К о н с е р в а н т и т а а н т и о к с и д а н т и

Проблема подовження терміну зберігання продуктів харчування і строків їх реалізації за допомогою хімічних речовин, які є нешкідливими для організму людини, але які пригнічують розвиток мікрофлори, що сприяє псуванню продукту, - одне з важливих завдань, яке поставлене перед вченими й практиками. Відомо, що у всьому світі 20 % вироблених продуктів харчування марно втрачається для людства від окиснення та мікробіологічного руйнування. Тому і потрібно захищати продукти харчування та сировину від псування.

Пригнічення росту мікроорганізмів досягається за допомогою різних методів і прийомів, які дозволяють максимально зберегти всі цінні властивості харчового продукту і перш за все його харчову цінність. Найбільш ефективними є хімічні способи захисту їжі від мікробіологічного руйнування. Але їх практичне використання вимагає від технологів харчових виробництв високої хімічної культури.

Хімічний захист продуктів харчування використовувався людством здавен. Кухонна сіль, селітра, цукор, оцет, спирт, деревний дим – ось традиційні хімічні засоби збереження продуктів. Сьогодні для продовження термінів зберігання продуктів та сировини використовують і стародавні методи і сучасні. Розглянемо детальніше основні з них.

Консерванти. Соління м’яса і риби – давня технологія зберігання цих продуктів. Кухонна сіль, яка для цього використовується, є неорганічною сполукою, тому довго зупинятись на цьому консерванті не будемо.

Консервуючу дію має відома органічна речовина – сахароза (цукор) С₁₂Н₂₂О₁₁. Прикладами такої консервуючої дії можуть бути джеми, варення та повидла. Такі продукти не піддаються пліснявінню через високу концентрацію цукру у водній фазі. Ще один приклад консервуючої дії цукру є згущене молоко, яке може зберігатись у відкритій тарі протягом кількох тижнів без розвитку колоній мікроорганізмів.

Мікроорганізми не переносять високої концентрації алкоголю (С₂Н₅ОН), тому міцні вина типу хересу чи портвейну зберігаються краще, ніж неміцні, сухі вина. Аналогічно спирту, оцет (розчин оцтової кислоти СН₃ – СООН) пригнічує ріст багатьох мікроорганізмів. На цьому основана консервуючи дія оцтових маринадів. Оцтову, лимонну кислоту додають до ковбасного фаршу, тому що вона гарно пригнічує дію ботулінуму, який продукує надто сильний токсин (ковбасна отрута), від якого у свій час загинуло багато людей.

Найдавнішим способом хімічного захисту продуктів харчування можна вважати і копчення риби, м’яса, дичини. Під час обробки димом зовнішній шар продукту вкривається красивою «засмагою» або патиною, що утворена конденсованою деревинною смолою, феноли і альдегіди (СН₃ – СОН, Н – СОН) якої мають сильну бактерицидну дію.

На сьогодні в харчовій промисловості використовується численний ряд різних харчових добавок для збереження якості харчових продуктів. Застосування того чи іншого консерванту суворо регламентується і визначається видом їжі, технологією її приготування, способом зберігання, формою упаковки і природою, діючих на неї мікроорганізмів. Передозування у використанні харчових добавок не є допустимим, оскільки це може призвести до розладів травлення або виникнення інших серйозних захворювань організму. Серед харчових добавок є зовсім не шкідливі для організму людини, а є такі, які після детальних досліджень були заборонені для використання в харчовій промисловості через високу токсичність. Наприклад, колись для збереження свіжості молока до нього добавляли невелику кількість формаліну, сьогодні така добавка заборонена.

Наведемо основні групи харчових добавок, які використовуються в сучасній харчовій промисловості:

1) антиоксиданти;

2) барвники;

3) емульгатори, стабілізатори, згущувачі;

4) кухонна сіль;

5) лецетин, вуглеводи і токофероли;

6) нікотинова кислота і її амід;

7) оцтова, молочна, лимонна, яблучна, сорбінова, фосфатна, полі фосфатна, винна кислоти і їх кальцієві, натрієві, калієві солі;

8) етиловий і ізопропіловий спирти харчових концентрацій і чистоти, пропіленгліколь і гліцерин;

9) диоксид Карбону, водень (використовується для герметичної упаковки продуктів), веселящий газ (для збивання кремів).

Розглянемо конкретні приклади використання в харчовій промисловості окремих консервантів.

Всім відомо, як швидко черствіють різні хлібобулочні вироби (хліб, булочки, кекси, бублики тощо). Щоб затримати процес черствіння хліба, а також запобігти дії пліснявим мікроорганізмам, до хлібобулочних виробів додають добавки натрій ацетату, оцтової кислоти, молочної кислоти, монокальційфосфату, кальцієвої і натрієвої солей пропанової кислоти.

Бензойна кислота (С₆Н₅ – СООН) пригнічує ріст аеробних мікроорганізмів, тому її теж використовують як консервант, а також її натрієву сіль бензоат натрію. Ця кислота практично нешкідлива для організму людини, тому досить широко використовується. Бензойна кислота входить до складу природних бальзамів, анісової олії, міститься в квітах гвоздики, плодах сливи, в малині, смородині, чорницях. Додають до м’ясних консервів, маргарину, супних концентратів тощо. Дуже ефективною проти стафілококів і дріжджів є n-гідроксибензойна кислота; добре захищає від плісняви дегідроцетова кислота і її солі, тому її використовують для просочування пакувальних матеріалів харчових продуктів.

Широко розповсюджена в природі мурашина кислота (Н – СООН), її солі та естери теж використовуються в консервній промисловості для захисту овочевих соків і пюре, безалкогольних напоїв та квашеної капусти. Ця кислота здатна активувати окремі ферменти шлунково-кишкового тракту і вважається нетоксичною для організму людини в концентраціях, що не перевищують 3 мг на 1 кг маси тіла. Мурашину кислоту застосовують для консервування силосу та інших соковитих кормів.

Дуже важливим консервантом в харчовій промисловості є сорбінова кислота (СН₃ – СН = СН – СН = СН – СООН), міститься в недозрілих плодах, в горобині. Сорбінова кислота – це біла кристалічна речовина зі слабким смаком і помірно гострим запахом, погано розчинна у воді, але добре розчинна в органічних розчинниках. Ця кислота нешкідлива для організму людини, має бактеріостатичні, фунгістичні і фунгіцидні властивості. Тому використовується як консервант при виробництві меланжу, сиру, маргарину, овочевих і фруктових консервів, печива, вина, рибних і м’ясних продуктів. Може використовуватись для просочування пакувальних матеріалів, тому що ефективно пригнічує ріст плісняви. Крім самої кислоти використовують її калієві, натрієві і кальцієві солі.

Як альтернативні консерванти використовують окремі антибактеріальні препарати (ністатин, тетрациклін, пімарицин, нізин, уротропін). Порівняно із звичайними консервантами антибіотики мають певні переваги: відносну селективність дії, велику лабільність в умовах термічного впливу. Використовують різні способи застосування антибіотиків: занурення продукту в розчин антибіотика (акронізація), аерозольне обприскування продукту, введення розчинів антибіотиків в судинну систему тварин, при транспортуванні м’яса, риби, птиці на великі віддалі їх обкладають льодом, приготовленим з водного розчину антибіотиків. Антибіотики використовують для захисту від псування молока, сиру, овочевих консервів, соків, пива, свіжих овочів і фруктів. Для консервування ікри часто використовують уротропін, кристалічну речовину циклічної будови. Але використання антибіотиків є досить обмеженим, тому що під час кулінарної обробки антибактеріальні препарати руйнуються не повністю, а постійне їх накопичення в організмі може призводити до пригнічення життєдіяльності корисної мікрофлори, а також появу стійких до їх дії штамів мікроорганізмів (стафілококів, сальмонел, тощо). В багатьох країнах використання антибіотиків в харчовій промисловості є забороненим.

Із органічних сполук, що подовжують термін зберігання харчових продуктів, слід назвати антиоксиданти (антиокислювачі), тобто речовини, здатні затримувати окисні процеси в жирах, в продуктах, які їх містять. Окисненню піддаються не лише нейтральні жири, а й фосфоліпіди, гліколіпіди, стероїди, каротиноїди та інші сполуки, які містяться в їжі. У звичайних умовах окиснення ліпідів супроводжується погіршенням запаху, смаку і кольору харчового продукту, появою в ньому отруйних речовин, які можуть викликати функціональні розлади, що стимулюють пухлинні процеси (епоксиди, пероксиди, гідро пероксиди, стабільні йон-радикали). Давно було помічено, що процеси авто окиснення гальмуються добавками незначних кількостей хімічних речовин, які і називають антиоксидантами.

Із природних антиоксидантів слід згадати токофероли (вітамін Е), гарно розчинні в жирах і оліях. Відомо 7 токоферолів різної будови, серед яких максимальною антиоксидантною активністю вирізняється дельта-, а максимальною вітамінною активністю – альфа-токоферол. Застосування токоферолів для стабілізації жирів не викликає сумнівів, вони є не просто не шкідливими, але й корисними, крім того, геронтологи вважають, що вітамін Е є профілактичним засобом проти пухлин мозку. Як правило, токофероли додаються разом з лимонною кислотою або іншими синергістами. Гранично допустима доза токоферолу в жирові 0,2-0,3 %.

Водорозчинним природним антиоксидантом є аскорбінова кислота та її естери пальмітати, стеарати та мірістати, які гарно зарекомендували себе для стабілізації цінних рослинних жирів з високим вмістом поліенових жирних кислот – маргаринів, вершкового масла і майонезу. Сильний синергічний ефект проявляється при сумісному використанні аскорбатів з фосфоліпідами – цефаліном і лецитином.

Галова кислота є гарним природним антиоксидантом, але вона практично не розчиняється в жирах, тому в промисловості використовують її естери із пропіловим, октиловим, додециловим і лауриновим спиртами. Галати додають в жири і олії (в кількості 50-200 мг/кг), сухе молоко, картопляні чіпси, оселедці. Синергістами для галатів є фосфоліпіди та лимонна кислота. Стійкість жиру до прогіркання значно підвищується в печиві, кексах та бісквітах, якщо до нього попередньо добавлялись октил- або додецилгалати.

Дата добавления: 2014-11-29