Статья "Химия окружающей среды. Пищевые добавки в пищевой промышленности"
статья по теме

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный университет»

Центр образовательных услуг и консалтинга

ИТОГОВАЯ РАБОТА ПО ПРОГРАММЕ

«Химия окружающей среды»

Пищевые добавки в пищевой промышленности

                                         Выполнила: слушатель

                                                     программы учитель географии

                                                  ГБОУ СОШ пос. Варламово

                             м.р. Сызранский

                                            Лисенков С.А. _________

Сызрань

Содержание

Введение………………………………………………………………..………….3

1. Пищевые добавки в пищевой промышленности

1.1. Понятие «пищевые добавки»………………………………………... ……4

1.2 Классификация пищевых добавок…………………………………………..5

2. Пищевые добавки для хлебобулочных изделий……………………………..6

Заключение…………………………………………………….............................14

Библиография……………………….……………………………………….......16

Введение

        Пищевые добавки, в широком понимании этого термина, используются людьми в течение веков, а в некоторых случаях даже тысячелетий. Первой пищевой добавкой, вероятно, была копоть, когда в эпоху неолита случайно могла быть обнаружена ее пригодность (вместе с сушкой и замораживанием) для сохранения избытков мяса и рыбы.

        Перебродившие продукты определенно были среди первых обработанных пищевых продуктов. После появления пресного теста появилось первое пиво, а с развитием древних цивилизаций в Египте и Шумере появились первые вина. Среди первых пищевых добавок была соль, которая использовалась много тысячелетий тому назад для сохранения мяса и рыбы, консервирования свинины и рыбных продуктов. Древние китайцы сжигали керосин для созревания бананов и горошка. Мед использовался в качестве подслащивающей добавки, а фруктовые и овощные соки – как красящие добавки.

        Столь длительное использование пищевых добавок говорит об их незаменимости в пищевой промышленности. Пищевые добавки и сегодня (даже в большей степени) очень распространены в пищевой промышленности и роль их в питании огромна. Без консервантов, ускорителей процесса производства продуктов сложно было бы обойтись, ведь они не только ускоряют процесс приготовления продуктов, но и повышают качество получаемых продуктов. Но дело в том, что не все добавки безопасны для человека. Поэтому они постоянно исследуются, какие-то запрещаются к употреблению и массовому использованию.

        И не смотря на то, что большинство пищевых добавок потребляется в очень небольшом количестве, токсичность их должна быть нулевой.

1. Пищевые добавки в пищевой промышленности

1.1 Понятие пищевые добавки.

        Под пищевыми добавками понимаются естественные и синтетические вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты в процессе их производства с целью придания выпускаемым продуктам питания заданных качественных показателей. В современной пищевой промышленности изыскиваются и находят применение различные способы повышения качества пищевых продуктов и совершенствования технологического процесса производства продуктов питания.

        Наиболее экономически выгодным и легко применимым в производственной практике для этих целей оказалось использование пищевых добавок. В связи с этим за сравнительно короткий период пищевые добавки получили широкое распространение в большинстве стран мира. Все пищевые добавки, как правило, не имеют пищевого значения и в лучшем случае оно биологически инертны, в худшем – оказываются биологически активными и не безразличными для организма. Учитывая различные уровни чувствительности и реактивности взрослых людей, детей и стариков, беременных и кормящих матерей, людей, деятельность которых протекает в условиях той или иной профессиональной вредности и многих других условиях, проблема пищевых добавок, вводимых в продукты массового потребления, приобретает важное гигиеническое значение. Как бы ни было экономически выгодно применение пищевых добавок, они могут быть внедрены в практику только при условии полной безвредности.

        Под безвредностью следует понимать не только отсутствие каких-либо токсических проявлений, но и отсутствие отдаленных последствий канцерогенных и коканцерогенных свойств, а также мутагенных, тератогенных и других свойств, влияющих на воспроизводство потомства. Только после всестороннего изучения и установления полной безвредности пищевые добавки могут быть использованы в пищевой промышленности. Однако в ряде стран не всегда выдерживается этот принцип, и количество фактически применяемых пищевых добавок превышает число изученных и разрешенных.

1.2. Классификация пищевых добавок.

Пищевые добавки по своему предназначению в основном могут быть направлены:

1) на повышение и улучшение внешнего вида и органолептических свойств пищевого продукта;

2) на сохранение качества пищевого продукта в процессе более или менее продолжительного хранения;

3) на укорочение сроков получения продуктов питания (созревания и др.).

В соответствии с этим пищевые добавки, несмотря на целевое многообразие, могут быть сгруппированы и систематизированы в виде следующей классификации:

А. Пищевые добавки, обеспечивающие необходимый внешний вид и органолептические свойства пищевого продукта:

1. Улучшители консистенции, поддерживающие заданную консистенцию.

2. Красители, придающие продукту необходимый цвет или оттенок.

3. Ароматизаторы, сообщающие продукту свойственный аромат.

4. Вкусовые вещества, обеспечивающие вкусовые свойства продукта.

Б. Пищевые добавки, предотвращающие микробную и окислительную порчу пищевых продуктов:

 1. Антимикробные средства, препятствующие бактериальной порче продукта в процессе хранения: а) химические средства, б) биологические средства.

2. Антиокислители – вещества, препятствующие химической порче продукта в процессе хранения.

В. Пищевые добавки, необходимые в технологическом процессе производства продуктов питания:

 1. Ускорители технологического процесса.

2. Фиксаторы миоглобина.

3.Технологические пищевые добавки (разрыхлители теста, желеобразователи, пенообразователи, отбеливатели и др.).

Г. Улучшители качества пищевых продуктов.  

В настоящее время сфера применения этого рода пищевых добавок главным образом распространяется на пищевые продукты, в технологии производства которых важное место занимают биологические процессы. Это в первую очередь относится к процессам тестоведения в хлебобулочном производстве, в бродильной  процессе получения разных видов пива, в производстве плавленых сыров и винодельческой промышленности. В качестве улучшителей используются как химические, так и ферментные препараты (мочевина, лецитин, ортофосфорная кислота, цитазы).

2. Пищевые добавки для хлебобулочных изделий

        Хлеб – пищевой продукт, получаемый выпечкой разрыхленного посредством дрожжей или закваски теста, приготовленного из муки, воды и соли с добавлением (или без добавления) сахара, жира, молока и т.п. Для приготовления хлеба употребляют пшеничную и ржаную муку, реже – кукурузную, ячменную и др.

        Благодаря высокой питательности хлеба, отличным вкусовым свойствам, неприедаемости, хорошей усвояемости и насыщаемости, лёгкости приготовления, сравнительной устойчивости в хранении и дешевизне хлеб получил во многих странах широкой распространение. Количество потребляемого хлеба в различных странах подвержено значительным колебаниям, что определяется особенностями питания населения, многовековыми традициями, экономическими возможностями, климатическими условиями, характером работы и т.д.

        Хлеб – источник белка, углеводов, минеральных веществ, витаминов (главным образом группы В) и балластных веществ (клетчатки). В хлебе в среднем 45% углеводов, в основном крахмала. Потребление 500 г хлеба в сутки покрывает потребность организма в белках примерно 1/3, но в то же время в нём недостаточно незаменимых аминокислот: лизина, метионина, треонина, триптофана.

        Однако в сочетании с белками животных продуктов белки хлеба обеспечивают синтез белка в организме и полноценность питания. Хлеб богат фосфором, калием, магнием, серой, но в нём мало кальция и натрия. Усвояемость хлеба высокая. Так, белок в хлебе пшеничной муки 1-го сорта усваивается на 85%, углеводы на 96%. Хлеб из муки обойного помола по химическому составу наиболее биологически полноценен, т.к. в него переходит зародыш и периферические части зерна, содержащие больше белков, витаминов и минеральных веществ, удаляемых при сортовом помоле.         В таком хлебе больше отрубей, богатых клетчаткой, улучшающей пищеварение и отправление кишечника. Усвояемость этого хлеба, однако, меньше, чем из муки высших сортов. Биологическая ценность ржаного хлеба (по витаминам, аминокислотам) выше, чем пшеничного, однако он хуже усваивается. Повышение пищевой ценности хлеба достигается введением в хлеб белков с незаменимыми аминокислотами (гл. обр. лизином и метионином), внесением добавок, содержащих витамины (в первую очередь В2), соли кальция и т.д.

        Хлеб высокого качества должен быть хорошо пропечённым, иметь гладкую поверхность без крупных трещин и надрывов, корка – без подгорелости и бледности, не должна отставать от мякиша. Мякиш равномерно пористый, без пустот и уплотнений.

        При хранении хлеб черствеет: мякиш становится менее сжимаемым и более крошащимся; корка из гладкой, твёрдой и хрупкой – мягкой, эластичной, иногда морщинистой, аромат и вкус постепенно утрачиваются. Сущность черствения до сих пор недостаточно ясна. Это сложный физико-химический процесс, в котором главную роль отводят крахмалу: происходит старение крахмала (частичный обратный переход крахмала в первоначальное состояние, близкое к тому, в котором он был в тесте до выпечки) и выделение им воды (синерезис). При нагревании происходит "освежение" черствого хлеба. Черствение замедляют герметичной упаковкой (полимерная пленка, плотная бумага), глубоким замораживанием (до -30 С и ниже) с последующим хранением на холоде (при -10 С и ниже), добавлением стабилизаторов (например, патоки), изменением режима выпечки.

        Использование муки пониженного качества и нарушение технологического режима выпечки приводит к дефектам хлеба: постороннему запаху, бледной окраске корки, липкости и "сыропёклости" мякиша, повышенной кислотности, пустотам в мякише, толстой и горелой корке и т.д.

        При неблагоприятных условиях хранения (прежде всего повышенной относительной влажности воздуха в сочетании с теплом) на хлебе развиваются микроорганизмы, вызывающие его болезни: картофельную или "тягучую" (при размоле мякиш тянется очень тонкими слизистыми нитями); плесневение; меловую (пятна или меловидный налёт); образование в мякише ярко-красных участков. Меры борьбы с болезнями – строгое соблюдение технологии, режимов приготовления хлеба и его хранения.

        В РФ выпускается более 800 видов хлеба. Различают: хлеб – изделие с массой более 0,5 кг; булочные изделия – с массой 0,5 кг и менее (булки, батоны, халы и т.п.); бараночные изделия; сдобные – с повышенным содержанием сахара и жира; диетические – для детей, больных и лиц пожилого возраста; сухари; местные (национальные) сорта хлеба. Национальные сорта хлебы выпекаются в основном из пшеничной муки в виде различных лепешек, например, на Кавказе распространён лаваш – армянский, грузинский (мадаури), греческий (чурек), в Средней Азии – гиджа, патыр и др.

Хлебопекарная промышленность – отрасль промышленности, вырабатывающая различные сорта хлеба, хлебобулочных и бараночных изделий, лечебных и диетических хлебных изделий, сдобных и простых сухарей. Продукция хлебопекарной промышленности отличается большим разнообразием.

Хлебопекарное производство – технологический процесс изготовления хлебных изделий из теста. Приготовление теста состоит в перемешивании муки, воды, соли, дрожжей, опары либо заквасок и др. видов сырья. Традиционные способы приготовления пшеничного теста – опарный и безопарный. Выпечка хлеба производится в хлебопекарных печах.

Для хлебобулочных изделий в современной пищевой промышленности используются:

1. Антиокислители (антиоксиданты, ингибиторы окисления) – вещества, замедляющие процессы окисления пищевых продуктов, защищая таким образом жиры и жиросодержащие продукты от прогоркания, предохраняя фрукты, овощи и продукты их переработки от потемнения, замедляя ферментативное окисление. Области применения: кондитерская, хлебопекарная промышленность и др.
2. Влагоудерживающие агенты – гигроскопичные вещества, регулирующие активность воды (aw) в пищевых продуктах и предохраняющие их таким образом от высыхания и вызваемых им нежелательных изменений структуры и текстуры (чаще всего, черствения). Области применения: кондитерская и хлебопекарная промышленность и др.
3. Целый ряд пищевых продуктов получают в ходе биотехнологических процессов, например, хлеб и хлебобулочные изделия получают в результате дрожжевого брожения. Обмен веществ и развитие клеток микроорганизмов невозможно без питания. Для этого используются вещества, способствующие жизнедеятельности полезных микроорганизмов. Области применения: производство хлеба и хлебобулочных изделий и др.
4. Загустители – это вещества, увеличивающие вязкость пищевых продуктов, загущающие их. Области применения: кондитерская, хлебопекарная промышленность и др.
5. Защитные газы или смеси газов – защищают пищевой продукт от воздействия окружающей среды. При использовании упаковки с защитным газом необходимо применять газонепроницаемые упаковочные материалы, например полимерные пленки. Области применения: бункерное хранение муки; хранение, особенно в потребительской упаковке, хлебобулочных изделий, особенно нарезанного хлеба, полуфабрикатов из теста и др.
6. Интенсивные подсластители – вещества несахарной природы, применяемые для придания продукту сладкого вкуса, они в сотни (иногда в десятки) раз слаще сахара. Области применения: хлебобулочная, кондитерская промышленность и др.
7. Консерванты – вещества, подавляющие развитие микроорганизмов. Области применения: кондитерская, хлебопекарная промышленность и др.
8. Красители – вещества, восстанавливающие природную окраску, утраченную в процессе обработки и хранения, повышающие интенсивность природной окраски, окрашивающие бесцветные продукты. Области применения: кондитерская, хлебопекарная промышленность и др.
9. Наполнители – это инертные вещества, применяемые в производстве низкокалорийных продуктов. Области применения: кондитерская, хлебопекарная промышленность и др.
10. Носители, растворители или разбавители – вещества, делающие более легким, безопасным и эффективным процесс внесения рецептурных компонентов в продукт, а также защищающие и стабилизирующие эти компоненты. Сами носители, растворители и разбавители не выполняют никаких технологических функций в продукте. Области применения: процессы внесения компонентов в производстве хлебобулочных изделий, кондитерских изделий и др.
11. Охлаждающие и замораживающие агенты – вещества, понижающие температуру пищевого продукта при прямом контакте с ним. Области применения: хранение и транспортировка большинства пищевых продуктов, например, хлебобулочных изделий и др.
12. Подкислители (кислоты) – вещества, вызывающие кислый вкус пищевого продукта. Области применения: кондитерская, хлебопекарная промышленность и др.
13. Регуляторы кислотности – вещества, устанавливающие и поддерживающие в пищевом продукте определённое значение рН. Области применения: кондитерская, хлебопекарная промышленность и др.
14. Разделители, разделяющие агенты, антиадгезивы – вещества, облегчающие выемку таблеток из форм, мучных кондитерских изделий с противней, скольжение кондитерских масс по поверхности оборудования, отделение от жарочной поверхности хлебобулочных изделий, а также вещества, предотвращающие контакт частиц и частей продукта друг с другом (компоненты пекарских порошков, кусочки мармелада, нуги, рахат-лукума). Области применения: выпечка хлеба и хлебобулочных изделий, мучных кондитерских изделий, пекарские порошки, производство сахарных кондитерских изделий и др.
15. Разрыхлители – вещества, высвобождающие газ, обычно диоксид углерода, и увеличивающие тем самым объём тестовых изделий. Их добавляют в муку или в тесто. Области применения: хлебобулочные, мучные кондитерские изделия, сдоба, пироги и другая домашняя выпечка и др.
16. Сахарозаменители (заменители сахара) – придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус, а также выполняют другие технологические функции сахара. Области применения: хлебобулочная, кондитерская промышленность и др.
17. Ферменты – биологические катализаторы белковой природы, способные во много раз ускорять химические реакции, протекающие в животном и растительном мире. Области применения: хлебопечение, производство дрожжей и др.
18. В мукомольной и хлебопекарной промышленности практикуется внесение в муку и тесто разных групп хлебопекарных улучшителей (средств обработки муки) различного принципа действия. Области применения: производство хлебобулочных и мучных кондитерских изделий и др.
19. Эмульгаторы – это вещества, делающие возможным или облегчающие получение эмульсий и стабилизирующие последние. Взаимодействие эмульгаторов с белками муки укрепляет клейковину, что при производстве хлебобулочных изделий приводит к увеличению удельного объёма, улучшению пористости, структуры мякиша, замедлению черствения.

Допущенные в пищевой промышленности антимикробные вещества (консерванты) могут быть систематизированы в следующие группы:

- антисептические средства, старые и давно известные – бензойная и борная кислоты, а также их производные.

 - сравнительно новые, но уже достаточно известные химические антимикробные средства, такие как сорбиновая кислота и др.

- препараты сернистой кислоты, применяемые для сульфитации картофеля, овощей, плодов, ягод и их соков

        Мною была исследована хлебопекарная продукция ОАО «Хлеб» г. Сызрани: хлеб «Дарницкий» и пшеничный формовой, а также  хлебобулочные изделия (сдобные булочки «Добрынюшка», сдоба «Сызранская», бисквитный рулет).  Если при производстве  хлеба пищевые добавки не использовались, то в составе сдобы они присутствуют. Это консерванты:  сорбиновая кислота (Е 200) и сорбат калия (Е 202); загустители (Е1414, Е 1422), эмульгаторы (Е 435, Е 471), красители (Е102, Е171), ароматизаторы, регуляторы кислотности (фосфат кальция, лимонная кислота аскорбиновая кислота).

Анализ данных показывает, что консерванты, использующиеся для изготовления хлебобулочных изделий,  могут вызывать аллергические реакции, а сорбиновая кислота еще и уничтожает в организме витамин В12. Поэтому в целях безопасности не рекомендуется использовать в питании хлебобулочные изделия  с длительным сроком годности.

Заключение

        В настоящее время вопросами здорового питания занимаются специалисты десятков научных направлений – диетологи, биохимики, микробиологи, технологи и т. д.  

        Результаты  исследований состояния фактического питания и здоровья населения в различных регионах России свидетельствуют о том, что структура питания и пищевой статус как детского, так и взрослого населения характеризуются серьезными нарушениями. Среди них дефицит полноценных (животных) белков; полиненасыщенных жирных кислот; витаминов С, группы В, Е, фолиевой кислоты, ретинола, (3-каротина и др.); макро- и микроэлементов: Са, Fe, Zn, F, Se, I и др.; пищевых волокон. И, наоборот, избыточно потребление животных жиров и легкоусвояемых углеводов.

        Сегодня остро стоит вопрос о продовольственной безопасности населения. В нашем рационе слишком много хлебобулочных изделий, картофеля и мало основных источников полноценного пищевого белка (мясные и молочные продукты), овощей, фруктов. Дефицит потребления белка составляет в среднем 20%, большинства витаминов и микроэлементов – 15-55%, пищевых волокон – 30%.

        Потенциальная опасность, связанная с пищевыми продуктами может исходить от микроорганизмов, от химических веществ, которые попадают в пищевые продукты естественным образом, от преднамеренного введения в пищевую цепь (пищевые добавки, остатки агрохимикатов) или случайного попадания (вещества, загрязняющие окружающую среду). Задача государства – обеспечить жесткий контроль  над качеством выпускаемой продукции.

Библиография

1. Булдаков, А.С. Пищевые добавки: Справочник / А.С. Булдаков. – 2-е изд. – М., 2003. 
2. Гигиенические основы охраны продуктов питания от вредных химических веществ / Р.Д.Габович, Л.С.Припутина. – К.: Здоровья, 1987.
3. Нечаев, А.П. Пищевые добавки/ А.П. Нечаев, А.А. Кочеткова, А.Н. Зайцев. – М, 2001.
4.  Серов Ю.А. Опасные пищевые Е-добавки. – М., 2006
5. Энциклопедия. Пищевые добавки." Л.А. Сарафанова;

Ресурсы интернет

 http://www.novostioede.ru/article/pishhevyje_dobavki/