Хлорид натрия. Цель использования, функционально - технологическое значение, влияние на качество.

NaCl – пищевая добавка, улучшающая вкусовые свойства пищевых продуктов. Консервант. Играет важную роль в поддержании водно-солевого обмена в организме.

Действие NaCl: 1)влияние на органолептику – благодаря Cl^- придает соленый вкус продукта, несмотря на то, что д/самого NaCl,являющегося солью НCl, характерен уровень рН=6-7; 2) NaCl оказывает влияние на развитие ферментных систем мясного сырья, обеспечивает улучшение его вкусоароматики. Данный эффект обусловлен тем, что при концентрации NaCl около 1.5% скорость протеолиза белков ↑. Это используется при посоле сырья в мясном производстве. При концентрации NaCl ↑ 5% активность протеаз $ почти в 2 раза, при концентрации ↑20% ход протеолиза блокируется из-за частичной денатурации и высаливания ферментов. В присутствии NaCl в концентрации, характерной д/мясной продукции тканевые ферменты (катепсины,кальпарины),ферменты м/о активируются =>в теч.10 суток посола в мясе гидролизуется до 8-12 % белков с образованием свободных АК (Glu,Met,Cys,глутатиона). Параллельно с этим происходит гидролиз липидов с образованием летучих ЖК: уксусная, масляная, валериановая, каприловая, капроновая. В процессе посола мяса имеет место также гидролиз углеводов с образованием молочной кислоты, глюкозы, фруктозы. В совокупности все образуемые в-ва изменяют вкусоароматику мясного сырья. NaCl негативно влияет на состояние пигментов, способствуя переходу миоглобина в Met форму. В технологическом диапазоне концентраций, составляющем от 1,5 до 4,5 % NaCl не проявляет свойства антисептика, но в совокупности с низкими (условия посола, созревания, выдержки, осадки) или высокими (пастеризация, стерилизация) температурами подавляет развитие гнилостных микроорганизмов. Механизм антимикробного действия NaCl объясняется следующими факторами: 1) введение NaCl # осмотическое давление и вызывает обезвоживание микробных клеток,что нарушает их обмен веществ. 2) в присутствии воды NaCl" Na⁺ + Cl^-. Радиус Cl почти в 2 раза больше, чем у Na⁺" у него больше адсорбционная способность. По этой причине Cl^- адсорбируется на поверхности микробной клетки и обладая свойствами восстановителя посылает в клетку свободные электроны усиливая окислительно – восстановительные процессы. В это время Na⁺ остается в межфазном пространстве, интенсивно гидратируется и лишает клетку свободной воды. 3) введение NaCl в пищевые системы $ уровень активной воды и следовательно обеспечивает подавление развития микроорганизмов.

3. Нитрит натрия, пищевые фосфаты, сахара, пищевые кислоты и их соли. Цель использования, виды, механизм действия. Влияние на свойства пищевых систем и качество пищевых продуктов. Сейчас NaNО₂ используется в процессах посола для сохранения мясных и рыбных продуктов и некоторых видов сыров. NaNО₂ – мультифункциональная ПД – в результате посола мяса NaNО₂ оказывает влияние на аромат, задерживает окислительную порчу жиров (Ж), участвует в образовании окраски продукта, предотвращает развитие м/б порчи. На проявление NaNО₂ антибактериальных свойств оказывает влияние бактериальная обсемененность сырья, наличие спор м/о, реакция среды (рН), окислительно - восстановительный потенциал продукта или рассола, t-ра нагрева, активность воды, концентрация соли, условия хранения готового продукта. Клостридии и листерии – основной источник опасности для жизни человека при порче пищевых продуктов, т.к. они спорообразующие. NaNО₂ противодействует развитию этих м/о, особенно Clostridium Botulinum. Природа антибактериального действия NaNО₂ в мясных продуктах: при добавлении к мясному сырью под воздействием различных факторов из NaNО₂ образуется соединение играющее основную роль в проявлении антибактериального действия – NO. Основной мишенью NO при попадании в микробную клетку являются: ферменты и белки, клеточная стенка и мембрана, способность связывать незаменимые питательные соединения, генетический аппарат. NaNО₂ участвует в образовании аромата ветчинности из-за способности ингибировать окислениие липидов. Пищевые фосфаты. Принадлежат к числу самых распространенных ПД, используемых в колбасном производстве. По классификатору: Е450 – фосфаты (пирофосфаты) 8 видов; Е451 – трифосфаты 3 вида; Е452 полифосфаты 5 видов. Все ПФ отличаются по уровню рН: кислые (рН<5,5), нейтральные (6,6-7,5), щелочные (рН 8,5-9,9). В перечне ПФ натриевые, калиевые и кальциевые соли фосфорной к-ты. Увеличение ВСС мясных систем является результатом воздействия фосфатов на состояние миофибрилярных белков мяса: они обеспечивают диссоциацию нерастворимого актомиозинового комплекса на актин и миозин – #количество гидрофильных центров и степень набухания белков, что приводит к #их ВСС. Фосфаты (в осн нейтральные и щелочные) смещают рН систем от изоэлектрической точки мышечных белков (5,4) в нейтральную сторону, что так же #долю адсорбционно связанной воды. Натриевые соли фосфатов осуществляют связывание ионов кальция и магния до нерастворимых комплексов, что предотвращает блокирование ими гидрофильных центров, находящихся на поверхности белковых молекул, т.о. фосфаты восстанавливают или повышают ФТ потенциал мышечных белков, обеспечивают повышение эмульсионной способности белков и степени эмульгируемости ДиСи. Эмульсионные свойства проявляют не сами фосфаты, а продукты их взаимодействия с молекулами белка. Это происходит в результате связывания ионов кальция более тонкого диспергирования жира и распределения его капель системе, увеличение функционального потенциала белков и т.о. устойчивость эмульсий к механическим и термическим воздействиям. Сахара. Добавка к пище. Дозировки от 0,2 до 10-12%. Цель использования: 1)участие в формировании вкуса (уплотнение вкуса, создание послевкусия продукции эконом-класса); 2) участие в стабилизации цвета. По уровню выраженности сладости относительно сахарозы сахара можно расположить в следующем порядке: сахароза = 1, фруктоза = 1,5-1,7, глюкоза, декстроза = 0,7-0,8, мальтоза = 0,3, лактоза = 0,2, лактулоза = 0,4, галактоза = 0,4 — 0,5. В основном сахара обладают редуцирующим действием, однако все они обладают различной скоростью и О-В потенциалом. Консервирующее действие — проявляется за счет повышения осмотического давления обезвоживания клеток либо при совокупном воздействии нескольких факторов. Особое внимание уделяют сахарам в технологии ферментированных пищевых продуктов, в которых они выполняют функцию субстрата д/определенных видов компонентов. При этом по скорости и степени гидролиза их подразделяют на 3 группы:1) моносахариды (глюкоза, декстроза, мальтоза); 2) дисахариды (сахароза, лактоза); 3) полисахариды (крахмалы, сиропы). Виды сахаров и их количественные соотношения дают возможность регулировать скорость развития м/о (в первую очередь молочнокислых, и т.о управлять процессом ферментации (изменение pH, скорость сушки, интенсивность цвета). Сахарозаменители — сахарин, ацесульфам, аспартам, цикламат, сукралоза, сорбит. Пищевые кислоты и их соли. Уксусная кислота (CH3COOH) применяется в качестве компонента маринадов и как консервант. Молочная кислота - одноосновная оксикарбоновая кислота используется в виде раствора, либо натриевой соли с нейтральным рН с целью стабилизации свойств готовой продукции при хранении, подавлении развития патогенных микроорганизмов, регулирования уровня водосвязывающей способности сырья, интенсификации процесса цветообразования. Аскорбиновая кислота (С6Н8О6) и аскорбит (аскорбинат) натрия. Применяются для ускорения реакций образования окраски мясопродуктов, улучшения внешнего вида и повышения устойчивости цвета при "хранении. Аскорбиновая кислота и аскорбинаты снижают остаточное содержание нитритов в готовом продукте на 22-38%, усиливают антибактериологические свойства нитрита, ингибируют образование нитрозоаминов в продукте на 32-35%. Оптимальное количество аскорбиновой кислоты и ее производных составляет 0,02-0,05% к массе сырья. Использование натриевых солей считают предпочтительнее соответствующих кислот, так как реакция между кислотами и нитритом протекает очень быстро, при этом возможны потери окислов азота. Солей добавляют на 0,01-0,02% больше, чем кислот. Нейтрализацию аскорбиновой кислоты производят карбонатом натрия путем введения в 1 л 3%-го водного раствора аскорбиновой кислоты 16 г питьевой соды (NаНСОз). Величина рН раствора после нейтрализации не должна быть выше 7,0: при использовании фосфатов нейтрализацию аскорбиновой кислоты не производят. Растворы аскорбиновой кислоты и аскорбината очень чувствительны к присутствию некоторых металлов, в связи с чем их хранят в емкостях из пластмассы, алюминия или нержавеющей стали. Эриторбат натрия применяют для: - улучшения процесса формирования цвета мясопродуктов; - стабилизации и повышения устойчивости при хранении готовых изделий; - предотвращения окисления жира; - предотвращения образования нитрозоаминов в процессе термообработки; - улучшения вкусоароматических характеристик готовой продукции. При изготовлении цельно мышечных и реструктурированных мясопродуктов эриторбат натрия используют в составе шприцовочных рассолов из расчета 0,05-0,06% к массе несоленого сырья. При приготовлении многокомпонентных рассолов эриторбат натрия добавляют в последнюю очередь, непосредственно перед использованием рассола. Приготовленный рассол, содержащий эриторбат натрия, можно хранить не более 48ч при t= 4-6 °С. Необходимо также учитывать, что аскорбиновая кислота и аскорбинат натрия одновременно с регулированием хода цветообразования тормозят реакции пероксидного окисления и препятствуют образованию в организме алкилирующих мутагенов типа нитрозаминов из нитритов. Таким образом, применение аскорбиновой кислоты, аскорбинатов и эриторбатов способствует получению продукции с повышенной экологической безопасностью. Хлористый кальций (безводный, двух-, шестиводный, фармокопейный) имеет многоцелевое назначение и применяется: - для активирования деятельности катепсинов, т.е. с целью ускорения процесса созревания мясного сырья; - для дестабилизации состояния кальций-зависимых белков и интенсификации хода реструктурирования; - для оказания бактериостатического действия; - для улучшения выраженности цвета у мясопродуктов. Применяется в виде водных растворов с концентрацией от 1,5 до 25,0%, либо в составе шприцовочных рассолов. Количества использования регламентируются нормативно-техническими документами. Лимонная кислота (Е 330) – регулятор кислотности, антиокислитель, стабилизатор окраски. Применяется при производстве плавленых сыров, кондитерских изделий, майонезов.

4. Антиокислители, освежители, пищевые колоранты. Классификация, цель использования, механизм действия. Особенности технологического применения. Антиокислители – природные / искусственные вещества, которые могут предотвратить/замедлить окисление органических соединений. Если консерванты препятствуют биологической порче продукта под влиянием МО, то антиоксиданты предотвращают их химическое окисление. Замедляя процесс окисления путем взаимодействия с О₂, прерывая реакцию окисления или разрушая образование перекиси. При этом расходуются сами антиоксиданты. Антиоксиданты не способны компенсировать низкое качество сырья, грубое нарушение правил промышленной санитарии и технологических режимов, поскольку не взаимодействуют с вредными МО. Природные окислители: аскорбиновая к-та, лимонная к-та, молочная к-та, смеси токоферолов, витамин А, селен, Мg, флавоноиды, кофермент Q10, глутатион. Некоторые из них чрезвычайно полезны, оказывают ярко выраженное регенерирующее действие, некоторые нейтральны и безобидны. Искусственные антиоксиданты: бутилгидроксианизол, бутилгидрокситолуол, изоаскорбат Na. Наш организм способен синтезировать достаточное количество этих веществ из пищи, все остальное чревато передозировкой: лимонная к-та àсильный канцероген, лецитин à источник холестерина, ПДàаллергены. Вред антиоксидантов объясняется их распространенностью. Освежители. В последнее время большое распространение получили освежители мяса с эффектом консервантов, основу которых составляют ацетаты, цитраты, лактаты и реже пропионаты. Кроме угнетающего действия на рост микроорганизмов освежители способны устранять неприятный запах задохнувшегося мяса. Речь идет о тех случаях, когда по санитарным показателям сырье пригодно для использования в пищевой промышленности и лишь приобрело посторонний запах (ничего удивительного: порог восприятия запаха в воздухе меркаптанов или сероводорода составляет 10-4 мг/л.).Особенно эффективны освежители, ароматизированные натуральными экстрактами пряных растений. Особенным спросом освежители пользуются в теплое время года. Просто летом вероятность обсеменения резко возрастает. В последнее время наблюдается тенденция всесезонного использования этих

продуктов. Причин несколько: во-первых, почти все консерванты-освежители являются синергистами антоксидантов и очень положительно влияют на цвет. Кстати, деление по группам весьма условно. Молочная кислота попала во вторую группу (консервант), а лактаты, ее соли – в третью (антиоксиданты). Во-вторых, действие большинства этих веществ сходно с действием фосфатов: они способны увеличивать влагоемкость сырья (увеличение выхода!). И, наконец, если разговор идет о консервантах-освежителях с хорошей ароматической составляющей, можно получить на выбор либо уменьшение закладки специй, либо более яркий вкус конечной продукции. Пищевые колоранты(красители). Используются для придания определенной окраски ПП. Бывают природные и синтетические. В последнее время идет тенденция к ↓ использования синтетических ПК. Синтетические ПК: в отличие от натуральных не обладают биологической активностью и не содержат вкусовых веществ, в этом они обладают значительным технологическим преимуществом по сравнению с натуральными: менее чувствительны к условиям технологической переработки и хранению, термостойки, дают яркие довольно стабильные легко воспроизводимые цвета, хорошо растворимы в воде: тартаразин, понсо, черный блестящий, желтый «солнечный закат», красный очаровательный, шоколадный, азорубин, аморант, цитрусовый красный, ферментированный рис. Натуральные ПК: выделяют физическими способами из растений и животных, подвергают химической модификации для улучшения: ягоды, цветы, корнеплоды, мукаратин, аннато, антацианы, куркумины, свекольный краситель, кармин, карамельный колер, солодовый экстракт, уголь растительный, хлорофиломедные комплексы. Е 122 кармуазин – используют для аналогов мясопродуктов. Е129 – красный очаровательный для вареных колбас с заменой мяса растительным сырьем выше 6%. Е124 Понсо – синтетический аналог кармина, распространенный краситель в отечественной мясной промышленности. В связи с развитием исследований в области токсикологии и выявлении в составе искусственных колорантов, вредных для организма человека веществ, наметилась тенденция к сокращению использования в пищевых целях. Из ранее использовавшихся красителей ныне запрещены: аморант, цитрусовый красный, красный 2G. Учитывается нежелательное использование синтетических красителей и сложную ситуацию с определением токсичности ферментированного риса, но исслед на инфузорию. На сегодня, оптимальный выбор красителей для мясопереработчиков: кармин – натуральный водорастворимый краситель, устойчив к воздействию основных технологических факторов.

5. Вкусоароматические пищевые добавки, коптильные препараты, усилители вкуса. Систематизация, цель использования, механизм действия, особенности технологического применения.

Вкусоароматические в-ва – комплексная пищевая добавка, предназначенная для придания пищевым продуктам вкуса и аромата, в состав которых могут входить пищевые ароматизаторы. Пищевой ароматизатор – вкусоароматическое вещество/препарат, технологический ароматизатор, коптильный ароматизатор или их смесь, образованная вкусоароматическая часть предназначена для придания ПП вкуса и аромата, за исключением кислого, сладкого, с положительных или отрицательных носителей, наполнителей; растворителей – наполнителей, пищевых добавок/ пищевого сырья. Натуральный ароматизатор – вкусоароматическая часть которого содержит 1 / несколько вкусоароматических препаратов, и/или 1 / несколько натуральных вкусоароматических веществ. Идентичные натуральному ароматизатор пищевой – пищ ароматизатор, вкусоароматическая часть которого содержит 1/ несколько вкусоароматических веществ идентичных натуральным, может содержать вкусоароматические препараты и натуральные вкусоароматические вещества. Искусственный ароматизатор – пищ ароматизатор, вкусоароматическая часть которого содержит 1/ несколько искусственных вкусоароматических веществ, может содержать вкусоароматические препараты натуральные, идентичные натуральным вкусоароматические вещества. Технологический ароматизатор – идентичный натуральному ароматизатор, представляет собой смесь веществ, полученную в результате взаимодействия аминосоединений и редуцирующих сахаров при увеличении t. Усилители вкуса (модификаторы) добавляют к ПП с целью: 1) восстановления вкуса и аромата, утраченных в процессе переработки и хранения, продукты из замороженного мяса, пастеризованные продукты и др. 2) усиление натурального вкуса и ароматов продуктов (бульон кубики). 3) смягчение отдельных нежелательных составляющих вкуса и аромата (привкус Ме в консервах, глютамат Na). Примеры усилителей: 1) АК: лизин, глицин, лейцин. 2) Образующиеся при карамелизации сахара и являющиеся составной частью камели – мальтол обладает свойством усиления сладкого вкуса (в карамели). 3)некоторые ферменты – для ускорения созревания пива, улучшения его качества, вкуса и аромата, при использовании солода низкого качестава используют протеолитические ферменты. В мясной промышленности растительная протеиназа папаин используется для улучшения вкуса мясопродуктов. При производстве сыра добавляют липазу в пастеризованное молоко для ускорения его созревания и улучшения его вкуса. 4) ряд интенсивных подсластителей при малой дозировке 1-2 мг/кг проявляют эффект усиления вкуса и аромата. 5) Ванилин и этилванилин усиливают фруктовые и шоколадные ароматы. 6) Сахар подавляет неприятные привкусы во фруктовых соках. 7) Поваренная соль – модификатор вкуса, не только придает соленый вкус, но и обладает свойством усиливать их сладость и маскировать привкусы горечи и Ме. Коптильные препараты представляют собой очищенные конденсаты дыма, полученного пиролизом древесины. Примеси: полиароматические углеводороды. Коптильные препараты гораздо безопаснее самого коптильного дыма, поскольку они в значительной степени освобождены от смол, канцерогенных полиароматических углеводородов и нитрозаминов.

Основными источниками для производства коптильных жидкостей, коптильных препаратов или концентратов коптильного дыма, предназначенных для замены обычного. Все имеющиеся коптильные препараты было бы правильно подразделить на следующие основные категории:1) коптильные препараты, изготавливаемые из конденсатов древесного дыма, предназначенные для обработки пищевых продуктов с поверхности. Пригодны для производства рыбы холодного и горячего копчения, консервов типа "Шпроты в масле", свинокопченостей, сырокопченых и полукопченых колбас и т.п.; 2) коптильные препараты, изготавливаемые из конденсатов дыма и преимущественно используемые для целей копчения путем введения их в продукт на различных стадиях технологического процесса его производства. Рекомендуются при производстве различного рода формованных и структурированных изделий из рыбы и мяса, консервов различных видов, пастеризованной ветчины в банках и др.; 3) коптильные препараты, которые изготавливают из сырья, полученного иным способом, нежели при образовании коптильного дыма при пиролизе древесины, а также путем неполного горения (т.е. так же, как и древесный дым, но не из целой древесины, а из составных частей древесины – лигнина, целлюлозы или другого материала). Для определения области их применения требуются специальные технологические эксперименты; 4) прочие коптильные средства, точнее, добавки, придающие продуктам (изделиям из мяса, рыбы, плавленому сыру, суповым приправам, соусам, томатной пасте и т.п.) аромат и привкус копчения. Технологические свойства дыма зависят от его химического состава и прежде всего от степени насыщения ароматическими веществами. Во время копчения многочисленные компоненты дыма попадают в обрабатываемый продукт и обеспечивают его консервацию, ароматизацию и нужную окраску. Предполагается, что в этих процессах должны принимать участие лишь 10% из 5000 компонентов, регистрируемых в дыме. В настоящее время идентифицировано более 200 химических соединений дыма, участвующих в процессе копчения. К ним относятся в основном коптильные компоненты фенольной группы, карбонильные соединения (альдегиды и кетоны), кислоты, производные фурана, лактонов, полициклических ароматических углеводородов, спиртов и эфиров.
Наиболее полно исследована роль (в процессе придания продукту специфических свойств) трех групп органических веществ: фенолов, кислот и карбонильных соединений.Фенольные соединения дыма способствуют в основном формированию аромата и вкуса копчености у обрабатываемого продукта.

6. Поверхностно-активные вещества: особенности строения; влияние на термодинамическую устойчивость пищевых дисперсных систем.

Поверхностно-активные вещества ПАВ - это вещества, адсорбирующиеся на поверхности раздела двух фаз и образующие на ней слой повышенной концентрации. Однако в понятие «поверхностно-активные вещества» (ПАВ) обычно вкладывают более узкий смысл, относя его лишь к группе органических соединений, адсорбция которых из их растворов даже очень малой концентрации приводит к резкому снижению поверхностного (межфазного) натяжения на поверхности раздела р-ра с газом (паром), др. жидкостью или твердым телом. Особенностью ПАВ является то, что его молекула дифильна,т.е. гидрофобна и гидрофильна.На поверхности раздела фаз молекулы ПАВ распределяются следующим образом: гидрофильная в воде, гидрофобная в масле. Процесс адсорбции ПАВ энергетически выгоден и приводит к снижению межфазного или поверхностного натяжения, т.о. к уменьшению свободной энергии системы и увеличению ее ТД устойчивости. Высокомолекулярные ПАВ – белки, поверхностная активность которых определяется особенностью их структуры, т.е. расположением полярных и неполярных группировок в молекуле. В процессе адсорбции нарушается равновесие сил, стабилизирующих молекулу белка, и аминокислотная цепь распределяется на поверхности раздела фаз так, что ее фрагменты распределяются между фазами, образуя хвосты, шлейфы. Далее молекулы белка взаимодействуют не только с масляной фазой, но и между собой, что приводит к образованию прочного гелеобразного слоя. Межфазный адсорбционный слой, образованный низкомолекулярными ПАВ не очень прочный, что существенно отличает высокомолекулярные ПАВ от низкомолекулярных. Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) – величина, характеризующая соотношение гидрофильных и гидрофобных частей молекулы ПАВ и имеет значение от 1 до 40: 6-8 – вещество одинаково растворимо и в воде и в масле; > 8 – ПАВ лучше растворяются в воде и стабилизирует прямые эмульсии, т.е. масло в воде; < 6 – ПАВ лучше растворяются в масле и стабилизируют обратные эмульсии, т.е. вода в масле.