и уксуса. Последний, как предполагают, получен случайно из прокисшего вина.
В XIV в. в Европе начали применять селитру для засолки мяса и рыбы, изобрели другие способы консервирования. Вместе с тем на протяжении многих веков эта сторона человеческой деятельности практически не развивалась, что приводило к огромной потере продуктов питания, снижению их питательной ценности.
К началу прошлого столетия, с возникновением крупных городов, развитием сельского хозяйства и пищевых производств обострились проблемы сохранности и безопасности продуктов питания. Для решения этих проблем в пищевые продукты стали добавлять различные вещества химической и биологической природы, препятствующие развитию микроорганизмов XX в. Характеризуются бурным развитием этой отрасли. Применение пищевых добавок стало смещаться из области домашней кухни в область промышленного изготовления продуктов. При этом выделяются следующие направления: увеличение срока хранения продукта; изменение его пищевой ценности; улучшение сенсорных качеств продукта.
Согласно определению ВОЗ, под пищевыми добавками понимают химические вещества и природные соединения, которые сами по себе не употребляются в пищу, а добавляются в неё для улучшения качества сырья и готовой продукции.
В настоящее время в пищевой промышленности применяется около 2 тыс. пищевых добавок. Разрешение на применение пищевых добавок выдаётся специализированной международной организацией – Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминантам (ДЖЕКФА). В рамках Европейского сообщества действует аналогичная комиссия. Буква “E” (Europe) – широко применяемая маркировка пищевых продуктов, информирующая потребителя о пищевых добавках. Она сопровождается индексом, который соответствует определенной пищевой добавке, поскольку название добавок бывают длинными и труднопроизносимыми. В особых случаях после индекса может стоять величина типа 50 рр
m, которая означает, что на 1 млн. весовых (объёмных) частей продукта приходится не более 50 частей пищевой добавки.

Вопросами рассмотрения и утверждения уровня пищевых добавок для конкретных питания занимается специальная комиссия продуктов ФАО/ВОЗ по разработке стандартов на продовольственные товары – Комиссия «Кодекс алиментариус». Согласно системе «Кодекс алиментариус», классификация пищевых добавок производится по их назначению (табл. 13).

К рекомендациям ДЖЕКФА и «Кодекс алиментариус» прислушивается органы здравоохранения большинства стран мира. Вместе с тем Европейский перечень добавок отличается от установленного ВОЗ, исходя из спецификации отдельных стран. В лбом случае информация о применяемых добавках широко публикуется, учитывая права потребителей.

Добавки подразделяются на допустимые и недопустимые в зависимости от биологической активности, степени миграции из полимерных материалов, опасности вредного влияния на организм. Использование добавок регламентируется гигиеническими нормативами, определенными в токсикологическом эксперименте. Такими нормативами являются: ДКМ - допустимое количество миграции, ДМ - максимально допустимая суточная доза.

Таблица 13. Классификация пищевых добавок

Шифр

Значение

1

Е100–Е182

красители

2

Е200

консерванты

3

Е300

антиокислители (антиоксиданты)

4

Е400

стабилизаторы консистенции

5

Е500

эмульгаторы

6

Е600

усилители вкуса и аромата

7

Е900-999

антифламинги, противопенные вещества

8

Е1000

глазирующие агенты, подсластители, добавки, препятствующие слеживанию сахара, соли, для обработки муки, крахмала, и т. д.

9

Е700 – Е800

запасные индексы для другой возможной информации

В нашей стране разработаны и утверждены «Санитарные правила по применению пищевых добавок», которые постоянно совершенствуются и адаптируются к международным правилам и нормам.
Основные группы пищевых добавок, имеющих небольшие гигиенические значения.
1. Вещества, улучшающие цвет пищевых продуктов.
Цвет пищевых продуктов играет немаловажную роль в процес­се их товародвижения и конкурентоспособности, поскольку имен­но с этим показателем потребитель традиционно связывает сте­пень готовности к употреблению, вкусовые достоинства, другие показатели качества. Вещества, улучшающие цвет пищевых продуктов, могут быть природного (растительного, животного, минерального, микробио­логического) или синтетического происхождения. К рассматриваемой группе пищевых добавок относят: красители (colours (GB), colors (US)); отбеливатели (bleaching agents); фиксаторы и стабилизаторы окраски (colour stabilizers (GB), color stabilizers (US)).
Их использование в пищевой, перерабатывающей промышлен­ности и общественном питании обусловлено в первую очередь от­рицательным воздействием различных видов технологической обработки (кипячение, стерилизация, замораживание, измельчение и др.) на первоначальную, привычную для потребителя окраску. Особен­но сильно меняется цвет при консервировании продуктов питания, в частности, овощей и фруктов. В основном это связано с превра­щением хлорофилла в феофитин с изменением цвета антоциановых красителей в результате изменения рН среды или образования комплексов с металлами.
Красители — пищевые добавки, придающие, усиливающие или восстанавливающие окраску пищевого продукта.
Международными директивами разрешено более 80 красите­лей, в нашей стране санитарными правилами и нормами допуска­ется к использованию около 50.
Различают красители натуральные (органические), минераль­ные (неорганические) и синтетические. Их использование регла­ментируется ГОСТом, технологическими инструкциями, другими техническими и нормативными документами. Красители могут быть жиро- и водорастворимыми, а также пиг­ментами — нерастворимыми ни в воде, ни в жире. Современные технологии позволяют получать натуральные и синтетические препараты красителей с заданными свойствами и стандартным содержанием основного красящего вещества, что обеспечивает их избирательное применение в производстве широ­кого спектра пищевых продуктов. Основа натуральных красителей — как правило, пигменты рас­тений. Окраска происходит за счет каротиноидов, флавоноидов, бетанина, рибофлавина, хлорофила и т. д. Натуральные красители не обладают токсичностью, однако для большинства из них опре­делены допустимые суточные дозы (ДСД). Например, для экстракта аннато ДСД по каротиноидам или биоксину установлена на уровне 0,065 мг на 1 кг массы тела, для экстракта из кожуры винограда ДСД антоцианов — 2,5 мг/кг, аммониевого кармина — 5 мг/кг, куркумы и куркумина — 2,5 и 0,1 мг/кг соответственно.
Идет активный поиск препаратов — красителей животного про­исхождения. Перспективным считают использование продуктов моря. В нашей стране разрешен красный краситель, полученный из криля, основа которого — каротиноиды. Он используется для окраски рыбных изделий и искусственной икры.
В настоящее время значительно возрос интерес к натуральным пищевым красителям, которые содержат биологически активные, вкусовые и ароматические вещества, придают готовым продуктам не только привлекательный вид, но и естественный аромат, вкус и дополнительную пищевую ценность. Так, например, получен пищевой краситель из столовой свеклы, темно-вишневого цвета со вкусом кисло-слад­кого граната, и лепестков шток-розы.

Разработан ряд красителей из желтой части древесины маклюры, тута, скумпии и корки пло­дов граната, которые по химической природе относятся к полифенольным соединениям. Они представляют собой желтый сыпучий порошок, хорошо растворимый в воде и спирте, могут быть испо­льзованы в производстве кондитерских изделий и безалкогольных напитков.
Синтетические красители дешевле натуральных, при этом они менее чувствительны к жестким режимам технологической обра­ботки, дают более яркие и легко воспроизводимые цвета. Однако синтетические красители могут обладать токсическим действием на организм, поэтому более строго регламентируются по сравнению с натуральными. В нашей стране утвержден список разрешенных синтетических красителей, который постоянно до­полняется и корректируется. Из других извест­ных красителей можно выделить следующие препараты: амарант — ДСД равна 0,5 мг/кг; красный краситель 2G, который попадая в ор­ганизм превращается в дисульфокислоту и анилин с последую­щим образованием метгемоглобина; оранжевый-9 — высокие до­зы приводят к гемолитической анемии; карамельные красители (жженый сахар) — их производство осуществляется с применени­ем аммиака и солей аммония. Жженый сахар используют при изготов­лении кондитерских изделий, ликеро-водочных и безалкогольных напитков. В результате образуются азотсо­держащие гетероциклические соединения, в частности 4-метили-имдазол, обладающий токсическим действием. Временная ДСД для этих красителей составляет до 100 мг/кг массы тела.

К пищевым красителям не относят пищевые продукты, облада­ющие вторичным красящим эффектом, — фруктовые и овощные соки (пюре), кофе, какао, шафран, паприка и др., а также красите­ли, применяемые для окрашивания несъедобных наружных частей продуктов, например, для оболочки сыров и колбас, клеймения мяса, маркировки яиц, сыров и т. д.).

Красители могут быть использованы не по назначению, в том числе для фальсификации пищевых продуктов (для подкрашивания, не предусмотренного рецептурой и тех­нологией;
с целью имитации повышенных показателей качества, в том числе пищевой ценности; для окрашивания оболочек, упаковки и т. п.).
В силу недостаточной изученности токсических свойств у ряда красителей в нашей стране нет разрешения к применению. Так, не разрешены: Е127 — эритрозин; Е154 — коричневый FK; E173 — алюминий, картамус, кроцин, кроцетин, зеаксантин, санталин, цитранаксантин. В группу запрещенных к применению красителей входят: Е123 — амарант; Е121 — цитрусовый красный 2.
Фиксаторы (стабилизаторы окраски) предназначены для со­хранения природной (естественной) окраски или замедления нежелательных изменений окраски в процессе производства и хране­ния пищевой продукции. Наиболее часто эта группа добавок используется для стабили­зации красного окрашивания за счет соединений гемоглобина, зеле­ной окраски (хлорофилл) и предотвращения побурения, обуслов­ленного ферментативными и неферментативными процессами. Ферментативное побурение можно предотвратить путем инак­тивации или разрушения ферментов, катализирующих этот про­цесс. С этой целью используют: ингибиторы ферментов — аскор­биновую кислоту, диоксид серы, сульфиты; фактор изменения кислотности пищевой системы; связывание ионов металлов, вы­полняющих роль кофакторов в ферментативных реакциях.

Неферментативное побурение предупреждается добавками, способными ингибировать реакции образования карбонильных по­лупродуктов и полимерных коричневых пигментов. В качестве примера можно привести использование нитрита натрия в технологии мясных продуктов, где образующийся нитрозомиоглобин обеспечивает необходимый товарный цвет, не изме­няющийся при тепловой обработке и хранении. Показано, что ас­корбиновая кислота и ниацин ускоряют процессы образования и стабилизации красного окрашивания колбасных изделий. Для стабилизации заданной окраски растительных пищевых про­дуктов используют ионы меди, моно- или ортофосфат натрия, смесь карбоната магния с фосфатом натрия (при термообработке овощей). Стабилизаторы окраски должны удовлетворять гигиеническим требованиям СанПиНа.

2. Вещества, улучшающие вкус и аромат пищевых продуктов. К группе веществ, улучшающих вкус и аромат пищевых продук­тов, относят:

1) ароматизаторы (flavouring ingredients);

2) усилители вкуса и аромата (flavor enhancers, flavor potentia-tors, taste enhancers, flavor modulators);

3) интенсивные подсластители (intense sweeteners, high intensiti sweeteners, low-calorie sweeteners);

4) сахарозаменители (bulk sweeteners, sugar substitutes);

5) регуляторы кислотности (acidulants, acids);
соленые вещества (substances wiht a salty taste).

Ароматизаторы. В настоящее время действующей является следующая терминология.

Ароматизатор пищевой (ароматизатор) — пищевая добавка, представляющая собой смесь ароматических веществ или индиви­дуальное ароматическое вещество, вносится в пишевой продукт для улучшения его аромата и вкуса. В состав ароматизатора могут входить пищевые продукты (соки, сахар, соль, специи и др.), на­полнители (растворители или носители), другие пищевые добавки и вещества.

Ароматизатор технологический (реакционный) — пищевой ароматизатор, получаемый взаимодействием аминосоединений и редуцирующих Сахаров при температуре не выше 180 °С в течение не более 15 минут.

Ароматизатор коптильный (дымовой) — пищевой ароматиза­тор, который получают на основе очищенных дымов, применяемых в традиционном копчении.

Ароматизатор натуральный — пищевой ароматизатор, арома­тический компонент которого содержит только натуральные аро­матические вещества.

Ароматизатор идентичный натуральному — пищевой аромати­затор, ароматический компонент которого содержит одно и более идентичное натуральным ароматическое вещество, может содер­жать также натуральные ароматические вещества, технологиче­ские (реакционные) и коптильные (дымовые) ароматизаторы. По­лучают путем химического синтеза или выделения из натурального сырья.

Ароматизатор искусственный — пищевой ароматизатор, в со­став которого входит минимум один искусственный компонент — соединение, не идентифицированное (не встречающееся) в насто­ящее время в растительном и животном сырье. Ароматизатор может содержать дополнительно натуральные и идентичные на­туральным компоненты. Производят путем химического синтеза.

Усилители вкуса и аромата (запаха) — вещества, усиливаю­щие природный вкус и/или запах пищевого продукта. По происхождению ароматизаторы подразделяют на природ­ные (натуральные) вещества, идентичные натуральным и синтети­ческие (искусственные) соединения. Условно их можно разделить на три группы: экстракты из растительных и животных тканей; эфирные масла растительного происхождения; химические соеди­нения из природного сырья или полученные синтетическим путем. Пищевые ароматизаторы могут состоять из какого-либо инди­видуального вкусоароматического вещества различной органиче­ской природы или из их смеси. Следует отметить, что вкус и аромат готового продукта зави­сит не только от добавляемых ароматизаторов, усилителей вкуса и аромата — это также результат действия большого числа соеди­нений, содержащихся в сырье и образующихся в ходе технологиче­ского процесса.

Ароматизаторы выпускаются в виде жидких растворов и эмуль­сий, сухих или пастообразных продуктов. Важным для веществ и соединений этого вида, как и для всех других пищевых добавок, является их гигиеническая безопасность. Использование ароматизаторов требует обязательного контроля в готовом продукте и указания для потребителя на индивидуальной упаковке продукта. Применение ароматизаторов в конкретных пищевых продуктах регламентируется технической документацией (ТУ и ТИ), согласованной в установленном порядке с органами Госсанэпиднадзора. Наибольшее распространение получили в последнее время так называемые натуральные ароматы — эфирные масла, экстракты пряностей и сухие порошки растений.

Сфера использования искусственных ароматизаторов стано­вится в настоящее время все более ограниченной. К пищевым ароматизаторам не относят водноспиртовые на­стои, углекислотные экстракты растительного сырья, плодовоягодные соки (в том числе концентрированные), сиропы, вина, коньяки, ликеры, пряности и другие продукты питания. Вместе с тем эти продукты, а также различные наполнители (растворители и носите­ли), пищевые добавки и пищевые вещества (горечи, тонизирующие добавки, добавки-обогатители) разрешается вводить в состав аро­матизаторов при наличии санитарно-эпидемиологического заклю­чения.

При участии в производстве ароматизаторов растительного происхождения, содержащего биологически активные вещества, их содержание должно соответствовать требованиям СанПиН и де­кларироваться изготовителем.

Не допускается использование ароматизаторов при производ­стве натуральных продуктов питания для усиления свойственного им естественного аромата (молоко, хлеб, фруктовые соки прямого отжима, какао, кофе, чай (кроме растворимых), пряности, специии др.), также нельзя с помощью ароматизаторов устранять измене­ние аромата у испорченных и недоброкачественных пищевых про­дуктов.

По показателям безопасности ароматизаторы должны соответ­ствовать следующим требованиям:

1) содержание токсических элементов не должно превышать допустимые уровни, мг/кг: свинец — 5,0, мышьяк — 3,0, кад­мий — 1,0, ртуть — 1,0;

2) в коптильных ароматизаторах содержание бенз(а)пирена не должно превышать 2 мкг/кг(л), вклад коптильных ароматиза­торов в содержание бенз(а)пирена в пищевых продуктах не должен превышать 0,03 мкг/кг(л).

Пищевым ароматизаторам коды Е не присваиваются. Это объ­ясняется огромным количеством выпускаемых в мире ароматизато­ров (десятки тысяч), которые представляют собой, как правило, многокомпонентные системы сложного состава, что затрудняет во­просы их гигиенической оценки и включения в международную цифровую систему кодификации.

Усилители вкуса и аромата вносят для усиления, восстановле­ния или стабилизации вкуса и аромата, утраченных при производ­стве пищевого продукта, а также для коррекции отдельных неже­лательных составляющих вкуса и аромата.

Область применения распространяется практически на все груп­пы пищевых продуктов. Наиболее известны: поваренная соль («уси­литель вкуса для бедных»); глутаминовая кислота, другие рибонук­леиновые кислоты и их соли (усиливают гастрономические вкусы и ароматы — соленый, мясной, рыбный и др.); мальтол, этилмальтол (усиливают восприятие фруктовых, сливочных и других ароматов главным образом кондитерских изделий).

Представляется целесообразным более подробно остановить­ся на глутаминовой кислоте, глутаматах и так называемом глутаминовом эффекте, который в наибольшей степени усиливает горький и соленый вкус при рН 6,5-5. В более кислой среде эти добавки могут не срабатывать как усилители вкуса и аромата.

Отмечено, что глутамат натрия обладает также антиокислитель­ными свойствами, что позволяет его использовать и для улучшения вкуса, и для удлинения сроков хранения.

Поступление в организм глутаминовой кислоты и ее солей рег­ламентируется, учитывая возможную токсичность больших доз. В нашей стране рекомендуемый уровень потребления для взрос­лых составляет не более 1,5 г в сутки или 0,5 г за один прием, для подростков (до 16 лет) — не более 0,5 г/сут. В ПДП использование этих добавок не допускается.

Интенсивные подсластители и сахарозаменители.

Подсластители — вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус. Как правило, подсластители применяются при изготовлении пищевых продуктов, блюд и кулинарных изделий, имеющих низкую энерге­тическую ценность (не менее чем на 30 % по сравнению с традици­онными продуктами питания), а также в специальной диетической продукции, предназначенной для лиц, которым рекомендуется огра­ничивать потребление сахара по медицинским показаниям, поско­льку подсластители не требуют для своего усвоения инсулина. Наибольшее внимание производителей пищевой продукции и потребителей привлекают подслащивающие вещества с высоким сахарным эквивалентом и не служащие источником энергии. В на­стоящее время синтезировано или выделено из природного сы­рья свыше 80 подсластителей.
Натуральные подсластители.

Миракулин — гликопротеид, белковая часть которого состоит из 373 аминокислот, углеводная — из арабинозы, ксилозы, глю­козы, фруктозы, других Сахаров. Получают из плода африканского растения Richazdella dulcifica. Отличается термостабильностью при рН 3-12; эффект сладости долго сохраняется после принятия 1-2 мг препарата.

Монелин — белок, состоящий из двух неоднородных полипеп­тидных цепей, в которые входят соответственно 50 и 44 аминокис­лоты. Сахарный эквивалент монелина — 1500-3000 ед. Выделяют подсластитель из ягод африканского окультуренного винограда Dioscoreophyllum cumminsii. В водных растворах стабилен при рН 2-10. При других рН и нагревании сладость необратимо теря­ется, что ограничивает его применение.

Тауматин — самое сладкое из известных веществ. Степень сла­дости — 80 000-10 0000 ед. Состоит из нескольких белков. Легко растворяется в воде, стабилен при рН 2,5-5,5 и повышенных тем­пературах. Производят в Великобритании из специально культиви­руемого растения. Создан препарат — ионный адукт тауматин-алюминий, который выпускается под торговой маркой «Falune».

Дигидрохалконы — производные флавонон-7-глюкозидов. По­следние — естественные компоненты плодов цитрусовых (лимо­нов, апельсинов, грейпфрутов, мандаринов). Изучено более двух десятков дигидрохалконов со степенями сладости от 30 до 2000 ед. Имеют чистый сладкий вкус и приятный освежающий при­вкус, ощущение которых длится до 10 мин. Дигидрохалконы срав­нительно плохо растворимы в воде (0,8-3,6 г/л при 25 °С), устой­чивы к кислым средам. После запрещения цикламата в ряде стран применение этих подсластителей расширилось. Потребление ди­гидрохалконов в количестве 0,2-1,0 г/кг массы тела не оказывает вредного влияния на организм человека.

Стевиозид — смесь сладких веществ гликозидной структуры, выделяемых из листьев южноамериканского растения Stevia zeba-noliana Berfoni. Всего выделено 14 соединений, однако некоторые из них до сих пор не изучены. Основой их является агликол стевиол. Препарат подсластителя представляет собой белый порошок, хо­рошо растворимый в воде, с приятным сладким вкусом и фарма­цевтическим лакричным послевкусием. В 300 раз слаще сахарозы, с большим периодом ощущения сладости. Обладает высокой кис­лотной стабильностью. Производство и потребление стевиозида ограничено отдельными регионами, где культивируется вышеука­занное растение (Парагвай, Япония, Корея, другие страны Южной Америки и Юго-Восточной Азии).

Синтетические подсластители. Получают в основном с использованием методов органическо­го синтеза. В отличие от природных, синтетические подслащиваю­щие вещества требуют более серьезных критериев гигиенической безопасности и установления допустимых количеств потребления.
Сахарин — представляет собой имид ортосульфобензойной кислоты, плохо растворимой в воде (1 г на 290 мл холодной воды или на 25 мл кипящей). Для подслащивания пищевых продуктов применяют натриевую и калиевую соли сахарина. Растворимость натриевой соли составляет 1 г в 1,5 мл воды при 22 °С. Показано, что 75 % поступившего в организм сахарина превращается в угле­кислый газ, который медленно всасывается в кишечнике, что благоприятствует усиленному росту бактерий, синтезирующих ви­тамины группы В. Этим свойством объясняется способность саха­рина уменьшать расход в организме тиамина, пиридоксина, био­тина. Токсическое действие не выявлено.

Сахарин в 400-500 раз слаще сахара. Высокая сладость и низ­кая стоимость обеспечили его широкое распространение в качест­ве пищевой добавки. Имеются его аналогии: СД-100 и СД-450. Еже­годное потребление в США составляет 3 тыс. т, Японии — 1 тыс. т, странах Западной Европы — несколько сотен тонн. Недостаток сахарина — возможное отрицательное влияние на здоровье чело­века, что послужило причиной его запрещения в 1970-х годах в Ка­наде, Франции, Италии, ряде других стран.
Временная ДСД для сахарина составляет 2,5 мг на 1 кг массы тела.

Цикламаты — соли циклогексиламино-Ы-сульфоновой кислоты. В качестве подсластителей используют только натриевую и каль­циевую соли. Это белые кристаллические порошки, хорошо раст­воримые в воде (натриевая соль — 1 г в 5 мл, кальциевая — 1 г в 4 мл при 25 °С). Обладают хорошей температурной, кислотной и щелочной стойкостью. Степень сладости цикламатов составляет 20-30 ед.
Имеющиеся данные по токсичности цикламатов неоднозначны. Обращают внимание исследования, проведенные Национальной академией наук США по поручению Государственной комиссии по пищевым и фармацевтическим добавкам (FDA). Показано, что цик­ламаты способствуют образованию опухолей или могут являться канцерогенами в присутствии других соединений, поэтому исполь­зование этих добавок было запрещено в США, Японии, Велико­британии. Тем не менее цикламаты применяют для подслащивания продуктов примерно в 40 странах мира. Приемлемое суточное по­требление цикламатов составляет 11 мг на 1 кг массы тела (2 мг/кг в пересчете на цикламовую кислоту).

Ацесульфам К— представитель гомологического ряда оксатиа-цинондиоксидов. Белый кристаллический порошок, не гигроскопи­чен, стабилен при хранении. Растворимость препарата составляет 270 г/л при 20°С, 1000 г/л при 100 °С. Водные растворы ацесульфама К характеризуются термо- и кислотоустойчивостью и выгод­но отличаются по этим показателям от сахарозы. Пищевые продукты, подслащенные ацесульфамом К, можно подвергать стерили­зации. Сахарный эквивалент препарата зависит от вида продукта, кон­центрации подсластителя, рН, температуры, использования других добавок. При сравнении с 3%-ным раствором сахарозы ацесульфам К имеет сахарный эквивалент 200 ед.

Имеющиеся в настоящее время данные свидетельствуют об отсутствии какого-либо вредного влияния ацесульфама К на орга­низм человека. Ацесульфам К разрешен для пищевых продуктов в Великобритании, Ирландии, Германии, Бельгии, других странах Западной Европы, Азии и Америки. Установленная ФАО/ВОЗ ДСД составляет 9 мг на кг массы тела. Производится под торговой маркой «Sunett».

Аспартам — метиловый эфир N-LL-аспартил-L-фенилаланина. Белый кристаллический порошок. Растворимость в воде ограни­чена при 20 °С — 1 г, при 50 °С — 5 г в 100 мл. Подкисление среды увеличивает растворимость препарата. Он характеризуется отно­сительно невысокой стойкостью к воздействию рН, температуры, условий хранения, что создает определенные проблемы в техноло­гии его применения. Оптимальные условия для аспартама, при ко­торых период его полураспада равен 260 суткам: рН 4,2, темпера­тура 25 °С. Увеличение температуры и сроков хранения, изменение рН ускоряют распад аспартама.

Сахарный эквивалент аспартама составляет 160-200 ед. Сте­пень сладости его примерно равна ацесульфаму К. Обладает спо­собностью усиливать естественный вкус и аромат пищевых про­дуктов, особенно цитрусовых соков и напитков. Не вызывает ка­риеса зубов. Являясь аминокислотой, аспартам полностью метаболизируется: в организме он расщепляется протеолитическими ферментами на две аминокислоты, которые участвуют в построе­нии новых белков и соединений белковой природы. Комплексные гигиенические и токсикологические исследования, проведенные FDA, показали безвредность аспартама для здоровья людей. Установленная ФАО/ВОЗ ДСД составляет 40 мг на кг массы тела.

Многие фирмы выпускают аспартам под торговой маркой Nut-rasweet («Нутра Свит»). «Нутра Свит» используется в технологии изготовления более 5 тыс. наименований продуктов. Одобрен государственными органами здравоохранения многих стран мира, включая СНГ. Практически не содержит калорий, пригоден для всех возрастных групп, включая больных сахарным диабетом.

Разработаны комплекты научно-техниче­ской и нормативной документации на использование «Свитли» в различных отраслях пищевой промышленности и общественно­го питания. На международном рынке появился подсластитель «Сусли» германского производства, однако его применение ограничено из-за содержания в нем цикламата натрия, который запрещен в РК и многих других странах мира в качестве пищевой добавки.

В настоящее время активно ведется научный поиск новых высо­коэффективных подсластителей. Получен гомолог аспартама — элитам с сахарным эквивалентом 2000 ед., состоящий из L-acnapaгиновой кислоты и D-аланина, производное аспартама — суперас-партам, имеющий степень сладости 55 000, все они обладают боль­шей стабильностью, чем аспартам. Синтезировано производное аспарагиновой кислоты, в 10 000 раз слаще сахарозы. Создан продукт синтеза сахарозы под названием сакралоза (с сахарным эквива­лентом 600 ед.) и др.

Проводимые экспериментальные исследования и клинические наблюдения показывают, что воздействие на организм подсласти­телей (особенно синтетических) может быть неоднозначным и за­висит от дозы применения препарата. Возникает необходимость контроля содержания подсластителей в пищевых продуктах. Суще­ствующие хромотографические и спектрофотометрические мето­ды анализа сложны и не всегда доступны при текущем производст­венном контроле, а также при массовых исследованиях, проводимых контролирующими органами и необходимых для экспресс-оценки безопасности продукта. В этом плане определенное значение име­ют косвенные показатели содержания подсластителей в пищевых продуктах. Примером может служить определение кислотности или показателя цвета некоторых напитков. С этой целью готовится контрольный напиток с известными значениями указанных показа­телей и сравнивается с испытуемым образцом.

Важным показателем экспертизы и идентификации является степень сладости (сахарный эквивалент) подсластителей. За рубе­жом и в нашей стране принята методика органолептического анали­за, по которой данный показатель определяют как величину, рав­ную отношению массовых концентраций раствора сахарозы и иссле­дуемого подсластителя, имеющих одинаковую сладость, измеренную при одинаковых условиях. К подсластителям применяются определенные требования СанПиН, которые необходимо учитывать при проведении товар­ной экспертизы и оценки потребительских свойств.

Соленые вещества (солезаменители) имеют важное значение для людей, вынужденных избегать потребления поваренной соли (хлорида натрия). Существует целый ряд заменителей, представля­ющих собой калиевые, кальциевые, магниевые соли органических и неорганических кислот, соленых на вкус, но не содержащих на­трия. ДСД на солезаменители не установлены. Заменители соли, как и сахара, используют главным образом в диетических и лечебно-профилактических продуктах питания. Многие солезаменители не обладают рядом технологических и других свойств, характерных для поваренной соли, в частности, не проявляют консервирующего эффекта, влагосвязывающей спо­собности и др.

Регуляторы кислотности (кислоты, подкислители) использу­ются для придания пищевому продукту кислого вкуса при рН сре­ды менее 4,5. Интенсивность, различные оттенки и продолжитель­ность кислого вкуса зависят от вида кислоты и особенностей химического состава пищевой системы. Регуляторы кислотности позволяют через изменение величины рН направленно влиять на реологические свойства и консистен­цию продукта, эффективность действия эмульгаторов, стабилиза­торов, загусителей, других пищевых добавок. Среди кислот, регуляторов кислотности наибольшее распро­странение получили: уксусная, молочная, лимонная, яблочная, вин­ная, янтарная, адипиновая, фумаровая, фосфорная, серная и соля­ная, а также глюконо-дельта-лактон. Многие из них являются естест­венными метаболитами обменных реакций организма, широко рас­пространены в природе и повседневных продуктах питания. В свя­зи с этим использование данной группы пищевых добавок регла­ментируется не в гигиеническом отношении, а технической документацией (ТУ и ТИ) на конкретные виды пищевой продукции.
3. Вещества, регулирующие консистенцию продуктов. К этой группе добавок относят:

§ эмульгаторы (emulsifiers, emulsifying agents)

§ пенообразователи (foaming agents, foamers);

§ загустители (thickening agents);

§ гелеобразователи (gelling agents);

§ стабилизаторы (stabilizers);

§ наполнители (bulking agents).

Действие этих веществ направлено на создание необходимых и изменение существующих реологических свойств пищевых про­дуктов, что позволяет расширять ассортимент продукции эмульси­онной и гелевой природы — маргарины, майонезы, соусы, пасти­ла, зефир, мармелад и др.

Вещества, регулирующие консистенцию продуктов, могут быть природного происхождения или полученные путем химического синтеза. В современной пищевой технологии используются их ин­дивидуальные соединения, смеси и стабилизационные системы, включающие несколько компонентов различного функционально­го действия.

Эмульгаторы — вещества, способные образовывать и стабили­зировать эмульсию, что обеспечивает возможность создания и со­хранения дисперсии двух или более несмешивающихся веществ.

Поначалу в качестве эмульгаторов использовали камеди, сапо­нины, лецитин, другие натуральные вещества. В настоящее время список эмульгаторов довольно расширился, главным образом за счет синтезированных препаратов.

Эмульгирующая способность рассматриваемой группы веществ связана с их поверхностно-активными свойствами, поэтому термин «эмульгатор» можно рассматривать как синоним терминов «эмуль­гирующий агент» и «поверхностно-активное вещество» (ПАВ).

Пенообразователи — эмульгаторы, обеспечивающие равно­мерную диффузию газообразной фазы в жидкие и твердые пище­вые продукты. В результате этого процесса образуются пены и га­зовые эмульсии. В настоящее время используется два основных типа пенообра­зователей:

1) истинно растворимые низкомолекулярные ПАВ;

2) коллоидные ПАВ, белки и некоторые другие природные вы­сокомолекулярные соединения.

Список этих добавок, разрешенных к применению в производ­стве кондитерских изделий, взбитых десертов, молочных коктей­лей, пива, довольно широк и постоянно пополняется новыми высо­коэффективными веществами.

Загустители — вещества, используемые для повышения вязко­сти продукта. Механизм их действия заключается в том, что макро­молекулы этих добавок содержат гидрофильные группы, которые связывают воду в пищевых системах, изменяя тем самым конси­стенцию, в частности, повышают вязкость продукта.

Различают загустители натуральные и синтетические. К натура­льным загустителям животного происхождения относят желатин, растительного — пектин, камеди, агароиды; среди синтетических за­густителей — водорастворимые поливиниловые спирты и их эфиры, а также целый ряд других соединений.

Приоритетным направлением является использование натураль­ных гелеобразователей, в качестве примера можно привести каррагинаны — природные полисахариды из красных морских водо­рослей. По своей структуре это смесь гидроколлоидов, состоящих из калиевых, натириевых, магниевых и кальциевых сульфатных сложных эфиров галактозы. Свое название получили от ирланд­ского слова «каррайгин», что означает «мох утеса», отсюда и дру­гое название водорослей — «ирландский мох».

Не имеет разрешения к применению гелеобразователь Е408 — гликан пекарских дрожжей.

Стабилизаторы улучшают степень гомогенизации пищевой си­стемы стабилизации, состоящей из двух или более несмешивающихся веществ.

Стабилизаторы применяются, в частности, в производстве не­прозрачных безалкогольных напитков, спрос на которые постоян­но увеличивается.

Наибольшую перспективу имеют два направления:

§ использование натуральных коллоидных систем, состоящих из плодово-ягодных соков и/или натуральных полисахаридов (пектинов, клетчатки и др.);

§ использование искусственных замутнителей с добавлением стабилизаторов, ароматических масел или эссенций.

Стабилизационные системы широко используют в странах Ев­ропейского союза при изготовлении первых и вторых консервиро­ванных блюд, которые доминируют в системе общественного пита­ния, розничной торговле.

Замутнители представляют собой коллоидную систему типа эмульсии масла в воде или суспензии. Эмульсионные замутнители применяются в готовых к употреблению напитках, суспензион­ные — при производстве порошкообразных смесей для напитков. Замутняющий агент должен быть нетоксичен, нейтрален, способен придать напитку равномерную замутненность без перемешивания в течение длительного времени.

Наполнители — инертные вещества, не имеющие пищевой (в том числе энергетической) ценности, используются для компен­сации потерь массы и объема в различного рода продуктах диети­ческого назначения (с низким содержанием жира, углеводов, дру­гих нутриентов и калорий). Наполнители также применяются в каче­стве основы при производстве таблетированных продутков питания (быстрорастворимые сухие напитки, подсластители и др.) и тради­ционных продуктов кондитерской, масложировой, хлебопекарной, других отраслей пищевой промышленности. Среди разрешенных наполнителей наибольшее практическое применение получили крахмалы, сахароза, различные виды цел­люлоз. Традиционно используются такие простые наполнители, как во­да и воздух (при условии дополнительного внесения в пищевой продукт эмульгаторов и загустителей).

4. Консерванты. Под консервантами понимают вещества, увели­чивающие сроки хранения пищевых продуктов и защищающие от порчи, вызванной микроорганизмами.

Известно, что классические способы консервирования, предот­вращающие порчу пищевых продуктов, — это охлаждение, нагре­вание, а также засолка, добавление сахара, копчение. Современ­ные условия жизни диктуют необходимость применения целого ряда химических соединений, способных эффективно предупреж­дать развитие микробиальной флоры — главным образом бакте­рий, плесени, дрожжей, среди которых могут быть как патогенные, так и непатогенные виды.

Химические консерванты должны обеспечивать длительное хранение продуктов, не оказывая какого-либо отрицательного вли­яния на его органолептические свойства, пищевую ценность и здо­ровье потребителя. Показано, что антимикробное действие консервантов усилива­ется в присутствии аскорбиновой кислоты. Консерванты могут оказывать бактерицидное действие (уничто­жать, убивать микроорганизмы) или бактериостатическое (останав­ливать, замедлять рост и размножение микроорганизмов).

Наиболее распространенные консерванты — соединения серы, такие как сульфит натрия безводный Na2SO3 или его гидратная форма Na2SO3 · 7Н2О, метабисульфат (тиосульфат) натрия Na2S2O3> кислый натрий, или гидросульфит натрия, NaHSO3. Все эти соединения хорошо растворимы в воде и выделяют сернистый ангидрид SO3, которым и обусловлено их антимикробное действие. Сернистый ангидрид подавляет главным образом рост плесневых грибов, дрожжей и аэробных бактерий. В кислой среде этот эф­фект усиливается. В меньшей степени соединения серы оказывают влияние на анаэробную микрофлору. Сернистый ангидрид облада­ет высокой восстанавливающей способностью, что объясняется его легкой окисляемостью. Благодаря этим свойствам соединения серы являются сильными ингибиторами дегидрогеназ, предохра­няя картофель, овощи и фрукты от неферментативного потемне­ния.

Сорбиновая кислота 6Н8О2). Проявляет главным образом фунгистатическое действие благодаря способности ингибировать дегидрогеназы. Она не подавляет рост молочнокислой флоры, поэтому используется обычно в комплексе с другими консерван­тами, в основном с сернистым ангидридом, бензойной кислотой, нитритом натрия. Широко применяются соли сорбиновой кислоты. Сорбиновая кислота — вещество малотоксичное, в организме человека она легко метаболизируется с образованием уксусной и β-окси масляной кислот. Однако имеются данные о возможности образования δ-лактона сорбиновой кислоты, обладающего канце­рогенной активностью.

Бензойная кислота 7Н6О2) и ее соли — бензоаты (C7H5O2Na и др.). Антимикробное действие основано на способности подав­лять активность ферментов, осуществляющих окислительно-вос­становительные реакции. Бензойная кислота способна бло­кировать сукцинатдегидрогеназу и липазу — ферменты, расщепля­ющие жиры и крахмал. Она подавляет рост дрожжей и бактерий маслянокислого брожения. Слабо действует на бактерии уксусно­кислого брожения и совсем незначительно — на молочнокислую флору и плесени.
Бензойная кислота практически не накапливается в организме человека; она входит в состав некоторых плодов ягод как природ­ное соединение, эфиры параоксибензойной кислоты — в состав растительных алкалоидов и пигментов.

Борная кислота 3ВО3) и бораты. Обладают способностью на­капливаться в организме, главным образом в мозге и нервных тка­нях, проявляя высокую токсичность. Снижают потребление тканя­ми кислорода, синтез аммиака и окисление адреналина. В нашей стране не применяются.

Перекись водорода 2О2). Используется в ряде стран при кон­сервировании молока, предназначенного для изготовления сыров. В готовом продукте перекись должна отсутствовать. Каталаза молока расщепляет ее.

Гексаметилентетрамин (C6H12N4), или уротропин, гексалин. Дей­ствующим началом этих соединений является формальдегид (СН2О). В нашей стране гексамин разрешен для консервирования икры лососевых рыб и выращивания маточных культур дрожжей.

За рубежом гексаметилентетрамин используется при консерви­ровании колбасных оболочек и холодных маринадов для рыбной продукции.

Дифенил, бифенил, ортофенилфенол 12Н10). Труднораство­римые в воде циклические соединения. Обладают сильными фунгистатическими свойствами, препятствующими развитию плесне­вых и других микроскопических грибов. Применяются для продления сроков хранения цитрусовых путем их погружения на непродолжительное время в 0,5-2%-ный раствор или пропитывания этим раствором оберточной бумаги. В нашей стране эти консерванты не применяются, однако реализация импор­тируемых цитрусовых плодов с использованием этого консерванта разрешена.

Рассматриваемые соединения обладают средней степенью ток­сичности. При попадании в организм из него выводится около 60 % дифенилов.

Пропионовая кислота 2Н5СООН). Так же как и муравьиная кислота, широко распространена в живой природе, являясь проме­жуточным звеном цикла Кребса — обеспечивающего биологиче­ское окисление белков, жиров и углеводов.

Салициловая кислота. Традиционно используется при домаш­нем консервировании томатов и фруктовых компотов. В Англии соли салициловой кислоты — салицилаты — применялись для кон­сервирования пива. Наиболее высокие антимикробные свойства проявляются в кислой среде. В настоящее время накоплен большой экспериментальный и клинический материал о токсичности салициловой кислоты и ее солей, что послужило основанием для запрещения их использова­ния в качестве пищевой добавки.

Диэтиловый эфир пироугольной кислоты. Обладает способно­стью подавлять рост дрожжей, молочнокислых бактерий и, в мень­шей степени, плесеней. Используется в отдельных странах для консервирования напитков. Обладает запахом фруктов. При кон­центрации 150 мг/кг и выше ухудшает вкусовые качества напитков, проявляя токсические свойства.

Нитраты и нитриты натрия, калия (NaNO3, KNO3, NaNO2, KNO2). Находят широкое применение в качестве антимикробных средств при производстве мясных и молочных продуктов. В колбасном производстве нитрит натрия добавляется в количестве не более 50 мг на 1 кг готового изделия, при изготовлении некоторых сортов сыров и брынзы — не более 300 мг на 1 л используемого молока, в ПДП — исключается.

Нафтохиноны. Применяются для стабилизации безалкогольных напитков, обеспечивают подавление роста дрожжей. Выбор консервантов и их дозировка зависит от следующих факторов: степени бактериальной загрязненности и качественного состава микрофлоры; условий производства и хранения; химиче­ского состава продукта и его физико-химических свойств; ожидае­мого срока годности.

Не допускается использование консервантов при производстве продуктов массового потребления: молока, сливочного масла, муки, хлеба (кроме расфасованного и упакованного для длитель­ного хранения), свежего мяса, продуктов детского и диетического питания, а также обозначаемых как «натуральные» или «свежие». Запрещенным консервантом является Е240 формальдегид.

Защитные газы предохраняют пищевые продукты от окисли­тельной и микробиальной порчи. В качестве защитных газов чаще всего используют диоксид углерода, азот, аргон, гелий и оксид азота (индивидуально или в смеси друг с другом). Технология хра­нения продуктов в атмосфере инертных газов получила название map-технологии (упаковка с регулируемой атмосферой — modified atmosphere packing, MAP).

Антиокислители (антиоксиданты) защищают пищевые продук­ты от вызванной окислением порчи, такой как прогоркание жиров, изменение цвета (потемнения), ферментативное окисление напит­ков (вина, пива, безалкогольной продукции).

К природным антиокислителям относят токоферолы (вита­мин Е), аскорбиновую кислоту (витамин С), флавоны (кверцетин), эфиры галловой кислоты, гваяковую кислоту и т. д.

5. Вещества, способствующие жизнедеятельности полезных микроорганизмов.

Микроорганизмы применяются в пищевой про­мышленности по двум основным направлениям:

1) в биотехнологии получения продуктов питания (кисломолоч­ная продукция, пиво и другие напитки брожения, хлеб, хлебо­булочные изделия и др.);

2) в качестве продуцентов основных пищевых веществ, макро- и микронутриентов.

Будучи живыми, микроорганизмы нуждаются в определенных веществах, способствующих их жизнедеятельности. Подбор и использование пищевых добавок рассматриваемой группы осущест­вляют с учетом индивидуальных особенностей полезных микроор­ганизмов.

В пищевой биотехнологии применяются гетерогенные микроор­ганизмы, требующие органических источников углерода, которыми могут быть моно- и полисахариды, аминокислоты, олиго- и поли­пептиды, природное углеродсодержащее сырье. При этом плесне­вые грибы предпочитают сахаросодержащие среды, а бактерии — белоксодержащие.

Катализаторы — вещества, ускоряющие течение химических или биохимических реакций.

В список катализаторов разрешенных к применению в произ­водстве пищевых продуктов, включены: металлы Na, Ni, Pt, Pd, ок­сиды азота, кальция и магния, этилат и метилат натрия, смесь едко­го натра с глицерином.

В пищевом производстве катализаторы используют в очень низких концентрациях, при этом они не расходуются и не остаются в конечном продукте. Типичный пример — ускорение процесса агидрогенизации жидких масел при помощи никеля, в результате чего двойные связи превращаются в простые и растительное мас­ло отверждается. Улучшители хлебопекарные. В настоящее время используется очень много улучшающих качество хлеба веществ, различных по принципам действия.

При проведении товарной экспертизы учитываются также по­казатели безопасности ферментных препаратов, которые должны удовлетворять определенным требованиям. Так, содержание ток­сичных элементов в ферментных препаратах не должно превы­шать: для свинца — 10,0 мг/кг, для мышьяка — 3,0 мг/кг.

Ферментные препараты не должны содержать жизнеспособ­ных форм продуцентов ферментов.

В препаратах грибного происхождения не должны содержать­ся микотоксины (афлатоксин В,, Т-2 токсин, зеараленон, охратоксин А, стеригматоцистин).

Применение пищевых добавок в пищевой промышленности и общественном питании регламентируется нормативно-техниче­ской документацией, «Санитарными правилами по применению пи­щевых добавок», «Медико-биологическими требованиями и сани­тарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов».

Пищевые добавки обычно указывают в ГОСТах, технических условиях в разделе «Сырье и материалы». Если нарушение регла­ментов применения пищевых добавок отражается на степени безо­пасности и пищевой ценности продукта, то показатели, характери­зующие действие пищевых добавок (цвет, аромат, вкус и т. д.), выносятся в перечень физико-химических и органолептических показателей нормативного документа, приводятся методы испытания пищевых добавок. Используемые пищевые добавки должны быть указаны при маркировке пищевых продуктов.

Если производитель использует генетически модифицирован­ные пищевые добавки (ферментные препараты и др.), то он обя­зан их декларировать в установленном порядке.

Еще один важный этап товарной экспертизы пищевых доба­вок — установление соответствия правилам маркировки, условиям транспортировки, хранения и реализации. Полимерные материалы, контактирующие с продуктами питания, должны обладать необходимыми эксплуатационными свойствами и соответствовать гигиеническим требованиям. Эксплуатационные свойства (химическая стойкость, проницаемость и т. д.) зависят от назначения пищевого продукта, условий эксплуатации упаковки или оборудования.

Использование полимерных и других материалов в качестве упаковки направлено на решение следующих задач:

§ обеспечение возможности расфасовки и транспортировки продуктов;

§ защита от воздействия окружающей среды, болезнетворных и вредных микроорганизмов;

§ сохранение питательной ценности продукта;

§ увеличение срока его годности и т. д.

При этом материалы не должны изменять органолептических свойств продукта и, как это было сказано выше, выделять химические вещества, оказывающие в определенных количествах вредное воздействие на организм чело­века. Добавки и низкомолекулярные примеси химически не связаны с поли­мером, поэтому, при определенных условиях, они легко переходят в продукты питания и могут неблагоприятно влиять на здоровье человека. В рецептуру полимерного или другого материала не должны входить вещества, обладающие токсичностью. Список таких веществ определяется службой Госсанэпиднадзора.