Кислоты пищевых продуктов

Кислоты пищевых  продуктов

 

Почти во всех пищевых  продуктах содержаться кислоты. Они входят в состав продукта в  свободном состоянии или в  виде солей и других соединений.

В растительных продуктах  чаще всего находятся органические кислоты (яблочная, лимонная, винная, щавелевая, бензойная, салициловая и др.). Реже в состав растительных продуктов входят неорганические кислоты, например, фосфорная (как в свободном виде, так и в виде солей).

В продуктах животного  происхождения находятся органические кислоты, например, молочная и другие, и неорганические кислоты, например, фосфорная, соль борной кислоты – бура (при консервировании икры, яичного меланжа).

 

Значение кислот в пищевых продуктах

 

1.  В сочетании с другими веществами (например, сахар, дубильные вещества, поваренная соль) кислоты придают продуктам определенный вкус.
2. Они способны изменять окраску некоторых товаров (свекла).
3. Участвуют в формировании запаха продуктов (например, летучие кислоты, жиры кислот и спиртов).
4. Некоторые кислоты могут служить консервантами пищевых продуктов (уксусная, молочная).
5. Кроме того, например, жирные кислоты входят в состав глицеридов жиров.

 

Источники поступления  кислот в пищевые продукты

 

1. Кислоты образуются и накапливаются в растительных продуктах в процессе их произрастания. Наиболее богаты органическими кислотами плоды (лимоны, клюква, смородина, вишня) и некоторые овощи (щавель, томаты).
2. В отдельные пищевые продукты специально добавляют кислоты для придания соответствующего вкуса или с целью сохранения качества. Например, при производстве кондитерских изделий, фруктовых напитков для их подкисления применяют лимонную и яблочную кислоты.

Уксусную кислоту используют широко при мариновании плодов и  овощей (в качестве консерванта).

3. Кислоты образуются в пищевых продуктах в процессе брожения. Например, молочная кислота образуется и накапливается в результате ферментативных процессов при квашении плодов, овощей, грибов, при получении кисломолочных продуктов.

Следует учесть. Кислоты могут накапливаться в пищевых продуктах при неправильном и длительном хранении. Например, прокисание вина, пива является результатом образования уксусной кислоты; прогоркание сыра – следствием накопления масляной кислоты. Кислотность возрастает при хранении муки, крупы, крахмала, жиров и других продуктов. В этом случае повышенная кислотность свидетельствует об ухудшении качества продукции.

Содержание  кислот в пищевых продуктах

 

Содержание кислот в  пищевых продуктах различно. В  большинстве продуктов их количество не превышает 1,5 %. Лишь некоторые плоды  и ягоды содержат кислот больше (например, лимон 4-8 %, клюква 3 % и др.). Кроме того, продукты, подвергавшиеся брожению и мариновании, также содержат общее количество кислот несколько больше  1,5 %.

Но, несмотря на малое  их содержание, они играют важную роль как в питании, так и при производстве и хранении пищевых продуктов.

 

Характеристика (строение и свойства) кислот.

 

Уксусная кислота (CH₃COOH)

Получается сбраживанием слабых спиртовых растворов уксуснокислыми бактериям. Различные уксуснокислые бактерии способны накапливать от 6 % до 11,5 % уксусной кислоты. Полученную брожением уксусную кислоту разводят водой и получают уксус.

Способы получения:

1-ый способ: биохимический.  Когда в качестве сырья чаще  всего используют разбавленные  растворы этилового спирта (иногда виноградные и плодово-ягодные вина). Этиловый спирт сбраживается, как уже было сказано выше, уксуснокислыми бактериями до уксусной кислоты. В торговле реализуют уксус 6-9 % концентрации.

2-способ: синтетический.  Здесь в качестве основного  сырья применяют ацетилен, который в присутствие катализаторов реагирую с водой, образуя ацетальдегид.

СН₂ +Н₂О=СН₃СНО

                                                  ацетилен     уксусная кислота

Далее он окисляется кислородом:

СН₃СНО+О=СН₃СООН

В торговлю поступают  в виде уксусной эссенции с содержанием уксусной кислоты 70-80 %.

3-й способ: при сухой  перегонке дерева. Также 70-80 % крепости.

Следует помнить: концентрированная  уксусная кислота является сильным  ядом.

Уксусную кислоту широко используют в пищевой промышленности, на предприятиях общественного питания, в быту.

Уксус применяют в  качестве добавки к приправам  в кулинарии (рыбные, мясные, овощные  блюда, салаты, соусы), а также для  приготовления маринадов, майонезов, пресервов.

Уксусная кислота в  натуральных пищевых продуктах практически не содержится. В небольших количествах она содержится в вине (до 0,12 %), в хлебе и некоторых других продуктах.

При мариновании уксусная кислота применяется как консервирующее средство (до 1%). В повышенных количествах  уксусная кислота раздражает слизистую оболочку пищеварительного тракта, а в больших количествах может вызвать даже ожог слизистой оболочки.

 

Молочная кислота  СН₃СНОНСООН

Содержится в значительных количествах в пищевых продуктах, полученных путем молочнокислого брожения (%): квашеная капуста 0,7-2,0; соленые огурцы 0,6-1,2; простокваша, кефир, сметана 0,54-1,1; хлеб ржаной – до 1,08; молоко – 0,14.

Также молочная кислота  имеется в масле, рыбе, свекле,  кондитерских изделиях (добавляется  специально) и др.

Молочная кислота обладает не резко выраженным кислым вкусом, хорошо усваивается организмом, а также служит консервантом в квашеных овощах. При этом квашеная продукция делится на товар сорта.

В организме человека и животных молочная кислота образуется в небольших количествах из-за гликогена (животного крахмала). И важную роль она играет при созревании мяса после убоя животных, когда ее количество резко увеличивается. При этом улучшаются консистенция и аромат мяса.

1. Реакция молочнокислого  брожения:

С₆Н₁₂О₆ = 2СН₃СНОНСООН

Под действие молочнокислых  бактерий Bact. Lactisac, Bact. Bulgaricum и др.

2. В промышленности  ее получают сбраживанием растворов сахаров (а также мелассу, гидролизаты и др.), с последующим выделением ее в чистом виде.

В малых концентрациях  она благоприятно влияет на качество пищевых продуктов и не раздражает слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта.

 

Лимонная кислота – трехосновная оксикислота (окситрикарбоновая кислота НООСС(ОН)/СН₂СООН.

Находится во многих пищевых продуктах. В лимоне ее содержится до 7 %, алыча – 4 %, абрикос, смородина – 3%.

Лимонная кислота имеет приятный кислый вкус (более интенсивный, чем  у молочной), хорошо растворяется в  воде, запаха не имеет.

Она не оказывает раздражающего  действия на слизистые оболочки. Поэтому ее широко применяют в кондитерской, ликероводочной промышленности, в производстве безалкогольных напитков.

Лимонную кислоту получают из естественного  сырья  в южных странах –  лимонов. Но лучше – сахар. Растворы сахара сбраживают плесневым грибом Aspergillus, а затем подвергают сложной химической обработке. Используют также другие плесневые грибы (Aspergillus awamori) и Penicilium.

Используют метод академика  А.А. Шмука, получают лимонную кислоту  при этом из листьев махорки, содержащих ее до 10%.

 

Яблочная кислота  СООН-СНОН-СН₂-СООН (С₄) (двухосновная оксикислота).

Известна в 3-х оптических изомерах – правая, левая, недеятельная.

Распространена (особенно в плодах) левая яблочная кислота (кроме цитрусовых и клюквы).

Отличается сравнительно резким кислым вкусом (чем лимонная и молочная).

Особенно много ее в рябине 2,5 %, барбарисе, яблоках. Получают ее синтетическим путем из малиновой  кислоты, которая легко образуется при окислении бензола.

 

Винная кислота  СООН-СНОН-СНОН-СООН.

Имеет четыре стереоизомера: правая, левая, винная или мезовинная.

В растениях находится преимущественно правая винная кислота в виде кислой калиевой соли СООН-СНОН-СНОН-СООК (называемая винным камнем).

В больших количествах  содержится в винограде (0,3-1,7%). При  производстве виноградных вин выпадает в осадках винный камень. Она обладает незначительным раздражающим действием, поэтому винную кислоту и ее кислые соли используют в кондитерской и безалкогольной промышленности.

Получают винную кислоту  из отходов виноделия: виноградных выжимок, остаточных винных дрожжей после брожения и винного камня (который образуется на дне и стенках бочек при выдержке вина).

В лабораторной практике используют калиево-натриевую соль виннокаменной кислоты, называемую сегнетовой (NaOOC-CHOH-CHOH-COOK) – для приготовления фелингова раствора при определении количества редуцирующих (восстанавливающих) сахаров.

Винная кислота обладает сильно выраженным (сильно вяжущим) кислым вкусом, хорошо растворима в воде.

Вкус раствора виннокаменной  кислоты менее резкий, без запаха.

 

Бензойная кислота  С₆Н₅-СООН.

Обладает сильным антисептическим  действием, т.е. убивает микроорганизмы и обуславливает сохранение продуктов.

Находится в бруснике и клюкве (≈0,1%) и (0,01-0,4%), в свободном  и связанном состоянии в виде гликозида ванциниина (С₆Н₁₁О₆•С₆Н₅СО). Благодаря присутствию бензойной кислоты брусника и клюква хорошо сохраняются в свежем виде. По мере хранения брусники и клюквы ванциниин частично гидролизуется и появляется свободная бензойная кислота.

В небольших количествах  бензойную кислоту применяют для консервирования соков, фруктового пюре, кетовой икры, кильки и других продуктов (не более 0,7-1,0г на 1кг продукта).

Так как бензойная  кислота раздражает слизистые оболочки вместо нее для консервирования  используют ее натриевую соль С₆Н₅-СООNa.

 

Салициловая кислота  С₆Н₄ОН-СООН или ортооксибензойная кислота.

Обладает сильным бактерицидным  и физиологическим действием. Салициловая  кислота в больших количествах вредна и в пищевой промышленности не применяется в качестве консерванта (она очень раздражает слизистую оболочку).

Содержится в незначительных количествах в ягодах земляники, малины и в еще меньших количествах  в винограде, вишне, смородине и  др. В землянике и малине 1-3 мг на 1л сока.

 

Щавелевая кислота  СООН-СООН.

содержится в малых количествах (до 0,1%) в некоторых овощах: щавеле, ревне, шпинате и др. В очень небольших количествах – в продуктах животного происхождения.

В растительных продуктах  щавелевая кислота находится  обычно в виде средних и кислых солей кальция и калия.

Соли кальция щавелевой кислоты нерастворимы в воде и слабых растворах органических кислот. А при некоторых состояниях организма человека могут образовывать камни в почках.

Щавелевая кислота сильно диссоциирована и поэтому даже в  небольших концентрациях обладает резким вкусом и действует раздражающе: вызывает ожоги слизистой оболочки. В больших количествах ядовита, смертельная доза для человека – 5г.

Влияние содержания кислот на свойства и качество продуктов.

Пища, содержащая определенное количество кислот, оказывает сильное возбуждающее действие на пищеварительные железы и хорошо усваивается организмом. Входящие в небольших количествах в состав квашеных и маринованных продуктах кислоты способствуют их лучшей сохраняемости. Содержание в виноградных винах летучих органических кислот в количестве до 0,1% улучшает их аромат. Небольшое количество летучих жирных кислот в сырах улучшает их качество.

Дневная потребность  взрослого человека в кислотах около 2г, удовлетворяется за счет овощей, плодов и кисломолочных продуктов.

Все кислоты совместно  с сахарами и другими веществами формируют вкусовые свойства продукта. Сахара маскируют кислый вкус. Дубильные  вещества и поваренная соль усиливают  кислый вкус.

По кислотности судят  о процессах, происходящих при производстве продуктов и их хранении. Кислотность может являться следствием биохимических процессов а результат деятельности микроорганизмов (скисание молока, квашение капусты) или действие вредной микрофлоры на продукт при хранении (скисание вина и пива под действием уксуснокислотных бактерий).

В процессе хранения по действием  микроорганизмов и ферментов  кислотность продуктов увеличивается, поэтому повышенная сверх нормы  кислотность свидетельствует о  недоброкачественности продукта. При  длительном хранении пищевых жиров  увеличивается количество свободных жирных кислот. Кислотность молока сильно возрастает даже при недолгом хранении.

Активная и  титруемая кислотность