Сорбиновая кислота Е200 – вред, применение. Пищевой консервант Е200 Сорбиновая кислота - применение данной добавки в производстве продуктов, ее влияние на организм (вред или польза?) Сорбиновая кислота для фарм производства
Для производителей кондитерских изделий в ассортименте компании «ГИОРД» имеется широкий спектр пищевых добавок, без которых в кондитерском производстве не обойтись. Довольно часто технологи обращаются в нашу консультационную службу с вопросом о продлении сроков годности и сохранению качества выпускаемой ими продукции. Срок годности пищевых продуктов определяют двумя комплексами показателей качества:
- показатели, которые должны оставаться неизменными в течение всего срока хранения (сюда относятся: вкус, аромат, консистенция продукта, его влажность, содержание в продукте жиров, белков, углеводов и т.д.)
- показатели, изменяющиеся в процессе хранения (содержание микроорганизмов в продукте и показатели, определяющие его окислительную порчу)
Когда тот или иной показатель достигает предельного значения, срок годности продукта заканчивается, и он становится непригодным к употреблению в пищу, то есть теряет свою потребительскую стоимость. Чтобы увеличить срок годности пищевого продукта, необходимо стабилизировать первую группу показателей и замедлить изменение второй. Для решения обеих задач необходим достаточно широкий спектр пищевых добавок, и технологов интересует - каких именно.
В настоящее время при оценке качества и сроков годности изделий одним из определяющих физико-химических показателей является их влажность. Хорошо известно, что влажность среды сильно влияет на развитие микроорганизмов. В последних содержится до 75-80% воды, и все питательные вещества для их жизнедеятельности поступают в клетку именно за счет воды. Микроорганизмы могут развиваться в средах, в которых содержание воды не опускается ниже определенного уровня. С понижением влажности интенсивность размножения микроорганизмов уменьшается и при достижении определенного содержания влаги прекращается совсем. Итак, влажность пищевого продукта - существенный фактор, определяющий развитие микрофлоры. Однако, для развития микроорганизмов имеет значение не абсолютная величина влажности, а доступность содержащейся в субстрате воды для развития жизнедеятельности микроорганизмов, которую в настоящее время называют водная активность или «активность воды», «Активность воды» (доступность всех молекул воды) - отношение давления водяных паров над продуктом к давлению паров р над чистой водой р0: аw = р/р0. «Активность воды» может изменяться от 0 до 1. Пороговые значения активности воды для различных микроорганизмов довольно сильно отличаются. Большинство бактерий нуждаются в высокой активности воды: БГКП (клебсиелла, эшерихии, энтеробактерии), сальмонеллы развиваются при значениях 0,94; в то время как многие плесневые грибы и дрожжи хорошо развиваются при активности воды ниже 0,85. Известны некоторые виды плесневых грибов и осмофильных дрожжей, способных развиваться даже при значениях а w = 0,62.
По значению активности воды все кондитерские изделия разделяются на три группы:
- изделия с низкой влажностью (аw не более 0,6). К ним относятся галеты, крекер, затяжное печенье, вафли, вафельные торты, конфеты с пралиновыми корпусами, шоколад
- изделия с промежуточной влажностью (аw от 0,6 до 0,9). К ним относятся пряники, кексы, коврижки, торты и пирожные, конфеты со сбивными, желейными, желейно-фруктовыми корпусами
- изделия с высокой влажностью (аw более 0,9). К ним относятся отдельные группы бисквитов и бисквитных тортов
При увеличении сроков хранения мучных кондитерских изделий со средней и высокой активностью воды (кремы для тортов и пирожных, бисквиты) не обойтись без консервантов . Наиболее активно в мучных кондитерских изделиях развиваются дрожжи, плесени, колиформные бактерии и St. aureus. Наиболее эффективными из консервантов в отношении этих видов микроорганизмов являются сорбиновая кислота E200 и ее соль сорбат калия Е202 . Т.к. сорбиновая кислота плохо растворяется в воде (всего 0,16 г на 100 мл воды), то ее предпочтительно вводить в продукт через жировую фазу. В то же время сорбат калия хорошо растворим в воде (138 г на 100 мл воды), поэтому его вводят - через водную. Обычно растворяют расчетное количество консерванта в небольшом количестве воды и вносят в основной жидкий компонент. Есть и другие способы применения, например при приготовлении бисквитного теста сахарный песок, сорбат калия смешивают с меланжем и сбивают порядка 40-50 минут. Затем добавляют растительный жир, сгущенное молоко и перемешивают. Тщательное перемешивание консерванта в продукте - обязательное условие при его применении. Особенно это важно, когда консервант вносится непосредственно в продукт без предварительного растворения.
В отличие от других консервантов, сорбиновая кислота оказывает антимикробное действие при рН 6 и даже 6,5. Кроме того, она прежде всего подавляет развитие дрожжей и плесневых грибов, прекрасно чувствующих себя даже при значениях активности воды ниже 0,7. Что касается бисквитов, то в них сорбиновая кислота в форме самой кислоты или ее соли является единственным эффективным консервантом и упакованные в герметичную пленку хранятся 6 месяцев, без консервантов и упаковки - не более 7 суток.
Причиной прогоркания мучных кондитерских изделий с высоким содержанием жира, например, сдобного печенья, является окисление кислородом воздуха масел и жиров, содержащихся в данных изделиях. Предохранить от этой порчи позволяет применение антиокислителей (антиоксидантов) . В производстве МКИ достаточно эффективными являются бутилоксианизол (БОА) Е320 и бутилокситолуол (БОТ) Е321 . Эти антиокислители отличаются тем, что добавленные в тесто, в процессе выпечки не разрушаются, а наоборот под действием высокой температуры пропитывают все изделие насквозь, тем самым распределяясь абсолютно равномерно. Рекомендуемые дозировки: 0,01-0,02 %.
Так как совместное применение антиокислителей дает сильный синергический эффект, то рекомендуется использовать их смеси. Усиления антиокислительного действия можно добиться, используя антиокислители или их смеси в комбинации с синергистами антиоксидантов: например, лимонной , фосфорной кислотами, полифосфатами и др.
Антиокислители рекомендуется вносить в приготовляемый продукт в виде масляного раствора при тщательном перемешивании. На сегодняшний день фирма «ГИОРД» предлагает комплексную добавку для увеличения сроков годности сдобного печенья различной жирности СТАБИЛАН ФЛАУ В2 и Н3 .
Замедлить черствение мучных кондитерских изделий можно с помощью добавки в тесто влагоудерживающих агентов. Благодаря своей гигроскопичности влагоудерживающий агент связывает имеющуюся в свежеприготовленном продукте воду и тем самым предотвращает или существенно замедляет её испарение в атмосферу и снижает активность воды. Замедлению черствения способствуют также эмульгаторы и фосфаты. Лецитины и фосфатидные концентраты, моно- и диглицериды жирных кислот, другие сложные эфиры, фосфаты, создавая и стабилизируя эмульсию, тоже связывают воду, не давая ей испаряться в атмосферу. Вследствие этого сохраняется консистенция исходного продукта (например, пряников, бисквитов) и продлевается его свежесть. Важнейшими влагоудерживающими агентами являются глицерин, сорбит, гидроколлоиды, например: агар, альгинаты, пектины, особенно низкометоксилированные, различные марки карбоксиметилцеллюлозы.
В свое время Московская академия пищевых производств проводила исследования по влиянию пектинов на замедление черствения хлебобулочных изделий и в том числе мучных кондитерских, таких как пряники. В результате этих исследований было выяснено, что низкоэтерефицированные пектины в дозировке 0,1% к массе муки при внесении их в заварку значительно снижали скорость черствения и плотность пряников, способствовали увеличению объема. У клиентов компании «ГИОРД» есть положительный опыт использования таких пектинов. Это торговые марки Гену пектин LM-104, LM-106.
Кроме низкоэтерифицированных пектинов своим клиентам мы рекомендуем использовать такую водосвязывающую добавку, как карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ): торговые марки БЛАНОЗА, АКВАСОРБ А-500. Повышенной влагоудерживающей способностью обладает АКВАСОРБ: 1 его часть способна связать 100 частей воды. Эти добавки находят свое применение не только в составе тестовых заготовок, но и эффективно могут использоваться для загущения и термоустойчивости фруктовых начинок, для предотвращения засахаривания шоколадной глазури, для стабилизации меренг и зефира. Пищевая добавка Лианжель (каррагинан - экстракт красных морских водорослей), которая обычно используется в колбасных изделиях и мясных консервах, не позволяет растекаться творогу в творожных запеканках. Достаточно внести Лианжель непосредственно в начинку и тщательно перемешать.
Перечисленные добавки находят свое применение не только в составе тестовых заготовок, но и эффективно связывают воду и могут использоваться для получения термостойких фруктовых начинок, для предохранения засахаривания шоколадной глазури. Таким образом, с помощью консервантов, антиокислителей, их синергистов, влагоудерживающих агентов и эмульгаторов можно существенно продлить срок годности и сохранить качество кондитерских изделий. Следует помнить, однако, что нельзя рассматривать пищевые добавки как средство компенсации нарушений технологических режимов, санитарных требований и как страховку на все случаи жизни.
Решение проблемы увеличения сроков годности пищевых продуктов требует комплексного подхода. Оно обязательно включает строгое соблюдение технологической дисциплины и применение качественной упаковки.
Сорбиновая кислота (2,4-гександиеновая кислота, пищевая добавка Е200) – транс-2,4-гексадиеновая кислота. Природный консервант. Содержится в рябине, бруснике, клюкве.
Физико-химические свойства.
Брутто-формула: C 6 H 8 O 2 .
Структурная формула:
H 3 C C H C H C H C H C O O H
Сорбиновая кислота представляет собой слабо пахнущие, кисловатые на вкус моноклинические бесцветные кристаллы, плохо растворимые в холодной воде. Кристаллы сорбиновой кислоты хорошо растворимы в спирте и эфире.
У сорбиновой кислоты полностью отсутствуют какие-либо вредные свойства, с одной стороны, и достаточно высокое антимикробное действие, превышающее таковое у других консервантов, используемых в пищевой промышленности, с другой. Антимикробные свойства сорбиновой кислоты достаточно выраженные, она подавляет рост большинства микроорганизмов. Особенно высока активность сорбиновой кислоты в отношении дрожжевых грибков. Сорбиновая кислота задерживает действие детидрогеназной энзимной активности плесневых грибов. Наибольшую антимикробную и антигрибковую активность сорбиновая кислота проявляет при рН около 4,5, то есть в кислой среде. При высоких значениях рН (более 5,5) она действует лучше, чем бензойная. а при рН равном 5 сорбиновая кислота действует в 2-5 раз сильнее, чем бензойная. Добавление кислот и поваренной соли усиливает фунгистатическое действие сорбиновой кислоты. Сорбиновая кислота не изменяет органолептических свойств пищевых продуктов, не обладает токсичностью и не обнаруживает канцерогенных свойств.| Вид микроорганизмов | Значение рН | Минимальная эффективная концентрация сорбиновой кислоты, г/кг |
| Бактерии: | ||
| Pseudomonas spec. | 6,0 | 1 |
| Micrococcus spec. | 5,5-6,4 | 0,5-1,5 |
| Lactobacillus spec. | 4,4-6,0 | 2-7 |
| Escherichia coli | 5,2-5,6 | 0,5-1 |
| Achromabacter spec | 4,3-6,4 | 0,1-1 |
| Bacillus spec. | 5,5-6,3 | 0,5-10 |
| Serratia marcescens | 6,4 | 0,5 |
| Clostridium spec. | 6,7-6,8 | Более 1 |
| Salmonella spec. | 5,0-5,3 | 0,5-10 |
| Дрожжи: | ||
| Saccharomyces cerevisae | 3,0 | 0,25 |
| Saccharomyces ellipsoideus | 3,5 | 0,5-2 |
| Saccharomyces spec. | 3,2-5,7 | 0,3-1 |
| Brettanomycess versatatilis | 4,6 | 2 |
| Byssochlamys fulva | 3,5 | 0,5-2,5 |
| Rhodotorula spec. | 4,0-5,0 | 1-2 |
| Hansenula anomala | 5,0 | 5 |
| Candida lipolytica | 5,0 | 1 |
| Candida krusei | 3,4 | 1 |
| Torula lipolytica | 5,0 | 1-2 |
| Torulopsis holmii | 4,6 | 4 |
| Kloeckera apiculata | 3,5-4,5 | 1-2 |
| Плесневые грибы: | ||
| Mucor spec. | 3,0 | 0,1-1 |
| Penicillum spec. | 3,5-5,7 | 0,2-1 |
| Geotrichum candidum | 4,8 | 10 |
| Aspergillus spec. | 3,3-5,7 | 0,2-1 |
| Fusarium spec. | 3,0 | 1 |
| Rhizopus spec. | 3,6 | 1,2 |
| Oospora lactis | 2,5-4,5 | 0,25-2 |
| Trichophyton mentagrophytes | 1 | |
| Penicillum digitatum | 4,0 | 2 |
| Penicillum glaucum | 3,0 | 1-2,5 |
| Aspergillus flavus | 1 | |
| Aspergillus niger | 2,5-4,0 | 1-5 |
| Botrytis cinerea | 3,6 | 1,2-2,5 |
| Cladosporium spec. | 5,0-7,0 | 1-3 |
Применение.
Сорбиновая кислота применяется с целью консервирования различных пищевых продуктов.
Сорбиновая кислота обладает антимикробным эффектом, поэтому её применяют для повышения стойкости безалкогольных напитков при хранении. Сорбиновая кислота обеспечивает гарантийный срок хранения не менее 30 суток. В связи с тем, что сорбиновая кислота плохо растворяется в холодной питьевой воде, применяют реакцию с образованием сорбата натрия. Для этого в водный раствор натрия бикарбоната (пищевой соды) вносят сорбиновую кислоту. В результате этой реакции образуется сорбат натрия. Сорбат натрия – вещество не стабильное при хранении, поэтому его получают непосредственно перед употреблением. Для приготовления рабочего раствора сорбата натрия навеску 75 г натрия бикарбоната растворяют в питьевой воде, подогретой до 60 °С, с доведением объема общего раствора до 1 дм 3 . В приготовленный раствор натрия карбоната вносят 60 г сорбиновой кислоты. Во избежании сильного вспенивания сорбиновую кислоту вносят по частям при непрерывном перемешивании. Раствор, содержащий сорбат натрия, вносят в напиток на стадии его приготовления (при перемешивании) до стадии фильтрования в количестве 30 г/дм 3 напитка.
Сорбиновую кислоту применяют в качестве консерванта при производстве сидров. Сидрами называют продукты сбраживания фруктовых соков с применением винных дрожжей. Имеют прозрачный, без осадка и посторонних включений цвет. Наиболее популярен яблочный сидр, который также называют «яблочным квасом». Но производят и другие виды сидра. Массовая концентрация сорбиновой кислоты и её солей в сидрах по ГОСТу Р51272-99 не должна превышать 200 мг/л в пересчете на сорбиновую кислоту. При использовании сорбиновой кислоты следует учитывать два факта: во-первых, под действием бактерий из сорбиновой кислоты может образовываться 2-этоксигексо-3,5-диен, обуславливающий побочный гераниевый запах сидра. Во-вторых, сорбиновая кислота эффективно подавляет развитие дрожжей, в связи с чем добавлять в сидр её следует после завершения брожения.
Действие сорбиновой кислоты направлено против плесневых грибов, дрожжей и бактериальных форм, препятствуя образованию микотоксинов. Сорбиновую кислоту как дезинфицирующее средство используют при посадке крупных клубней картофеля, когда возникает необходимость разрезать клубни на 2-3 части. Такие клубни обрабатывают 0,01% раствором сорбиновой кислоты.
Сорбиновую кислоту применяют в способах традиционного ухода за сырами с низкой температурой второго нагревания (голландский, костромской и др.) и высокой температурой второго нагрева. В процессе созревания таких сыров на поверхности происходят микробиологические и биохимические процессы. Для предупреждения развития поверхностой микрофлоры и ускорения наведения корки сыра рекомендуется проводить обработку поверхности сыров суспензией сорбиновой кислоты.
Приготовление суспензии: в воде с температурой 80-85 °С растворяют поваренную соль (350 г соли на 1 литр воды). В охлажденный и отстоявщийся рассол добавляют сорбиновую кислоту из расчета 80 г на 1 л рассола. Предварительно сорбиновую кислоту смачивают рассолом и перемешивают до пастообразного состояния в соотношении 1:2. Полученную пасту вводят при постоянном помешивании в рассол. Помешивание производят до окончания пенообразования в течении 25 мин. Полученную суспензию сорбиновой кислоты фильтруют через марлю. Готовая суспензия представляет собой однородную непрозрачную жидкость кремового цвета с низкой вязкостью с запахом сорбиновой кислоты. Сберегают сорбиновую суспензию при температуре 10 °С. Перед применением сорбиновую суспензию необходимо тщательно перемешивать. Обработку тщательно осушенных головок сыра производят на 4-6 сут. методом погружения или равномерного нанесения мягкими щетками, губками, салфетками.
Сорбиновую кислоту как фунгицид от плесени используют и при производстве плавленных сыров. Для этого сорбиновую кислоту растворяют в небольшом количестве воды с температурой 25-30 °С и вводят в конце плавления 0,1% на общую массу компонентов. В производстве сыра сорбиновую кислоту приеняют для создания фунгистатических упаковочных материалов. Расход сорбиновой кислоты для этих целей составляет 2-4 г/м 2 .
В сочетании с посолом, охлаждением и вакуумной упаковкой сорбиновая кислота оказывает антибактериальное действие на свежую рыбу и, тем самым, уменьшает образование триметиламина и других нежелательных пахучих веществ и подавляет рост патогенных микроорганизмов. Из-за достаточно высокой активности против плесневых грибов она применяется для консервирования склонной к плесневению сушёной рыбы, например трески. Большое практическое значение имеет применение сорбиновой кислоты в восточноазиатских рыбопродуктах слабого посола. Внесение сорбиновой кислоты в количестве 0,1-0,2% при посоле рыбы вместе с солью увеличивает срок хранения приготовленной из этой рыбы копченной продукции на 2 недели. При этом установлено, что сорбиновая кислота подавляет рост плесени hemispora stellata , но мало эффективна против галофильных бактерий.
Сорбиновая кислота в концентрации 0,05% используется для консервирования готового к употреблению чернослива, который производят замачиванием сильно высушенных плодов. Из-за активности воды они подвержены только плесневению.
Сорбиновая кислота имеет общее свойство с пропионовой кислотой (широко используемой в консервировании хлебобулочных изделий) - она сохраняет эффективность в области высоких значений рН. По сравнению с пропионатами сорбиновая кислота проявляет значительно более сильное антимикробное действие особенно в отношении меловой плесени (Trichosporon variabile ), появляющейся иногда на ржаном хлебе. Сорбиновая кислота в количестве 0,1-0,2% к массе муки добавляется во время замеса теста. В хлебобулочных изделиях, прежде всего в хлебе, сорбиновая кислота используется не только по экономическим причинам, но также из-за её действия на афлатоксинобразующие микроорганизмы. Применение сорбиновой кислоты в выпечных изделиях не создаёт проблем, когда в качестве разрыхлителя используется пекарский порошок, а не дрожжи, например в пирожных и другой сладкой выпечке. В этом случае в тесто вводится 0,1-0,2% сорбиновой кислоты (в зависимости от вида продукта и требуемого срока хранения). В хлебном тесте из-за сильного действия сорбиновой кислоты против дрожжей могут возникнуть проблемы с брожением. Замедление брожения приходится компенсировать увеличением количества дрожжей и (или) времени брожения. Форма выпуска сорбиновой кислоты в виде гранул наиболее удобна для этих целей. Гранулы медленно растворяется во время приготовления теста, не влияя на брожение, а в готовом хлебе действует в полную силу.
Сорбиновая кислота вследствие нейтрального вкуса, эффективности в области высоких рН и действенности против осмофильных дрожжей применяется для консервирования наполнителей шоколада и пралине. Используются концентрации от 0,05 до 0,2%, в зависимости от содержания в продукте сахара, кислот и других факторов влияющий на консервирующее действие.
Болезни вин и применение сорбиновой кислоты.
Развитие нежелательных микроорганизмов, чаще наблюдаемое в малоспиртуозных низкокислотных винах, вызывает болезни и биологические помутнения вин. Под болезнями понимают такие необратимые изменения, вызываемые жизнедеятельностью посторонних микроорганизмов, в результате которых вина приобретают неприятные запахи вкус и становятся непригодными к употреблению. «Вылечить» больное вино, то есть восстановить его первоначальное состояние. практически невозможно, в связи с чем необходимо очень тщательно соблюдать профилактические меры, позволяющие предотвратить заболевание вин. Болезни вин чаще всего вызываются бактериями или дрожжами.
Наиболее распространенными и опасными болезнями вина являются уксуснокислое и молочнокислое скисание, возбудители которых (уксуснокислые и молочнокислые бактерии) часто встречаются в винах и хорошо приспособлены к условиям винодельческого производства. Так же широко распространена, но менее опасна цвель вина, вызываемая пленчатыми дрожжами. Такие заболевания, как ожирение вина, прогоркание, маннитное брожение (заболевание, при котором идет разложение винной кислоты и глицерина) в последнее время встречаются весьма редко. Цвель вина поражает чаще всего сухие молодые вина, особенно красные. Сульфитация не всегда гарантирует от развития ее возбудителей (пленчатых дрожжей),так как некоторые их виды являются сульфитоустойчивыми и восстанавливают соли сернистой кислоты в элементарную серу и сероводород. Пленчатые дрожжи,развивающиеся на поверхности вина в неполных емкостях, в основном относятся к дрожжам родов Candida , Hansenula и Pichia . Основной возбудитель цвели вина - вид Candida mycoderma . Для предупреждения заболевания цвелью необходимо соблюдать все профилактические меры: своевременно доливать емкости здоровым чистым виноматериалом и т. д. Уксуснокислое скисание поражает малоспиртуозные (до 12% об.) низкокислотные малоэкстрактивные вина - как старые, так молодые. Белые вина подвергаются заболеванию чаще, чем красные, богатые фенольными веществами.
Бактерии, вызывающие уксуснокислое скисание, относятся к роду Acetobacter . Во всех здоровых винах присутствует небольшое количество уксусной кислоты, которая является естественным продуктом брожения. Ее количество не должно превышать в молодых винах 1,2 г/л, а в старых выдержанных... 2 г/л. Уксуснокислые бактерии широко распространены в природе. В вино они попадают с ягод, поверхности оборудования и емкостей. Иногда эти бактерии развиваются при изготовлении красных вин (если брожение идет на мезге с доступом кислорода воздуха). Молочное скисание поражает все типы вин - сухие, с остаточным сахаром (недобродившие), десертные, крепкие и особенно малокислотные крепкие вина южных районов.
Молочнокислые бактерии, вызывающие молочное скисание, относятся к роду Lactobacillus . Маннитное брожение наблюдается в низкокислотных сладких красных винах южных районов, а также в низкокислотных плодово-ягодных винах и возникает в результате развития гетероферментативных молочнокислых бактерий вида Васterium mannitopoeum . Турн - это заболевание, при котором наблюдается разложение винной кислоты и глицерина. Возбудителем этой болезни являются палочковидные бактерии вида Bacterium tartarophtorum . Ему чаще подвержены красные вина, содержащие мало фенольных и красящих веществ, и реже - белые вина после окончания яблочно-молочного брожения.
Прогоркание вин - заболевание, поражающее красные столовые выдержанные бутылочные вина. Его возбудителями являются бактерии вида Bacterium amoraccylus .
Ожирение вина (ослизнение, тягучесть, вязкость) - это болезнь‚ поражающая молодые малоспиртуозные низкокислотные и малоэкстрактивные вина, в основном белые столовые с остаточным сахаром. Вызывают это заболевание бактерии ожирения в симбиозе с уксуснокислыми, молочнокислыми бактериями и пленочными дрожжами. Сульфитация вина (в дозировке до 100 мг/л) приводит к полной гибели бактерий. Ожирение вина - это единственное заболевание, которое достаточно просто поддается лечению. Прежде всего, удаляют слизь, оклеивая вино с обязательным добавлением таннина или делая переливку через разбрызгиватели с сильным проветриванием. После удаления слизи вино сульфитируют (до 100 мг/л). Вино с остаточным сахаром после лечения дображивают на чистых культурах дрожжей, так как оставшийся несброженный сахар может вновь вызвать заболевание вина. После лечения вино приобретает первоначальный внешний вид, вкус и аромат.
Развитие в винах нежелательных дрожжей приводит к биологическому помутнению, которое чаще всего проявляется в столовых сухих и полусладких винах. Экспериментальные данные свидетельствуют, что осадки белых столовых вин на 85-98% могут состоять из дрожжевых клеток. К биологическим помутнениям относятся также помутнения, вызываемые деятельностью болезнетворных микроорганизмов. Способом предотвращения биологических помутнений вин является консервантов: сернистой кислоты (Е220) и ее солей (Е221-Е228), а также сорбиновой кислоты B форме сорбата калия (Е202). Последний используется в виде концентрированного водного раствора. В вина виноградные разрешено добавлять сорбиновую кислоту (Е200) и ее соли - сорбаты натрия, калия, кальция (Е201-203) по отдельности или в комбинации в количестве до 300 мг/л в пересчете на сорбиновую кислоту. В вина безалкогольные разрешено добавлять сорбиновую кислоту (Е200) и ее соли - сорбаты натрия, калия, кальция (E201-203) по отдельности или в комбинации в количестве до 300 мг/л в пересчете на сорбиновую кислоту. Кроме биологических помутнений в винах возможно возникновение появление помутнений биохимической и физико-химической природы. К биохимическим помутнениям относят помутнения ферментативного характера («бурый касс»), связанные с присутствием в соке винограда (а впоследствии и в вине) окислительных ферментов. Эти ферменты в присутствии кислорода воздуха взаимодействуют с фенольными соединениями. Биохимические помутнения можно предотвратить, удалив из вина кислород, что осуществляют с помощью фермента глюкозооксидазы обычно совместно с каталазой. Кроме того, эффективным является применение аскорбиновой кислоты (Е300) и/или изоаскорбата натрия (Е316). Оба эти антиокислителя усиливают действие сернистой кислоты, позволяя снизить ее концентрацию. Аскорбиновая кислота и изоаскорбат натрия вносят в вино вместе с сернистой кислотой (ориентировочная дозировка 12 г/ 100 л вина). Вина, склонные к оксидазному кассу, рекомендуется также обрабатывать поливинилпирролидоном (ПВПП, Е1201).
Увеличение сроков годности колбасных изделий достигают внесением в фарш сорбиновой кислоты. В варенные колбасные изделия рекомендуется дозировка 100-150 г на 100 кг сырья, в варено-копченные и полукопченные, хранящиеся дольше вареных 150-200 г на 100 кг сырья.
Для увеличения срока хранения зернистой лососевой икры применяют сорбиновую кислоту. Это может быть индивидуально или совместно с уротропином. Действие сорбиновой кислоты направлено главным образом против дрожжей и плесеней, но она неэффективна в отношении большинства бактерий. Уротропин, наоборот проявляет бактерицидное действие. Таким образом, эти два консерванта дополняют друг друга. После посола и отделения тузлука к красной икре добавляют заранее приготовленную смесь сорбиновой кислоты и уротропина (соотношение 1:1) из расчета в содержании готовой икры обеих консервантов по 0,1%. После чего икру сразу же раскладывают в банки.
Получение.
В настоящее время в промышленности сорбиновую кислоту получают конденсацией кетена с кротоновым альдегидом в присутствии кислотных катализаторов (например, BF3), образующийся при этом лактон 3-гидроксигексеновой кислоты далее гидролизуют и дегидратируют в сорбиновую кислоту.Для предохранения некоторых пищевых продуктов от микробиологической порчи применяют сорбиновую кислоту. Подавляя развитие микроорганизмов, она не изменяет вкуса и запаха продуктов, не является токсичной для человека; губительно действует на микрофлору в дозировках меньших, чем другие химические консерванты (например, бензойнокислый натрий). Эти свойства являются очень ценными и дают сорбиновой кислоте большие преимущества в сравнении с другими консервантами: диоксидом серы, бензоатом натрия, салициловой и пропионовой кислотами, которые придают пищевым продуктам специфические неприятные запахи и вкус.
Сорбиновая кислота в концентрации до 0,1% тормозит размножение широко распространенных бактерий, в том числе кишечной палочки, дрожжей и грибов. На такие микроорганизмы, как золотистый стафилококк, сорбиновая кислота действует в концентрации 0,1% и выше.
В кондитерской промышленности к консервантам предъявляются особые требования, так как кондитерские изделия легко воспринимают посторонние запах и вкус. Консервант, добавленный в кондитерские изделия, должен обладать нейтральным вкусом и не иметь запаха. Таким требованиям удовлетворяет сорбиновая кислота и ее соли (сорбаты).
За рубежом для предохранения от плесневения кексов применяется сорбиновая кислота в количестве 0,1 % к массе изделия и сорбат калия в количестве 0,12%. Срок хранения кексов при этом увеличивается с 12 - 17 до 19 - 38 сут. Сорбиновая кислота в 2,5 раза эффективнее пропионовой кислоты и в 4 раза пропионата натрия, к тому же последние изменяют вкус изделий.
Для предохранения от порчи марципанов, нуги, начинок для вафель, пралине, шоколада, печенья, фруктовых паст и начинок из желе добавляют в эти изделия 0,08 - 0,1% сорбиновой кислоты. Сорбиновую кислоту вводят в конце уваривания, а в некоторых случаях консервант добавляют с сахаром или сахарной пудрой. При консервировании продуктов с большим содержанием влаги для уменьшения расхода сорбиновой кислоты используют сорбат калия в виде смесей с ароматическими веществами. Срок хранения мармелада увеличивается путем обработки поверхности растворами сорбата калия или обертывания изделий бумагой, обогащенной сорбатом кальция. Продукт хранится в течение 4 мес без плесневения.
Консервирующее действие сорбиновой кислоты на заварной крем с целью подавления жизнедеятельности золотистого стафилококка и кишечной палочки было исследовано Э. А. Шербовой,: В. С. Грюнером и Ф. М. Чистяковым. Сорбиновую кислоту растворяли в воде, и раствор использовали для приготовления заварного крема. Готовый крем искусственно заражали микроорганизмами в количестве 250 тыс. клеток на 1 г крема и термостатировали при температуре 37"С. Авторы предлагают использовать сорбиновую кислоту в количестве 0,2% к массе крема. Эта дозировка консерванта уменьшает количество бактерий золотистого стафилококка до 45 тыс. клеток после 24 ч инкубации и 23,7 тыс. клеток после 72 ч. Контрольный образец крема содержал 667 млн. клеток после 27 ч инкубации и 1 млрд. 20 млн. клеток после 48 ч.
Возможность применения крестьянского масла и концентрированных сливок для изготовления высококачественного крема «Шарлотт» делает вопрос микробиологической стойкости сливочного крема особенно важным, так как такой крем обладает повышенным содержанием влаги (28 - 30%) по сравнению с кремом, полученным из сливочного масла с 16%-ным содержанием влаги (25 - 27%).
Сорбиновая кислота была использована для повышения микробиологической стойкости крема «Шарлотт». Было исследовано ее действие в различных дозировках на микрофлору (золотистый стафилококк и кишечную палочку) крема, приготовленного из крестьянского масла.
Для консервирования крема использовали следующие дозировки сорбиновой кислоты: 0,075; 0,1; 0,12; 0,15; 0,175; 0,2% к массе крема. Сорбиновую кислоту в кристаллическом виде вводили в сироп, имеющий температуру 80"С, растворяли в нем, а затем сироп использовали для изготовления крема.
Образцы крема заражали культурами золотистого стафилококка и кишечной палочки, жизнедеятельность указанных микроорганизмов исследовали в процессе хранения крема через 3, 24, 48, 72, 96 и 120 ч. Исследуемые образцы крема хранили в помещении лаборатории при температуре 20 - 25 С и относительной влажности воздуха 65 - 75%.
В образцы исходного крема раздельно вводили различное количество микробных тел золотистого стафилококка и кишечной палочки (от 1 тыс. до 2 млн. в 1 г крема), чтобы проследить за их жизнедеятельностью в зависимости от обсемененности. В каждом образце по истечении указанных выше сроков хранения определяли количество микробных тел. Поскольку целью консервирования является прекращение размножения микроорганизмов, проводили их количественный учет.
Жизнедеятельность микроорганизмов выражают коэффициентом, показывающим отношение количества микроорганизмов, обнаруженных в 1 г крема, к исходному их количеству. Коэффициент жизнедеятельности микроорганизмов К вычисляли по формуле К = а/б, где а - количество микроорганизмов, обнаруженное в 1 г крема; б - исходное количество микроорганизмов, введенное в 1 г крема.
Значения коэффициента жизнедеятельности микроорганизмов меньше 1 указывают на прекращение размножения бактерий и гибель их.
Микробиологические исследования крестьянского масла показали низкий титр кишечной палочки, который составил 0,001 г (титр - наименьшее количество продукта, в котором обнаружена одна бактериальная клетка). Для сравнения были исследованы образцы сливочного масла с содержанием влаги 16%, титр кишечной палочки которых равен 0,3 - 0,4 г. Это указывает на то, что крестьянское масло подвержено микробиологической порче в большей степени, чем сливочное масло с содержанием влаги 16%. Патогенных микроорганизмов в крестьянском масле обнаружено не было.
Крем «Шарлотт» на крестьянском масле содержал 27 - 28% влаги. Крем быз введения консерванта и заражения микроорганизмами был исследован на содержание патогенной микрофлоры и определение коли-титра. Коли-титр для данного крема составил 0,002 г, патогенной микрофлоры обнаружено не было.
При введении в приготовленный крем культуры золотистого стафилококка было обнаружено интенсивное размножение этого вида бактерий в процессе хранения крема.
На рис. 32 представлены кривые, характеризующие изменение коэффициента жизнедеятельности бактерий золотистого стафилококка в процессе хранения крема при исходном содержании микроорганизмов в количестве 2300 и 2 млн. микробных тел в 1 г крема. Коэффициент жизнедеятельности золотистого стафилококка незначительно увеличивается в первые 48 ч хранения и резко возрастает при дальнейшем хранении крема в течение 120 ч, достигая значений 122 и 315. Большое увеличение коэффициента жизнедеятельности золотистого стафилококка отмечено для крема с большей обсемененностью микроорганизмами.
Коэффициент жизнедеятельности бактерий кишечной палочки для данного крема составил 1,42 после 24 ч хранения и 26,5 после 120 ч хранения крема при исходном содержании микроорганизмов 2,26 млн. в 1 г крема.
Полученные данные указывают на менее интенсивное размножение бактерий кишечной палочки по сравнению с бактериями золотистого стафилококка в креме, приготовленном из крестьянского масла.
Далее была исследована интенсивность размножения бактерий золотистого стафилококка и кишечной палочки при использовании различных дозировок сорбиновой кислоты. Изучали жизнедеятельность бактерий золотистого стафилококка в процессе хранения крема, приготовленного с сорбиновой кислотой, при исходном содержании микроорганизмов в количестве 1000 - 1200 микробных тел в 1 г крема.
Как видно из рис. 33,а (кривые 1, 2), при использовании сорбиновой кислоты в количестве 0,12 и 0,15% к массе крема наблюдалось размножение бактерий золотистого стафилококка в течение 3 ч после приготовления крема, коэффициент жизнедеятельности увеличивался до 1,36 - 2,0. Хранение крема в течение 48 ч привело к некоторому уменьшению размножения бактерий золотистого стафилококка, но затем их жизнедеятельность вновь повысилась. Через 120 ч хранения крема коэффициент жизнедеятельности бактерий золотистого стафилококка составил 1,2 - 1,36.
Рис. 33. Жизнедеятельность бактерий золотистого стафилококка и кишечной палочки в креме, полученном из крестьянского масла: а - культура золотистого стафилококка, в 1 г исходного крема содержится 1000 - 1200 клеток, дозировка сорбиновой кислоты (в % к массе крема): 1 - 0,12; 2 - 0,15; 3 - 0,175; б - культура золотистого стафилококка, в 1 г исходного крема содержится 200 - 300 тыс. клеток, дозировка сорбиновой кислоты (в % к массе крема); 1 - 0,1; 2 - 0,12; 3 - 0,175; 4 - 0,20; в - культура кишечной палочки, в 1 г исходного крема содержится 1,5 - 2 млн. клеток, дозировка сорбиновой кислоты (в % к массе крема): 1 - 0,07; 2 - 0,10; 3 - 0,12; 4 - 0,15 .
Указанные количества сорбиновой кислоты, видимо, недостаточны для приостановления размножения бактерий золотистого стафилококка в течение 3 ч. Сорбиновая кислота в процессе хранения крема губительно действует на часть микроорганизмов, общее их число уменьшается. Часть микроорганизмов продолжает размножаться, что приводит к повторному увеличению коэффициента жизнедеятельности. Аналогичные данные были получены при введении в крем большего количества микроорганизмов (200 - 300 тыс. микробных тел в 1 г крема, рис. 33, б, кривые 1, 2).
При увеличении дозировки сорбиновой кислоты до 0,175% к массе крема (см. рис. 33, а, кривая 3) по истечении 3 ч хранения крема (при введении в 1 г крема 1200 микробных тел золотистого стафилококка) количество микроорганизмов не изменилось. В процессе дальнейшего хранения крема размножение золотистого стафилококка приостанавливается; коэффициент жизнедеятельности бактерий золотистого стафилококка через 72 ч хранения составил 0,24, через 96 ч хранения несколько увеличивался (0,41), но не превысил 1.
Введение сорбиновой кислоты в количестве 0,175% к массе крема при большем содержании бактерий (см. рис. 33, б, кривая 3) показало снижение жизнедеятельности бактерий золотистого стафилококка в первые 3 ч хранения крема и в дальнейшем. Наблюдалось некоторое повышение коэффициента жизнедеятельности бактерий золотистого стафилококка, но последний не превышал 1. Увеличение дозировки сорбиновой кислоты до 0,2% к массе крема (см. рис. 33, б, кривая 4) привело к аналогичным результатам.
Таким образом, для приостановления размножения золотистого стафилококка в креме, приготовленном из крестьянского масла, оптимальной можно считать дозировку сорбиновой кислоты в количестве 0,175% к массе крема.
Кривые представленные на рис. 33, в, характеризуют жизнедеятельность бактерий кишечной палочки в креме, приготовленном с добавлением сорбиновой кислоты, в зависимости от длительности хранения крема при исходном содержании микроорганизмов в 1 г крема в количестве 1,5 - 2 млн. микробных тел. Минимальная дозировка сорбиновой кислоты (0,07%) привела к уменьшению коэффициента жизнедеятельности бактерий кишечной палочки по истечении 3 ч хранения крема до 0,98. При последующем хранении крема до 120 ч наблюдалось непрерывное уменьшение коэффициента жизнедеятельности бактерий кишечной палочки.
Увеличение дозировок сорбиновой кислоты (0,10; 0,12; 0,15% к массе крема) привело к более ощутимому уменьшению размножения бактерий кишечной палочки Так, при дозировке 0,10% сорбиновой кислоты к массе крема через 3 ч хранения коэффициент жизнедеятельности кишечной палочки составил 0,76, при дозировке 0,12% - 0,52 и при дозировке 0,15% - 0,12.
Увеличение длительности хранения крема приводило к дальнейшему уменьшению коэффициента жизнедеятельности бактерий кишечной палочки, который после 120 ч хранения крема составил 0 - 0,0067.
При использовании сорбиновой кислоты в количестве 0,175 и 0,2% к массе крема количество микробных тел кишечной палочки, вносимых в 1 г крема, было увеличено до 2780000. Исследования показали, что коэффициент жизнедеятельности бактерий кишечной палочки значительно уменьшается и после 3 ч хранения крема составляет 0,18 - 0,21, а после 72 ч - 0,14 - 0,018. Следовательно, для прекращения размножения бактерий кишечной палочки достаточно ввести в крем сорбиновую кислоту в количестве 0,1% к массе крема.
При исследовании влияния сорбиновой кислоты на жизнедеятельность бактерий золотистого стафилококка и кишечной палочки в креме, приготовленном из сливочного масла с содержанием влаги 16%, получены результаты, аналогичные описанным выше.
Таким образом, сорбиновая кислота может быть использована в качестве консерванта сливочного крема «Шарлотт». Оптимальной дозировкой сорбиновой кислоты, приостанавливающей размножение бактерий золотистого стафилококка и кишечной палочки, является 0,175% к массе крема.
На применение сорбиновой кислоты в качестве консерванта крема «Шарлотт» в указанной дозировке получено разрешение главного санитарного врача.
Разработана и утверждена Управлением кондитерской промышленности технологическая инструкция о применении сорбиновой кислоты в качестве консерванта сливочного крема, по которой сорбиновая кислота вводится в сироп «Шарлотт» в количестве 0,3% к массе сиропа (300 г на 100 кг сиропа). Сироп «Шарлотт» готовят в соответствии с технологической инструкцией по производству полуфабрикатов для тортов и пирожных. Сорбиновую кислоту растворяют в небольшом количестве горячего (80"С) сиропа, вводят в сироп «Шарлотт» и тщательно перемешивают. Крем «Шарлотт» готовят в соответствии с технологической инструкцией по производству сливочного крема.
Сорбиновая кислота представляет собой бесцветные гранулы, наподобие сахара, которые обладают средней степенью растворимости в воде. Впервые данное вещество было обнаружено в конце пятидесятых годов в соке рябины. Название произошло от латинского слова Sorbus, что в переводе значит рябина. С того времени началось производство консерванта сорбиновая кислота в промышленных масштабах.
Сорбиновая кислота е200 обладает такими свойствами:
- угнетающее влияние на плесневые грибы, дрожжи, бактерии некоторых видов;
- отсуствие микробицидного воздействия, что предполагает применение лишь для чистых продуктов;
- отсуствие воздействия на органолептические свойства пищевых продуктов;
- замедление развития микроорганизмов, что увеличивает сроки хранения.
Применение сорбиновой кислоты
Сорбиновая кислота в пищевой промышленности используется в качестве добавки. Ее используют как природный консервант, направленный на увеличение длительности хранения, из-за антимикробных свойств в таких продуктах питания: хлебобулочных, кондитерских, колбасных изделиях, рыбных, мясных, овощных консервах, алкогольных и безалкогольных напитках, молочных продуктах, кофе, соках, какао и т.д. В качестве консерванта предотвращает развитие плесени, дрожжевых грибков, иных болезнетворных организмов. Вещество используется также с целью обработки тары, разнородных материалов для упаковки. В мясных продуктах – в качестве вещества, которое предотвращает действие возбудителя ботулизма, то есть сокращает количество нитритов.
Сорбиновая кислота е200 широко применяется с целью консервирования разнообразных плодов, кондитерских и яичных изделий, продуктов из рыбы и мяса, безалкогольных напитков, соков из ягод и плодов. Основные продукты, в которых можно найти данную добавку, это: зернистая икра, хлебобулочные изделия, напитки, соки, колбасные изделия, сладости, молоко сгущенное.
Во время изготовления фарша добавляется до одной десятой процента консерванта от массы фарша. Для твердой колбасы количество составляет до четырех десятых процента. Сырые куриные тушки с целью увеличения длительности хранения до четырех недель опрыскиваются горячим раствором консерванта.
В рыбные консервы и изделия добавляется до четырех процентов сорбиновой кислоты е200 ко всей массе соли для соленой рыбы, а для консервных изделий – до восьми сотых процента к массе самой рыбы.
Для выпечки добавляется при замешивании теста до пятнадцати сотых процента кислоты. С целью повышения срока хранения крема и масла вводится две десятых процента к массе всего крема.
В маргарин консервант сорбиновая кислота добавляется для защиты от бактериального разложения жиров, появления плесени, омыления. В соусы, кетчупы и майонезы добавляется 0,08-0,15%.
Как показывают многочисленные опыты, в сорбиновой кислоте е200 нет канцерогенов. Это основной аргумент в пользу внедрения добавки в пищу. Допустимая норма содержания вещества в продуктах равняется не более 0,2%. В пищевой промышленности может применяться как отдельно, так и в сочетании с иными консервантами.
Влияние сорбиновой кислоты на организм
Благодаря антибактериальным свойствам, обусловленным химическим составом, сорбиновая кислота обладает положительным влиянием на человеческий организм:
- борется с вредными микроорганизмами, играет роль антисептика;
- способствует выведению токсинов из организма;
- повышает иммунитет.
Несмотря на малую токсичность, сорбиновая кислота требует соблюдения дозировки. Суточная норма не должна превышать 25 мг на килограмм массы взрослого человека. В случае употребления более высоких доз может возникнуть раздражение в виде сыпи и разрушение витамина В12.
Вред сорбиновой кислоты
Кроме полезных свойств, был выявлен вред сорбиновой кислоты для здоровья человека. Химический состав добавки характеризуется наличием элементов, способных спровоцировать появление устойчивых и тяжелых аллергических реакций. Не следует превышать допустимую дозу для взрослого человека.
Популярные статьи Читать больше статей
02.12.2013
Все мы много ходим в течение дня. Даже если у нас малоподвижный образ жизни, мы все равно ходим – ведь у нас н...
611387 65 Подробнее
10.10.2013
Пятьдесят лет для представительниц прекрасного пола – это своеобразный рубеж, перешагнув который каждая вторая...
453353 117 Подробнее
02.12.2013
В наше время бег уже не вызывает массу восторженных отзывов, как это было лет тридцать назад. Тогда общество б...
Сорбиновая кислота или ее соли (сорбаты) сильно подавляют развитие дрожжей, плесени и многих бактерий (на молочнокислые и уксуснокислые бактерии почти не влияют). Их токсические для микроорганизмов свойства проявляются при концентрации 0,05...0,1%. Такая концентрация безвредна для человека. В организме человека сорбиновая кислота полностью окисляется до воды и углекислоты. Она менее токсична, чем уксусная кислота. На вкус и запах продуктов оказывает очень слабое влияние. Все это способствует широкому использованию сорбиновой кислоты для консервирования пищевых продуктов.
Сорбиновая кислота - белое кристаллическое вещество с характерным запахом. На ярком солнечном свету и воздухе она разлагается и приобретает желтоватый оттенок. Поэтому хранят ее в темноте в герметичной упаковке. В холодной воде сорбиновая кислота растворяется слабо (0,16%), поэтому ее обычно растворяют в подогретом до 85°С продукте, подлежащем консервированию. Если, например, консервируют пюре, берут 10 частей пюре и одну часть кислоты, растворяют ее при нагревании и тщательном перемешивании. Полученный раствор используют для консервирования основной партии продукции. При длительном нагревании сорбиновая кислота частично улетучивается, поэтому, если продукт длительно варят, сорбиновую кислоту добавляют в конце варки, перед фасовкой. В отдельных случаях консервант добавляют непосредственно в продукт в виде порошка. Часто используют калиевую и натриевую соли сорбиновой кислоты (сорбаты), хорошо растворимые в холодной воде.
Антисептические свойства сорбиновой кислоты и сорбатов в большей степени проявляются в кислой среде. При консервировании продуктов с низкой кислотностью добавляют лимонную или уксусную кислоту. Ассортимент готовой продукции и полуфабрикатов, консервируемых сорбиновой кислотой, значителен. Ее используют для консервирования плодово-ягодных соков - натуральных, с сахаром, мякотью, концентрированных; плодов и ягод натуральных, протертых с сахаром; джемов, варенья, повидла, соусов, компотов.
Сорбиновую кислоту используют в сочетании с сахаром, спиртом или нагреванием и герметизацией продукции. Применение сорбиновой кислоты при выработке варенья, джемов, компотов и других подобных консервов дает возможность значительно снизить температуру и срок нагревания продукции и обеспечить более длительное хранение консервов после вскрытия тары.
Технология консервирования сорбиновой кислотой простая. Плодовые и ягодные соки нагревают до 85°С, выдерживают при этой температуре 5...10 мин и вливают раствор сорбиновой кислоты. К экстрактам, повидлу, джему, варенью и фруктовым соусам сорбиновую кислоту добавляют в виде раствора в конце варки; в плодово-ягодное пюре - к горячему продукту сразу после протирания. В пюре с сорбиновой кислотой пектиновые вещества даже при длительном хранении не изменяются.
Особенно ценно применение сорбиновой кислоты при выработке протертых или дробленых непастеризованных плодов и ягод с сахаром. В этом случае расход сахара может быть уменьшен в 2 раза. Сорбиновую кислоту смешивают с сахаром, а затем с консервируемым продуктом. Для предотвращения продукции от порчи массовая доля сорбиновой кислоты должна быть в виноградном соке 0,06, в остальных консервах и полуфабрикатах 0,05%. Все виды консервов и полуфабрикатов, законсервированных бензоатом натрия и сорбиновой кислотой, хранят при температуре 0...25°С (чем ниже температура, тем лучше) на складах готовой продукции. Оптимальная влажность воздуха в помещениях должна быть не более 75%. Полуфабрикаты можно хранить под навесами.
