Dodatki do żywności- substancje wzmacniające smak i zapach, zwiększają odczucie smaku innych substancji, modyfikując go, zmieniają na korzystniejszy, niwelują lub maskują.
Wzmacniacze smaku- *kw. glutaminowy, glutaminian sodu (MSG) lub innych metali (potas, wapń, amon, magnez); *kw. guanylowy, guanylan sodu/ potasu/ wapnia; *kw. inozynowy, inozynian sodu/ potasu/ wapnia; *rybonueklotydy wapnia i sodu.
ADI- ilość substancji dodatkowej wyrażona w mg/kg m.c. człowieka, która pobierana codziennie w ciągu całego życia wraz z pożywieniem i innych źródeł nie okaże się (wg aktualnego stanu wiedzy) szkodliwa dla zdrowia.
Umami- wyizolowany z morskich wodorostów MSG
Pyszny oktapeptyd- wyodrębniony z wołowiny trawionej papiną (powstaje w gotowanym rosole)
Kakumi- mieszanki przypraw wzbogacone w naturalny MSG pochodzący z pszennego glutenu, wzbogacone w naturalny IMP i GMP, wzbogacone w aromaty powstałe w wyniku reakcji Maillarda zachodzące pomiędzy cukrami i nautralnymglutationem.
Metody otrzymywania MSG- produkcja z surowców białkowych, z wywarów pomelasowych, metodą syntezy chemicznej, na drodze biosyntezy
Przeciętny dodatek MSG- zupy w proszku 5-8%, sosy ok 1%, chipsy 0,1-0,5%, mieszanki przypraw 10-17%
Działanie glutaminianu sodu: zwiększenie intensywności smaku produktów mięsnych, warzywnych, zawierających grzyby, niektórych przypraw roślinnych w zakresie pH 4,5-8,0. W pH poniżej 4 podczas gotowania może nastąpić cyklizacja MSG (smak gorzki). W wysokiej temp. może nastąpić racemizacja MSG- obniżenie zdolności intensyfikowania smaku. MSG niekorzystnie wpływa na smak owoców, produktów mlecznych, potraw o dużej zaw. Tłuszczu. Im więcej glutaminianu sodu tym mniej można dodać soli.
Nukleotydy- * IMP inozynomonofosforan- budowa: ryboza+ zasada purynowa (hipoksantyna) + reszta kw. fosforowego; *GMP guanozynomonofosforan- budowa: ryboza + zasada purynowa (ganina) + reszta kw. fosforowego. Otrzymywanie: izolowanie ze źródeł naturalnych, hydroliza enzymatyczna kw. rybonukleinowego RNA, bezpośrednie fermentacja cukrów do 5'GMP i 5'IMP lub do nukleotydów, z następującą fosforylacją do 5'nukleotydów. Działanie: poziom dodatku 5'nukleotydów 0,02-0,04%, pH 3-8, uwypuklają smak mięsny, polepszają cechy sensoryczne potraw mięsnych, warzywnych i grzybowych, łagodzą niepożądane posmaki (octu, słoność, kwaśny). Zalety: niska higroskopijność, wysoka odporność na wys. temp., oddziaływanie synergistyczne. Zastosowanie: wyroby mięsne i warzywne, mieszanki przyprawowe, koncentraty obiadowe (zupy i rosoły w proszku). Stosowane do żywności `ready to eat” , półproduktach zamrożonych „precooked products”.
MALTOL - tworzy wrażenia słodkiego smaku, wzmaga zapach świeżego pieczywa, tworzy się w czasie prażenia kawy, słodu, pieczenia chleba, otrzymywany przez podgrzewanie maltozy i laktozy pod ciśnieniem.
TAUMATYNA - ekstrahowana z drzew tamatococcusdanielli, zdolność słodzenia, wzmaga smak, , synergizm z 5'nukleotydami, zwiększa dodatek aromatów, eliminuje posmak metaliczny. Dodawana do wyrobów cukierniczych, gumy do żucia, aromat: napoje bezalkoholowe, lody i ich koncentraty, desery, mleczne i bez mleczne, preparaty witaminowe i dietetyczne.
PREPARAT DYMU WĘDZARNICZEGO - zawiera N-nitrozoaminy, policykliczne węglowodany aromatyczne., funkcje: aromatyzujące, antyoksydacyjne, konserwujące, otrzymywanie: sucha destylacja drzewa w atmosferze ubogiej w tlen oraz kondensacja destylatów w wodzie, - piroliza przegrzaną parą wodną i kondensacja gazów pirolitycznych
Aromaty- są to związki chemiczne i ich mieszaniny posiadające zdolności aromatyzowania, ale same nie są przeznaczone do bezpośredniej konsumpcji. Łączą odczucie smaku i zapachu wywołując wrażenie smakowitości
Klasyfikacja aromatów: pochodzenie aromatu (nie ma identycznych z naturalnym), stan fizyczny, typ zapachu i smaku, przyprawy
Dodatki aromatyzujące: substancje smakowo-zapachowe, preparaty smakowo-zapachowe, przetworzone dodatki smakowo-zapachowe, dodatki smakowo-zapachowe preparatu dymu wędzarniczego
Zastosowanie aromatów: żywność wygodna (wysoce przetworzone), produkty dietetyczne o obniżonej zaw. Tłuszczu lub cukru, produkty z natury mało aromatyczne, produkty wymagające zatuszowania niepożądanego smaku i zapachu (np. soja), żywność i napoje wymagające urozmaicenia poprzez różnorodność smaku i zapachu.
Aromaty w formie ciekłej: 1. Olejki lotne (eteryczne): terpeny, aldehydy, alkohole, kwasy- łatwo się psują, są lotne. 2. Ekstrakty (wyciągi): w swoim skł. zaw. olejki eteryczne. 3. Kondensaty aromatów owocowych. 4. Roztwory substancji aromatycznych- wszystkie aromaty mogą być rozcieńczone w pewnym medium, najlepszy rozpuszczalnik to etanol. 5. Emulsje substancji aromatycznych- emulgowany olejek aromatyczny.
Olejki eteryczne: otrzymuje się przez wyciskanie ze skórek owoców cytrusowych. Olejek odzyskiwany jest z powstałe emulsji na drodze wirowania lub destylacji z parą wodną. Esencje- skoncentrowane destylaty, np. metodą destylacji frakcjonowanej. Izolat- aromat jednego składnika.
Kondensaty: skoncentrowane, rozpuszczalne w wodzie substancje lotne, odzyskiwane z oparów przy zagęszczaniu soków, gotowaniu dżemów itp. Opary poddawane są rektyfikacji.
Ekstrakty aromatów: stanowią kompleks lotnych i nielotnych składników smakowo-zapachowych, barwników, żywic i tłuszczów wyizolowanych metodą ekstrakcji.
Jakość ekstraktów zależy od: rodzaju rozpuszczalnika (etanol, CO2 w stanie nadkrytycznym, aceton); parametrów procesu (temp, czas, ciśń.); warunków odparowania rozpuszczalnika
Oleożywica: ekstrakt + olejek eteryczny. Gęste, oleiste, standaryzowane, powinny zawierać odpowiednią zaw. Olejków eterycznych, rozcieńczone w jakimś medium i dodawane w formie roztworu lub mikrokapsułkowane (w proszku)
Zalety oleożywic i olejków et.: umożliwiają jednolite i oszczędne dozowanie przypraw, nie wnoszą zakażeń mikrobiologicznych, mają wystandaryzowaną jakość, eliminują straty lotnych skł. Podczas przechowywania, zmniejszenie powierzchni magazynowania, problemów z transportem.
Aromaty stałe- proszkowane: 1. Naturalne w formie suchych surowców (przyprawy korzenne, niekorzenne). 2. Proszki owocowe i warzywne. 3. Czyste substancje aromatyczne w formie stałej (wanilina, etylowanilina, mentol). 4. Płynne na nośnikach stałych. 5. Mikrokapsułkowe.
Proszki naturalne: rozdrobnione rośliny lub ich części stosowane bezpośrednio jako dodatki aromatyzujące (pieprz, imbir, sproszkowane zioła)
Mieszanki przyprawowe:* blends- mieszanki odpowiednio dobranych, standardowo rozdrobnionych przypraw ziołowych w stałych proporcjach dostosowanych do określonego produktu. * searoning- mieszanka przypraw z dodatkiem soli kuchennej, glutaminianu sodu, kw. cyt. i innych wzmacniaczy smaku.
Preparaty białkowe: stosowane są jako dodatki do żywności, ale prawnie nie są to dodatki (producenci nie muszą dbać o ilość). Do żywności dla małych dzieci można stosować tylko izolaty białkowe- jedynie ograniczenie odnośnie preparatów. Cele (aspekty prozdrowotne): podniesienie wartości żywieniowej, produkcja odżywek dla dzieci, sportowców, produkcja żywności wegetariańskiej oraz dla osób nietolerujących białek mleka lub glutenu, wytwarzanie produktów specjalnego przeznaczenia, produkcja żywności funkcjonalnej- prozdrowotnej.
Składniki białkowe: (produkowane s surowców białkowych) duża zaw. białka >20%, wysoka zaw. biologicznego białka (dobrze zbilansowany skład aminokwasowy, duża strawność białka, biodostępność aminokwasów), nieznaczny poziom substancji antyodżywczych i/lub łatwość ich dezaktywacji, udokumentowana zaw. naturalnych skł. Bioaktywnych, odpowiednie cechy sensoryczne. Podział: *pochodzenie: roślinne, zwierzęce; *zaw. białka: mąki do 50% w s.m., koncentraty do 70%, izolaty do 90%. * forma produktu: nieupostaciowane, upostaciowane. * stopień modyfikacji białka: niemodyfikowane, modyfikowane fizycznie, mod. enzymatycznie.
Białka serwatkowe: α- laktoglobulina, β- laktoglobulina, albumina wołowa surowicza (BSA), immunoglobulina. Składnik odżywczy w żywności dietetycznej, fizjologicznie aktywny w żywności, skł. Strukturotwórczy. Preparaty: proszek serwatkowy, koncentraty białek serw. (WPC), proszek laktoalbuminy, izolaty białek serw.
WPC: przechowywanie pasteryzowanej serwatki w silosach, chlorowanie, ultrafiltracja, suszenie rozpyłowe poprzedzone niekiedy zagęszczeniem próżniowym. Klasa I z serwatki słodkiej niskopasteryzowanej (mleko mod. Dla niemowląt), klasa II z serwatki lub kwaśnej niskopasteryzowanej. Zastosowanie: dla niemowląt, alergików, starszych osób, kobiet w ciąży, sportowców, chorych- pozajelitowych. (wędliny, sosy, zupy, majonezy, zabielacz do kawy.
ŻELATYNA - otrzymywana ze skóry dzika, cielęce i bydlęce, kości, właściwości funkcjonalne: unikalne do tworzenia żeli, trwałe niezależnie od środowiska, dobra zwilżalność, adhezyjność, właściwości emulgujące i pianotwórcze, duża lepkość; metody: alkaliczne (ph 12,5, 14-60dni), metoda kwasowa (ph 1-2, 1doba, ekstrakcja, temp 55-100, ph 2-4 żelatyna typu A, pianotwórcza, punkt izoelektryczny 8-9, mała lepkość, jasna, klarowna;, 5-7 typu B punkt izoelek, 4,8-5,4, pianotwórcza, bardziej termostabilna niż A, tendencja do zmętnień.
HYDROLIZATY ŻELATYNY - maceracja alkaliczna, hydroliza, sterylizacja, zagęszczanie, suszenie rozpyłowe. Nie żelują , pianotwórcze, dobra rozpuszczalność w zimnej wodzie, niska lepkość, mały wpływ temp i ph na lepkość roztw hydrolizatu, zastosowanie: cukierki, batony, przetwory mleczarskie, wędliny podrobowe, preparaty dietetyczne.
Hydrokoloidy: stabilizatory pian, emulsji i dyspersji, zagęstniki, substancje żelujące, substancje hamujące tworzenie się kryształków cukru i lodu, substancje glazurujące, nośniki, substancje klarujące.
Kwasy i regulatory: *nadanie cech smakowych- precyzyjny dobór kwasu i jego stężenia, bardzo niskie progi wyczuwalności, podkreślenie smaku, * zwiększenie trwałości mikrobiologicznej, * unieczynnienie jonów metali, które przyśpieszają proces utleniania, * działają przeciwko zlepianiu się np. serów plasterkowanych, gumy do żucia, osłonek do wędlin.
Skutki zbrylania: gorsza rozpuszczalność, gorsze pęcznienie, pienienie, przebarwienia, gorsza sypkość
Substancje zapobiegające zbrylaniu: pochłaniacze wilgoci, powlekanie cząstek produktu, np. węglan wapnia, krzemiany, fosforany wapnia
Substancje wspomagające pienienie: rozbicie i utrzymanie drobnej dyspersji gazu w produkcie, zwiększenie napięcia pow., stworzenie i równomierne rozprowadzenie drobnych pęcherzyków gazu w produkcie, utrwalanie układu. Są to: białka naturalne (jaja, żelatyna), wspomagające (emulgatory), dodatki
Gazy: szerokie zastosowanie w produkcji żywności: atmosfera kontrolowana (zapobieganie utleniania, utrwalenie barwy), składnik utrwalający i smakowy (CO2 w napojach), chemiczna modyfikacja żywności (uwodornienie olejów, modyfikowanie skrobi), chłodzenie i zamrażanie ciekłym azotem, CO2 w stanie stałym, ekstrakcja m.in. aromatów: freon, CO2 w stanie ciekłym lub nadkrytycznym, gazy rozprężające, np. śmietanki w pojemniku, czynniki dezynfekujące np. ozon, preparaty do „natłuszczania” form piekarskich (butan).
Gazy do pakowania: CO2, argon, hel, azot, tlen
Gazy nośne: *CO2- do napowietrzania środków spożywczych, do napojów, suchy lód, * azot- do napowietrzania środków spożywczych, *podtlenek azotu- preparaty ubitej śmietany i deserów w aerozolu, czekolada pełna bez dodatków.
Substancje spulchniające: proszki do pieczenia (wodorowęglany, węglany)
Czynniki zapobiegające utlenianiu: *azotowanie (nie tylko azot)- pakowanie w atmosferze gazów inwertnych, pakowanie w próżni, *w przypadku substancji nietłuszczowych- obróbka termiczna (blanszowanie), * ograniczenie czynników przyśpieszających utlenianie: światło, temp, obecność proutleniaczy, metale (Cu, Fe), niektóre barwniki (chlorofilowe), nadtlenki.
Główne zagęstniki: * galaktomannany- tworzą roztwory charakteryzujące się bardzo wysoką lepkością przy niskich prędkościach ścinania, *guma ksantanowa, *guma gellan- żeluje już przy bardzo niskich stężeniach.
Pektyny: otrzymywane z: wytłoków jabłkowych, albedo (biała warstwa pomiędzy skórką a owocem) cytryn, albedo pomarańczy. Heteropolisacharyd zbudowany z cząsteczek kw. galakturonowego częściowo zestryfikowanego metanolem. Łańcuchy boczne zbudowane z ramnozy, galaktozy, arabinozy, skrobi.
Pektyny wysokometylowane (HM):Żelują przy pH 2,7- 3,5 i stężeniu cukru powyżej 55%. Temperatura i szybkość żelowania zwiększa się wraz ze wzrostem stopnia metylacji.
Pektyny niskometylowane (LM): w obecności jonów wapnia tworzą żele w roztworach słabo kwaśnych lub obojętnych, niezależnie od stężenia cukru.
Barwniki: substancje nadające lub przywracające barwę środkom spożywczym, obejmujące naturalne składniki żywności oraz naturalne źródła, normalnie same nie spożywane jako żywność i nieużywane jako charakterystyczne jej składniki. Są to również produkty otrzymywane ze środków spożywczych i innych naturalnych źródeł surowcowych, uzyskane w procesie fizycznej lub chemicznej ekstrakcji, w której ekstrahuje się selektywnie pigmenty odpowiednie pod kątem ich odżywczych albo aromatycznych składników.
Barwnikami nie są: *środki spożywcze suszone lub zagęszczone oraz składniki aromatyczne stosowane w produkcji złożonych środków spoż. z powodu ich własności aromatycznych, smakowych lub odżywczych, przy tym mając skutek barwiący jako drugorzędny, w szczególności papryka, kurkuma i szafran. *barwniki stosowane do barwienia zewnętrznych niejadalnych części środków spoż. takich jak skorki serów i osłonek wyrobów mięsnych.
Barwienie można stosować do: nadania barwy produktom, którym naturalna barwa nie jest atrakcyjna; uzyskanie atrakcyjnej barwy produktów, w których proces technologiczny powoduje rozkład barwników; zwiększenie intensywności barwy produktów zabarwionych zbyt słabo; zapewnienie jednakowej barwy wszystkim partiom produktu; zachowanie charakterystycznych cech produktu.
Dobór barwnika: rodzaj barwy produktu (ton, jasność, nasycenie), stopień jednorodności, stan skupienia, polarność faz ciekłej lub stałej, klarowność, pH, zmienność cech fizycznych między partiami produktu, wymagania konsumenta, np. stosunek do barwników syntetycznych, wymagania prawne w kraju przeznaczenia, parametry obróbki w czasie procesu technologicznego i przygotowania kulinarnego, rodzaj opakowania, warunki przechowywania.
Na stabilność barwy wpływa: obecność tlenu, temp, pH, obecność jonów metali, dostęp światła, działanie enzymów oksydoredukcyjnych
Do barwienia żywności stosuje się: produkty żywnościowe, preparaty barwników głównie w postaci ekstraktów pochodzenia roślinnego, rzadziej zwierzęcego lub mikrobiologicznego, barwniki syntetyczne identyczne z naturalnymi, sztuczne barwniki syntetyczne, barwniki nieorganiczne.
Podział środków barwiących: organiczne naturalne, organiczne syntetyczne, pigmenty nieorganiczne. Klasyfikacja UE: syntetyczne, niesyntetyczne, koncentraty barwiące.
Karotenoidy: żółte polienowe barwniki roślinne, rozpuszczalne w tłuszczach
Mioglobina i hemoglobina: czerwone porfirynowe barwniki mięsa, rozpuszczalne w wodzie.
Betalainy: rozpuszczalna w wodzie, największa stabilność w pH 4-6, w formie czystej ma siłę barwiącą 2x większą niż barwnik syntetyczny. Betanina- czerwień buraczana, betaksantyna- żółta, betacyjanina- czerwono-fioletowa.
Wymagania odnośnie barwników naturalnych: wysoka koncentracja barwnika, trwałość barwnika, podaż szerokiej gamy barw i tonacji w ramach jednej barwy, podaż form barwników odpowiednich dla różnych produktów, różnych parametrów technolog, różnych warunków przygotowania posiłku z produktu barwionego.
Kierunki rozwoju: zwiększenie zawartości barwnika w preparacie metodami separacji membranowej, stosowanie kontrolowanej polimeryzacji antocyjanów, pozyskiwanie barwników na drodze syntezy mikrobiologicznej, szukanie nowych źródeł barwników naturalnych, zwiększenie stabilności poprzez wykorzystanie synergistycznego działania niektórych emulgatorów z naturalnymi przeciwutleniaczami, mikrokapsułkowanie barwników.
Oznakowanie: * barwniki w postaci płynnej: WS- rozp. w wodzie, OS- w oleju, OWS- w oleju i wodzie, AP- do barwienia produktów o niskim pH, WSS- dający zawiesinę wodną, OSS- dający zawiesinę olejową* proszek: WS-P- w wodzie, OS-P- w oleju, WSS-P- dający zawiesinę wodną,
ANNATO - barwnik karotenoidowy z krzewu (bitryna i nor-bitryna) - osad w zbyt twardej wodzie, tworzą kompleksy z białkami, mało odporny na tlen, wzrost stabilności nor-bitryny w kompleksach z białkami lub skrobia.
ANTOCYJANY - otrzymywanie z winogron ciemnych, porzeczek czerwonych, pochodzenia roślinnego. Wady: duża wrażliwość na zmiany ph, działanie czynników utleniających oraz SO2.
CHLOROFIL - hydroliza chlorofilu w środowisku alkalicznym na drodze ekstrakcji z liści szpinaku, pokrzywy acetonem lub chloroformem. GUMA KASANTANOWA - otrzymywana przez fermentacje substratu węglowodanowego przez bakterie Xantomonascompertis, rozpuszczalne w zimnej wodzie i ciepłej, duża lepkość, wysoka odporność na degradacje w środowisku kwaśnym i zasadowym.
ALGINIANY - wyst w glonach , lepkość ich zależy od masy cząsteczkowej i wzrasta w obecności Ca, są stabilizatorami zawiesin i emulsji , środek zlepiający prod. deserów i wyrobów cukierniczych.
KARAGENY - duża zawartość grup siarczkowych, im większa ich siarczkowych tym większa rozpuszczalność w zimnej wodzie i gorsze właściwości żelujące. Wchodzą w interakcje z białkami, dodawane do serów, pasztetów, kiełbas, zdolność zatrzymywania wody wycieku cieplnego i większa wydajność gotowego produktu. Otrzymywanie: z czarnych wodorostów, czarnych alg. Frakcje: K (kappa)- 1 grupa siarczanowa przy dwóch resztach galaktozy, środek żelujący, ι (jota)- 2 grupy siarczanowe przy dwóch resztach galaktozy, wrażliwy na wapń, λ (lambda)- 3 grupy siarczanowe przy dwóch resztach galaktozy, zagęstnik rozpuszczalny na zimno. Zasady stosowania: nie wymaga specjalnych urządzeń, karageny spełniają określone funkcje dopiero po poddaniu surowca obróbce cieplnej. Sposoby dodawania: natryskowe, zalanie solanką i masowanie, w procesie kutrowania i mieszania składników- surowca, przez rozproszenie w wodzie i dodanie podczas szybkiego mieszania.
SKROBIA MODYFIKOWANA - funkcje: adhezja, wiązanie, zmętnianie, stabilizacja emulsji, stabilizacja pian, żelowanie, zatrzymywanie wilgoci, zagęszczanie wady: wąski zakres lepkości, niepożądana tekstura, mała tolerancja na czynniki produkcji, niska jakość gotowego prod.
SKROBIE EKSTRUDOWANE - dobra rozpuszczalność w temp otoczenia, dobre właściwości żelujące, dobre wiązanie wody.
SKROBIE FOSFORANOWE - rozpuszczalność w zimnej wodzie, zmniejszenie zdolności pęcznienia, spadek temp kleikowania, spadek tendencji do retrogradacji.
WŁAŚCIWOŚCI SKROBI NIESIECIOWANEJ - krótka tekstura, odporna na niskie ph, odporna na siły ścinające, odporna na zmiany temp.