plik

- 1 -

wykład 1

Działania zapewniające dobra jakość:
-wyeliminowanie ryzyka niedoskonałości
-kontrola jakości w procesie powstawania produktu
-kontrola jakości produktu końcowego.
Jakość żywności:
-zdrowotność
-atrakcyjność sensoryczna
-dyspozycyjność(wielkość, jakość opakowania)

Kontrola jakości wyrobu finalnego
-badanie cech sensorycznych
- określenie właściwości fizykochemicznych

-oznaczenie zawartości składników dodatkowych

-trwałość

-kontrola składu recepturowego

-ocena mikrobiologiczna
-ocena wartości odżywczej i energetycznej
Dodatki do żywności
Cel stosowania:

-przedłużenie trwałości produktu

- zapobieganie niekorzystnym zmianom jakościowym

- podniesienie atrakcyjności konsumenckiej

- utrzymanie stałej, powtarzalnej jakości produktu

- zwiększenie efektywności produkcji (częściowa substytucja)

Oznaczanie składników dodatkowych
barwnikiN

E100-199

konserwanty

E200-299

przeciwutleniacze i synergenty

E300-399

subst. kształtujące strukture (emulgatory i środki zageszcz.)

E400-499

dodatki o zróżnicowanym przeznaczeniu

E500-599

substancje smakowo-zapachowe (wzamcniacze smaku)

powyżej E600

Antybiotyki

E700-799

Substancje słodzące

powyżej E900

Dodatki do zywności o różnm zastosowaniu E900-1299
Skrobie modyfikowane

E1300-1399

dyspozycyjność

wielkośc
jednostkami

trwałość

łatwość przygotowania

wartość

dietetyczna

odżywcza

energetyczna

bezpieczeńst
wo dla
zdrowia

przeciwdziałanie:
-

zakażeniom mikrobiolog.

-napromieniowania

żywności

-zanieczyszczeniom chemicznym
-przekracza

nie ilości i zawartości subst. dodatkowych

zdrowotność

atrakcyjność
sensoryczna

wygląd

na zewnątrz

na przekroju

konsystencja

smak

zapach

- 2 -

Zadania substancji utrwalających:
Ograniczenie lub zapobieganie niekorzystnym przemianom chemicznym i biologicznym
powodowanych przez: drobnoustroje, reakcje enzymatyczne i nieenzymatyczne, utleniające
składniki żywności

Konserwanty
Przeciwutleniacze i synergenty: naturalne i syntetyczne
Subst. Konserwujące: naturalne i syntetyczne

Przeciwutleniacze i synergenty
-Zapobiegają zmianom chemicznym spowodowanym działaniem tlenu, światła, metali
katalizujących reakcje utleniania
-zapobiegają utlenieniu tłuszczy oraz substancji nietłuszczowych- związków fenolowych

Czynniki wpływające na procesy oksydacyjne w żywności:
-tlen

-światło

-watrość pH

-temperatura

-metale ciężkie

-stopień nienasyconych kw. Tłuszczowych

Reaktywne formy tlenu (RFT)
Rodniki

Nierodniki

aniononadltenkowy

nadtlenek wodoru

hydroksylowy

HOCl kw. podchlorynowy

natlenkowy

ozon

alkoksylowy

tlen singletowy

hudroksynadtlenkowy

Azotu(RFA)
NO

ditlenek azotu

HNO

kw. azotowy

Monotlenek zaotu

tetratlenek diazotu

tritlenek diazotu

+ kation nitronowy

Tworzenie się reaktywnych form tlenu

2O

+NADPH

NADP

+2O

.- ANIMORODNIK PONADTLENKOWY

+ 2H

+ O

+OH

RODNIK HYDROKSYLOWY

UDZIAŁ JONÓW ŻELAZA W TWORZENIU WOLNYCH RODNIKÓW
O

•− + Fe

→ O

+ Fe

+ H

→ Fe

+ OH

•

+ OH

−

Jony miedzi katalizują tworzenie : OH

TWORZENIE h2o2 w komórce jest inicjowane promieniowaniem świetlnym UV w
zakresie swiatla fioletowo niebieskiego

Promieniowanie jonizujące powoduje powst. O

i HO

Dzialanie na wody r-r N

O prowadzi do wytworzenie zwiekszonych ilości .OH

Wpływ promieniowanie elektromagnetycznego
-Tworzenie się wolnych rodników odbywac się może także z udziałem prom. elektry.
-Im większa jest energia prom. tym tym łatwiej tworzą się wolne rodniki
Już energia promieniowania UV-A (320-400nm) jest wystarczajaca do rozpadu tlenu.

---> O+O , a następnie utworzenie ozonu O

który stanowi strukturę wyjściową do

powstania innych rodników

OH , HO

, O

Niekorzystne działanie prom. elektrycznego, może wystąpić tam gdzie w powietrzu obecne
substancje z których w wyniku fotolizy, mogą tworzyc się wolne rodniki.
np.NO

pod wpływem swiatla ulega rozpadowi do NO i O który z cząsteczek O

tworzy

ozon a następnie O

OH.

Utworzony rodnik hydroksylowy z kolei reaguje z innymi związkami takimi jak CI , CH

, NO

oraz węglowodory.

Wpływ światła
W obecności światła i fotosyntetyzerów do których zalicza się fitochemiczne związki
farmaceutyczne i pestycydy, generowany jest

O2 który często odpowiedzialny jest za

uszkodzenia skóry i katarakte.

może tworzyc się także konwencjonalnie przez rozkład nadtlenku wodoru z udziałem

jonów metali czy kwasu :
H

+ HClO 

+ H

O + Cl

+ H

Wpływ procesu peroksydacji lipidowej
Tlen singletowy powstaje także podczas procesu peroksydacji lipidów z lipidowego
rodnika nadtlenkowego: 2ROO 

+ RO

+ROH

Wpływ ultradźwięków
-są to HO

a w obecności O

tworzy się

2 i

-następnie z azotem tworza NO

I nadtlenoazotyn.

Reakcje Tlenu singletowego
-Powoduje utlenienia alkenów, fenoli, sulfidów, i aminokwasów.
najbardziej podatne aminokwasy to histydyna , metionina, tryptofan i tyrozyna.

-reaguje również z zasadami purynowymi i pirimidonowymi.

- 3 -

Mechanizm peroksydacji lipidowej

Inicjacja

Propagacja
L

+ O

 LOO

LIPIDOWY RODNIK NADTLENKOWY

LOO

+ LH  LOOH + L

LIPODOWY HYDRONADTLENEK

LOOH  LO

+ OH

LIPIDOWY RODNIK OKSOLOWY

Inicjacja
Jest pierwszym etapem tworzenia rodników lipidowych i prowadzi do otrzymania rodnika
lipidowego (L

) oraz lipidowego hydronadtl.(LOOH)

LH  L

LH + O

 LOOH

LOOH  LOO

+ H

Udział Fe

w reakcji peroksydacyjnej lipidowej

 Fe

+LH  Fe

+ LO

Propagacja

+ O

 LOO

LOO

+ LH  LOOH + L

LOOH  LO

+ OH

Etapy propagacji lip.peroksyd. zalezy od procesu inicjacji. Jeśli inicjacjia wystepuje
przez usuwanie wodoru i otrzymanego rodnika polinienasyconych kw. Tłuszczowych
L

to reakcja w fazie propagacji polega na przyłączeniu tlenu cząst. W reakcji

bezpośredniej (1)

Terminacja
Prowadzi do tworzenia toksycznych stabilnych połączeń nierodnikowych
1) L

+ L

 L

2) LOO

+ LOO

 LOO

–

LOO

3) L

+ LOO LOO

Zakończenie procesu utl. nosi nazwę terminacji. Produkty końcowe reakcji określa się jako
substancje reaktywne.
Żywność zawierająca duże ilości prod. utlenienia kwasów tłuszczowych, może wywierać
negatywny wpływ na zdrowie dzieci na każdym etapie rozwoju.

Produkty utlenienia kwasów tłuszczowych:
-przekształcane SA w rodniki lipidowe, w rodniki nadtl. i lipidowe hydrotlenki
-związki te ulegają dalszym przemianom, prowadzacych do utworzenia wtórnych
produktów oksydacji : aldehydów i ketonów
---aldehyd mrówkowy, octowy, malonowy, propanol, glioksal, diacetyl, aceton, oraz
węglowodory : heksan, penton, cykloheksan

Mechanizm:

kwas
tłuszczowy

LOOH

LOO

+ O

inicjacja

LH +X

Jony
metali

białka

aldehydy

Lipidowa
peroksydacjia

Kw.
nukleinowy

katalaza

SOD

+ O

LH -H --

-H

-->

rodnik alkilowy

+ O

LOOH lipidowy hydronadtl.

LOOH LOO

Rodnik nadtl.

- 4 -

Wpływ wolnych rodników na DNA
- oprócz nienasyconych kw. Tluszczowych na działanie reaktywnych form tlenu i azotu. a
szczególnie rodnikia hydroksylowego narażone są kwasy nukleinowe
- reagują z DNA tworząc cykliczne połączenia zwiększające podatność na choroby
nowotworowe, szczególnie gdy są powiązane z przewlekłymi stanami zapalnymi
- DNA jest szczególnie narażone na rodniki hydroksylowe

- natomiast NO

Ma zróżnicowane dzialanie

- może uszkadzać DNA jaki chronić przed cytotoksycznością, może hamować lub
stymulować proliferację komórkową i apoptoze.
- jednak główną aktywną formą tlenu odpowiedzialna za tworzenie większości uszkodzeń
w cząsteczkach DNA jest rodnik hydroksylowy, może powodować on reakcje wtórne,
reakcje addycji z wiązaniami II rzędowych zasad azotowych, bądź dehydratację cząstek
deoksyrybozy

Wpływ wolnych rodnikow na zdrowie człowieka
- produkcjia wolnych rodników jest odpowiedzią i formą zwalczania infekcji oraz
uszkodzonych tkanek. Przy długotrwałych procesach zapalnych ich produkcja jest
nieograniczona.
-wolne rodniki nie tylko atakują DNA lecz także również białka enzymatyczne jak i te
związane z etapem inicjacji oraz progresji karcynogenezy
- wysoki poziom NO

I jego pochodnych w chronicznych stanach zapalnych, przy braku

prawidłowego białka P53, mogą zwiększać podatność na nowotwory
- w procesach karcynogenezy największe znaczeni mają rodniki hydroksylowe (

OH), oraz

nadtlenoazotyn (ONOO

)

Wynikiem ich działania mogą być uszkodzenia oksydacyjne DNA i nitrowanie zasad DNA
.w procesie zapalnym uwalniany jest także rodnik monotlenku azotu (NO

) oraz jego

reaktywne pochodne, których obecność może prowadzić do mutacji genów.
Mutacje mogą być wywołane również produktami peroksydacji lipidów, która inicjowana
jest wolnymi rodnikami powstającymi w czasie chronicznego stanu zapalnego.

WYKŁAD 2

Wpływ wolnych rodników na zdrowie człowieka i składniki żywności
Jednak NO oprócz udziału w reakcjach obronnych, może sam indukować uszkodzenie
tkanek, przez oddziaływanie na enzymy cyklu oddechowego, bądź wchodząc w interakcje
z reaktywnymi formami tlenu
Przykładem jest anionorodnik nadtlenkowy, który wytwarzając anion nadtlenoazotynowy
(ONOO-), ma większe niż NO właściwości uszkadzające tkanki, ponieważ wchodzi w
interakcje z innymi związkami: lipidami, białkami( zawierającymi aromatyczne
aminokwasy) oraz grupami tiulowymi.

Związki wpływające na oksydacje

Oksydacyjny substrat:

lipidy, fosfolipidy, triglicerydy, cholesterol, proteiny, barwniki

Prooksydanty:

jony metali (

Cu, Fe

), enzymy.

Przeciwutleniacze: rozpuszczalne w tłuszczach (

alfa-tokoferol, karotenoidy, koenzymQ

enzymatyczne (

dysmutaza

ponadtlenkowa SOD, katalaza, peroksydaza glutationowa

cytozolityczne (

kwas askorbinowy, glutation, poliamidy)

Przeciwutleniacze jako dodatki do żywności

Zabezpieczają żywność przed rozkładem powodowanym przez utlenienie.
utlenienie powoduje powstanie niskocząsteczkowych produktów takich jak: węglowodory ,
aldehydy, ketony, kwasy, estry, laktony, alkohole i etery.
produkty utleniania lipidów (wolne rodniki lipidowe) mogą: niszczyć czynne białka, działać
destrukcyjnie na kw. Tłuszczowe.

Enzymatyczne systemy obronne

Egzogenne naturalne antyoksydanty/ antyoksydacyjne dodatki z lipidowym efektem
stabilizującym produkty mięsne
Naturalne antyoksydanty: alfa-tokoferol, beta-karoten, kwas askorbinowy
Ekstrakty roślinne/ związki fenolowe z: papryki, rozmarynu, gałki muszkatołowej,
goździków, i cynamonu.

+ 2H

+2H

+ 2GSH

GSSG +2H

SOD dysmutaza ponadtlenkowa

katalaza

Peroksydaza glutationowa

SOD

- 7 -

Butylohydroksanizol C

BHA

Działnie BHA
Dzialanie w większych dawkach:
-powoduje powiększenie wątroby
-zmiany w korze mózgowej
-może wpływać na mięsień sercowy
-wzrost wydalania z moczem Na

i K

Nie zaleca się stosowania w pokarmach dla dzieci.
BHT – E321
Właściwości:
-Mniej odporny niż BHA na działanie temperatury.
- Działa hamująco na rozwój niektórych bakterii
-Może powodować wysypki u osób uczulonych
-Nie zalecany w pokarmach dla dzieci
-Używany często łącznie z galusanem, BHA i synergentami
Działanie niekorzystne:
-Wpływa ujemnie na metabolizm witaminy K
-Może powodować uszkodzenia płuc i wątroby
-Powoduje alergie, gruczolaki płuc, nawet w drugim pokoleniu.
-Od niedawna niedozwolony do stosowania w Po--lsce
-Dopuszczalna dzienna dawka pobrania dla osoby dorosłej wynosi 0,05mg/kg masy ciała.
Zastosowanie BHT
-Płatki zbożowe i ziemniaczane
-polewy do pizzy, gumy do żucia

-Oleje i łuszcze roślinne oraz zwierzęce
-Majonezy, przetwory mięsne i drobiowe.
BHA (E320) i BHT (E321): zwiększają poziom cholesterolu. Od 2008 roku są zabronione
do stosowania.

WYKŁAD 3

Związki bioaktywne roślin- alternatywą syntetycznych
Podstawowe struktury flawonoidów
1)flawony luteolina

2) flawanole kwercetyna

Kompleksowanie jonow metali przez flawonoidy

Zawartość flawonoidów (mg/kg św.m.)
Produkt

kwercytyna Apigenina Luteolina kempferol

Cebula

554

<2,5

Sałata

Paprtka

20,7

23,4

Seler

108

Miód

29,3

2,4

Truskawki

172

Czarne jagody

Jabłka

Sok jabłkowy

herbata

31,2

Flawonole i ich glikozydy w zielonej i czarnej herbacie (mg/g s.m.)
Związek

Herbata zielona Herbata czarna

Kwercetyna

0,40

Mirycetyna

0,34

Kempferol

0,52

Rutyna

1,58

1,32

Kwercetyna G

0,76

Kempferol G

1,33

0,70

- 8 -

Funkcje flawonoidów:
-wychwytują rodniki lipidowe i oksalowe
-chronią witaminy antyoksydacyjne (askorbinian i alfa-tokoferol), jest to działanie
wzajemne
-flawanole głównie katechiny maja zdolność do wychwytywania H

i anionorodnika

ponadtlenkowego generowanego………………………..
Właściwości fizjologiczne flawonoidów:
1)właściwości antykarcerogenne
-działanie antymutagenne
-inhibicja namnażania i rozprzestrzeniania się komórek nowotworowych
2)przeciwdziałanie chorobom serca
-wpływ na łamliwość naczyń
-wpływ na agregację płytek krwi
3)aktywność antyzapalna, anty alergiczna i przeciwbólowa.

Kwasy fenolowe
Kwas cynamonowy, kumarowy, kawowy, ferulowy, synapinowy.
Zdrowe właściwości  kw. hydroksycynamonowych:
-mają zdolność wychwytywania rodników generowanych w fazie wodnej
-zdolność do ochrony LDL przed utlenieniem
- mają zdolność wychwytywania tlenu singletowego
-inhibicyjny wpływ  na rozprzestrzenianie się guzów
-mogą blokować tworzenie mutagenicznych związków np. nitrozoamin

Kwas chlorogenowy

Funkcje kw. chlorogenowego:
-Wychwytuje kwas podchlorawy HOCl
-Chroni hemolizę i peroksydację lipidową erytrocytów indukowaną przez H

-Tłumi tworzenie OH

na etapie reakcji Dentona przez chelatowanie jonów żelaza i

wychwytywanie OH

-Inhibituje N-nitryzację aromatycznych amin przez wychwytywanie N

(czynnika

nitrozującego)

Związki biologicznie aktywne przypraw:

*Imbiru- gingerol i shogoal
*Pieprzu-piperyna
*Papryki ostrej – kapsaicyna
Właściwości antyoksydacyjne:
-W warunkach in vivo ostre składniki przypraw są przekształcane w bardziej bioaktywne
substancje.
Glicerol jest demetylowany do norgingerolu o wysokim potencjale inhibicyjnym stosunku
do 5 – lipoksygenazy

Związki fitochemiczne rozmarynu
Właściwości antyoksydacyjne związków fitochemicznych rozmarynu:
- Kwas karmazolowy wykazuje zdolność do wychwytywania rodników nadtlenkowych
trichlorometylu
- Aktywność przeciwutleniająca związków rozmarynu zależy od pH, przy niskich
wartościach była wyższa niż przy pH =7
-Uważa się że, antyoksydanty rozmarynu regenerują utleniony alfa-tokoferol.
-Zwiększają aktywność tokoferoli.
-W ochronie oleju, kwas karmazynowy i rozmarynowy są silniejszymi antyoksydantami niż
karbazol, który jest bardziej efektywny w układach emulsyjnych.
-Antyoksydanty rozmarynu są nielotne w przeciwieństwie do BHT i BHA
Zastosowanie rozmarynu:
-Przedłuża trwałość wyrobów mięsnych; cielęciny, baraniny i innych.
-Ze względu na specyficzny zapach stosowany jest do sałatek i zup oraz w produkcji sosów.

Funkcja przeciwbakteryjna lotnych składników przypraw:
~Eugenol – inhibituje produkcje amylazy i proteazy u Bacillus cereus
~Karwakrol – powoduje wyciek jonów fosforanowych u Staphylococcus ureus

- blokuje produkcje toksyny Bacillus cereus które wywołuje biegunkę

~Chawikol – hamuje wzrost różnych mikroorganizmów
Charakterystyka związków biologicznie aktywnych
Eugenol- zabezpiecza żywność przed działaniem rodników ponadtlenkowych (podobnie jak
dysmutaza ponadtlenkowa). Ma zdolność wychwytywania rodników ponadtlenkowych.
Zawartość w cynamonie: mielonym 0,04% - 0,2% , goździkach mielonych 1%-20
Przyprawy alternatywa substancji konserwujących
Trudności z zastosowaniem:
1.Wymagana dawka do skutecznego hamowania rozwoju drobnoustrojów może
przekraczać akceptowany sensorycznie poziom
2. Opłacalność sensoryczna
3.Długość trwania efektu antybiotycznego
4.Ewentualna toksyczność
Problemy z zastosowaniem naturalnych antyoksydantów:
-Identyfikacja związków

- 9 -

-Mechanizm działania
-Faza dystrybucji
-Wpływ na jakośćsensoryczną
Galusany:
-Galusan propylu E310. max 200-1000mg/kg produktu. ADI 0-1,4mg/kg
-Galusan oktylu E311. max 200mg/kg produktu. ADI 0-0,1mg/kg
-Galusan dodeetylu E312 max 200mg/kg produktu. ADI 0-0,05mg/kg

Przykłady synergentów
1. Warsenian wapniowo-sodowy EDTA E385

2. Kwas cytrynowy E330

3. Kwas jabłkowy E296

4. Lecytyna E322

5. Difosforany(V)
Sól wapniowo – disodowa kwasu etylenodianinotetraoctowego:
-Właściwości: ~zapobiega zmianom barwy wywołanym obecnością Fe

, Cu

, Mn

, Zn

~działą synergistycznie z przeciwutleniaczami i konserwantami

~wykazuje działanie bakteriostatyczne

ADI – od 0 do 2,5 mg/kg masy ciała
Zastosowanie soli wapniowo disodowej EDTA:
-stosowana jest do utrzymania właściwej barwy konserw warzywnych i kompotów
-bierze udział w zachowaniu klarowania napojów i win
-ma zastosowanie w przemyśle koncentratów spożywczych , sałatek warzywnych, sosów,
dresingów i majonezów.
Kwas cytrynowy E330:
Właściwości:
-Substancja zakwaszająca
-Przeciwutleniacz
-Związek kompleksujący jony metali
-Inaktywator niektórych enzymów
-Stabilizator sproszkowanych przypraw
-Działa synergistycznie z przeciwutleniaczami
-Zapobiega stratom witaminy C
-Reguluje pH
-Zapobiega odbarwieniu owoców.

Sole kwasy cytrynowego

1. Cytrynian sodu – E331

2. Cytrynian potasu – E332

3. Cytrynian wapnia – E333

Zastosowanie cytrynianów
~Kwas cytrynowy E330- konserwy warzywno mięsne i przetwory owocowe.
~Cytrynian wapnia E333 – pomidory konserwowane, przetwory owocowe
~Cytrynian sodu E331 – odżywki dziecięce, buliny i zupy, dżemy i konfitury, desery
żelatynowe.

~Cytrynian potasu – galaretki i desery, dżemy, napoje gazowane, tłuszcze roślinne i
zwierzęce, przetwory owocowe.
Kwas winowy E334 i jego sole E335, E336, E337
Właściwości
-Są substancjami pomocniczymi
-Wykazują niewielki efekt ochronny
-Zwiększają stabilność oksydacyjną przed kompleksowaniem jonów

WYKŁAD 4

Kwas jabłkowy E296- służy do zakwaszania

Substancje konserwujące:
-są dodawane do produktów w celu: zabezpieczenia przed psuciem, otrzymania pożądanej
tekstury, otrzymania pożądanej barwy (zielonej- np. groszku konserw. , białej-tartego
chrzanu)
Substancje konserwujące:
-kwas mlekowy  E270
- kwas sorbowy E200
- kwas benzoesowy  E210
-  SO

i siarczany IV E320

- azotan soduIII  E250
- azotan soduV E251
Kwas mlekowy E270:
-regulator kwasowości
-uniemożliwia rozwój bakterii rozkładających białko
-subst. Konserwująca
-nadaje smak
- zwiększa aktywność  przeciwutleniaczy innych substancji
Zastosowanie:
-przetwory owocowe i warzywne
-sosy sałatkowe
- koncentraty obiadowe
-przetwory grzybowe
-przetwory w zalewie kwaśnej
- koncentraty obiadowe w proszku (żórki)
-koncentraty deserów w proszku (kisiel)
Mleczan sodu  E325:
-ma inhibicyjny wpływ na rozwój patogenow
-jego zastosowanie stwarza możliwość zastąpienia lub zmniejszenia dodatku azotanówIII w
przetworach mięsnych
Zastosowanie:
Galaretki, marmolady, słodycze, lody, zupy, konserwy mięsne, rybne, margaryny.

- 10 -

Mleczan wapnia  E327:
-ma właściwości przeciwutleniające  i wzmacniające aktywność innych substancji
-działa jako czynnik stabilizujący pH
-zwiększa jędrność produktów
-zapobiega odbarwieniu owoców i warzyw
-polepsza jakość mleka suszonego i kondensowanego oraz ciasta zrożdzowego.
Zastosowanie:
-dżemy, galaretki, marmolady, konserwy owocowe i warzywne.
Kwas sorbowy:
-hamują rozwój pleśni i drożdży (działanie fungistyczne) w zakresie pH 3-6
-działanie konserwujące kw. sorbowegi i sorbonianów wzmacnia sól kuchenna , cukier,
fosforany.
- ADI od 0 do 25mg/kg masy ciała
- mechanizm konserwujący polega na hamowaniu aktywności hydrogenaz.
Zastosowanie:
-warzywa kwaszone
-kwas sortowy   E200, sorbinian sodu  E201
-do produktów w beczkach i opakowaniach niehermetycznych powyżej 1kg
-max. 1mg/kg produktu
-przetwory owocowe, marmolady, powidła, galaretki, dżemy niskosłodzone,
-max. 1mg/kg produktu w dżemach niskosłodzonych do 0,1%
-owoce suszone - max. 0,5mg/kg produktu
- w ogórkach kwaszonych nie więcej niż 0,01%

Kwas benzoesowy E210 i jego sole : sodowa E211, potasowa E212, wapniowa E213
Właściwości:
-ogranicza rozwój drożdży i pleśni w środowisku kwaśnym o pH 3-4,5
-jego skuteczność zwiększa się w obecności SO

i CO

, cukru i soli kuchennej.

-jego działanie polega na inhibicyjnym oddziaływaniu na system enzymatyczny
drobnoustrojów.
Zastosowanie kwasu benzoesowego E210:
-dodawany do soków warzywnych
-marynat, sałatek owocowych i warzywnych, soków i napojów, dżemów, tłuszczy
cukierniczych, piwa, margaryny.
-maksymalne zawartości: w koncentratach pomidorowych-0,05%, w sosach warzywnych-
0,06%, w powidłach-0,1%
-działanie uboczne – wywołuje działanie uczuleniowe u astmatyków i alergików
-może wywoływac drapanie w gardle, podrażnienie nabłonka, oraz zakwaszenie organizmu
-ADI 0-5mg/kg masy ciała

SO

i siarczyny IV E220

Właściwości:
-działają na pleśnie i bakterie

-efektywność konserwująca zależy od pH i temp.
-kwas siarkowy IV unieczynnia peroksydazę i katalazę, oksydaze polifenolową i
askorbinową – zapobiega utlenieniu i stratom kwasu askorbinowego
Działanie
-może działać alergizująco, podrażnia przewód pokarmowy
-uważa się, że powodują tworzenie się stanów nowotworowych okrężnic
-spożycie 4,6g Na

wywołuje ostre zatrucie

Zastosowanie SO

i siarczyny E220:

-utrwalanie chrzanu, Suszów warzywnych owocowych, oraz win i miodów pitnych,
syropów skrobiowych
-max. W sokach owocowych słodzonych – 0,125mg/kg a w surowych – 1,25mg/kg
- max. w pulpach SO

-0,2%

-max.  w powidłach 0,001-0,003% (klasa wyższa) oraz 0-0,0125% (klasa niższa)
-max, w warzywach suszonych 1,25mg/kg
-max.  w koncentracie i przecierze pomidorowym do dalszego przerobu- 2mg/kg do
bezpośredniego spożycia 0,06mg/kg
-max.  w mączce ziemniaczanej 0.1mg/kg
-ADI od 0 do 7mg/kg masy ciała

Azotany i azotyny
Azotan sodowy (V) E251
Azotan potasowy (V) E252
Azatan sodowy (III)  E250
Zapobiegają rozwojowi bakterii beztlenowych, wraz z solą i cukrem służą do peklowania
mięsa
Działanie szkodliwe- powodują nitrozowanie składników zywności , tworzenie
N –nitrozwiązków
Wpływ azotanów na zdrowie człowieka:
-bakterie jelitowe redukują azotany V do azotanów III
-azotany III z hemoglobina tworzą methemoglobine (Fe

 Fe

), która wiąże tlen w

sposób nieodwracalny
-efektem jest sinica występująca u dzieci do 6 miesiąca życia
-u starszych dzieci i u osób dorosłych bakterie redukujące azotany są niszczone przez soki
żołądkowe o niskim pH
Wpływ azotanów III na zdrowie człowieka:
-są czynnikiem mutagennym
-powodują modyfikację zasad w DNA przez deaminację adeniny, guaniny i cytozyny.
-są prekursorami nitrozoanim- związków o działaniu mutagennym i kancerogennym
-stwierdzono że 1 mikorogram w 1kg paszy wywołuje nowotwór u myszy

- 11 -

Wpływ azotanów III na składniki żywności
Składnik

Pochodne nitrozylowe

peptydy

nitrozoamidy

cysteina

Nitrozotiole, RSNO

alfa-aminy

Nitrozoaminy, RNHNO,deaminacja

Aminokwasy aromatyczne

E-nitrozwiązki

hem

Kompleksy nitrozylowe, barwniki
peklowanego mięsa

Składnik

Efekt działania

Tluszcze nienasycone

pseudonitrozydy

NADPH

Co-A

Flawiny

Askorbiniany

Działanie azotynów (V):
-powodują zmiany w funkcjonowaniu tarczycy układu nerwowego
-wywołują niedokrwistość oraz zaburzenia w syntezie hemu – utleniają witaminę B

-powodują nadmierne wydalanie chlorków prowadzące do alkalozy, hypochloremii,
zaburzeń trawienia
-niekorzystnie wpływają na wykorzystanie witaminy A i B-karotenu oraz na metabolizm
tłuszczów i białek
-są prekursorami N-nitrozoamin
Tworzenie N-nitrozoamin:
-powstają w procesie przygotowywania żywności lub w organizmie człowieka w wyniku
reakcji azotanów (III) z: białkami, aminokwasami, fosfolipidami
-są przyczyną nowotworów przewodu pokarmowego, nerek, pęcherza moczowego, płuc i
mózgu
Dopuszczalna zawartość azotanów:
-przetwory dla dzieci: 250mg/kg-azotynów(V), 1mg/kg azotynów(III)
-ADI 5mg/kg masy ciała dla azotanów(V), 0,2mg/kg masy ciała dla azotanów(III)

Kwas sorbowy:
W naturalnej formie występuje w owocach jarzębiny.
Wyniki badań w układach modelowych, wykazały możliwośc częściowego lub całkowitego
zastąpienia dodatku kw. azotowego przez kw.sorbowy lub jego sól potasową

NaCl:
-należy do naturalnych substancji konserwujących
Właściwości:
--obniża aktywność wodną – tworzy warunki niesprzyjające rozwojowi drobnoustrojów
-inaktywuje enzymy proteolityczne

-zmniejsza rozpuszczalność tlenu
-zmienia pH środowiska
- jon chlorkowy jest toksyczny dla różnych drobnoustrojów
Zastosowanie NaCl:
-koncentraty zup 7-10%
-koncentraty przypraw do potraw (sól 50-65%, glutaminian sodu 10-20%)
-warzywa i przyprawy suszone 5-15%
-kwaszone warzywa – nie więcej niż 1,5%- 3%
-sałatki warzywne – nie więcej niż 1,5%
-mieszanka peklująca
Zastosowanie NaCl w przemyśle mięsnym:
-jest środkiem peklującym
-ułatwia rozwój niektórych bakterii odpowiedzialnych za nadanie smaku i zapachu
-uwypuklenie właściwości funkcjonalnych białek mięśniowych
-odpowiada za nadanie wyrobom mięsnym odpowiedniej tekstury: jednorodności bloku,
soczystości, spójności plastrów
-ma nie tylko wpływ na smakowitość i trwałość produktu gotowego lecz również na
przemiany mikrobiologiczne, enzymatyczne i biofizykochemiczne w surowych wędlinach
podczas suszenia czy dojrzewania

Cukier- zastosowanie:
-kofitury( całe owoce przesycone cukrem)w  syropie sacharozowym- 68%
-owoce i warzywa kandyzowane- nasycane wielostopniowo w syropach o coraz wyższych
stężeniach cukru, od 30% do 80% i wzrastającej temperaturze od 40-60 w czasie od
kilkunastu godzin do kilku dni
Cukier jako środek konserwujący:
-owoce glazurowane- nasycone zanurza się w gorącym około 80 st.C roztworze cukru(70-
75%)
-powidła śliwkowe  otrzymuje się przez 3-4 krotne zagęszczenie przecieru z dodatkiem
cukru 20-30%
-marmolady-50% cukru i ogólna zawartość wody 30-45%
-dżemy- 60% cukru, niskosłodzone 40% cukru

Kwas octowy:
-reguluje kwasowość środowiska
-niezdysocjowane cząsteczki kwasu oddziałują na ściany komórkowe drobnoustrojów
zakłócając transport metabolitów
Zastosowanie kwasu octowego:
-sałatki warzywne zawierają 1-1,5%
-marynaty: łagodne 0,4-0,8%, średnio ostre 1-1,5%, ostre (bardzo kwaśne) powyżej 1,5%
-korniszony 0,5-1,5%

- 12 -

Inne konserwanty:
estry kwasu para-benzoesowego:
-wykazują aktywność w szerokim zakresie pH (3-8)
-mogą być stosowane zarówno w środowisku kwaśnym jak i obojętnym
-są odporne na niskie temp. Oraz działanie tlenu atmosferycznego.
-znalazły zastosowanie przy produkcji sałatek i sosów warzywnych, marynat i napojów
owocowych

Oddziaływanie na organizm człowieka:
-miejscowo znieczulają błony śluzowe jamy ustnej( wpływając na odbiór właściwości
organoleptycznych)
-wykazują działanie analgetyczne przez co wpływają na organizm człowieka jak leki-
takich właściwości nie powinny wykazywać konserwanty
Naturalne substancje konserwujące występujące w produktach naturalnych:
-jedna z nich jest lizozym-enzym pozyskiwany z mleka i białka jaja kurzego. wykazuje
silna aktywność antybakteryjną wobec bakterii tlenowych, jest uznany za bezpieczny przez
WHO/FAO

Biotechnologia- źródłem naturalnych konserwantów
-bakterie kwasu mlekowego posiadają wł. wytworzenia substancji antymikrobiologicznych-
bakteriocyn który wpływa bezpośrednio na zahamowanie aktywności drobnoustrojów.
-najbardziej obiecująca jest olwercytyna- stabilne białko; całkowicie bezpieczne dla
organizmu człowieka. Stwierdzono że może być stosowana w połączeniu z tradycyjnymi
konserwantami….…………………………………………………………… .

WYKŁAD 5

BARWNIKI

Barwniki żywności
……. nadające lub przywracające barwę środkom spożywczym.
-Same nie są spożywane jako żywność.
-Do barwników nie zaliczamy surowców zawierających barwniki( mielona suszona
papryka, szafran)
Cel dodawania barwników:
-przywrócenie barwy żywności gdy naturalne barwniki zostają zniszczone (podczas
przechowywania lub ogrzewania np. w konserwach owocowych i warzywnych
-intensyfikacja barwy naturalnie występującej w żywności (np. owocowych jogurtów,
napojów orzeźwiających)
-uatrakcyjnienie żywności (np. cukierków, deserów, galaretek)
-nadanie intensywnej barwy produktom, które zostają rozcieńczone przed spożyciem
-zapewnienie takiej samej barwy wszystkim partiom produktu
Zakaz stosowania barwników:
-w celu ukrycia wad produktu: złej jakości o objawów zepsucia

-zabrania się barwienia żywności nieprzetworzonej: mleka, śmietany, herbaty, mąki, serów
twarogowych, miodu pszczelego, kakao, mas czekoladowych, cukrów, olejów jadalnych,
niektórych makaronów, past i soków pomidorowych, suszonych owoców, wód mineralnych
i stołowych soków i nektarów owocowych, ryb, przetworów rybnych, mięsa i przetworów
mięsnych oraz tłuszczów zwierzęcych.
Działania zapewniające dobrą jakość żywności:
-wyeliminowanie ryzyka niedoskonałości
-kontrola jakości w procesie powstawania produktu
-kontrola jakości produktu końcowego
Kontrola jakości wyrobu finalnego:
-Badanie cech sensorycznych
-określanie właściwości fizykochemicznych:

~oznaczenie zawartości składników dodatkowych
~badanie parametrów określających skład chemiczny produktu(zawartość suchej
masy, białka, tłuszczy)

~trwałość(opakowanie, sposób utrwalenia)

~kontrola składu recepturowego

-ocena mikrobiologiczna
-ocena wartości odżywczej i energetycznej
Podział barwników według pochodzenia:
-barwniki naturalne
-identyczne z naturalnymi lecz otrzymane na drodze syntezy chemicznej
-syntetyczne: ograniczone, nieograniczone
-barwiące części roślin
Barwniki syntetyczne:
-są to takie związki, które nie występują w żadnych produktach naturalnych.
-posiadają lepszą rozpuszczalność niż barwniki naturalne
-wykazują wyższą odporność na działanie czynników fizykochemicznych.
-ich stosowanie daje wyższe korzyści finansowe producentom
Zalety syntetycznych barwników organicznych:
-stabilność barwy
-możliwość uzyskania szerszej gamy barw
-atrakcyjny wygląd
Charakterystyka syntetycznych barwników organicznych:
-są rozpuszczalne w wodzie
-odporne na: ogrzewanie, działanie światła
-mało podatnych na procesy oksydacyjne
Podział barwników syntetycznych ze względu na budowę chemiczną:
-azowe
-triarylometanowe
-ksantenowe
-indygowe
-chinolinowe

- 13 -

Barwniki azowe:
-żółcień pomarańczowa, tartrazyna, czerwień koszenilowa, azorubina, czerwień allura,
czerń brylantowa.
-mają barwę od żółtej przez pomarańczową, czerwoną aż do brązowej.
Szkodliwe działanie barwników azowych na zdrowie człowieka:
-barwniki te pod wpływem związków redukujących takich jak kwas askorbinowy czy cukry
są redukowane do związków hydrazonowych lub aromatycznych amin, które wykazują
działanie rakotwórcze.
-mogą też tworzyć połączenia z erytrocytami prowadząc do ich zniekształcenia a tym
samym do niedokrwistości.

Przykłady barwników stosowanych w żywności

Wykaz i charakterystyka barwników dopuszczalnych do stosowania w Polsce

Nazwa barwnika

EECNo

Barwa

Masa

cząsteczkowa

Wartość

ADI

Żółcień chinolinowa

E-104

Żółta

474,4

0,5

Żółcień pomaranczowa

E-110

pomarańczowa

452,4

5,0

Czerwień koszenilowa

E-124

Czerwona

604,5

0,125

Indygotyna

E-132

niebieska

466,4

5,0

Czerń brylantowa

E-151

niebieska

867,6

1-5

Zastosowanie syntetycznych barwników organicznych:
-są stosowane do: barwienia wyrobów cukierniczych trwałych( karmelków, gumek, żelków,
pomadek niekrystalicznych), koncentratów deserów w proszku (kisieli, budyni, kremów,
galaretek), przetworów rybnych typu kawior
Szkodliwe działanie barwników azotowych:

Ar-N – N-Ar Ar HN-NH Ar ArNH

+ Ar NH

barwnik azotowypochodna hydrazonowa aminy aromatyczne

-powstałe aminy aromatyczne charakteryzują się udowodnionym działaniem
rakotwórczym. Mogą być przyczyną raka pęcherza moczowego co wykazały wyniki badan
na myszach i szczórach
Szkodliwe działanie barwników chinolinowych:
Bardzo szkodliwymi dla zdrowia są zanieczyszczenia syntetycznych barwników:
-np. obecności w żółcieni chinolinowej beta-naftyloaminy powstałej w czasie procesu
produkcyjnego-może przyczyniać się do tworzenia chorób nowotworowych
beta-naftyloamina wykazuje silne działanie rakotwórcze
Inne zanieczyszczenia syntetycznych barwników:
-katalizatory stosowane do produkcji takie jak: związki miedzi, ołowiu, selenu, cynku,
tytanu, chromu
-nie przereagowane do końca surowca lub półfabrykaty: fenole, aminofenole, anilina,
aminy aromatyczne.

Syntetyczne barwniki azowe cd:
-błekit patentowy  E131
-amarant  E123
-tartrazyna  E102
Błekit patentowy  E131
Właściwości:
-barwa ciemnoniebieskofioletowa
-rozpuszczalny w wodzie
-odporny na światło i ogrzewanie
-nieodporny na kwasy
Zastosowanie:
-wyroby cukiernicze, desery, napoje bezalkoholowe, konserwy warzywne, znakowanie jaj
-
Amarant  E123
Właściwości:
-barwa niebiesko-czerwona
-rozpuszczalny w wodzie
-odporny na działanie światła, obróbki termicznej i kwasów
-w środowisku alkalicznym zwiększa się intensywność zabarwienia
Zastosowanie:
-do barwienia konserw, napojów bezalkoholowych, dżemów, lodów, deserów w proszku,
nadzienia do ciast, do barwienia produktów imitujących wiśnie, czarne porzeczki  i
truskawki
ADI 0-0,5mg/kg masy ciała
Tartrazyna E102
Właściwości:
-barwa żółta (żółto-pomarańczowa)
-rozpuszcza się w wodzie
-wykazuje odporność na działanie światła, temperatury <150 st. C, kwasów i zasad
Zastosowanie:
-do barwienia dżemów i marmolad, wyrobów cukierniczych, deserów w proszku, lodów,
produktów mleczarskich, napojów gazowanych, marynat, sosów sałatkowych i
przyprawowych, majonezów, i ryb wędzonych.
ADI 0-7,5mg/kg masy ciała

Barwniki naturalne

-Karotenoidy
-Chlorofile
-Betalainy
-Antocyjany
-Flawonoidy
-Mioglobina i hemoglobina

- 14 -

Kryteria doboru barwników:
-rodzaj produktu
-sposób utrwalenia, pakowania, przechowywania
-odporność produktów na: działanie światła, utlenianie, działanie kwasów, emulgacja
Właściwości naturalnych barwników:
- takie same właściwości i zastosowanie jak syntetyczne
-są mniej trwałe i bardziej wrażliwe na : świało, czynniki utleniające i ogrzewanie.
Preparaty karotenoidowe:
-bioksyna, norbioksyna  E160b
-oleożywica z papryki  E160c
-olej palmitynowy z alfa i beta karotenem
-likopen  E160d
-luteina  E161b
Mieszanina karotenoidów E160
-naturalne barwniki otrzymywane są przemysłowo z: marchwi (beta-karoten), oleju z palmy
czerwonej(alfa-karoten), liści konwalii(gamma-karoten)
-dla stabilności produktu dodawany jest olej jadalny
-ADI – nie ustalone
Właściwości mieszaniny karotenoidów  E160
-są nierozpuszczalne w wodzie
-rozpuszczają się w: olejach, tłuszczach, heksanie
-są atrakcyjnym żółto-pomaranczowym barwnikiem
-podnoszą wartość żywieniową produktu (w organizmie człowieka przekształcają się do
Wit.A)
Zastosowanie: masło, margaryna, sery topione, zupy, lody, jogurty, desery, oleje i tłuszcze,
napoje bezalkoholowe
Biksyna i norbiksyna  E160b
Otrzymywanie:
-Ekstrakt( wodny lub olejowy) z drzewa tropikalnego Bixa orellana
-nazwa handlowa Annato
-forma handlowa – ciecz, pasta, proszek
Właściwości:
~biksyna – pomaranczowożółta
-rozpuszczalna w oleju
~norbiksyna(sól sodowa i potasowa biksyny)
-barwa – pomarańczowoczerwona
-rozpuszczalna w wodzie
Annato:
W trakcie ekstrakcji barwników z nasion Bixa orellana występuje częściowa demetylacja i
izomeryzacja cis-biksyny
Zastosowanie biksyny i norbiksyny:
Biksyna: stosowana jest do barwienia produktów mleczarskich i tłuszczowych, serów,
masła, margaryna, kremów, deserów, pieczywa, makaronów, wyrobów garmażeryjnych

Norbiksyna: wykorzystywana jest w cukiernictwie, serowarstwie, do barwienia produktów
mleczarskich, lodów, kremów oraz produktów zbożowych
ADI 0-0.065mg karotenoidów Annato/kg masy ciała
Oleożywica z papryki E160c :
-jest mieszaniną barwników papryki kapsantyny i kapsorubiny oraz beta-karotenu.
-ma barwę czerwoną do pomarańczowej
-ADI jest nie ustalone
Właściwości oleożywicy z papryki E160c:
-nie rozpuszcza nie w wodzie
-rozpuszczalna w oleju
-odporna na temperaturę i zmianę pH
-mała odporność na utlenienie – stosowana jest łącznie z przeciwutleniaczem
Zastosowanie:
-jako barwnik i dodatek smaku
- ostry smak ogranicza stosowanie do: wyrobów garmażeryjnych, przy wyrobie wędlin,
zup, przypraw, serów, sosów warzywnych i majonezowych
Likopen E160d
Charakterystyka:
-ekstrakt ze skórek pomidora
-barwa pomarańczowa do czerwonej
Właściwości
-odporny na światło, temperaturę, zmiany pH, dostatecznie odporny na utlenienie i
drobnoustroje
-ma małe zastosowanie w produkcji żywności
-ADI nie ustalone
Luteina E161b
Charakterystyka:
-ekstrakt z liści lucerny lub rośliny Tagets erecta
-rozpuszcza się w oleju i etanolu
-ADI nie ustalone
Właściwości luteiny:
-jest dość odporna na: działanie drobnoustrojów, zmiany pH, SO

Zastosowanie:
-produkty cukiernicze, napoje bezalkoholowe, produkty mleczarskie, lody, sosy sałatkowe
Właściwości fizjologiczne luteiny:
- ma korzystny wpływ na prawidłowe funkcjonowanie wzroku
-stanowi filtr promieniowania UV – niebezpiecznego dla oczu
-wraz z zeaksantyną zapobiega rozwojowi katarakty
-działa ochronnie na frakcję LDL
-ma zdolność do neutralizowania szkodliwego działania wolnych rodników
-ogranicza procesy fotooksydacyjne

- 15 -

WYKŁAD 6

Kantaksantyna E161g
Charakterystyka:
-barwa pomarańczowo-czerwona do czerwonej
-w handlu jest dostępna jako związek syntetyczny
-rozpuszcza się w etanolu, bardzo trudno w oleju
Właściwości:
-odporny na działanie światła, temperatury, zmiany pH
-jest dostatecznie odporny na utlenianie i działanie drobnoustrojów
Zastosowanie kantaksantyny:
-barwnik stosowany w : cukiernictwie wyrobie sosów, zup, potraw mięsnych i rybnych,
lodów, pieczywa, trwałego, sosów majonezowych,
-ADI nie ustalone

Podział barwników naturalnych ze względu na budowę:
-izoprenowe – karotenoidy
-porfirynowe – chlorofile i barwniki hemowe
-flawonoidowe – antocyjany
-betalainowe – betacyjany i betaksantyny
-chinoidowe – koszelina
-karmele
-ryboflawina
-kurkumina

Barwniki chlorofilowe:
-należą do barwników porfirytowych
-biorą udział w procesie absorpcji energii świetlnej i jej przemianie w energię chemiczna
razem karotenoidami
-w chloroplastach ich stabilność zapewnia powiązane z białkiem – chloroplastyną oraz z
fosfolipidami
-pod wpływem temperatury lub działania rozpuszczalników następuje denaturacja białka i
chlorofile ulegają nieodwracalnym przemianom oraz zmianie barwy
-ulegają też nieodwracalnym przemianom pod wpływem kwasów i zasad
-pod wpływem rozcieńczonych kwasów zachodzi wymiana magnezu na dwa wodory i
powstaje oliwkowozielona feofityna rozpuszczalna w tłuszczach
-w środowisku silnie kwaśnym zostaje usunięty Mg – zachodzi hydroliza wiązań estrowych
i tworzy się brunatny feoforbid
-w środowisku zasadowym zachodzi hydroliza wiązań estrowych bez usuwania Mg, tworzą
się sole Na i K barwy zielonej, dobrze rozpuszczalnej w wodzi

Barwniki betalainowe:
-są dwie grupy betalainowe:

a)czerwone i czerwonofioletowe – betacyjaniny

b)żółte – betaksantyny

-do tej pory zidentyfikowano 50 barwników betacyjaninowych i 20 betaksantyniwych
Zastosowanie barwników betalainowych:
-w przemyśle spożywczym SA stosowane jako substancje barwiące w produkcji:
koncentratów pomidorowych, lodów, jogurtów truskawkowych, parówek ,gotowanej
szynki, różnego rodzaju sosów, kremów, dzemu, ciastek.
-głównym źródłem batalian są buraki ćwikłowe a wśród nich w największej ilości
wystepuje betanina

Betanina E162
Charakterystyka:
-barwnik otrzymany z buraków ćwikłowych
-jest rozpuszczalny w wodzie i etanolu
-jest nierozpuszczalny w oleju
- ma barwę purpurowoczerwoną
-ADI nie ustalone
Właściwości betaniny:
-duża wrażliwość na dzianie światła, temp., środowiska alkalicznego i SO

-stabilna w środowisku kwaśnym
-większą odporność na utlenianie i działanie mikroflory wykazują preparaty suszone
Zastosowanie:
-barwienie żywności mrożonej przeznaczonej do krótkiego przechowywania   np. lodów,
jogurtów, sosów, dżemów, galaretek, cukierków, sproszkowanych deserów,
aromatyzowanych napojów mlecznych

Antocyjany:
-cyjanidyna  E163a
-delfinidyna E163b
-malwidyna E163c
-pelargonidyna E163d
-peonidyna E163e
-petunidyna E163f

Właściwości antocyjanów:
-barwa zależy do pH – w środowisku kwaśnym są czerwone a w zasadowym niebieskie lub
fioletowe
-rozpuszczają się w wodzie lecz nierozpuszczalne w olejach
-są stabilne w pH<3,5
-w środowisku alkalicznym i  w obecności metali (Zn, Fe, Al.) uzyskują odcień niebieski
-odporne na działanie światła i utlenianie

- 16 -

-wykazują wrażliwość na podgrzewanie (brunatnieją)
-tworzą związki kompleksowe z białkami (mogą być stosowane do produktów
zawierających galaretę)
Zastosowanie antocyjanów:
-barwienie kwaśnych napojów alkoholowych i bezalkoholowych, produktów mleczarskich,
konserw i mrożonej żywności, galaretek, cukierków, deserów i sosów, marynat oraz
suchych mieszanek
-ADI nie ustalone
-natomiast dla antocyjanów ze skórki winogron ADI wynosi 0 – 2,5mg/kg masy ciała

Inne barwniki naturalne:
-karmin koszenilowy E120
-kurkumina E100
-ryboflawina E101
-karmele

Barwniki koszenilowe – zastosowanie
-stosowane do barwienia: dżemów, lodów, produktów mlecznych, produktów mięsnych,
napojów i żelków

Kwas karminowy -  C glikozyd polihydroksyantrachinonu, jest naturalnym czerwonym
barwnikiem wytwarzanym na kaktusach przez  hodowlane owady Dactyloipus coccus
Costa.
-jest rozpuszczany w wodzie, stabilny na utlenianie, światło i wysokie temperatury.

Karmin koszenilowy E120:
Właściwości:
-substancja barwna
-kompleksy kwasu karminowego barwy żółtej ze związkami gliny (od 1:8 do 1:2) dają
barwę od jasnożółtej do fioletowej
-tworzy trwale połączenie z białkami
Zastosowanie:
-barwienie przetworów owocowo-warzywnych, produktów mlecznych: jogurtów, lodów,
napojów mlecznych i bezalkoholowych.

Kurkumina E100
Barwnik pomarańczowożółty otrzymany z rośliny Curcuma domestica
Właściwości:
-odporny na ogrzewanie
-wrażliwy na czynniki utleniające i SO

-rozpuszczalny w alkoholu, kwasie octowym i w oleju
Zastosowanie:
-dodatek smakowy i barwiący do zup, przypraw, konserw, musztardy

Ryboflawina E101:
-barwa pomarańczowożółta
Właściwości:
-trudno rozpuszcza się w wodzie i etanolu, nie rozpuszcza się w tłuszczach
-odporna na ogrzewanie, natomiast jest wrażliwa na światło i czynniki utleniające
Zastosowanie: barwienie zup, przypraw, konserw, musztardy

Karmele:
Otrzymuje się w wyniku obróbki termicznej sacharozy lub syropu skrobiowego w
obecności substancji przyśpieszających karmelizację.
Karmel – E150a:
-substancja przyśpieszająca karmelizację – wodorotlenek sodu
Właściwości:
-barwa czerwonobrunatna
Zastosowanie:
-barwienie wyrobów ciastkarskich i cukierniczych przetworów owocowo-warzywnych,
napojów bezalkoholowych i mlecznych
Karmel – E 150b:
-substancja przyśpieszająca karmelizację – ditlenek siarki lub siarczyny IV
Właściwości: barwa brunatna
Zastosowanie: barwienie ciast i wyrobów ciastkarskich
Karmel – E150c :
-Karmel amoniakalny
Właściwości: barwa brunatna
Zastosowanie: barwienie wyrobów cukierniczych trwałych
Karmel – E150d:
-substancja przyśpieszająca karmelizację – siarczyn amonu
Właściwości: barwa brunatna
Zastosowanie: barwienie fermentowanych napojów mlecznych i napojów typu cola

Obecnie w Polsce stosuje się 16 barwników naturalnych z 42zaliczanych do dodatków do
żywności.
Powszechnie stosowanymi są:
koszelina, kurkuma, annato, ekstrakt z papryki, likopen, luteina, antocyjany i czerwień
buraczana
Zalety produkcji dodatków pochodzenia naturalnego za pomocą biotechnologii:
-charakteryzuje się stałą wydajnością i jakością
-jest niezależna od warunków zewnętrznych produkcji
-barwniki pochodzenia naturalnego stają się bardziej akceptowane przez konsumentów niż
otrzymywane metodami syntezy chemicznej

- 17 -

Minimalizacja wad naturalnych substancji barwiących:
-nowopowstałe techniki likwidują lub minimalizują wady naturalnych substancji
barwiących (takich jak cena, rozpuszczalność czy trwałość).
-do wytwarzania naturalnych barwników coraz częściej wykorzystuje się biotechnologię:

Przykłady:

-algi mogą produkować – karotenoidy, chlorofile, barwniki niebieskie i czerwone

-mikroorg. z rodzaju Monascus mogą produkować barwniki koloru żółtego,

pomarańczowego, czerwonego.

SUBSTANCJE SŁODZĄCE

Podział środków słodzących ze względu na intensywność smaku:
-Naturalne cukrowce glukoza, fruktoza, sacharoza, syropy cukrowe.
-Pół-syntetyczne środki słodzące (wypełniacze)
-Środki intensywnie słodzące (słodsze od sacharozy od kilkudziesięciu do kilku tysięcy
razy)
Podział substancji słodzących w zależności od pochodzenia:
-naturalne
-półsyntetyczne
-syntetyczne
Podział substancji słodzących w zależności od konsystencji:
-proszki
-syropy
Podział substancji słodzących w zależności od funkcji technologicznych:
-półsyntetyczne wypełniacze
Podział substancji słodzących w zależności od wartości energetycznej:
-dostarczające energię
-nie dostarczające energii

Naturalne środki słodzące:
-sacharoza
-fruktoza
-glukoza
-inwert
-syropy glukozowe
-syropy skrobiowe
Syropy skrobiowe:
-są to syropy o dużej zawartości fruktozy powyżej 55%
-mogą być stosowane jako substytuty cukru

Charakterystyka naturalnych cukrowców:
-Sacharoza jest naturalnym środkiem słodzącym oraz środkiem konserwującym, głównie
owoców ( w stęż. 65%)
-Fruktoza – stosowana jest w produkcji żywności dla diabetyków, przecierów, galaretek i
napoi w połączeniu ze sztucznymi środkami słodzącymi.
-Glukoza jest stosowana do produkcji odżywek dla sportowców jako środek
energetyzujący (jest szybko wchłaniana i dostarcza energii)
-Inwert jest mieszaniną równych ilości glukozy i fruktozy. Otrzymuje się w wyniku
hydrolizy sacharozy (kwaśnej lub enzymatycznej)
Zastosowanie cukru inwertowanego:
-syropy z cukru inwertowanego SA słodsze od sacharozy
-są stosowane w produkcji przetworów owocowo-warzywnych, koncentratów, napoi
bezalkoholowych oraz w przemyśle piekarskim, cukierniczym i mleczarskim.
Syropy glukozowe:
-otrzymywane są w wyniku hydrolizy enzymatycznej lub kwasowej skrobi
-mają różną słodycz, rozpuszczalność, i lepkość – różnice wynikają z rożnego stopnia
hydrolizy

Półsyntetyczne wypełniacze – polialkohole – poliole

Poliole dzieląsie na:
-naturalne
-otrzymywane przemysłowo

Półsyntetyczne wypełniacze
Naturalne

Syntetyczne

Sorbitol

Sorbitol E420

Mannitol

Ksylitoi E967

Ksylitom

Laktitol E966

Izomalt E953

Eritritol

Naturalne poliole:
Sorbitol:
-występuje w śliwkach 1,7% - 4,5%
-występuje w gruszkach 1,2% - 2,8
-występuje w brzoskwiniach 0,5 %– 1,3%
-występuje w jabłkach 0,2% - 1,0%
Mannitol: występuje w oliwkach i figach
Ksykitol: występuje w truskawkach

- 18 -

Poliole otrzymywane przemysłowo

Informacje ogólne o poliolach:
-otrzymywane są przez redukcję cukrów wodorem w temperaturze 100-200 C pod p=40-
50atm
Właściwości:
-słodkość mniejsza niż prekursorów
-są wypełniaczami substancji słodzących
- są odporne na niskie pH
-wykazują niską reaktywność w procesie nieenzymatycznego brązowienia
Zalety fizjologiczne polioli:
-nie zwiększają poziomu glukozy we krwi
-nie wymagają limitowania
-w niewielkim stopniu ulegają fermentacji alkoholowej i wchłanianiu w jelicie cienkim
przewodu pokarmowego.

Sorbitol E420
Otrzymywanie: uwodornienie glukozy
Właściwości:
-słodycz od 50% do 70% w stosunku do sacharozy
-łatwo rozpuszcza się w wodzie
-maskuje gorzki smak innych słodzików
Zastosowanie sorbitolu
-do żywności specjalnej zalecanej dla diabetyków
-do wyrobu syropów i tabletek przeciwkaszlowych, cukierków miętowych, karmelków,
wyrobów żelowych, gum do żucia, czekolady i herbatników.
Wady:
-zaburzenia trawiania przy spożywaniu go w większej ilości
-w temperaturze 55ºC tworzy aglomeraty ze składnikami czekolady

Ksylitol E967:
-otrzymuje się przez redukcję ksylozy
-surowcami do otrzymania ksylitolu są słoma kukurydziana, wytłoki z trzciny cukrowej i
drzewo brzozowe.
Właściwości:
-łatwo rozpuszcza się w wodzie
-jest odporny na temperaturę
-powoduje uczucie odświeżające i chłodzące.
Zastosowanie ksylitolu:
-stosowany jest zamiast cukru do produkcji gum do żucia, karmelków twardych i
nadziewanych, pomadek mlecznych typu: toffi, irysów, krówek.
-do żywności specjalnej miedzy innymi: dietetycznej, niskokalorycznej, dla diabetyków

Laktitol E966
Otrzymywanie: przez redukcję laktozy.
Właściwości:
-ma znacznie mniejszą słodycz niż sacharoza (od 30% do 50%)
-dobrze rozpuszcza się w wodzie
-wykazuje łagodny efekt chodzący
Zastosowanie:
-stosuje się do produkcji: czekolad, kremów, gum do żucia w mieszaninie z innymi
polialkoholami

WYKŁAD 7

Mannitol E421
Otrzymywanie: redukcja mannozy
Właściwości:
-Ma słodycz około 65% w stosunku do sacharozy
-Zapobiega krystalizacji cukru
-ma właściwości teksturo-twórcze, zwilżające, niehigroskopijne, zapobiegające zlepianiu
Zastosowanie mannitolu:
-Najczęściej stosuje się do produkcji gum do żucia o niskiej zawartości cukru oraz jako
nośnik żywności w postaci suchej

Izomalt E953
Jest alkoholem otrzymywanym przez uwodornienie izomalozy, stanowi mieszaninę
pochodnych srbitolu i mannitolu.
Właściwości:
-jest słabo rozpuszczalny w wodzie, ma lekko słodki smak
-ma słabe zdolności fermentacyjne i małą lepkość.
-utrzymuje wilgoć
Zastosowanie:
-do produkcji żywności jako substancja słodząca, przeciwzbrylająca, wypełniająca i
glazurująca.
-może zastępować cukier w słodyczach niskokalorycznych i czekoladzie.

Erytritol:
Otrzymywanie: enzymatyczne i fermentacyjna konwersja skrobi
Właściwości:
-słodycz około 90% słodyczy sacharozy
-zapobiega próchnicy
-może być używany przez diabetyków
Zastosowanie:
-do produkcji czekolady, gum do żucia, cukierków, pomadek i kremów
-oraz w przemyśle farmaceutycznym

- 19 -

ŚRODKI INTENSYWNIE SŁODZĄCE

Charakterystyka:
-kształtują odczucie wysokiej słodyczy przy prawie całkowitym braku wartości kalorycznej
Uwaga: substancji słodzących nie wolno stosować w środkach spożywczych dla niemowląt
i małych dzieci.
Środki intensywnie słodzące:
Naturalne: stewiozydy, glicerhyzyny, taumatyna, monellina, pentadyna, kurkumina,
mirakulina.

Stewiozydy:
Właściwości:
-smak słodszy od sacharozy od 100-300 razy
-są stabilne w podwyższonych temperaturach i roztworach kwaśnych
-roztwory wodne mają posmak mentolowy o właściwościach chłodzących.

Glicerhyzyna:
Wyekstrachowany jest z lukrecji
Właściwości:
-jest 100 razy słodszy do sacharozy
-ma posmak gorzki
-wykazuje działanie przeciwzapalne i antywirusowe
-zapobiega powstawaniu wrzodów.

Taumatyna -  substancja białkowa E957
Właściwości:
-jest słodsza od sacharozy Ok 2000-2500 razy
-jest stabilna w roztworach o pH 2,5 – 6.
-ma zdolność: wzmacniania smaków, maskowanie niekorzystnych smaków, synergizmu
smakowego.
Zastosowanie taumatyny:
-wyroby cukiernicze bez dodatku cukru i na bazie kakao
-owoce suszone i gumy do żucia
Dopuszczalna dawka: 50mg/kg produktu a obecnie 400mg/kg

SYNTETYCZNE ŚRODKI SŁODZĄCE

Środki intensywnie słodzące:
-Sacharyna E954

-Cyklamininy E952

-Aspartam E951

-Acesulfam K E950

-Neohesperydyna E959

-Sukraloza

-Alitame

Sacharyna- imina kwasu o-sulfobenzoesowego:
Właściwości:
-w roztworach wodych jest 350-500 razy słodsza od sacharozy

- ma posmak metaliczny i goryczki, nie dostarcza energii
-wykazuje synergizm smakowy z aspartamem, cyklaminianem i sacharozą.
Tymczasowe ADI wynosi 0 – 2,5mg/kg masy ciała. Max. dawka 80-1200mg/kg
Obecne jej zastosowanie jest ograniczone ze względu na podejrzenia działania
kancerogennego i kokancerogennego.

Cyklaminiany- sole kwasu cykloheksylosulfonowego:
Właściwości:
-ich słodycz jest około 30-40 razy silniejsza od sacharozy
-są stabilne podczas gotowania
-wykazują synergizm smakowy z sacharyną
-maskują nieprzyjemny smak
ADi 0 -11mg/kg masy ciała
Do niedawna nie były dopuszczone do stosowania w Polsce
Cyklaminiany wapnia i sodu:
-Podczas przetwarzania i przechowywania żywności  wykazują dobrą stabilność
-są stabilne w wysokiej temperaturze
Uwaga: nie mogą być stosowane przez kobiety w ciąży i dzieci.
Wpływ fizjologiczny cyklaminianu E952:
-pod wpływem mikroflory bakteryjnej połowa spożytego cyklaminianu może być
przekształcona do cykloheksyloaminy podejrzewanej o działanie kancerogenne

Aspartam- dipeptyd estru metylowego L-fenyloalaniny i kwasu asparaginowego:
Właściwości:
-jest słodszy od sacharozy(180-200 razy), nie ma gorzkiego smaku
-w napojach bezalkoholowych zawierających aspartam przy zawartości 3-5% wody w
temp. 40°C powstaje diketopiperyzyna (ok1%), której maksymalna dawka wynosi
0,45mg/100…
-w produktach aromatyzowanych aspartam może stracić słodkość
-jego grypy aminowe mogą ulegać reakcjom Miliarda z grupami aldehydowymi obecnymi
w związkach zapachowych.
Aspartam- preparaty handlowe:
-nutra sweet
-equal
ADI 0-40mg/kg masy ciała. Max dawka 300-5500mg/kg
Wpływ fizjologiczny aspartamu:
-może wywołać bule głowy, skurcze mięśni, przybieranie na wadze, wysypki, depresje,
bezsenność, ból stawów, utratę pamięci.
-gromadzi się w organizmach powoli zaburzając prace mózgu i układu hormonalnego.
Zastosowanie aspartamu:
-jest stabilny w zakrecie pH 3,5 – 5
-stosowany jest w produkcji napojów gazowanych, gdzie obecność CO

obniża pH

środowiska

- 20 -

Acesulfam K:
-jest substancją stabilną o barwie białej
-jest odporny na ogrzewanie powyżej 200°C
-produkty nim słodzone nie powinny być przechowywane w temperaturze niższej niż 40°C
-jest stabilny przy pH=2
-jest szybko wydalany – nie rozkłada się w przewodzie pokarmowym
Właściwości:
-jest słodszy od sacharozy około 150-200 razy
-wraz ze wzrostem stężenia maleją właściwości słodzące
- przy dużych stężeniach ma posmak gorzki , metaliczny
Nazwa handlowa -sannet
Zastosowanie:
-środki spożywcze poddane procesom ogrzewania
-żywność pieczona, wyroby cukiernicze
-dżemy przetwory mleczne
-stosowane są do gumy do żucia, do suplementów diety oraz produktów dietetycznych.
ADI 0-155mg/kg masy ciała. Max dawka 350-2005mg/kg

Neohesperydyna  DC – E959
Właściwości:
-jest okoł 400-600 razy słodsza od sacharozy
-ma posmak lukrecjowy o odczuciu słodzącym
-jest trwała w wysokich temperaturach
Zastosowanie:
-do produkcji środków spożywczych poddanych pasteryzacji lub procesu UHT
ADI 0 -5 mg/kg masy ciała. Max dawka ………….mg/kg

Sukraloza- chlorowana pochodna sacharozy /Splenda/:
Właściwości:
-okoł 300-800 razy słodsza od sacharozy
-w postaci stałej bardzo trwała
-od niedawna dopuszczalna do stosowania w Polsce
ADI 0 - 15mg/kg masy ciała. Max dawka …………. mg/kg

Neotam:
Dipeptyd otrzymywany syntetycznie na bazie kwasu asparaginowego i fenyloalaniny
Właściwości:
- okoł 7-8 tysiecy razy słodszy od sacharozy
-wykazuje synergizm z sacharozą
Dopuszczony do stosowania w Australii, Nowej Zelandii, Rosji, USA
ADI 2 mg/kg masy ciała

Dulcyna – (p-fenacetylokarbamid):
Otrzymywany jest na bazie fenacetyny i mocznika
Właściwości:
-jest 70-350  razy słodszy od sacharozy
-był powszechnie stosowany w I połowie XX wieku
Obecnie nie jest stosowany w przetwórstwie żywności ze względu na udowodnione
działanie rakotwórcze i embriotoksyczne

Właściwości i zastosowanie substancji intensywnie słodzących:
-Charakteryzują się  kształtowaniem odczucia wysokiej słodyczy przy braku wartości
kalorycznej
Zastosowanie:
-żywność przeznaczona dla diabetyków
-do produktów niskokalorycznych
-napojów bezalkoholowych i alkoholowych, deserów i wyrobów cukierniczych
-do produkcji gum oraz przetworów owocowych warzywnych
Uwaga: substancji słodzących nie można stosować w środkach spożywczych
przeznaczonych dla małych dzieci i niemowląt.

SUBSTANCJIE ZAPOBIEGAJĄCE ZBRYLANIU

Zbrylanie – samorzutne łączenie się rozdrobnionego materiału w bryły
Czynniki wpływające na zbrylanie:
-obecność cukrów krystalizujących(laktozy, glukozy)
-substancje zwiększające higroskopijność(sole Na, K, Mg, Ca)
Zbrylanie powoduje pogorszenie :
-rozpuszczalności, właściwości peczenia
-pienienia, lub niekiedy wystąpienia przebarwień

Ortofosforan mono- i di-magnezowy E343a i E343b:
Właściwości:
-regulatory kwasowości, stabilizatory,
-substancje przeciwzbrylające i wzbogacające
Zastosowanie: wyroby sproszkowane
M.D.T.I. 70mg/kg masy ciała (wyrażone jako fosfor ze wszystkich źródeł)
MDTI – maksymalne tolerowane dzienne pobranie

Ortofosforan trójmagnezowy E343:
Charakterystyka:
-biały krystaliczny proszek, nierozpuszczalny w wodzie, rozpuszczalny w kwasach
Właściwości: zabezpiecza przed zbrylaniem,  regulator kwasowości, stabilizator
Zastosowanie: wyroby sproszkowane i produkty typu instant

- 21 -

Sole sodowe, potasowe i wapniowe kwasów tłuszczowych E470
Charakterystyka:
-sole kwasów mirystynowego, palmitynowego i stearynowego
-tekstura mydła
-posmak łojowy
Właściwości:
-przeciwzbrylające, emulgujące, stabilizujące.
Zastosowanie: glukoza w proszku, cukier puder, buliny i zupy, chrupki ziemniaczane, sól
jadalna

Meta-krzemian wapnia E552
Charakterystyka:
-jest białym mikrokrystalicznym proszkiem nierozpuszczalnym w wodzie
-wodna zawiesina ma pH 8-10
-występuje w wielu formach w zależności od wzajemnej proporcji CaO i SiO
Właściwości: czynnik przeciwdziałający zbrylaniu
Zastosowanie:
-dodatek do gum do żucia, cukru, słodyczy, ryżu oraz soli kuchennej, czosnkowej i
cebulowej.

Glinokrzemian sodu E554:

Charakterystyka:
-bezbarwny, krystaliczny proszek, nierozpuszczalny w wodzie
-rozkłada się w wodzie
Właściwości: środek przeciwzbrylający
Zastosowanie: dodatek do śmietanki i mleka w proszku, kakao, mieszanek kakao, sól
jadalna

Glinokrzemian wapnia
Charakterystyka:

-materiał występujący w naturze
-jest nierozpuszczalny w wodzie
Właściwości: środek przeciwzbrylający
Zastosowanie: dodatek do gum do żucia, glukozy w proszku, cukru pudru, zabielaczy do
kawy

Talk E553b:
Charakterystyka:
-sproszkowany minerał wodorometakrzemianu magnezu
- biały lub białoszarawy proszek
-bez smaku i zapachu
- nierozpuszczalny w wodzie, kwasach i zasadach

Właściwości:
- środek przeciwzbrylający
-zapewniająca sypkość proszków
-zapobiega przyklejaniu się produktu do powierzchni
-jest nośnikiem witamin
Zastosowanie: dodatek do gum do żucia, cukru pudru, klusek,

SUBSTANCJE PRZECIWDZIAŁAJĄCE PIENIENIU

Cechy substancji przeciwpieniących:
-niższe napięcie powierzchniowe
-łatwe dyspergowanie
-mała rozpuszczalność
-brak samku i zapachu

Dimetylopolisiloksan  E900
Charakterystyka:
-przezroczysta, bezbarwna ciecz nierozpuszczalna w wodzie
-produkt handlowy nie jest mieszaniną ciekłego dimetylopolioksanu i żelu silikonowego
lub ditlenku krzemu
Właściwości:
-substancja dodatkowa przeciwdziałająca pienieniu w czasie smażenia, pasteryzacji, filtracji
i wirowania
Zastosowanie:
-dżemy, soki ananasowe, napoje bezalkoholowe, melasy, syropy zup, gumy do żucia,
żelatyna, wino, preparaty białkowe
ADI 0-1,5mg/kg masy ciała

Dodatki wzbogacające żywność:
Stosowanie dodatków wzbogacających do żywności ma na celu:
-wyrównanie strat składników istotnych dla zdrowia spowodowanych procesami
przetwórczymi (witamina C w sokach, witamina B oraz Ca w produktach zbożowych,
witamina E w olejach rafinowanych)
-upodobnienie wartości odżywczej produktu do  produktu naturalnego (np. margaryny do
masła – dodatek witaminy A i D)
-zapobieganie niedoborom składników odżywczych (jodowanie soli)
-zwiększenie zawartości składników istotnych dla zdrowia i rozwoju organizmu (np.
pożywki dla dzieci i sportowców)

Koniec…