ФГБОУ ВПО КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Контрольная работа № ______________
вариант _______________________
по
Химии цвета, вкуса и аромата________________________
наименование дисциплины по
плану
студент ___ курса, шифр _________________,
специальность ___________
Дата поступления работы____________________________________
Пищевые добавки – это природные
или синтетические вещества, которые намеренно
вносят в пищевые продукты для выполнения
определенных функций.
Основными целями введения
пищевых добавок являются:
При этом пищевые добавки не
должны маскировать последствий использования
испорченного сырья, проведения технологических
операций в антисанитарных условиях и
нарушения технологической дисциплины.
Обычно пищевые добавки подразделяют
на несколько групп.
Применение пищевых добавок
имеет длинную историю, которая насчитывает
несколько тысячелетий. Еще в доисторические
времена люди использовали поваренную
соль и коптильный дым, древние египтяне
применяли при приготовлении пищи уксус
и мёд, древние римляне стабилизировали
вина сернистым ангидридом. Широкое использование
пищевых добавок началось в XIX в., однако
только во второй половине XX в. добавки
заняли устойчивое положение в пищевой
промышленности как важнейшие пищевые
микроингредиенты. В настоящее время число
пищевых добавок, применяемых в производстве
пищевых продуктов в разных странах, достигает
500, не считая комбинированных добавок,
отдельных душистых веществ и ароматизаторов.
Масштабы распространения пищевых
добавок потребовали их классификации,
гигиенической регламентации, разработки
способов и технологии их применения.
В Европейском сообществе классифицировано
около 300 пищевых добавок. Для гармонизации
их использования разработана рациональная
система цифровой кодификации. Она включена
в кодекс ФАО-ВОЗ для пищевых продуктов
как международная цифровая система кодификации
пищевых добавок. Каждой пищевой добавке
присвоен цифровой трех- или четырехзначный
номер с предшествующим ему буквосочетанием
«INS» (в Европе с предшествующей ему литерой
«Е»). Цифровые коды используются в сочетании
с названиями функциональных классов,
отражающих группировку пищевых добавок
по технологическим функциям. Например
,сорбиновую кислоту называют консервант
INS 200 или консервант Е200.
После некоторых кодов Е проставляются
строчные буквы, например Е160а – каротины,
Е160b – экстракты аннато и т.д.; Е427а – эфиры
глицерина и уксусной и жирных кислот
и т.д. В этих случаях речь идет о дополнительном
классификационном подразделении групп
пищевых добавок, объединяющих несколько
их конкретных видов: код Е160 объединяет
разные виды каратиноидов, а код Е472 –
различные виды моно- и диэфиров глицерина,
жирных и карбоновых кислот. Строчные
буквы являются неотъемлемой частью кода
Е и должны обязательно применятся для
обозначения пищевой добавки. В отдельных
случаях непосредственно перед названием
добавки в скобках проставляют строчные
римские цифры. Например, код Е500 объединяет
карбонаты натрия, названиям которых предшествуют
(i), (ii), (iii). Римские цифры уточняют различия
в строении карбонатов и не являются обязательной
частью обозначения.
Цвет, аромат и вкус пищевого
продукта являются главными критериями
выбора его потребителем. От каждого продукта
потребитель ожидает аппетитного внешнего
вида и аромата, а также привычного приятного
вкуса. Люди веками улучшали внешний вид,
аромат и вкус своей пищи, добавляя к ней
соль, уксус, пряности и т.д., но только
с развитием высокотехнологичного промышленного
производства пищевых продуктов появилась
необходимость добавлять к ним вещества,
улучшающие цвет, аромат и вкус. Цвето-,
аромато- и вкусообразующие вещества,
естественым образом содержащиеся в пищевом
сырье, весьма нестойки. В жестких условиях
промышленной переработки и при длительном
хранении они часто улетучиваются и разрушаются.
Поэтому требуется добавлять в продукты
эти или аналогичные им вещества извне.
Кроме того, начиная с конца XIX в. и особенно
во второй половине XX в., появились пищевые
продукты ,которым требуется придавать
привлекательный вид, аромат, цветовое
и вкусовое разнообразие (например, жевательная
резинка и соевые продукты). Этим приемом
пользуются и для расширения ассортимента
продовольственных товаров, например
,кондитерских кремов или алкогольных
напитков.
Пищевые красители – это химические синтетические
или природные соединения, которые придают
или усиливают цвет пищевого продукта.
Цвет пищевого продукта имеет
для потребителя огромное значение: это
не только показатель свежести и качества
продукта, но и необходимая характеристика
его узнаваемости. За цвет продукта ответственны
присутствующие в нем красители. Они могут
содержаться в нем естественным образом
(свекла, морковь, яичный желток и т.д.)
или могут быть добавлены в процессе переработки.
Красители восстанавливают природную
окраску, утраченную в процессе обработки
и хранения; повышают интенсивность природной
окраски; окрашивают бесцветные продукты,
например, безалкогольные напитки ,придавая
им привлекательный вид и цветовое разнообразие.
Красители делят на органические и неорганические;
на жиро-, водорастворимые и пигменты (нерастворимые
нив в воде, ни в жире).
Красители подразделяют на
натуральные и синтетические. Натуральные
красители выделяют физическими способами
из растительных и животных источников.
Иногда их подвергают химической модификации
для улучшения технологических и потребительских
свойств. Ряд красителей получают не только
их выделением из природного сырья, но
и синтетически. Среди последних выделяют
органические и неорганические или минеральные.
В настоящее время в России разрешено
около 60 пищевых красителей, в мире – 82.
Не допускается использование пищевых красителей
в молоке, не ароматизированной молочной
и кисломолочной продукции, сахаре, томатной
пасте, сырой рыбе, мясе, птице и продуктах
из них, кофе жареном, чае.
1.1.1 Натуральные
красители
Натуральные красители – обычно выделяют из природных
источников в виде смеси соединений. Среди
натуральных красителей можно выделить
каротиноиды, антоцианы, флавоноиды, хлорофиллы.
Они, как правило, не обладают токсичностью,
являются также вкусовыми и ароматическими
веществами, увеличивают биологическую
и пищевую ценность продукта.
Натуральные
природные красители бывают различных
оттенков цвета:
Синтетическими
или искусственными называют пищевые красители,
полученные различными методами синтеза
и не встречающиеся в природе.
Они обладают значительными
технологическими преимуществами по сравнению
с большинством натуральных красителей
– они дают яркие, легко воспроизводимые
цвета, менее чувствительны к различным
видам воздействия в ходе технологического
процесса, хорошо растворимы в воде, не
обладают биологической активностью,
не содержат вкусовых веществ..
Синтетические
красители представлены несколькими группами:
Все эти красители хорошо растворимы
в воде, некоторые способны образовывать
нерастворимые комплексы с ионами металлов
и используются для окрашивания порошкообразных
продуктов.
1.1.3 Краситель
Е150 (Сахарный колер)
Добавка Е150 (Сахарный
колер) более известная в обиходе как карамель
или жженый сахар – является водорастворимым
пищевым красителем.
Краситель Е150 — это более окисленная карамель,
чем та, которая применяется в конфетах
и кондитерских изделиях. Добавка Е150
имеет запах жженого сахара и несколько
горьковатый вкус.
Е150 является одним из наиболее
широко используемых красителей в пищевых
продуктах, считается натуральным красителем.
Она имеет несколько названий карамельный
колер (простой), карамельный краситель,
карамелизированный сахар или просто
жженый сахар. Е150 получают посредством
подогревания сахара с тщательным контролем,
иногда для ускорения процесса карамелизации
используют кислоты (азотную, фосфорную,
молочную или лимонную) либо щелочи. В
чистом виде Е150 бывает в жидком и твердом
состоянии, с темно-шоколадным цветом,
обладает горьким вкусом. Она может давать
продуктам синтетические оттенки — начиная
от светло-коричневого до почти черного.
Невосприимчив к яркому свету и высоким
температурам (может выдержать до 150 градусов
по Цельсию). Не подается растворению в
жирах, но прекрасно растворяется в воде.
Хотя основная функция карамельного
красителя — окраска продуктов, добавка
Е150 также обладает рядом дополнительных
функций. В безалкогольных напитках, краситель
Е150 действует как эмульгатор, чтобы препятствовать
помутнению напитка и формированию хлопьев.
Этому способствуют светозащитные свойства
добавки, предотвращающие окисление вкусовых
компонентов напитков.
Сахарный колер является одним
из древнейших и наиболее широко используемых
пищевых красителей. Добавка Е150 находится
почти в каждом виде продуктов пищевой
промышленности (тесто, пиво, черный хлеб,
булочки, шоколад, печенье, спиртные напитки
и ликеры, кремы, наполнители, картофельные
чипсы, десерты и многие другие).
Объединенная группа экспертов
ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) подразделяет
карамельный краситель на 4 класса, в зависимости
от способа получения и физических свойств.
Подробное описание, а также особенности
получения и применения каждого класса
карамельного красителя вы можете получить
по ссылкам, приведенным ниже.
Таким образом, сегодня в пищевой
промышленности используются следующие
виды красителя Е150:
Получают добавку Е150 путем
термической обработки углеводов, в основном,
в присутствии кислот, щелочей или солей.
Процесс получения красителя Е150 называется
карамелизацией. При этом карамель производится
из недорогих и доступных питательных
подсластителей. В качестве основного
компонента при производстве красителя
Е150 используется фруктоза, декстроза
(глюкоза), инвертный сахар, сахароза, солодовый
сироп, патока, крахмал. В роли кислот,
которые могут быть использованы при производстве
карамельного красителя, применяются
серная, сернистая, фосфорная, уксусная
и лимонная кислоты. При щелочном методе
получения добавки Е150 используются щелочи
аммония, натрия, калия и кальция. Кроме
того, при получении карамельного цвета
также могут использоваться гидроксиды
и соли аммония, натрия и калия (карбонаты,
бикарбонаты, фосфаты, сульфаты, бисульфиты).
Молекулы карамельного красителя
могу иметь положительный или отрицательный
остаточный заряд, в зависимости от реагентов,
используемых в его производстве. Поэтому,
чтобы избежать таких проблем как осадок
или помутнение пищевых продуктов необходимо
правильно подбирать класс карамельного
красителя, в зависимости от кислотности
и других физико-химических характеристик
продуктов питания.
Сахарный колер имеет высокую
микробиологическую стабильность. Так
как краситель Е150 производится при очень
высоких температурах и имеет высокую
плотность вещества он не поддерживает
развитие микроорганизмов.
Карамельный краситель Е150 может
вызывать аллергические реакции у небольшой
части потребителей. Однако это связано
прежде всего с продуктами, из которых
получают данную пищевую добавку. Глюкоза,
полученная из пшеницы, солодовый сироп,
полученный из ячменя и лактоза, получаемая
из молока сами по себе могут быть аллергенами.
Таким образом, лицам, подверженным аллергии
на данные виды продуктов следует избегать
и пищевых продуктов с использованием
красителя «Сахарный колер».
При производстве добавки Е150
сульфитным методом в конечном продукте
могут содержаться следы сульфитов. Однако
этот показатель меньше 10 частей на 1 млн,
поэтому на упаковках продуктов не обязательно
размещение предупреждений о возможной
аллергической реакции на компоненты
красителя.
Международная организация
JECFA установила допустимое суточное потребление
(ДСП) пищевого красителя Е150 на уровне
от 160 до 200 мг/кг массы тела, в зависимости
от класса красителя. Для пищевой добавки
Е150а (сахарный колер I-го класса) допустимая
суточная норма не регламентируется в
виду его безопасности для организма.
В 2010 году международная организация
по химической безопасности IPCS пришла
к выводу, что коммерчески производимый
карамельный краситель имеет те же токсикологические
свойства, что и карамель, производимая
из сахара в домашних условиях. Исключения
составляют лишь красители, при приготовлении
которых используется аммоний (добавки
E150c и E150d). Организация IPCS в ходе своих исследований также подтвердила, что сахарный
колер не является канцерогеном и мутагеном.
Карамельный колер одобрен
для употребления в пищу в большинстве
стран мира. В РФ разрешен в качестве красителя
в пиво ,сидр, уксус, некоторые вина и ароматизированные
напитки на винной основе, овощи в уксусе,
рассоле или масле, за исключением оливок,
джемы, желе, мармелады и другие подобные
продукты переработки фруктов, включая
низкокалорийные, в сосиски, сардельки,
вареные колбасы, паштеты, вареное мясо,
в сосиски с содержанием зерновых и бобовых
более 6%, изделия из измельченного мяса
с содержанием зерновых, бобовых овощей
более 4% и другие продукты согласно ТИ.
В ЕС и США разрешен и используется для
окрашивания всех лекарственных препаратов
и косметических средств.
Формула сахарного колера представлена
на рисунке 1
Рисунок 1 – Химическая формула
сахарного колера (Е150)
Пищевой ароматизатор – это
добавка ,вносимая в пищевой продукт для
улучшения его аромата и вкуса и представляющая
собой вкусоароматическое вещество или
смесь вкусоароматических веществ с растворителем
или сухим носителем (наполнителем) или
без них.
В состав ароматизатора может
входить традиционное пиещвое сырье и
пищевые добавки ,разрешенные Департаментом
Госсанэпиднадзора Минздрава России.
Не допускается использование
ароматизаторов для маскировки изменения
аромата пищевых продуктов, обусловленного
их порчей или недоброкачественного сырья.
Ароматизаторы могут выпускаться
в виде жидких (растворы или эмульсии),
сухих и пастообразных продуктов.
Ароматизаторы получают в результате
физических (экстракция, дистилляция,
растворение, смешение) или химических
(синтез, реакция Майяра, дамообразование
при горении или пиролизе) процессов.
Ванилин (ванилаль) — бесцветные игольчатые кристаллы
с запахом ванили. Формула ванилина C8H8O3.
Он содержит такие функциональные группы
как альдегидная, эфирная и фенольная.
Ванилин содержится в виде гликозида в
плодах и является основным компонентом
экстракта ванили. Применяется, в основном,
синтетический, в качестве ароматизатора
в пищевой, парфюмерной и фармацевтической
промышленности.
Также нашёл применение более
дорогой, но с более сильным запахом этилванилин.
Он отличается от ванилина наличием этокси
(-O-CH2CH3) группы вместо метокси (-O-CH3).
Из-за недостатка и дороговизны
природного ванилина были найдены пути
его синтеза из более доступных компонентов.
Исторически первым был синтез из гваякола.
В настоящее время ванилин синтезируют
как из гваякола, так и из лигнина — составной
части древесины, являющейся побочным
продуктом целлюлозно-бумажной промышленности.
Ванилин на основе лигнина имеет
более богатый аромат благодаря наличию
примеси апоцинина.
Натуральное
производство: природный ванилин выделяют
из плодов вида Vanilla planifolia, лозы орхидей родом из Мексики или же из корицы, но сейчас
распространённой в тропиках по всему
миру. Главным производителем натурального
ванилина является Мадагаскар.
Во время уборки зеленые плоды
содержат ванилин в форме β-D-гликозида; зелёные плоды не имеют запаха
ванилина. После уборки плоды выдерживают
в течение нескольких месяцев; процесс
подготовки варьируется в разных регионах,
но в общих словах выглядит так: семена бланшируют в горячей воде для подавления
процессов в живых тканях растения, а затем
в течение 1—2 недель поочерёдно греют
и распаривают: днём семена лежат на солнце,
а каждую ночь их заворачивают в ткань
и упаковывают в воздухонепроницаемые
контейнеры. В ходе процесса ферментации семена приобретают тёмно-коричневую
окраску. Наконец, семена высушивают и
дальше выдерживают несколько месяцев,
в ходе которых их запах всё больше усиливается.
Существует несколько ускоренных
методов выделения ванилина, но они не
нашли широкого применения в производстве.
Для сокращения затрачиваемого на производство
времени семена могут измельчать, замораживать,
нагревать другими способами и обрабатывать
различными химикатами.
Синтез: в 2002 году мировая потребность
в ванилине составляла 12 тыс. тонн, но только
1800 тонн было произведено из природных
источников. Остальное было произведено химическим
синтезом. Ванилин впервые был синтезирован
из эвгенола (извлекаемого из масла гвоздики) в 1874—1875, меньше чем через
20 лет после того как он был открыт и идентифицирован.
Ванилин производился из эвгенола до 1920-х
(этот химический процесс можно легко
воспроизвести в лабораторных условиях,
используя процедуру, описанную Гэри Лампманом).
Позже он был синтезирован из лигнин-содержащей «коричневой жидкости»,
побочного продуктасульфитного
процесса при производстве деревянной
пульпы.
«Лигниновый» способ потерял
популярность по экологическим причинам,
и сейчас большинство ванилина производят
из нефтехимического сырья. Это двухстадийный
процесс (Рисунок 2), в котором гваякол (1) реагирует с глиоксиловой
кислотой (так называемое электрофильное
ароматическое замещение). Образующаяся ванилилминдальная
кислота (2) затем в одну
стадию окисляется до 4-гидрокси-3-метоксифенилгликолевой
кислоты (3) и декарбоксилируется
с образованием ванилина (4).
Рисунок 2 – Производство ванилина
из нефтехимического сырья.
В основном ванилин используют
для придания продуктам и напиткам ванильного
аромата, усиления других, например шоколадного
или клубничного, ароматов, а также маскировки
или смягчения нежелательных побочных
привкусов и запахов, например привкуса
кипячения в молочных продуктах или жира
в сдобе. Широко используется в кондитерском,
прежде всего шоколадном производстве,
производстве сдобы, творожных сырков,
мороженого, ликеро-водочных изделий и
т.д. Производство мороженого и шоколада составляет более 75 % рынка ванилина.
Для кондитерских изделий дозировка составляет
от 0,03 г/кг до 0,5 г/кг.
Обычно ванилин используют
в виде раствора в спирте (этиловом или
пропиленгликоле). При производстве продуктов,
в которых велика вероятность его улетучивания
(тонкие вафли, печенье, маленькие бисквиты),
рекомендуется внесение ванилина в виде
смеси с жиром ,который фиксирует ароматизатор.
Традиционно в российской кондитерской
промышленности технологии внесения ванилина
предполагает стадию его растворения
в этиловом спирте, то есть приготовления
ванильной эссенции. Поэтому важно не
путать ванилин с ванильными ароматизаторами.
Ванилин давно применяется
в домашнем хозяйстве в виде ванилього
сахара или пудры. Он также используется
в парфюмерии и для подавления неприятного
запаха и вкуса медицинских препаратов,
моющих средств.
Ванилин используется как химический
полупродукт в производстве фармпрепаратов
и других химических соединений. В 1970 более
половины произведённого ванилина использовалось
в производстве других химических препаратов,
но в 2004 уже только 13 % используется для
этих целей.
Формула ванилина представлена
на рисунке 3.
Рисунок 3 – Химическая формула
ванилина
Усилители (модификаторы) вкуса
и аромата усиливают (модифицируют) восприятие
вкуса и аромата путем стимулирования
окончаний вкусовых нервов, хотя сами
усилители могут не иметь ни собственного
запаха, ни вкуса. Они позволяют усилить,
восстановить и стабилизировать вкус
и аромат или его отдельные составляющие,
утрачиваемые при переработке и хранении
пищевого продукта, а также смягчить отдельные
нежелательные составляющие вкуса и аромата.
1.3.1 Лизин гидрохлорид
Е642
Лизина гидрохлорид белый кристаллический
порошок. Лизин — незаменимая аминокислота
— поддерживает баланс азота, способствует
всасыванию кальция и правильному формированию
костной системы (у детей). Лизин участвует
в производстве антител, ферментов, альбуминов,
способствует детоксикации нитрозаминов
в желудке.
Свойства лизина
гидрохлорида: питательное вещество, широкое
применение в соусе, молоке. И может быть
в качестве приправы.
Физико-химические
свойства: рН 10%-го раствора 5,8; хорошо
растворим в воде.
Он присутствует во всех растительных
и животных белках.
Получают лизин гидрохлорид
аминированием а-галогенкапролактама
или микробиологическим синтезом.
Он усиливает вкус и аромат
пива, других напитков. Применяется для
обогащения хлебобулочных, макаронных,
кондитерских и других изделий для восполнения
дефицита белка в пище. При этом следует
помнить, что усвоение происходит при
определенном соотношении аминокислот.
Другие области применения:
кормовая добавка для восполнения дефицита
этой аминокислоты в растительных белках,
в смесях с другими аминокислотами для
составления питательных сред.
В нашей стране вопросами использования
добавок в продуктах питания занимается
Роспотребнадзор Минздрава РФ. В настоящее
время им запрещены к применению следующие
пищевые добавки:
— красители Е121, Е123, Е128, Красный
2G (Red 2G), Е173;
— консерванты Е216, Е217, Е240;
— улучшители муки и хлеба Е924a
и Е924b.
Кроме того, существует около
200 добавок, которые у нас хотя и не запрещены,
но и не разрешены, поскольку еще недостаточно
изучены. К тому же и среди разрешенных
добавок немало таких, которые могут оказывать
на организм побочное воздействие.
Чтобы не навредить своему здоровью, надо
знать какие добавки содержатся в покупаемых
продуктах и как они влияют на здоровье
человека.
Список используемой
литературы
Программа ЭВМ «Электронно-библиотечная система «РROFобразование»,
зарегистрирована Федеральной службой по интеллектуальной собственности
24.01.2020г. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2020611091
База данных электронных изданий учебной, учебно-методической и научной литературы
для Электронно-библиотечной системы «PROFoбpaзование», зарегистрирована
Федеральной службой по интеллектуальной собственности 04.02.2020г.
Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2020620209
Программа для ЭВМ зарегистрирована в Едином реестре российских программ для
электронных вычислительных машин и баз данных https://reestr.digital.gov.ru, запись в
реестре № 11782 от 18.10.2021 г. произведена на основании приказа Министерства
цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации № 1078 от
18.10.2021 г.
ООО «Профобразование» включено в Реестр аккредитованных IT компаний, на основании
РЕШЕНИЯ о предоставлении государственной аккредитации организации,
осуществляющей деятельность в области информационных технологий от 17.03.2022 №АО-20220316-3829208820-3, выданного МИНИСТЕРСТВОМ ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ
И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.