Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
ФГБОУ ВО «Алтайский государственный аграрный университет»
Биолого-технологический факультет
Кафедра технологии производства и переработки продукции животноводства
Дисциплина «Биологическая безопасность пищевых систем»
Курсовая работа
Пищевые добавки: вещества, ускоряющие и облегчающие ведение технологических процессов
М.Е. Озерова
Барнаул 2023
Оглавление
Введение
безопасность технологический пищевой добавка
Использование пищевых и биологически активных добавок, функциональных компонентов, ароматизаторов, технологических функциональных веществ является одним из важнейших условий современного производства пищевых продуктов, заданных состава и свойств, сохраняющих качество и безопасность в течение всего срока годности; служит интенсификации переработки пищевого сырья, совершенствованию технологий, расширению ассортимента продуктов[3].
Вещества, ускоряющие и облегчающие ведение технологических процессов, добавляются в пищевые продукты для достижения определенных технологических целей. Часть этих добавок остается в пищевом продукте и употребляется в пищу, что свидетельствует о необходимости их санитарно-гигиенического контроля. Другая часть, так называемые вспомогательные материалы, после выполнения своих технологических функций полностью удаляется из пищевого продукта. Некоторые добавки разрушаются в процессе его изготовления [12].
Российские производители изготовляют аграрные продукты, а также отдельные разновидности добавок. Однако производство более сложных ингредиентов проблематично. При незначительной разнице в цене разница в качестве между российскими и импортными добавками часто бывает заметной. Также некоторые из российских производителей не могут гарантировать стабильного качества каждой партии, что затрудняет развитие сотрудничества с крупными производителями готовых продуктов. Поэтому пищевые добавки, необходимые для выпуска таких товаров, будут наиболее востребованы производителями. Среди населения России популярно употребление следующих продуктов питания: колбасные изделия, молочная продукция, кондитерские изделия и др. Так как растущее разнообразие вкусов и других характеристик продукции данных отраслей часто обусловлено используемыми в составе продуктов пищевыми добавками, то данный фактор положительно влияет на рассматриваемый рынок[3].
Цель курсовой работы: Изучить вещества, ускоряющие и облегчающие ведение технологического процесса.
Задачи курсовой работы:
1. Рассмотреть классификацию технологических вспомогательных материалов;
2. Описать назначение и изучить дозировку веществ, ускоряющих и облегчающих ведение технологических процессов;
3. Исследовать влияние веществ, ускоряющих и облегчающих ведение технологических процессов, на качество и безопасность готового продукта.
1. Классификация технологических вспомогательных средств
Система цифровой кодификации, которая разработана Всемирной организацией здравоохранения и Продовольственной, и сельскохозяйственной организацией объединенных наций (ФАО/ВОЗ) и включена в кодекс для пищевых продуктов (CodexAlimentarius). В соответствии с INS каждая добавка имеет литеру «Е» и трех или четырехзначный номер, например, Е100 - триэтилацетат. Некоторые Е-номера имеют еще строчные буквы, например, Е160а-каротины. Последние указывают на дальнейшую классификацию пищевой добавки [9].
В СанПиН 2.3.2.1293-03 «Гигиенические требования по применению пищевых добавок» пищевые добавки разделяют на основные функциональные классы. Существует классификация пищевых добавок по другим признакам. Вещества, ускоряющие и облегчающие ведение технологических процессов:
- Ферменты и ферментные препараты;
- Разрыхлители;
- Пеногасители, антивспенивающие агенты;
- Средства обработки муки, хлебопекарные улучшители;
- Регуляторы кислотности;
- Катализаторы;
- Осветлители (адсорбенты, флокулянты);
- Носители, растворители, разбавители;
- Средства для таблетирования;
- Разделители, разделяющие агенты, антиадгезивы;
- Осушители;
- Средства для снятия кожицы (с плодов);
- Охладители, охлаждающие и замораживающие агенты;
- Вещества, способствующие жизнедеятельности полезных микроорганизмов;
- Эмульгирующие соли;
- Пропелленты[11].
Выделение из общего числа пищевых добавок самостоятельной группы технологических добавок является в достаточной степени условным, так как в отдельных случаях без них невозможен сам технологический процесс. Например, экстрагирующие вещества и катализаторы гидрирования жиров не совершенствуют технологический процесс, а осуществляют его, делают его возможным [18].
Ферментные препараты - очищенные и концентрированные продукты, содержащие определенные ферменты или комплекс ферментов, растительного, животного и микробного (продуцент) происхождения, необходимых для осуществления биохимических процессов, происходящих при производстве продуктов [2].
Разрыхлитель - пищевая добавка, предназначенная для увеличения объема теста за счет образования газа[2].Виды разрыхляющих веществ: биологические разрыхлители; химические разрыхлители. Дрожжи - это микроорганизмы (дрожжевые грибы), состоящие из отдельных неподвижных клеток, которые в благоприятных условиях очень быстро размножаются. Разрыхлители - это группа в основном неорганических солей, которые при добавлении в тесто по отдельности или в комбинации вступают в реакцию с выделением газов, образующих поры для формирования текстуры при выпечке изделий [4].
Пеногаситель - пищевая добавка, предназначенная для предупреждения или снижения пенообразования в пищевой продукции [2]. Химические методы пеногашения. Механизм действия химического пеногасителя заключается в том, что он, будучи более поверхностно-активным веществом, чем пенообразователь, вытесняет (или заменяет) последний из поверхностного слоя пузырьков пены. Стенки пузырьков под действием миграции молекул химического пеногасителя истончаются до тех пор, пока не лопнут. Синтетические пеногасители. К синтетическим химическим средствам пеногашения относятся ПАВ с гидрофильной группой, определяющей характер электролитической диссоциации этих веществ в питательной среде: кремнийорганические полимеры (силоксаны), четырехзамещенные аммониевые основания, алкиламиносульфонаты, сложные эфиры, спирты и другие[17].
Вещества для обработки муки - вещества, добавляемые к муке для улучшения ее хлебопекарских качеств или цвета [11]. Для повышения качества муки, хлеба и хлебобулочных изделий применяют технологические добавки - улучшители. Эти вещества, в зависимости от назначения, делятся: на улучшители окислительного действия; улучшители восстановительного действия; ферментные препараты; поверхностно-активные вещества; минеральные соли; комплексные хлебопекарные улучшители. Улучшителями хлеба могут выступать также составные части полуфабрикатов, такие как мука, соль, сахар, жир. Например, муку с сильной клейковиной можно использовать для усиления муки со слабой клейковиной; муку с повышенной ферментативной активностью использовать для улучшения качества хлеба из муки с низкой ферментативной активностью [5].
Регуляторы кислотности изменяют или регулируют кислотность, или щелочность пищевого продукта [11].Наличие пищевых кислот в продукте может являться следствием преднамеренного введения кислоты в пищевую систему в ходе технологического процесса для регулирования ее рН.В этом случае пищевые кислоты используются в качестве технологических пищевых добавок. Обобщенно можно выделить три основные цели добавления кислот в пищевую систему:
- придание определенных органолептических свойств (вкуса, цвета, аромата), характерных для конкретного продукта;
- влияние на коллоидные свойства, обусловливающие формирование консистенции, присущей конкретному продукту;
- повышение стабильности, обеспечивающей сохранение качества продукта в течение определенного времени [7].
Катализатор - технологическое вспомогательное средство, предназначенное для ускорения химических реакций [2].Катализаторы гидролиза - вещества, катализирующие распад белков и углеводов до составляющих их монокомпонентов. Продукты гидролиза применяют для различных целей в технологии производства пищевых продуктов. Катализатором гидролиза белков чаще всего выступает соляная кислота. Катализаторы расщепления углеводов - как правило, соляная и серная кислоты, реже - азотная и уксусная; сырье - кукурузный, рисовый, пшеничный, картофельный крахмалы [8].
Флокулянт (осветлитель, адсорбент) - технологическое вспомогательное средство, предназначенное для повышения эффективности процессов осаждения (адсорбции) примесей [2]. Осветлители: в зависимости от вида осветлителя принцип действия связан либо с адсорбцией, либо с коагуляцией, либо с образованием труднорастворимых соединений с ионами металлов, которые выпадают в осадок и могут быть отфильтрованы от жидкой части продукта. Адсорбенты: принцип действия связан с большой удельной поверхностью, благодаря которой они могут селективно адсорбировать различные вещества из напитков и вместе с ними выпадать в осадок. Флокупянты вызывают превращение золя - коллоидного раствора твердого вещества - в гель (процесс флокуляции). Наиболее часто осветлители, адсорбенты и флокулянты применяются в пивоварении, виноделии и производстве соков [16].
Носитель - пищевая добавка, предназначенная для растворения, разбавления, диспергирования или других физических модификаций пищевых добавок, ароматизаторов, ферментных препаратов, нутриентов и / или иных веществ, не влияющая на их функции для повышения эффективности и упрощения их использования [2].Основной целью использования носителей, растворителей и разбавителей является растворение (разбавление) небольшого количества пищевых добавок или рецептурных компонентов пищевых продуктов для их удобного дозирования и равномерного распределения в пищевом продукте. Использование добавок этой группы позволяет защитить, стабилизировать пищевые (красители, ароматизаторы, антиоксиданты, ферменты и др.) и биологически активные (витамины, омега-3 жирные кислоты) добавки, пищевые ингредиенты от воздействий окружающей среды (pH, температура, свет, кислород воздуха), стандартизировать качественные показатели продукта, предотвратить пыление при гранулировании или капсулировании[4].
Средства для таблетированияпредставлены пленкообразующими веществами, которые способны на поверхности частиц пищевых компонентов или жидких сред формировать тонкие защитные оболочки, как правило, гелеобразной структуры, с образованием капсул - продуктов преимущественно шарообразной формы с новыми свойствами. Защитные оболочки, сформированные из растворов пленкообразователей, выполняют функцию разъединения частиц друг от друга и от внешней среды. Современные способы капсулирования позволяют заключать в оболочки как гидрофильные, так и гидрофобные материалы [18].
Разделители (антиадгезивы) - вещества, уменьшающие силу адгезии между двумя граничащими поверхностями. Разделители применяются в различных отраслях пищевой промышленности: в хлебопекарном и кондитерском производстве для облегчения выемки таблетированных продуктов из форм, хлебобулочных и мучных кондитерских изделий из противней, скольжения кондитерских масс по поверхности оборудования, изготовления пекарских порошков; при производстве БАД - различных таблетированных форм [4].
Осушители - вещества химической и физической природы, способные связывать и удалять воду из газов, жидкостей и твердых продуктов. Механизм химического связывания воды заключается в ее взаимодействии с осушителями и образовании новых соединений, физического связывания (за счет процессов растворения или адсорбции). Распространенный способ сушки осушителями - помещение обезвоживаемого продукта в емкости, заполненные осушителем. Газ сушат, пропуская через такие емкости, жидкости - засыпая в них нерастворимые осушители с последующим их удалением [8].
Средства для снятия кожицы с плодов. В практике перерабатывающей промышленности и общественного питания для снятия кожицы с плодов применяют различные методы: механический, вакуумирование, обработку паром, химическую очистку. Используется также комбинация названных методов между собой. Для химической, в частности щелочной, очистки разрешены: карбонаты натрия, сульфат алюминия, алюмонатриевые, алюмокалиевые и алюмоаммиачные квасцы, гидроксиды натрия и калия. Снимают кожицу с плодов в специальном очистном оборудовании различной конструкции, например, барабанного типа, куда засыпается порошок щелочи. Другой способ - опрыскивание продукта раствором щелочи [19].
Охлаждающие и замораживающие агенты - газообразные вещества, жидкости и твердые тела, способные при условии прямого контакта понижать температуру пищевого продукта. Этим они отличаются от хладагентов, применяемых в холодильной технике. Исходя из технологических целей и задач, наряду с общеизвестным льдом используют другие охлаждающие и замораживающие агенты. Наиболее эффективно, с точки зрения органолептических показателей качества и пищевой ценности, сверхбыстрое замораживание. Этот процесс может осуществляться путем орошения или погружения продукта в жидкий азот, углекислый газ или смесь диоксида углерода с азотом, а также в специальных туннелях и скороморозильных аппаратах, через которые с высокой скоростью пропускают сжиженный газ [16].