DODATKI W
PRZEMYŚLE
MLECZARSKIM
1
Dodatek do żywności - substancja
niespożywana jako
żywność,
ale
posiadająca (lub nie) wartości
odżywcze, pożądana do otrzymania
produktu o określonych cechach w
procesie technologicznym. (Kodeks
żywieniowy, FAO, WHO, 1988)
2
Substancje dodatkowe mogą być stosowane
w żywności, jeżeli przy dozwolonym poziomie
nie stanowią zagrożenia dla zdrowia i życia
człowieka, ich stosowanie jest uzasadnione
technologicznie, a cel ich stosowania nie może
być osiągnięty w inny sposób, praktycznie
możliwy z punktu widzenia technologicznego i
ekonomicznego, oraz wtedy gdy ich użycie nie
wprowadza konsumenta w błąd [Kępińska
2008].
3
Dopuszczenie substancji dodatkowej do użycia
w
żywności
odbywa
się
na
podstawie
przeprowadzonej oceny ryzyka dokonywanej przez
JECFA (Wspólny Komitet Ekspertów FAO/WHO ds.
Dodatków do Żywności) i Europejskiego Urzędu
ds. Bezpieczeństwa Żywności- EFSA [Kępińska
2008 ].
4
PRAWODAWSTWO
Przepisy dotyczące substancji dodatkowych do żywności na
terenie UE są obecnie zawarte w dyrektywach Parlamentu
Europejskiego i Rady: 94/35/WE w sprawie substancji
słodzących, 94/36/WE w sprawie barwników i 95/2/WE w
sprawie substancji dodatkowych innych niż barwniki i
substancje słodzące. Te trzy dyrektywy (wraz z późniejszymi
zmianami) ustanawiają wykaz substancji dodatkowych
dozwolonych do żywności i warunków ich stosowania [Gajda-
Wyrębek 2009].
Polskie prawo żywnościowe od wielu lat opiera się na
Ustawie o warunkach zdrowotnych żywności i żywienia i
wynikających z niej aktów wykonawczych. Najważniejszym
aktem wykonawczym dla technologa jest Rozporządzenie
Ministra Zdrowia w sprawie dozwolonych substancji
dodatkowych i substancji pomagających w przetwarzaniu
[Borowski 2005].
5
Dyrektywy UE pozwalają na stosowanie
400 substancji dodatkowych, zostawiając
ostateczną decyzję państwom członkowskim
na zasadzie, że nie muszą one przyjąć
wszystkich, ale jednocześnie nie mogą
stosować innych. Według Rozporządzenia
Ministra Zdrowia dopuszczonych w naszym
kraju jest 315 substancji dodatkowych oraz
19
substancji
pomagających
w
przetwarzaniu [Borowski 2005].
6
KLASYFIKACJA DODATKÓW DO
ŻYWNOŚCI:
Naturalne, tj. takie które występują w
przyrodzie w surowcach roślinnych bądź
zwierzęcych.
Syntetyczne, identyczne z naturalnymi, tj.
takie które otrzymano na drodze syntezy
chemicznej uzyskując związki takie jak
naturalne o takich samych właściwościach.
Sztuczne, syntetyczne, tj. takie które są
całkowicie wytworem opracowanych przez
człowieka procesów chemicznych i nie
posiadają swoich odpowiedników w
przyrodzie[ Borowski 2005].
7
Emulgatory i środki zagęszczające (E400-
E495)
Barwniki (E100-E181)
Środki konserwujące (E200-E287)
Przeciwutleniacze (E300-E385)
Wzmacniacze smaku (E620-E640)
Inne (E900-E1200)
8
DO PRODUKTÓW MLECZARSKICH W ŚWIETLE
ROZPORZĄDZENIA MINISTRA ZDROWIA Z 23
KWIETNIA 2004 ROKU W SPRAWIE DOZWOLONYCH
SUBSTANCJI DODATKOWYCH NIE STOSUJE SIĘ DO:
Masła,
Mleka pełnego, półtłustego i odtłuszczonego,
pasteryzowanego
i
sterylizowanego,
wyłączając sterylizację UHT
Niearomatyzowanych
i
bez
dodatków
smakowych, fermentowanych przetworów
mleczarskich zawierających żywe kultury
bakterii
Maślanki naturalnej niearomatyzowanej lub
bez dodatków smakowych, z wyjątkiem
maślanki sterylizowanej
9
BARWNIKI NIE MOGĄ BYĆ
STOSOWANE
Do produkcji mleka pasteryzowanego i sterylizowanego bez
dodatków
Mleka czekoladowego
Mleka fermentowanego bez dodatków smakowych
Mleka zagęszczonego i mleka w proszku
Maślanki bez dodatków
Śmietany
Śmietanki
Śmietanki w proszku
Wszystkie wymienione w Rozporządzeniu barwniki mogą być
stosowane do lodów, serów topionych i deserów mlecznych.
Mogą być również wykorzystywane do barwienia jadalnych
powłok serów dojrzewających na zasadzie quantum satis a
anatto, biksyna i norbiksyna w ilości 20mg/kg.
10
BARWNIKI
Do masła i produktów
wysokotłuszczowych
można dodawać karoten,
do serów dojrzewających i
topionych
ekstrakt
z
papryki, do sera Morbier
węgiel roślinny, do sera
Red Marbleda koszenilę i
antocyjany a do sera
Derby chrolofile. Barwnik
anatto można użyć w
ilości nie większej niż 15-
50mg/kg produktu.
11
BARWNIK
I
Do
nadawania
barwy
produktom
spożywczym są stosowane:
- barwniki naturalne wyodrębnione z
naturalnych
surowców
roślinnych
lub
zwierzęcych w procesie ekstrakcji fizycznej
lub chemicznej,
- barwniki syntetyczne organiczne, w
których
cenną
podgrupę
stanowią
syntetyczne barwniki organiczne identyczne
z naturalnymi,
- barwniki mineralne i pigmenty, bardzo
rozdrobnione (pył), stałe substancje barwne,
praktycznie
nierozpuszczalne
w
rozpuszczalnikach.
12
BARWNIKI NATURALNE I
SYNTETYCZNE STOSUJE SIĘ W CELU:
nadania barwy środkom spożywczym lub w
celu
podkreślenia
oczekiwanych
przez
konsumenta wyróżników jakościowych (np.
smaku) produktu,
przywrócenia utraconej lub wzmocnienia
pierwotnej barwy produktu, utraconej e czasie
przetwarzania,
przechowywania
lub
transportu,
zapewnienia takiej samej barwy wszystkim
partiom produkcyjnym,
barwienia niejadalnych, zewnętrznych osłon
artykułów żywnościowych (np. skórka serów,
osłonka wędlin),
powierzchniowego znakowania (np. mięsa,
serów) barwienia (np. pisanki) produktów
13
BARWNIKI NATURALNE:
-Annatto (płynne, proszkowe,
wodnorozpuczalne, olejorozpuszczalne),
-Betanina (płynna i proszkowa),
-Beta-karoteny,
-Ekstrakty i koncentraty z czarnej marchwi
-Karmele proszkowe i płynne (siarczynowo-
amoniakalne, naturalne, amoniakalne),
-Kurkuminy (barwniki, aromaty),
-Chlorofile (płynne, dla produktów o niskim
pH)
-Papryki (olejorozpuszczalne,
wodnorozpuszczalne)
-Ryboflawina (witamina B2)
14
BARWNIKI SYNTETYCZNE
-Żółcień chinolinowa
-Żółcień pomarańczowa
-Czerwień koszenilowa
-Czerwień allura
-Błękit brylantowy
-Błękit patentowy
-Czerń brylantowa
-Biel tytanowa
15
DODATKI W PRZEMYŚLE
MLECZARSKIM…
Do mleko w proszku i mleko zagęszczone: kwas
askorbinowy
i
askorbinian
sodu,
estry
kwasów
tłuszczowych i kwasu askorbinowego, lecytyny, cytrynian
sodu i potasu, wodorowęglan sodu i potasu oraz chlorek
wapnia.
Do śmietanki pasteryzowanej: alginiany sodu i potasu,
karagen, karboksymetylocelulozę i jej sól sodową oraz
mono- i dwuglicerydy kwasów tłuszczowych.
Do serów dojrzewających: węglan wapnia i magnezu,
chlorek wapnia oraz lakton kwasu glukonowego.
Do sera Mozzarella i serów serwatkowych: kwas
octowy, mlekowy i cytrynowy, lakton kwasu glukonowego
oraz sproszkowaną celulozę (plasterkowe i utarte).
Do plasterkowanych i utartych serów dojrzewających:
węglan wapnia i magnezu, celulozy, chlorek wapnia oraz
lakton kwasu glukonowego.
Do masła ze śmietanki ukwaszonej: węglan sodu.
16
SUBSTANCJE SŁODZĄCE
W przemyśle mleczarskim substancje
słodzące mogą być stosowane do lodów,
deserów i napojów bezalkoholowych o
obniżonej kaloryczności. Zgodnie z zasadą
quantum satis można dodawać sorbitol,
mannitol, izomalt, maltitol, laktitol i ksylitol.
Są to polialkohole, które charakteryzują się
mniejszą niż sacharoza intensywnością
słodyczy. Wzmacniają jednak wrażenia
wywołane
przez
inne
cukry,
pełniąc
jednocześnie
funkcję
wypełniacza.
Zastosowane w żywności powodują, obok
słodkiego
smaku,
kształtowanie
odpowiedniej tekstury, zwiększenie objętości
wyrobu. Ich wspólną cechą jest uczucie
zimna w ustach po ich spożyciu.
17
SUBSTANCJE SŁODZĄCE C.D.
Pozostałe substancje słodzące bardzo popularne w
przemyśle mleczarskim mają swoje ograniczenia
ilościowe. Przykładowo do napojów i deserów
można stosować aspartam w ilości odpowiednio 600
i 1000 mg/l oraz do lodów 800 mg/kg, sacharynę i
jej sole w ilości 80 i 100 mg. Taumatyna jest
dozwolona tylko do lodów o obniżonej wartości
energetycznej.
Przedstawione
substancje
dodatkowe są ok. 200 razy słodsze (aspartam), 300-
400 razy (sacharyna) a nawet 2000-2500 razy
(taumatyna) słodsze od sacharozy
Substancji słodzących nie wolno stosować w
środkach
spożywczych
przeznaczonych
dla
niemowląt i małych dzieci.
18
EMULGATORY
Substancje powierzchniowo czynne, zawierające
cząsteczki kojarzące się z fazą wodną (hydrofilne) i
tłuszczową (lipofilne), powodując trwałą dyspersję
dwóch niemieszających się cieczy (emulsję).
O atrakcyjności konsumenckiej lodów i deserów
mrożonych, poza ich walorami smakowymi, decydują
delikatna struktura i konsystencja. Dlatego też, w
produkcji przemysłowej niezbędne jest stosowanie
substancji stabilizujących i emulgatorów. Łącząc
dodatki funkcjonalne w jeden kompleks należy
uwzględnić wiele czynników, m.in. zdolność
emulgatorów do stabilizowania emulsji oraz
konieczność uzyskania synergii między poszczególnymi
składnikami systemu (emulgatorami i stabilizatorami).
19
STABILIZATORY
wspomagające
działanie
emulgatorów
dodanych
lub
sprzyjające
utrzymaniu
naturalnej dyspersji dwóch lub
więcej
niemieszających
się
substancji
w
środkach
spożywczych.
Ich
dodatek
zapobiega, względnie hamuje
proces
rozwarstwienia
się
niemieszających się ze sobą
składników
żywności.
Inną
funkcją działania stabilizatorów
może być stabilizacja, a nawet
intensyfikacja naturalnej barwy
środków spożywczych.
20
FUNKCJE TECHNOLOGICZNE
STABILIZATORÓW:
obniżenie kosztów produkcji
usprawnienie procesu technologicznego
standaryzacja produktu oraz wydłużenie
jego trwałości
poprawa struktury i konsystencji
nadanie atrakcyjnego wyglądu
zapobieganie synerezie
wiązanie wolnej wody
poprawa właściwości emulgujących
przeciwdziałanie koagulacji termicznej
ułatwiają zawieszenie owoców w masie
produktu i standaryzują w nim poziom
białka i suchej substancji
21
PRZYKŁADOWE
SUBSTANCJE
DODATKOWE:
22
SKROBIA
Otrzymywana
jest
z
ziaren
roślin
zbożowych (kukurydza, pszenica, sorgo, ryż)
lub
bulw
(tapioka,
ziemniak,
batat).
Właściwości funkcjonalne zależne są od
pochodzenia,
głównie
od
stosunku
ilościowego
amylozy
do
amylopektyny.
Wpływa to na przebieg procesu kleikowania
skrobi w czasie podgrzewania roztworów
wodnych oraz właściwości kleiku czy żelu.
Skrobie naturalne, ze względu na swoje
cechy,
są
w
ograniczonym
zakresie
stosowane jako zagęstnik czy stabilizator.
Największe możliwości w otrzymywaniu
odpowiednich właściwości funkcjonalnych
dają modyfikacje, takie jak: depolimeryzacja
kwasowa lub enzymatyczna, utlenianie,
sieciowanie czy estryfikacja.
23
PEKTYNA
Uzyskiwana jest przez ekstrakcję wodną skórek i
wytłoków cytrusowych oraz wytłoków jabłkowych.
Jest polisacharydem nie trawionym przez enzymy
przewodu pokarmowego, dzięki czemu pełni rolę
błonnika pokarmowego. W zależności od stopnia
zestryfikowania pektyna rozpuszcza się w mleku i w
wodzie w różnych zakresach temperaturowych.
Pektyny wykazują wyraźne współdziałanie z białkami
poniżej ich punktu izoelektrycznego. Zdolność ta
wykorzystywana jest do stabilizacji kwaśnych
napojów
mlecznych.
Pełnią
również
funkcję
substancji regulującej tworzenie kryształków lodu w
deserach mrożonych a także czynnika stabilizującego
i nadającego odpowiednie wrażenia organoleptyczne
w napojach niskokalorycznych.
24
KSANTAN
Jest polisacharydem otrzymywanym na
drodze
biotechnologicznej.
Jeden
z
najpowszechniej
stosowanych
hydrokoloidów. Bardzo odporny na pH w
przedziale
2-10
oraz
na
wahania
temperatury.
Jest
bardzo
dobrym
emulgatorem i stabilizatorem, zapobiega
wydzielaniu się tłuszczu.
25
MĄCZKA CHLEBA
ŚWIĘTOJAŃSKIEGO
Jest
polisacharydem
zawierającym
D-
galaktozę i D-mannozę w proporcji 1:3. Ma
zastosowanie jako substancja zagęszczająca,
stabilizuje układy niejednorodne, tj. emulsje,
zawiesiny i piany, zapobiega synerezie,
opóźnia krystalizację. Rozpuszcza się w
gorącej wodzie, mleku, roztworach cukru,
słabo rozpuszczalna na zimno.
26
GUMA GUAR
Pod
względem
chemicznym
jest
to
galaktomannan, zbudowany z prostych
łańcuchów, składających się z cząsteczek
mannozy i galaktozy (w proporcji 2:1).
Szybko i dosyć dobrze rozpuszcza się w
zimnej wodzie. Nie tworzy żelu, jednak
modyfikuje i zwiększa właściwości żelujące
innych polisacharydów. Stabilizuje emulsje,
zawiesiny i piany, zapobiega synerezie i
opóźnia
krystalizację.
Stosowany
dla
zwiększenia odczucia kremistości w ustach.
27
KARAGEN
To
naturalny
hydrokoloid.
Większość
karagenów
stosowanych
w
przemyśle
spożywczym otrzymuje się przez selektywne
wytrącanie za pomocą alkoholi lub soli. W
zależności od budowy, poszczególne frakcje
karagenów
różnią
się
strukturą
i
właściwościami. Właściwości żelujące i
wiązania wody wykorzystuje się w produkcji
jogurtu i deserów mlecznych, napojów
mlecznych, śmietanki UHT
28
PREPARATY KOAGULUJĄCE BIAŁKA MLEKA
Do koagulacji białek mleka stosuje się
proteolityczne
preparaty
koagulujące
pochodzenia zwierzęcego, roślinnego i
mikrobiologicznego.
Najważniejsze
znaczenie
technologiczne
i
najdłużej
stosowane w serowarstwie są proteinazy
serowe
a
zwłaszcza
proteinaza
chymozynowa syntetyzowana w trawieńcu
młodych
cieląt
karmionych
wyłącznie
mlekiem. Zaleta chymozyny jest szybka
koagulacja białek mleka w jego naturalnym
pH przy niewielkim stopniu degradacji
białek mleka.
29
TOPNIKI
Podstawowym zadaniem topników stosowanych w
produkcji serów topionych jest pęcznienie i dyspersja
białek. Dzięki zdolności do wiązania wapnia z
kompleksu kazeinowego i zastąpienia go jonami sodu
lub potasu, topniki zapobiegają rozwarstwieniu
składników
masy
serowej
podczas
topienia.
Zastosowanie odpowiednich soli reguluje kwasowość
mieszanki do odpowiedniej wartości pH, a tym
samym eliminuje takie wady, jak luźna, mazista, czy
krucha konsystencja. W zależności od stosowanych
składników w produkcji serów topionych stosuje się
różne zestawy topników (głównych i korygujących).
30
Właściwości
omawianych
substancji powodują konieczność
bardzo starannego ich doboru
oraz konieczność optymalizacji
doboru
jakościowego
i
ilościowego
preparatów
do
konkretnego produktu. Wynika to
głównie z faktu, że mleko i jego
przetwory
charakteryzują
się
zróżnicowaną
koncentracją
białka, tłuszczu, laktozy i wapnia
oraz zróżnicowaną kwasowością.
31
PODSUMOWUJĄC
Stosowanie
dodatków
do
produktów
mleczarskich stało się dziś standardem. Bez
nich atrakcyjność sensoryczna wyrobów nie
byłaby tak zróżnicowana. Konsumenci mają
możliwość
wyboru
wśród
ogromnego
asortymentu. Należy jednak pamiętać, że
celem stosowania dodatków jest nie tylko
dbanie
o
pozyskanie
potencjalnych
nabywców,
ale
przede
wszystkim
poprawienie
cech
jakościowych,
przedłużenie trwałości produktu, nadanie
odpowiedniej konsystencji umożliwiającej
dalszy przerób.
32
DZIĘKUJE ZA
UWAGĘ
33
LITERATURA
Borowski J., Aktualne uwarunkowania stosowania
substancji dodatkowych w przemyśle mleczarskim.
Przegląd Mleczarski. 2005. 9. 4-8.
Dodatki do żywności – nie zawsze pożądane ale coraz
powszechniej stosowane. Przemysł Spożywczy. 2005. 4.
48-51.
Gajda J., Karłowski K., Jarecka J., Świtka A., Kuźma K.,
Rokicka B., Substancje dodatkowe do żywności w świetle
dodatkowych. Przemysł Spożywczy. 2009. 8. 36-38.
zmian krajowego ustawodawstwa żywnościowego.
Przemysł Spożywczy. 2003. 3. 8-10.
Gajda-Wyrębek J., Zmiany dyrektywy w sprawie
substancji Kępińska M. Waga dodatku. Bezpieczeństwo i
Higiena Żywności. 2008. 8. 15-17.
Rutkowski A., Gwiazda S., Dąbrowski K., Dodatki
funkcjonalne do żywności.1993.
http://zdrowo.info.pl/e-lista.html
34