государственный комитет российской федерации по высшему

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Северо-Кавказский Горно-металлургический институт
(Государственный технологический университет)
Кафедра технологии бродильных производств
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
В ПИЩЕВЫХ БИОТЕХНОЛОГИЯХ
часть 2
Курс лекций
для студентов специальности 26.02.04
всех форм обучения
Владикавказ 2009 г.
Содержание
Стр
1.Белковые вещества…………………………………………………………….…. 4
Классификация белков………………………………………………………….… Строение белков…………………………………………………………….…..… 6
Аминокислотный состав белков…………………………………………….……7
1.1.Превращения белков в пищевых биотехнологиях……………………...… 9
Меланоидиновая реакция…………………………………………...……..…….. Гидролиз белков……………………………………………………………..… 10
Гидратация белков…………………………………………………………..…… Денатурация белков…………………………………………………………...… 11
1.2.Пищевая ценность белков……………………………………………..…….. Тест по теме «Белки»………………………………………………………...….. 14
Вопросы для самоконтроля по теме «Белки»…………………………….…….Ответы на тестовые задания по теме «Белки»……………………………………2.Пищевые добавки………………………………………………………….……15
Классификация пищевых добавок………………………………………….……16
2.1.Пищевые красители……………………………………………………………2.2.Подслащивающие вещества………………………………………….………19
2.3.Консерванты…………………………………………………………………...21
2.4.Пищевые антиокислители……………………………………………….…. 23
2.5.Ароматизаторы……………………………………………………….………24
2.6.Улучшители консистенции………………………………………………....27
2.6.1.Эмульгаторы…………………………………………………………...…….2.6.2.Загустители, желе- и студнеобразователи……………………….………30
3.Загрязнители пищи……………………………………………………….……..Тест по теме «Пищевые добавки»……………………………………………….32
Вопросы для самоконтроля по теме «Пищевые добавки»……………………..Ответы на тестовые задания по теме «Пищевые добавки»……………………….Список рекомендуемой литературы……………………………………………33
Словарь основных понятий по теме «Белки»…………………………..….…...34
Словарь основных понятий по теме «Пищевые добавки»……………………36
2
1.БЕЛКОВЫЕ ВЕЩЕСТВА
Белками или белковыми веществами называют высокомолекулярные
(молекулярная масса варьирует от 5-10тыс. до 1 млн и более) природные
полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот.
Белки – это один из важнейших классов биорганических соединений, без
которых невозможен процесс жизнедеятельности, то есть метаболизм.
В организмах животных и растений белки выполняют самые
разнообразные функции:
-каталитические;
-строительные;
-энергетические;
-обменные;
-защитные.
Из белков состоит основная масса протоплазмы клеток. Они играют
решающую роль в процессах обмена веществ и размножения клеток. Белки
составляют основу опорных, покровных и мышечных тканей (кости, хрящи,
сухожилия, кожа).
Белками являются и многие важнейшие физиологически активные
соединения: ферменты, гормоны, пигменты, антибиотики, токсины.
По существу вся деятельность организма (развитие, движение, распад и
многое другое) связана с белковыми веществами.
Классификация белков.
В настоящее время существует несколько классификаций белков:
- по степени сложности;
- по растворимости в отдельных растворителях;
- по форме молекул.
По степени сложности белки делят на:
- простые белки (протеины);
- сложные белки (протеиды).
Протеины – соединения, в состав которых входят остатки только аминокислот.
Протеиды – соединения, состоящие из белковой и небелковой частей. При
гидролизе они дают аминокислоты и вещества небелковой природы (например,
фосфорную кислоту, углеводы и т.д.).
Вещества, имеющие небелковую природу, но входящие в состав белковых
веществ, называются простетической группой.
В зависимости от состава небелковой части (простетической группы)
протеиды делятся на группы:
1.нуклеопротеиды – соединения, которые гидролизуются на простой белок
и нуклеиновые кислоты. Входят в состав протоплазмы, клеточных ядер,
3
вирусов. Нуклеиновые кислоты относятся к важнейшим биополимерам,
которым принадлежит огромная роль в наследственности.
2.фосфопротеиды – соединения, которые гидролизуются на простой белок
и фосфорную кислоту. Им принадлежит важная роль в питании молодого
организма. Пример: - казеин - белок молока.
3.гликопротеиды – соединения, которые гидролизуются на простой белок
и углевод. Содержатся в различных слизистых выделениях животных.
4.липопротеиды – соединения, которые гидролизуются на простой белок и
липиды. Принимают участие в формировании клейковинных белков. В
большом количестве содержатся в составе зерен, протоплазме и мембранах
клеток.
5.хромопротеиды – соединения, которые гидролизуются на простой белок
и красящее вещество. Например, гемоглобин крови распадается на белок
глобин и сложное азотистое основание, содержащее железо.
Имеются и другие группы сложных белков.
По растворимости в отдельных растворителях белки делят на:
- растворимые в воде;
- растворимые в слабых солевых растворах;
- растворимые в спиртовых растворах;
- растворимые в щелочах и т.д.
Протеины по этой классификации делят на:
1.альбумины - белки хорошо растворимые в воде. Имеют относительно
небольшую молекулярную массу. Входят в состав белка яйца, крови, молока.
Типичный представитель альбуминов - белок яйца.
2.глобулины – белки нерастворимые в воде, но растворяющиеся в
разбавленных водных растворах солей. Это очень распространенные белки они составляют большую часть семян бобовых и масляничных культур, входят
в состав крови, молока, волокон мышечных тканей. Представителем
глобулинов животного происхождения является лактоглобулин молока.
3.проламины – белки нерастворимые в воде, но растворяющиеся в
растворе этанола (60-80%). Это характерные белки семян злаков, например:
глиадин - пшеницы и ржи, зеин – кукурузы, авенин - овса, гордеин – ячменя.
4.глютелины – белки нерастворимые в воде, но растворяющиеся в
растворах щелочей. Входят в состав растительных белков. Из них следует
выделить оризенин из семян риса и глютенин клейковидных белков пшеницы.
Помимо вышеуказанных групп, к протеинам также относят:
-протамины (входят в состав спермы и икры рыб);
-гистоны (входят в состав многих сложных белков);
-склеропротеины (к этой группе относятся белки опорных и покровных
тканей организма: кости, кожа, связки, рога, ногти, волосы).
По форме молекул белки делятся на:
- фибрилярные или нитевидные;
- глобулярные или шаровидные.
4
В так называемых фибрилярных белках отдельные молекулярные цепи
более растянуты.
В глобулярных белках упаковка молекулярных цепей более компактна.
Большинство белков живых организмов по форме молекул относится ко
второй группе.
Строение белков.
Согласно химическим свойствам аминов и карбоновых кислот, между
соединениями этих классов возможно взаимодействие (за счет аминогруппы у
аминов и карбоксильной группы у карбоновых кислот) с образованием амидов,
характеризующихся наличием амидной (-CO-NН-) связи.
Аминокислоты являются соединениями со смешанными функциями: с
одной стороны наличие аминогруппы (класс аминов), с другой стороны
наличие карбоксильной группы (класс карбоновых кислот).
Поэтому, если взять две аминокислоты то между ними, также как между
аминами и карбоновыми кислотами, возможна химическая реакция
(взаимодействие карбоксильной группы одной молекулы аминокислоты с
аминогруппой другой аминокислоты) также с образованием амидной связи.
Однако, в случае взаимодействия двух аминокислот, образующаяся
амидная связь носит специфическое название – пептидная. Название связи
пошло от названия группы соединений - пептиды.
Пептидами
называются
соединения,
содержащие
несколько
аминокислотных остатков, связанных между собой амидной (пептидной)
связью. Соединения с большим количеством пептидных связей называют
полипептидами.
Условно, соединения, содержащие менее 100 остатков аминокислот,
называю полипептидами, более 100 остатков – белками.
Белки построены более сложно, чем полипептиды. Однако фрагменты
белковой молекулы могут рассматриваться как полипептидные звенья.
Согласно общепринятой теории молекула белка состоит из остатков аминокислот, линейно связанных между собой пептидными (-CO-NН-) связями:
--NH--CH--CO--NH--CH--CO--NH--CH--CO--NH--CH--CO-



R
R1
R2
R3
Боковые заместители (R, R1, R2, R3 и т.п.) могут быть как одинаковыми, так
и отличаться друг от друга. Они могут содержать свободные амино- или
карбоксильные группы, так как некоторые аминокислоты входящие в состав
белка, содержат две аминогруппы (лизин) или две карбоксильные группы
(аспарагиновая кислота). Помимо амино- или карбоксильных групп
заместители могут содержать также или амидные или –OH и –SH группы.
Пептидные связи не являются единственными видами связей в белках.
Отдельные пептидные цепи или их участки могут быть в отдельных случаях
5
связаны между собой дисульфидными (-S-S-), солевыми и водородными
связями или, как их часто называют, мостиками.
Солевые связи образуются между свободными (в боковых заместителях)
амино- и кислотными группами.
Водородные связи в белках могут возникать между атомом кислорода
карбонильной группы и атомом водорода амидной группы, а также за счет
водорода оксигрупп оксиаминокислот и кислорода пептидных групп:


NH
CH-R


C=OH-N


R-CH
C=O



NH


C=OH-O-C


R-CH

В молекуле белка могут существовать также и некоторые другие виды
взаимодействия.
Аминокислотный состав белков.
Аминокислоты, из которых построены молекулы важнейшего природного
полимера – белка, играют исключительно важную роль в жизни животных и
растительных организмов.
В настоящее время широко распространено деление аминокислот,
предложенное специалистами в области биорганической химии, на:
- синтетические;
- природные.
Синтетические аминокислоты – кислоты, получаемые в лабораториях и не
имеющие природных аналогов.
Природные аминокислоты – кислоты, обнаруженные в растительных и
животных организмах (свыше 150).
В свою очередь природные аминокислоты делятся на:
- непротеиногенные;
- протеиногенные.
Непротеиногенные аминокислоты – кислоты, не входящие в состав белков.
Протеиногенные аминокислоты – кислоты, входящие в состав белков
(около 20).
Среди протеиногенных кислот выделяют группу в восемь аминокислот,
которые называются незаменимыми (см. Таблицу).
Незаменимые аминокислоты – кислоты, которые не синтезируются в
организме человека, и поэтому их получают только с пищей. Если количество
этих аминокислот в пище будет недостаточным, нормальное развитие и
функционирование организма человека нарушается.
6
Таблица
Незаменимые аминокислоты
N
п/п
Название кислоты
Формула
Условные
сокращения
(русские и
латинские)
Вал; Val
1
Валин, аминоизовалериановая кислота
CH3-CH-CH-COOH
 
H3C NH2
2
Лейцин, -амино-метил-валериановая
кислота
CH3-CH-CH2-CH-COOH


CH3
NH2
Лей;
Leu
3
Изолейцин, -амино-метилвалериановая
кислота
CH3-CH2-CH-CH-COOH
 
H3C NH2
Иле;
Ile
4
Треонин, -амино-оксимасляная кислота
CH3-CH-CH-COOH
 
HO NH2
Тре;
Thr
5
Метионин, -амино-метилтиомасляная
кислота
CH3-S-CH2-CH2-CH-COOH

NH2
6
Лизин, ,иаминокапроновая кислота
H2N-(CH2)4-CH-COOH

NH2
7
Фенилаланин, -амино- C6H5-CH2-CH-COOH

-фенилпропионовая
NH2
кислота
8
Триптофан, -амино-индолилпропионовая
кислота
CH2-CH-COOH

NH2
Мет; Met
Лиз;
Lys
Фал; Phen
Три; Try
N-H
Для большинства аминокислот характерна структурная изомерия
(связанная с особенностями углеродного скелета и взаимным расположением
функциональных групп) и пространственная – оптическая изомерия (связанная
с наличием асимметричных углеродных атомов).
7
Все природные аминокислоты, за исключением аминоуксусной кислоты,
содержат один или несколько асимметрических атомов углерода и,
следовательно, могут существовать в виде нескольких стереоизомеров,
количество которых можно определять по известной формуле:
N=2n, где
n - число асимметрических углеродных атомов
N – число возможных стереоизомеров.
Говоря о стереоизомерах, следует помнить, что они могут быть отнесены
или к изомерам D-ряда или к изомерам L-ряда. Поэтому различают D- и L-ряды
аминокислот.
L-конфигурация
D-конфигурация
COOH

H2N-C-H

CH3
COOH

H-C-NH2

CH3
L-(+)-аланин
D-(-)-аланин
Все входящие в состав белков аминокислоты (протеиногенные)
представляют собой L-формы, D-формы встречаются в природе редко.
1.1.ПРЕВРАЩЕНИЯ БЕЛКОВ В ПИЩЕВЫХ БИОТЕХНОЛОГИЯХ
В процессе приготовления и кулинарной обработки пищи белки могут
претерпевать разнообразные превращения.
Меланоидиновая реакция
Растворимые аминокислоты (глицин, аланин, аспарагин и др.) энергично
реагируют с сахарами, имеющими свободную карбонильную группу (ксилоза,
фруктоза, глюкоза, мальтоза). Меланоидиновая реакция идет наиболее легко
при молярном соотношении между аминокислотами и сахарами 1:2.
Аминокислота реагирует с сахаром по следующей схеме:
CH2OH-(CHOH)4-COH + H2N-CH2-COOH --------
глюкоза
глицин
----------
8
H

CH2OH-(CHOH)4-C-NH-CH2-COOH

OH
Менее активно действуют слаборастворимые кислоты (цистин, тирозин).
Меланоидиновая реакция сопровождается образованием промежуточных
соединений: альдегидов, циклических группировок фурфурольного, а затем и
пиррольного характера. Меланоидиновые реакции активируются при
повышенных температурах, особенно в случае многократного подогрева.
В результате этой реакции происходит потемнение корки белого хлеба:
при выпечке аминокислоты на поверхности хлеба реагируют с сахарами,
образовавшимися в процессе брожения теста.
Меланоидины могут также образовываться в процессе хранения
консервов.
Гидролиз белков
Он может происходить под влиянием ферментов, кислот или щелочей.
Этим способом можно получить любую из аминокислот, входящую в состав
белков.
Практическое
значение
имеет
гидролиз
биомассы
дрожжей,выращенных на углеводородсодержащем сырье, и включающей до 40
% белков. Сырьем для получения биомассы микробиологическим путем могут
служить также диоксид углерода, спирт, парафины нефти, природный газ,
отходы дерево-перерабатывающей промышленности. Полученные из белковых
гидролизатов
аминокислоты
разделяют
методами
ионообменной
хроматографии, электрофореза и газожидкостной хроматографии.
Гидратация белков
Белки связывают воду, т.е. проявляют гидрофильные свойства. При этом
они набухают, увеличивается их масса и объем. Набухание белка
сопровождается его частичным растворением. Гидрофильность отдельных
белков зависит от их строения. Имеющиеся в их составе и расположенные на
поверхности белковой макромолекулы гидрофильные -СО-NН- (пептидная
связь), аминогруппы -NН2 , карбоксильные -СООН- группы притягивают к
себе молекулы воды, строго ориентируя их на поверхности молекулы.
Окружающие белковые глобулы гидратная (водная) оболочка препятствует
агрегации, а следовательно, способствует устойчивости растворов белка и
препятствуют его осаждению.
OH+
OH+
H3N -(CH2)n-COOH
-
H+
рН=1,0
NH2-(CH2)n-COO-
NH3-(CH2)n-COO
H+
изоэлектрическая точка
рН=7,0
рН=11,0
9
В изоэлектрической точке (см. схему) белки обладают наименьшей
способностью связывать воду, происходит разрушение гидратной оболочки
вокруг белковых молекул, поэтому они соединяются, образуя крупные
агрегаты. При изменении рН среды молекула белка становится заряженной и
его гидратационная способность меняется. При ограниченном набухании
концентрированные белковые растворы образуют сложные системы,
называемые студиями. Глобулярные белки могут полностью гидратироваться,
растворяясь в воде (например, белки молока), образуя растворы с невысокой
концентрацией.
Гидрофильные свойства белков, т.е. их способность образовывать студии,
стабилизировать суспензии, эмульсии и пены имеют большое значение в
пищевой промышленности. Различная гидрофильность клейковинных белков один из признаков, характеризующих качество зерна пшеницы и получаемой из
него муки (так называемые сильные и слабые пшеницы). Гидрофильность
белков зерна и муки играет большую роль при хранении и переработке зерна, в
хлебопечении. Тесто, которое получают в хлебопекарном производстве, при
изготовлении мучных кондитерских изделий, представляет собой набухший в
воде белок, концентрированный студень, содержащий зерна крахмала.
Денатурация белков
Это сложный процесс, при котором под влиянием внешних факторов
(температуры, механического воздействия, действия химических реагентов и
т.д.) происходит изменение вторичной, третичной и четвертичной структуры
белковой молекулы, т.е. ее нативной пространственной структуры. Первичная
структура, а следовательно, и химический состав белка не меняются. При
денатурации изменяются физические свойства белка, снижается растворимость,
способность к гидратации, теряется его биологическая активность, В то же
время увеличивается активность некоторых химических групп, облегчается
воздействие на белки протеолитических ферментов, а следовательно, они легче
гидролизуются.
В пищевой технологии особое практическое значение имеет тепловая
денатурация белков. Степень тепловой денатурации зависит от температуры,
продолжительности нагрева и влажности. Особую роль процессы тепловой
денатурации играют при сушке зерна, выпечке хлеба, получении макаронных
изделий.
1.2.ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ БЕЛКОВ
Снабжение организма человека необходимым количеством аминокислот основная функция белка в питании. Основные источники пищевого белка:
мясо, молоко, рыба, продукты переработки зерна, хлеб, овощи. В организме
10
человека белки расщепляются до аминокислот, часть из них (заменимые)
являются строительным материалом для создания новых аминокислот. В белке
пищи должно быть определенное соотношение между заменимыми и
незаменимыми аминокислотами, в противном случае часть незаменимых будет
расходоваться не по назначению. В белке пищи должен быть сбалансирован
состав и незаменимых кислот.
Биологическая ценность исследуемого белка по аминокислотному составу
может быть оценена при сравнивании его с аминокислотным составом
“идеального” белка. Оценка аминокислотного состава белка осуществляется
путем расчета аминокислотного скора.
Аминокислотный скор - это отношение содержания
незаменимой
аминокислоты (в мг)
в 1г исследуемого белка пищевого продукта к
содержанию этой же аминокислоты (в мг) в 1 г белка по аминокислотной шкале
комитета ФАО/ВОЗ*
_________________________________________________________________________
* ФАО-Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН;
ВОЗ-Всемирная организация здравоохранения.
_________________________________________________________________________
Аминокислотная шкала Комитета ФАО/ВОЗ применяемая для взрослого
человека приведена в таблице.
Таблица
Аминокислотная шкала для расчета аминокислотного скора
Аминокислота
Изолейцин
Лейцин
Лизин
Метионин+Цистеин
Предлагаемый
уровень, мг на 1г
белка
40
70
55
35
Аминокислота
Фенилаланин
Тирозин+Треонин
Триптофан
Валин
Предлагаемый
уровень, мг на 1г
белка
60
40
10
50
Расчет аминокислотного скора для установления биологической ценности
белка проводят следующим образом. Аминокислотный скор каждой
незаменимой аминокислоты в идеальном белке принимают за 100 %, а в
природном белке определяют процент соответствия:
Содержание аминокислоты(в мг) в 1 г испытуемого белка
АК = --------------------------------------------------------------------------------- * 100 ;
Содержание этой же аминокислоты (в мг) в 1 г белка
по аминокислотной шкале
где АК - аминокислота.
В результате определяют лимитирующую аминокислоту в исследуемом
белке с наименьшим скором.
11
Пример: в 1г исследуемого белка пищевого продукта содержится (в мг):
изолейцина-45, лейцина-75, лизина-40, метионина и цистина (в сумме)-25;
фенилаланина и тирозина (в сумме)-70; треонина-38; триптофана-11, валина-50.
При сравнении со стандартной шкалой находим, что скоры (в
%)
соответственно равны: 113, 107, 73, 71, 95, 113, 100. Следовательно,
лимитирующими аминокислотами в белке данного продукта являются лизин
(скор 73%), сумма метионина и цистина (скор 71%) и треонин (скор 95%).
Биологическая ценность белков может быть увеличена добавлением
лимитирующей аминокислоты или внесения компонента с ее повышенным
содержанием. Так, биологическая ценность белка пшеницы может быть
повышена приблизительно в 2 раза добавлением 0,3-0,4% лизина, белка
кукурузы - 0,4% лизина и 0,7% триптофана.
12
Тест по теме «Белки»
1.Какое из соединений является аминокислотой?
А) ацетамид
Б) масляная кислота
В) триптофан
2.Какое из соединений является диаминомонокарбоновой кислотой?
А) лизин
Б) валин
В) лейцин
3.Какое из соединений является -аминокислотой?
А) 2-аминобутановая кислота
Б) 3-аминобутановая кислота
В) 4-аминобутановая кислота
4.Какая из аминокислот является оптически активной?
А) глицин
Б) фенилаланин
В) антраниловая кислота
5.Какая из аминокислот является незаменимой?
А) аланин
Б) цистеин
В) триптофан
Вопросы для самоконтроля по теме «Белки»
1.Что собой представляют белковые вещества?
2.Как классифицируются белки?
3.На какие группы подразделяются аминокислоты?
4.Какие незаменимые аминокислоты Вы знаете?
5.Что такое аминокислотный скор?
Ответы на тестовые задания по теме «Белки»
1-В); 2-А); 3-А); 4-Б); 5-В)
13
2.ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ
В современной пищевой промышленности находят применение различные
способы улучшения качества и совершенствования технологического процесса.
Наиболее экономически выгодным и легко применимым оказалось
использование пищевых добавок, в результате чего пищевые добавки получили
широкое распространение в большинстве стран мира.
Термин пищевые добавки не имеет единого толкования.
В большинстве случаев под пищевыми добавками понимают группу
веществ природного или искусственного происхождения, используемых для:
- усовершенствования технологии;
- получения продуктов специализированного назначения;
- сохранения или придания пищевым продуктам необходимых свойств;
- повышения стабильности или улучшения органолептических свойств.
Органолептические свойства – свойства, определяемые с помощью
органов чувств (цвет, запах, вкус и др.).
К пищевым добавкам, как правило, не относят соединения, повышающие
ценность пищевых продуктов (витамины, микроэлементы и др.).
Не являются пищевыми добавками и посторонние загрязняющие вещества,
непреднамеренно попадающие в пищевые продукты из окружающей среды.
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 и не употребляемые сами по себе в
качестве пищевых продуктов или обычных компонентов пищи.
Все вопросы, связанные с исследованиями и применением пищевых
добавок, регламентируются Комиссией по Codex Alimentarius и Объединенным
комитетом ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам.
_________________________________________________________________________
* ФАО-Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН;
ВОЗ-Всемирная организация здравоохранения.
_________________________________________________________________________
Объединенный комитет ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам является
совещательным органом Комиссии по Codex Alimentarius.
Комиссия по Codex Alimentarius была создана в 1962г. для выполнения
Объединенной программы ФАО/ВОЗ по пищевым стандартам.
Комиссия – межправительственный орган, включающий более 120
государств-членов, делегаты которых представляют свои страны.
Работа комиссии по упорядочению пищевых стандартов проводится с
помощью различных комитетов, одним из которых является Кодексный
комитет по пищевым добавкам.
14
Классификация пищевых добавок.
В пищевой промышленности применяется большая группа веществ,
объединяемая общим термином “пищевые добавки”.
Введение пищевых добавок в пищевые продукты по своему
технологическому предназначению может быть направлено на:
- улучшение качества пищевого продукта;
- сохранение качества продукта в процессе его хранения;
- ускорение сроков изготовления пищевых продуктов.
В соответствие с технологическим предназначением пищевые добавки в
свою очередь могут быть сгруппированы следующим образом:
1.Пищевые добавки, обеспечивающие необходимый внешний вид и
органолептические свойства продукта, а также улучшающие его качества:
а) красители
б) ароматизаторы
в) улучшители консистенции
г) вкусовые вещества
2.Пищевые добавки, предотвращающие микробную и/или окислительную
порчу продуктов:
а) антимикробные добавки
- химические
- биологические
б) антиокислители
3.Пищевые добавки, необходимые в технологическом процессе
производства пищевых продуктов:
а) технологические добавки
б) ускорители технологического процесса.
К наиболее важным из них относят пищевые красители, подслащивающие
вещества, консерванты, пищевые антиокислители, эмульгаторы, загустители,
желе- и студнеобразователи.
2.1.ПИЩЕВЫЕ КРАСИТЕЛИ
Потребители давно привыкли к определенному цвету пищевых продуктов,
связывая с ним качество. Однако следует отметить, что в ходе
технологического процесса сырье и продукты зачастую изменяют свою
привычную, первоначальную окраску, а в ряде случаев приобретают даже
неприятный вид, что делает такие продукты малопривлекательными для
потребителя, а иногда даже отталкивающими.
Среди веществ, определяющих внешний вид пищевых продуктов, одно из
важнейших мест принадлежит красителям.
Пищевые красители – класс пищевых добавок, которые усиливают и/или
восстанавливают цвет продукта, то есть определяют конечный внешний цвет
пищевого продукта.
15
Для подкрашивания пищевых продуктов применяют как натуральные,
природные, естественные красители, так и синтетические – вещества
органической или неорганической природы.
Естественные или натуральные красители – вещества, которые, как
правило, представляют собой смесь каротиноидов, антоцианов, флавоноидов,
хлорофилла и других натуральных компонентов растений, наделенных
пигментами.
Однако не только растительные организмы являются источником
красящих веществ. У нас в стране не так давно разрешен красный краситель,
выделенный из криля и представляющий собой смесь каротиноидов. Этот
краситель предназначен для окраски рыбных изделий и искусственной икры.
Синтетические красители – вещества, которые, как правило, являются
азосоединениями, нитросоединениями, дифенилметановыми соединениями,
хинонами, хинолинами, пиразолонами и т.д. и т.п.
Все натуральные красители могут применяться для окрашивания пищевых
продуктов. В «Санитарных правилах по применению пищевых добавок»
отмечено, что использование натуральных красителей регламентируется только
технологическими инструкциями.
Среди синтетических красителей практически нет безвредных веществ. И
хотя они не отличаются острой токсичностью, многие из них являются
канцерогенами, мутагенами или аллергенами.
В некоторых странах применяется большое количество синтетических
красителей. В России и странах СНГ разрешено использование только двух
синтетических красителей – индигокармина и тартразина.
В нашей стране применение синтетических красителей для подкрашивания
продуктов питания ограничивается как сокращением числа используемых
синтетических красителей, так и путем расширения ассортимента безвредных
во всех отношениях натуральных красителей или даже полного отказа от
подкрашивания продуктов питания.
В биотехнологиях пищевые красители наиболее широко применяются при
производстве кондитерских изделий, напитков, маргарина, некоторых видов
консервов и т.д.
Кармин - природный красный краситель, производное антрахинона:
O
OH
O
C-(HCOH)4-CH3
HO
OH
HOOC
O
OH
карминовая кислота
16
Алканнин - производное 1,4-нафтахинона. Природный краситель. Придает
красно-бордовую окраску.
HO
O
CH3
CH-CH2-CH=C
CH3
OH
HO
O
Энокраситель - получают из выжимок красных сортов винограда и ягод
бузины в виде жидкости интенсивно красного цвета. В ее состав входит смесь
соединений, в том числе антоцианов и катехинов. Окраска продукта
энокрасителем зависит от рН среды. Красная окраска в подкисленных
объектах, в нейтральных и слабощелочных средах энокраситель придает
продукту синий оттенок. Поэтому энокраситель в кондитерской
промышленности используют одновременно с органическими кислотами для
создания необходимой рН среды.
Сахарный колер (карамель) - темно-окрашенный продукт карамелизации
сахара. Его водные растворы представляют собой приятно пахнущую
темнокоричневую жидкость. Применяют для окраски напитков, кондитерских
изделий, в кулинарии.
-каротин - растительный красножелтый пигмент. Обеспечивает окраску ряда
жиров, овощей и фруктов, личного желтка. Помимо красящих свойств,
обладает провитаминными свойствами, т.к. распадаясь в живом организме
превращается в витамин А. Он устойчив к действию рН среды, но легко
окисляется под действием света, кислорода воздуха, других окислителей.
H3C
H3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
Куркума - желтый природный краситель, используют в виде спиртового
раствора, т.к. куркума плохо растворяется в воде.
H3CO
OCH3
O
HO
O
CH=CH-C-CH2-C-CH=CH
OH
17
Индигокармин (динатриевая соль индигодисульфокислоты) - синтетический
краситель. При растворении в воде дает растворы интенсивного синего цвета.
Применяют в кондитерской промышленности и при производстве сахарарафинада.
Тартразин желтый (динатривая соль азокрасителя) - синтетический краситель,
хорошо растворим в воде, образует растворы оранжево-желтого цвета.
Используют в кондитерской промышленности при производстве напитков.
NaOOC
N
N
NaO3S
SO3Na
N=N
OH
2.2.ПОДСЛАЩИВАЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
В пищевой промышленности с давних пор применяются вещества,
обладающие сладким вкусом - подслащивающие вещества. В последнее время с
учетом требований науки о питании, расширения производства
низкокалорийных продуктов, а также продуктов для людей, страдающих рядом
заболеваний, в первую очередь больных диабетом, расширяется выпуск
заменителей сахарозы как природного происхождения, так и синтетических.
Мед - природный подсластитель. Он содержит 75% моно- и дисахаридов, в
том числе около 40% фруктозы, 35% глюкозы и 2% сахарозы, крахмала 5,5%. Мед используют в кондитерской и хлебопекарной промышленности, при
изготовлении напитков.
Солодовый экстракт - водная вытяжка из ячменного солода - представляет
собой смесь из моно- и олигосахаридов (глюкоза, фруктоза, мальтоза,
сахароза), белков, минеральных веществ, ферментов. Содержание сахарозы
достигает 5%. Используют в кондитерской промышленности, при изготовлении
продуктов для детского питания и кваса.
Лактоза (молочный сахар) - используют в детском питании и для производства
специальных кондитерских изделий.
CH2OH
O
CH2OH
O
HO
OH
O
OH
OH
OH
18
OH
Сорбит - сладость по отношению к сахарозе составляет
полностью усваивается организмом.
0,6. Практически
HOН2C-СН(ОН)-СН(ОН)-СН(ОН)-СН(ОН)-СН2ОН
Ксилит - сладость по сравнению с сахарозой составляет 0,85. Также хорошо
усваивается организмом.
HOН2C-СН(ОН)-СН(ОН)-СН(ОН)-СН2ОН
Сахарин - синтетическое вещество. Температура плавления 228-229OС. Слаще
сахарозы в 300-550 раз. Организмом почти не усваивается. Используется при
производстве
пищевых
продуктов
для
больных
диабетом,
диетических сыров, напитков.
CO
NH
SO2
Цикламаты - соединения с приятным сладким вкусом, без привкуса горечи,
стабильные при варке, выпечке, хорошо растворимы в воде. Сладость в 30 раз
выше, чем у сахарозы. Применяются в кондитерской промышленности и при
производстве напитков.
NH-SO3Na
цикломат натрия
Аспартам - дипептид, в его состав входят остатки аспарагиновой и
фенилаланиновой кислот:
H2N---CH---CO---NH---CH---CO---O---CH3


CH2---COOH
CH2---
В процессе получения пищевых продуктов, в присутствии влаги и при
повышенной температуре, аспартам частично превращается в дикетопиперазин.
Он удобен для подслащивания пищевых продуктов (например, кремов,
мороженого), которые не требуют тепловой обработки, а также продуктов
лечебного назначения. В продуктах, которые подвергаются тепловой
обработке, длительному хранению, его применение нецелесообразно из-за
19
снижения степени сладости готового продукта.
Сукралоза - 4,1`,6`-трихлоргалактосахароза. Слаще сахара в 600 раз.
CH2OH
O
ClH2C
O
Cl
HO
OH
O
CH2Cl
HO
OH
Сукралоза стабильна в слабокислой среде (рН 4-7), в более кислой среде
молекула сукралозы распадается на две моносахаридные составляющие: 1,6дихлорфруктозу и 4-хлоргалактозу, имеющие нейтральный вкус. Сукралоза
совместима с другими продуктами и добавками, стабильна при высокой
температуре, ее можно применять в процессах пастеризации, стерилизации,
обработки при сверхвысокой температуре, выпечки, сушки распылением. Она
может быть использована в производстве безалкогольных и алкогольных
напитков, молочных десертов, консервов, печенья, выпечки, соусов и
майонезов. Рекомендуемая дневная норма потребления сукралозы составляет
до 15 мг на 1 кг массы тела человека.
2.3.КОНСЕРВАНТЫ
Химические консерванты - это вещества, введением которых в продукты
удается замедлить или предотвратить развитие микрофлоры: бактерий,
плесени, дрожжей и других микроорганизмов, а следовательно, продлить
сохранность продуктов питания. Консерванты должны быть безвредными, не
изменять вкусовых и прочих свойств пищевых продуктов. В качестве
консервантов в настоящее время в основном используют некоторые
органические кислоты и их соли (см. таблицу).
Таблица
Пищевые консерванты
N
п/п
Наименование
консерванта
Формула
Зависимость
от pH среды
Область
применения
1
Муравьиная
кислота
HCOOH
сильная
консервирование
мяса, овощей
2
Уксусная
кислота
CH3COOH
слабая
консервирование
овощей и
фруктов,
маринады
20
3
Пропионовая
кислота
C2H5COOH
зависит от
pHсреды
в производстве
сыров
4
Пропионат
натрия
C2H5COONa
слабая
5
Пропионат
кальция
(C2H5COO)2Ca
слабая
предупреждение
плесневения
хлеба, печенья,
шоколадных
изделий,
плавленых
сыров
6
Сорбиновая
кислота
CH3-(CH=CH)2-COOH
слабая
7
Сорбат натрия
CH3-(CH=CH)2-COONa
слабая
8
Сорбат калия
CH3-(CH=CH)2-COOK
слабая
9
Сорбат
кальция
(CH3-(CH=CH)2-COO)2Ca
слабая
10
Бензойная
кислота
C6H5-COOH
сильная
11
Бензоат натрия
C6H5-COONa
слабая
12
Бензоат калия
C6H5-COOK
слабая
13
COOH

Лимонная кислота HOOC-CH2-C-CH2-COOH

OH
слабая
консервирование
мясных и
рыбных изделий,
маргарина, сыра,
печенья, яичного
желтка,
фруктовых
соков, сиропов
изготовление
плодовоягодных изделий
в производстве
рыбных
консервов,
маогарина,
напитков
производство
маргаринов
2.4.ПИЩЕВЫЕ АНТИОКИСЛИТЕЛИ
Вещества которые замедляют окисление ненасыщенных жирных кислот,
входящих в состав липидов, называются антиокислителями (антиоксидантами).
Пищевые антиокислители бывают как природного, так и синтетического
происхождения. Некоторые из наиболее распространенных антиокислителей
приведены ниже.
3-трет.бутил-4-гидроксианизол Область применения – топленые, кулинарные
и кондитерские жиры.
21
HO
OCH3
H3C
C
CH3
CH3
Область
3,5-дитрет.бутил-4-гидрокситолуол
кулинарные и кондитерские жиры.
применения
–
топленые,
CH3
H3C
H3C
CH3
C
H3C
C
OH
CH3
CH3
-токоферрол Область применения – пищевые продукты на основе жиров.
CH3
HO
CH3
CH3
CH3
CH3
H3C
O
CH3
CH3
L-аскорбиновая кислота Область применения – молочные пищевые продукты.
O
HO OH
 
O=C
C=C
CH2OH
OH
Пропиловый эфир галловой кислоты (пропилгаллат) Область применения –
молочные пищевые продукты.
HO
O
C – O – CH2 – CH2 – CH3
HO
HO
22
2,3-диметил-бис-3,4-дигидроксибензилбутан
(нордигидрогваяретовая
кислота) Область применения – природные пищевые жиры, некоторые
витамины, молоко, кондитерские изделия.
HO
HO
CH2-CH-CH-CH2
 
H3C CH3
OH
OH
2.5.АРОМАТИЗАТОРЫ
Ароматизаторы – вещества, добавляемые в пищевые продукты с целью
восстановления их вкуса и аромата (например, утраченных в процессе
переработки), стабилизации
и усиления натурального вкуса и аромата
продуктов, а также придания вкусового разнообразия однотипным продуктам
(например, мороженое, прохладительные напитки).
В качестве ароматизаторов также могут быть использованы экстракты из
растений и животных, эфирные масла растительного происхождения,
натуральные настои, плодово-ягодные соки, сиропы, пряности, а также
ароматические пищевые эссенции или отдельные душистые вещества.
В формировании вкуса и аромата каждого продукта принимает участие
большое количество гармонирующих друг с другом ароматических
соединений. Одно или несколько из них определяют основной аромат, а
остальные – его нюансы.
Состав вкусоароматической добавки постоянен. Его определяет
специалист по запахам (флаворист), но существуют разные версии
ароматизаторов, в которых подчеркивается тот или иной тон и подбирается
разное их сочетание.
Пищевой ароматизатор – это 30-50, а иногда и более согласованных
компонентов. Этими компонентами могут быть как натуральные или
идентичные натуральным, так и искусственные ароматические вещества.
Натуральные ароматизаторы извлекаются из сырья растительного или
животного происхождения. По различным причинам производство пищевых
продуктов с использованием только натуральных ароматизаторов невозможно.
Идентичные натуральным ароматизаторы (означает «такие же, как
природные») получают в лаборатории, но по своему химическому строению
они соответствуют природным. Такой ароматизатор, кстати, может быть даже
безвреднее ароматизатора полученного из природного сырья.
Искусственные ароматизаторы содержат, по меньшей мере, одно
искусственное вещество, которого в природе не существует. По своей
химической структуре синтетические душистые вещества могут быть
различной природы: спирты, альдегиды, сложные эфиры органических кислот.
23
Все ароматизаторы можно условно разделить на острые (пряные) и
сладкие. Первые придают продукту вкус и запах овощей, специй, трав, дыма,
мяса, рыбы, грибов и т.п. Типичные же сладкие ароматизаторы – все виды
фруктовых, ванильные, шоколадные, кофейные.
Ароматизаторы выпускают в виде жидкостей и порошков. Исторически
сложилось так, что жидкие ароматизаторы называют пищевыми
ароматическими эссенциями (хотя термин «эссенция» в общепринятом смысле
этого слова означает только вытяжку легколетучих ароматических веществ из
растительного сырья).
Ароматизация практически не усложняет процесс производства.
Ароматизатор можно вводить в продукт неразбавленным (например, порошок
экстракта специй) или в виде концентрированного раствора (суспензии) в
подходящем растворителе (растворителем может быть вода, масло, спирт или
часть самого ароматизируемого продукта), на некоторые пищевые продукты
можно проводить прямое напыление разбавленного раствора ароматизатора.
Момент внесения ароматизатора в конкретный продукт определяют
исходя из технологии производства.
Выбор ароматизатора для конкретного пищевого продукта определяется
физико-химическими свойствами и технологией производства продукта.
Дозировка ароматизаторов в производстве пищевых продуктов зависит от
требуемой интенсивности вкуса и аромата тех или иных изделий, от
органолептических свойств продуктов и технологии их производства.
Однако, важно помнить, что в полной мере оценить влияние ароматизатора
на органолептические свойства изделия можно только по результатам
дегустации готового продукта.
Следует также отметить, что ароматизаторы, разрешенные для
ароматизации одних видов пищевых продуктов, использовать для
ароматизации других видов пищевых продуктов не допускается без
соответствующего разрешения.
Необходимо также учитывать токсикологическую специфику пищевых
ароматизаторов, так как возможно, что соединения входящие в ароматическую
композицию физиологически небезразличны для организма, действуют на
обменные процессы (поскольку биологически активны даже в очень малых
концентрациях), обладают токсическим действием (а некоторые, может быть,
являются даже прямыми ядами).
С медицинской точки зрения необходимо по возможности максимально
ограничить использование синтетических душистых веществ (это должно в
первую очередь относиться к пищевым продуктам и напиткам,
предназначенным для детей, а также для больных людей, так как именно эти
контингенты чувствительны к действию ксенобиотиков) и расширять
производство и применение натуральных соков, настоев и эфирных масел.
В нашей стране Санитарными Правилами регламентируется перечень
продуктов, которые разрешается ароматизировать пищевыми эссенциями или
непосредственно синтетическими душистыми веществами.
24
В таблице, приведенной ниже, рассмотрены некоторые из пищевых
ароматизаторов и области их применения.
За рубежом используется значительно большее количество
ароматизаторов, чем в нашей стране.
Таблица
Некоторые пищевые ароматизаторы.
Название
N
п/п
1
этилформиат
2
Химическая формула
Область применения
H-COO-C2H5
для приготовления ромовой,
малиновой, смородиновой
эссенции
этилацетат
CH3-COO-C2H5
для приготовления яблочной,
грушевой, земляничной и др.
эссенций
3
этилбутират
C3H7-COO-C2H5
для приготовления ананасной,
банановой, земляничной и др.
эссенций
4
бензальдегид
C6H5-COH
5
цитраль
6
лимонное
масло
(лимонен)
7
CH3-C=CH-CH2-C=CH-COH


CH3
CH3
H3C
C=CH2

CH3
ванилин
HO
COH
для приготовления теста, конфет,
кремов, ликеров и т.д.
для приготовления теста, конфет,
кремов, ликеров и т.д.
кондитерская и парфюмерная
промышленность
в производстве кондитерских
изделий, безалкогольных
напитков
H3C-O
25
2.6.УЛУЧШИТЕЛИ КОНСИСТЕНЦИИ
При производстве некоторых пищевых продуктов по технологическим
соображениям широко используют улучшители консистенции – вещества:
- поддерживающие
реологические
свойства
(или
заданную
консистенцию) продукта;
- изменяющие реологические свойства пищевого продукта, или
консистенцию.
Улучшители консистенции применяются преимущественно в производстве
продуктов, имеющих неустойчивую консистенцию и гомогенную структуру.
В качестве улучшителей консистенции используют как натуральные
вещества (растительного, микробного или грибкового происхождения), так и
вещества химической природы (она также разнообразна).
Ассортимент веществ, улучшающих консистенцию, достаточно широк.
К этой группе пищевых добавок могут быть отнесены:
- загустители;
- разрыхлители;
- стабилизаторы физического состояния;
- эмульгаторы;
- желе- и студнеобразователи.
Действие загустителей направлено на повышение вязкости пищевых
продуктов.
Разрыхлители несут нагрузку прямо противоположную действию
загустителей. Они представляют собой вещества, или сочетание веществ,
которые освобождают газ и увеличивают, таким образом, объем теста.
Эмульгаторы и стабилизаторы физического состояния в определенной
степени выполняют одну и ту же задачу – образуют и поддерживают
однородную смесь двух или более несмешиваемых веществ в пищевом
продукте или готовой пище, хотя есть и отличия. Так, например, одна из задач
выполняемых
стабилизаторами
физического
состояния
(группа
водоудерживающих веществ) - предохранять пищевой продукт от высыхания
путем нейтрализации влияния атмосферного воздуха с низкой влажностью.
Задача желе- и студнеобразователей - текстурировать пищу путем
образования или геля или студня.
2.6.1.ЭМУЛЬГАТОРЫ
В качестве эмульгаторов применяют поверхностно-активные вещества
(ПАВ). К ним относятся группы веществ, которые снижают поверхностное
натяжение. Это позволяет их использовать для создания многих видов пищевых
продуктов (кремов, майонезов, йогуртов и т.д.). Основные пищевые ПАВ-это
производные одноатомных и многоатомных жиров, моно- и дисахаридов.
Рассмотрим основные группы пищевых ПАВ, применяющихся в
промышленности.
26
Моно- , диацилглицериды (моно- , диглицериды) и их производные получают
гидролизом
ацилглицеридов
или
этерификацией
глицерина
высокомолекулярными жирными кислотами; к ним может быть отнесен и
эмульгатор Т - 1 :
CH2-O-CO-R

CH-OH

CH2-OH
CH2-O-CO-R

CH-O-CO-R1

CH2-OH
1-моноглицерид
1,2-диглицерид
Применение моно- и диглицеридов в хлебопечении улучшает качество
хлеба, замедляет процесс черствения, в макаронной промышленности
позволяет механизировать процесс, повышает качество, в маргарине повышает
пластические свойства.
Нашли применение и производные моноглицеридов, этерифицированные
карбоновыми кислотами:
CH2-O-CO-R1

CH-OH

CH2-O-CO-CH-CH2-COOH

OH
эфир моноглицерида и яблочной кислоты
Например, эфир моноглицерида и яблочной кислоты используют в
хлебопечении, кондитерской и сахарной промышленности, в производстве
мороженого.
Фосфолипиды как природного, так и синтетического происхождения
применяют в хлебопекарной, кондитерской, маргариновой отрасли
промышленности.
Природные фосфолипиды (фосфатиды, фосфатидный концентрат)
получают из растительных масел при их гидратации. Их применяют при
производстве хлеба, мучных кондитерских изделий, шоколада, напитков,
мороженого.
Синтетические фосфолипиды, применяемые в пищевой промышленности,
по своему составу отличаются от природных отсутствием в их молекулах
азотистых оснований, они представляют собой сложную смесь аммониевых или
натриевых солей различных фосфатидных кислот с триглицеридами.
Их применение в шоколадном производстве позволяет экономить маслокакао, в маргариновой - получать низкожирные маргарины с содержанием
27
жировой фазы 40-50 %. В производстве маргарина применяют эмульгатор Т-Ф смесь эмульгатора Т-1 и фосфатидных концентратов (3:1).
CH2-O-CO-R

CH-O-CO-R`

CH2-O-P
OH
O
ONH4
аммониевая соль фосфатидовой кислоты
(эмульгатор ФОЛС)
Эфиры полиглицерина - соединения, представляющие собой сложные эфиры
жирных кислот с полиглицерином. Кроме того, эти продукты содержат
свободные полиглицерины, некоторое количество моно- , ди- , и
триглицеридов. Применяют в хлебопекарной, кондитерской и маргариновой
отраслях промышленности.
Эфиры сахарозы по составу представляют собой сложные эфиры природных
кислот с сахарозой. Спектр применения этих соединений очень широкий кондитерские изделия, хлебопечение, производство мороженого.
Эфиры сорбита - это соединения, представляющие собой сложные эфиры
шестиатомного спирта сорбита и природных кислот.
Производные карбоновых кислот и высших жирных спиртов (R - остаток
спирта)
К ним относятся производные янтарной кислоты – сукцинаты:
HOOC-CH2-CH2-CO-OR
К ним относятся производные винной кислоты – тартраты:
HOOC-CH(OH)-CH(OH)-CO-OR
К ним относятся производные лимонной кислоты – цитраты:
HOOC-CH2-(HO)C(COOH)-CH2-CO-OR
Они нашли применение почти во всех отраслях пищевой
промышленности.
Производные
гидроксикарбоновых кислот с высшими жирными
кислотами.
К ним относятся производные молочной кислоты: стероилмолочная кислота и
ее соли - натрийстелат и кальцийстелат.
28
CH3

C17H35-CO-O-CH-COOH
стероилмолочная кислота
CH3

C17H35-CO-O-CH-COONa
натрийстелат
CH3

( C17H35-CO-O-CH-COO)2Ca
кальцийстелат
2.6.2.ЗАГУСТИТЕЛИ, ЖЕЛЕ- И СТУДНЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Загустители, желе- и студнеобразователи - большая группа пищевых
добавок, используется в пищевой промышленности для получения коллоидных
растворов повышенной вязкости (загустители), студней - многокомпонентных
нетекущих систем, включающих низкомолекулярный компонент и
низкомолекулярный растворитель (студнеобразователи), и гелей структурированных коллоидных систем.
Среди них необходимо отметить натуральные пищевые добавки: желатин,
пектин, альгинат натрия, агароиды, крахмал, растительные камеди и вещества,
получаемые искусственно, в том числе из природных объектов:
метилцеллюлоза, амилопектин, модифицированные крахмалы.
3.ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ПИЩИ
К органическим загрязнителям пищи относят прежде всего пестициды
(ядохимикаты). Это химические вещества, применяемые в сельском хозяйстве
для защиты культурных растений от сорняков, вредителей и болезней, а также
для других целей.
По характеру действия различают:
- инсектициды (средства для борьбы с вредными насекомыми),
- акарициды (средства для борьбы с клещами),
- гербициды (средства для борьбы с вредными растениями),
- бактерициды (средства для борьбы с бактериями),
- фунгициды (средства для борьбы с грибами).
Химический состав пестицидов весьма разнообразен и включает не менее
12 классов органических соединений.
Наиболее распространены следующие четыре:
29
- хлорорганические (типа гексахлорциклогексана);
- фосфорорганические (типа метафоса, хлорофоса);
- карбоматы (типа севина);
- ртутьорганические (типа гранозана).
В тех остаточных количествах, которые при правильном применении
пестицидов могут содержаться в продуктах питания, они не превышают
допустимые концентрации и совершенно безвредны. Однако неправильное их
использование (нарушение сроков опрыскивания и дозы применения) может
привести к повышенным концентрациям в продуктах и к нарушению здоровья.
Чтобы обезопасить продукты от превышения содержания в них
пестицидов, продукты следует тщательно мыть, т.к. значительная часть
пестицидов накапливается на их поверхности. В тех случаях, когда это
возможно, следует снять кожицу с фруктов (яблоки, груши и т.д.).
30
Тест по теме «Пищевые добавки»
1.Какое из веществ является пищевым ароматизатором?
А) кармин
Б) аспартам
В) этилацетат
2.Какое из веществом является пищевым подсластителем?
А) бензальдегид
Б) уксусная кислота
В) сахарин
3.Какое из веществ является пищевым консервантом?
А) аспартам
Б) пропионат натрия
В) -токоферол
4.Какое из веществ является пищевым красителем?
А) тартразин
Б) сукралоза
В) желатин
5.Какое из веществ является пищевым антиоксидантом?
А) цитраль
Б) пропилгаллат
В) этилбутират
Вопросы для самоконтроля по теме «Пищевые добавки»
1.Что такое подслащивающие вещества? Приведите структурные формулы
сахарина, аспартама и сукралозы.
2.Что такое пищевые красители? Приведите структурные формулы -каротина,
каркумы и кармина.
3.Что такое антиокислители? Приведите структурные формулы пропилгаллата,
нордигидрогваяретовой кислоты и 3-трет.бутил-4-гидроксианизола.
4.Что такое консерванты? Приведите структурные формулы лимонной кислоты,
бензоата натрия и сорбата кальция.
5.Что такое пищевые ароматизаторы? Приведите структурные формулы
ванилина, цитраля и этилбутирата.
Ответы на тестовые задания по теме «Пищевые добавки»
1-А); 2-В); 3-Б); 4-А); 5-Б)
31
Список рекомендуемой литературы
1.Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. - Органическая химия: СанктПетербург, «Иван Федоров», 2002
2.Нечаев А.П., Еременко Т.В. - Органическая химия: М. Высшая школа, 1985
3.Гранберг И.И. - Органическая химия: М., Высшая школа, 1980
4.Скурихин И.М., Нечаев А.П. - Все о пище с точки зрения химика: М., Высшая
школа, 1991
5.Росивал Л., Энгст Р., Соколай А. - Посторонние вещества и пищевые
добавки в продуктах: М., “Легкая и пищевая промышленность”, 1982
32
Словарь основных понятий по теме «Белки»
Метаболизм - процесс жизнедеятельности.
Синтетические аминокислоты – кислоты, получаемые в лабораториях и не
имеющие природных аналогов.
Природные аминокислоты – кислоты, обнаруженные в растительных и
животных организмах.
Непротеиногенные аминокислоты – кислоты, не входящие в состав белков.
Протеиногенные аминокислоты – кислоты, входящие в состав белков.
Незаменимые аминокислоты – кислоты, которые не синтезируются в
организме человека, и поэтому их получают только с пищей.
Пептиды - соединения, молекулы которых содержат остатки аминокислот
связанные между собой.
Пептидная связь – амидная связь, соединяющая остатки аминокислот в
пептидах.
Полипептиды - высокомолекулярные соединения, молекулы которых
содержат много (до 100) аминокислотных остатков связанных между собой.
Белки (белковые вещества) - высокомолекулярные (молекулярная масса
варьирует от 5-10тыс. до 1 млн и более) природные полимеры, молекулы
которых содержат свыше 100 аминокислотных остатков связанных между
собой.
Протеины – простые белки, в состав которых входят остатки только
аминокислот.
Протеиды – сложные белки, в состав которых входят остатки аминокислот и
вещества небелковой природы (фосфорная кислота, углеводы и т.д.).
Простетическая группа - вещества, имеющие небелковую природу, но
входящие в состав белковых веществ.
Нуклеопротеиды – сложные белки, в состав которых входит простой белок и
нуклеиновые кислоты.
Фосфопротеиды – сложные белки, в состав которых входит простой белок и
фосфорная кислота.
Гликопротеиды – сложные белки, в состав которых входит простой белок и
углеводы.
Липопротеиды – сложные белки, в состав которых входит простой белок и
липиды.
Хромопротеиды – сложные белки, в состав которых входит простой белок и
красящее вещество.
Альбумины – простые белки хорошо растворимые в воде.
Глобулины – простые белки нерастворимые в воде, но растворяющиеся в
разбавленных водных растворах солей.
Проламины – простые белки нерастворимые в воде, но растворяющиеся в
растворе этанола (60-80%).
Глютелины – простые белки нерастворимые в воде, но растворяющиеся в
растворах щелочей.
33
Аминокислотный скор - отношение содержания незаменимой аминокислоты
(в мг) в 1г исследуемого белка пищевого продукта к содержанию этой же
аминокислоты (в мг) в 1 г белка по аминокислотной шкале комитета
ФАО/ВОЗ*
34
Словарь основных понятий по теме «Пищевые добавки»
Органолептические свойства – свойства, определяемые с помощью органов
чувств (цвет, запах, вкус и др.).
Пищевые добавки - природные или синтезированные вещества,
преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью придания им заданных
свойств и не употребляемые сами по себе в качестве пищевых продуктов или
обычных компонентов пищи.
Пищевые красители – вещества, которые усиливают и/или восстанавливают
цвет продукта, то есть определяют конечный внешний цвет пищевого продукта.
Химические консерванты - вещества, введением которых в продукты удается
замедлить или предотвратить развитие микрофлоры: бактерий, плесени,
дрожжей и других микроорганизмов, а следовательно, продлить сохранность
продуктов питания.
Антиокислители (антиоксиданты) - вещества, которые замедляют окисление
ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов.
Пищевые ароматизаторы – вещества, добавляемые в пищевые продукты с
целью восстановления их вкуса и аромата (например, утраченных в процессе
переработки), стабилизации
и усиления натурального вкуса и аромата
продуктов, а также придания вкусового разнообразия однотипным продуктам
(например, мороженое, прохладительные напитки).
Натуральные ароматизаторы – это ароматизаторы извлекаемые из сырья
растительного или животного происхождения.
Идентичные натуральным ароматизаторы - означает «такие же, как
природные», это ароматизаторы получаемые в лаборатории, но по своему
химическому строению они соответствуют природным.
Искусственные ароматизаторы – это ароматизаторы, которые содержат, по
меньшей мере, одно искусственное вещество, не существуещего в природе.
Улучшители консистенции – вещества, поддерживающие или изменяющие
консистенцию (реологические свойства) пищевого продукта.
Эмульгаторы - поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые снижают
поверхностное натяжение.
Загустители – вещества, используемые для получения коллоидных растворов
повышенной вязкости.
Разрыхлители - вещества, или сочетание веществ, используемые для
освобождения газа и увеличения, таким образом, объема теста.
Водоудерживающие вещества - вещества, используемые для предохранения
пищевого продукта от высыхания путем нейтрализации влияния атмосферного
воздуха с низкой влажностью.
Желеобразователи – вещества, используемые для получения гелей.
Гель - структурированная коллоидная система.
Студнеобразователи – вещества, используемые для получения студней.
Студень - нетекущая система, включающая низкомолекулярный компонент и
низкомолекулярный растворитель.
35
Пестициды (ядохимикаты) - химические вещества, применяемые в сельском
хозяйстве для защиты культурных растений от сорняков, вредителей и
болезней, а также для других целей.
Инсектициды - средства для борьбы с вредными насекомыми.
Акарициды - средства для борьбы с клещами.
Гербициды - средства для борьбы с вредными растениями.
Бактерициды - средства для борьбы с бактериями.
Фунгициды - средства для борьбы с грибами.
36