ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.09.2020
Просмотров: 182
Скачиваний: 4
Использование консервантов, красителей и ароматизаторов при производстве продуктов питания
Издревле для лучшей сохранности продуктов использовали холод (замораживание), тепло (высушивание) и соль. Сейчас широко применяются химические консерванты. Их действие на организм является зачастую отрицательным.
Для консервирования пищевых продуктов и полуфабрикатов чаще всего применяют соединения серы: двуокись серы, сульфит и метабисульфит натрия. Растворяясь в воде, они выделяют сернистый газ, который подавляет рост плесневых грибков, дрожжей и аэробных бактерий. Попадая в организм человека, сульфиты окисляются до сульфатов и выводятся с мочой (частично с фекалиями). Полагают, что эти консерванты не опасны для людей, имеющих нормальную кислотность желудочного сока.
Широко используемым консервантом является также бензойная кислота. Она применяется для сохранности плодово-ягодных консервов, маргарина, рыбных изделий, мармелада, напитков. Всасываясь из кишечника, бензойная кислота попадает в печень, где обезвреживается с участием аминокислоты глицина, выделяясь затем с мочой. У больных с нарушением функции печени бензойная кислота задерживается в организме и оказывает на него негативное действие.
Консервантом для маргарина, яичного желтка, изделий из овощей и фруктов, печенья и вина является сорбиновая кислота. Она малотоксична и в небольших концентрациях может использоваться тканями организма. Её суточное поступление с пищей не должно превышать 25 мг/кг массы тела.
В последнее время для сохранности масел стали применять синтетический антиоксидант ионол. По своему предупреждающему прогоркание масла эффекту он похож на витамин Е. Однако опыты показали, что длительное скармливание животным пищи с добавлением ионола вызывает повреждение клеточных мембран в их тканях. Объясняется это тем, что маленькая молекула ионола обладает высокой подвижностью в биомембранах и как бы «расшатывает» её структуру. А вот от естественного антиоксиданта – витамина Е – только польза.
В природе аромат служит сигналом, информирующим, в частности, о съедобности его носителя. Химия разгадала тайну многих вкусовых ароматов. Некоторые ароматизаторы получены синтетическим путём. Как правило, совершенно безвредными их не назовёшь.
Применяемые в пищевой промышленности синтетические красители острой токсичностью не обладают, но большое их число является потенциальными канцерогенами, мутагенами и аллергенами. Это красители азо- и трифенилметанового ряда (масляный жёлтый для подкрашивания сливочного масла, цитрусовый красный), ароматические добавки к безалкогольным напиткам и пиву, подсластители (сахарин вызывает опухоли мочевыводящих путей у самцов и усиливает действие на мочевой пузырь химических канцерогенов).
Для сохранения натурального цвета консервированных овощей и фруктов используют двуокись серы или её соединения: они тормозят окисление естественных пигментов и тем самым препятствуют потемнению продукта. Отбеливание муки сопровождается улучшением её хлебопекарных качеств, но при этом биологическая ценность муки снижается.
В последнее время прибавилась ещё одна проблема к науке питания – взаимодействие лекарств с добавками и консервантами пищевых продуктов. Любителям овощной («нитратной») диеты , а также тем, кто предпочитает колбасу и ветчину (в них добавляются нитриты), следует быть осторожным в подборе медикаментов для лечения. Установлено, например, что через 5-6 часов после приёма в пищу 300-500 г свекольного салата уровень нитратов в крови повышается более чем в 30 раз. Нитриты во много раз токсичнее нитратов. Вместе с тем известно, что сочетание пирамидона, анальгина, тетрациклина, теофедрина, анаприлина и некоторых других лекарств с нитратно-нитритной «диетой» увеличивает риск возникновения злокачественных опухолей. При такой диете также значительно усиливается образование канцерогенов (нитрозаминов) после курения.
Биотехнологии
Сегодня биотехнология в пищевой промышленности развивается стремительными темпами. В повседневной жизни мы постоянно пользуемся продуктами, произведенными с помощью биотехнологических процессов. Наиболее часто используют молочнокислую и алкогольную продукцию – йогурты, закваски, кефиры, сыры, пиво, вино, а также хлебобулочную и т. д. Данные изделия приготовлены с помощью ферментов, которые образуют специально культивированные микроорганизмы. В наши дни применение пищевой биотехнологии позволяет производить новые виды продукции понижая затраты на производство, что является стимулирующим фактором развития пищевой промышленности. При этом значительно улучшается качество сельскохозяйственных и продуктов животного происхождения, а их полезность и безопасность повышается в разы.
Пищевая биотехнология включает в себя все технологические процессы, направленные на создание, оптимизацию или улучшение определенных характеристик и свойств живых организмов (бактерий, растений и животных). Она имеет практическое применение в научной сфере, биологии, экологии, сельском хозяйстве, здравоохранении, производстве продуктов и т. д.
Пожалуй, самое основное призвание биотехнологии в пищевой промышленности – оптимизация традиционных методик по изготовлению вина, этанола, сыра, хлеба, а также продуктов где активную роль принимают различные микроорганизмы, успешно культивируемые человеком для извлечения определенной пользы. Причем на данный момент все используется осознанно, с пониманием того, что делается. Такой подход ведет к активному применению биотехнологических методов во многих отраслях пищевой промышленности. Для изучения биотехнологии и внедрения инноваций образованы научно-исследовательские институты, занимающиеся данной сферой. Их деятельность направлена на поиск и улучшение различных механизмов и методов, способствующих улучшению получаемых продуктов, например, получению активных ферментов, заквасок, естественных красителей, пищевого протеина, ароматизаторов, эмульгаторов и еще многих полезных человеку продуктов.
Для обеспечения нормального функционирования человеческого организма необходимо использование пищевых добавок, внесение в пищу незаменимых аминокислот, различных витаминов, микроэлементов, протеинов, клетчатки и т. д. Создание новых лекарств, например, инсулина, увеличение сроков хранения продуктов, повышение их питательной ценности, изменение консистенции, насыщение пищи полезными бактериями и микроорганизмами для улучшения пищеварения и усваивания потребленной еды – всё это достигается благодаря пищевой биотехнологии. Промышленная биотехнология занимает важное место в жизнедеятельности человека потому, что с каждым днем возрастает потребность в создании новых лекарств и биологических добавок.
Увеличение численности людей на планете заставляет ученых искать новейшие направления в науке. Сегодня без биотехнологических инноваций невозможно представить существование промышленности. В животноводческом хозяйстве используются генномодифицированные организмы, в медицине получают лекарства для борьбы с заболеваниями, даже таких сложных, как онкологические. Новая биология всё больше уделяет внимание изучению микроорганизмов и их жизнедеятельности, поскольку они приносят очень много пользы и человечеству, и природе. С каждым годом биотехнологическое производство будет развиваться в еще больших масштабах и можно смело сказать, что биотехнология – это современная наука, которая способна к лучшему изменить мир.
Последние данные обнародованные ООН о количестве продовольствия и выработке продуктов сельского хозяйства показывают, что существует реальная проблема обеспечения человечества продуктами питания. Около половины населения не обеспечивается должным количеством пищи, примерно 500 миллионов людей голодают, 1/4 людей Земли питается недостаточно. Сегодня численность человек планеты составляет 7,5 миллиарда, таким образом, если не принять необходимых мер для повышения качества и количества продукции, то проблема нехватки пищи для народов развивающихся стран может иметь губительные последствия
Еда, которая принимается должна быть разнообразной, обогащенной необходимыми протеинами, липидами и углеводами, а также содержать все необходимые витамины и микроэлементы. Липиды и углеводы являются веществами, из которых клетки организма производят энергию, они ее также могут вырабатывать из белковой пищи, но если первые и вторые вещества можно заменить, то найти замену белку на данный момент невозможно.
Современные исследования показывают, что около 15 млн тонн белка ежегодно не хватает для обеспечения полноценного питания человечества. Самым большим источником белка сегодня являются масличные культуры. Соя и подсолнечник содержат около 30% полезных растительных белков, а их незаменимые аминокислоты крайне важны для жизнедеятельности человеческого организма. По содержанию некоторых аминокислот данные растительные белки можно сравнить с рыбным или птичьим белком. Соевая продукция широко используется в Соединённых Штатах Америки, Англии, и в развитых странах Европы, где этот белок, благодаря биотехнологическим процессом, стал очень ценными питательным продуктом.
Современное биотехнологическое производство белковых продуктов построено на том, что формируются специальные белковые волокна, которые пропитываются необходимыми веществами, им предается нужная форма, цвет и запах. Такой подход позволяет заменить практически любой белок и сделать его по вкусу и внешнему виду подобному естественному продукту. Например, все видели на полках супермаркетов красную икру, очень похожую на лососевую, однако она приготовлена из морских водорослей. Так получают различные виды искусственного мяса, напоминающие говяжье и свиное мясо. Можно получать молоко, кисломолочные продукты и т. д. После лабораторной проверки и апробации данная продукция заполняет рынки продвинутых европейских стран: США, Африки и Азии. Например, в Британии ежегодно производится 1500 тонн в год подобной протеиновой продукции, а в Соединенных Штатах сегодня разрешается заменять 20-30% рациона школьников биотехнологическими белками, сделанными из соевого протеина.
Помимо того, что данные изделия могут заменить натуральное мясо, они отличаются некоторыми полезными характеристиками. Например, «растительное белковое мясо» будет обеднено холестерином, что оказывает положительное влияние на кровеносную систему. Данная продукция будет полезна людям, соблюдающим диету, тем кому противопоказан животный белок или жирное мясо, пожилым и людям у которых есть проблемы с пищеварением. Поэтому традиционные продукты можно и нужно заменять биотехнологическими. Такое мясо можно консервировать замораживать и делать с ним всё то, что делают с натуральным продуктом.
Стоит отдельно отметить использование аминокислот, получаемых синтетическим путем. Из двадцати аминокислот которые содержится в белках – восемь являются незаменимыми. Это означает, что человеческий организм не может самостоятельно синтезировать эти аминокислоты. Используя микроорганизмы получают весь спектр аминокислот, вносимых в пищу в виде биодобавок. Они добавляются к растительным кормам сельскохозяйственных животных, что увеличивает их рост и сокращает расходы на содержание, значительно повышая продуктивность ферм.