Катализаторами гидролиза и инверсии называются вещества, катализирующие расщепление белков, крахмалов и сахарозы. Ими чаще всего являются кислоты: неорганические (соляная, серная) и органические (лимонная, винная и др.), щелочи и ферменты. Продукты гидролиза и инверсии необходимы в технологии получения ряда пищевых продуктов; также они могут играть важную роль для их сохранности.
Подбором катализаторов и сырья, изменением концентрации катализатора, температуры и продолжительности процесса можно менять глубину протекания реакций: белки можно расщепить до пептидов (и далее – до аминокислот); крахмалы – до декстринов (которые, в свою очередь, можно расщепить до мальтозы и далее до D-глюкозы); сахарозу расщепляют до инвертного сахара – равных частей глюкозы и фруктозы. Гидролитическое расщепление сахарозы в инвертный сахар называется инверсией или инвертированием.
Белковые гидролизаты и аминокислоты, полученные кислым гидролизом белка, имеют характерный вкус. Добавленные к пищевому продукту в очень небольшом количестве, они придают ему специфический вкус или усиливают его собственный. Вкус приправ, полученных гидролизом белков, зависит от состава смеси аминокислот и пептидов. Белковые гидролизаты находят применениев производстве бульонных кубиков, смесей пряностей, приправ, супов и соусов быстрого приготовления. Сырьем для получения белковых гидролизатов служат: арахис, соевые бобы и другие семена масличных культур, клейковина кукурузы, риса и пшеницы, дрожжи, молочный белок, а также белоксодержащие отходы мясопереработки. В качестве катализатора гидролиза преимущественно используют соляную кислоту (25 %).
Огромное значение для пищевой промышленности имеют продукты расщепления углеводов в присутствии разбавленных кислот. В качестве сырья используют крахмалы: кукурузный, рисовый, пшеничный и картофельный. Продуктами частичного гидролиза являются порошки (декстрины, мальтоолигосахариды, мальтотриоза, мальтоза) и жидкости (глюкозные и мальтозные сиропы). Полный гидролиз крахмала протекает по реакции:
(С6Н10О5)п + nН2О → nС6Н12О6
Крахмал D-Глюкоза
В качестве катализаторов расщепления углеводов чаще всего используют соляную и серную кислоты, иногда азотную или уксусную (дозировка – 0,1–0,3 % в пересчете на крахмал). Скорость реакции зависит от соотношения амилозы и амилопектина и от присутствия примесей. Линейные молекулы амилозы гидролизуются гораздо медленнее разветвленных молекул амилопектина. Разные виды крахмала содержат различное количество примесей: белков, жиров и минеральных веществ. Кукурузный крахмал, содержащий незначительное количество фосфатов, гидролизуется быстрее других, картофельный особенно богат остатками фосфорной кислоты, способными связывать катионы, поэтому гидролизуется труднее кукурузного. Использование щелочей в качестве катализаторов гидролиза приводит практически только к получению триптофана из белков.
Контрольные вопросы
1. Что представляют собой вспомогательные материалы?
2. Охарактеризуйте основные группы вспомогательных материалов по их использованию в пищевой промышленности.
Краткий словарь терминов
Аллергия — повышенная чувствительность и соответствующая реакция организма на действие агента, который для большинства особей популяции не является антигенным.
Антагонизм — эффект воздействия двух или нескольких веществ, при котором одно вещество ослабляет действие другого;
Антиокислители пищевые (антиоксиданты) — вещества, замедляющие окисление в первую очередь ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов.
Ароматизаторы, идентичные натуральным, содержат в своем составе минимум один компонент, идентичный натуральному, но полученный искусственным (синтетическим) путем, и могут содержать также натуральные компоненты.
Ароматические эссенции — сложные композиции душистых веществ природного, идентичного природному, искусственного (синтетического) происхождения в соответствующем растворителе или смешанные с твердыми носителями (крахмалом, лактозой, белками, поваренной солью и т.д.).
Аутоиммунитет (autoimmuniti) — иммунная реакция организма на собственные антигены, т.е. появление антитела к ним. Она ведет к развитию аутоиммунных болезней, например, приобретенной гемолитической анемии.
Безопасность пищевых продуктов — состояние обоснованной уверенности в том, что пищевые продукты при обычных условиях их использования не являются вредными и не представляют опасности для здоровья нынешнего и будущих поколений.
Биологически активные добавки (БАД) или food supplements — природные (идентичные природным) биологически активные вещества, предназначенные для употребления одновременно с пищей или введения в состав пищи.
Газовые эмульсии представляют собой разбавленные дисперсные системы с небольшим содержанием пузырьков в жидкости и низкой концентрацией дисперсной фазы.
Гелеобразователи — соединения, придающие пищевому продукту свойства геля (структурированной высокодисперсной системы с жидкой дисперсионной средой, заполняющей каркас, который образован частицами дисперсной фазы)
Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) — показатель, характеризующий соотношения размеров полярной и неполярной частей молекулы.
Допустимое суточное потребление (ДСП) — количество пищевой добавки, выраженное на массу тела, которое можно потреблять ежедневно в течение жизни без риска для здоровья (стандартная масса 60 кг). Оценивается Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ.
Допустимое суточное потребление не определено (не установлено) — для определения ДСП не хватает информации о безопасности исследуемого вещества либо не разработаны спецификации на идентичность и чистоту.
Допустимое суточное потребление не уточнено — термин, применяемый к веществу очень низкой токсичности и не представляет опасности для здоровья человека.
ДСД — допустимая суточная доза (мг/кг массы тела) вещества, ежедневное поступление которого не оказывает негативного влияния на здоровье человека в течение всей жизни.
Загустители — вещества, используемые для повышения вязкости продукта.
Иммунитет (immunity ) — устойчивость животных и растений к инфекции паразитическими организмами, бактериями или вирусами основанная на продуцировании специфических антител.
Ингибитор — вещество, которое прекращает, задерживает или угнетает химическую реакцию или физиологическое действие.
Искусственные (синтетические) ароматизаторы содержат минимум один искусственный компонент, т.е. соединение, не идентифицированное в сырье растительного или животного происхождения, полученный синтетическим путем.
Каротиноиды — углеводороды изопреноидного ряда С40Н56 и их кислородсодержащие производные — растительные красно-желтые пигменты, обеспечивающие окраску некоторых овощей, фруктов, жиров, яичного желтка и т.д.
Качество пищевых продуктов — совокупность характеристик пищевых продуктов, способных удовлетворять потребности человека в пище при обычных условиях их использования.
Консерванты -— вещества, продлевающие срок хранения продуктов, защищая их от порчи, вызываемой микроорганизмами (бактериями, дрожжами, плесневыми грибами, в том числе и патогенными микроорганизмами)
Летальная доза — доза, вызывающая при однократном введении гибель 50 или 100% экспериментальных животных (крыс).
Мутация (mutation) — любое структурное или композиционное изменение в ДНК организма, произошедшее спонтанно или индуцированное мутагенами.
Натуральные ароматизаторы включают только натуральные компоненты, т.е. химические соединения или их смеси, выделенные из натурального сырья с применением физических или биотехнологических методов.
Отбеливающие вещества — добавки, предотвращающие разрушение одних природных пигментов и разрушающие другие пигменты или окрашенные соединения, образующиеся при получении пищевых продуктов и являющиеся нежелательными
ПДК — предельно допустимая концентрация (мг/кг) вещества в атмосфере, воде или продуктах питания с точки зрения безопасности для здоровья человека, которое при ежедневном воздействии в течение сколь угодно длительного времени не сможет вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, в жизни настоящего и последующих поколений.
Пенообразователи — вещества, обеспечивающие равномерную диффузию газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые системы, при этом образуются пены и газовые эмульсии.
Пены — это концентрированные дисперсные системы, состоящие из газовой дисперсной фазы и жидкой или твердой дисперсной среды.
Пищевая аллергия — форма непереносимости пищи, обусловленная нарушением реакции иммунной системы на определенный вид пищи.
Пищевые ароматизаторы — смесь вкусоароматических веществ или индивидуальное вещество, вводимые в пищевые продукты с целью улучшения их органолептических свойств
Пищевые добавки — это вещества, соединения, которые вносят преднамеренно в пищевые продукты для выполнения определенных функций, направленных на улучшение качества продуктов питания
Пищевые продукты — продукты в натуральном или переработанном виде, употребляемом человеком в пищу (в том числе продукты детского питания, продукты диетического питания), бутылированная питьевая вода, алкогольная продукция (в том числе пиво), безалкогольные напитки, жевательная резинка, а также продовольственное сырье, пищевые и биологические активные добавки.
Сахарный колер — темноокрашенный продукт карамелизации (термического разложения) cахаров, получаемый по различным технологиям
Синергизм — эффект воздействия, превышающий сумму эффектов воздействия каждого фактора в отдельности
Синергисты антиокислителей — вещества, усиливающие активность антиокислителей, но сами не обладающие антиокислительными свойствами
Стабилизаторы — вещества, которые стабилизируют гомогенность продуктов, состоящих из двух и более несмешивающихся веществ, или улучшающих степень гомогенизации продуктов.
Тератогенность – свойство вызывать структурные нарушения у эмбриона или плода.
Технологическая добавка — вещество, добавляемое в продукт при обработке, но затем удаляемое из него. Следы его могут обнаружиться в продукте.
Токсичность веществ — их способность наносить вред живому организму
Толерантность (tolerance or resistance) – способность организма переносить неблагоприятные внешние воздействия.
Цветокорректирующие материалы (фиксаторы и стабилизаторы цвета) — пищевые добавки, сохраняющие, стабилизирующие или усиливающие цвет пищевого продукта
Эмбриотоксичность — любой токсический эффект на зародыш и зародышевые мембраны.
Эмульгатор, или эмульгирующий агент — химическое вещество, способное (при растворении или диспергировании в жидкости) образовывать и стабилизировать эмульсию, что достигается благодаря его способности концентрироваться на поверхности раздела фаз и снижать межфазное поверхностное натяжение
Эмульгирующие соли — пищевые добавки, основная технологическая функция которых также связана с образованием и стабилизацией дисперсных систем, состоящих из двух или более несмешивающихся фаз, путем снижения межфазного поверхностного натяжения
Эфирные масла — пахучие жидкие смеси летучих органических веществ, вырабатываемые растениями и обусловливающие их запах
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. «Гигиенические требования по применению пищевых добавок» - СанПиН 2.3.2.1293-03.
2. Аймесон, А. Пищевые загустители, стабилизаторы и гелеобразователи / А. Аймесон // СПб.: Профессия, 2012 – 408 с.
3. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» - СанПиН 2.3.2.1078-01; Приложение 7 – «Пищевые добавки, не оказывающие вредного воздействия на здоровье человека при использовании для изготовления пищевых продуктов.
4. Митчелл, Э. Подсластители заменители сахара в пищевых технологиях / Э. Митчелл // СПб.: Профессия, 2010 – 480 с.
5. Пищевая химия / Нечаев А. П., Траубенберг С. Е., Кочеткова А. А. [и др]. / Под ред. А. П. Нечаева. Учебник, 6-е изд., испр. и доп. // СПб.: ГИОРД, 2015. – 672 с.
6. Пищевые добавки / Донченко Л. В., Сокол Н. В., Красноселова Е. А. [и др]. Учебное пособие // Краснодар.: Типография КубГАУ, 2012. – 237 с.
7. Сарафанова, Л. А. Пищевые добавки. Энциклопедия. 3-е изд., перераб. и доп. // Л. А. Сарафанова // СПб.: Профессия, 2011 – 776 с.
8. Сарафанова, Л. А. Применение пищевых добавок в индустрии напитков // Л. А. Сарафанова // СПб.: Профессия, 2015 – 240 с.
9. Смирнов, Е. В. Пищевые красители // Е. В. Смирнов // СПб.: Профессия, 2009 – 352 с.
10. ТР ТС 029/2012 Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств (утвержден Решением Комиссии Таможенного союза от 20 июля 2012 г. № 58).
11. Тутельян, В. А. Пищевые ингредиенты в создании современных продуктов питания / В. А. Тутельян, А. П. Нечаев // СПб.: Профессия, 2014 – 520 с.
12. Федеральный Закон «О качестве и безопасности пищевой продуктов» (02.01.2000 г., № 29-ФЗ).
13. Феннема, О. Р. Химия пищевых продуктов / О. Р. Феннема // СПб.: Профессия,2012 – 1040 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А
Дата: 2019-02-19, просмотров: 342.