Сирохман І.В., Завгородня В.М. Товарознавство харчових продуктів функціонального призначення

Подождите немного. Документ загружается.

131

У різних країнах встановлені правила й нормативи із застосування харчових до-

бавок у продуктах харчування, які відрізняються між собою. В Україні використан-

ня харчових добавок регламентується «Санітарними правилами по застосуванню

харчових добавок», затвердженими МОЗ України 23.07.1996 р. № 222.

Принципи гігієнічної оцінки харчових добавок в Україні є загальноприйнятими

у світовій практиці і повністю відповідають міжнародним. Згідно вказаним доку-

ментам, під час проведення гігієнічної оцінки харчових добавок необхідна інфор-

мація про їх хімічні й токсикологічні характеристики.

Основним вважається принцип безпечності.

У Положенні Об’єднаного комітету експертів ФАО/ВООЗ про застосування ха-

рчових добавок визначається, що використання харчових добавок повинно забезпе-

чити:

• збереження харчових властивостей продуктів;

• підвищення їх збереженості;

• надання їм більш привабливого вигляду;

• полегшення технологічного обробітку продовольчої сировини;

• скорочення часу технологічного обробітку.

Використання харчових добавок не дозволяється, якщо це призводить:

• до скорочення неправильного обробітку сировини;

• фальсифікації харчових продуктів;

• втрати біологічної цінності;

• визначення рівня їх безпечності проводиться на основі гігієнічної регламента-

ції.

В нормативах використання харчових добавок відображені кількісні показники,

які характеризують їх безпечні рівні. Для цього в токсикологічному експерименті

встановлюється ДДД (допустима добова доза) в мг/кг маси тіла і, як правило, має

коефіцієнт запасу, рівний 100.

Періодичний перегляд прийнятих рішень з безпечності харчових добавок стає

необхідним у зв’язку з появою однієї або декількох із приведених ситуацій:

¾ новий процес обробки харчових добавок;

¾ нова специфікація;

¾ нові дані про біологічні властивості сполуки;

¾ нові дані відносно природи, біологічних властивостей домішок, що містяться

в харчових добавках;

¾ наукові відкриття, які мають відношення до природи й механізму дії харчових

добавок;

¾ зміни стандартів оцінки безпечності, що стало можливим із-за збільшення

об’єму знань, а також завдяки якісному й кількісному росту даних щодо безпечнос-

ті, які вважаються необхідними під час розгляду нових добавок.

4.3. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНИХ ДОБАВОК ДЛЯ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ

4.3.1. Д

РАГЛЕУТВОРЮВАЧІ

ЖЕЛАТИН

АГАР

ПЕКТИНОВІ РЕЧОВИНИ

Для надання харчовим продуктам відповідної консистенції або поліпшення її,

застосовують харчові добавки, які змінюють реологічні властивості. Асортимент

цих речовин досить широкий (табл. 4.6).

132

Таблиця 4.6

ПОЛІПШУВАЧІ КОНСИСТЕНЦІЇ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ

Найменування

харчової добавки

Призначення харчової добавки

Найменування продукту,

в якому дозволена добавка

Допустима концентрація, мг/кг

Я Желююча речовина Пастила, мармелад, желюючі

маси, морозиво

Не лімітується

Агароїд харчовий Желююча й стабілізуюча речовина Мармелад

Пастила

Морозиво

Не лімітується

Альгінат натрію Желююча, стабілізуюча речовина Морозиво Не лімітується

Виннокислий калій-

натрій (тартрат калію-

натрію)

Поліпшувач консистенції Сири плавлені 2500

Желатин Геле- і драглеутворювач Морозиво

Желе

Сальтисони

Не лімітується

Казеїнат натрію Стабілізуюча речовина Морозиво Не лімітується

Крохмаль і модифіковані

види крохмалю

Загусник, драглеутворювач, желююча

речовина

Морозиво

Хлібобулочні вироби

Кондитерські вироби

Не лімітується

Лецитин Для поліпшення хлібоп

од

ктів і як

лікувальний засіб при атеросклерозі

Хлібобулочні вироби

Какао-порошок

1500

3000

Метилцелюлоза Стабілізуюча речовина Морозиво Не лімітується

Стабілізуюча речовина Картопляна крупка 1500 до маси картопляного пюре (75 % во-

логості) в суміші з хлоридом кальцію і пі-

рофосфатом натрію кислим двозаміщеним

Молочнокислий кальцій

(лактат кальцію)

Сири теркові 200

133

Молочнокислий нат

ій

(лактат натрію)

Пластифікатор Морозиво

Мармелад

6000

Олеїнова кислота Д

ібнодиспе

сна ем

льсія олеїнової

кислоти з водою, що використовуєть-

ся в хлібопека

ській і кондите

ській

промисловості

Хлібобулочні вироби

Кондитерські вироби

Не лімітується (додається до харчових про-

дуктів згідно рецептур)

Пектин Желююча речовина Мармелад Не лімітується

Рослинний клей Желююча речовина Начинка в цукерках Не лімітується

Стабілізуюча речовина Картопляна крупка 1500 до маси картопляного пюре (75 % во-

логості

)

в с

міші з хло

идом і лактатом

кальцію

Пірофосфат натрію кис-

лий двозаміщений

Поліпшувач консистенції Ковбаси 3000—4000 до маси сировини

Вуглекислий калій Емульгатор Какао-порошок Не лімітується

Вуглекислий кальцій Емульгатор Шоколад з низьких со

тів

какао-бобів

1200

Стабілізуюча речовина Картопляна крупка 1500 до маси картопляного пюре (75 % во-

логості

)

в с

міші з пі

ос

атом нат

ію і

лактатом кальцію

Хлористий кальцій

Для поліпшення якості, пластифіка-

тор

Мармелад

Сири

Бринза

Сири теркові

Зелений горошок

333

500 (на молоко)

1500

200 (на молоко)

700

Ем

льгато

Т-1

(

міш

моно- і дигліцеридів жи-

рних кислот)

Емульгатор

Поліпшувач

Маргарин

Хліб

2000

1800 (0,18 % до маси борошна)

Емульгатор Т-2 (продукт

ете

ікації насичених

жи

них кислот С-16

—

С-18)

Пластифікатор і антирозбризкувач

Поліпшувач хліба

Маргарин

Хліб

2000

1800 (0,18 % до маси борошна

134

У таблиці представлені деякі найбільш вживані в харчовій промисловості емульга-

тори, пластифікатори, стабілізуючі й гелеутворюючі речовини, піноутворювачі, по-

ліпшувачі консистенції, інші речовини, які впливають на якість харчових продуктів.

Желатин — це білковий продукт, являє собою суміш поліпептидів (з молекуля-

рною масою 50 000—70 000), а також їх агрегатів. Він не має ні смаку, ні запаху.

Отримують желатин із хрящів і кісток сільськогосподарських тварин. Желатин до-

бре розчиняється в гарячій воді, а під час охолодження водні розчини утворюють

драглі. Для вітчизняної харчової промисловості желатин випускають трьох марок,

які розрізняються за якістю (10, 11, 13). Кращим є желатин марки В. Желатин —

природний компонент харчових продуктів і не має обмежень щодо застосування.

Його широко використовують у виготовленні желе, морозива, сальтисонів, а також

у кулінарії.

Агар-агар або агар (Е 406) є класичним представником класу загущувачів, ста-

білізаторів і гелеутворюючих речовин. Отримують із морських червоних водорос-

тей (анфельції) або з фурцелярії шляхом довготривалого виварювання в гарячій во-

ді з додаванням лугу. Агар — це високомолекулярна речовина типу поліцукридів.

Властивості агару представлені на рис. 4.3.

підвищення в`язкості

стабілізація

гелеутворення

термостабільність

зміни поверхневої активності

вологоутримуюча здатність

АГАР

Рис. 4.3. Властивості агару

Внаслідок гідролізу агару отримують до 35 % галактози від маси вихідного ага-

ру. Крім галактози, у препаратах агару присутні кальцій, магній, калій, натрій, фо-

сфор. Молекула агару складається із 9 залишків D-галактози, а молекулярна маса

розчинної фракції агару знаходиться в межах 11 000—25 000.

Назва цього полімеру має малазійське походження і означає «желуючий про-

дукт харчування із водоростей». Основу агару складає цукрид агароза, молекула

якої побудована із D-галактози і 3,6-ангідро-L-галактози.

Властивості агару розрізняють залежно від його походження. Звичайно агар

складається із суміші агароз, які відрізняються за ступенем полімеризації. До них

135

можуть входити різні метали (калій, кальцій, магній) і приєднуються за місцем фу-

нкціональних груп.

Агар слабо розчиняється в холодній воді і набухає в ній, а в гарячій воді утво-

рює колоїдний розчин. Під час охолодження перетворюється в міцні драглі, із

скловидним зламом.

Застосовують його у виробництві мармеладу, пастили, зефіру, м’ясних і рибних

драглів, желе, морозива, для попередження утворення кристаликів льоду, а також

для освітлення соків. В Японії виробляють понад 100 видів агар-агару для отри-

мання продуктів із відповідною консистенцією. З гігієнічної точки зору агар нешкі-

дливий і у всіх країнах допускається для харчових цілей. Концентрація його не лі-

мітована, передбачена рецептурами і стандартами на харчові продукти.

Комітет експертів ФАО/ВООЗ вважає допустимою добовою дозою (ДДД) агару

для людини 0—5 мг/кг маси тіла, що значно вище тої дози, яка може надходити в

організм з харчовими продуктами.

Пектинові речовини (Е440) — поліпшувачі консистенції: загущувачі ущільню-

вачі, гелеутворювачі, стабілізатори й емульгатори.

Пектини — група високомолекулярних гетерополіцукридів, які входять до скла-

ду клітинних стінок і міжклітинних утворень вищих рослин. Молекула пектинових

речовин складається із похідних полігалактуронової кислоти, де залишки α-L-

галактуронової кислоти зв’язані α-1-4 глікозидним зв’язком. Гелеутворення — ва-

жлива властивість пектину, залежить від молекулярної маси, ступеню етерифікації,

концентрації цукру, температури і рН середовища. Властивості пектину представ-

лені на рис. 4.4.

підвищення в`язкості

стабілізація

гелеутворення

термостабільність

зміни поверхневої активності

вологоутримуюча здатність

ПЕКТИН

Рис. 4.4. Основні властивості пектину

Пектинові речовини можуть бути у формі гідратопектину (розчинного пектину),

протопектину (не розчинного у воді пектину), пектинових кислот і пектинатів, пек-

тових кислот і пектатів. Основною структурною ознакою пектинових речовин є лі-

нійні молекули полігалактурової кислоти, в яких мономерні кільця зв’язані α-1,4-

глікозидним зв’язком. У харчовій промисловості пектин отримують із яблучних і

цитрусових вичавок, бурякового жому, суцвіть-кошиків соняшника, стулок коро-

бочок бавовнику.

Залежно від виду сировини пектин має різні органолептичні і фізико-хімічні по-

казники. Пектин, як і інші гелеутворювачі, не розчиняється в середовищі, де існу-

ють умови для драглеутворення. Основними властивостями пектинових речовин,

які визначають галузь їх застосування в харчовій промисловості, є драглеутворення

і комплексоутворююча здатність.

Драглеутворююча здатність пектину залежить від ряду факторів: молекулярної

маси, ступеню етерифікації, кількості баластних відносно пектину речовин, темпе-

ратури і рН середовища, вмісту функціональних груп.

Комплексоутворююча здатність пектинових речовин базується на взаємодії мо-

лекули пектину з іонами важких і радіоактивних речовин. Ця властивість дає мож-

ливість рекомендувати пектин для включення в раціон харчування осіб, які знахо-

дяться в середовищі, забрудненому радіонуклідами, або мають контакт з важкими

металами. Найбільшою комплексоутворюючою здатністю володіють низькоетери-

фіковані пектини — соняшниковий і буряковий. Завдяки своїй комплексоутворю-

вальній здатності пектин відносять до незамінних речовин для використання у ви-

робництві харчової продукції профілактичного й лікувального харчування.

Оптимальна профілактична доза пектину складає не більше 2—4 г на добу для кон-

тактуючих з важкими металами, а в умовах радіоактивного забруднення — не ме-

нше 15—16 г.

Високоетерифіковані пектини застосовують як драглі у виробництві кондитер-

ських (мармелад, пастила, зефір, желейні цукерки) і консервованих (желе, джем,

конфітюр, фрукти в желе) продуктів; стабілізатори молочних напоїв, майонезу,

маргарину, аналогів вершкового масла, соків, морозива, рибних консервів; засобів,

що уповільнюють черствіння хлібобулочних виробів; згущувачів фруктових соків і

киселів. Низькоетерифіковані пектини використовують у виробництві овочевого

желе, паштетів, драглів, сирів і харчових продуктів дитячого, лікувального й про-

філактичного харчування.

Негативної дії пектину не встановлено, і його застосування як харчової добавки

дозволену без обмежень у всіх країнах світу.

Для амідованого пектину встановлено допустиме добове споживання — 25 мг/кг

маси тіла.

4.3.2. Г

ІДРОКОЛОЇДИ ЯК НАТУРАЛЬНІ ХАРЧОВІ СТАБІЛІЗАТОРИ

Створення нових рецептур харчових продуктів з використанням натуральних гі-

дроколоїдних стабілізаторів дозволяє розширити асортимент молочних продуктів

функціонального призначення, м’ясних виробів делікатесної групи, охолоджених і

заморожених десертів (мусів, шербетів, суфле та ін.), борошняних кондитерських

виробів з фруктово-ягідними начинками, напоїв і багатьох інших (табл. 4.7).

За останні десятиріччя у харчовій промисловості широко використовуються

стабілізуючі суміші напівфункціонального призначення. Вони включають різні ви-

ди загущувачів, гелеутворювачів, наповнювачів стабілізаторів емульсій та ін. Нату-

ральні харчові стабілізатори — це велика група речовин різноманітної хімічної

природи, що має полімерну природу, отриманих із сировини рослинного і тварин-

ного походження.

Таблиця 4.7

РЕКОМЕНДОВАНИЙ ВМІСТ МОДИФІКОВАНОЇ ЦЕЛЮЛОЗИ

У ДЕЯКИХ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТАХ

Харчовий продукт Максимально допустимий рівень, г/кг

Хлібобулочні вироби (здоба, сайки, кренделі)10

Креми 2

Морозиво 5

Желе, муси 5

Джеми 5

Мармелад 5

Варення 5

Супи, бульйони 5

Деякі дієтичні страви 1—5

Стабілізатори відіграють важливу роль у функціонуванні органів і систем ор-

ганізму, передусім органів травлення. Вони адсорбують значну кількість жовчних

кислот, а також інші метаболіти, токсини й електроліти, що сприяє детоксикації ор-

ганізму.

За структурою і властивостями, які вони проявляють, більшість натуральних ха-

рчових стабілізаторів є гідроколоїдами. Вони складаються із дуже великих і об'єм-

них полімерних макромолекул, завдяки чому проходить їх гідратація й набухання.

Здатність до гелеутворення дозволяє значною мірою змінювати реологічні характе-

ристики харчових систем. Завдяки своїм іонообмінним властивостям і комплексо-

утворювальній здатності більшість натуральних харчових стабілізаторів здатні ви-

водити іони важких металів і радіонуклідів із організму.

Більшість натуральних гідроколоїдних стабілізаторів являють собою поліцукри-

ди і полімери цукрових залишків. Виключенням є білки, желатин, казеїнати і деякі

інші стабілізатори емульсій. Гідроколоїди забезпечують отримання продуктів пев-

ної концентрації, поліпшують і зберігають їх структуру, позитивно впливають на

відчуття смаку. Унікальна здатність утворювати гелі робить їх незамінними інгре-

дієнтами у виробництві молочних, м’ясних, рибних продуктів, безалкогольних на-

поїв, хлібобулочних і кондитерських виробів (табл. 4.8).

До функціонально-технологічних властивостей натуральних харчових гідроко-

лоїдних стабілізаторів відносять:

• здатність до гелеутворення;

• збільшення в’язкості продуктів і зниження ризику виникнення синерезису;

• структурування і ущільнення харчових сумішей, поліпшення їх органолептич-

них показників;

• підвищення вологозв’язуючої здатності харчових сумішей;

• підвищення харчової цінності продуктів з одночасним зниженням калорій-

ності;

• збільшення тривалості їх зберігання;

• збільшення об’ємів виходу готових виробів зі зниженням витрат сировини;

зниження собівартості готової продукції.

138

Таблиця 4.8

НАТУРАЛЬНІ ГІДРОКОЛОЇДНІ СТАБІЛІЗАТОРИ, ЩО ЗАСТОСОВУЮТЬСЯ

У ВИРОБНИЦТВІ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ

Продукт Стабілізатори Функціонально-технологічні властивості

Молочні

продукти

Пектини, гуарова камедь, ка-

медь рожкового дерева, кара-

гинани, КМЦ, альгінат на-

трію, ксантанова камедь

Підвищення в’язкості, стабілізація зг

стк

гелеутворення

Хлібобулочні ви-

роби

Мік

ок

исталічна целюлоза,

гуарова камедь, камедь рож-

кового дерева, КМЦ, альгінат

натрію, пектини

Збільшення виходу продукту за рахунок ви-

сокої вологозв’язувальної і вологоутримува-

льної здатності, сповільнення процесу черст-

віння, збільшення т

ивалості збе

ігання

готових виробів

Фруктово-ягідні

наповнювачі для

кондитерських

виробів

Пектини, карагинани, жела-

тин, ксантанова камедь, аль-

гінат нат

ію, КМЦ, камедь

рожкового дерева, крохмаль

Підвищення стабільності начинки під час ви-

пікання, запобігання витікання

фру

ктових

начинок з тіста, розривів поверхні тіста, зни-

ження міг

ації вологи з п

од

кт

паковк

гелеутворення, підвищення в’язкості

Морозиво Карагинани, альгінат натрію,

КМЦ, желатин, гуарова ка-

медь, камедь рожкового де-

рева, казеїнат натрію

Підвищення в’язкості і стабілізація структу-

ри, гелеутворення

М’ясні продукти КМЦ, ка

агинани, желатин,

альгінат нат

ію, казеїнати,

альбумін, рослинна клітко-

вина

Ст

ру

кт

уру

вання, текст

уру

вання, заг

щення й

стабілізація м’ясних фаршів, підвищення во-

логозв’язуючої здатності і термінів придатно-

сті готових продуктів

Рибні продукти КМЦ, ка

агинани, желатин,

казеїнати, рослинна клітко-

вина

Структурування, загущення і стабілізація ри-

бних фаршів, соусів і заливок рибних консер-

вів, збільшення те

мінів п

идатності готових

продуктів

Безалкогольні

напої

Ксантанова камедь, пектин Стабілізація і збе

еження консистенції та

смакових властивостей

Гідроколоїдні стабілізатори, які здатні витримувати повторне заморожування в

харчових системах з мінімальним ризиком виникнення синерезису, представлені

гуаровою камедю рожкового дерева, карбоксиметилцелюлозою (КМЦ), альгінатом

натрію, ксантаном, желатином і карагинаном. Їх широко використовують у рецеп-

турах молочних продуктів, морозиві і фруктово-ягідних начинках. Стабілізатором

для деяких видів фруктових десертів, кондитерських виробів і молочних продуктів

у поєднанні з камедями служить пектин.

Натуральні гідроколоїдні стабілізатори можуть бути класифіковані залежно від

морфологічної приналежності:

• білкової природи — желатин, казеїнати, альбумін;

• витяжки з рослин — гуміарабік, камеді (гхати, карайя, трагакантова камедь);

• камеді насіння — кароб (рожкове дерево), гуарова, псиліум;

• крохмаль і модифіковані види крохмалю;

• мікробні камеді — ксантан;

• екстракти водоростей — агар, альгінати, карагинан;

• пектини — низькомолекулярний і високомолекулярний метоксил;

139

• целюлози — карбоксиметилцелюлоза натрію, мікрокристалічна целюлоза, гід-

роксипропілцелюлоза і гідроксипропілметилцелюлоза.

Функціональні характеристики гідроколоїдів можуть бути модифіковані шляхом

зміни хімічної структури природних форм. Окремі гідроколоїди рідко виконують

всі функції, що вимагаються. Частіше всього застосовують поєднання різноманіт-

них стабілізаторів.

Карагинан (Е407) відкритий у кінці ІХ століття, але до цього часу зберігається

дослідницький і практичний інтерес у його вивченні. Відомо понад 300 типів кара-

гинана.

Карагинан — природний загусник, який отримують переробкою червоних мор-

ських водоростей класу Rhodophyceae.

Виробничий процес переробки червоних морських водоростей і отримання ка-

рагинану представлено на рис. 4.5.

Промивання проточною

водою

Екстрагування

Відходи

водоростей

Глибоке фільтрування

Вода

Водорості,

підсушені до

вологості 20 %

Тонке очищення

Випарювання

Регенерація

спирту

СпиртОсадження

Сушіння

Подрібнення

Змішування Нестандартний

карагинан

Декстроза, хлорид

калію або хлорид

кальцію

Стандартний карагинан

Рис. 4.5. Процес отримання карагинану

За хімічним складом карагинан — гідроколоїд, який складається із складних ка-

лієвих, натрієвих, магнієвих і кальцієвих сульфатних ефірів галактози, а також із

співполімерів 3,6-ангідро-галактози. Карагинан — лінійний поліцукрид, в якому

залишки галактози зв’язані α (1→3) і ß (1→4) зв’язками.

140

Карагинан складається із більш, ніж 2500 залишків сольових форм кальцію, на-

трію, магнію, кальцієвих сірчистих ефірів галактози і 3,6-ангідро-галактози. Виді-

ляють декілька типів: κ-карагинан, ι-карагинан, λ-карагинан. Всі карагинани вкрай

еластичні, здатні желюватися, набрякати й утворювати суспензії. Застосовуються у

виробництві молочних та м’ясних продуктів. Основні властивості κ-карагинану

представлено на рис. 4.6.

підвищення в`язкості

стабілізація

гелеутворення

термостабільність

зміни поверхневої активності

вологоутримуюча здатність

КАППА-КАРАГІНАН

Рис. 4.6. Основні властивості κ-карагинану

Ефективність застосування гідроколоїдів для поліпшення якісних характеристик

харчових продуктів визначається особливостями хімічної будови і фізико-

хімічними властивостями добавок, стійкістю до дії температури, рН середовища,

розчинністю а ін. Найбільш ефективним є одночасне використання декількох гід-

роколоїдів у складі стабілізаційних сумішей.

У процесі переробки водоростей отримують декілька видів карагинанів, які від-

різняються за хімічним складом, розчинністю, стійкістю гелю до хімічної й фізич-

ної дії. У м’ясопереробній промисловості широко використовують κ-карагинан, ι-

карагинан і λ-карагинан.

Залежно від відмінностей у структурі піддаються змінам і властивості карагина-

ну (табл. 4.9—4.11).

Таблиця 4.9

ВЛАСТИВОСТІ ОКРЕМИХ ФОРМ КАРАГИНАНІВ

Розчинність

Середовище

Каппа (κ) Йота (ι) Лямбда (λ)

Гаряча вода t = 60°С Розчинний при t > 60°С Розчинний п

и t >

60°С

Розчинний

Холодна вода t = 18°СНат

ієва сіль

озчинна.

Калієва й кальцієва солі

нерозчинні

Натрієва сіль розчин-

на. Кальцієва сіль

тво

ює тиксот

опні

дисперсії

Розчинний

Гаряче молоко t = 60°С Розчинний Розчинний Розчинний