Masowo produkowana żywność zawiera substancje zwane dodatkami do żywności, o których informuje umieszczony na opakowaniu produktu symbol, składający się z litery E i numeru. Dodatki do żywności budzą często wśród konsumentów niepokój w związku z wpływem na ludzkie zdrowie. Czy można więc bezpiecznie spożywać produkty, które je zawierają?
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
rodzaje substancji odżywczych: białka, tłuszcze, węglowodany, witaminy oraz sole mineralne;
czynniki powodujące psucie się żywności: bakterie i grzyby oraz warunki temu sprzyjające: obecność tlenu i wilgoci;
zjawisko procesów chemicznych zachodzących podczas produkcji i przechowywania żywności.
Nauczysz się
wymieniać przyczyny psucia się żywności;
omawiać sposoby konserwowania żywności oraz podawać przykłady środków konserwujących;
wyjaśniać, w jakim celu stosuje się różne dodatki do żywności (np. przeciwutleniacze, substancje nadające żywności cechy sensoryczne odbierane przez nasze zmysły, tj. smak, zapach, wygląd);
które produkty zawarają dodatki do żywności;
odróżniać oznaczenia niektórych barwników, przeciwutleniaczy, środków zagęszczających i konserwantów, wskazywać te, które mogą mieć szkodliwy wpływ na zdrowie człowieka;
jakie są konsekwencje zdrowotne stosowania dodatków do żywności.
iG8UdG0Znk_d5e156
1. Przyczyny psucia się żywności
Świeża, nieprzetworzona żywność (mięso, ryby, owoce, warzywa) szybko traci wartości smakowe, kwaśnieje, jełczeje, gnije i wskutek tego nie nadaje się do spożycia. Psucie produktów spożywczych zachodzi pod wpływem czynników fizycznych, chemicznych lub biologicznych. Do czynników fizycznych należą: światło, powietrze, wilgotność, temperatura, do chemicznych reakcje utleniania, rozpad związków oraz działanie enzymów, natomiast do biologicznych – bakterie i grzyby.
Obrane jabłka, ziemniaki, pieczarki szybko brązowieją. Jest to wynik procesu, który zachodzi w obecności tlenu, z udziałem obecnych w ich komórkach, katalizujących ten proces, enzymów. Działanie enzymów można zahamować poprzez gotowanie lub dodanie antyutleniacza, np. kwasu cytrynowego.
Innym powodem strat żywności jest pleśnienie wywoływane przez grzyby pleśniowe. Dawniej chleb nie pleśniał, ale czerstwiał – wysychał i twardniał, ponieważ tracił wodę. Obecnie w piekarniach stosuje się chemiczne dodatki, które zatrzymują jego wysychanie i sprawiają, że dłużej jest świeży, ale staje się doskonałą pożywką dla pleśni. Substancjami konserwującymi, zapobiegającymi pleśnieniu chleba, są często kwas sorbowy (kwas sorbinowy) i sorbiniany . W wyniku działania tlenu, światła i wilgoci zachodzi jełczenie tłuszczów. Polega ono na powstawaniu wolnego kwasu masłowego (butanowego), a towarzyszy mu wydzielanie przykrego zapachu. Aby zapobiegać jełczeniu tłuszczów, należy przechowywać je w chłodnych i suchych warunkach, bez dostępu światła słonecznego.
Przyczyną kwaśnienia mleka są przemiany spowodowane rozwojem mikroorganizmów, które przekształcają zawarte w mleku cukry w kwas mlekowy. Trwałość mleka wydłuża się, poddając je procesowi wysokotemperaturowemu, tak zwana pasteryzacja UHT. Przez kilka sekund mleko ogrzewa się do temperatury przekraczającej , a następnie równie szybko się je schładza. W tej temperaturze mikroorganizmy giną, a produkt nie traci swych wartości odżywczych.
Zapoznaj się z poniższą galerią, w której znajdziesz zdjęcia porównawcze świeżych i zepsutych produktów spożywczych.
Na co dzień spotykamy się z problemem psucia się żywności.
RcDi4jmPTPr99
RDjHe2MLkn1gI
R4i4YGVGn8Vsn
R2Bz5w4ONVE8A
iG8UdG0Znk_d5e205
2. Sposoby przechowywania i konserwowania żywności
Przechowując żywność, dąży się, aby była ona zabezpieczona przed niebezpiecznymi zmianami jakości, będącymi wynikiem procesów biologicznych i chemicznych i przez dłuższy czas przydatna do spożycia. Wyróżnia się fizyczne i chemiczne metody konserwowania żywnościmetody konserwowania żywnościmetody konserwowania żywności.
Do metod fizycznych należą między innymi przechowywanie żywności w niskiej temperaturze lub stosowanie wysokich temperatur – na przykład gotowanie i pasteryzowanie, wykorzystanie opakowań hermetycznych oraz promieniowania jonizującego.
Chemiczne metody konserwowania żywności polegają na dodawaniu do niej substancji chemicznych, np. kwasu benzoesowego, kwasu sorbowego, tlenku siarki(), azotanu() sodu lub potasu.
Niestety zmiany fizyczne i chemiczne, które pojawiają się w środkach spożywczych w wyniku stosowania tych metod, niekiedy zmniejszają wartość biologiczną pokarmów i mogą powodować skutki szkodliwe dla zdrowia.
RZ6pwNJjUP2FM
Polecenie 1
R1Zzn5dENkFtr
iG8UdG0Znk_d5e239
3. Substancje konserwujące dodawane do żywności
Pierwszymi naturalnymi środkami chroniącymi żywność przed zepsuciem (konserwantamikonserwantkonserwantami) były sól kuchenna i cukier biały, nieco później odkryto konserwujące właściwości octu i innych kwasów, np. wytwarzanych przez mikroorganizmy podczas kwaszenia (kapusty, ogórków). Substancje te zmieniają środowisko życia mikroorganizmów, uniemożliwiając rozwój większości z nich. Obecnie znanych jest wiele środków konserwujących naturalnych i syntetycznych.
R5LiLGTYeeFGC
Wiele substancji dodawanych do żywności zostało poddanych gruntownym badaniom pod względem ich możliwego działania na organizm człowieka. Wyniki tych badań przyczyniły się do zebrania i szczegółowych informacji o właściwościach dodatków do żywności. Najbardziej znanym spisem jest klasyfikacja stosowana w UE. Substancje dodawane do żywności oznakowane zostały symbolem E (jak Europa) i liczbą zgodną z międzynarodowym systemem numerycznym – INS (ang. International Numbering System). Symbole E umieszczone na opakowaniach są deklaracją producenta, że substancje dodane do żywności zostały użyte w ilości odpowiadającej przeznaczeniu i pochodzą z listy zatwierdzonej przez władze Wspólnoty Europejskiej oraz że zgodnie z obecnym stanem wiedzy nie są szkodliwe dla zdrowia przy właściwym ich stosowaniu. Lista dodatków E pozwala konsumentowi dowolnej narodowości zorientować się, jaki jest faktyczny skład chemiczny produktu spożywczego.
E‑dodatki do żywnościE‑dodatki do żywnościE‑dodatki do żywności to najlepiej przebadana grupa związków wchodzących w jej skład. Dodanie konserwantów podnosi bezpieczeństwo i jakość produktu. Nie należy zatem mieć zaufania do etykiet bez symboli E, ponieważ nie wiadomo, jakich dodatków użył producent. Można bowiem przypuszczać, że aby osiągnąć odpowiednią trwałość produktu, wytwórca musiał jednak zastosować jakieś dodatki.
Inne: środki słodzącesubstancje słodząceśrodki słodzące, nabłyszczające itp.
aspartam
Zagęstniki, stabilizatory i inne
iG8UdG0Znk_d5e285
Sól kuchenna, czyli chlorek sodu
Konserwowanie mięsa przez zastosowanie soli kamiennej jest jedną z najstarszych i najbardziej popularnych metod konserwowania mięsa, obok suszenia i wędzenia. W roztworze wodnym soli kamiennej o stężeniu rozwój większości bakterii gnilnych zostaje wstrzymany. Działanie soli kamiennej ma charakter bakteriostatyczny, co oznacza, że powstrzymuje rozwój drobnoustrojów, ale ich nie zabija. Wadą tej metody konserwowania jest utrata niektórych witamin i soli mineralnych. Poza tym trzeba się liczyć z utratą wilgoci i przenikaniem chlorku sodu do mięsa.
Sól kuchenna w naszej diecie pochodzi głównie z produktów wysoko przetworzonych, a nie z produktów naturalnych czy soli dodawanej w trakcie przygotowywania potraw. Skutkiem tego jest nadmierne jej spożywanie. Zbyt duża ilość soli negatywnie wpływa na stan naszego zdrowia. Powoduje między innymi nadciśnienie tętnicze, miażdżycę oraz zwiększa ryzyko zachorowania na choroby serca i układu krążenia.
Ważne!
(Światowa Organizacja Zdrowia) zaleca całkowite spożycie soli na poziomie nie większym niż (w soli znajduje się dzienna zalecana dawka sodu dla dorosłego człowieka – około sodu, czyli około łyżeczki).
Zawartość soli () w wybranych produktach żywnościowych
Produkt świeży
Zawartość soli () produktu
Produkt przetworzony
Zawartość soli produktu
groszek zielony
groszek zielony konserwowy
ogórek
ogórek kwaszony
pomidor
keczup
ser twarogowy
ser typu „feta”
szynka surowa wieprzowa
szynka wiejska
Ciekawostka
Jak ustalić, ile soli kuchennej zjadamy? Należy czytać informacje na etykietach opakowań. Producenci nie zawsze podają zawartość soli kuchennej w produkcie, ale często na opakowaniach znajdują się informacje o zawartości sodu. sodu odpowiada około soli, czyli łatwo obliczyć:
1
Polecenie 2
Oblicz, ile gramów soli kuchennej zjesz, jeśli zamówisz burgera, a z tabeli wartości odżywczych odczytasz, że zawiera on sodu.
R1FeXTrFSURgJ
R4PQFAe4EKuY4
Skorzystaj ze wzoru:
Jeśli zamówisz burgera, a z tabeli wartości odżywczych odczytasz, że zawiera on sodu, zjesz soli kuchennej.
iG8UdG0Znk_d5e343
Kwas benzoesowy i kwas sorbowy
Kwas benzoesowy () oraz jego sole mają właściwości konserwujące w środowisku kwasowym (pH ). Ich działanie polega głównie na hamowaniu rozwoju drożdży. Słabiej hamują rozwój bakterii. Skuteczność ich działania zwiększa się w obecności tlenku siarki(), tlenku węgla() i soli kuchennej. W organizmie kwas benzoesowy i jego sole są szybko wchłaniane i metabolizowane w wątrobie, a następnie wydalane z moczem. Wyraźne objawy zatrucia, takie jak wymioty i bóle głowy, są obserwowane jedynie po spożyciu bardzo dużych dawek, tj. jednorazowo około kwasu benzoesowego. U alergików i astmatyków substancje te mogą wywołać reakcje uczuleniowe.
Kwas sorbowy (sorbinowy) () występuje w przyrodzie w owocach jarzębiny, jednak jako dodatek do żywności otrzymywany jest syntetycznie. Wykazuje działanie konserwujące, hamując rozwój pleśni i drożdży w produktach kwaśnych o pH , gdzie działa skuteczniej niż kwas benzoesowy. Hamuje rozwój wielu rodzajów bakterii, z wyjątkiem bakterii kwasu mlekowego. Dzięki temu jest szczególnie użyteczny przy wyrobie kiszonek. Kwas sorbowy znalazł zastosowanie głównie do konserwowania sosów warzywnych, kiszonek, dżemów, galaretek i marmolad. Jest zaliczany do najbezpieczniejszych konserwantów, gdyż w organizmie ludzkim ulega procesowi typowemu dla kwasów tłuszczowych, a produktami końcowymi jego metabolizmu są przeważnie tlenek węgla() i woda.
Wpływ kwasu benzoesowego i sorbowego na proces psucia się chleba
Doświadczenie 1
R1TxfiM1m1zFy
Problem badawczy:
Czy dodatek kwasu benzoesowego lub sorbowego wpływa na trwałość chleba?
Hipoteza:
Dodatek kwasu benzoesowego lub sorbowego wstrzymuje lub opóźnia pleśnienie chleba.
Co było potrzebne:
chleb;
kwas benzoesowy;
kwas sorbowy;
woda destylowana;
zlewki;
szalki Petriego;
probówki;
łyżeczki;
bagietki;
szczypce.
Przebieg doświadczenia:
Do zlewek wlano wody destylowanej o temperaturze około . W zlewce nr rozpuszczono pół łyżeczki (około ) kwasu sorbowego. W zlewce nr rozpuszczono pół łyżeczki (około ) kwasu benzoesowego. Do każdej z trzech zlewek włożono mały kawałek chleba, a następnie zwilżone kawałki chleba przeniesiono do szalek Petriego i zamknięto je. Naczynia te przechowywano w temperaturze pokojowej przez kilka dni. Obserwowano kiedy i na której próbce pojawi się pleśń.
Obserwacje:
Najszybciej pleśń pojawia się na chlebie zwilżonym wodą destylowaną, a najpóźniej na chlebie zwilżonym wodnym roztworem kwasu sorbowego.
1
Polecenie 3
Re7h2wdpXnQKi
Obserwacje:
Pamiętaj, że obserwacje to wszystkie zmiany, jakie jesteśmy w stanie zauważyć za pomocą zmysłów (wzroku, słuchu, dotyku oraz węchu).
Co wynika z obserwowanych przez Ciebie zmian? Nawiąż swoją odpowiedź do sformułowanego pytania w problemie badawczym.
Obserwacje:
Najszybciej pleśń pojawia się na chlebie zwilżonym wodą destylowaną, a najpóźniej na chlebie zwilżonym wodnym roztworem kwasu sorbowego.
Wnioski:
Dodatek kwasu sorbowego opóźnia proces pleśnienia chleba.
R12qNbcbhcxNC
iG8UdG0Znk_d5e459
Witamina C – konserwant i antyutleniacz
Witamina C, czyli kwas askorbinowy (), jest naturalnym składnikiem diety oraz substancją stanowiącą dodatek do produktów spożywczych. Ma właściwości konserwujące i przeciwutleniające. Występuje powszechnie w wielu owocach i produktach spożywczych, np.: cytrusach, jabłkach, czarnej porzeczce, w pomidorach, papryce, ziemniakach, kiszonej kapuście. Jest jednym z najlepiej poznanych i nieodzownych składników pokarmu człowieka. Wpływa na prawidłowy stan tkanki łącznej, uczestniczy w procesach utleniania biologicznego oraz poprawia ogólną odporność organizmu. Niedobór tej witaminy (awitaminoza) powoduje szkorbut (gnilec). Dzienne zapotrzebowanie organizmu na kwas askorbinowy wynosi około .
Witamina C jest bezbarwną lub żółtawą substancją stałą, bez zapachu, o lekko kwaśnym smaku, rozpuszczalną w wodzie i alkoholu. Na skalę przemysłową otrzymuje się ją z glukozy. W roztworach, pod wpływem światła i podwyższonej temperatury, rozkłada się (utlenia) do nieaktywnego biologicznie związku chemicznego.
Tlenek siarki()
Tlenek siarki() () jest jednym z najstarszych chemicznych środków konserwujących. Był już stosowany w starożytności. Skutecznie działa na bakterie oraz pleśnie, słabiej natomiast na rozwój drożdży. Jako silny przeciwutleniacz zapobiega, tak zwanemu, brunatnieniu żywności. Tlenek siarki() używany jest głównie do konserwowania win, suszonych warzyw i owoców oraz dezynfekcji pomieszczeń i zbiorników. W produktach poddanych długotrwałej obróbce cieplnej związek ten powoduje straty witamin. Może wywoływać alergię, dlatego nie powinno się go dodawać do żywności przeznaczonej do bezpośredniego spożycia.
R15VVp4JIH8Wg
Aby zapoznać się z obliczeniami dotyczącymi doświadczenia analizowanego w czasie filmu, kliknij na poniższy kafelek.
Obliczanie zawartości w badanej próbce metodą miareczkowania.
Obliczanie zawartości w badanej próbce metodą miareczkowania.
Dane:
Zużyte na miareczkowanie objętości roztworu jodu:
Szukane:
Rozwiązanie:
Z uzyskanych w czasie kolejnych pomiarów objętości roztworów jodu wyliczamy wartość średnią:
Korzystając z wzoru na gęstość, obliczamy masę zużytego na miareczkowanie roztworu jodu:
Stężenie procentowe roztworu jodu wynosi . Zatem masa zawartego w nim jodu jest równa:
Wykorzystując równanie reakcji obliczamy stechiometryczną masę tlenku siarki() jaki przereagował z wyliczoną masą jodu.
Wyliczona masa tlenku siarki() znajdowała się w badanego wina. Obliczamy jaka masa tlenku siarki() zawarta jest w () badanego wina.
Odpowiedź: Zawartość tlenku siarki() w badanym winie wynosi .
Polecenie 4
Zaznacz prawidłową odpowiedź.
RM6vRdNRDq27n
iG8UdG0Znk_d5e511
4. Czy wszystko, co naturalne jest zawsze dobre, a sztuczne – zawsze złe?
Wśród konsumentów wiele emocji budzi podział dodatków do żywności na naturalne i sztuczne. W potocznej ocenie środki pozyskane na drodze syntezy chemicznej są szkodliwe dla zdrowia, natomiast substancje „naturalne”, tzn. pochodzenia roślinnego i zwierzęcego oraz uzyskane na drodze fermentacji lub innych procesów biologicznych, są bezpieczne. Z punktu widzenia toksykologicznego, podział dodatków do żywności na zdrowe i szkodliwe nie pokrywa się z podziałem na dodatki naturalne i sztuczne. Istotne jest to, czy stosowany środek jest bezpieczny dla zdrowia konsumenta, a nie to, jakimi metodami został pozyskany.
Zapoznaj się z poniższą galerią, w której wyjaśnione zostało pochodzenie niektórych konserwantów.
Granica między tym, co naturalne i syntetyczne jest często umowna i trudna do określenia.
R17a58ij1on12
RYftNwesuj3vB
RLQJKiNvyqa6U
RdvjmrWIVAS6e
Substancje konserwujące stanowią tylko niewielką grupę wśród substancji dodawanych do żywności. Dodatki do żywności stosuje się także w celu: poprawy smaku, zapachu, barwy i konsystencji. Dodawanie barwników do żywności wzbudza wiele kontrowersji. Można spotkać się z opinią, że barwienie żywności wprowadza w błąd konsumentów. Z kolei część konsumentów uważa, że dozwolone powinno być tylko barwienie artykułów spożywczych za pomocąb arwników naturalnych i identycznych z naturalnymi, natomiast należy kategorycznie zabronić stosowania w tym celu barwników syntetycznych. Znane są fakty z przeszłości, które mogły przyczynić się do powstawania takich opinii. W dowiedziono, że jeden ze stosowanych w tamtych czasach powszechnie barwników syntetycznych – żółcień masłowa – ma silne właściwości rakotwórcze. Jednak na podstawie aktualnych badań substancje barwiące, które są stosowane w Polsce, obecnie nie budzą większych zastrzeżeń toksykologów.
R1PsRMZHG7FCC
Substancje słodzące stosuje się jako słodziki stołowe, między innymi w celu nadania słodkiego smaku środkom spożywczym bez dodatku cukru. Zapotrzebowanie na te substancje jest związane ze względami ekonomicznymi oraz zdrowotnymi (wzrastająca liczba diabetyków i ludzi otyłych). Intensywność smaku słodkiego jest zróżnicowana w zależności od rodzaju środka słodzącego, jego stężenia, pH i temperatury. Wzorem w ustalaniu intensywności smaku słodkiego jest sacharoza, której słodkość przyjęto wartość jeden.
Słodkość wybranych substancji słodzących
Substancja słodząca
Symbol
Słodkość
Sorbitol
Ksylitol
Aspartam
Sacharyna
Ciekawostka
Aspartam () jest jedną z najpowszechniej stosowanych substancji słodzących oraz budzących największe kontrowersje. Bezpieczeństwo jego stosowania było przedmiotem wielu badań naukowych. W organizmie człowieka aspartam rozkłada się na dwa występujące naturalnie aminokwasy – fenyloalaninę i kwas asparaginowy, dlatego twierdzono, że jego spożycie nie wiąże się z żadnym ryzykiem. Pod koniec lat opublikowano wyniki kilku wyrywkowych badań, które sugerowały, że aspartam powoduje choroby nowotworowe. Do tej pory jednak żadne inne badania nie potwierdziły tej teorii. Aspartam jest stosowany jako substancja słodząca do napojów typu cola light, niskokalorycznych jogurtów, soków owocowych, płatków śniadaniowych, gum do żucia, syropów do kawy, ciast, czekolad i batoników bez cukru.
Ciekawostka
Dlaczego producenci tworzą dodatki do żywności na drodze syntezy chemicznej, a nie pozyskują ich z produktów naturalnych? Dobrym przykładem jest tu jeden z najbardziej popularnych związków zapachowych – wanilina. Kilogram naturalnej waniliny wyekstrahowanej z owoców Vanilla planifolia, rośliny z rodziny storczykowatych, rosnącej w Ameryce Południowej i Środkowej, kosztuje około dolarów. Kilogram waniliny otrzymanej na drodze syntezy chemicznej, o budowie i właściwościach identycznych z tą, która występuje w strąkach rośliny, kosztuje tylko dolarów. Jeszcze bardziej opłacalna jest produkcja sztucznej etylowaniliny, gdyż jej siła aromatyzowania żywności jest razy większa od tej, jaką przejawia wanilina.
iG8UdG0Znk_d5e581
Podsumowanie
Substancje konserwujące żywność są stosowane od tysięcy lat.
Konserwanty to substancje przedłużające trwałość żywności.
Popularnymi substancjami konserwującymi są na przykład sól kuchenna, kwas askorbinowy, kwas benzoesowy, kwas sorbowy, kwas octowy.
Nie tylko konserwanty są wykorzystywane jako dodatki do żywności, często stosuje się w tym celu także substancje poprawiające barwę, konsystencję oraz smak produktów.
Praca domowa
Polecenie 5.1
Przygotuj kilka opakowań produktów spożywczych, np. po:
żelkach;
suszonych morelach;
rodzynkach w czekoladzie;
jogurcie (dwa rodzaje – jeden light);
zupie w proszku;
batonie.
Przeanalizuj informacje na etykietach i wybierz produkt, który:
nie zawiera sztucznych barwników;
nie jest konserwowany tlenkiem siarki();
jest konserwowany tlenkiem siarki(), a tym samym może szkodzić osobom chorym na astmę;
zawiera benzoesan sodu.
RmSdJEEyVvMrT
Skorzystaj z tabeli zawierającej spis dodatków do żywności.
Polecenie 5.1
Korzystając z dostępnych Ci źródeł, znajdź przykłady produktów, które:
nie zawierają sztucznych barwników;
nie są konserwowane tlenkiem siarki();
są konserwowane tlenkiem siarki(), a tym samym mogą szkodzić osobom chorym na astmę;
zawierają benzoesan sodu.
RaPVXzLEIk6jT
iG8UdG0Znk_d5e667
Słownik
barwniki
barwniki
substancje nadające barwę albo przywracające barwę produktom
E‑dodatki do żywności
E‑dodatki do żywności
substancje dodawane do żywności w celu polepszenia jej jakości, gruntownie przebadane i spełniające normy europejskie, np. substancje konserwujące oznaczone są kodami od do
konserwant
konserwant
związek lub mieszanina związków chemicznych, powodujący przedłużenie trwałości produktów spożywczych
metody konserwowania żywności
metody konserwowania żywności
metody mające na celu zachowanie i utrzymanie żywności w niezmienionym stanie poprzez zabezpieczenie jej przed niekorzystnym wpływem czynników chemicznych (utlenianie), fizycznych (temperatura, światło) lub biologicznych (mikroorganizmy), np. zamrażanie mięsa, suszenie owoców, marynowanie ogórków