Файл: пищ химия зачет.docx

АКТИВНОСТЬ ВОДЫ

Давно известно, что существует взаимосвязь (хотя и далеко не совершенная) между влагосодержанием пищевых продуктов и их сохранностью (или порчей). Поэтому основным методом удлинения сроков хранения пищевых продуктов всегда было уменьшение содержания влаги путем концентрирования или дегидратации.  Однако часто различные пищевые продукты с одним и тем же содержанием влаги портятся по-разному. В частности, было установлено, что при этом имеет значение, насколько вода ассоциирована с неводными компонентами: вода, сильнее связанная, меньше способна поддержать процессы, разрушающие (портящие) пищевые продукты, такие как рост микроорганизмов и гидролитические химические реакции.  Чтобы учесть эти факторы, был введен термин "активность воды". Этот термин безусловно лучше характеризует влияние влаги на порчу продукта, чем просто содержание влаги. Естественно, существуют и другие факторы (такие как концентрация О₂, рН, подвижность воды, тип растворенного вещества), которые в ряде случаев могут сильнее влиять на разрушение продукта. Тем не менее, водная активность хорошо коррелирует со скоростью многих разрушительных реакций, она может быть измерена и использована для оценки состояния воды в пищевых продуктах и ее причастности к химическим и биохимическим изменениям. 

СВОБОДНАЯ И СВЯЗАННАЯ ВЛАГА  В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ

Вода в пищевых продуктах играет, как уже отмечалось, важную роль, т. к. обусловливает консистенцию и структуру продукта, а ее взаимодействие с присутствующими компонентами определяет устойчивость продукта при хранении.  Общая влажность продукта указывает на количество влаги в нем, но не характеризует ее причастность к химическим, биохимическим и микробиологическим изменениям в продукте. В обеспечении его устойчивости при хранении важную роль играет соотношение свободной и связанной влаги.  Связанная влага — это ассоциированная вода, прочно связанная с различными компонентами — белками, липидами и углеводами за счет химических и физических связей.  Свободная влага — это влага, не связанная полимером и доступная для протекания биохимических, химических и микробиологических реакций. 

Вопрос 37

Изотермы сорбции

Кривые, показывающие связь между содержанием влаги (масса воды, г Н₂О/г С В) в пищевом продукте с активностью воды в нем при постоянной температуре, называются изотермами сорбции. Информация, которую они дают, полезна для характеристики процессов концентрирования и дегидратации (т.к. простота или трудность удаления воды связана с a_w), а также для оценки стабильности пищевого продукта (что будет рассмотрено позже). На рис. 10.5 изображена изотерма сорбции влаги для продуктов с высокой влажностью (в широкой области влагосодержания). 

Как правило, изотерма абсорбции (ресорбции) нужна при исследовании гигроскопичности продуктов, а десорбции — полезна для изучения процессов высушивания. 

Вопрос 38

 РОЛЬ ЛЬДА В ОБЕСПЕЧЕНИИ  СТАБИЛЬНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Замораживание является наиболее распространенным способом консервирования (сохранения) многих пищевых продуктов. Необходимый эффект при этом достигается в большей степени от воздействия низкой температуры, чем от образования льда. Образование льда в клеточных структурах пищевых продуктов и гелях имеет два важных следствия: а) неводные компоненты концентрируются в незамерзающей фазе (незамерзающая фаза существует в пищевых продуктах при всех температурах хранения) и б) вся вода, превращаемая в лед, увеличивается ~ на 9% в объеме.  Во время замораживания вода переходит в кристаллы льда различной, недостаточно высокой степени чистоты. Все неводные компоненты поэтому концентрируются в уменьшенном количестве незамерзшей воды. Благодаря этому эффекту, незамерзшая фаза существенно изменяет такие свойства, какрН, титруемая кислотность, ионная сила, вязкость, точка замерзания, поверхностное натяжение, окислительно-восстановительный потенциал. Структура воды и взаимодействие "вода—растворенное вещество" также могут сильно изменяться.  Эти изменения могут увеличить скорости реакций. Таким образом, замораживание имеет два противоположных влияния на скорость  487 реакций: низкая температура как таковая будет ее уменьшать, а концентрирование компонентов в незамерзшей воде — иногда увеличивать (табл. 10.9). Так, в раде исследований показано увеличение при замораживании скорости реакций неферментативного потемнения, имеющих место при различных реакциях. 

Вопрос 45

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПИЩЕВЫХ ДОБАВКАХ

Пищевые добавки — природные, идентичные природным или искусственные (синтетические) вещества, сами по себе не употребляемые как пищевой продукт или обычный компонент пищи. Они преднамеренно добавляются в пищевые системы по технологическим соображениям на различных этапах производства, хранения, транспортировки готовых продуктов с целью улучшения или облегчения производственного процесса или отдельных его операций, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта или намеренного изменения органолептических свойств.  Определения. Классификация Основные цели введения пищевых добавок (рис. 9.1) предусматривают:  1. совершенствование технологии подготовки и переработки пищевого сырья, изготовления, фасовки, транспортировки и хранения продуктов питания. Применяемые при этом добавки не должны маскировать последствий использования некачественного или испорченного сырья, или проведения технологических операций в антисанитарных условиях;  2. сохранение природных качеств пищевого продукта;  3. улучшение органолептических свойств или структуры пищевых продуктов и увеличение их стабильности при хранении.  Применение пищевых добавок допустимо только в том случае, если они даже при длительном потреблении в составе продукта не угрожают здоровью человека, и при условии, если поставленные технологические задачи не могут быть решены иным путем.  349 Рис. 9.1. Пищевые добавки с различными технологическими функциями  Обычно пищевые добавки разделяют на несколько групп:  — вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов (красители, стабилизаторы окраски, отбеливатели);  — вещества, регулирующие вкус продукта (ароматизаторы, вкусовые добавки, подслащивающие вещества, кислоты и регуляторы кислотности);  — вещества, регулирующие консистенцию и формирующие текстуру (загустители, гелеобразователи, стабилизаторы, эмульгаторы и др.);  — вещества, повышающие сохранность продуктов питания и увеличивающие сроки хранения (консерванты, антиоксиданты и др.).  К пищевым добавкам не относят соединения, повышающие пищевую ценность продуктов питания и причисляемые к группе биологически активных веществ, такие как витамины, микроэлементы, аминокислоты и др.  Эта классификация пищевых добавок основана на их технологических функциях.  Федеральный закон о качестве и безопасности пищевых продуктов предлагает следующее определение: "пищевые добавки — природные или искусственные вещества и их соединения, специально вводимые в пищевые продукты в процессе их изготовления в целях придания пищевым продуктам определенных свойств и (или) сохранения качества пищевых продуктов".  Следовательно, пищевые добавки — это вещества (соединения), которые сознательно вносят в пищевые продукты для выполнения ими определенных функций. Такие вещества, называемые также прямыми  350 пищевыми добавками, не являются посторонними, как, например, разнообразные контаминанты, "случайно" попадающие в пищу на различных этапах ее изготовления. 

Европейским Советом разработана рациональная система цифровой кодификации пищевых добавок с литерой "Е". Она включена в кодекс для пищевых продуктов (Codex Alimentarius, Ed.2, V.I) ФАО/ВОЗ (ФАО — Всемирная продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения) как международная цифровая система кодификации пищевых добавок (International Numbering System — INS). Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или четырехзначный номер (в Европе с предшествующей ему литерой Е). Они используются в сочетании с названиями функциональных классов, отражающих группировку пищевых добавок по технологическим функциям (подклассам).  Индекс Е специалисты отождествляют как со словом Европа, так и с аббревиатурами EG/EV, которые в русском языке тоже начинаются с буквы Е, а также со словами ebsbar/edible, что в переводе на русский (соответственно с немецкого и английского) означает "съедобный". Индекс Е в сочетании с трех- или четырехзначным номером — синоним и часть сложного наименования конкретного химического вещества, являющегося пищевой добавкой. 

Согласно предложенной системе цифровой кодификации пищевых добавок, их классификация, в соответствии с назначением, выглядит следующим образом (основные группы):  — Е100—Е182 — красители;  — Е200 и далее — консерванты;  352 — ЕЗОО и далее — антиокислители (антиоксиданты);  — Е400 и далее — стабилизаторы консистенции;  — Е450 и далее, Е1000 — эмульгаторы;  — Е500 и далее — регуляторы кислотности, разрыхлители;  — Е600 и далее — усилители вкуса и аромата;  — Е700—Е800 — запасные индексы для другой возможной информации;  — Е900 и далее — глазирующие агенты, улучшители хлеба. 

Вопрос 46

Технологические функции и цели введения добавок.БАДЫ

Использование большой группы пищевых добавок, получивших условное название "технологические добавки", позволило получить ответы на многие из актуальных вопросов. Они нашли широкое применение для решения ряда технологических проблем:  — ускорения технологических процессов (ферментные препараты, химические катализаторы отдельных технологических процессов и т. д.);  — регулирования и улучшения текстуры пищевых систем и готовых продуктов (эмульгаторы, гелеобразователи, стабилизаторы и т. д.)  — предотвращения комкования и слеживания продукта;  — улучшения качества сырья и готовых продуктов (отбеливатели муки, фиксаторы миоглобина и т.д.);  — улучшения внешнего вида продуктов (полирующие средства);  — совершенствования экстракции (новые виды экстрагирующих веществ);  — решения самостоятельных технологических вопросов при производстве отдельных пищевых продуктов.  Выделение из общего числа пищевых добавок самостоятельной группы технологических добавок является в достаточной степени условным, так как в отдельных случаях без них невозможен сам технологический процесс. Примерами таковых являются экстрагирующие вещества и катализаторы гидрирования жиров, которые по существу являются вспомогательными материалами. Они не совершенствуют технологический процесс, а осуществляют его, делают его возможным. Некоторые  356

БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ДОБАВКИ

Биологически активные добавки (БАД) или food supplements — природные (идентичные природным) биологически активные вещества, предназначенные для употребления одновременно с пищей или введения в состав пищевых продуктов. Их делят на нутрицевтики — БАД, обладающие пищевой ценностью, и парафармацевтики — БАД, обладающие выраженной биологической активностью (см. рис. 9.13).  Нутрицевтики — эссенциальные нутриенты, являющиеся природными ингредиентами пищи: витамины и их предшественники (см. гл. 6), полиненасыщенные жирные кислоты, в том числе оз-З-полиненасыщенные жирные кислоты, фосфолипиды, отдельные минеральные вещества и микроэлементы (кальций, железо, селен, цинк, иод, фтор), незаменимые аминокислоты, некоторые моно- и дисахариды, пищевые волокна (целлюлоза, пектин, гемицеллюлоза и др.). 

Почему в последнее время уделяется такое большое внимание БАДам? Тут и достижения медицины, показавшие, что обеспечить полноценное питание возможно только при широком использовании БАДов, которые могут быть получены из любого биологического субстрата (животного, растительного, микробиологического), и экономика (синтез лекарств дорог), и особенности развития человека. С изменением образа жизни и характера питания человек, по-видимому, утратил некоторые ферментные системы. Можно сказать, что пища сформировала человека, а метаболический дисбаланс с природой стал следствием активной деятельности человека. Эссенциальность пищевых веществ для сегодняшнего человека — отражение пищевого статуса наших предков. Изменение образа жизни и питания привело к резкому сокращению энергетических затрат, составляющих сегодня 2,2—2,5 тыс. калорий в сутки. Малый объем натуральной пищи не позволяет даже теоретически обеспечить организм всеми необходимыми веществами (белками, полиненасыщенными кислотами, витаминами, минеральными веществами, в т. ч. селеном). Изменения в структуре питания ("достижение" пищевой индустрии), отсекли поток экзогенных регуляторов и лишили человека такой формы связи с природой. Широкое применение БАДов при производстве продуктов питания может решить эти вопросы. В то же время, если применение нутрицевтиков сегодня очевидно, применение парафармацевтиков имеет много нерешенных вопросов химического, биохимического и медицинского характера.