4.1.2. Применение консервантов
Применение веществ, обладающих консервирующим действием, — попаренной соли, уксуса, сахара, углекислого газа, этилового спирта — достаточно распространено. Обычно их используют в количестве нескольких процентов или десятков процентов, чаще добиваясь определённого вкуса пищевого продукта, а консервирующее действие рассматривают как побочное.
Вещества, условно отнесённые к собственно консервантам, — сорбиновая, бензойная, сернистая кислоты и их соли, нитраты, нитриты, низин и другие — используются в гораздо меньших количествах (менее 0,5 %) и практически не влияют на органолептические показатели продукта.
Основные области использования нитратов и нитритов — мясопродукты и сыры. Антимикробное действие самих нитратов незначительно, но в мясопродуктах они превращаются в нитриты. Нитриты не только способствуют образованию требуемой окраски и специфического аромата мясных продуктов, но и защищают их от окислительной и бактериальной порчи. Действие нитритов направлено, главным образом, против бактерий рода Clostridium, образующих ботулиновые токсины. Нитраты используют в производстве колбас и мясных продуктов (солёных, варёных, копчёных, консервов) в количестве до 250 мг/кг; в сырах — в количестве до 50 мг/кг; в сельди, кильке солёной и в маринаде — в количестве до 200 мг/кг. В соответствии с «Гигиеническими требованиями по применению пищевых добавок» максимальное остаточное количество нитритов, которое может обнаруживаться в продуктах, приобретённых в розничной торговой сети (колбасы и мясные продукты сырокопчёные, солёно-копчёные, вяленые, колбасы варёные и другие мясные продукты, консервы мясные, фарш) составляет 50 мг/кг.
Сернистая кислота, её соли и сернистый ангидрид давно и широко применяются в виноделии, производстве соков, для сохранения фруктовых полуфабрикатов промышленной переработки (перед использованием полуфабриката консервант удаляют нагреванием или вакууммированием) и в некоторых других продуктах. Используемые дозировки составляют от 10 до 500 г на тонну продукта, для сушёных фруктов от 0,5 до 2 кг на тонну. При этом дозировки не должны превышать максимальные уровни, регламентируемые «Гигиеническими требованиями по применению пищевых добавок» СанПиН 2.3.2.1293-03. Действие сернистой кислоты в основном бактериостатическое. Кроме того, она обладает антиокислительными свойствами и замедляет реакции ферментативного и неферментативного побурения. Добавление сернистого ангидрида во время и после приготовления вина приводит к связыванию ацетальдегида, стабилизации окраски, микробиологической устойчивости. В вине диоксид серы, прежде всего, предотвращает болезни вина: уксуснокислое, молочнокислое скисание, маннитное брожение, мышиный привкус и «ожирение» вина. Диоксид серы удобно использовать в форме солей сернистой кислоты: сульфитов и гидросульфитов натрия, калия, кальция.
Низин — это природный антибиотик, продуцируемый молочнокислыми бактериями вида Streptococcus lactis. Он предохраняет продукты от грамположительных термоустойчивых бактерий и их спор. Им неэффективен против дрожжей, плесеней и грамотрицательных бактерий. В РФ низин разрешён для применения в производстве плавленых и зрелых сыров (до 12,5 мг/кг), молочных напитков с наполнителями, творожных изделий и десертов (до 10 мг/кг), овощных консервов (до 100 мг/кг заливки), в пудинги из манной крупы или тапиоки и подобные продукты (до 3 мг/кг).
Консерванты на основе сорбиновой и бензойной кислот — собственно сорбиновая и бензойная кислоты, сорбат калия, сорбат кальция, осизоат натрия — могут применяться в производстве маргаринов, майонезов, соусов и салатных заправок, безалкогольных и слабоалкогольных напитков, при консервировании фруктов и овощей. Благодаря отсутствию влияния на вкус и проявлению консервирующего действия в слабокислой среде (при pH < 6,5), сорбиновая кислота и её соли применяются также для увеличения сохранности вин, мучных и сахарных кондитерских, хлебобулочных изделий, сыров, творожных изделий, мясо-, рыбо- и морепродуктов, а также в приготовлении упаковочных материалов. Например, добавка в масляный крем 0,2% сорбиновой кислоты позволяет увеличить срок хранения кремовых тортов и пирожных при температуре 2...8°С с 36 до 120 ч (ОСТ 10-060-95 «Торты и пирожные»); обработка поверхностей батонов полукопчёных колбас концентрированным раствором сорбата калия увеличивает срок хранения без плесневения в 4 раза; маргарин, содержащий сорбиновую кислоту, хранится при 6...8 'С не менее 2 мес. И вместо обычных 20 дней (ГОСТ 240-85 «Маргарин») с добавкой сорбата калия хранится до 180 сут.
Антимикробное действие консервантов на основе бензойной кислоты направлено в основном против дрожжей и плесневых грибов, включая афлатоксинобразующие, но самым активным в отношении них микроорганизмов консервантом является сорбиновая кислота и сё соли. Поскольку сорбиновая кислота очень активна в отношении дрожжей, в тесто для хлебобулочных изделий добавляют её специальную форму ПАНОСОРБ®, не угнетающую дрожжи до термообработки. Существует
специальная форма сорбата калия ВИНОСОРБ®, позволяющая избежать нежелательных технологических эффектов при консервировании вин.
Таблица 4.1.
Растворимость сорбиновой
кислоты и сорбата калия в
различных водных растворах
| Концентрация | Растворимость, г/100 мл | ||
| Вкусовое вещество | водного раствора, % | сорбиновой кислоты | сорбата калия |
| Поваренная соль | 5 | 0,16 | 90 |
| 10 | 0,07 | 45 | |
| 15 | 0,04 | — | |
| Сахар | 10 | 0,14 | 132 |
| 50 | 0,10 | 55 | |
| Этиловый спирт | 5 | 0,16 | 130 |
| 20 | 0,30 | 120 | |
| 50 | 5,00 | 80 | |
| 96 | 14,50 | 2 | |
| Уксусная кислота | 5 | 0,10 | — |
| 25 | 0,22 | — | |
| 99,8 | 12,30 | — | |
| Лимонная кислота | 5 | 0,16 | — |
| 25 | 0,20 | — | |
Антимикробная активность кислот и их солей одинакова. При условии равномерного распределения консерванта в продукте сорбат калия и сорбиновая кислота, а также бензоат натрия и бензойная кислота — взаимозаменяемы. Применение консервантов может быть эффективно только при их равномерном распределении в продукте, которое легче всего достигается растворением консерванта. Ниже приведена растворимость некоторых консервантов в воде при 20 °С, г в 100 мл:
Сорбиновая кислота................... 0,16
Сорбат калия............................ 138,00
Бензойная кислота...................... 0,34
Бензоат натрия.......................... 63,00
Нитрат натрия........................... 88,00
Нитрат калия............................. 37,00
Нитрит натрия........................... 82,90
Поскольку в воде лучше растворимы соли, они рекомендуются для консервирования продуктов с высоким содержанием воды. Пищевые эмульсии с высоким содержанием жира также рекомендуется консервировать солями или смесями кислоты и соли, поскольку водная фаза маргарина или майонеза в значительно большей степени подвержена микробиологической порче, чем жировая. При этом соли используют, как правило, в виде водных растворов, а кислоты — в виде порошков. Водная фаза реальных пищевых продуктов почти всегда содержит поваренную соль, сахар или другое вкусовое вещество. Растворимость консервантов при этом изменяется. В табл. 4.1. приведены данные об изменении растворимости сорбиновой кислоты и сорбата калия в зависимости от добавок соли, сахара, спирта и пищевых кислот.
Рекомендуемые ориентировочные дозы внесения сорбата калия и бензоата натрия составляют 0,5...2,6 кг на тонну готового продукта. При этом дозировки не должны превышать максимальные уровни, регламентируемые «Гигиеническими требованиями по применению пищевых добавок» СанПиН 2.3.2.1293-03.
Пропионовая кислота (Е280) и пропионаты (Е 281...283) применяются для сохранения хлебобулочных и мучных кондитерских изделий, а также для поверхностной обработки сыра. Для увеличения сроков годности икры зернистой лососевой традиционно используют 0,1 % сорбиновой кислоты в сочетании с 0,1 % уротропина (гексаметилентетрамина, Е239). Дегидрацетовая кислота (Е265) и дегидроацетат натрия (Е266) применяют для поверхностной обработки колбасных изделий, сыров, в составе покрытий и плёнок, контролируя остаточное количество в продукте (не более 5 мг/кг). Антибиотиком натамицином (Е 235) также обрабатывают поверхность сыров и колбас. Позднее вспучивание сыров предотвращает лизоцим (Е1105). Сроки годности безалкогольных напитков продлевают сорбат калия (Е202), бензоат натрия (Е211), формиат натрия (Е237), диметилдикарбонат (Е242), юглон.
При разработке конкретной рецептуры внесения консерванта в продукт необходимо учитывать следующее:
♦ кислотность среды влияет на эффективность консервантов — чем более кислую реакцию имеет продукт, тем меньше в него требуется добавлять консерванта;
♦ как правило, продукты пониженной калорийности имеют высокое содержание воды и легко подвергаются порче, поэтому количество добавляемого к ним консерванта должно быть на 30...40 % больше, чем рекомендуется для обычных продуктов;
♦ добавка спирта, большого количества сахара и/или другого вещества, проявляющего консервирующие свойства, снижает требуемое количество консерванта;
♦ консерванты, за исключением сернистого ангидрида и углекислого газа, — термостойкие соединения;
♦ консерванты на основе сорбиновой и бензойной кислот не подвержены воздействию высоких температур, обычно используемых в пищевых технологиях. Тем не менее, если технологический процесс включает длительное кипячение продукта в открытой ёмкости, необходимо увеличить их дозировку, так как они могут частично улетучиваться с паром;