Dodatki

Naturalne Sztuczne(syntetyczne)

zalety: wady: zalety: wady:

„dobra” - zmienny skład -jednorodny, -zła opinia

opinia wśród (wpływ klimatu, powtarzalny i dokładnie -nieznany

konsumentów dojrzałości, sposobu wyspecyfikowany skład wpływ

otrzymywania) -niższa cena w na

-obecność innych porównaniu z ceną zdrowie

składników, barwników naturalnych,

-mała trwałość -duża standardowa

moc barwienia,

-trwałość i odporność

na środowisko,

-różne formy

handlowe preparatów

(proszki, roztwory,

pasty)

Barwniki

Barwa to jeden z elementów kształtujących popyt nie tylko przez zwiększenie atrakcyjności produktu, konieczne jest również utrzymanie tej samej barwy we wszystkich partiach produktu. Jako źródła barwników naturalnych dla barwienia produktów spożywczych używane są głównie rośliny wyższe. Barwniki pochodzenia zwierzęcego są stosowane rzadko, a algi i mikroorganizmy są uważane jako źródła do wykorzystania w większej skali w przyszłości. Naturalne pochodzenie barwnika nie może oznaczać, że na pewno jest on nieszkodliwy dla zdrowia. Dla niewielu tylko barwników naturalnych wykonano pełne badania toksykologiczne. Szkodliwe działanie mogą mieć produkty rozpadu barwników, powstające zarówno podczas przetwarzania i przechowywania żywności, jak i pod wpływem przemian metabolicznych w organizmie ludzkim. Dokładniej poznana jest szkodliwość barwników sztucznych.

Barwnik otrzymywany ze skórki winogron zawiera 17 różnych substancji barwnych!

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA STABILNOŚD BARWY:

 tlen, nadtlenki

 pH,

 temperatura,

 jony metali,

 dostęp światła,

 enzymy oksydoredukcyjne

Karoteny są trwałe w temperaturach do 100°C w środowisku nie utleniającym. Obecność czynników utleniających powoduje osłabienie zabarwienia wskutek przemian chemicznych cząsteczek, głównie przerywania podwójnych wiązań oraz izomeryzacji trans-cis. Osłabienie zabarwienia następuje pod wpływem enzymów o charakterze oksydaz, tlenu, nadtlenków, również pod wpływem kwasu L- askorbinowego (witaminy C), który choć stanowi czynnik redukujący, to wytwarza nadtlenek wodoru w reakcji z tlenem. Rozkład barwników przyśpiesza światło, produkty rozkładu cukrów i tłuszczu. Barwniki rozpuszczalne w wodzie są wrażliwe na zmiany pH roztworu. Maksymalna intensywność zabarwienia czerwonego antocyjanów występuje przy pH poniżej 2, betacyjanów przy pH 4-5, a zielonego zabarwienia

chlorofili przy pH 6. Podczas przechowywania barwniki naturalne muszą być zabezpieczone przed wpływem czynników utleniających, światła i podwyższonych temperatur celem ograniczenia strat barwników. Barwniki rozpuszczalne w wodzie należy stosować do barwienia środków spożywczych, w których występuje optymalne pH dla barwnika.

BARWNIKI NATURALNE:

1. izoprenoidowe - karotenoidy (z nasion drzewa tropikalnego, marchwi)

2. porfirynowe - chlorofile oraz mioglobina i hemoglobina

3. flawonoidowe - antocyjany (z wytłoków winogron czerwonych)

4. betalainowe - betaniny i betaksantyny (z buraka ćwikłowego)

5. chinoidowe - koszenila

6. inne barwniki naturalne - ryboflawina, kurkumina i in.

BARWNIKI

ROZPUSZCZALNE W WODZIE: ROZPUSZCZALNE W OLEJACH:

karmele, betaina, antocyjany, betalainy chlorofil, karotenoidy, ksantofile

Tabela. Zastosowanie barwników naturalnych do barwienia środków spożywczych

Barwnik	Środowisko	pH	Środki spożywcze
Antocyjany	wodne	2	wina, napoje, kisiele
Betacyjany	wodne	5	produkty mleczne, lody
Chlorofile	wodne	6	lody
Karoteny	tłuszczowe	-	margaryna, koncentraty zup, deserów, produkty mączne: makaron, ciasta

Barwniki naturalne w czystej postaci są na ogół drogie i mało dostępne. Mogą być natomiast stosowane w postaci ekstraktów i koncentratów, otrzymanych z produktów naturalnych. W tej postaci są znacznie tańsze oraz bardziej odporne na działanie czynników utleniających i podwyższonej temperatury. Ekstrakty i koncentraty są produkowane z marchwi, jarzębiny, luceryny i szpinaku. Szczególnie chętnie jest przerabiana marchew ze względu na stosunkowo duże plony (z hektara około 20 ton), dość znaczną zawartość karotenu (0,002-0,010%). W przemyśle spożywczym wprowadzono mączkę lucerynową, ekstrakt o zawartości 0,040% karotenu do barwienia koncentratów zup i deserów, mączkę pokrzywy lub jarzębiny - ekstrakt o zawartości 0,040% karotenu do wzbogacenia specjalnych wyrobów ciast i produktów mącznych, koagulaty białkowo -karotenowe o zawartości 0,010% karotenu, które są stosowane w postaci pasty oraz ekstrakt olejowy karotenów z koagulatu białkowo karotenowego do barwienia margaryny i makaronów. Obecnie wzrasta zastosowanie czystego, taniego, syntetycznego β-karotenu.

BARWNIKI IDENTYCZNE Z NATURALNYMI

Otrzymywane są w procesie syntezy, ale są identyczne ze

związkami chemicznymi występującymi w przyrodzie. Do nich

należą:

 ryboflawina (E101 i),

 beta-karoten (160 ii),

 ester etylowy kwasu beta-apo-8'-karotenowego (E160 f),

 kantaksantyna (E161g).

BARWNIKI SYNTETYCZNE ORGANICZNE

 Posiadają bardzo zróżnicowaną strukturę: mono-, di- i triasowe triarylometanowe, ksantenowe, chinolinowe i indygoidowe.

 Formy tych związków rozpuszczalne w wodzie najczęściej otrzymuje się przez wprowadzenie do cząsteczki barwnika grup sulfonowych lub karboksylowych.

 Strącenie tych barwników w postaci soli, najczęściej glinowych umożliwia otrzymywanie barwnych pigmentów, nierozpuszczalnych w wodzie. Są to tak zwane laki.

W Polsce dozwolone jest stosowanie wielu z dostępnych na rynku barwników syntetycznych m.in.: żółcień chinolinowa (E104), żółcień pomarańczowa FCF (E110), azorubina (E122), amarant (E123) czerwień koszenilowa (E124), czerwień allura (E129), błękit patentowy V (E131), indygotyna (E132), błękit brylantowy FCF (E133), czerń brylantowa (E151) oraz fiolet metylowy.

BARWNIKI SYNTETYCZNE ORGANICZNE występują w postaci:

proszku i granulatu o zawartości czystego barwnika 88-93%,

past o zawartosci czystego składnika 4-10%,

 roztworów wodnych o zawartości czystego barwnika 1-6%

NIEORGANICZNE SUBSTANCJE BARWIĄCE

Stosuje się je głównie do barwienia powierzchni produktu wykorzystując właściwości metali do tworzenia atrakcyjnych barw.

W Polsce dozwolone są:

 węglan wapnia (E170) i dwutlenek tytanu (E171) do polew cukrowych białych,

 tlenki i wodorotlenki żelaza (E172) do barwienia sztucznych osłonek kiełbas,

 aluminium (E173), srebro (E174) i złoto (E175) w postaci listków i proszków do powierzchniowego barwienia ciast w produkcji likierów (Goldwasser),

 węgiel drzewny.

Barwniki syntetyczne charakteryzują się znacznie większą intensywnością i trwałością

zabarwienia w porównaniu z barwnikami pochodzenia naturalnego. Stosowanie ich do

barwienia środków spożywczych stwarza jednak większe zagrożenie dla zdrowia.

Syntetyczne barwniki spożywcze są związkami aromatycznymi (pierścień benzenowy). W

większości azowymi (grupy -N=N-).

Warunkiem dopuszczenia barwnika do barwienia żywności jest stwierdzona

doświadczalnie (w badaniach ze zwierzętami) nieszkodliwość dla zdrowia człowieka

i czystość, czyli nieobecność metali ciężkich oraz nie przereagowanych produktów

pośrednich reakcji, pochodzących z syntezy barwników: amin, fenoli i naftoli. Stwierdzono

że szereg związków pierwotnie stosowanych do barwienia żywności jest szkodliwych dla

zdrowia ludzkiego. Lista barwników syntetycznych dopuszczonych do barwienia żywności

jest systematycznie skracana. Barwniki azowe, które ulegają przemianie w ustroju w

związki aminowe, wykazują w wielu przypadkach działanie rakotwórcze. Wprowadzenie w

toku syntezy barwnika grup kwasowych -SO3H i zobojętnienie kationami alkalicznymi

zwiększa znacznie ich rozpuszczalność w wodzie, ułatwiając wydalanie wskutek tego

eliminuje się ich działanie rakotwórcze. Większe zagrożenie dla zdrowia człowieka

stwarzają barwniki azowe rozpuszczalne w tłuszczach, które mają tendencję odkładania

się w narządach wewnętrznych, zwłaszcza w wątrobie.

Niektórych środków spożywczych barwić nie wolno m.in.

żywności nieprzetworzonej,

miodu pszczelego,

przypraw naturalnych,

słodu,

wyrobów kakaowych,

kawy palonej,

herbaty,

olejów i tłuszczów (zwierzęcych i roślinnych),

naturalnych wód mineralnych,

mleka i śmietany bez dodatków smakowych,

środków spożywczych dla małych dzieci i niemowląt.

W innych barwniki mogą być stosowane tylko na zasadzie quantum satis, czyli w najniższej dawce, niezbędnej do osiągnięcia zamierzonego efektu technologicznego, zgodnie z dobrą

praktyką produkcyjną.

AROMATYZERY - DODATKI SMAKOWO- ZAPACHOWE

DODATKI SMAKOWO-ZAPACHOWE

dzielą się na:

 przyprawy naturalne

 aromaty naturalne

 esencje spożywcze

 aromaty identyczne z naturalnymi

 aromaty syntetyczne

 substancje wzmacniające smak

 syntetyczne substancje słodzące

AROMATY NATURALNE

STANDARYZACJA PRZYPRAW!!!

Umożliwia to stosowanie koncentratów aromatów w postaci sproszkowanej, na nośnikach oraz kapsułkowanych w cyklodekstrynach.

Pozyskuje się je techniką nadkrytycznej ekstrakcji ciekłym CO2.

ESENCJE SPOŻYWCZE

Są to aromaty naturalne lub ich mieszaniny z aromatami syntetycznymi w roztworze alkoholu etylowego lub oleju, stad wyróżnia się:

 esencje etanolowodne składające się wyłącznie z naturalnych komponentów zapachowych jak np. anyżowa, cytrynowa, lub jako mieszanina syntetycznych i naturalnych jak: ananasowa, bananowa, gruszkowa, wiśniowa. Mogą występować też w postaci skoncentrowanej.

 oleoesencje, czyli esencje spożywcze w oleju roślinnym - w ich skład wchodzą wyłącznie aromaty naturalne np. cytrynowy, pomarańczowy lub syntetyczne i naturalne np. esencja arakowa, rumowa.

AROMATY IDENTYCZNE Z NATURALNYMI

 są to związki których występowanie stwierdzono w przyrodzie otrzymywane w wyniku syntezy lub izolacji chemicznej z surowców naturalnych

 różnica - w naturze z reguły występuje tylko jeden izomer a produkt syntetyczny występuje najczęściej jako mieszanina izomerów (racemat)

 są znacznie tańsze

 otrzymywane są także metodami biotechnologicznymi np. z hodowli tkankowych

AROMATY SYNTETYCZNE

otrzymywane metodą syntezy chemicznej lub biosyntezy

duża różnorodność i liczba - ponad 1200 związków chemicznych

Przykład różnic między:

związkiem zapachowo-smakowym naturalnym wanilina naturalna

identycznym z naturalnym wanilina syntetyczna

sztucznym etylowanilina

(kilkakrotnie silniejszy aromat!)

SYNTETYCZNE SUBSTANCJE SMAKOWE

 głównie są to zamienniki cukru tzw. słodziki lub alditole (o słodkości mniejszej od sacharozy np. mannitol 06-09 w stosunku do sacharozy)

 nowa grupa żywności tzw. niskokaloryczna czy niskoenergetyczna

(napoje orzeźwiające, jogurty, desery, lody, soki, płatki śniadaniowe, słodycze)

 inna grupa to gorzkie dodatki smakowe - pochodne chininy, stosowane w napojach typu „tonic”

Tabela. Syntetyczne środki słodzące, słodkość sacharozy =1

E	Substancja	Słodkość
952	Cyklaminiany	30-40
950	Acesulfam-K	120-200
951	Aspartam	160-200
954	Sacharyna	300-600
957	Taumatyna	~2000
959	Neohesperydyna	<2000

SUBSTANCJE WZMACNIAJĄCE SMAK

 tzw. wzmacniacze smaku, które po dodaniu do potraw o pH 5-8, szczególnie mięsnych, rybnych, warzywnych czy zup, wzmacniają naturalną smakowitość, nadając jej

specyficzny charakter tzw. umami.

 przypisuje się im właściwości otwierania kubków smakowych języka.

Umami (lub umame,) - jeden z pięciu rodzajów receptorów smakowych występujących u człowieka, odpowiedzialny za wykrywanie białka. Bezpośrednio wykrywaną substancją jest jeden z aminokwasów - kwas glutaminowy, który obficie występuje w pokarmach bogatych w białko takich jak mięso, w potrawach sfermentowanych i zleżałych (sery parmezan, roquefort), w wodorostach, w sosach: rybnym i sojowym, a także w pomidorach, orzechach, winogronach, brokułach i grzybach.

Glutaminian sodu jest wykorzystywany w kuchniach azjatyckich jako przyprawa odpowiadająca temu smakowi. Umami najpierw odkrył Jean François Fernel, później w 1908

roku Kikunae Ikeda z Cesarskiego Uniwersytetu w Tokio. Doniesienia te zostały zlekceważone. Istnienie umami zostało naukowo potwierdzone w 2000 roku.

RODZAJE i FORMY WYSTĘPOWANIA AROMATÓW:

 Mikrokapsułkowane aromaty SD

 Naturalne proszki owocowe

 Aromaty granulowane

 Aromaty płynne

 Aromaty owoców tropikalnych

 Emulsje do napojów bezalkoholowych

 Emulsje do napojów energetyzujących

 Aromaty do wody mineralnej

 Zwykłe proszkowe aromaty przyprawowe na soli lub maltodekstrynie

 Aromaty „słodkie” w płynie

 Emulsje aromatyzujące do wypieków

 Aromaty przyprawowe w płynie

 Aromaty i emulsje do napojów alkoholowych

SUBSTANCJE ŻELUJĄCE, ZAGĘSTNIKI, EMULGATORY, ŚRODKI SPULCHNIAJĄCE

SUBSTANCJE ŻELUJĄCE I ZAGĘSTNIKI

 są to głównie hydrokoloidy - biopolimery o dużej masie cząsteczkowej, rozpuszczalne w wodzie lub tworzące w niej zawiesinę

 zwiększają lepkość roztworów lub tworzą żele

 mogą wykazywać właściwości emulgujące i stabilizujące

Dzielą się na:

1. naturalne:

 wydzieliny roślin np. guma arabska, tragakant, karaya, guar, tara

 składniki roślin wyższych w postaci ekstraktu np. pektyna, lub wyizolowanego

składnika np. skrobia, mączka chleba świętojańskiego

 składniki wodorostów np. agar, alginiany, karagen,

 produkty pochodzenia zwierzęcego np. żelatyna

 substancje wytwarzane przez drobnoustroje np. dekstran, ksantan, kurdlan

2. surowce roślinne modyfikowane metodami chemicznymi i

fizycznymi np. pochodne celulozy, pektyna amidowana, skrobie modyfikowane

3. synetyczne np. poli-N-winylopirolidon (PVP)

Emulgatory umożliwiają utrzymanie lub utworzenie jednolitej struktury dwóch lub więcej

wzajemnie nie mieszających się faz, jak np. olej i woda i tak:

w majonezie - olej jest rozproszony w wodzie

w margarynie - woda jest rozproszona w fazie tłuszczowej.

Najczęściej stosowane emulgatory to:

mono- i diacyloglicerole oraz i ch estry z kwasami organicznymi, a z naturalnych - lecytyna.

Stabilizatory umożliwiają utrzymanie jednolitej dyspersji (rozproszenia) dwóch lub więcej

nie mieszających się substancji. Tym samym działają wspomagająco względem emulgatorów.

DODATKI SKROBIOWE I BIAŁKOWE

dodatki o wszechstronnej użyteczności.......

Są to:

skrobie modyfikowane chemicznie (E1410 do E1451)

preparaty białka roślinnego i mlecznego

dodatki balastowe, zwane wypłeniaczami, związane z rozwojem

żywności o obniżonej wartości energetycznej, są to głównie

pochodne skrobi i celulozy

Głównym celem ich stosowania jest tworzenie odpowiedniej tekstury produktu i trwałego związania wody.

Mają one również pośredni lub bezpośredni wpływ na podniesienie wartości odżywczej produktu lub obniżenie wartości energetycznej żywności.

SKROBIE MODYFIKOWANE

Skrobie modyfikowane - substancje otrzymane ze skrobi spożywczych w wyniku

działania czynników chemicznych lub enzymatycznych.

PREPARATY BIAŁKOWE

Preparaty białek roślinnych i zwierzęcych:

- izolaty i koncentraty białek sojowych

- preparaty białek kolagenowych

- preparaty białka grochu

- preparaty plazmy krwi

Stosowanie tych preparatów może mieć na celu:

 wzbogacenie produktów w białko np. chleba, żywności specjalnej

 zapewnienie stałej i powtarzalnej jakości, przy zróżnicowanej jakości surowców np. smarowalność pasztetów

 zmniejszenie strat technologicznych np. obniżenie ubytków termicznych wędlin oraz zwiększenie wydajności produktu,

 modelowanie składu i jakości produktów np. obniżenie wartości energetycznej, zawartości tłuszczu (żywność dietetyczna, wegetariańska)

 obniżenie kosztu wsadu surowcowego np. częściowe zastąpienie mięsa (wędliny)

 wytwarzanie żywności przeznaczenia specjalnego np. odżywki dla niemowląt, żywność bezmleczna, preparaty odchudzające

Preparaty białek sojowych można podzielić na trzy grupy, w zależności od stopnia oczyszczenia białka:

- mąki i grysy-kaszki o zawartości białka 50-65%; (piekarnictwo, wyroby garmażeryjne)

- koncentraty białek sojowych o zawartości białka 65-90%; (dania gotowe, przetwory

mięsne-konserwy i wędliny)

- izolaty białek sojowych o zawartości białka 90% i więcej; ( składnik solanek peklujących,

konserw, napojów mlecznych, odżywek dla dzieci, dla sportowców, preparatów

odchudzających, sosów, lodów, kremów)

Preparaty białka mleka:

Głównie w przemyśle mięsnym i garmażeryjnym:

- kazeina kwasowa, >95% białka

- kazeinian sodu, <89% białka

- białka serwatkowe, 75-80% białka

DODATKI POLEPSZAJĄCE PRODUKCJĘ ŻYWNOŚCI

PREPARATY ENZYMATYCZNE

POLEPSZACZE MĄKI

SPULCHANICZE

NOŚNIKI

ROZPUSZCZALNIKI

SUBSTANCJE KLARUJĄCE I FILTRUJĄCE

GAZY

POWŁOKI OCHRONNE

POLEPSZACZE MĄKI

Dzielą się na:

- polepszacze chemiczne

- polepszacze fizyczne

- polepszacze enzymatyczne

SPULCHNIACZE

TZW. PROSZKI DO PIECZENIA

ZAWIERAJĄ :

SUBSTANCJE GAZOTWÓRCZE, WYZWALACZE I STABILIZATORY

CO2 SUBST. ZAKWASZAJĄCE SKROBIA

np. kwas cytrynowy

NOŚNIKI

CIEKŁE - dla dodatków rozpuszczalnych:

woda, etanol, octan etylu, glicerol, glikol propylenoy

STAŁE - dla dodatków nierozpuszczalnych:

lecytyna, alginiany, tragakanta, guma arabska, pektyny, skrobia

ROZPUSZCZALNIKI

 tylko do wydobywania z surowców jadlanych określonych składników, po przeprowadzonej ekstrkcji sa one usuwane z substancji ekstrahowanej lub ekstraktu

 najczęściej stosuje się: wodę, etanol, octan butylu i etylu, heksan, benzyne ekstrakcyjną, aceton

 w celu uzyskania: olejów, tłuszczów, przypraw, aromatów, koncentratu chmielowego

SUBSTANCJE KLARUJĄCE I FILTRUJĄCE

Służą do usykania cieczy klarownych.

Są to substancje które dzięki swym właściwościom fizykochemicznym wytrącają zmętnienia w postaci zawiesin. np.

Kwas askorbinowy - usuwa zmętnienie na na zasadzie redukcji,

Żelatyna - wiąże koloidy o ładunku dodatnim,

Tanina - tworzy nierozpuszczalna połączenia z białkami

Fitynian wapnia - kompleksuje jony metali - oczyszcza z żelaza wina i miody pitne.

Substancje filtrujące są stosowane jako czynnik wspomagający filtrowanie na tzw.

prasach filtracyjnych np.

bentonity, ziemia okrzemkowa, ziemia bieląca

GAZY

Służą do:

 zwiększenia trwałości produktów spożywczych przez przechowywanie w atmosferze kontrolowanej

prowadzenia procesów wytwórczych.

rozprężania produktów spieniających.

POWŁOKI OCHRONNE

Są stosowane jako powłoki ochronne do zabezpieczania produktów żywnościowych takich jak sery twarde, wyroby cukiernicze, owoce cytrusowe przed wpływem wilgoci, tlenu

powietrza, zakażeniami drobnoustrojami, wysychaniem, deformacją i zlepianiem.

np. wosk pszczeli, wosk candelilla, wosk karnauba, parafina

Oczywiście poprawiają także wygląd produktów.

SUBSTANCJE WZBOGACAJĄCE ŻYWNOŚĆ

DODATKI WZBOGACAJĄCE ŻYWNOŚĆ

Wyróżnia się 3 formy wzbogacania żywności:

- rekonstytucja - dodatek składników odzywczych jako substancji uzupełniających do typowych produktów spożywczych do wysokości ich poziomu w surowcu wyjściowym, które zostały utracone w wyniku transportu, przetwarzania czy przechowywania

- wzbogacanie - dodatek składników odżywczych do środków spożywczych powyżej poziomu normalnie występującego w tych produktach

- suplementacja - dodatek składników odżywczych do produktów, w których składniki te normalnie nie występują lub występują w niewielkich ilościach. Może być stosowana

w przypadku udowodnionych niedoborów w skali populacyjnej danego składnika.

Witaminy

Minerały

Aminokwasy syntetyczne

Preparaty białkowe

---