Ориентировочные дозы внесения в пищевые продукты консервантов на основе бензойной кислоты

Продукт	Количество консерванта, г/100 кг продукта
	бензойная кислота	бензоат натрия
Маргарины	-	100-120
Майонезы, кетчупы, соусы	-	160
Меланж	60	70
Рыбопродукты	100	120
Консервированные овощи	100-2002)	120-2402)
Фруктовые полуфабрикаты	100-200	120-240
Изделия кондитерские пастильные, мармелад	40-60	50-70
Безалкогольные и слабоалкогольные напитки	-	17,7-50,0

²⁾ На 100 л рассола

Производные пара-гидроксибензойной кислоты (парабены).

Эта группа консервантов объединяет следующие вещества:

• этиловый эфир пара-гидроксибензойной кислоты (Е214);

• натриевая соль этилового эфира пара-гидроксибензойной кислоты (Е215);

• метиловый эфир пара-гидроксибензойной кислоты (Е218);

• натриевая соль метилового эфира пара-гидроксибензойной кислоты (Е219).

В России не все эфиры пара-гидроксибензойной кислоты разрешены для использования в пищевой промышленности.

Получение эфиров основано на этерификации пара-гидроксибензойной кислоты соответствующим спиртом.

Главное преимущество вышеперечисленных консервантов – это их эффективность в слабокислой и нейтральной среде. Все эфиры пара-гидроксибензойной кислоты обладают большим бактерицидным действием по сравнению с бензойной кислотой. Общий недостаток – снижение вкусовых ощущений пищевых продуктов.

Парабены представляют собой белые кристаллические порошки с легким анестезирующим действием на язык. Хорошо растворимы в воде – Е215, Е219; в спиртах – Е214, Е218. Растворимость в маслах возрастает с увеличением длины алкильного радикала и составляет от 2 до 5 % в зависимости от вида масла.

С токсико-гигиенических позиций парабены менее токсичны, чем бензойная кислота, но являются пищевыми добавками со значительным сенсибилизирующим потенциалом.

ДСП – 10 мг/кг массы тела в день (сумма эфиров пара-гидроксибензойной кислоты).

Парабены быстро и полностью всасываются в желудочно-кишечном тракте и гидролизуются. Накопление их в организме не происходит, а образующаяся при гидролизе пара-гидроксибензойная кислота выводится с мочой.

Механизм действия парабенов в отношении микроорганизмов связывают с разрушением структуры клеточной мембраны микробов, денатурацией белка и замедлением усвоения таких важнейших компонентов обмена веществ, как глюкоза и пролин.

Эфиры пара-гидроксибензойной кислоты являются консервантами с преимущественно фунгистатическим действием. Их бактерицидное действие в 2-3 раза сильнее действия свободной бензойной кислоты.

Сферу применения парабенов определяют такие факторы, как эффективность действия в слабокислых и нейтральных пищевых системах и органолептические свойства. Они применяют в производстве варенья, джемов, конфитюров, желе в количестве 1000 мг/кг как индивидуально, так и в сочетании с бензоатами, сорбиновой кислотой.

Нитрит натрия (Е250) и нитрит калия (Е249). С технологических позиций нитриты выполняют функции и консервантов, и фиксаторов окраски.

Нитриты представляют собой белые или слегка желтоватые гигроскопические кристаллические порошки хорошо растворимые в воде. Температура плавления нитрита натрия (Е250) 306ºС, нитрита калия (Е249) – 440ºС. В пищевой промышленности в основном используют нитрит натрия. Для безопасности применения и упрощения дозирования он используется в виде посолочных смесей, состоящий из поваренной соли и нитрита натрия в количестве 0,4-0,5%.

Для человека нитриты потенциально опасны. Они хорошо всасываются в желудочно-кишечном тракте. Летальная доза при пероральном введении составляет 32 мг на 1 кг массы тела. Нитриты, поступая в кровь, взаимодействуют с гемоглобином, образуя нитрозогемоглобин, трансформирующийся в основном в метгемоглобин и сульфогемоглобин. Вследствие этого снижается кислородная емкость крови и наступает гипоксия. Пороговый уровень нитрит-ионов, приводящий к повышению в крови концентрации метгемоглобина – 0,05 мг на кг массы тела.

Наличие в пищевой продукции нитритов не исключает возможности образования N-нитрозосоединений, которые являются сильными канцерогенами. Кроме того, нитриты обладают высокой реакционной способностью, особенно к образованию нитрозаминов, поэтому существует опасность скрытого токсического воздействия нитритов на организм человека. Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установил для нитритов ДСП на уровне до 0,2 мг на 1 кг массы тела (временно) и не рекомендовал их использовать в производстве детского питания.

Действие нитритов направлено, в основном, на подавление роста бактериальной микрофлоры. На рост и развитие мицелиальных грибов и дрожжей они не оказывают влияние.

На действие нитритов оказывает влияние рН пищевой системы. Так, для угнетения бактерий рода Streptococcus при рН 6,9 необходима концентрация нитритов 4000 мг/кг, при рН 5,8 – 400 мг/кг, а при рН 5,05 – 80 мг/кг, то есть с уменьшением значений рН действие нитритов усиливается. К усилению действия нитритов (почти в 10 раз) приводит тепловая обработка среды. Это явление, названное "эффектом Периго", не получило до настоящего времени научного объяснения.

Эффективность использования нитритов повышает добавка аскорбиновой (Е300) и изоаскорбиновой (Е315) кислот или их солей (Е301, Е316). В этом случае количестве нитритов можно снизить без ущерба для конечного результата на одну треть, что оценивается положительно с позиции безопасности произведённой продукции.

Основное направление в применении нитритов – это мясопереработка. Добавление нитритов к мясопродуктам замедляет развитие патогенных и токсичных микроорганизмов и тем самым образование энтеротоксинов и других ядов, продуцируемых бактериями, что предупреждает пищевые отравления. Их антимикробное действие проявляется уже при концентрациях 50 мг на 1 кг продукта.

Если в качестве консервантов используют нитраты калия (Е252) и натрия (Е251), то они обладают способностью восстанавливаться в ЖКТ человека до нитритов, поэтому необходима и их жёсткая регламентация в рецептурах пищевых изделий. СанПиН 2.3.2.1293-03 предусматривает возможность применения в производстве колбас и мясных продуктов солёных, вареных, копчёных, а также в мясных консервах нитратов калия и натрия в количестве до 250 мг/кг продукта, в различных сырах до 50 мг/кг. ДСП – 5 мг/кг веса тела.

Низин. К числу пищевых добавок, замедляющих микробиологическую порчу пищевых продуктов, относится антибиотик низин (Е234), который в промышленном масштабе используется с середины ХХ века.

Низин получают микробным синтезом с использованием бактерий Streptococcus lactis. Обычной средой обитания для этих бактерий при рН 6,8 является творог и молочнокислые продукты. Низин представляет собой антибиотик полипептидного типа. Хорошо сохраняется в сухом виде. Стабильность его растворов тем выше, чем ниже значение рН. Чувствителен к действию протеолитических ферментов, ферментов слюны, пищеварительных ферментов.

Токсического действия низина на организм человека не выявлено. В пищеварительном тракте человека он подвергается быстрому ферментативному расщеплению. Научная комиссия по пищевым добавкам ЕС установила для низина ДСП на уровне 0-0,13 мг на кг массы тела в пересчете на препарат с активностью в 40000 м.е.

Спектр действия низина ограничен: он эффективен только против грамположительных бактерий, стрептококков, бацилл, клостридий и других анаэробных спорообразующих бактерий. На плесневые грибы и дрожжи низин не действует.

Механизм действия низина связывают с разрушением им цитоплазматической мембраны после прорастания спор. Этим объясняется более сильное действие низина в отношении спор, а не растущих клеток. Предполагают, что низин усиливает чувствительность бактериальных спор к нагреву, что позволяет уменьшить интенсивность тепловой обработки (например, молока).

Оптимальное рН пищевой системы для антимикробного действия низина

6,5-6,8.

Область применения низина – сыроделие, консервирование овощей и фруктов, хранение стерилизованного молока. В сыроделии низин используется в основном в производстве плавленых сыров для подавления клостридий и маслянокислых бактерий (не более 12,5 мг/кг сыра). Допускается применение низина при производстве сметаны и творога жирного (10 мг/кг).

Натамицин, синоним – пирамицин, (Е235) используется в качестве консерванта пищевых продуктов с 1960 года. В основном его применяют в медицине как антибиотик. Впервые получен путем микробного синтеза плесневого гриба Streptomyces natalensis.

Натамицин представляет собой кристаллический порошок от белого до кремового цвета, почти без вкуса и запаха. Температура плавления с разложением 180ºС. Плохо растворим в воде и спирте. Неустойчив на свету и на воздухе. Стабилен при значении рН от 4 до 7.

Натамицин проявляет антимикробные свойства только против дрожжей и плесневых грибов. Механизм его действия связывают с влиянием на клеточные мембраны. Доказано, что, образуя комплексы с эргостерином, натамицин тем самым увеличивает проницаемость мембран.

ДСП составляет 0,3 мг на 1кг массы тела. Поскольку натамицин является антибиотиком, то следует опасаться формирования устойчивости микроорганизмов к его действию.

Основное направление применения – защита поверхности сыров и колбасных изделий от роста и развития микроорганизмов. Так, подавляя рост плесневых грибов, натамицин, тем самым препятствует продуцированию микотоксинов.

Из-за малой растворимости в воде после обработки натамицином (1мг/дм³), он остается практически на поверхности продукта. Таким образом область его применения, ограниченная обработкой поверхностей или оболочек сыров и колбас, не предполагает употребления натамицина в пищу.