В формировании консистенции пищевой системы важное значение имеет величина рН, с которой, в частности, связана эффективность действия добавки, вводимой для решения технологической задачи формирования заданных реологических свойств продукта. От величины рН пищевой массы, а также от ее изменений в ходе технологического процесса формирования готового пищевого продукта зависит эффективность эмульгатора, стабилизатора, загустителя или гелеобразователя, введенного в пищевую систему.
В зависимости от специфики конкретной пищевой системы ее рН может оказывать влияние на основные коллоидные свойства, обусловливающие формирование консистенции, присущей конкретному продукту. К таким свойствам относятся:
Изменение рН достигается введением подкисляющих или подщелачивающих веществ. Для решения этой технологической задачи используют пищевые добавки двух функциональных классов, объединяющих кислоты и регуляторы кислотности, к которым относятся соли пищевых кислот и некоторые вещества основного характера (см. табл 1.1, функциональные классы 1 и 2)
Кислоты, основания и соли могут применяться не только с целью изменения рН пищевой системы (среды или продукта), но также для изменения буферных свойств продукта или придания ему кислого вкуса, кислотного или щелочного гидролиза пищевого сырья при получении конкретного продукта. В некоторых случаях применение добавок этой группы может иметь другие, специально оговоренные цели.
В табл 3.39 приведены свойства важнейших пищевых кислот, применяемых для регулирования рН в пищевых системах
Кислоты, разрешенные для использования в пищевой промышленности, как правило, безвредны для организма, в связи с чем их применение не лимитируется в гигиеническом отношении, а регламентируется технологическими инструкциями на конкретные пищевые продукты. Исключение составляет фумаровая кислота, обладающая токсичностью, ДСД которой установлена на уровне 6 мг/кг массы тела человека.
Уксусная кислота (Е260) - наиболее известная пищевая кислота, выпускается в виде эссенции, содержащей 70-80 % собственно кислоты. В быту используют разбавленную водой уксусную эссенцию, получившую название «столовый уксус». Получают путем уксуснокислого брожения Соли этой кислоты имеют название «ацетаты». Для пищевых целей разрешены ацетаты калия (Е261), натрия (Е262), кальция (Е263) и аммония (Е264) Основная область использования - овощные консервы и маринованные продукты
Молочная кислота (Е270) выпускается в двух формах, отличающихся концентрацией: 40%-ного раствора и концентрата, содержащего не менее 70 % кислоты Получают молочнокислым брожением сахаров Ее соли называются лактатами Для использования в пищевых продуктах разрешены лактаты натрия (Е325), калия (Е326), кальция (Е327), аммония (Е328) и магния (Е329), которые вводят в пищевую систему отдельно или в комбинации Используется в производстве безалкогольных напитков, карамельных масс, кисломолочных продуктов Имеет ограничения к применению в продуктах детского питания.
Лимонная кислота (Е330) - продукт лимоннокислого брожения Сахаров Обладает наиболее мягким вкусом по сравнению с другими пищевыми кислотами и не оказывает раздражающего действия на слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта Соли лимонной кислоты - цитраты. Регуляторами рН пищевых систем являются цитраты натрия (Е331), калия (Е332), кальция (Е333), магния (Е345) и аммония (Е380) Лимонную кислоту и ее соли вводят отдельно или в комбинациях. Лимонную кислоту применяют в кондитерской промышленности, при производстве безалкогольных напитков и некоторых видов рыбных консервов.
Таблица 3.39
Свойства основных пищевых кислот
|
Эмпирическая |
Молекулярная масса |
Физическое состояние |
Температура плавления, °С |
Растворим ость, г/ 100 мл Н,О |
Константы диссоциации |
||
|
Уксусная |
Жидкость |
Смешивается |
|||||
|
Молочная |
Легкорастворимая |
||||||
|
Лимонная |
Кристаллический порошок |
К 2 = 1,68 10 -5 К 3 = 6,4 10 -7 * |
|||||
|
Яблочная |
К 1 = 3,9 10 -4 К 2 = 7,8 10 -6 |
||||||
|
К 1 = 1,04 10 -3 К 2 = 4,55 10 -5 * |
|||||||
|
Янтарная |
К 1 = 6,5 10 -5 К 2 = 2,3 10 -6 |
||||||
|
Янтарный ангидрид |
Белые кристаллы |
К 1 = 6,5 10 -3 К 2 = 2,3 10 -6 |
|||||
|
Адипиновая |
Кристаллический порошок |
К 1 = 3,71 10 -5 К 2 =3,87 10 -6 * |
|||||
|
Фумаровая |
К 1 = 9,3 10 -4 К 2 = 3,62 10 -5 *** |
||||||
|
Глюконо-?-лактон |
К 1 = 1,99 10 -4 (для кислоты) |
3,7 (для кислоты) |
|||||
|
Фосфорная |
Жидкость |
Легкорастворимая в горячей воде |
К 1 = 7,52 10 -3 * К 2 = 6,23 10 -8 * К 3 = 2,2 10 -13 *** |
*-при 25°С; **-при 20°С; ***-при 18°С.
Яблочная кислота (Е296) обладает менее кислым вкусом, чем лимонная и винная. Для промышленного использования ее получают синтетическим путем из малеиновой кислоты, в связи с чем критерии чистоты ограничивают содержание в ней примесей токсичной малеиновой кислоты. Соли яблочной кислоты называются малатами. Пищевыми добавками являются малаты аммония (Е349), натрия (Е350), калия (Е351) и кальция (Е352). Яблочная кислота обладает химическими свойствами оксикислот. При нагревании до 100°С превращается в ангидрид. Применяется в кондитерском производстве и при получении безалкогольных напитков
Винная кислота (Е334) является продуктом переработки отходов виноделия (винных дрожжей и винного камня). Не оказывает какого-либо существенного раздражающего действия на слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта и не подвергается обменным превращениям в организме человека. Основная часть (около 80 %) разрушается в кишечнике под действием бактерий. Соли винной кислоты называются тартратами. Винная кислота применяется в кондитерских изделиях и в безалкогольных напитках.
Янтарная кислота (Е363) представляет собой побочный продукт производства адипиновой кислоты. Может быть получена также из отходов янтаря. Обладает химическими свойствами, характерными для дикарбоновых кислот, и образует соли, которые получили название «сукцинаты». При 235 "С янтарная кислота отщепляет воду, образуя янтарный ангидрид. Янтарная кислота, а также ее соли (натрия, калия и кальция) могут использоваться для регулирования рН пищевых систем, к которым относятся порошкообразные смеси для приготовления безалкогольных напитков в домашних условиях, концентраты супов и бульонов, сухие десертные смеси. Максимальный уровень содержания этих добавок в пищевых продуктах регламентируется и составляет соответственно 3, 5 и 6 г/кг продукта.
Адипиновая кислота (Е355) производится в промышленности главным образом двухстадийным окислением циклогексана. Обладает всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот, в частности образует соли, большинство из которых растворимо в воде. Соли адипиновой кислоты получили название «адипаты». В качестве регуляторов кислотности используются адипаты натрия (Е356), калия (Е357) и аммония (Е359)
Основные области применения - сухие ароматизированные и желеобразные десерты, порошкообразные смеси для изготовления напитков в домашних условиях, начинки и декоративные ингредиенты для сдобных хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. Регламентируемый уровень в продуктах составляет 1-10 г/кг.
Фумаровая кислота (Е297) содержится во многих растениях и грибах, образуется при брожении углеводов в присутствии Aspergillus fumaricus. Промышленный способ основан на изомеризации малеиновой кислоты под действием НС1, содержащей Вг. Соли называются фумаратами. В пищевой промышленности фумаровую кислоту используют в качестве заменителя лимонной и винной кислот. Обладает токсичностью, в связи с чем суточное потребление с продуктами питания лимитировано уровнем 6 мг/кг массы тела человека.
Глюконо-5-лактон (Е575) представляет собой продукт ферментативного окисления?, D-глюкозы, катализируемого в аэробных условиях ферментом глюкозооксидазой. В водных растворах гидролизуется с образованием глюконовой кислоты, содержание которой зависит от температуры, концентрации и рН раствора, что создает возможность регулирования рН системы. Применяется в качестве регулятора кислотности и разрыхлителя в продуктах на основе мясных фаршей (сосисках, сардельках и т. п.) и десертных смесях.
Фосфорная кислота (Е338) содержится в пищевом сырье и продуктах в свободном виде и в виде натриевых, калиевых и кальциевых солей (фосфатов). Высокими концентрациями фосфатов отличаются молоко и некоторые молочные продукты (сыры), мясные и рыбные продукты, некоторые злаки и орехи. В пищевой промышленности применяется главным образом в производстве безалкогольных напитков, молочных продуктов и кондитерских изделий. Объединенным комитетом экспертов по пищевым добавкам ФАО- ВОЗ установлена допустимая суточная доза фосфорной кислоты в составе пищевых продуктов, соответствующая 5-15 мг/кг массы тела человека, поскольку ее избыточное количество в организме может привести к нарушению баланса кальция и фосфора. Регламентируемые уровни содержания фосфатов в молочных и других продуктах составляют от 1-5 мг/кг (мг/л) продукта, в плавленых сырах и их аналогах, а также в сухих смесях на основе муки - до 20 г/кг (в пересчете на Р 2 О 5).
Помимо перечисленных добавок для регулирования рН пищевых систем могут использоваться соляная кислота (Е507), серная кислота (Е513) и ее соли - сульфаты натрия (Е514) и калия (Е515), а также муравьиная кислота (Е236), применяемая обычно в качестве консерванта. Применение этих добавок регламентируется в рамках технологических инструкций на конкретные пищевые продукты.
Подщелачивающие вещества вводят в пищевые системы:
Основной группой подщелачивающих веществ являются углекислота (диоксид углерода) - Е290 и ее соли - карбонаты и гидрокарбонаты натрия (Е500), калия (Е501), аммония (Е503), магния (Е504) и железа (Е505).
В гигиеническом отношении использование этих добавок не вызывает каких-либо опасений, поскольку они относятся к безвредным веществам, дозировки которых регламентируют только в соответствии с технологическими задачами. В качестве разрыхлителя при производстве печенья применяют карбонат натрия или аммония. В производстве сухих шипучих напитков используют карбонат натрия, с помощью которого достигается имитация вкуса минеральной воды. Карбонат натрия используют также для снижения кислотности сгущенного молока.
Для подщелачивания пищевых систем разрешены также некоторые гидроксиды натрия (Е524), калия (Е525), кальция (Е526), аммония (Е527), магния (Е528) и оксиды кальция (Е529) и магния (Е530). Их применение, как и карбонатов, регламентируется технологическими задачами для конкретных продуктов.
Пищевыми добавками, которые прочно вошли в нашу жизнь, сегодня вряд ли кого удивишь.
Несмотря на негативное в целом отношение к добавкам, некоторые из них, например, Е-330 не оказывают негативного влияния на человеческий организм и могут встречаться в натуральных продуктах.
Лимонная кислота (Citric Acid), получившая кодировку Е-330 относится к группе натуральных антиоксидантов. Она обладает характерным кислым вкусом и участвует в метаболических процессах человека. Представляет из себя белый кристаллический порошок, прекрасно растворяющийся в воде и спиртах.
При нагревании до температурного режима более 175 градусов происходит разложение кислоты на молекулы воды и углекислого газа. В настоящее время вещество добывают из самых различных продуктов: сахара, лимона, патоки, ананасовых отходов и др.
Поскольку извлекать порошок кислоты из цитрусовых оказалось дорогостоящим делом в промышленных масштабах, был освоен синтез материала из химических веществ, что оказало серьезное влияние на развитие консервирующих предприятий во всем мире.
Е330 широко применяется не только в быту, но и в промышленных видах производства пищевой и косметической отраслей. Как вкусовая добавка, она вызывает отнюдь не вред, а только положительное влияние на наш организм, при употреблении в умеренных количествах. Ее можно встретить в большинстве соков и сокосодержащих продуктов, в кондитерских изделиях.
В косметике е330 содержится в качестве регулятора кислотности рН в таких препаратах, как:
Распространению лимонной кислоты благоприятствовали открытые в ней в середине прошлого столетия антиоксидантные свойства. Сегодня у каждого человека на туалетном столике можно встретить содержащие кислоту дезодоранты и лосьоны, которые обеспечивают не только защиту кожи, но и надлежащую дезинфекцию.
Благодаря способности к растворению солей кальция лимонная кислота содержится в большинстве наших повседневных моющих и чистящих средств. Без применения особых усилий, с ее помощью мы легко удаляем практически любую бытовую накипь и не причиняем вред всевозможным типам металлических и керамических поверхностей. Подобное действие и влияние добавки позволило использовать ее в нефтедобывающих производствах.
Данная добавка положительно сказывается на клеточном дыхании, она активно принимает участие в обновлении клеток. Наш организм и, в частности, наша кожа, за многое должны быть благодарны ей, поскольку улучшается эластичность верхнего слоя и снижается количество морщин. Через поры выходят накопившиеся шлаки и токсичные вещества.
Кроме того, лимонную кислоту добавляют в жиры и маргарины для предотвращения их прогоркания. Она стала незаменимой в пищевой индустрии благодаря своим консервационным свойствам. Вещество Е330 используется в качестве разрыхлителя для теста - в сочетании с пищевой содой происходит выделение углекислого газа, что дает тесту дополнительную воздушность.
Большинство известных микробов не способны выжить в кислой среде, а значит нанести вред и негативное воздействие на человеческий организм, вот почему порошок кислоты добавляют в качестве консерванта во многие типы продуктов. С помощью кислоты производители умудряются регулировать вкус и цвет ряда продуктов, а содержащиеся в ней вещества нейтрализуют их от распада частичек тяжелых металлов.
Медики обосновали влияние вещества на человека и начали применять ее с целью улучшения метаболических и энергообменных процессов. Определенный вред может произойти при употреблении значительных объемов препарата.
Прежде всего, при принятии в пищу химического соединения происходит постепенное разрушение зубной эмали, сопровождаемое развитием кариеса. При разовом попадании в организм большой дозы кислоты, происходят ожоги пищеварительных органов, что вызывает рвоту, а также раздражение дыхательных путей.
Контакт с поверхностью глаз либо кожи провоцирует химический ожог. Небольшие количества Е330 способны благоприятно воздействовать на взрослый организм, ведь для нее свойственны антибактериальные и омолаживающие качества. Зато чрезмерная ее концентрация противопоказана лицам, страдающим заболеваниями органов ЖКТ, которым кислота причиняет ощутимый вред.
Несмотря на то, что Е330 одобрена главными мировыми организациями здравоохранения и разрешена в качестве пищевой добавки даже в странах Евросоюза, правило золотой середины справедливо и в этом случае. Допустимая суточная доза добавки не должна превышать 100-115 мг из расчета на 1 килограмм тела, чтобы ее полезные свойства не спровоцировали вред для каждого из нас.
Практически у каждой хозяйки в доме найдется лимонная кислота, которая незаменима в кулинарии. Вот уже около века она используется и в промышленных целях при производстве самых разнообразных продуктов. Правда, в последние несколько десятилетий эта пищевая добавка обозначается на упаковке как Е330 – вещество, отвечающее за стабилизацию продуктов и поддержание требуемого уровня кислотности . Казалось бы, лимонная кислота совершенно безобидна для человеческого организма, но это совсем не так. В больших объемах Е 330 может стать серьезным источником проблем со здоровьем даже у абсолютно здоровых людей.
Изначально это вещество белого цвета, лишенное запаха, но при этом обладающее характерным кислым вкусом, добывали из различных фруктов. Лидером по содержанию «лимонки» считались цитрусовые и, в первую очередь, лимоны. Однако если в домашних условиях из сока этого фрукта можно получить необходимое количество подобного консерванта и стабилизатора, то для промышленного производства Е330 такой вариант считается довольно дорогостоящим. Именно по этой причине в середине прошлого века во многих странах мира была освоена технология синтеза лимонной кислоты из химических веществ, что послужило мощным толчком для развития консервирующей отрасли пищевой промышленности.
Лимонная кислота является прекрасным консервантом, так как в кислой среде большинство из известных человечеству микробов не выживает. Кроме этого, Е330 относится к разряду мощнейших антиоксидантов, благодаря которому можно сохранить свежесть практически любых продуктов . Отдельно стоит сказать о стабилизационных качествах «лимонки», которая прекрасно регулирует вкус любой еды, будь то малосольные огурцы или же фруктовое желе.
Изначально лимонная кислота использовалась в пищевой промышленности и, в первую очередь, в кондитерском производстве. Конфеты и выпечка, десерты и кремы – все эти лакомства по сей день включают в себя Е330. Плюс ко всему, подавляющее большинство газированных напитков сегодня содержит Е330. После того, как у лимонной кислоты были открыты свойства антиоксиданта, она стала неизменным компонентом в производстве косметических средств. Омолаживающий эффект Е330 широко применяется в кремах и масках, шампунях и спреях. Антибактериальные свойства лимонной кислоты по достоинству оценили производители дезодорантов и лосьонов после бриться, которые в настоящее время обеспечивают весьма продолжительную защиту кожи от микробов и обладают дезинфицирующими качествами.
«Лимонка» обладает свойством растворять кальций . Именно по этой причине она входит в состав всевозможных чистящих и моющих средств, которыми все мы пользуемся в быту. С их помощь можно легко удалить накипь и белый налет с различных поверхностей без особых механических усилий. Это же свойство Е330 нашло широкое применение в нефтехимической и газодобывающей промышленности.
Доказано, что в небольших дозах стабилизатор Е330 весьма позитивно влияет на человеческий организм, так как обладает омолаживающими и антибактериальными свойствами. Однако высокая концентрация Е330 в косметических средствах может стать причиной химических ожогов эпидермиса и слизистой оболочки дыхательных путей. Кроме этого, при контакте с зубной эмалью за счет нейтрализации кальция лимонная кислота способствует ее разрушению. Продукты питания, в которых содержится Е330, не рекомендуется употреблять в пищу людям, страдающим желудочно-кишечными заболеваниями, так как лимонная кислота способна лишь усугубить проблему. Более того, большая концентрация этого вещества в напитках либо еде может привести к ожогам пищевода.
Эти вещества добавляются к продукту в процессе его производства для достижения определённых технологических целей: ускорения технологического процесса, облегчения его ведения, часто без них осуществление процесса вообще невозможно.
Значительная часть веществ, ускоряющих и облегчающих ведение технологических процессов, остаются в пищевом продукте до его использования и употребляются вместе с ним в пищу. Это средства для капсулирования, для таблетирования, пеногасители. Пропелленты в зависимости от обстоятельств использования могут относиться как к первой, так и ко второй группе. Вещества, облегчающие фильтрование, тоже.
Некоторые технологические добавки разрушаются в процессе получения продукта, например разрыхлители или вещества, способствующие жизнедеятельности полезных микроорганизмов.
Регуляторы кислотности – вещества, устанавливающие и поддерживающие в пищевом продукте определённое значение рН.
Добавка кислот снижает рН продукта, добавка щелочей увеличивает, а добавка буферных веществ поддерживает рН на определённом уровне. Компоненты буферной смеси находятся в состоянии химического равновесия. Значение рН такой системы слабо меняется при концентрировании, разбавлении и введении относительно небольших количеств веществ, которые взаимодействуют с одним из компонентов буферной системы.
Чаще всего компонентами пищевой буферной системы являются слабая кислота (основание) и её соль с сильным основанием (кислотой). Добавкой солей слабых кислот (например, ацетата натрия) или оснований (например, хлорида аммония) можно «нейтрализовать» сильнокислые и сильнощелочные растворы, то есть сделать их слабокислыми и слабощелочными.
В современном производстве и переработке пищевых продуктов установление и поддержание определённого значения рН имеет большое значение. Низкое значение рН способствует продлению срока годности продуктов, так как создаёт неблагоприятные условия для развития микроорганизмов и усиливает действие консервантов.
Области применения: производство напитков, мясо- и рыбопродуктов, мармеладов, желе, твёрдой и мягкой карамели, кислых драже, жевательной резинки, жевательных конфет.
Регуляторы кислотности, разрешённые к применению при производстве пищевых продук тов в РФ. Е170 углекислые соли кальция, Е260 уксусная кислота ледяная, Е261 ацетаты калия, Е262 ацетаты натрия, Е263 ацетаты кальция, Е264 ацетат аммония, Е270 молочная кислота, Е296 яблочная кислота, Е297 фумаровая кислота, Е300 аскорбиновая кислота (L-), Е301 аскорбат натрия, ЕЗО2 аскорбат кальция, ЕЗОЗ аскорбат калия, Е325 лактат натрия, Е326 лактат калия, Е327 лактат кальция, ЕЗЗО лимонная кислота, Е331 цитраты натрия, Е332 цитраты калия, ЕЗЗЗ цитраты кальция, Е328 лактат аммония, Е329 лактат магния, Е334 винная кислота L(+), E335 тартраты натрия, Е336 тартраты калия, Е337 тартрат калия и натрия, Е354 тартрат кальция, Е339 фосфаты натрия, Е340 фосфаты калия, Е341 фосфаты кальция, Е342 фосфаты аммония, Е343 фосфаты магния, Е345 цитрат магния, Е349 малат аммония, Е350 малаты натрия, Е351 малаты калия, Е352 малаты кальция, Е353 метавинная кислота, Е355 адипиновая кислота, Е356 адипаты натрия, Е357 адипаты калия, Е359 адипат аммония, Е365 фумараты натрия, Е366 фумараты калия, Е367 фумараты кальция, Е368 фумараты аммония, Е380 цитраты аммония, Е450 пирофосфаты, Е451 трифосфаты, Е500 карбонаты натрия, Е501 карбонаты калия, Е503 карбонаты аммония, Е504 карбонаты магния, Е507 соляная кислота, Е509 хлорид кальция, Е510 хлорид аммония, Е513 серная кислота, Е514 сульфаты натрия, Е515 сульфаты калия, Е516 сульфат кальция, Е521 сульфат алюминия-натрия, Е522 сульфат алюминия-натрия,Е523 сульфат алюминия-аммония, Е524 гидроксид натрия, Е525 гид-роксид калия, Е526 гидроксид кальция, Е527 гидроксид аммония, Е528 гидроксид магния, Е529 оксид кальция, Е541 алюмофосфат натрия, Е574 глюконовая кислота (D-), Е575 глюконо-дельта лактон, Е576 глюконат натрия, Е577 глюконат калия, Е578 глюконат кальция, Е580 глюконат магния, карбонат железа, сукцинаты натрия, калия, кальция.
Название: Лимонная кислота Е330
Другие названия: Е330, Е-330, Анг: E330, E-330, Citric Acid
Группа: Пищевая добавка
Вид: Антиоксиданты, антиокислители
Влияние на организм: полезна
Разрешена в странах: Россия, Украина, ЕС
Применение:
Лимонная кислота играет роль регулятора кислотности, консерванта и вкусовой добавки одновременно. Она заняла нишу в производстве пищевых продуктов, косметики, химических моющих и чистящих средств и медицине. Напитки, соки, сладости, выпечка, кондитерские изделия, все они содержат Е 330.
Медики используют лимонную кислоту для улучшения процессов метаболизма и энергетического обмена.
Немыслима без добавки Е-330 и косметология. Лимонная кислота незаменимый компонент кремов, лаков и гелей для волос, пенок, шампуней, лосьонов, пен для ванн. Ей отведена роль регулятора кислотности.
Нефтяники используют лимонную кислоту в процессе бурения и газовых, и нефтяных скважин. Добавка нейтрализует в растворе цемент и удаляет из бурового раствора ионы кальция.
Лимонная кислота разрешена к использованию во всех странах.
Влияние на организм человека:
В небольших дозах лимонная кислота Е330 позитивно влияет на организм человека и присутствует в жизненно-важных метаболических обменных процессах.
Но существует и опасность для здоровья, при больших дозах употребления Е330. К примеру, концентрат лимонной кислоты при контакте с кожей или глазами приводит к сильному химическому ожогу, или даже потере зрения. Если же с пищей человек употребляет слишком много Е330, то страдает эмаль зубов, появляется угроза развития кариеса. В случае же, если за один прием в организм попадает слишком большая доза кислоты, то, как следствие этого, может развиться кашель, рвота с кровью и ожог пищевода и желудка. При попадании добавки в дыхательные пути, наблюдается их сильное раздражение.
