Определение консервантов в продуктах питания

Міністерство освіти і науки України

Дніпропетровський національний університет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

«Определение консервантов в продуктах питания»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконав: студент

групи

Перевірив:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дніпропетровськ

2010 
Содержание

 

Введение

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.

Первыми способами консервирования  были сушка и засолка. Пища, сохраненная таким образом, имела соответствующие недостатки. Так, один парижский торговец XIV века советовал своим покупателям для приготовления сушеной трески, хранившейся 12 лет, вымочить её в течение ночи в воде, а затем отбить кувалдой до размягчения. Читая исторические документы о питании населения умеренных климатических зон зимой или о рационе моряков, мы видим, что эта пища полностью или в основном состояла из консервированных продуктов. В питании преобладали зерно и мука, сушёное, вяленое и солёное мясо или рыба. Во многих странах хлеб пекли только два или три раза в году. Потом его высушивали и месяцами употребляли размоченным, в виде кашицы. Однообразие такой пищи очевидно. О влиянии методов консервирования на составляющие продуктов питания почти ничего не знали. Нередки были болезни.

С течением времени список применяемых  консервантов пополнился спиртом, коптильным дымом, сернистой кислотой, уксусной, молочной и некоторыми другими органическими  кислотами. Эти вещества использовали в течение двух тысячелетий.

Сдвиги в консервировании продовольствия появляются с началом индустриализации. Потребитель становится требовательнее, его больше не удовлетворяет качество пищи, сохраняемой с помощью известных  к тому времени консервирующих средств, - они слишком сильно изменяют структуру и свойства продуктов питания.

Достижения химии начали применять  и в консервировании. Стали возникать  теории, обосновывающие технологию этого  процесса. Исследуя дым, Райхенбах обнаружил  в продуктах сухой перегонки древесины маслянистое вещество, которое назвал креозотом из-за его способности сохранять мясо. О своём открытии он сообщил в восторженных тонах, хотя тогда же установил, что это вещество представляет опасность для здоровья. Применение креозота ограничивалось его неприятным запахом. Однако в одной книге по химии пищевых продуктов, изданной в 1848 году, креозот подробно описывался как ещё одно консервирующее средство наряду с солью (применение которой правильно называли косвенной сушкой), сушкой, нагреванием, молочнокислым брожением, сахаром, спиртом, уксусом и коптильным дымом.

Лишь сто лет назад стали  предприниматься усилия с целью  не только «как-нибудь» сохранить  продукты питания, но и защитить имеющиеся  в них нестойкие составные  части от разрушения, а также сохранить их питательные и вкусовые свойства. На первых порах в список пищевых консервантов попали такие вещества, как плавиковая кислота, фториды, хлораты и т.п. Предложения добавлять такие «химикалии» к продуктам питания не были связаны с аморальными побуждениями (корыстью или желанием ввести в заблуждение). Скорее всего они были вызваны незнанием возможных вредных последствий их применения, ведь токсикологические исследования ещё не проводились. Существовало мнение, что добавление тех малых количеств веществ, какие необходимы для консервирования, едва ли может нанести ущерб здоровью.

Поэтому вначале в выборе консервантов не особенно церемонились. Сделанное  около ста лет назад предложение  о внесении салициловой и борной кислот в перечень пищевых консервантов было прогрессивным, хотя сегодня оба эти консерванта уже не удовлетворяют требованиям безопасности.

В конце XIX столетия в качестве консерванта  стали применят муравьиную кислоту, а в начале XX века - бензойную кислоту, которая и сегодня используется в больших масштабах. В конце XIX столетия в качестве консерванта стали применят муравьиную кислоту, а в начале XX века - бензойную кислоту, которая и сегодня используется в больших масштабах.

История развития химического  консервирования продуктов питания

 

 

Доисторические  времена	Использование попаренной соли, коптильного дыма
Древний Египет	Использование уксуса, масла, меда
Древний Рим	Использование сернистой  кислоты для стабилизации вин
До 1400 года	Бойкель изобретает соления
1775	Хофер предлагает в качестве консерванта буру
1810	Предложено использовать сернистую кислоту для консервирования  мяса
1833	Райхенбах предлагает креозот  для консервирования мяса
1858	Яквес открывает антимикробное  действие борной кислоты
1859	Гофман выделяет из масла рябины сорбиновую кислоту
1865	Йодин открывает антимикробное  действие муравьиной кислоты
1874	Кольбе и Тирш открывают  антимикробное действие салициловой  кислоты
1875	Флек открывает антимикробное  действие бензойной кислоты
1907	Беринг предлагает формальдегид и перекись водорода для консервирования молока
1908	В США разрешено применять  в продуктах питания бензойную  кислоту
1913	Марголиус открывает  антимикробное действие п- хлорбензойной кислоты
1923	Сабаличка открывает  антимикробное действие сложных эфиров п- оксибензойной кислоты
1938	Гофман, Дэлби и Швайцер  предлагают пропионовую кислоту  для консервирования хлебобулочных  изделий
1939	Мюллер (и независимо от него в 1940 году Гудинг) открывает  антимикробное действие сорбиновой кислоты
1947	Колеман и Вольф открывают  антимикробное действие дегидрацетовой кислоты
С 1950	Систематическая проверка вновь предлагаемых консервантов
1954	Начало промышленного  производства сорбиновой кислоты
1956	Бернхард, Тома и Гент открывают антимикробное действие сложных эфиров пироугольной кислоты
С 1980	Широкое применение защитной атмосферы

 

Поскольку вначале к бензойной  кислоте (и к салициловой) относились осторожно, причисляя их к соединениям  ароматического ряда, и считая канцерогенными, велись поиски её заменителей. Ими оказались п- хлорбензойная кислота и сложные эфиры п- оксибензойной кислоты. В конце 30-х годов в качестве консервантов стали применять соли пропионовой кислоты, а после Второй мировой войны - сорбиновую кислоту и её соли. Широкое распространение сорбиновой кислоты является в значительной мере следствием возникшего в 50-х годах нового подхода к токсикологической оценке пищевых добавок вообще и консервантов в частности. Это - ненасыщенная жирная кислота, исследована она лучше всех других широко применяемых консервантов, и безопасность её использования не вызывает ни малейшего сомнения.

В последние 15-20 лет наблюдается  сильное стремление к потреблению  свежих продуктов питания. В связи  с этим промышленность старается  сократить путь от производителя к потребителю. В развитых странах для сохранения свежих продуктов широко используют охлаждение (даже во время транспортировки).

Современные тенденции развития способов сохранения продуктов питания дают основания полагать, что в недалеком  будущем станут применяться «щадящие» способы химического консервирования. Под этим следует понимать применение веществ, которые могут быть получены из растений или микроорганизмов, проявляющих антимикробные свойства. Такие вещества неспециалисты apriori считают менее подозрительными, потому что это природные соединения.

Примечательно, что в публикациях, направленных против пищевых добавок, консерванты критикуются меньше всего, так как критикам известно, что в определённых случаях применение консервантов защищает здоровье потребителей. Таким образом, несомненно, что химическое консервирование продуктов питания сохранит свое значение и в будущем.

 

1. Основы химического консервирования

1.1. Защита пищевых продуктов

 

В пищевом продукте могут происходить  физические, химические, биохимические и микробиологические процессы, отрицательно влияющие на его качество. Микробиологическая порча пищевых продуктов происходит при наличии определённых условий, необходимых для протекания биологических процессов:

1. Наличие возбудителей порчи. Микробиологическая порча пищевого продукта невозможна, если на его поверхности или внутри него отсутствуют микроорганизмы.
2. Наличие доступных для микроорганизмов питательных веществ. Если таковые отсутствуют, то микроорганизмы не могут развиваться.
3. Наличие благоприятных для жизнедеятельности микроорганизмов температуры, активности воды, концентрации кислорода, окислительно-восстановителъного потенциала, концентрации ионов водорода (рН). Если эти условия неблагоприятны, микроорганизмы или не будут развиваться вовсе, или их развитие будет замедленным.
4. Достаточно длительное время хранения пищевого продукта. Если пищевой продукт будет использован до того, как начнётся нежелательный рост микроорганизмов, мероприятия против микробиологической порчи излишни.

О микробиологической порче можно говорить лишь тогда, когда в результате деятельности микроорганизмов качество пищевого продукта ухудшается.

Под порчей пищевого продукта понимают лишь нежелательное изменение его  качества. Отсюда следует, что не всякое микробиологическое изменение - порча. Например, сбраживание виноградного сока дрожжами не является порчей, если целью служит получение вина, и является, если требуется сохранить виноградный сок неизменным. Уксус может образовываться при нежелательном прокисании вина, а может целенаправленно получаться из вина с помощью тех же уксуснокислых бактерий; в первом случае налицо порча, а во втором её нет. Напомним также, что микроорганизмы необходимы для получения таких известных продуктов питания, как хлеб, йогурт и т.д. Иногда ответ на вопрос о том, оценивать ли микробиологическое изменение пищевого продукта как ухудшение его качества или нет, зависит от глубины и направления этого изменения. Например, процесс созревания сыра может плавно перейти в его порчу, причём точно определить переходный момент зачастую невозможно. Такая неопределенность может иметь юридические последствия, так как во многих странах существуют запреты на поставку в торговлю испорченных продуктов. 

1.2. Способы консервирования

 

Под консервированием продуктов питания понимается совокупность мер, направленных против различных видов порчи. В более узком смысле под консервированием понимают действия, направленные против микробиологической порчи. Для этого издавна пользуются двумя принципиально отличающимися методами: физическим и химическим. В последнее время активно обсуждаются методы биологического консервирования пищевых продуктов.

При консервировании необязательно  уничтожать имеющиеся микроорганизмы. Важнее создать условия, в которых  они не могли бы испортить пищевой продукт.

Физические методы консервирования  заключаются в том, что пищевой  продукт подвергают физическому  воздействию, которое препятствует росту микробов. Самые известные  из них - стерилизация и пастеризация (воздействие нагреванием), охлаждение и замораживание (воздействие холодом), сушка (удаление воды) и облучение.

Химические методы консервирования  заключаются в добавлении более  или менее хорошо известного химического  соединения, которое подавляет развитие микроорганизмов или уничтожает их. Такие вещества называют консервантами. Различают консерванты в широком и в узком смысле этого слова. К первым относят, например, соль и уксус, ко вторым - сорбиновую и сернистую кислоты. Существенное отличие между этими группами заключается в используемых концентрациях. Первые применяются в концентрациях выше 0,5-1%, а для вторых из-за их более сильного антимикробного действия достаточно 0,5% и менее.

При биологических способах консервирования  к продуктам питания добавляют  очищенные культуры определенных микроорганизмов, которые оказывают тормозящее действие на возбудителей порчи. Такие культуры называют защитными. 

1.3. Почему необходимо консервировать пищевые продукты

 

Зерно, фрукты и другие растительные продукты питания можно употреблять  в свежем виде лишь в течение короткого времени после сбора урожая. Поэтому с давних пор, особенно в наших широтах, люди вынуждены были делать долговременные запасы. Периоды дождей и засухи, которые были и есть повсюду в мире, также заставляли сохранять продукты питания. Упоминание об этом встречается в Библии: «И сказал Иосиф фараону: <...> Да повелит фараон поставить над землёю надзирателей и собирать в семь лет изобилия пятую часть с земли Египетской. Пусть они берут всякий хлеб этих наступающих хороших годов... И будет сия пища в запас для земли на семь лет голода...» [Быт. 41: 25, 34-36]. В этом отрывке говорится (если излагать в современных терминах) о сохранении продуктов питания в атмосфере защитного газа, так как зерно защищалось от порчи углекислым газом, образующимся при дыхании.

Необходимость консервировать пищевые  продукты возникла в результате развития цивилизации. Сегодня человечество живёт преимущественно в городах, где производить продукты питания  практически невозможно. В промышленно  развитых странах всё меньшее число людей производит пищу для всё большего их числа. Это возможно, только если пищевые продукты имеют достаточный срок хранения.

С развитием цивилизации изменились жизненные привычки и потребности  людей, у них появилось желание  наслаждаться деликатесами и экзотическими продуктами из дальних стран. Выпускается множество «фирменных» продуктов питания, к сохранности которых предъявляются особенно высокие требования. Во всех этих случаях не обойтись без использования соответствующих приёмов сохранения, т.е. без консервирования.

Хотя консервирование (по крайней  мере в развитых странах) достигло высокого уровня, всё ещё поразительно много  пищевых продуктов теряется в  результате порчи. По некоторым оценкам, более 20% произведённых продуктов  не достигают стола потребителя, а достаются грызунам, насекомым и микроорганизмам. В менее развитых странах эти потери намного больше.

Если раньше продукты питания консервировали исключительно по экономическим  причинам, то в последнее время  добавился и токсикологический аспект³. Например, в 60-х годах обнаружилось, что многие плесневые грибы образуют токсины, которые могут попадать в продукты питания. Если ограничить рост плесневых грибов, например применяя консерванты, то уменьшается и образование токсинов. Поэтому с точки зрения профилактики заболеваний использование безусловно нетоксичных консервантов менёе рискованно, чем отказ от них.