Физиологическое воздействие эмульгаторов на организм человека

Лецитины являются классическими  природными эмульгаторами и антиокислителями в яйце, сливках и сливочном  масле. При добавлении к пищевым  продуктам лецитин:

1. образует комплексы с тяжёлыми металлами, усиливая действие антиоксидантов (0,1-0,5%);
2. стабилизирует капли жира в эмульсиях, содержащих яичный белок, окружая их защитным слоем (0,2-1%);
3. при замесе теста усиливает действие пшеничного глютена и укрепляет таким образом клейковину, что приводит к получению более пластичного теста, лучшему пропеканию и замедлению черствения (0,3-0,8% от веса муки);
4. оказывает влияние на кристаллическую структуру и свойства текучести частично расплавленных жиров. При коншировании (вальцевании) шоколадных масс незначительные количества лецитина снижают их вязкость, но при большей добавке лецитина она резко возрастает (0,2-0,4%);
5. регулирует смачиваемость порошков и гранулятов, ускоряя их растворение, например сухого молока, сухих напитков и какао- порошка (0,2-1%).

В странах Европы, Соединенных  Штатах Америки и Японии лецитины имеют статус GRAS, их применение в пищевых продуктах не лимитируется.

В отличие от своих природных  аналогов аммониевые фосфатиды не имеют статуса GRAS, применение их в пищевых продуктах регламентируется соответствующими директивами.

Лецитин — необходимое для организма  вещество. Из лецитина состоит 50% печени, 1/3 мозговых изолирующих и защитных тканей, окружающих головной и спинной  мозг. Лецитин необходим организму  как строительный материал для обновления поврежденных клеток. Он играет ключевой ролью в обеспечении полноценной  работы мозга и нервной системы.

В отличие от большинства других пищевых добавок препараты фосфолипидов обладают высокой физиологической эффективностью, связанной с уменьшением уровня холестерина в крови, улучшением функции печени и состояния центральной и периферической нервной систем, торможением процессов старения организма и нормализацией иммунобиологической реактивности организма.

Лецитин в организме человека полностью  расщепляется и усваивается. Это важная составная часть клеточных мембран, а также клеточный транспорт жиров, холестерина и фосфатированных соединений. Фосфатидилинозиты и фосфатидилхолины играют роль витаминов. Эти витамины организм человека не всегда синтезирует в нужном количестве.

Лецитин - это основное транспортное средство для доставки питательных веществ, витаминов и лекарств к клеткам. При дефиците лецитина снижается эффективность воздействия лекарственных препаратов.

Лецитин является мощным антиоксидантом, предупреждает образование высокотоксичных  свободных радикалов в организме. Лецитин может вызывать аллергические  реакции.

Экспериментальные результаты для  глубоко переэтерифицированных лецитинов отсутствуют, но можно предположить ферментативное расщепление аналогично эфирам кислот моноглицеридов, а также полную утилизацию.

 И хотя диетологи не относят фосфолипиды к незаменимым факторам питания, эти добавки являются физиологически ценными компонентами пищи, суточная потребность в которых составляет около 5 г. В связи с этим использование фосфолипидов выходит за рамки решения только технологических задач и создает предпосылки для создания новых видов продуктов питания, оказывающих положительное влияние на здоровье человека. ДСП не ограничено. Опасности по ГН-98 отсутствуют.

3.3 Эфиры сорбитана (Е491—-Е496)

 Эта группа пищевых добавок представляет собой сложные эфиры шестиатомного спирта сорбита в моноангидроформе (моноангидросорбита, или сорбитана) с природными высшими жирными кислотами — лауриновой, пальмитиновой, стеариновой и олеиновой. Сложные эфиры ангидросорбита и жирных кислот иногда называют сокращенно СПЭНами.

 

Таблица – 2 – Эфиры сорбитана, разрешенные к применению при производстве пищевых продуктах.

Е-номер	Эфиры сорбитана	Х1	Х2 и Х3
Е491	Сорбитанмоностеарат		Н
Е492	Сорбитантристеарат
Е493	Сорбитанмонолаурат		Н
Е494	Сорбитанмоноолеат		Н
Е495	Сорбитанмонопальмитат		Н
Е496	Сорбитантриолеат

 

 

Добавки этой подгруппы служат липофильными неионогенными эмульгаторами. ГЛБ для сорбитанмоностеарата составляет 4,7.

Эфиры сорбитана медленно расщепляются в кишечнике на компоненты (сорбит и кислоту). Сорбит всасывается в тонком кишечнике незначительно, в толстом кишечнике расщепляется ферментами, затем усваивается инсулинонезависимо с высвобождением около 2,4 ккал/г. Жирная кислота полностью расщепляется и усваивается путём β-окисления.

ДСП 0-25 мг/кг веса тела в день индивидуально или суммарно с  другими СПЭНами. Опасности по ГН-98 отсутствуют.

Области использования этих добавок в пищевых продуктах связаны с технологическими функциями эмульгаторов, стабилизаторов и пеногасителей. Эфиры сорбитана используются в производстве мучных кондитерских изделий, сухих дрожжей и забеливателей для кофе. В производстве маргаринов они применяются для модификации кристаллов жира.

 

3.4 Эфиры полиоксиэтиленсорбитана (Е432—Е436)

Представляют собой оксиэтилированные эфиры сорбитана  эфиры моноангидросорбита с жирными кислотами, в молекулах которых свободные ОН-группы замещены оксиэтилированными группами:

 

 

Моноэфиры: Х₁  — ; Х₂,Х₃—Н;

лаурат (Е432), твин 20; олеат (Е433), твин 80; пальмитат (434), твин 40; стеарат (Е435), твин 60.

Триэфиры: X₁, Х₂, Х₃  — тристеарат (Е436), твин 65.

 

В эфирах пищевого назначения степень оксиэтилирования — п равна 20, т. е. добавки этой подгруппы представляют собой эфиры полиоксиэтилен(20)сорбитана.

Коммерческие препараты  добавок этой группы получили название «Полисорбаты» или «Твины».

В перечень добавок, разрешенных  к применению в производстве пищевых продуктов, включены пять Полисорбатов.

Эти неионогенные эмульгаторы  получают взаимодействием окиси  этилена с эфирами ангидросорбита и жирных кислот в среде 1,4-диоксана.

В зависимости от особенностей пищевой системы ПАВ этой подгруппы могут проявлять технологические функции эмульгатора, стабилизатора, пеногасителя, смачивающего агента и добавки, контролирующей пенообразование.

Жирные кислоты очень  медленно расщепляются щелочами и липазами. Твины меняют всасываемость содержимого  кишечника, так что может измениться способность к ресорбции даже невсасываемых веществ, может увеличить усвояемость организмом жиров. Полиоксиэтиленсорбитаны выделяются из организма нерасщеплёнными с калом или мочой.

ДСП 0-25 мг/кг веса тела в день индивидуально или суммарно. Опасности по ГН-98 отсутствуют. Эфиры полиоксиэтиленсорбитана применяются при производстве мороженого, сливок для кофе, замороженных десертов, кексов и других кондитерских изделий.

 

3.5 Эфиры полиглицерина (Е475)

 Добавки этой группы представляют собой сложные эфиры жирных кислот с полиглицерином и могут быть представлены в виде общей формулы:

 

 

где R — углеводородный остаток высшей жирной кислоты.

Технология их получения  основана на полимеризации глицерина  с последующей этерификацисй пищевыми жирами или высшими жирными кислотами (пальмитиновой, стеариновой и олеиновой).

Эфиры полиглицерина — неионогенные ПАВ. Они могут проявлять как гидрофильные, так и липофильные свойства со значениями ГЛБ от 5 до 13, что зависит от степени полимеризации глицерина (преимущественно п = 1, 2, 3, 4) и степени этерификации гидроксильных групп.

Добавка официально разрешена  для применения в пищевой промышленности на территории РФ, как «не оказывающая  вредного влияния на организм человека» (согласно приложениям к СанПиН 2.3.2.1078-01).

В организме человека добавка E475 гидролизируетсятся до моноглицеридов, диглицеридов и свободных жирных кислот. Она усваивается организмом точно так же, как и остальные жиры. Расщепление происходит благодаря содержащемуся в организме ферменту — липазе, свободные полиглицерины выделяются из организма через почки. ДСП 1-25 мг/кг веса тела в день. Опасности по ГН-98 отсутствуют.

Их применение в пищевой  промышленности связано с технологическими функциями эмульгаторов, пеногасителей, смазочных материалов, замутнителей. Основные объекты использования — хлебопекарные и кондитерские изделия, а также маргариновая продукция. ДСД эфиров полиглицерина в общем случае не должна превышать 25 мг/кг массы тела человека.

 

3.6 Эфиры сахарозы (Е473)

 По химической природе  они представляют собой смесь преимущественно моно-, ди- и триэфиров сахарозы с природными высшими жирными кислотами:

Моноэфиры: Х₁, Х₂ – Н; Х₃ -

Диэфиры: Х₁, Х₃ - ; Х₂ – Н;

Триэфиры: Х₁, Х₂, Х₃ -

Получение этих добавок основано на реакции между сахарозой и  метиловыми или этиловыми эфирами  пищевых кислот жирного ряда в  среде органического растворителя (диметилсульфоксида или диметилформамида), остаточное содержание которого в пищевой добавке не должно превышать 1 или 2 мг/кг (соответственно для диметилформамида и диметилсульфоксида).

Общее содержание эфиров должно составлять не менее 80 % при контролируемом уровне содержания сахарозы не более 5 % и свободных жирных кислот не более 3 %.

В организме медленно расщепляются ферментами на жирные кислоты и сахар.

В небольшом количестве безвреден, но передозировка может вызвать проблемы с желудочно-кишечным трактом: боли в желудки, тошнота, диарея, вздутие.

ДСД эфиров сахарозы 10 мг/кг массы тела человека.

Применение эфиров сахарозы и пищевой промышленности связано с их технологической функцией эмульгаторов, образующих и поддерживающих в однородном состоянии смеси несмешиваемых фаз в широком диапазоне качественного и количественного составов. В связи с этим спектр применения этих добавок очень широкий — от пищевых эмульсий до структурированных систем.

Эмульгирующие и влагоудерживающие свойства эфиров сахарозы эффективны в технологиях майонезов, маргаринов, соусов, диетических молочных продуктов и мороженого. Введение этих добавок в рецептуры хлебобулочных и мучных кондитерских изделий замедляет процессы их черствения, улучшает структуру продукта. Поверхностная активность эфиров сахарозы в пищевых суспензиях проявляет ся в изменении реологических свойств последних и влиянии па консистенцию продукта. Введение добавки эфиров сахарозы, например в расплавленную шоколадную массу, приводит к снижению вязкости и структурной прочности массы, облегчает процесс конширования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Заключение

 

Проведенный анализ и исследования международных организаций показывают, что эмульгаторы, даже применяемые для решения одних и тех же задач, характеризуются разнообразием химических структур, метаболических путей в организме и биологическим действием. Использование ДСП обеспечивает такое положение, при котором потребление каждого эмульгатора находится ниже уровня, который может вызвать какой-либо нежелательный эффект. Добавки взаимодействуют друг с другом только в тех случаях, когда химические вещества действуют посредством одного и того же механизма действия и их комбинированное потребление превышает ДСП (после поправки на различие в силе действия), поэтому нежелательные эффекты в результате взаимодействия между пищевыми добавками маловероятны. Это подтверждается результатами постоянно проводимого изучения разрешенных к использованию пищевых добавок.

Эмульгаторы, спектр применения которых непрерывно расширяется, выполняют разнообразные функции в пищевой технологий и продуктах питания. Их использование возможно только после проверки их безопасности.

Внесение эмульгатора не должно увеличивать степень риска, возможного неблагоприятного действия продукта на здоровье потребителя, а также снижать его пищевую ценность (за исключением некоторых продуктов специального и диетического назначения).

Определение правильного  соотношения между дозой и  реакцией человека на нее, использование  высокого коэффициента безопасности гарантируют, что применение эмульгатора при соблюдении уровня ее потребления не опасно для здоровья человека.