Определение консервантов в продуктах питания

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Ноября 2013 в 10:58, реферат

Краткое описание

Когда человек был ещё собирателем и охотником и буквально «едва сводил концы с концами», он не нуждался в консервировании продуктов питания. Длительное их хранение не требовалось, так как природа предоставляла ему постоянные источники пищи. С началом неолитической революции (примерно 10 тыс. лет назад), когда человек стал переходить к оседлому образу жизни, на смену собирательству и охоте пришли обработка земли и приручение диких животных. Человек стал делать запасы продовольствия, наподобие белки или хомяка защищая их от сородичей и непогоды. Переход к питанию припасами приводил и к изменению его структуры, нарушению традиционных (физиологичных) норм. Значительно изменялись при этом и органолептические свойства продуктов.

Содержание

Введение 3
История развития химического консервирования продуктов питания 4
1. Основы химического консервирования 5
1.1. Защита пищевых продуктов 5
1.2. Способы консервирования 5
1.3. Почему необходимо консервировать пищевые продукты 6
2. Основные сведения о консервантах и их применении 7
2.1. Общие сведения 7
2.2. Применение консервантов 8
2.3. Токсикологическая безопасность и хранение 10
3. Определение консервантов в продуктах питания 12
3.1. Консервирующие вещества: характеристики, анализ и применение 12
3.1.1. Поваренная соль 12
3.1.2. Диоксид углерода 14
3.1.3. Нитраты 15
3.1.4. Нитриты 17
3.1.5. Диоксид серы 18
3.1.6. Муравьиная кислота 21
3.1.7. Уксусная кислота 22
3.1.8. Пропионовая кислота 24
3.1.9. Сорбиновая кислота 25
3.1.10. Эфиры пироугольной кислоты 29
3.1.11. Бензойная кислота 30
3.1.12. Эфиры пара-оксибензойной кислоты 32
3.1.13. Орто-Фенилфенол 34
3.1.14. Дифенил 34
3.1.15. Лизоцим 35
3.1.16. Серебро 36
3.1.17. Борная кислота 37
3.1.18. Перекись водорода 37
3.1.19. Гексаметилентетрамин 38
3.1.20. Тиабендазол 39
3.1.21. Низин 40
3.1.22. Натамицин 41
3.1.23. Салициловая кислота 42
3.1.24. Дегидрацетовая кислота 42
Список использованной литературы 44

Вложенные файлы: 1 файл

Консерванты.doc

— 537.50 Кб (Скачать файл)

Кондитерские изделия. 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 от других влияющих на консервирующее действие факторов.

3.1.10. Эфиры пироугольной кислоты

 

1. Синонимы. IUPAC: эфиры диугольной кислоты. Русский: пирокарбонаты, дикарбонаты.

2. Свойства. Диметилпирокарбонат СН3О-СО-О-СО-ОСН3 представляет собой бесцветную жидкость с фруктовым запахом, застывающую при 17°С. С этанолом и Другими спиртами он смешивается во всех отношениях; растворимость в воде составляет 3,65%.

Диэтилпирокарбонат С2Н5О-СО-О-СО-ОС2Н, представляет собой бесцветную жидкость с фруктовым запахом, кипящую при 180°С с разложением. С этанолом и другими спиртами он смешивается во всех отношениях; растворимость в воде составляет 0,6%.

В присутствии воды оба эфира  гидролизуются до соответствующего спирта и углекислоты. Скорость гидролиза  не зависит от давления углекислого  газа, но зависит от температуры  и рН. Этиловый эфир в напитках при  комнатной температуре полностью гидролизуется в течение 20-24 часов. В тех же условиях гидролиз метилового эфира протекает в 3-4 раза быстрее. Его концентрация в сильнокислых фруктовых соках (рН около 2,8) при температуре 10-30°С опускается за 65-260 минут ниже предела обнаружения.

Пирокарбонаты реагируют не только с водой, но и с другими составляющими  напитков. С этанолом они образуют диэтилкарбонат или метилэтилкарбонат. В присутствии солей аммония  из диэтилдикарбоната образуется в  небольшом количестве этилкарбамат, а из диметилдикарбоната - метилкарбамат. Диметилдикарбонат реагирует также с высшими спиртами, образуя следовые количества (миллиардные доли) соответствующих карбонатов.

3. Аналитические сведения. Для установления факта обработки вина диэтилпирокарбонатом можно провести газохроматографическое исследование на присутствие диэтилкарбоната. С помощью хроматографии можно обнаружить и метилэтилкарбонат.

    Дикарбонаты можно определить  фотометрически и титрованием.  Газохроматографический анализ  сероуглеродного экстракта предложен АОАС в качестве официального метода.

4. Законодательные аспекты применения в пищевых продуктах.  В настоящее время все разрешения на применение диэтилпирокарбоната, имевшиеся в некоторых странах, отменены. Диметилдикарбонат иногда используется, например в безалкогольных напитках (но не в вине), как не требующая разрешения пищевая добавка, поскольку он отсутствует в готовом продукте. В Европейском Союзе он под индексом Е242 разрешён для применения в некоторых напитках. Ограниченное разрешение существует и в других странах, например в США для вин, холодного чая и чайных экстрактов.

5. Токсиколого-гигиеническая оценка

Острая токсичность. Для крыс LD50 диэтилпирокарбоната при использовании масляного раствора составляет 1 -1,5 г на 1 кг массы тела. При оральном введении крысам более 350-500 мг диметилпирокарбоната на 1 кг массы тела появляются локальные раздражения, и, как следствие, значение острой токсичности для него определить не удаётся.

Для быстро распадающихся веществ, какими и являются пирокарбонаты, их собственная острая токсичность имеет меньшее значение, чем токсичность продуктов реакции, которые могут из них образовываться.

Эфиры пироугольной кислоты раздражают кожу и слизистые оболочки; поэтому  с ними следует обращаться осторожно.

Субхроническая токсичность. При скармливании крысам в течение нескольких месяцев свежеприготовленных масляных растворов диэтилпирокарбоната не удалось обнаружить никаких вредных воздействий. Напитки, содержащие 4 г диметилпирокарбоната на 1 л, также переносились в течение 3 месяцев без каких-либо реакций.

Хроническая токсичность. При оценке хронической токсичности диэтилпирокарбоната оказалось, что более всего опасен один из продуктов его распада - этилкарбамат. Он проявляет канцерогенность у крыс, мышей и хомяков как при оральном введении, так и при ингаляции.

В Германии этилкарбамат в результате опытов на животных признан явным канцерогеном. Вероятно, его канцерогенное действие возникает из-за превращения в винилкарбамат с последующим окислением до эпоксиэтилкарбамата. Поскольку этилкарбамат образуется при реакции ионов аммония с диэтилпирокарбонатом, применение последнего в пищевых продуктах было запрещено.

Аналогичный продукт превращения  диметилпирокарбоната - метилкарбамат  не проявляет канцерогенного действия и потому безопасен. В напитках допускается присутствие метилкарбамата в концентрации до 0,02 мг/л. SCF не возражает против использования диметилпирокарбоната в напитках в концентрации 125-250 мг/л.

6. Области применения. Пирокарбонаты обладают уникальным для консервантов свойством: в присутствии воды они за короткое время распадаются до микробиологически нейтральных веществ. Это определяет особенности их применения: только в продуктах, которые (после уничтожения имеющихся в них микроорганизмов) будут защищены от повторного инфицирования соответствующими технологическими приёмами. Поэтому область использования пирокарбонатов ограничивается напитками, которые сразу после обработки разливают в закрытые ёмкости. В связи с быстрым распадом (особенно метилового эфира) пирокарбонаты следует вводить непосредственно перед заполнением бутылок.

Дозирование осуществляется специально сконструированным насосом, который  позволяет непрерывно и безопасно  вводить малые количества вещества. При использовании диметилпирокарбоната, имеющего температуру кристаллизации 17°С, дозирующий насос в холодных помещениях приходится подогревать.

Так как эффективность обоих  эфиров примерно одинакова, их концентрации, рекомендуемые для использования, близки. Для газированных безалкогольных напитков они равны 50-150 мг/л, для негазированных напитков – 100-200 мг/л. Когда диэтилпирокарбонат применялся для обеззараживания вина, его концентрация составляла 110-170 мг/л.

Диметилпирокарбонат может использоваться в виноградных соках и тома-то продуктах как ингибитор дрожжей. Правда, из-за быстрого гидролиза в дополнение к нему необходимо использовать сорбат калия. Последний обеспечивает длительную защиту, особенно при высоких температурах хранения.

3.1.11. Бензойная кислота

 

1. Свойства.  Бензойная кислота С6Н5СООН представляет собой белые блестящие моноклинные листочки или иглы, которые плавятся при 122°С. В 100 г воды при комнатной температуре растворяется 0,34 г бензойной кислоты, в 100 г жирных масел - 1-2 г. Бензойная кислота хорошо растворима в безводном этаноле.

Бензоат натрия представляет собой  белый кристаллический порошок. В 100 воды при комнатной температуре  его растворяется 63 г.

2. Аналитические сведения.  Бензойная кислота перегоняется с водяным паром и может быть количественно извлечена этим способом из исследуемого пищевого продукта. Можно выделить её и твёрдофазной экстракцией. В экстракте бензойную кислоту можно обнаружить и количественно определить спектрофотометрически, а также с помощью ВЭЖХ или ТСХ. Для ВЭЖХ используют RP-фазу и УФ-детектирование.

    При определении бензойной  кислоты в пищевых продуктах  следует учитывать возможность  её естественного содержания  в свободном виде или в форме  гликозидов в молочных продуктах  и в таких ягодах, как земляника  и брусника.

3. Законодательные аспекты применения в пищевых продуктах. Бензойная кислота и бензоат натрия давно разрешены в большинстве стран Для консервирования многих пищевых продуктов. Предельно допустимые концентрации составляют от 0,15 до 0,25%, хотя бывают и исключения.

4. Токсиколого-гигиеническая оценка

Острая токсичность. Для крыс при пероральном введении LD50 бензойной кислоты составляет 1,7-3,7 г на 1 кг массы тела. Кошки часто бывают более чувствительны к бензойной кислоте. Для них смертельная доза может составлять 0,3-0,6 г на 1 кг массы тела. Причиной является отсутствие в организме кошек ферментативного превращения бензойной кислоты в гиппуровую.

Субхроническая токсичность. Скармливание мышам в течение 3 месяцев по 80 мг бензойной кислоты на 1 кг массы тела в день приводило к увеличению смертности (особенно при одновременном потреблении сульфитов). Употребление в течение 4-5 дней корма, содержащего 3% бензойной кислоты, приводит к расстройствам центральной нервной системы, атаксии, тоническим и клоническим судорогам; однако визуальных изменений органов не наблюдается и патологических отклонений при гистологических исследованиях тканей сердца, печени и почек не выявлено. Через 5 дней погибла половина подопытных животных, и у них были обнаружены некротические изменения головного мозга.

Добавление к корму 1,1% бензойной  кислоты снижает прирост массы, не вызывая других нарушений 1111. В  другом опыте применение корма с4% бензоата натрия в течение 90 дней не причинило вреда. При использовании  корма с 3% бензоата натрия в течение 10 дней у крыс и мышей обнаруживалось увеличение массы почек и печени, изменение уровня альбумина и γ-глутамилтранспептидазы, изменения клеток печени.

 Ежедневный приём человеком  1 г бензойной кислоты в течение  90 дней, или 12 г в течение 14 дней, или 0,3-4 г в течение 60-100 дней не приносит вреда здоровью.

При оральном введении бензоат натрия не оказывает тератогенного действия.

Хроническая токсичность. Ежедневный приём в течение 17 месяцев мышами (в течение 18 месяцев крысами) 40 мг бензойной кислоты на 1 кг массы тела вызывает замедление развития. В опыте на 40 крысах корм с добавкой 5% бензоата натрия оказался сильно токсичным. За 2 недели все животные умерли. Корм с 1% бензоата натрия потреблялся без нежелательных последствий для аппетита, продолжительности жизни, развития, размножения, прироста массы и гистологии шести органов. По результатам других исследований, развитие крыс, чей корм содержал 1,5% бензойной кислоты, явно отставало от контрольных животных.

С 1979 года бензойная кислота используется в терапии для снижения токсичности аммиака у пациентов с ферментными дефектами цикла мочевины. При этом как побочное действие наблюдалось снижение содержания N-ацетилглутамата внутри митохондрий.

Из-за новых сведений о возможном  тератогенном действии бензойной кислоты SCF установила временное ДСП в 0-5 мг на 1 кг массы тела с ограничениями. JЕСFА сохранил прежнее ДСП, составляющее 0-5 мг на 1 кг массы тела, но требует дальнейших токсикологических исследований.

Реакции непереносимости. Считается, что бензойная кислота, наряду с эфирами п-оксибензойной кислоты и некоторыми азокрасителями, обладает значительным сенсибилизирующим потенциалом. Как при оральном введении, так и при нанесении на кожу бензойная кислота может вызывать реакции непереносимости - крапивницу, астму, анафилактический шок. В качестве возможной причины такого действия предполагают усиленное выделение гистамина, индуцируемое бензоатом.

Биохимическое поведение. Бензойная кислота хорошо всасывается в желудочно-кишечном тракте. С белками она не соединяется. Вначале бензойная кислота с АТФ образует бензоил-АТФ, а затем, подобно жирным кислотам, «активируется», давая с коферментом Абензоил-кофермент А. Последний под действием глицин-N-ацилазы образует с глицином гиппуровую кислоту (бензоилглицин), которая выделяется с мочой. Меньшая часть бензойной кислоты связывается с глюкуроновой кислотой и тоже выводится с мочой. 

5. Области применения

Жировые продукты. Бензойная кислота несколько десятков лет используется в качестве консерванта для маргаринов, в которых её концентрация составляет 0,08-0,15%. В жировую фазу маргарина добавляют кислоту, а в водную - бензоат натрия, причём они могут применяться как вместе, так и по отдельности. Бензойная кислота не идеальный консервант для маргаринов, так как относительно высокое значение рН маргарина лежит на границе области, оптимальной для действия бензойной кислоты. Этот факт, а также не очень благоприятный коэффициент распределения между жировой и водной фазой ограничивают применение бензойной кислоты в предохранении маргаринов от порчи.

Бензойная кислота и бензоат  натрия применяются как консерванты  для майонезов и деликатесных продуктов, содержащих майонез. Майонез, представляющий собой эмульсию типа «масло в воде», подвержен микробной  порче в большей степени, чем эмульсии обратного типа. Обычно бензоат натрия используется здесь в сочетании с сорбатом калия. Эта смесь оказывает на молочнокислые бактерии более сильное действие, чем каждый компонент в отдельности. Кроме того, из-за уменьшения содержания бензоата такая смесь меньше влияет на органолептические свойства продукта.

Фруктовая и овощная  продукция. Ранее бензойная кислота (в виде 0,1-0,2% бензоата натрия) широко использовалась для консервирования маринованных овощей. Она хорошо подходит для таких продуктов вследствие их высокой кислотности. По этой же причине, а также из-за высокого содержания приправ отрицательное влияние добавки бензоата на вкус малозаметно. Сейчас бензоаты в маринадах почти не используются; вследствие изменения запросов потребителей чаще применяют пастеризацию и сорбиновую кислоту.

Бензойная кислота - хороший консервант и для кислой фруктовой продукции. Благодаря своей невысокой стоимости  она всё ещё используется для  этой Цели, хотя с ней опасность  появления нежелательного привкуса существенно выше, чем с сорбиновой кислотой. Из-за плохой растворимости в воде бензойная кислота применяется главным образом в виде бензоата натрия. Добавив 0,1-0,13% бензоата натрия, можно защитить фруктовые пульпы от плесневения и брожения. Бензойная кислота, так же как и сорбиновая, не препятствует окислению и ферментативной порче; поэтому во фруктовых продуктах её используют в сочетании с небольшими количествами диоксида серы или других антиоксидантов.

Информация о работе Определение консервантов в продуктах питания