Пищевые добавки добавляются в продукты питания по ряду технологических причин - для увеличения срока хранения, облегчения обработки, улучшения пищевых свойств или привлечения внимания потребителя. Некоторые из них используются уже сотни лет, а другие появились совсем недавно.
Если взглянуть на полки любого продуктового магазина в развитых странах мира, то можно увидеть огромный ассортимент продуктов питания с различными вкусами, цветами и текстурой, которые являются результатом профессионализма специалистов, ученых и инженеров пищевой промышленности, а также компаний, поставляющих им ингредиенты и добавки.
То, что мы сегодня называем пищевыми добавками, является результатом более чем 2000-летнего творчества в пищевой промышленности. Как только человек превратился из кочевого охотника/собирателя в оседлого жителя, ему нужно было придумать, как хранить продукты на случай нехватки.
Мясо солили, коптили, сушили или замораживали в зависимости от местоположения, а между хлебом и пивом установилась связь. Затем, как и в случае со многими другими технологиями, именно римляне начали по-настоящему развивать пищевую промышленность, активно внедряя новинки и изобретения, поскольку профессиональные повара всегда находились в поиске свежих идей, чтобы удовлетворить вкусы своих хозяев. Это, например, способствовало развитию торговли перцем, а также привело к использованию альбумина или рыбьего желатина для осаждения вина и меди для сохранения зелени во время приготовления пищи.
С течением времени международная торговля расширялась, и повара в более богатых странах использовали доступные товары, как правило, с Востока, для приготовления деликатесов для своих работодателей. Развитие розничной торговли в 19 веке, вызванное новыми технологиями и потребительским спросом, породило потребность в новых ингредиентах, некоторые из которых мы сегодня называем добавками, чтобы продукты, которые раньше были уделом богатых, стали доступны всем.
До конца 18 века все новые ингредиенты в Европе уже использовались в других странах в течение некоторого времени, но новое понимание науки означало, что вещества, появившиеся в 19 веке, были новыми и позволяли получать продукты, которые раньше не встречались. Например, бикарбонат натрия начали использовать в сочетании с кислым молоком для получения более легких пирогов, чем это было возможно при использовании только яиц или дрожжей.
Смесь этого соединения с тартратом водорода калия позволила получить первый консистентный пекарский порошок. Разработка других смесей, которые сейчас называют разрыхлителями, позволила создать широкий ассортимент тортов, булочек, рулетов и хлеба, которые можно было готовить как свежеиспеченными, так и замороженными для последующего приготовления. В последнее время проблемы, связанные с длинными логистическими цепочками и растущими требованиями потребителей к повышению удобства, уменьшению количества жира без потери текстуры, уменьшению количества соли без потери срока хранения и уменьшению использования сахара без потери вкусовых качеств, предъявляют повышенные требования к техническим характеристикам загустителей, эмульгаторов, стабилизаторов и подсластителей.
Со временем страны ввели системы контроля за добавками, некоторые из них использовали списки разрешенных соединений, другие - запрещенных. Когда страны ЕС впервые собрались вместе, чтобы составить согласованный список разрешенных соединений и определить, как они должны быть описаны в списке ингредиентов, они решили, что, поскольку некоторые названия довольно сложны, вместо названия допустимо использовать номер. Номеру должна предшествовать заглавная буква "Е", указывающая на то, что добавка была оценена и признана безопасной. Компании приняли использование номеров, поскольку это упрощало декларацию ингредиентов, но для некоторых организаций это подчеркивало количество добавок в некоторых продуктах и давало возможность усомниться в их безопасности. В ответ на это использование цифр сократилось, и теперь предпочтение отдается названиям, даже более сложных соединений.
Что такое добавки?
Официальное определение пищевой добавки, приведенное в Кодексе Алиментариус, следующее:Любое вещество, которое обычно не потребляется в пищу само по себе и обычно не используется в качестве типичного ингредиента пищи, независимо от того, имеет ли оно питательную ценность или нет, преднамеренное добавление которого в пищу с технологической (включая органолептическую) целью при производстве, обработке, подготовке, обработке, упаковке, расфасовке, транспортировке или хранении такой пищи приводит или можно обоснованно ожидать, что приведет (прямо или косвенно) к тому, что оно или его побочные продукты станут компонентом или иным образом повлияют на характеристики такой пищи.
Этот термин не включает "загрязняющие вещества" или вещества, добавляемые в пищу для поддержания или улучшения питательных качеств".
Другими словами, пищевая добавка - это соединение, специально подобранное для выполнения определенной задачи в пищевых продуктах. Это может быть натуральный продукт, например, пчелиный воск, химическое вещество, идентичное тому, которое встречается в природе, например, лимонная кислота, или совершенно новое соединение, например, сахарин.
На этом определении основан список веществ, которые не должны считаться добавками. Таким образом, соль является ингредиентом, а не добавкой, как и уксус, но кислота в уксусе, уксусная кислота, является добавкой. Аналогично, лимонный сок является ингредиентом, но кислота, придающая ему характерную кислотность, лимонная кислота, является добавкой. Этот принцип, согласно которому исходный материал является ингредиентом, а избирательно извлеченный компонент - добавкой, применяется повсеместно и распространяется на использование красителей и подкрашивание продуктов питания.
Следует отметить, что некоторые материалы, которые в обиходе называют пищевыми добавками, классифицируются как ингредиенты; к ним относятся такие материалы, как кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы.
Подсластители
Подсластители выполняют очевидную функцию и делятся на две большие группы. Одна группа слаще сахара, часто в несколько сотен раз, а другая - менее сладкая. Интенсивные подсластители, включая сахарин, аспартам и сукралозу, примерно в 300 раз слаще сахара, поэтому используются в очень малых количествах. Это означает, что хотя их можно использовать для замены сладости сахара в низкокалорийных продуктах, они не могут заменить основную массу. Другая группа подсластителей - полиолы - мальтитол, ксилитол и т.д. Они примерно на 80% слаще сахара. Они примерно на 80% слаще сахара, поэтому в некоторых продуктах сахар заменяется смесью интенсивного подсластителя и сыпучего подсластителя. Следует отметить, что хотя эти продукты сладкие, их сладость отличается от сладости сахара. Некоторые подсластители имеют очень интенсивную начальную сладость, в то время как у других сладость развивается медленнее и сохраняется дольше, а большинство искусственных подсластителей имеют горькое послевкусие. Поиск подсластителей, в частности, экстрагированных из растительного сырья, которые более точно повторяют сахар, продолжается. Например, фрукт, произрастающий в Китае и Таиланде и используемый в китайской традиционной медицине - плод монаха - в настоящее время разрешен в США, но не в Европе.Красители
Роль красителей также очевидна, хотя иногда они используются для замены цвета, потерянного в процессе переработки, а иногда просто для того, чтобы сделать продукцию более привлекательной. Цвет является важным маркером для потребителей - апельсиновые напитки должны быть оранжевыми, а малина - красной. Иногда естественный цвет продуктов теряется в процессе переработки, например, при консервировании или розливе, и этот цвет необходимо восстановить.Использование красителей для придания пище более привлекательного вида имеет долгую историю, но они получили плохую репутацию, особенно после публикации негативных исследований о влиянии группы из шести красителей и бензоата натрия на поведение маленьких детей. В результате использование красителей значительно сократилось, и их стали заменять красящими пищевыми красителями, такими как тыква, черная морковь и сафлор.
Консерванты
Консерванты - это вещества, которые защищают продукты питания от порчи, вызванной микроорганизмами, такими как бактерии, дрожжи и плесень. Микроорганизмы могут придать продуктам неприятный вкус, либо бактерии могут привести к пищевому отравлению, вырасти до небезопасного уровня, либо выработать токсины, которые могут вызвать аллергию у потребителя. Таким образом, консерванты являются важной частью мер по обеспечению безопасности продуктов питания. Они играют важную роль в продлении срока хранения продуктов, например, для того, чтобы реже ходить в магазин и увеличивать длительность цепочек поставок, необходимых в современной пищевой промышленности. Консерванты имеют очень долгую историю, начиная с использования соли, нитрита натрия и специй для консервирования мяса. До недавнего времени самым распространенным консервантом был бензоат натрия, но его использование прекратилось, когда было обнаружено, что в напитках, содержащих бензоат натрия и витамин С, под воздействием солнечного света может образовываться бензол. В настоящее время его заменил сорбат калия.Антиоксиданты
Кислород может вызвать изменения в продуктах питания, которые приведут к появлению неприятного привкуса, например, прогорклости жиров, потере цвета и вкуса. Такие процессы окисления представляют собой цепную реакцию, поэтому их необходимо блокировать до того, как они начнутся. Кислород также вступает в реакцию с некоторыми витаминами, в результате чего их количество уменьшается во время хранения. Существует ряд способов минимизировать негативное воздействие кислорода на продукты при хранении (в дополнение к использованию антиоксидантов), включая замену кислорода в упаковке инертным упаковочным газом, удаление кислорода с помощью ферментов или включение в прозрачную упаковку веществ, поглощающих ультрафиолет. Некоторые антиоксиданты действуют за счет того, что сами окисляются, например, аскорбиновая кислота, другие вмешиваются в механизм окисления, например, бутилированный гидроксианизол (BHA), токоферолы и галловая кислота. Все они обладают специфическими свойствами, делающими их более эффективными в одних областях применения, в чем в других. Часто комбинация двух или более антиоксидантов оказывается более эффективной, чем только одного из них, поскольку они обладают синергизмом. Иногда ионы металлов катализируют окисление, и для связывания иона металла и повышения эффективности антиоксиданта используется секвестрант, например, лимонная кислота.Носители
Многие ароматизаторы являются жидкими, поэтому для использования в сухих продуктах их необходимо либо абсорбировать, либо инкапсулировать. Материалы, которые выполняют эту функцию, являются носителями. Некоторые красители являются интенсивными и нуждаются в разбавлении для равномерного смешивания в продукте. Порошки, используемые для такого разбавления, называются носителями.Кислоты
Кислоты используются для придания продуктам кислого или кисловатого вкуса или для повышения кислотности (снижения pH) продукта, чтобы подавить рост вредных организмов. Существует множество кислот, каждая из которых имеет свой характерный вкус. Органические кислоты, например, лимонная, яблочная, уксусная, обычно используются из-за их вкуса, а неорганические кислоты, такие как соляная, серная и азотная, используются в очень небольших количествах для снижения pH. Исключением является молочная кислота, которая используется для снижения pH бутилированных овощей, поскольку она снижает pH, обладая при этом особенно мягким кислотным вкусом. В отличие от кислот, гидроксид натрия и калия используется для повышения pH в некоторых продуктах.Регуляторы кислотности
Вкус органической кислоты сам по себе обычно довольно резкий, поэтому для смягчения вкуса обычно используется соль кислоты. Эти соли называются регуляторами кислотности.Антислеживающие агенты
Порошкообразные материалы не всегда являются хорошо сыпучими, и это может вызвать проблемы при смешивании и растворении. Иные виды порошкообразных ингредиентов склонны поглощать воду из окружающей среды и образовывать твердую массу. Эти проблемы можно решить с помощью антислеживающего агента - тонкодисперсного порошка, который покрывает поверхность частиц и предотвращает их затвердевание, а также действует как смазка, обеспечивая свободное ссыпание порошка.Антипенные агенты
При розливе безалкогольных напитков, варенья и желе в тару важно, чтобы кромка тары оставалась чистой для последующей герметизации. Для предотвращения вспенивания продукта при розливе используются антипенные вещества.Подсластители
Когда интенсивные подсластители используются вместо сахара, требуется очень мало подсластителя, поэтому в некоторых случаях возникает необходимость в сухом веществе для замещения объема, который занимал сахар. Это особенно характерно для столовых подсластителей, когда для замены чайной ложки сахара требуется небольшое количество подсластителя (1/60 г). Это слишком мало для измерения, и объем восполняется за счет сухой смеси. Иногда это такой ингредиент, как мальтодекстрин, а иногда - пищевая добавка.Эмульгаторы
Эмульгаторы используются для поддержания однородности смесей масла и воды. В традиционном майонезе эту роль выполняет яичный желток. Основной активный ингредиент яичного желтка, лецитин, сегодня можно получить из различных источников, включая сою и подсолнечник. Наиболее распространенный эмульгатор, моно- и диглицериды жирных кислот, Е 471, получают из жиров (триглицеридов), как животных, так и растительных, и используют для приготовления спрэдов, хлебобулочных изделий и ряда других продуктов. Другие эмульгаторы, полученные из моно- и диглицеридов, взаимодействуют с клейковиной и используются в хлебе.Эмульгирующие соли
Эмульгирующие соли специально используются в производстве плавленых сыров, чтобы сделать белки более растворимыми и обеспечить образование сырного пласта.Отвердители
Упрочняющие вещества используются для взаимодействия с тканями бутилированных или маринованных фруктов и овощей, чтобы сохранить их хрустящими во время хранения.Усилители вкуса
Усилители вкуса делают как раз это. В частности, они усиливают мясной вкус мясных блюд. Наиболее распространенным усилителем вкуса является мононатриевый глутамат, который естественным образом присутствует во многих продуктах, включая морские водоросли и помидоры.Пенообразующие агенты
Пенообразователи используются для повышения устойчивости пены, например, на безалкогольных напитках.Желирующие вещества
Желирующие агенты - это вещества, которые придают пищевому продукту текстуру за счет образования геля. Примерами являются каррагинан и агар, которые образуют гели с молочными белками.Глазирующие агенты
Глазирующие вещества наносятся на внешнюю поверхность пищевого продукта для придания ему блестящего внешнего вида или обеспечения защитного покрытия, особенно для отдельных сладостей. Существует целый ряд глазирующих веществ; более мягкие, такие как пчелиный воск, наносить легче, а более твердые материалы, такие как карнаубский воск, наносить сложнее, но они придают и более длительный блеск.Гумектанты
Увлажнители - это вещества, которые предотвращают высыхание продуктов во время хранения. Глицерин (или глицерол) является самым распространенным увлажнителем. Его, например, добавляют в глазурь для тортов, чтобы глазурь дольше оставалась мягкой.Модифицированные крахмалы
Модифицированные крахмалы используются для придания текстуры пищевым продуктам. Этот термин относится к химически обработанным пищевым крахмалам, которые также могут подвергаться физической или ферментативной обработке. Крахмалы могут иметь различную текстуру - одни загустевают при нагревании, другие становятся более тонкими (например, кукурузный крахмал). Одни дают гладкую густую консистенцию, а другие - консистенцию, похожую на мякоть фруктов.Ряд модифицированных крахмалов являются добавками с номерами Е в списке 1400, но со времени тенденции к уменьшению количества добавок на этикетках ингредиентов они в основном были заменены физически или ферментативно обработанными крахмалами, которые считаются ингредиентами и не требуют номера Е.