Пищевые добавки

Подсластители - вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус. 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 употребление сахара по медицинским показателям, поскольку подсластители не требуют для своего усвоения инсулина.

Существуют различные  классификации сладких веществ: на основе их происхождения (натуральные  и искусственные), степени сладости (подсластители с высоким и  низким сахарным эквивалентом), калорийности (высококалорийные, низкокалорийные, некалорийные), химического состава и строения, усвоения организмом человека и др.

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

Маракулин - гликопротеин, белковая часть которого состоит из 373 аминокислот, углеводная – из арабинозы, ксилозы, глюкозы, фруктозы, других сахаров. Получают из плода африканского растения Richazdella dulcifika. Отличается термостабильностью при pH 3-12; эффект сладости долго сохраняется после принятия 1-2 мг препарата.

Монелин - белок, состоящий из двух неоднородных полипептидных цепей, в которые входят 50 и 44 аминокислоты. Сахарный эквивалент монелина- 1500-3000ед. Выделяют подсластитель из ягод африканского окультуренного винограда.

Тауматин - самое  сладкое из известных веществ. Степень  сладости-80000-1000000 ед. Состоит из нескольких белков. Легко растворяется в воде, стабилен при pH 2,5-5,5 и повышенных температурах.

Дигидрохалконы - производные флавонов-7-глюкозидов. Имеют чистый сладкий вкус и приятный освежающий привкус, ощущение которых длиться до 10 мин. Дигидрохалконы сравнительно плохо растворимы в воде, устойчивы к кислым средам. 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. 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.

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.

Всемирной организацией здравоохранения одобрены к применению следующие подсластители: аспартам (коэффициент сладости-200 ед.), ацесульфам К(130-200  ед.), сахарин (300-500 ед.), сукралоза (600 ед.),  цикламат (30 ед.). Такие подсластители в силу высокой степени сладости еще называют интенсивными подсластителями.

Сахарин - представляет собой имид ортосульфобензойной  кислоты, плохо растворимой в  воде. Для подслащивания пищевых  продуктов применяют натриевую  и калиевую соли сахарина. 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.  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 аналоги: СД-100 и СД-450.

Цикламаты - соли циклогексиламино -N-сульфоновой кислоты. В качестве подсластителей используют только натриевую и кальциевую соли. Это белые кристаллические порошки, хорошо растворимые в воде. Обладают хорошей температурой, кислотной и щелочной стойкостью. Степень сладости цикламатов составляет 20-30 ед.

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 1кг массы тела.

Ацесульфам К  – представитель гомологического ряда оксатиацинондиоксидов. 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 кислоустойчивостью и выгодно отличаются по этим показателям от сахарозы. Пищевые продукты, подслащенные ацесульфамом К, можно подвергать стерилизации.

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.

Аспартам –  метиловый эфир N-L-L 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 pH, температуры, условий хранения, что создает определенные проблемы в технологии его применения.

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. Являясь аминокислотой, аспартам полностью метаболизируется: в организме он расщепляется протеолитическими ферментами на  2 аминокислоты, которые участвуют в построении новых белков и соединений белковой природы. Комплексные гигиенические и токсикологические исследования, показали безвредность аспартама для здоровья людей.

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. Органолептически определяют и сравнивают сладости контрольного и рабочего растворов, находят концентрации испытуемого вещества, соответствующего по степени сладости контрольному раствору.

К подсластителям применяются определенные требования СанПиН, которые необходимо учитывать  при проведении товарной экспертизы и оценки потребительских свойств:

- возможность  использования подсластителей в виде их многокомпонентных премиксов (смесей) или  с другими пищевыми добавками (сахарозой, глюкозой, лактозой) или ингредиентами (наполнителями, растворителями). При этом массовая доля отдельных подсластителей указывается в нормативной и технической документации;

- запрет на  использование подсластителей при  производстве ПДП, за исключением  специализированной продукции, предназначенной  для детей, больных сахарным  диабетом;

- подсластители,  предназначенные для использования  в домашних условиях и на  предприятии общественного питания, разрешается производить для розничной торговли с указанием на этикетке состава подсластителей, их массовой доли и рекомендаций по применению.

Не разрешены  к применению при производстве пищевых  продуктов в Российской Федерации следующие подсластители: INS 956 алитам, дульцин, миракулин, монеллин, осладин, периллальдексидоксим, полиглюкоза, ребаудиозид, свитнер 2000, эрнандульцин, филодульцин.

      Сахарозаменители по степени  сладости отличаются от сахара  незначительно, выполняя вместе с тем его технологические функции. Сахарозаменители не вызывают кариеса и могут использоваться в питании больных сахарным диабетом.

Заменители сахара часто используются в композиции друг с другом, а также совместно  с подсластителями. При этом проявляется эффект взаимного усиления (синергизма) сладости, что позволяет снизить дозировку и подобрать оптимальные вкусовые достоинства для конкретного продукта.

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).

Они используются для придания пищевому продукту кислого вкуса при pH среды менее 4,5. Интенсивность, различные оттенки и продолжительность кислого вкуса зависят от вида кислоты и особенностей химического состава пищевой системы.

Среди кислот, регуляторов  кислотности наибольшее распространение  получили: уксусная, молочная, лимонная, яблочная, винная, янтарная, адициновая, фумаровая, фосфорная, серная и соляная, а также глюконо-дельта-лактон. Использование данной группы пищевых добавок регламентируется не в гигиеническом отношении, а технической документацией (ТУ и ТИ) на конкретные виды пищевой продукции.

Уксусная  кислота. Получают путем уксуснокислого брожения. Товарный выпуск - в виде эссенции, содержащей 70-80% уксусной кислоты. Для пищевых целей разрешены следующие соли уксусной кислоты: ацетаты калия, натрия, кальция, аммония. Уксусная кислота и ее соли используются, как правило, при производстве овощных консервов и маринованных продуктов.

Молочная  кислота. Является продуктом молочнокислого брожения сахаров, на чем основано ее производство. Коммерческие формы выпуска – 40 % - ый раствор и концентрат. Сама кислота и ее соли (лактаты натрия, калия, кальция, магния, аммония) используются отдельно или в комбинациях   при производстве безалкогольных напитков, кондитерских изделий, кисломолочных продуктов.

Лимонная  кислота. Изготавливается путем лимоннокислого брожения сахаров. В качестве регуляторов pH используют ее соли-цитраты натрия, калия, кальция, магния, аммония – в различных комбинациях, в том числе с лимонной кислотой.

Широкое использование  лимонной кислоты в технологии кондитерских, рыбных изделий и безалкогольных напитков обусловлено ее мягким вкусом, отсутствием раздражающего действия на слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта.

Яблочная  кислота. Промышленное производство основано на синтезе из малеиновой кислоты. Последняя является токсичным соединением, поэтому критерием гигиенической безопасности синтезированной яблочной кислоты является остаточное содержание в ней малеиновой кислоты.

Яблочная кислота  и ее соли – малаты аммония, натрия, калия и кальция-обладают менее  кислым вкусом по сравнению с лимонной и винной, что определяет их избирательное применение в кондитерском и пивобезалкогольном производстве.

Винная  кислота – продукт переработки винных дрожжей, винного камня, других отходов виноделия. Не принимает участия в обменных  процессах организма человека. Под воздействием бактерий кишечника разрушается около 80% поступившей в организм винной кислоты.

  Янтарная кислота  - побочный продукт при производстве адипиновой кислоты, получают также из отходов янтаря. Соли янтарной кислоты-сукцинаты натрия, калия и кальция. Различные их сочетания используют в производстве порошкообразных смесей для безалкогольных напитков, концентратов супов и бульонов и др.