Свойства основных пищевых кислот

Таблица 1.

Кислота	Эмпирическая формула	Молекулярная масса	Температура плавления, оС	Растворимость, г/100мл Н2О при 25оС
Уксусная	С2Н4О2	60,05	-8,5	Смешивается
Молочная	С3Н6О3	90,08	16,8	Х.р.
Лимонная	С6Н8О6	192,12	153,0
Яблочная	С4Н6О5	134,09	132,0
Винная	С4Н6О6	150,09	168-170
Янтарная	С4Н6О4	118,09	188,0	6,8
Янтарный ангидрид	С4Н4О3	100,07	118,3	М.р.
Адипиновая	С6Н10О4	146,14	152,0	1,9
Фумаровая	С4Н4О4	116,07	286,0	0,5
Глюконодельта-лактон	С6Н10О6	178,14	153,0
Фосфорная	Н3РО4	98,00	42,4	Х.р. в горячей воде.

Уксусная кислотаявляется наиболее известной пищевой кислотой и выпускается в виде эссенции, содержащей 70-80% собственно кислоты. В быту используют разбавленную водой уксусную эссенцию, получившую название столовый уксус. Уксусную кислоту получают путем уксуснокислого брожения. Соли и эфиры этой кислоты имеют название ацетаты. Основная область использования — овощные консервы и маринованные продукты.

Молочная кислотавыпускается в двух формах, отличающихся концентрацией: 40%-й раствор и концентрат, содержащий не менее 70% кислоты. Получают молочнокислым брожением Сахаров. Ее соли и эфиры называются лактатами. Используется в производстве безалкогольных напитков, карамельных масс, кисломолочных

продуктов. Молочная кислота имеет ограничения к применению в продуктах детского питания.

Лимонная кислота— продукт лимоннокислого брожения Сахаров. Имеет наиболее мягкий вкус по сравнению с другими пищевыми кислотами и не оказывает раздражающего действия на слизистые пищеварительного тракта. Соли и эфиры лимонной кислоты — цитраты. Применяется в кондитерской промышленности, при производстве безалкогольных напитков и некоторых видов рыбных консервов.

Яблочная кислотаобладает менее кислым вкусом, чем лимонная и винная. Для промышленного использования эту кислоту получают синтетическим путем из малеиновой кислоты, в связи с чем критерии чистоты включают ограничения по содержанию в ней примесей токсичной малеиновой кислоты. Соли и эфиры яблочной кислоты называются малатами. Яблочная кислота обладает химическими свойствами оксикислот. При нагревании до 100°С превращается в ангидрид. Применяется в кондитерском производстве и при получении безалкогольных напитков.

Винная кислотаявляется продуктом переработки отходов виноделия (винных дрожжей и винного камня). Не обладает каким-либо существенным раздражающим действием на слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта и не подвергается обменным превращениям в организме человека. Основная часть (около 80%) разрушается в кишечнике под действием бактерий. Соли и эфиры винной кислоты называются тартратами. Применяется в кондитерских изделиях и в безалкогольных напитках.

Янтарная кислотапредставляет собой побочный продукт производства адипиновой кислоты. Известен также способ ее выделения из отходов янтаря. Обладает химическими свойствами, характерными

для дикарбоновых кислот, и образует соли и эфиры, которые получили название сукцинаты. При 235°С янтарная кислота отщепляет воду, образуя янтарный ангидрид. Используется в пищевой промышленности для регулирования рН пищевых систем.

Адипиновая кислотаполучается в промышленности, главным образом, двухстадийным окислением циклогексана. Обладает всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот, в частности, образует соли, большинство из которых растворимо в воде. Легко этерифицируется в моно- и диэфиры. Соли и эфиры адипиновой кислоты получили название адипинаты. Является пищевой добавкой, обеспечивающей кислый вкус продуктов, в частности, безалкогольных напитков.

Фумаровая кислотасодержится во многих растениях и грибах, образуется при брожении углеводов в присутствии Aspergillius fumaricus. Промышленный способ основан на изомеризации малеиновой кислоты под действием НС1, содержащей Вг. Соли и эфиры называются фумаратами. В пищевой промышленности фумаровую кислоту используют как заменитель лимонной и винной кислот. Обладает токсичностью, в связи, с чем суточное потребление с продуктами питания лимитировано уровнем 6 мг на 1 кг массы тела.

Фосфорная кислотаи ее соли — фосфаты (калия, натрия и кальция) широко распространены в пищевом сырье и продуктах его переработки. В высоких концентрациях фосфаты содержатся в молочных, мясных и рыбных продуктах, в некоторых видах злаков и орехов. Фосфаты вводятся в безалкогольные напитки и кондитерские изделия. Допустимая суточная доза в пересчете на фосфорную кислоту соответствует 5^;—15 мкг на 1 кг массы тела, поскольку избыточное количество ее в организме может стать причиной дисбаланса кальция и фосфора. Бензойная кислота практически не накапливается в организме человека, она входит в состав некоторых плодов ягод как природное соединение; эфиры л-оксибензойной кислоты — в состав растительных алколоидов и пигментов. В небольших концентрациях, бензойная кислота образует с гликоколом гиппуровую кислоту и полностью выделяется с мочой. В больших концентрациях возможно проявление токсических свойств бензойной кислоты, ДСД дпл человека составляет 5 мг/кг.

Борная кислотаи бораты. Обладают способностью накапливаться в организме, главным образом в мозге и нервных тканях, проявляя высокую токсичность. Снижают потребление тканями кислорода, синтез аммиака и окисление адреналина. В нашей стране не применяются.

Сахарозаменители.Существуют различные классификации сладких веществ: на основе их происхождения (натуральные и ис­кусственные), степени сладости (подсластители с высоким и низким сахарным эквивалентом), калорийности (высококалорийные, низкокалорийные, некалорийные), химического состава и строения, усвоения организмом человека и др.

Общая классификация предложена немецким ученым Ф. Рудхартом (рис. 11).

Наибольшее внимание производителей пищевой продукции и потребителей привлекают подслащивающие вещества с высоким сахарным эквивалентом и не служащие источником энергии. Их можно разделить на две группы — натуральные и искусственные. В настоящее время синтезировано или выделено из природного сырья свыше 80 подсластителей.

Натуральные подсластители.

Миракулин — гликопротеид, белковая часть которого состоит из 373 аминокислот, углеводная — из арабинозы, ксилозы, глюкозы, фруктозы, других Сахаров. Получают из плода африканского растения Richazdella dulcifica. Отличается термостабильностью при рН 3-12; эффект сладости долго сохраняется после принятия 1-2 мг препарата.

Монелин — белок, состоящий из двух неоднородных полипептидных цепей, в которые входят соответственно 50 и 44 аминокислоты. Сахарный эквивалент монелина — 1500-3000 ед. Выделяют подсластитель из ягод африканского окультуренного винограда Di-oscoreophyllum cumminsii. В водных растворах стабилен при рН 2-10. При других рН и нагревании сладость необратимо теряется, что ограничивает его применение.

Тауматин — самое сладкое из известных веществ. Степень сла­дости — 80000-100000 ед. Состоит из нескольких белков. Легко растворяется в воде, стабилен при рН 2,5-5,5 и повышенных тем­пературах. Производят в Великобритании из специально культиви­руемого растения. Создан препарат — ионный адукттауматин-алюминий, который выпускается под торговой маркой «Faiune».

Дигидрохалконы — производные флавонон-7-глюкозидов. По­следние — естественные компоненты плодов цитрусовых (лимонов, апельсинов, грейпфрутов, мандаринов). Изучено более двух десятков дигидрохалконов, со степенями сладости от 30 до 2000 ед. Имеют чистый сладкий вкус и приятный освежающий привкус, ощущение которых длится до 10 мин. Дигидрохалконы сравнительно плохо растворимы в воде (0,8-3,6 г/л при 25 °С), устойчивы к кислым средам. После запрещения цикламата в ряде стран применение этих подсластителей расширилось. Потребление дигидрохалконов в количестве 0,2-1,0 г/кг массы тела не оказывает вредного влияния на организм человека.

Стевиозид — смесь сладких веществ гликозидной структуры, выделяемых из листьев южноамериканского растения Stevia zeba-noliana Berfoni. Всего выделено 14 соединений, однако некоторые из них до сих пор не изучены. Основой их является агликол стевиол. Препарат подсластителя представляет собой белый порошок, хорошо растворимый в воде, с приятным сладким вкусом и фармацевтическим лакричным послевкусием. В 300 раз слаще сахарозы, с большим периодом ощущения сладости. Обладает высокой кислотной стабильностью. Производство и потребление стевиозида ограничено отдельными регионами, где культивируется вышеуказанное растение (Парагвай, Япония, Корея, другие страны Южной Америки и Юго-Восточной Азии).