что такое регулятор кислотности в продуктах питания
Регуляторы кислотности
Регулятор кислотности – пищевая добавка, устанавливающая и стабилизирующая заданную кислотную среду. С её помощью можно регулировать кислотность от щелочной до кислотной, а также поддерживать это значение.
Так, низкое pH среды препятствует распространению микроорганизмов и повышает бактерицидные свойства консервантов. Например, регулятор кислотности E510 (хлорид аммония) преобразует кислотность сильнощелочных и сильнокислотных растворов до средних величин.
Регулятор кислотности используется в различных отраслях производства пищевых продуктов, но преимущественно в кондитерской, консервной и безалкогольной. Некоторые изделия требуют изменять кислотную среду для придания определенного вкуса. С этой целью и предусмотрены пищевые кислоты. Большинство данных веществ не токсично для живых организмов, но ряд регуляторов следует минимально дозировать в своем рационе.
Виды регуляторов кислотности
1. Лимонная кислота (регулятор кислотности E330).
Многофункциональна: регулятор кислотности, подкислитель, стабилизатор окраски, синергист антиоксидантов, катализатор гидролиза и инверсии. Она хорошо растворима в воде, обладает мягким приятно кислым вкусом, вследствие чего находит широкое применение в пищевой промышленности. В организме человека присутствует во всех живых клетках, полностью усваивается и играет весьма важную роль в обмене веществ. С целью подкисления регулятор кислотности лимонная кислота особенно распространен в производстве алкогольных (вина) и безалкогольных напитков и кондитерских изделий.
Лимонная кислота содержится во многих фруктах, но ее синтез производят из плодов лимона[1] или после брожением некоторых сахаров. Добавка разрешена для реализации в розницу населению и использования в домашних условиях. Допустимое суточное потребление (ДСП) лимонной кислоты не ограничено.
Максимальное же ее содержание в продуктах не должно превышать:
2. Адипиновая кислота (E355).
Сходна по функциональному предназначению и физико-химическим свойствам с лимонной. Тем не менее, недостатком ее считается плохая растворимость в воде и чувствительность к pH среды. Поэтому использование данного регулятора кислотности менее распространено. В большом количестве находится в сахарной свекле, а получают данный регулятор из спирта. Также не обладает токсичностью. Содержание не должно превышать:
3. Фумаровая кислота (E297).
Также, как и лимонная, находится во всех живых клетках, хорошо усваивается, а его продукты метаболизма легко выводится из организма человека при дыхании. Обладает токсическими свойствами. ДСП составляет 6 мг/кг тела. Разрешен в РФ в следующих изделиях:
4. Ортофосфорная кислота (E338).
Ею богаты натуральные пищевые продукты (молочные продукты, орехи, мясо, рыба) как в виде свободной формации кислоты, так и в качестве солей (калиевых, кальциевых и натриевых). Обладает свойствами синергиста антиоксидантов, питания дрожжей, катализатора гидролиза и инверсии. Фосфор – необходимый элемент жизнедеятельности организма человека, который является структурным компонентом костей и зубов, а также участвует в процессах обмена жиров, углеводов и белков. ДСП не более 70 мг/кг тела.
Используется в производстве безалкогольных и слабоалкогольных напитков, плавленых сыров, кондитерских изделий, хлебобулочной продукции. Позволяет менять кислотность для стабилизации цвета напитка. Независимая экспертиза определила, что через 1 час после употребления напитка, содержащего регулятор кислотности E338, начинается выводится кальций из костей и зубов. А затем и из организма. Почки не способны справится с таким количеством минерала и он остается там, образуя камни. При регулярном потреблении этой пищевой добавки E группы появляется дефицит кальция, что способствует развитию сопутствующих заболеваний.
[1]Из 1 тонны плодов лимона обычно производят 25 кг лимонной кислоты.
Регулятор кислотности в пищевых технологиях
При производстве, а также переработке пищевых продуктов большое значение имеет установление и сохранение конкретного значения pH. Невысокое значение рН создает плохие условия для развития бактерий, что повышает действие консервантов и способствует продлению срока годности товаров.
Регулятор кислотности – это добавки, которые определяют оптимальный уровень кислотности и поддерживают его. Благодаря им можно регулировать или изменить pH пищевых продуктов от сильнокислотного до сильнощелочного.
Смесь кислот уменьшает водородный показатель продукта, примесь щелочей повышает, но примесь буферных элементов удерживает рН в определённой степени. Элементы буферной смеси пребывают в состоянии химического баланса.
Значение рН такого рода концепции недостаточно изменяется при концентрировании, разбавлении а также внедрении сравнительно маленьких количеств элементов, взаимодействующих с одним из частей буферной системы.
Обычно элементы пищевой буферной системы представляют собой слабая кислота (основание) также ее соль с сильным основанием (кислотой).
Добавкой солей слабых кислот (к примеру, ацетата натрия) либо оснований (к примеру, хлорида аммония) возможно «нейтрализовать» кислые также сильнощелочные растворы, в таком случае можем сделать их слабокислыми также слабощелочными.
Виды регуляторов кислотности
Для того, чтобы корректировать кислотность, в пищевые продукты допускается добавить кислоту (снижающие pH), щелочь (превышающую кислотность) также буферные вещества (поддерживающие установленный уровень pH).В промышленности еще применяют синтетические добавки, которые получают в лабораториях.
Основные регуляторы кислотности:
лимонная кислота (Е330);
фумаровая кислота (Е297);
адипиновая кислота (Е355);
ортофосфорная кислота (Е338).
Регуляторы кислотности производятся в виде кристаллического порошка или же прозрачной жидкости. Владеют мягким вкусом различной степени выраженности. Могут иметь характерный аромат. Добывают регуляторы искусственным путем, в следствии модификации природного сырья либо кислот.
Виды регуляторов кислотности
1. Лимонная кислота (регулятор кислотности E330).
Она обладает многофункциональными свойствами и выступает в роли как стабилизатора кислотности, так подкислителя, регулятора окраски, синергиста антиоксидантов, катализатора гидролиза также инверсии. Лимонная кислота хорошо растворяется в воде, обладает мягким приятно кислым привкусом, поэтому ее широко применяют в пищевой промышленности. Лимонная кислота входит в состав всех живых клеток организма человека, полностью им усваивается и участвует в его обмене веществ. Стабилизатор Е330 широко распространен в производстве спиртных, а также безалкогольных напитков и кондитерских изделий и используется с целью подкисления.
Лимонная кислота синтезируется из плодов лимона или в процессе брожения некоторых сахаров. Добавка разрешена для реализации в розницу населению и использования в домашних условиях. Допустимое суточное потребление (ДСП) лимонной кислоты не ограничено.
Максимальное же ее содержание в продуктах не должно превышать:
фруктовые соки – 3 г/л;
продукты из какао, фруктовые нектары – 5 г/л;
фруктовые, ягодные и овощные полуфабрикаты; неэмульгированные животные и растительные масла (кроме прессованных и оливкового); мясо-молочные изделия, пиво и макаронная продукция – согласно ТИ.
2. Адипиновая кислота (E355).
По своему функциональному назначению и физико-химическим свойствам аналогична с лимонной кислотой. Одним из минусов адипиновой кислоты является плохая растворимость в воде и чувствительность к pH среде. В следствии чего применение ее, как регулятора кислотности в производстве распространено крайне редко. Адипиновая кислота в большом количестве присутствует в сахарной свекле. В промышленности ее получают двухстадийным окислением циклогексана. Данная кислота не обладает токсичностью, а ее содержание в продуктах не должно превышать:
в сухих смесях для приготовления напитков – 10 г/кг;
в продуктах фруктовой переработки (желе, мармелад) – 6 г/кг;
в хлебобулочных изделиях и их полуфабрикатах – 2 г/кг.
3. Фумаровая кислота (E297).
Наряду с лимонной кислотой она присутствует во всех живых клетках организма человека, хорошо усваивается, а продукты ее метаболизма выводятся из организма в процессе дыхания. Фумаровая кислота обладает токсическими свойствами. Допускаемое суточное потребление для организма человека – 6 мг на 1кг массы тела. В Российской Федерации использование стабилизатора Е297 допускается в следующих продуктах:
кондитерская продукция, смеси для растворимых напитков – 1 г/кг;
жевательная резинка – 2 г/кг;
фруктовые десерты – 4 г/кг.
4. Ортофосфорная кислота (E338).
В составе натуральных пищевых продуктов (молочные продукты питания, орешки, мясо, рыба), ортофосфорная кислота находится как в виде свободной формации, так и в качестве солей (калиевых, кальциевых также натриевых). Она владеет качествами синергиста антиоксиданта, питания дрожжей, катализатора гидролиза также инверсии. Фосфор – нужный элемент жизнедеятельности организма человека, который считается структурным компонентом костей также зубов, а также принимает участие в процессах обмена жиров, углеводов также белков. ДСП не более 70 мг/кг тела.
Применяется в изготовлении безалкогольных также слабоалкогольных напитков, плавленых сыров, кондитерских продуктов, хлебобулочной продукта. Дает Возможность изменять кислотность с целью стабилизации цвета напитка. Независимая экспертиза установила, что через 1 час после использования напитка, включающего регулятор кислотности E338, начинается выводится кальций с костей также зубов. А потом также с организма. Почки не способны справится с подобным количеством минерала также он остается там, создавая камни. При постоянном употреблении данной пищевой добавки E группы появляется дефицит кальция, что способствует формированию сопутствующих болезней.
Регуляторы кислотности применяются в производстве напитков, мяса, а также рыбопродуктов, мармеладов, джем, твердой также мягкой карамели, кислых конфет, жевательной резинки, жевательных конфет.
Добавление кислот в колбасы, а также ветчинные продукты ускоряет превращения миоглобина в термостойкие нитрозомиоглобин, а также нитрозогемоглобин. В большинстве случаев присоединяют 0,1 % лимонной кислоты, либо от 0,2 % до 0,3 % глюконо-дельта-лактона.
Обрабатывание поверхности рыбы растворами кислот также содействует ее сохранности и осветлению. Помимо этого, кислоты объединяют триметиламин, ликвидируя тем самым малоприятный рыбий аромат. По этой причине их прибавляют к панировочным консистенциям для жарки рыбы. Снижение pH в консервах дает возможность сократить время также температуру стерилизации.
Список допустимых пищевых красителей включен в СанПиН 2.3.2.1293-03 «Гигиенические требования по использованию пищевых добавок» и СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».
Балабанова В.В. Предметные недели в школе. – Волгоград, 2003. – 56 с.
Братимов О.В., Горский Ю.М. Практика глобализации: игры и правила новой эпохи. – М.: Знание, 2005. – 300 с.
Малахов Г.П. «Разумное питание». – С-Петербург, 2003. – 200 с.
СанПиН 2.3.2.1290-03. Гигиенические требования к организации производства и оборота биологически активных добавок к пище (БАД).
СанПиН 2.3.2.1293-03. Гигиенические требования по применению пищевых добавок.
Данилин В.Н., Петрашев В.А., Боровская Л.В. Транспортировка и хранение скоропортящихся пищевых продуктов – Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, 1996. № 1-2 (230-231). – С. 74.
Боровская Л.В., Доценко С.П., Быкова С.Ф., Калашникова Л.И. Окислительные изменения липидов кормов при хранении и кормопроизводстве – Ветеринария Кубани. 2014. – № 1. С. 12-14.
Боровская Л.В., Данилин В.Н. Физико-химические основы стабилизации гетерогенных дисперсных систем. Методические указания для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения по специальности 06.16 – Товароведение и экспертиза потребительских товаров – Краснодар, 2001.
Боровская Л.В. Электронный УМКД «Физическая и коллоидная химия: учебно-методический комплекс дисциплины для специальностей технологического направления» ФГУП НТЦ «Информрегистр» – Москва, 2010.
Регуляторы кислотности
Регуляторы кислотности (acidity regulators, pH-control agents)
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.
Регуляторы кислотности 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 продуктов в РФ:
ГК «Униконс»
Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.
«Антисептики Септоцил»
Септоцил. Бытовая химия, антисептики.
«Петритест»
Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.
«АльтерСтарт»
Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.
Регуляторы pH пищевых систем
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.
Свойства основных пищевых кислот
Температура плавления, °С
Легкорастворимая в горячей воде
*-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.
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 Р2О5).
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.