Пищевые добавки и их классификация

Тема 1. Пищевые добавки. Классификация пищевых добавок, их гигиеническая регламентация и безопасность. Идентификация пищевых добавок по международной цифровой системе и Е-нумерации. Классификация пищевых добавок. Функциональные классы.

Проблема взаимоотношений человека и окружающей среды с точки зрения охраны внутренней среды человека а, следовательно, сохранения и укрепления здоровья, профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний с давних пор является одной из глобальных проблем человечества. Особенно актуальной эта проблема становится в последнее время в связи с усилением загрязнения окружающей среды, сложной, нестабильной, а порой и критической постановкой во многих регионах мира, в том числе и в нашей стране.

Наряду с загрязнением окружающей среды (атмосферный воздух, вода, почва и др.) следует выделить один из самых важных факторов, влияющих на состояние здоровья человека и популяции в целом, - фактор питания. Проблема питания всегда была одной из важнейших для человеческого общества. Ведь всё кроме кислорода, человек для своей жизнедеятельности получает из пищи и воды. При этом следует иметь в виду, что пища имеет принципиальное отличие от других факторов внешней среды. В процессе питания она превращается из внешнего во внутренний фактор, и её компоненты в цепи последовательных превращений трансформируются в энергию физиологических функций и структурные элементы органов и тканей человека.

В современных условиях очевидны и актуальны два относительно самостоятельных аспекта взаимосвязи питания и процессов превращения (биотрансформации) компонентов пищи и чужеродных веществ в организме человека. Один из аспектов заключается в том, что пища современного человека является не только носителем пластических и энергетических материалов, но и источником компонентов неалиментарного (не пищевого) характера, среди которых немало компонентов природного или антропогенного происхождения. Пища является источником необходимых организму пищевых и биологически активных веществ, но наряду с этим и источником различных ксенобиотиков (чужеродных веществ) радионуклидов, ядохимикатов (пестицидов), нитратов, нитритов, микотоксинов, разного рода биологических загрязнителей (микроорганизмов, вирусов, гельминтов) и др.

В то же время химический состав пищи как в традиционном его понимании (содержание пищевых и биологически активных веществ белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных макро- и микроэлементов, воды) так и с учётом неалиментарных компонентов оказывает регулирующее влияние практически на все системы живого организма, ответственные за транспорт, метаболизм, обезвреживание и элиминацию (выведение) ксенобиотиков.

Современные пищевые технологии приготовления пищевых продуктов массового потребления предусматривают широкое применение различных пищевых добавок. Они не являются необходимыми компонентами пищи, но без их применения выбор пищевых продуктов был бы значительно беднее, а пищевые технологии значительно более сложными и дорогостоящими. Без применения пищевых добавок практически невозможно изготовление заготовок, полуфабрикатов, блюд быстрого приготовления, они также не обходимы для улучшения органолептических свойств, удлинения сроков хранения, снижения калорийности пищи.

Сегодня известно 22 класса пищевых добавок. Это красители, консерванты, антиокислители, эмульгаторы, загустители, желатирующие вещества, стабилизаторы, усилители вкуса, подсластители, разрыхлители, наполнители и ряд других. Применение пищевых добавок регулируется различными нормативными актами. Одним из главных условий для разрешения применения пищевых добавок является их токсикологическая безопасность. Всё достигается путём предварительного эксперементального исследования изменений функционального состояния и морфологических изменений организма под влиянием той или иной пищевой добавки.

Пищевые добавки и их классификация

В соответствие с действующим в нашей стране санитарным Законодательством под термином «пищевые добавки» понимают природные или синтезированные вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью придания им заданных свойств, например органолептических, и не употребляемые сами по себе в качестве пищевых продуктов или обычных компонентов пищи. Пищевые добавки по технологическим соображениям могут добавляться в пищевой продукт на различных этапах его производства, хранения либо транспортировки с целью улучшения или облегчения технологического процесса, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта или намеренного изменения органолептических свойств.

Большинство пищевых добавок не имеют, как правило, пищевого значения и в лучшем случае являются биологически инертными для организма, а в худшем – оказываются биологически активными и небезразличными для организма.

В то же время любое химическое соединение или вещество в определённых условиях (о чём вкратце упоминалось в предыдущем разделе) может быть токсичным. В этой связи более уместно говорить о безвредности, под которой следует понимать не только отсутствие каких-либо токсичных проявлений, но и отсутствие отдалённых последствий: канцерогенных и коканцерогенных свойств (способность вызывать развитие злокачественных опухолей), а также мутагенных, тератогенных, гонадотоксических (способность вызывать мутации, уродства) и других свойств, влияющих на воспроизводство потомства.

Немаловажным фактором является также возможное взаимодействие тех или иных веществ, применяемых в качестве пищевых добавок, с вредными химическими веществами, попадающими в организм человека из окружающей среды (профессиональные вредности, неблагоприятная экологическая обстановка). Введение пищевых добавок в пищевые продукты по своему технологическому предназначению может быть направленно на:

1. улучшение внешнего вида и органолептических свойств пищевого продукта;

2. сохранение качества продукта в процессе его хранения;

3. ускорение сроков изготовления пищевых продуктов.

В соответствии с технологическим предназначением пищевые добавки в свою очередь могут быть сгруппированы следующим образом:

А. Пищевые добавки, обеспечивающие необходимый внешний вид и органолептические свойства продукта, включающие в свою очередь:

а) улучшители консистенции,

б) пищевые красители,

в) ароматизаторы,

г) вкусовые вещества.

Б. Пищевые добавки, предотвращающие микробную или окислительную порчу продуктов (консерванты):

- антимикробные средства:

- химические,

- биологические;

- антиокислители (антиоксиданты), препятствующие химической порче продукта (окислению).

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

а) ускорители технологического процесса,

б) фиксаторы миоглобина,

в) технологические пищевые добавки, как-то: разрыхлители теста, желеобразователи, пенообразователи, отбеливатели и др.

Г. Улучшители качества пищевых продуктов.

Комиссия Codex Alimentarius выделяет ряд функциональных классов пищевых добавок, их определений и подклассов:

Класс 1 – Кислоты (Acid) – повышает кислотность, и придают кислый вкус пище;

Класс 2 - Регуляторы кислотности (Acidity regulator) – изменяют или регулируют кислотность или щёлочность пищевого продукта;

Класс 3 – Вещества, препятствующее слеживанию и комкованию (Anticaking agent) – снижают тенденцию частиц пищевого продукта прилипать друг к другу;

Класс 4 – Пеногасители (Antifoaming agent) – предупреждают или снижают образование пены;

Класс 5 – Антиокислители (Antioxidant) – повышают срок хранения пищевых продуктов, защищая от порчи, вызванной окислением;

Класс 6 – Наполнители (Bulking agent) – вещества, которые увеличивают объём продукта, не влияя на его энергетическую ценность;

Класс 7 – Красители (Color) – усиливают или восстанавливают цвет;

Класс 8 – Вещества, способствующие сохранению окраски (Color retention agent) – стабилизируют, сохраняют или усиливают окраску продукта;

Класс 9 – Эмульгаторы (Emulsifier) – образуют или поддерживают однородную смесь двух или более не смешиваемых фаз, таких, как масло и вода, в пищевых продуктах;

Класс 10 – Эмульгирующие соли (Emulsifying salt) – взаимодействуют с белками сыров с целью предупреждения отделения жира при изготовлении плавленых сыров;

Класс 11 – Уплотнители растительных тканей (Firming agent) – придают или сохраняют ткани фруктов и овощей плотными и свежими, взаимодействуют со студнеобразующими веществами;

Класс 12 – Усилители вкуса и запаха (Flavour enhancer) – усиливают природный вкус и запах пищевых продуктов;

Класс 13 – Вещества для обработки муки (Flour treatment agent) – вещества, добавляемые к муке для улучшения её хлебопекарных свойств качеств или цвета;

Класс 14 – Пенообразователи (Foarming agent) – создают условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твёрдые пищевые продукты;

Класс 15 – Гелеобразователи (Gelling agent) – вещества образующие гели;

Класс 16 – Глазирователи (Glazing agent) – вещества, придающие блестящую наружную поверхность или защитный слой;

Класс 17 – Влагоудерживающие агенты (Humectant) – предохраняют пищу от высыхания;

Класс 18 – Консерванты (Preservative) – повышают срок хранения продуктов, защищая от порчи, вызванной микроорганизмами;

Класс 19 – Пропелленты (Propellant) – газообразные вещества, выталкивающие продукт из контейнера;

Класс 20 – Разрыхлители (Raising agent) – вещества или сочетание веществ, которые увеличивают объём теста;

Класс 21 – Стабилизаторы (Stabilizier) – позволяют сохранять однородную смесь двух или более несмешиваемых веществ в пищевом продукте или готовой пище;

Класс 22 – Подсластители (Sweetener) – вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус;

Класс 23 – Загустители (Thickener) – повышают вязкость пищевых продуктов.

Все компоненты, применяемые по разрешению Codex Alimentarius, имеют в списке INS (International System – Международная цифровая система) свой номер. Это делает идентификацию вещества лёгкой и точной, защищая от ошибок при переводе; позволяет выделять их в продуктах питания. Система INS – номеров разработана на основе цивровой системы классификации пищевых добавок, принятой в странах Европы, для краткости называемой системой Е- нумерации. Индексы Е (от усечённого слова Europe) заменяют собой длинные названия пищевых добавок. Эти коды или идентификационные номера используются только в сочетании с названиями функциональных классов добавок.

Согласно европейской цифровой кодификации пищевые добавки классифицируют следующим образом:

Е 100…Е 182 – красители;

Е 200…и далее – консерванты;

Е 300…и далее – антиокислители (антиоксиданты);

Е 400…и далее – стабилизаторы консистенции;

Е 450…и далее – эмульгаторы;

Е 500…и далее – регуляторы кислотности, разрыхлители;

Е 600…и далее – усилители вкуса и аромата;

Е 700…Е 800 – запасные индексы для другой возможной информации;

Е 900…и далее – антифламинги, улучшители качества хлеба и т.д.

В некоторых случаях после названия пищевой добавки или заменяющего его индекса может стоять её концентрация.

Наличие пищевых добавок в продуктах, как правило, должно указываться на потребительской упаковке, этикетке, банке, пакете и в рецептуре.

В настоящее время вопросами применения пищевых добавок занимается специализированная международная организация Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминатам (загрязнителям) – JECFA. (ФАО – от англ. FAO – Food and Agricultural Organization – Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ – Всемирная организация здравоохранения.) Для выполнения Объединенной программы ФАО/ВОЗ по пищевым стандартам при комитете создана специальная комиссия Codex Alimentarius, представляющая собой межправительственный орган, который включает более 120 государств-членов.

В России вопросы о применении пищевых добавок находится в ведении Департамента Госсанэпиднадзора Минздрава РФ. Основными документами, регламентирующими применение пищевых добавок, являются «Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов» - СанПиН 2.3.2.-560; Приложение 9 (обязательное) – «Список пищевых добавок, разрешенных к применению при производстве пищевых продуктов»; Приложение 10 (обязательное) – «Список пищевых добавок, запрещенных к применению при производстве пищевых продуктов» и «Санитарные правила по применению пищевых добавок» № 1923 – 78.

Пищевые добавки согласно российскому санитарному законодательству не допускается использовать в тех случаях, когда необходимый эффект может быть достигнут технологическими методами – технически и экономическими целесообразными. Не разрешается также введение пищевых добавок, способных маскировать технологические дефекты, порчу исходного сырья и готового продукта или снижать его пищевую ценность.

Пищевые продукты для детского питания, особенно для питания грудных детей, должны быть изготовлены без применения каких – либо пищевых добавок.

Исходным для определения допустимой концентрации пищевой добавки является так называемое допустимое суточное поступление (ДСП) пищевых добавок в организм человека – ADI (Acceptable daily intake). ДСП представляет собой количество вещества (в мг на 1 кг массы тела), которое человек может потреблять ежедневно в течение всей жизни без вреда для здоровья.

Пищевая добавка может состоять из одного единственного химического вещества, быть сложной химической смесью или представлять собой естественный продукт. Необходимость полной информации о химическом составе, в том числе описание, сырье, методы производства, анализ загрязнителей, одинаково относится к каждому типу добавок. В то же время требования к получению регламентирующих данных о химическом составе пищевых добавок могут быть разными в зависимости от вида оцениваемого вещества. Так, например, если добавка состоит всего из одного вещества, практически невозможно удалить все загрязнители при его производстве. Поэтому в данном случае проводится в основном анализ самых значительных компонентов и предполагаемых загрязнений, причем особое внимание уделяется потенциально токсичным загрязнителям. Для коммерчески производимых сложных смесей (таких, например, как моно – и диглицериды и т.п.) нужна информация в отношении тех веществ, которые выпускает промышленность. В этом случае особого внимания заслуживают описания технологического процесса, подкрепленные данными анализа компонентов различных коммерческих продуктов.

Для пищевых добавок, производимых из природных продуктов, чрезвычайно важно определить источник и методы производства. Данные о химическом составе должны включать анализ общих химических характеристик, таких как анализ на содержание белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, влаги, а также анализ специфических токсичных загрязнителей, переходящих в продукт из сырья, или химических соединений, используемых при производстве добавки.

Тема 2. Пищевые красители. Природные и синтетические красители. Их идентификация. Характеристика пищевых красителей, применяемых в России по отраслям промышленности. Примеры запрещённых в России пищевых красителей.

Согласно Директиве Европейского парламента и Совета ЕС 94/36 пищевые красители классифицируют как химические синтетические вещества или природные соединения, которые придают или усиливают цвет пищевого продукта или биологических объектов, не потребляемых обычно как пищевой продукт или составная часть пищи.

Красители, используемые для подкрашивания пищевых продуктов, подразделяют в зависимости от их происхождения на три группы:

- натуральные красители растительного или животного происхождения;

- синтетические органические красители;

- неорганические минеральные красители.

С точки зрения опасности применения их в питании вторая и третья группы требуют наибольшего внимания.

В настоящие время для применения в пищевых продуктах Российской Федерации разрешено около 60 натуральных и синтетических красителей, включая добавки, обозначенные строчными буквами латинского алфавита и строчными римскими цифрами, входящие в одну группу соединений с единым Е – номером.

Таблица 7

Пищевые красители, разрешённые в Российской Федерации(согласно СанПиН 2.3.2.560 - 96)

Е100 Куркумины Е101 Рибофлавин Е152 Уголь

(Турмерик) Е102 Тартразин Е153 Уголь растите-

Е101 Рибофлавины Е104 Жёлтый хинолиновый льный

Е103 Алканет, Алканин Е107 Жёлтый 2G Е170 Карбонаты ка-

Е120 Кармины, Кошениль Е110 Жёлтый «солнечный закат» льция

Е140 Хлорофилл Е122 Азорубин, Кармуазин Е171 Диоксид титана

Е141 Медные комплексы Е124 Понсо 4R, Пунцовый 4R Е172 Оксиды железа

хлорофилла и хлоро - Е128 Красный 2G Е174 Серебро

филлинов Е129 Красный очаровательный АС Е175 Золото

Е150 Сахарный колер Е131 Синий патентованный V - Ультрамарин

Е160 Каротины Е 132 Индигокармин

Е161 Каротиноиды Е133 Синий блестящий

Е162 Красный свекольный FCF

Е163 Антоцианы Е142 Зелёный S

Е181 Танины пищевые Е143 Зелёный прочный

- Красный рисовый FCF

Е151 Чёрный блестящий PN

Е155 Коричневый НТ

Е182 Орсейл, Орсин

- Красный для карамели

Общепризнанно, что естественные красители могут быть репродуцированы химическим синтезом, но отмечается, что «идентичные естественным» синтетические красители могут содержать загрязнители, требующие токсикологической оценки, подобной синтетическим красителям.

Натуральные красители обычно выделяют из природных источников в виде смеси соединений, различных по своей химической природе, состав которой зависит от источника и технологии получения, в связи, с чем обеспечить его постоянство обычно бывает трудно. Среди натуральных красителей можно выделить Каротиноиды, Антоцианы, флавоноиды, хлорофиллы и их медные комплексы и др. Они, как правило, не обладают токсичностью, но для многих их них установлены, допустимы суточные дозы (ДСД). Некоторые натуральные пищевые красители или их смеси и композиции обладают биологической активностью, являются вкусовыми и ароматическими веществами, повышают пищевую ценность окрашиваемого продукта. Полный перечень натуральных красителей, разрешённых в России, приведён в таблице 8.

Таблица 8.