новая папка 2 / 141623

выдается учреждениями санитарно-эпидемиологической службы только после тщательной оценки их безвредности для здоровья населения и при соответствии санитарным правилам.

Введение новых пищевых добавок в продукты может считаться оправданным и допустимым только тогда, когда это служит достижению указанных ниже целей:

•сохранение натуральных качеств и питательной ценности продукта;

•увеличение сохранности, качества и стабильности продукта или улучшение его органолептических свойств при условии, что это не изменяет сущности пищевого продукта, не вводит в заблуждение потребителя и не увеличивает риска вредного влияния продукта на здоровье по сравнению с применяемыми способами;

•улучшение условий подготовки, обработки, расфасовки и других производственных процессов, а также упаковки, транспортировки и хранения пищевых продуктов.

При этом применение пищевой добавки не должно способствовать сокрытию пороков сырья или изменений в продукте, возникающих из-за несоблюдения установленных технологических правил и санитарно-гигиенического режима производства на любом из этапов. Не разрешается также введение пищевых добавок, способных маскировать порчу или снижать ценность пищевого продукта. Пищевые продукты, специально предназначенные для питания грудных детей, должны изготавливаться без применения пищевых добавок.

Пищевые добавки, согласно российскому санитарному законодательству, не допускается использовать в тех случаях, когда необходимый эффект может быть достигнут другими технологическими и экономически целесообразными способами.

В России вопросами, связанными с применением пищевых добавок, занимается Министерство здравоохранения и социального развития РФ. В создании международного механизма для идентификации и оценки безопасности воздействия на человека пищевых добавок важную роль играет Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JЕСFА), действующий в рамках Продовольственной и сельскохозяйственной организации

11

Объединенных Наций (ФАО) и Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Оценочная деятельность Комитета выражается в подготовке спецификаций на пищевые добавки - минимума требований, предъявляемых к составу и качеству пищевой добавки, который предусматривает приемлемые вариации в их производстве. При этом пищевая добавка идентифицируется с помощью синонимов и определений (химическое название, формула, относительная молекулярная масса и т.д.), а также описывается; перечисляются виды функционального назначения добавки, предусматриваются тесты на идентичность, подлинность и загрязненность и проводится определение основного компонента или компонентов. При выполнении задач по оценке безопасности ПД в продуктах питания может возникнуть необходимость в периодическом пересмотре веществ, оценка которых проводилась Комитетом ранее. Периодический пересмотр ранее принятых решений по безопасности становится необходимым в связи с появлением одной или нескольких из приведенных ниже ситуаций:

•новый процесс обработки пищевых добавок;

•новая спецификация;

•новые данные о биологических свойствах соединения;

•новые данные относительно природы, биологических свойств (или того и другого) примесей, содержащихся в пищевых добавках;

•научные открытия, имеющие отношение к природе и механизму действия пищевых добавок;

•изменение характера или уровня потребления пищевых добавок;

•изменение стандартов оценки безопасности, которое стало возможным благодаря увеличению объема знаний, а также качественному и количественному росту данных о безопасности, считающихся необходимыми при рассмотрении новых пищевых добавок.

Для удобства использования пищевых добавок разработана система цифровой кодификации. Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трехили четырехзначный номер с предшествующим ему буквосочетанием «Е» или «INS» (International Numbering System).

Цифровые коды используются в сочетании с названиями

12

функциональных классов, которые отражают группировку пищевых добавок по технологическим функциям.

Для эффективного применения пищевых добавок необходимы технологии их подбора и внесения в пищевые продукты с учетом особенностей химического строения и функциональных свойств пищевых добавок, характера действия, вида продукта, особенностей сырья, состава пищевой системы, технологии, упаковки и хранения.

Учитывая чрезвычайно большое количество предлагаемых химических веществ для использования в качестве пищевых добавок целесообразным является освещение вопросов, касающихся их санитарно-эпидемиологической экспертизы.

Санитарно-гигиенический контроль за применением пищевых добавок

В соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01 в РФ в пищевых продуктах допускаются к использованию пищевые добавки, не оказывающие по данным современных научных исследований вредного воздействия на жизнь и здоровье человека и жизнь и здоровье будущих поколений. Применение пищевых добавок и допустимые уровни содержания их в пищевых продуктах регламентированы санитарными правилами по применению пищевых добавок.

Постоянный контроль за правильным использованием пищевых добавок возложен на технологическую службу предприятий - изготовителей пищевых продуктов, выборочный контроль - на учреждения Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

При санитарно-эпидемиологическом надзоре решающее место принадлежит лабораторному контролю, который проводится в следующих случаях:

1. При плановом контроле за соблюдением санитарного законодательства на пищевых объектах, применяющих пищевые добавки.

13

2.При внеплановом контроле, когда нарушена технология производства пищевых продуктов, регламента использования пищевых добавок.

3.При проведении научно-практических работ по определению суточного поступления пищевых добавок в организм различных групп населения.

Значительно возрастает интенсивность применения пищевых добавок при внедрении новых технологий производства продуктов питания, что приводит к увеличению поступления пищевых добавок в организм человека. Специальные исследования, проведенные в ГУ НИИ питания РАМН, показали, что поступление в организм среднестатистического жителя России 60 наиболее часто используемых пищевых добавок составляет 1,05 г/сутки и не превышает ДСД. Для сравнения в США потребление с пищей пищевых добавок достигает 4 г/сутки. Однако выявлены пищевые добавки, которые вызывают опасение в плане превышения допустимых уровней поступления их в организм человека. Это сульфиты, бензоаты, нитриты, экстракты аннато, куркумин, сахароглицериды и сорбитаны.

Вопросы для самопроверки:

1.В каких случаях введение новых пищевых добавок в продукты считается оправданным?

2.В каких случаях необходим пересмотр ранее принятых решений по безопасности пищевых добавок?

3.Как осуществляется санитарно-гигиенический контроль за применением пищевых добавок в России?

14

3. ФЕРМЕНТЫ В ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ

Цель: изучить основные виды и свойства ферментов, используемых в пищевой промышленности.

Рассматриваемые вопросы:

1.Понятие и номенклатура ферментов

2.Факторы, влияющие на активность ферментов

3.Применение ферментных препаратов в пищевой промышленности

Ферменты – биологические катализаторы белковой природы, способные во много раз ускорять химические реакции, протекающие в животном и растительном мире. В пищевой промышленности ферменты используются в виде ферментных препаратов, которые, как правило, представляют собой мультэнзимные комплексы и помимо активного белка содержат различные балластные вещества.

Основные функции ферментов

Ускорение технологического процесса

Увеличение выхода продукта

Улучшить качество конечного продукта

Расширение ассортимента за счет получения различных модификаций пищевых продуктов.

Номенклатура ферментов

В соответствии с международной номенклатурой и типами катализируемых ими реакций, энзимы делятся на 6 основных групп:

Оксидоредуктазы – катализируют окислительновосстановительные реакции;

Трансферазы – ферменты, переносящие различные химические группировки;

Гидролазы – катализируют реакции расщепления внутримолекулярных связей с присоединением воды в точке расщепления;

15

Лиазы – ферменты, удаляющие радикалы негидролитическим путем с образованием двойных связей;

Изомеразы – катализируют взаимные превращения изомеров; Лигазы – катализируют присоединение друг к другу двух

молекул при расщеплении пирофосфатной связи в АТФ или подобного вещества.

Факторы, влияющие на активность ферментов:

Концентрация и доступность субстрата

Концентрация фермента

Температура реакции

pH реакции

Продолжительность процесса

Наличие ингибиторов или активаторов

Концентрация и доступность субстрата

Концентрация и доступность субстрата оказывают влияние на

скорость ферментативной реакции, за счет максимального использования каталитического потенциала фермента. При высоких концентрациях субстрата повышается стабильность ферментов в пищевых системах, снижается скорость денатурации ферментов.

В практическом отношении принципиальной является доступность субстратов. Наличие высоких концентраций субстрата совершенно не гарантирует протекания реакции. Таким образом, должен обеспечиваться контакт между ферментом и субстратом.

Концентрация фермента

Для большинства пищевых применений скорость реакций пропорциональна концентрации ферментов.

Температура реакции

Как и для большинства химических реакций, повышение температуры вызывает повышение скорости ее протекания. Ферменты ведут себя аналогично, но до критической точки, при которой начинается его денатурация. Температурный оптимум для большинства ферментов находится в пределах 37-50°С.

pH реакции

Для каждого фермента существует узкий диапазон оптимальных значений pH. Активная кислотность влияет как на скорость

16

протекания реакции, так и на стабильность ферментов. Варьируя значения pH и температуры реакционной среды, можно контролировать каталитическую активность ферментов.

Продолжительность процесса

Скорость реакции ферментативного катализа первого порядка со временем уменьшается, так как уменьшается доступность субстрата. Такие реакции требуют достаточно много времени для ее завершения.

Наличие ингибиторов и активаторов

Активаторы – вещества, повышающие активность ферментов; Ингибиторы – снижают активность ферментов.

Их действие основывается на взаимодействии, как с ферментом, так и с субстратом, что влияет на активность фермента или доступность субстрата.

Применение ферментных препаратов в пищевой промышленности

Прежде всего, внимание технологов пищевой промышленности привлекают ферменты − оксидоредуктазы и гидролазы, поскольку переработка сырья сопровождается измельчением сырья, что повышает доступ к нему кислорода воздуха, и способствует активизации ферментов - оксигеназ. Также высвобождаются гидролитические ферменты, расщепляющие основные компоненты пищевого сырья и продуктов переработки – белков, жиров и углеводы.

Характеристика некоторых наиболее известных ферментов и их действия представлена ниже.

Полифенолоксидаза. С действием этого фермента связано образование темноокрашенных соединений − меланинов при окислении кислородом воздуха аминокислоты тирозина (потемнение срезов картофеля, яблок, грибов, персиков и др. растительных тканей). В пищевой промышленности основной интерес к этому ферменту сосредоточен на предотвращении данного ферментативного потемнения, которое имеет место при сушке плодов и овощей, а также при производстве макаронных изделий из муки с повышенной активностью полифенолоксидазы. Эта цель может быть достигнута

17

путем тепловой инактивации фермента (бланшировка) или добавлением ингибиторов (NaHSO3, SO2, NaCl). Положительная роль фермента проявляется при ферментации чая, способствуя образованию темноокрашенных и ароматических соединений, которые определяют цвет и аромат черного чая.

Глюкозооксидаза. Препараты глюкозооксидазы нашли применение в пищевой промышленности, как для удаления следов глюкозы, так и для удаления следов кислорода. Например, при получении сухого яичного порошка из яиц. Глюкоза при сушке и хранении яичного порошка, особенно при повышенной температуре, легко вступает в реакцию с аминными группами аминокислот и белков. Порошок темнеет, и образуется ряд веществ с неприятным вкусом и запахом. Обработка продуктов, в которых длительное присутствие небольших количеств кислорода, приводящее к изменению аромата и цвета (пиво, вино, фруктовые соки, майонез).

β-галактозидаза. Препараты β-галактозидазы, прежде всего, находят широкое применение в молочной промышленности и в тех отраслях, где возможно использовать отходы молокоперерабатывающей промышленности, содержащие дисахарид лактозу. Лактоза является очень ценным углеводом, но этот сахар плохо растворим, к тому же мало сладкий, часто не усваивается животными организмами, не сбраживается дрожжами. Если с помощью β-галактозидазы осуществить его расщепление до галактозы и глюкозы, то эта смесь уже имеет сладкий вкус, хорошо растворяется в воде, а глюкоза усваивается как животными, так и микроорганизмами. Обработка молока и молочных изделий препаратами β-галактозидазы позволяет обеспечить часть населения, страдающего лактозной неусвояемостью, молочными продуктами, почти не содержащими лактозу.

Обработка молока ферментом при концентрировании, особенно при его последующем хранении при низких температурах, позволяет повысить стабильность продукта при регенерации. Гидролиз около 20-30% лактозы молока при приготовлении мороженого позволяет предотвратить явление его кристаллизации и уменьшить на 1-2% добавку сахарозы. Использование β-галактозидазы при приготовлении кисломолочных продуктов способствует более

18

быстрому развитию молочнокислых микроорганизмов, что позволяет ускорить технологические процессы.

Использование β-галактозидазы делает перспективным утилизацию вторичного молочного сырья, особенно молочной сыворотки. β-галактозидаза широко применяется во многих отраслях, например в хлебопечении, в кондитерской промышленности, при производстве мороженого, в качестве компонента питательных сред при получении белковых обогатителей кормов или различных биологически активных веществ, в кормопроизводстве, в медицинской промышленности, медицине и т.д. Большое значение придается β-галактозидазе при ее использовании в аналитических целях и для диагностики ряда заболеваний.

Липоксигеназа. Липоксигеназе принадлежит важная роль в процессах созревания пшеничной муки, связанных с улучшением ее хлебопекарных достоинств. Образующиеся под действием фермента продукты окисления жирных кислот, способны вызывать сопряженное окисление ряда других компонентов муки (пигментов, SH-групп клейковинных белков, ферментов и др.). При этом происходит осветление муки, укрепление клейковины, снижение активности протеолитических ферментов и другие положительные изменения.

Липазы. Катализируют реакцию расщепления триглицеридов, инициируя таким образом процесс прогоркания, что ограничивает сроки хранения пищевых продуктов. Одна из особенностей липаз связана с тем, что эти ферменты способны катализировать и обратную реакцию, осуществлять синтез сложных эфиров, формирующих аромат продукта.

Амилазы. Катализируют гидролиз крахмала и гликогена до простых сахаров. Различают α, β, и γ амилазы, катализирующие гидролиз амилозы и амилопектина крахмала до мальтозы с дальнейшим ее гидролизом до глюкозы.

β-Фруктофуранозидаза (Инвертаза). В результате действия фермента на сахарозу получается смесь α-глюкозы и β-фруктозы, получившая название «инвертного сахара». Гидролиз концентрированных растворов сахарозы с использованием инвертазы приводит к образованию более сладких сиропов. Точка кипения

19

инвертированных сиропов выше, а точка замерзания ниже, т. к. при инверсии повышается осмотическое давление. Образовавшиеся при действии инвертазы моносахариды более растворимы, не так легко выкристаллизовываются из высококонцентрированных сиропов.

Инвертаза применяется в кондитерской промышленности для производства отливных помадных корпусов конфет, круглых помадных корпусов и жидких фруктовых начинок, таких как вишневый ликер. В каждом случае ее применение обусловлено необходимостью получить полумягкую или жидкую консистенцию при высоких концентрациях сахара (78%), предотвращающих брожение.

Пектинэстераза. Действие пектинэстеразы приводит к снижению желирующей способности пектиновых веществ и сопровождается падением вязкости. На этом основывается применение этого фермента для осветления плодовых соков и вина. Пектинэстераза входит в состав пектолитических ферментов (пектинэстераза, эндо-, экзополигалактуроназа и др.), применяемых для гидролиза пектиновых веществ в плодово-ягодной мезге и соке.

Папаин и химопапаин. Папаин является наиболее применяемым в производстве протеолитическим ферментом. Основной реакцией, катализируемой протеолитическими ферментами, является гидролиз пептидной связи в молекулах белков и пептидов. Папаин и химопапаин — ферменты латекса плодов дынного дерева (Carica papaya). Папаин обладает довольно широкой специфичностью.

В пищевой промышленности ферментные препараты на основе папаина используются в виноделии, пивоварении, производстве спирта, хлебопечении, сыроделии и др.

Фицин и бромелайн. Фицин выделяют из млечного сока фикусовых растений, например, инжира. Бромелайн получают из свежего сока ананаса. Оба эти фермента имеют сходство с папаином, проявляют наибольшую активность в нейтральной зоне рН, обладают широкой специфичностью.

Использование бромелайна и фицина аналогично использованию папаина. В последние годы их производство возросло,

20