Харчові консерванти
Консерванти — речовини, які перешкоджають мікробній, ферментній і окислювальній[1] деградації їжі. Деякі консерванти можуть одночасно бути і антиокислювачами, а деякі — і як додатковий харчовий субстрат (наприклад, цукор), що підвищує харчову цінність консервованих продуктів.
У харчовій індустрії харчові продукти і сировина для них піддаються короткочасному чи тривалому зберіганню, яке залежить від ферментативного псування (під впливом власних ферментів), або мікробіологічного псування — ферментами мікроорганізмів. З метою подовження терміну зберігання поживної цінності харчового продукту їжу консервують за допомогою різних технологічних методів. Застосування консервуючих речовин (консервантів) — один з них. Консервуючі речовини зупиняють процеси розкладання, що протікають у неживих клітинах, а також знижують активність метаболічних процесів у живих клітинах. Дія консервантів спрямована безпосередньо на клітини мікроорганізмів — уповільнення ферментативних процесів, синтезу білка, руйнування клітинних мембран.[2] Традиційними консервантами для харчових цілей були: оцет, цукор і солі.
Класифікація. Токсичність
Консерванти належать до різних класів хімічних сполук. Проте, усі консерванти можна поділити на дві групи:
— група біогенних консервантів — сполуки, які синтезуються у біологічних системах, беруть участь у метаболічних процесах і їх утилізують ферментні системи організму.
— група абіогенних консервантів — сполуки, які в біологічних системах не синтезуються. Їх метаболізм у живих організмах можливий, але продукти, що утворяться, інколи можуть бути токсичні. Оскільки деякі з абіогенних сполук здатні накопичуватися в організмі, спричиняючи інтоксикацію, — їх використовують для консервування біогенних систем з великою обережністю.
Перед використанням консерванти перевіряють (слід перевірити) на:
- генотоксичність — здатність впливати на спадковість, спричиняти небажані мутації. Небажані мутації проявляються унаслідок дії генотоксинів, які, зв'язуючись із ДНК, порушують структуру й функціонування генного апарату. Одночасно проводять дослідження з виявлення репродуктивної токсичності консервантів — зокрема, вивчають вплив консерванту на плідність і загальну здатність до продовження роду, на утробний і післяутробний розвиток.[3]
- канцерогенність — здатність сполук спричиняти розвиток різних пухлин. Ініціатори цих процесів переважно речовини, наділені генотоксичною дією, здатні модифікувати ДНК.[3] До цієї групи речовин належать формальдегід, фенол, нітрати й ін. Дослідження проводять на кількох поколіннях піддослідних тварин, вивчаючи виникнення мутацій у соматичних клітинах, виявляючи дефекти при розподілі клітин.
| Клас токсичності | Середня летальна доза, мг/кг |
|---|---|
| 1 | менше 5 |
| 2 | 5-49 |
| 3 | 50-499 |
| 4 | 500-4999 |
| 5 | Понад 5000 |
Саліцилова кислота, бензойна кислота, п-оксибензойна кислота і її ефіри, які використовуються як консерванти, а також сульфіти й парабени можуть спричиняти алергічні реакції. Консерванти можуть застосовуватись у вигляді багатокомпонентних сумішей, у складі яких два і більше консерванти. Токсичність консервантів може зростати при їхньому спільному використанні й проявлятися в синергічному ефекті. Наприклад, поєднане використання бензойної кислоти й сульфіту призводить до підвищення токсичності, що перевищує дію цих речовин окремо.[3]
Для найпоширеніших харчових додатків, використовуваних у Європейському союзі, були засновані і запроваджені коди харчових додатків — Е-номери, по числовому ряду яких консерванти, здебільшого, відповідають кодам E200—299. Величину допустимого добового надходження консервантів в організм людини встановлюють на основі токсикологічних досліджень Об'єднаний комітет експертів ФАО/ВООЗ (JECFA) і Наукова комісія з харчових добавок Європейського співтовариства (SCF).[5] В Україні перелік дозволених консервантів регулюється постановами Кабінету міністрів.
| Консервант | Середня летальна доза, мг/кг | Клас токсичності | Допустиме
добове надходження, мг/кг |
|---|---|---|---|
| Мурашина кислота | 1200 | 4 | 3,0 |
| Бензойна кислота | 3000 | 4 | 5,0 |
| Дегідроцетова кислота | 1000 | 4 | - |
| Дифеніл | 3000 | 4 | - |
| Етанол | 9500 | 5 | - |
| Ефіри-п-оксибензойної кислоти | 8000 | 5 | 10,0 |
| Хлорид натрію | 3750 | 4 | - |
| Нітрати | 6000 | 5 | 5,0 |
| Нітрити | 200 | 2 | 0,2 |
| о-Фенилфенол | 3000 | 4 | 0,2 |
| Пімарицин | 1500 | 4 | - |
| Пропіонова кислота | 4000 | 4 | - |
| Сахароза | 30000 | 5 | - |
| Саліцилова кислота | 1100 | 4 | - |
| Діоксид сірки | 2000 | 4 | - |
| Сорбінова кислота | 10000 | 5 | 25,0 |
Список консервантів дозволених у Європейському Союзі
Список консервантів, дозволених у Європейському Союзі для застосування у харчових продуктах:[5]
- E200 Сорбінова кислота
- E202 Сорбат калію
- E203 Сорбат кальцію
- E210 Бензойна кислота
- E211 Бензоат натрію
- E212 Бензоат калію
- E213 Бензоат кальцію
- E214 Етил-п-гідроксибензоат
- E215 Натрієва сіль етил-п-гідроксибензоату
- E216 Пропіл-п-гідроксибензоат
- E217 Натрієва сіль пропіл-п-гідроксибензоату
- E218 Метил-п-гідроксибензоат
- E219 Натрієва сіль метил-п-гідроксибензоату
- E220 Діоксид сірки
- E221 Сульфіт натрію
- E222 Гідросульфіт натрію
- E223 Піросульфіт натрію
- E224 Піросульфіт калію
- E226 Сульфіт кальцію
- E227 Гідросульфіт кальцію
- E228 Бісульфіт калію
- E230 Дифеніл (біфеніл)
- E231 о.Фенілфенол
- E232 о.Фенілфенолят натрію
- E233 Тіабендазол
- E234 Нізин
- E235 Натаміцин (пімарицин)
- E239 Гексаметилентетрамін
- E242 Диметилдикарбонат
- E249 Нітрит калію
- E250 Нітрит натрію
- E251 Нітрат натрію
- E252 Нітрат калію
- E260 Оцтова кислота
- E261 Ацетат калію
- E262 Ацетат натрію
- E263 Ацетат кальцію
- E270 Молочна кислота
- E280 Пропіонова кислота
- E281 Пропіонат натрію
- E282 Пропіонат кальцію
- E283 Пропіонат калію
- E284 Борна кислота
- E285 Тетраборат натрію (бура)
- E290 Діоксид вуглецю
- E941 Азот
- E1105 Лізоцим
Консерванти в ковбасному виробництві
Проблему збереження якості та зменшення втрат ковбасних виробів в процесі їхнього виготовлення та зберігання вирішують шляхом впливу хімічними консервантами (для обробки поверхні) — солей молочної та дигідроцетової кислот, моногліцериду капрінової кислоти і гексаметафосфату натрію.[6][7]
Нітрит натрію є невід'ємним інгредієнтом варених, півкопчених ковбас, сосисок і сардельок, м'ясної копченини. Він здавна використовувався (спочатку у вигляді селітри) для надання ковбасам і копченині типового рожевого кольору. Під час термічного оброблення нітрит натрію взаємодіє з міоглобіном і гемоглобіном м'яса, у результаті чого утворюються так звані «нітрозопігменти», які і формують колір ковбаси.[8]
Відомо, що альтернативою традиційному копченню, при виготовленні варено-копчених ковбас, є застосування бездимного копчення за допомогою коптильних середовищ з метою спрощення технологічного процесу, підвищення економічної рентабельності та отримання безпечної копченої продукції. Мутагенна активність копчених таким чином м'ясопродуктів, особливо ковбасних, досліджена недостатньо,[9] що може бути пояснено складністю об'єкта дослідження, оскільки при виготовленні ковбас використовується не тільки коптильний дим (середовище), в якому міститься до 10 000 компонентів,[10] але і фарш, що містить технологічні компоненти — харчові добавки: консерванти, барвники, антиоксиданти і т.і.,[11][12] так і контамінати (важкі метали, залишки пестицидів і ветеринарних препаратів, новоутворені сполуки — N-нітрозаміни і гетероциклічні аміни.[13]
Консерванти при обробці м'ясних туш
У м'ясній індустрії застосовують молочну кислоту у вигляді 2%-го розчину для оброблення поверхні туш забійних тварин, що дозволяє домогтися 1-3-го логарифмічного скорочення загального числа мікроорганізмів, у тому числі сальмонел і кишкової палички (колі-форми).[14]
Консерванти в кисломолочній продукції
Застосування консервантів для виробництва кисломолочних продуктів в Україні заборонено.[15]
Примітки
- деякі консерванти одночасно є і антиокислювачами
- Сивній І., Оболкіна В. Природні консерванти в оздоблювальних напівфабрикатах[недоступне посилання з липня 2019] // Продовольча індустрія АПК Науковий журнал[недоступне посилання з травня 2019]. — № 4/2011[недоступне посилання з червня 2019]
- Юкало В., Гащук О. Аналіз методів консервування продуктів[недоступне посилання з червня 2019] // Вісник Тернопільського національного технічного університету Науковий журнал Архівовано 24 червня 2013 у Wayback Machine.. — 2010, Том 15. № 1[недоступне посилання з червня 2019].
- Фізико-хімічні і біологічні основи консервного виробництва / [Флауменбаум Б. Л., Безусов А. Т., Сторожук В. М., Хомич Г. П.]. — Одеса: Друк, 2006. — 400 с.
- Принципы оценки безопасности пищевых добавок и контаминантов в продуктах питания. — М. : Изд-во «Медицина» по материалам ВОЗ. — Женева. — 1991.
- Кузнецова Л. С. Перспективность использования пищевого консерванта в колбасном производстве / Л. С. Кузнецова // Мясная индустрия. — 2001. — № 2. — С. 35-38.
- Пат. 2165148 Россия, МПК7 А23В4/10, А23В4/20. Защитный состав для покрытия тушек птицы, или мяса, или мясных продуктов для длительного хранения / Маковеев И. И., Дибирасухаев М. А.: Всероссийский научно-исследовательский институт птицеперерабатывающей промышленности. — Заявл. 18.08.1999; Опубл. 20.04.2001.
- Влияние нитритов на качество мясных продуктов / Ю. Н. Лясковская [и др.]. — М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 2004. — 30 с.
- Д. Л. Ткачова, О. М. Дуган Варено-копчені ковбаси — індуктори генних мутацій у мікроогрганізмів[недоступне посилання з липня 2019] // Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України Збірник наукових праць Архівовано 28 вересня 2013 у Wayback Machine.. — 2009, Вип. 134 частина 3[недоступне посилання з липня 2019]
- Булдаков А. С. Пищевые добавки: справочник. — СПб.: Ut, 1996. — 240 с.
- Глазкова И. В. Красители для мясной промышленности // Мясные технологии. — 2006. т.38, № 2. — С. 36-40
- Кудрашева А. А., Шокина Л. И. Пищевые добавки и продовольственная безопасность // Пищ.ингредиенты. — 200. — № 1. — С.4-8
- Goldman R., Shields P.G. Food mutagens // J. Nutr. Suppl. — 2003/ — Vol. 133. — H. 965S-973S
- Кудряшов Л. С. Использование молочной кислоты и ее солей при производстве мясопродуктов / Л. С. Кудряшов // Проблемы глубокой переработки сельскохозяйственного сырья и экологической безопасности в производстве продуктов питания XXI века: науч.-прак. конф., Углич, 4-7 сент. 2001 г.: [материалы]. — Углич, 2001
- Сукманов В. О., Скляренко О. В. До питання розробки технології сиру кисломолочного підвищеної харчової цінності тривалого терміну зберігання[недоступне посилання з липня 2019] // Вісник Донецького національного університету економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського Науковий журнал[недоступне посилання з травня 2019]. — № 1(45)’2010[недоступне посилання з липня 2019]