Nauka > Chemia > Chemia codzienna > Zastosowanie substancji chemicznych w żywności
W ostatnich dwóch artykułach badaliśmy zastosowanie substancji chemicznych jako codziennych leków. W tym artykule będziemy badać wykorzystanie chemikaliów w żywności. Zastosowanie chemikaliów w żywności ma postać dodatków do żywności, konserwantów, sztucznych słodzików i przeciwutleniaczy.
Dodatki do żywności:
Aby zwiększyć trwałość i atrakcyjność żywności, do żywności dodawane są różne substancje chemiczne. Główne kategorie dodatków do żywności to barwniki spożywcze, aromaty i słodziki, przeciwutleniacze, emulgatory tłuszczu, środki stabilizujące, polepszacze mąki, konserwanty żywności i suplementy odżywcze, takie jak minerały, witaminy i aminokwasy. Z wyjątkiem suplementów diety, żaden inny dodatek nie ma wartości odżywczej.
Konserwanty żywności:
Konserwanty żywności to substancje, które dodane do żywności są zdolne do hamowania, opóźniania lub zatrzymywania procesu fermentacji, zakwaszania lub innego rozkładu żywności przez wzrost mikroorganizmów.
Przykłady: Benzoesan sodu, sól kwasu askorbinowego i propionowego itp.
Konserwanty żywności są klasyfikowane do dwóch grup – klasy I i klasy II.
- Klasa – I konserwantów obejmuje sól kuchenną, cukier i oleje roślinne.
- Klasa – II konserwantów obejmuje chemiczne środki konserwujące, takie jak benzoesan sodu, metasiarczek sodu.
W Indiach chemiczne środki konserwujące, takie jak kwas benzoesowy lub jego sól sodowa i metasiarczyn potasu lub siarczek sodu są dozwolone.
Charakterystyka środków konserwujących żywność:
- Nie powinien być szkodliwy dla człowieka.
- Powinien hamować wzrost mikroorganizmów, nawet jeśli jest stosowany w ilościach śladowych.
Konieczność konserwowania żywności:
- Aby uczynić żywność dostępną w dniach niedoboru.
- Aby uczynić owoce smacznymi, atrakcyjnymi i zwiększyć ich trwałość.
- Aby zapobiec psuciu się żywności poprzez opóźnianie lub hamowanie wzrostu mikroorganizmów w wyniku fermentacji lub zakwaszenia.
- Aby uniknąć niepożądanych zmian, które występują w kolorze, smaku, aromacie żywności.
Fizyczne metody konserwacji żywności:
- Poprzez usunięcie ciepła (chłodzenie): Metoda ta obejmuje chłodzenie, zamrażanie, dehydro-zamrażanie lub karbonatyzację. W niskich temperaturach rozwój organizmów jest zahamowany. Chłodzenie obniża temperaturę substancji, co zapobiega rozwojowi mikroorganizmów. Świeże owoce, warzywa są zachowane przez tę metodę.
- Przez dodanie ciepła: Metoda ta obejmuje pasteryzację lub sterylizację. Proces ten jest również nazywany puszkowaniem lub obróbką cieplną. Ogrzewanie zabija mikroorganizmy. Stąd stałe i płynne pokarmy mogą być konserwowane przez ogrzewanie. Pasteryzacja jest procesem sterylizacji służącym do konserwacji żywności poprzez dodanie ciepła lub zwiększenie temperatury. Pasteryzacja mleka jest przykładem tego procesu.
- Przez usunięcie wody (dehydratacja): Proces ten obejmuje suszenie na słońcu, liofilizację i suszenie puff. Ponieważ woda jest usuwana, wzrost organizmów jest uniemożliwiony. Ryby, owoce, warzywa i ziarna żywności są konserwowane przez tę metodę.
- Przez napromieniowanie: Metoda ta obejmuje promieniowanie ultrafioletowe lub jonizujące. Napromieniowanie kontroluje wzrost mikroorganizmów. Wysokoenergetyczne promieniowanie elektromagnetyczne daje pożądane efekty bez wywoływania radioaktywności w żywności. Wyroby piekarnicze są konserwowane tą metodą.
Chemiczne metody konserwacji żywności:
- Dodawanie cukru: W tej metodzie cukier jest dodawany do żywności, która ma być konserwowana, a następnie podgrzewana. Metoda ta jest prosta i tania. Metoda ta jest stosowana do konserwacji dżemów owocowych, galaretek i marmolad.
- Przez dodanie soli: Sól jest dodawana podczas przygotowywania produktu. Dokonywanie pikli z surowego mango, cytryny, chili i konserwacja produktów rybnych wiąże się z tą metodą.
- Przez dodanie octu: Rozcieńczony kwas octowy powszechnie znany jako ocet jest dodawany do żywności w celu konserwacji. Metoda ta jest stosowana do konserwacji pikli z surowego mango, cytryny, sosu sałatkowego z chili i konserwacji ryb.
- Przez dodanie substancji chemicznych: Benzoesan sodu, sól o kwas askorbinowy i kwas propionowy, itp. są używane jako środki konserwujące żywność. Hamują one wzrost mikroorganizmów. Są one dodawane w małych ilościach do żywności, takich jak dżemy, galaretki i soki.
Chemikalia stosowane w konserwacji żywności:
Benzoesan sodu:
Kwas benzoesowy lub jego sól benzoesan sodu są stosowane jako wspólne środki konserwujące żywność. Jest rozpuszczalny w wodzie, a także rozpuszczalny w produktach spożywczych. 3. 0,06 % do 0,1 % stężenie benzoesanu sodu jest wystarczające do konserwacji soków owocowych i kabaczków. Benzoesan sodu jest metabolizowany poprzez przekształcenie w kwas hipurowy, który jest ostatecznie wydalany z moczem.
Metabisiarczyn potasu i metasiarczek sodu:
Służy do konserwacji bezbarwnych materiałów spożywczych, takich jak soki owocowe, kabaczki, jabłka, chutney z surowego mango. Te środki konserwujące reagują z kwasem w soku owocowym wytwarzając dwutlenek siarki, który jest bardzo skuteczny w zabijaniu szkodliwych mikroorganizmów obecnych w żywności i w ten sposób zapobiega jej zepsuciu.
Nie są one używane do konserwacji kolorowego materiału spożywczego, ponieważ dwutlenek siarki wytwarzany przez te chemikalia działa jak środek wybielający i odbarwia materiał spożywczy.
Najnowsze metody konserwacji żywności:
- Najnowsze metody konserwacji żywności to pakowanie próżniowe, liofilizacja, promieniowanie ultrafioletowe lub jonizujące. Za pomocą tych metod niszczy się mikroorganizmy.
- Napromieniowanie promieniami gamma zapobiega psuciu się ziemniaków i cebuli.
Sztuczne środki słodzące:
Naturalne środki słodzące, np. sacharoza, zwiększają spożycie kalorii, dlatego wiele osób woli stosować sztuczne środki słodzące. Naturalne substancje słodzące są metabolizowane w organizmie. Nadmierne spożycie cukru prowadzi do wielu chorób, takich jak otyłość, cukrzyca, choroby wieńcowe serca.
Związki chemiczne, które nie występują w przyrodzie, ale są syntetyzowane w laboratorium mają słodki smak, ale nie mają wartości spożywczej (mają bardzo niską wartość kaloryczną) nazywamy sztucznymi słodzikami. Nadają one słodycz, ale nie dodają do żywności żadnej wartości kalorycznej. Przechodzą one przez układ pokarmowy człowieka nie ulegając strawieniu. Dlatego używa się ich do produkcji słodyczy. Takie słodycze mogą być również spożywane przez osoby chore na cukrzycę.
Sacharyna:
Ortosulfobenzymid, zwany również sacharyną, jest pierwszym popularnym sztucznym środkiem słodzącym. Jest ona używana jako środek słodzący od czasu jej odkrycia przez Constantine’a Fahlberga i Erę Ramsen w 1879 roku.
Jest około 550 razy słodsza od cukru trzcinowego. Jest wydalany z organizmu z moczem w postaci niezmienionej. Wydaje się być całkowicie obojętny i nieszkodliwy podczas przyjmowania. Jego użycie jest bardzo wartościowe dla diabetyków i osób, które muszą kontrolować spożycie kalorii.
Aspartam:
Aspartam jest najbardziej udanym i szeroko stosowanym sztucznym słodzikiem. Jest on około 100 razy słodszy od cukru trzcinowego. 2. Jest estrem metylowym dwupeptydu utworzonego z kwasu asparaginowego i fenyloalaniny.
Użycie aspartamu jest ograniczone do zimnych produktów spożywczych i napojów bezalkoholowych, ponieważ jest niestabilny w temperaturze gotowania.
Alitame:
Alitame is high potency sweetener, Hence it is difficult to control the sweetness of food while using this sweetener.
It is more stable than aspartame, the control of the sweetness of food is difficult while using it. It is 2000 times sweeter than sucrose.
Sucralose:
Sucralose is a trichloro derivative of sucrose. Its appearance and taste are like sugar.
It is stable at cooking temperature. It does not provide calories. It is 600 times sweeter than sugar.
Note: The use of cyclamates as sweetening agent has been banned in many countries in view of suspected carcinogenic effects.
Edible Colours:
Adding colours to the food makes the food more attractive, more acceptable and palatable. Barwy mają wartość terapeutyczną. Barwniki jadalne dzieli się na trzy rodzaje: a) barwniki naturalne, b) barwniki brązujące powstające podczas gotowania i c) dodatki. Barwniki naturalne to
- karotenoidy – barwy od żółtej do czerwonej
- chlorofil – barwa zielona flawonoidy (antocyjany) – barwy od czerwonej do niebieskiej
- Antocyjany są szeroko stosowane w żywności, a ich źródłem są winogrona, buraki, słodkie ziemniaki, kapusta itp.
- Naturalny kolor karotenu jest bezpieczny do stosowania w żywności.
Chemiczne barwniki tj. dodatki mają silniejsze kolory niż naturalne kolory. Na ogół są to barwniki azowe. Nie są one dobre dla zdrowia. Tetrazyna jest barwnikiem stosowanym w żywności w celu nadania jej koloru.
Niektóre dodatki to Brąz czekoladowy, żółcień chinolinowa WS, żółcień pomarańczowa, czerwień Allura AC, błękit patentowy V, zieleń S, czerwień 2G itp.
Antyoksydanty:
Antyoksydanty to substancje, które po dodaniu do żywności opóźniają lub zapobiegają utleniającemu zniszczeniu żywności.
Przykłady: Butylowany hydroksyanizol (BHA) i Butylowany hydroksytoluen (BHT), Witamina E jest naturalnym antyoksydantem.
Podczas utleniania żywności powstają wolne rodniki. Przeciwutleniacze dodawane do żywności reagują z tymi wolnymi rodnikami i zapobiegają dalszemu utlenianiu oraz jełczeniu żywności.
Butylowany hydroksyanizol (BHA):
Jego nazwa chemiczna to 2-tertbutylo-4-metoksyfenol. Jego wzór molekularny to C11H16O2.
Znajduje się w maśle, mięsie, płatkach śniadaniowych, gumie do żucia, przekąskach, pieczywie, piwie i suszonych ziemniakach. Znajduje się również w wyrobach gumowych, kosmetykach i produktach naftowych. Stosowany jest do konserwowania żywności. Jest stosowany w kosmetyce, farmacji, karmie dla zwierząt.
Butylowany hydroksytoluen (BHT):
Jego nazwa chemiczna to 2,6-Di-tertbutyl-p-krezol. Jego wzór molekularny to C15H24O.
Tłuszcz reaguje z tlenem tworząc wolne rodniki, które następnie reagują z BHT tworząc stabilny rodnik BHT. Ten rodnik nie reaguje dalej z cząsteczkami tłuszczu i w ten sposób reakcja łańcuchowa zostaje zatrzymana. W ten sposób BHT zapobiega jełczeniu tłuszczów i dlatego jest stosowany do zachowania koloru, zapachu i smaku środków spożywczych.
Dwutlenek siarki i siarczyny:
Sole siarczynu sodu i potasu oraz wodorosiarczyny są stosowane jako przeciwutleniacze. Dwutlenek siarki jest szeroko stosowany jako środek konserwujący i przeciwutleniacz w przemyśle spożywczym i napojów. Siarczyny są stosowane jako przeciwutleniacze. Zmniejszają odbarwienie owoców, warzyw i odwodnionych ziemniaków.
Siarczyny są używane do konserwowania wina, produktów mlecznych, sosów, dżemów, galaretek itp. They are used as food additives as antimicrobial agents, structure modifiers, enzyme inhibitors.
In the next article, we shall study about cleansing agents: Soaps and detergents
Previous Topic : Antimicrobials, Antibiotics, Sulpha Drugs, Antiseptics, Disinfectants
Next Topic: Cleansing Agents: Soaps and Detergents