Около 30% нашего рациона – это консервированная пища. Темп жизни современного человека не позволяет нам готовить каждый раз, а порой нужно иметь и про запас. В этом случае нам приходят на помощь технологии, проработанные еще нашими предками, в сочетании с современными разработками в сфере производства ингредиентов для пищевой промышленности вышли на другой уровень.
Если обратиться к истории, то можно увидеть основные причины зарождения такого явления, как консервирование. Большое количество войн и невысокий уровень жизни побуждали наших предков к изобретению способов продлить сроки хранения продуктов, которые не будут терять свои основные свойства и ценность. Самый простой способ – это сушка. Ещё давно мясо и рыбу оставляли на открытой местности для естественного обветривания, а в некоторых регионах севера Атлантики (на Фарерских островах или Исландии) этот способ используется до сих пор.
Ещё в древние времена открыли консервирующее свойство низких температур, поэтому продукты складывали в сосуд и хранили в холодном месте, иногда закапывали в землю. Первые «консервы» появились во времена Древнего Египта. При раскопках захоронений тогдашних фараонов были обнаружены сосуды, укупоренные смолой, в которых хранилось запечённое мясо, залитое оливковым маслом. Достаточно впечатляющий полученный срок годности, не правда ли?
Что мы знаем о консервантах? Первая ассоциация – это заготовки на зиму, которые стоят в погребе каждого украинца. Однако это лишь вершина айсберга, поскольку использование консервирующих свойств веществ нашло своё место во многих сферах производства – в пищевой, косметической, химической, фармацевтической, деревообрабатывающей промышленности и агрономии.
Основное свойство консервантов – это продление сроков хранения продуктов за счёт торможения влияния микроорганизмов на процесс ферментации или порчи. Давно знакомые нам сахар, соль и уксусная кислота – древние предшественники современных консервантов. Их свойства известны каждой украинской хозяйке и используются в быту веками.
СОВРЕМЕННЫЕ КОНСЕРВАНТНЫЕ РЕАЛИИ
В последние годы консерванты перестали выполнять одну функцию, производство пищевых ингредиентов вышло на новый уровень, что побудило к развитию комплексных подходов и формированию нового образца распределения консервантов по характеру действия.
- Противогрибковые соединения.
В природном виде противогрибковым эффектом обладают соединения, содержащиеся в корице, гвоздике, яблоках, черносливе и клюкве. Эти соединения – это бензоаты. Бензоат натрия, сорбиновая кислота и парабены предотвращают образование плесени в сырах, маргарине, напитках и варенье.
- Антиоксиданты.
Предотвращают протекание окислительных процессов в продукте во время хранения. Наиболее распространенными антиоксадантами среди консервантов являются аскорбиновая кислота и сульфиты.
- Антимикробные препараты.
К этой группе также относятся сульфиты. Они используются при приготовлении сухофруктов, производстве вина и фруктовых соков. Пропионат кальция, как и сульфиты, ингибирует рост плесневых грибов, дрожжей и бактерий.
- Ингибиторы ферментов.
Основное их предназначение – это устранение процессов порчи продуктов при хранении.
При механическом повреждении яблок или картофеля начинается высвобождение такого фермента как фенолаза (так называемые темные пятна на месте повреждений). В таком случае плоды обрабатывают аскобиновой или лимонной кислотой.
НЕМНОГО ТЕРМИНОЛОГИИ И КЛАССИФИКАЦИИ
Консервирование относится к одному из способов продления срока хранения продукта. Консерванты влияют на структуру клеточных мембран микроорганизмов, разрушая их, что замедляет процессы ферментации и синтеза белка. Некоторые консерванты могут иметь групповые функции, т.е. выступать в качестве антиокислителя или повышать пищевую ценность продукта (например, сахар).
В основном пищевые консерванты можно разделить на две большие группы:
- вещества, синтезируемые в органических системах и подлежащие ферментному воздействию в процессе метаболизма (так называемые биогенные консерванты);
- соединения, не синтезируемые в организме и обладающие способностью к накоплению (абиогенные консерванты).
Абиогенные консерванты привлекают большее внимание научного общества, ведь их влияние на организм человека не исследовано на 100%. И если десять лет назад определенный консервант мог использоваться без каких-либо подозрений по поводу его токсичности, то уже сегодня допустимая доза может насчитывать миллиграммы или его применение вообще быть запрещено. Этот факт заставляет потребителя подозрительно относиться ко всем незнакомым словам в составе продукта, а наличие Е-индекса – вообще вернуть продукт на полку супермаркета и не возвращаться к нему.
Что же такое Е-индекс?
Первое заблуждение, которое вызывает это слово — «мне нагло предлагают яд в продукте и даже этого не скрывают!» Разочаруем или успокоим, но это миф. Е-классификация создана для того, чтобы систематизировать все известные пищевые компоненты, несущие конкретную функцию, будь то консервант, краситель или ароматизатор.
Почему именно «Е»? Существует такое мнение, что выбор именно этой буквы базируется на ассоциации от немецкого слова “essbar” и английского “edible”, что в переводе означает “съедобный”.
Если веществу придают обозначение Е в совокупности с трехзначным номером идентификации, то это означает, что:
- данный компонент прошел проверку на безопасность и допускается к применению в производстве продуктов питания;
- для этого вещества установлены уровни безопасности и пределы технологической необходимости, при этом применение данного количества не введет потребителя в заблуждение;
- для данного компонента установлен уровень чистоты, обязателен для соблюдения.
На данный момент в Европе зарегистрировано 296 добавок с индексом Е, из них 47 – это вещества, обладающие консервирующими свойствами, разрешенные к использованию.
В Европейском Союзе производители пищевых продуктов длительное время пользуются классификатором стандарта Codex Alimentarius, где прописаны зарегистрированные функциональные продукты с указанием продукции, в которой они применяются. Это помогает избежать фальсификации продуктов на полках магазинов и избежать распространения пищевых добавок, не прошедших испытания и сертификацию, которые могут оказать вредное воздействие на организм человека.
Для консервантов выделен диапазон Е200 – 299. Величину допустимого суточного поступления консервантов в организм человека устанавливают на основе токсикологических исследований Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ (JECFA) и Научная комиссия по пищевым добавкам Европейского сообщества (SCF). Согласно полученным результатам было сформировано 5 классов токсичности по числу средней летальной дозы потребления:
- первый класс – до 5 мг/кг;
- второй класс – 5-49 мг/кг (сюда относят нитриты);
- третий класс – 50-499 мг/кг;
- четвертый класс — 500-4999 мг/кг (хлорид натрия, бензойная кислота, муравьиная кислота, салициловая кислота, диоксид серы);
- пятый класс – более 5000 мг/кг (нитраты, сахароза, сорбиновая кислота).
Согласно этой классификации, сформирован список консервантов, разрешенных к применению в производстве пищевых продуктов. Наибольшее распространение в различных отраслях получили соединения из следующего списка:
Е200 – сорбиновая кислота
Используется для предупреждения образования плесени безалкогольных напитков и плодово-ягодных соков, мармелада, джемов, варенья, сыров, полукопченых колбас и сгущенки; разрешенная к использованию во всех странах мира, имеющая искусственное происхождение (путем конденсации); сорбиновая кислота впервые получена в 1859 году из плодов рябины.
Е202 – сорбат калия (или калиевая соль сорбиновой кислоты)
Имеет растительное или синтетическое происхождение. Угнетает рост плесневых грибов на поверхностях твердых колбас, сосисок, сарделек при обработке 10-20%-ным раствором.
Получил свое место при производстве маргаринов, масла, соусов (горчица, майонез, кетчуп), консервированных овощей, томатной пасты, варенья, повидла, копченостей, фруктовых начинок для выпечки, концентратов фруктовых соков и безалкогольных напитков, сахарных кондитерских пралине, конфет) и безалкогольных вин.
Е210 – бензойная кислота
Термин происходит от названия бензойной смолы, получаемой из деревьев стиракс (Юго-Восточная Азия). Впервые выделена путём дистилляции в ХVI веке. Также производные бензойной кислоты содержатся в коре, листьях, плодах вишни и черносливе.
В промышленности добавку Е210 получают путём окисления метилбензола с участием катализаторов. Этот процесс считается экологически чистым и малозатратным.
Консервант Е210 обладает антимикробными и антигрибковыми свойствами. Используется при производстве паст, соусов, пюре, желе, мармеладов, безалкогольных и алкогольных напитков, консервированных фруктов и овощей, мясных и рыбных продуктов.
Является веществом средней токсичности, безопасна ежедневная суточная доза 5-10 мг/кг. Есть мнение, что Е210 и Е211 (бензоат натрия) при одновременном использовании в производстве безалкогольных напитков могут вступать в реакцию с аскорбиновой кислотой (витамином С или добавкой Е300), в результате образуется свободный бензол, являющийся сильным канцерогеном. Поэтому рекомендуется избегать потребления напитков, содержащих данные добавки одновременно.
Е211 – бензоат натрия (или натриевая соль бензойной кислоты)
Угнетает действие ферментов в микробных клетках, отвечающих за расщепление крахмалов и жиров, а также течение окислительно-восстановительных реакций. Кроме этого бензоат натрия предотвращает рост дрожжей и плесени, препятствует образованию афлатоксинов. Из-за высокой растворимости в воде получил большее распространение, чем бензойная кислота.
В 2007 году был поднят вопрос относительно влияния бензоата натрия на формирование гиперактивности у детей, однако конечный результат исследований еще не установлен: возникает ли данный эффект из-за взаимодействия бензоата натрия с красителями, или это только влияние исключительно добавки Е211.
В больших количествах является канцерогенным веществом, предел использования зависит от продукта питания, однако суточная доза не должна превышать 5 мг/кг.
В природном состоянии бензоат натрия присутствует в низких концентрациях в плодах клюквы и брусники, а также в молочных продуктах при ферментации гиппуровой кислоты. В качестве пищевой добавки в промышленных масштабах производится синтетическим путем (окислением или гидролизом).
Добавка Е211 используется в производстве сладких газированных напитков, безалкогольных напитков и безалкогольного пива, слабоалкогольных напитков, маргаринов, кетчупов, повидла, майонеза, мясных и рыбных продуктов, маргарина, рыбных пресерв и консервов, мармелада, фруктовых паст и кондитерских изделий.
Е220 – диоксид серы
В промышленности диоксид серы получают путем обжига сульфидов или сжигания органических соединений, в состав которых входит сера (например, сероводород).
Основные функции диоксида серы:
- предупреждение размножения бактерий и грибков;
- торможение процесса потемнения овощей и фруктов при длительном хранении;
- продление срока годности продукта.
Пищевая добавка Е220 применяется для обработки складов, хранилищ овощей и фруктов, а также практически всех видов цитрусовых, подлежащих длительной транспортировке. При промышленном производстве сухофруктов диоксид серы используется для сохранения цвета продуктов и предотвращения процессов гниения.
В виноделии Е220 выступает в качестве антиоксиданта и антибиотика для предупреждения окисления, помогает минимизировать образование летучих кислот. Если встретите на бутылке вина надпись «содержит сульфиты» — при производстве использовался диоксид серы. В Европейском Союзе максимально допустимое содержание диоксида серы составляет 160 частей на миллион для красных вин, 210 частей на миллион – для розовых и белых.
Кроме вышеописанного добавка Е220 применяется при:
- переработке мяса (производится обработка сырья для защиты от действия бактерий гниения и сохранения привлекательного цвета);
- производстве джемов и мармеладов;
- консервирование плодов и овощей (для продления сроков годности).
Диоксид серы относят к токсичным добавкам. Установленная суточная норма, которая считается безопасной – это 7 мг/кг массы тела.
Низин является пептидным антибиотиком, который получается путем ферментации с помощью бактерий Lactococcus Lactis на природных субстратах (молоко или глюкоза). Является бактериоцином широкого спектра действия, эффективен против многих грамположительных бактерий, включая молочнокислые, а также патогенных микроорганизмов типов Listeria monocytogenes, золотистый стафилококк, Bacillus cereus, Clostridium botulinum и т.д.
Низин был выделен в конце 30-х годов. С 50-х годов началось его производство. Низин утвердили в качестве добавки к употреблению пищевых продуктов в США в конце 1960-х.
Обладая свойствами антибиотика, низин может убивать не только патогенные, но и полезные бактерии, непосредственно участвующие в процессах жизнедеятельности организма. Поэтому употребление продуктов, в состав которых входит консервант Е234, необходимо регулировать.
Использование низменности позволяет снизить время и температуру тепловой обработки, что позволяет сохранить питательные свойства продукта. Например, при использовании низменности, потеря витамина С (пищевая добавка Е300) уменьшается на 30-35%, а бета-каротин (Е160а) полностью сохраняет свои свойства.
Низин (Е234) широко применяется при производстве сыров, масла, сгущёнки, кондитерских изделий, консервированных бобов, мясных и молочных консервов, вин, оболочек для сыров и колбас.
Достаточно эффективным при низких концентрациях. Натамицин получают в процессе ферментации бактериями Streptomyces natalensis. Согласно своим свойствам используется как антигрибковый препарат.
Обладает антибиотическими свойствами низина, поэтому также влияет на естественную микрофлору организма человека. При повышении концентрации 500 мг/кг тела могут наблюдаться симптомы отравления.
Основные области применения натамицина – это производство молочных и мясных продуктов. В кондитерских изделиях применяется для бисквитов, тортов и пирожных. В производстве сыров используется в качестве оболочки путем орошения раствором натамицина. В некоторых странах разрешается использование добавки Е235 для обработки поверхностей колбасных изделий.
Е249 – нитрит калия (азотистокислый калий)
Как консервант предотвращает образование ботулотоксина (продукта жизнедеятельности палочки Clostridium botulinum. Если добавить нитрит калия к мясу, то образуется нитрозомиоглобин, придающий розовый (иногда красный) цвет колбасам, сосискам, сарделькам.
В Европейском Союзе продажа нитрита калия разрешена только в виде смеси с солью, содержание нитрита в которой составляет не более 0,6%.
Нитрит калия токсичен при глотании, поэтому вынимается нанесение специальной маркировки на упаковку. Приемлемым является потребление нитритов человеком в сутки — 3,7-7 мг/кг.
Е250 – нитрит натрия
Основные функции нитрита натрия как пищевой добавки – это фиксация цвета колбасных изделий и предотвращение образования ботулотоксина.
Промышленное внедрение нитрита натрия началось еще в 1906 году, когда были обнаружены его положительные характеристики при изготовлении мясных товаров и он был в первый раз одобрен как пищевая добавка.
Нитрит натрия относят к очень токсичным соединениям, смертельная доза потребления которого составляет от 2 до 6 г, в зависимости от строения организма. В законодательстве многих стран предельная норма использования добавки Е250 установлена на уровне 50 мг на килограмм готового продукта. В Евросоюзе нитрит натрия разрешено использовать только в качестве добавки к соли в количестве 0,6%. На производствах, где используется консервант Е250, согласно законодательству, устанавливаются строгие правила хранения и работы с этой пищевой добавкой.
Нитриты хорошо всасываются организмом из желудочно-кишечного тракта. Они приводят к снижению тонуса мускулатуры, расширению сосудов и снижению давления. Однако все отрицательные свойства нитритов никак не могут проявляться при концентрациях, применяемых в пищевой промышленности. В докладе Совета по научным вопросам, опубликованном в издании «Американской медицинской ассоциации» также говорится, что нитрит натрия при использовании в пищевых продуктах в качестве консерванта Е250 в рекомендованных дозах не наносит вред здоровью. К этому выводу пришли ученые, проанализировав все имеющиеся исследования и публикации по теме использования добавки Е250, а также более чем возрастной опыт применения нитрита натрия в пищевой промышленности.
Нитрит натрия является важной пищевой добавкой для мясной промышленности. Добавление добавки Е250 в изделия способствует приданию им более сочной красной окраски, а самое главное защищает продукты от окисления и порчи бактериями.
Е260 – уксусная кислота (или всем известный уксус)
Применение уксусной кислоты имеет тысячелетнюю историю, которая была известна как природный продукт брожения вина и пива. Название кислоты образовано словом «уксус», происходящее от лат. acetum — кислое вино.
Впервые лабораторно уксусная кислота была синтезирована в 1847 году, а сейчас естественным методом добывается лишь 10% общего объёма производства. Но натуральный метод брожения по-прежнему важен, поскольку во многих странах действуют законы, согласно которым в пищевой промышленности должна использоваться только уксусная кислота биологического происхождения.
При биохимическом производстве добавки Е260 используют способность некоторых бактерий окислять этанол (спирт). Этот метод известен как уксуснокислое брожение. В качестве сырья для производства добавки Е260 используются забродившие соки, вино или же раствор спирта в воде.
В пищевой промышленности уксусная кислота применяется для выпечки кондитерских изделий, консервирования овощей, производства майонезов и других продуктов питания.
Консервант Е260 разрешен для использования в пищевых продуктах во всех странах как добавка, безопасная для здоровья человека.
Е270 – молочная кислота (или лактат)
Молочная кислота предотвращает протекание процессов брожения в продукте.
Первый раз молочная кислота в чистом виде была выделена в 1780 году. В промышленности добавка Е270 производится методом молочного брожения. Она образуется лактобактериями Lactobacillus из сахара при брожении молочных продуктов.
В силу своего природного происхождения и образования в организме человека естественным путём, использование молочной кислоты в качестве пищевой добавки Е270 разрешено во всех странах. Предельно допустимые нормы использования консерванта Е270 не устанавливались по тем же причинам.
В пищевой промышленности молочная кислота как натуральная добавка-консервант применяется в производстве сыров (из-за своей малой кислотности), майонезов, йогуртов, кефиров и других молочнокислых продуктов. Также встречается в безалкогольных напитках, кондитерских и других изделиях.
Е290 – диоксид углерода
Пищевая добавка Е290 (диоксид углерода) применяется в пищевой промышленности в качестве консерванта, регулятора кислотности и антиоксиданта. В обиходе добавка Е290 больше известна как углекислый газ.
В пищевой промышленности диоксид углерода применяется в качестве добавки-консерванта Е290 при производстве алкогольных и безалкогольных напитков. Угольная кислота, образующаяся при реакции диоксида углерода с водой, оказывает обеззараживающее и антимикробное действие.
В хлебопекарном производстве добавка Е290 может применяться как разрыхлитель, придавая пышность хлебобулочным изделиям.
Диоксид углерода широко применяется и при производстве винной продукции. Регулируя количество углекислого газа в винной сусле, можно управлять брожением.
Также оксид углерода может применяться в качестве защитного газа при хранении и транспортировке различных пищевых продуктов (так называемый «сухой лед»).
В Украине перечень разрешенных консервантов регулируется постановлениями Кабинета министров. Классификатор регулярно просматривается и доступен. Отдел RnD компании “Алма-Веко, Фуд” использует эти данные в своих разработках, что позволяет предложить качественный и безопасный продукт.
ЧТО ПО НАТУРАЛЬНЫМ КОНСЕРВАНТАМ?
Действительно, создается такое впечатление, что все консервирующие свойства сейчас можно получить только добавлением синтетических веществ. Это не соответствует действительности, поскольку есть естественные носители антибактериальных и антигрибковых свойств, проверенные временем и не одним поколением.
Первое, о чем вспоминаешь как ассоциацию к словам «натуральный» и «консервант» — это соль. Она исконно помогала продлить срок годности мясных, рыбных, овощных и других пищевых продуктов.
Концентрированные солевые растворы в пищевой промышленности используются достаточно часто. Благодаря уникальному качеству солей выводить через мембрану клетки бактерии воду, тем самым высушивая её и нарушая все процессы обмена, удается избежать преждевременной порчи продукта и предотвратить развитие пагубной среды.
Разнообразие сфер применения требует расширения ассортимента соли. Пока можно найти на полках торговых сетей и морскую соль, и йодированную, и обычную пищевую различных типов и степеней помола. Компания «Алма-Веко, Фуд» может предложить соль как для использования в пищевой промышленности, так и для побочных нужд, например, смягчения воды.
Сахар и уксус являются главными героями процессов брожения, и благодаря добавлению их в консервированные плоды и овощи, сохраняются природные свойства продуктов, как и приятный вкус.
Растительное масло также нашло своё место в пищевой промышленности в качестве консерванта. Только сейчас она используется не для хранения приготовленного мяса для фараонов, а в производстве пресервов из рыбы и морепродуктов. Благодаря своей плотной структуре, окутывающей продукт, бактерии замедляют или полностью останавливают свою жизнедеятельность из-за отсутствия кислорода.
Мёд относительно редко применяется в рамках пищевой промышленности как консервант, однако его бактерицидные свойства нашли применение в обиходе.
Пряности тоже имеют свойство продлевать срок хранения продуктов, на их основе разрабатываются много сухие и жидкие маринады. Однако необходимо учитывать, что внесение натуральной пряности (сушенной зелени, семян, плодов и коры) дополнительно насыщает продукт микроорганизмами, которые могут быть патогенными. В таком случае продукт впоследствии должен проходить термическую обработку.
КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД
Не существует идеальной пищевой добавки, которая выполняла бы все технологические функции одновременно. Это утверждение касается консервантов – не придумали ещё соединение на все случаи жизни. Поэтому наиболее оптимальным считается комплексный подход, а именно – разработка функционального продукта на основе компонентов, которым присущи единичные функции. Однако необходимо не забывать об основных требованиях к любому консерванту:
- Выполнение основной функции при малых концентрациях.
- Безопасность для здоровья человека.
- Отсутствие влияния на основные характеристики продукта (вкус и аромат) во избежание введения потребителя в заблуждение.
- Нейтральность к материалам упаковки.
- Отсутствие канцерогенного и токсического воздействия при расщеплении в организме человека.
- Не влиять на течение микробиологических процессов, свойственных производству продукта (например, созревание сыров).
- Соответствовать требованиям международных и национальных стандартов.
Отдел разработок компании «Алма-Веко, Фуд» на основе проведённых исследований нашёл действующие и эффективные компоненты для разработки консервантов комплексного действия для различных отраслей пищевой промышленности (производство мясных, молочных и рыбных продуктов, кондитерских и хлебобулочных изделий) в соответствии с требованиями стандартов, чтобы на конечном этапе потребитель получил безопасный и качественный продукт.
