Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin
Aditivní látky v masných výrobcích Bakalářská práce
Vedoucí práce:
Vypracoval:
Ing. Hana Šulcerová, Ph.D.
Lukáš Dvořák Brno 2010
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………..
vypracoval(a) samostatně a použil(a) jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF Mendelu v Brně.
dne………………………………………. podpis ……………………….
Poděkování Dovoluji si tímto poděkovat paní Ing. Haně Šulcerové, Ph.D., za příkladné vedení, cenné rady a připomínky, které mi pomohly při vypracování této práce.
ABSTRAKT V této bakalářské práci je řešen problém týkající se potravinářských aditiv a jejich používání při výrobě potravin. Charakteristika a rozdělení aditiv je první kapitolou práce, která pojednává o historii a důvodech použití aditiv. Je zde také uvedeno přehledné rozdělení aditiv povolených v ČR, z charakteristika základních skupin. Část legislativy řeší zákony a vyhlášky, které se týkají použití potravinářských aditiv. Část třetí se zabývá charakteristikou aditivních přísad používaných přímo při výrobě masných výrobků. Kapitola metody analýzy aditiv v masných výrobcích se zabývá metodami, kterými je možné určit druh a množství použitých aditivních látek v masných výrobcích, ale i v ostatních potravinách a kapitola pátá je zaměřena na metody, které umožňují hodnocení barvy masných výrobků.
KLÍČOVÁ SLOVA Aditiva, detekce aditiv, senzorická analýza
ABSTRACT There is solved the problem on food additives and their use in food production in this Bachelor thesis. The first Chapter deals the characteristics and distribution additives and discusses the history and reasons for additives use. It is also indentified a clear division of additives permitted in the Czech Republic and characteristics of basic groups. The part of Legislation solves laws and decrees which concerning the use of food additives. Third part deals the characteristics additive ingredients used directly in the production of meat products. There is also the Chapter about method of analysis additives in meat products and it deals methods which are able to determine to type and quantity additive substances used in meat products but also in other foods. Chapter Five focuses on methods which allow the assessment of meat products color.
KEYWORDS Additives, detection of additives, sensory analysis
Obsah ÚVOD.........................................................................................................................10 CÍL PRÁCE...............................................................................................................12 1 LITERÁRNÍ PŘEHLED ADITIVNÍCH LÁTEK ............................................13 1.1 Rozdělení aditiv dle původu ....................................................................13 1.2 Rozdělení aditiv dle účelu použití ............................................................13 1.2.1 Látky prodlužující údržnost ......................................................14 1.2.1.1 Antimikrobní látky a konzervační prostředky ............14 1.2.1.2 Antioxidanty ...............................................................15 1.2.2 Látky upravující barvu ..............................................................16 1.2.2.1 Barviva .......................................................................16 1.2.2.2 Bělidla ........................................................................18 1.2.3 Látky upravující aroma .............................................................18 1.2.3.1 Vonné a chuťové látky ...............................................18 1.2.3.2 Náhradní sladidla ........................................................19 1.2.3.3 Acidulanty a látky upravující kyselost .......................20 1.2.3.4 Látky hořké a povzbuzující ........................................20 1.2.3.5 Intenzifikátory aroma .................................................21 1.2.4 Látky upravující konzistenci a texturu ......................................22 1.2.4.1 Emulgátory .................................................................22 1.2.4.2 Zahušťovadla ..............................................................23 1.2.4.3 Želírující látky ............................................................23 1.2.5 Látky zvyšující biologickou hodnotu ........................................24 1.2.6 Další aditivní látky ....................................................................24 1.2.6.1 Látky umožňující formování výrobků .......................24 1.2.6.2 Látky pomocné ...........................................................25 1.2.6.3 Látky zpevňující .........................................................28 1.2.6.4 Modifikované škroby .................................................28 2. PŘÍDATNÉ LÁTKY A ZÁKONY .....................................................................28 2.1 Česká legislativa .......................................................................................28 2.2 Definice jednotlivých aditiv dle zákona 110/1997 Sb. ............................29 2.3 Nezbytné množství aditiv v potravinách...................................................31 2.4 Náležitosti obalu ......................................................................................32 2.5 Přenos přídatných látek ............................................................................32 2.6 Kontrolní orgány ......................................................................................32 2.7 Testování přídatných látek .......................................................................33 2.8 Vyhláška č.4/2008 Sb., kterou se stanoví druhy a podmínky použití přídatných látek a extrakčních rozpouštědel při výrobě potravin ...........34 2.8.1 Použití přídatných látek dle vyhlášky č. 4/2008 Sb. .................34 2.9 Nařízení Evropského parlamentu a rady (ES) č. 1333/2008 o potravinářských přídatných látkách ......................................................35 2.9.1 Hodnocení nezávadnosti aditiv na evropské úrovni ..................35 3 POUŽITÍ PŘÍDATNÝCH LÁTEK V MASNÝCH VÝROBCÍCH .................36 3.1 Látky podporující nebo udělující barvu masným výrobkům ...................36 3.1.1 Sůl a solící směsi .......................................................................36 3.1.1.1 Dusitanová solící směs ...............................................36 3.1.1.2 Dusičnanová solící směs ............................................38 3.1.2 Kyselina askorbová a její soli ...................................................38
3.1.3 Glukono-delta-lakton ................................................................38 3.1.4 Karamely ...................................................................................39 3.1.5 Karoteny ....................................................................................39 3.1.6 Butylhydroxyanisol (BHA) a butylhydroxytoluen (BHT) ........39 3.1.7 Kyselina erythorbová ................................................................40 3.1.8 Ostatní látky ovlivňující barvu masných výrobků ....................40 3.2 Další aditiva a látky v masných výrobcích ..............................................40 3.2.1 Uhličitany ..................................................................................40 3.2.2 Kyselina sorbová a její soli .......................................................40 3.2.3 Polyfosfáty ................................................................................41 3.2.4 Kyselina mléčná a její soli ........................................................41 3.2.5 Karagenany, algináty a potravinářská želatina ..........................41 3.2.6 Inulin .........................................................................................41 4. METODY ANALÝZY ADITIV V MASNÝCH VÝROBCÍCH ......................42 4.1 Metody instrumentální .............................................................................42 4.1.1 Separační metody ......................................................................42 4.1.1.1 Plynová chromatografie .............................................43 4.1.1.2 Kapalinová chromatografie ........................................43 4.1.2 Elektromigrační separační metody ............................................43 4.1.2.1 Elektroforéza ..............................................................43 4.1.2.2 Izotachoforéza ............................................................44 4.1.3 Extrakce .....................................................................................44 4.1.4 Hmotnostní spektrometrie .........................................................45 4.2 Metody optické ........................................................................................45 4.2.1 Refraktometrie ...........................................................................45 4.2.2 Polarimetrie ...............................................................................46 4.2.3 Atomová adsorpční spektrometrie ............................................46 4.2.4 Rentgenová analýza ..................................................................47 4.2.5 Luminiscenční spektrometrie ....................................................47 4.2.6 Potenciometrie ...........................................................................48 4.3 Metody chemické .....................................................................................48 4.3.1 Alkalimetrie a acidimetrie .........................................................48 4.3.2 Chelatometrie ............................................................................49 4.3.3 Srážecí reakce ............................................................................50 4.3.3.1 Argentometrie .............................................................50 4.3.4 Manganometrie .........................................................................51 4.3.5 Jodometrie .................................................................................52 4.3.6 Bichromatometrie ......................................................................52 5 HODNOCENÍ BARVY MASNÝCH VÝROBKŮ ..............................................53 5.1 Senzorická analýza ...................................................................................53 5.1.1 Pořadová zkouška ......................................................................53 5.2 Laboratorní hodnocení .............................................................................53 5.2.1 Kolorimetrie ..................................................................54 5.2.2 Fotometrie a spektrofotometrie .....................................54
5.2.3 Obrazová analýza ..........................................................55 6 ZÁVĚR ..................................................................................................................56 7 LITERATURA ......................................................................................................57 8 PŘÍLOHY ..............................................................................................................60
Úvod U kteréhokoliv živého organismu na této planetě není silnější pud než pud sebezáchovy. Naprostá většina živých organismů přijímá živiny z čerstvých zdrojů. I člověk ještě dlouho poté, co se napřímil a získal status Homo sapiens sapiens, jedl pouze čerstvou potravu. Nutno dodat, že období, kdy bylo čerstvé stravy dostatek, se střídala s obdobím, kdy nebyla k dispozici. Jelikož jíst se musí průběžně, vznikla nepochybně již u pračlověka myšlenka, jak uchovat potravu na tzv. „horší časy". Dnes se můžeme jenom dohadovat o tom, že jedním z prvních způsobů uchování potravin bylo zřejmě sušení, a že k této formě konzervace dospěl pračlověk velmi pravděpodobně čirou náhodou. Stejně tak je dost pravděpodobné, že pračlověk náhodou zjistil, že když uloží maso do chladné části jeskyně, kam nedosáhlo teplo jeho ohně, vydrží tam mnohem déle než v teplejší části. Takže i chlazení můžeme považovat za letitý způsob konzervace. Pak logicky vzato přišlo na řadu i uzení a solení. Další způsoby konzervace, například sterilizace a kvašení, přišly na řadu až mnohem později. Takové způsoby jako je mražení šokováním, dehydratace, vakuové balení a zejména použití chemických látek, jsou již výdobytky člověka konzumní společnosti. Potravinářský průmysl je dnes nejlépe prosperujícím světovým odvětvím a předstihl dokonce i farmaceutický, olejářský a zbrojní. Potraviny jsou přepravovány na dlouhé vzdálenosti a jsou dlouhodobě skladovány. Toto logicky vyvolává potřebu zabezpečit jejich dlouhodobou trvanlivost. Spolu s tím, jak člověk v průběhu vývoje objevoval, že potraviny se dají uchovávat, zjišťoval, že kromě toho, že se potraviny dají tepelně zpracovávat, dají se i ochucovat různými přísadami. Zjistil, že z potraviny, která je sama o sobě nevalné chuti, se dá přidáním přísad vytvořit velmi chutné jídlo a z jídla nevábného vzhledu se dá přibarvením tvořit lákavá pochoutka. Z různých historických pramenů víme, že v tomto umění vynikaly zejména národy jihovýchodní Asie. Zejména z Indie a Číny se dovážela do Evropy vzácná koření, jejichž hodnota se rovnala hodnotě zlata. Z historických dokumentů víme rovněž, že i staří Egypťané používali k zlepšení chuti a vzhledu potravin různá ochucovadla a barviva. Stejně tak v kuchyni starých Římanů nechybělo koření a barviva. V současné době v našich potravinách nacházíme čím dál tím více přísad, které jsou pro nás nové. I když se různá barviva, emulgátory, antioxidanty, konzervanty 10
a další látky, souhrnně označovaná jako přídatné látky nebo hovorově „Éčka“, používají v potravinách již dlouhou dobu, jejich skutečný rozmach přišel až v roce 1989. Od roku 1997 se na základě nového Zákona o potravinách a tabákových výrobcích č. 110/1997 Sb. musí přítomnost těchto látek uvádět na obalech potravin. Lidé se zcela pochopitelně začali zajímat o to, co vlastně nesrozumitelné kódy a chemické názvy znamenají. Různé chemické látky se přidávají do pokrmů za účelem zlepšení jejich chuti, vůně, vzhledu či trvanlivosti. Množství látek, používaných v potravinářském průmyslu, stále stoupá.
11
Cíl práce Cílem této bakalářské práce, na téma aditivní látky v masných výrobcích, je zabývání se problematikou aditivních látek, které se přidávají do potravin během jejich výroby. 1) Vytvoření literární rešerše o obecné charakteristice aditivních látek, které se přidávají do potravin. 2) Prostudování legislativních požadavků ČR a EU, které se týkají použití aditivních látek při výrobě potravin. 3) Posouzení použití aditivních látek při vlastní výrobě masných výrobků. 4) Studium metod analýzy použitelných při stanovení aditivních látek v masných výrobcích. 5) Možnosti a metody hodnocení vybarvenosti masných výrobků.
12
1 LITERÁRNÍ PŘEHLED ADITIVNÍCH LÁTEK Aditivní látky, přídatné látky nebo také potravinářská aditiva jsou různé sloučeniny nebo také směsi sloučenin, které se záměrně přidávají do potravin na různých etapách celé jejich cesty od vytěžení, až po expedici.
1.1 Rozdělení aditiv dle původu 1) Aditiva přírodního původu • zahušťovadla ze semen (karubin), ovoce (pektin) a mořských řas (agar) • barviva ze semen (bixin), ovoce (anthokyany) a zeleniny (karoteny) • okyselovadla z ovoce (kyselina vinná) 2) Aditiva identická s přírodními • antioxidanty (kyselina askorbová, tokoferoly) • barviva (karoteny) • okyselovadla (kyselina citrónová) 3) Aditiva získávaná modifikací přírodních látek • emulgátory (z jedlých olejů a organických kyselin) • zahušťovadla (modifikované škroby, modifikovaná celulóza) • sladidla (sorbitol a maltitol) 4) Aditiva vyráběná synteticky • antioxidanty (butylhydroxyanisol, butylhydroxytoluen) • barviva (tartrazin, indigotin, chinolinová žluť) • sladidla (sacharin)
1.2 Rozdělení aditiv dle účelu použití 1) Látky prodlužující údržnost 2) Látky upravující barvu 3) Látky upravující aroma 4) Látky upravující konzistenci a texturu 5) Látky zvyšující biologickou hodnotu 6) Ostatní aditiva 13
1.2.1 Látky prodlužující údržnost •
Jako ochrana před účinkem mikroorganismů, které způsobují kažení a otravy z potravin, se přidávají antimikrobní látky a konzervační prostředky. Nejstarší a nejpoužívanějšími konzervačními prostředky jsou kuchyňská sůl či ocet (KLESCHT V. a kol., 2006).
•
K zamezení oxidace olejů a tuků, která vede ke žluknutí, tvorbě toxických produktů a snížení nutriční hodnoty důležitých složek, např. nenasycených mastných kyselin a vitaminů, se přidávají do potravin antioxidanty.
1.2.1.1 Antimikrobní látky a konzervační prostředky Dostanou-li se mikroorganismy do styku s potravinou, dochází k různým reakcím, které mají za následek změnu barvy, vzhledu, vůně, chuti, tvaru nebo nutriční hodnoty. Mimo konzervační látky se k boji proti mikroorganismům využívá také různých fyzikálních pochodů jako je vaření, pasterace, sterilace, chlazení, mražení nebo sušení. Konzervanty tvoří necelé 1% z celkového množství používaných přídatných látek (VRBOVÁ T., 2001). Konzervační účinky mají také organické a anorganické látky, které se z hlediska použití řadí buď do jiných skupin aditivních látek (kyselina octová), nebo se mezi aditiva nezařazují vůbec (např. NaCl, nebo sacharóza). Nejčastěji používanými konzervačními látkami jsou organické kyseliny a jejich soli (např. kyselina sorbová a sorbany či kyselina benzoová a benzoany, dále také kyseliny mravenčí, propionová, mléčná) a také anorganické kyseliny, jejich soli a estery (např. kyselina dusičná, dusičnany, dusitany). Používají se také parabeny a oxid siřičitý popř. siřičitany. Není nutností použít pouze karboxylové kyseliny, ale je možnost využívat jako konzervační látky také organické sloučeniny s antimikrobním účinkem. Takovou látkou jsou např. antibiotika, různé enzymy (např. lysozym) apod. Velké množství dříve používaných konzervačních látek ztratilo z hygienických důvodů význam, např. kyselina dehydrooctová a její soli, ale také thiomočovina, neboť v organismu mohou působit jako potenciální karcinogeny (VELÍŠEK J., 1999).
14
1.2.1.2 Antioxidanty Antioxidanty prodlužují trvanlivost potravin tím, že zabraňují oxidaci některých složek potravin. I když svým způsobem potravinu vlastně konzervují, neřadí se mezi konzervační látky. Antioxidanty jsou široce používaná aditiva a lze je rozdělit do dvou skupin: 1) Látky, které působí proti změnám barvy, např. v ovoci či v masných výrobcích 2) Látky, které zabraňují oxidaci v tucích a olejích. Oxidace tuků vede ke žluknutí, potravina se stává nepřitažlivou a poté nepoživatelnou. Vlivem této oxidace může docházet v potravinách i ke ztrátě vitamínů nebo dokonce ke vzniku toxických látek. Tato skupina antioxidantů je zastoupena látkami jako butylhydroxyanisol (BHA), butylhydroxytoluen (BHT) a galáty. Tyto látky jsou synteticky vyráběné chemikálie. Žluknutí tuků je ale přírodní proces, a proto se příroda vyzbrojila látkami, které tomuto ději zabraňují. Mezi antioxidanty pocházející z přírodních zdrojů patří tokoferoly, lecitin, kyselina askorbová (vitamín C) nebo také guaiac resin. Silné antioxidační účinky mají také různé druhy koření a bylin např. šalvěj, dobromysl nebo tymián. Nedávno bylo zjištěno, že také vanilín, který je znám jako jedna z nejpoužívanějších aromatických látek ve sladkých potravinách, účinkuje jako antioxidant (VRBOVÁ T., 2001). S těmito antioxidanty se můžeme nejčastěji setkat v tucích a potravinách s vysokým obsahem tuků. V rostlinných olejích se osvědčily syntetické antioxidanty, ale pokud použití těchto látek legislativa neumožňuje, používají se tokoferoly. Živočišné tuky mají málo antioxidantů, proto je nezbytné k nim syntetické nebo přírodní antioxidanty přidávat. Nejúčinnější látkou je terciální butylhydrochinon, není–li povolen, následují kombinace BHA, BHT a propylgallátu. Do tuků a olejů určených ke smažení se přidávají BHA, BHT a tokoferoly, které působí i po tepelném zpracování. Cereální výrobky se často ošetřují přidáním BHA nebo BHT do obalů, odkud migrují do potraviny. Trvanlivost masných výrobků lze prodloužit přidáním kombinace BHA a kyseliny citrónové. Antioxidanty se k výrobcům potravin dostávají ve směsích, které obsahují rozpouštědlo. Tímto rozpouštědlem bývá rostlinný olej, kapalný monoglycerid nebo propylenglykol. Tokotrienoly, které patří do rodiny vitamínu E, vykazují 1 – 40krát silnější antioxidační účinek než α-tokoferol (PACKER L. a kol., 2001). Dalšími přírodními 15
látkami s antioxidačními vlastnostmi jsou polyfenoly (červené víno), flavonoidy (víno, čaj, ovoce, zelenina) fytoestrogeny a inhibitory proteáz. Avšak v souhrnném hodnocení nevykazují takový efekt (BJELAKOVIC G. a kol., 2007).
1.2.2 Látky upravující barvu Látky upravující barvu hrají velmi důležitou roli při výrobě průmyslových potravin. Barva potraviny často utváří první dojem spotřebitele. Dalším důvodem pro použití barviv je snaha přesvědčit spotřebitele o tom, že potravina obsahuje maximální množství přírodních složek. Tyto látky můžeme rozdělit do 2 skupin: 1) Barviva 2) Bělidla
1.2.2.1 Barviva Barviva lze rozdělit také do dvou hlavních skupin na barviva: •
Přírodní včetně barviv přírodně identických a barviva syntetická Mezi přírodní barviva patří například antokyany, karoteny, betalainy, ryboflavin, chlorofyly a chlorofyliny a karamel. Jedná se tedy o dusíkaté heterocyklické sloučeniny, kyslíkaté
heterocyklické
sloučeniny,
terpenoidy
a chinoidy. Přírodně identická barviva jsou po chemické stránce stejná jako přírodní barviva, ale jsou vyráběna synteticky. •
Syntetická barviva se původně získávala z dehtu. Nyní se získávají z vysoce přečištěných ropných produktů. Syntetická barviva musí obsahovat nejméně 85 % čistého barviva, zbytek tvoří nečistoty ve formě anorganických solí, sloučenin kovů a organických látek.
Barviva se dodávají k výrobcům potravin buď jako prášky nebo smíchané s jedlými tuky a oleji nebo jako tekuté směsi, kde hraje roli rozpouštědlo glycerol. Syntetická barviva jsou rozpustná ve vodě a účinkují až po rozpuštění. K barvení se používají také tzv. laky, což jsou pigmenty ve vodě nerozpustné, které účinkují tím způsobem, že se v potravině rozptýlí a vytvoří disperzní směs. Laky se používají v potravinách založených na tucích či olejích nebo v potravinách neobsahujících 16
dostatek vody pro rozpuštění běžných barviv. Jde tedy například o potahované tabletky, cucavé bonbóny či žvýkačky. Důležité je, že lakům jsou připisovány stejné toxikologické vlastnosti jako příslušným barvivům (znamená to, že tartrazin neboli potravinářská žluť 4 a jeho lak mají stejné účinky na lidské zdraví). Lakům přísluší stejné kódy E jako barvivům a na obalech potravin se nerozlišují. Před rokem 1989 se v ČR používalo daleko méně barviv než v současné době. Barviva
jsou
přidávána
do
potravin
s nízkými
výživovými
hodnotami,
jako jsou limonády nebo cukrovinky. Skupinu barviv můžeme rozdělit také do dalších skupin podle různých kritérií (STRATIL P., 2009): •
Podle rozpustnosti Rozpustné ve vodě Rozpustné v tucích
•
Podle fyzikálně-chemických vlastností Kyselá Zásaditá Neutrální
•
Podle chemické struktury Azobarviva Nitrobarviva Di- a trifenylmethanová barviba Xanthenová barviva Pyrrazolonová barviva Indigoidní barviva Antrachinonová barviva Chinolinová barviva
Potraviny obsahující azobarviva musí mít na obale upozornění: „Mohou ovlivňovat aktivitu a pozornost u dětí“. V tak řečené Southamptonské studii nebyl shledán jednoznačný doklad o domnělé souvislosti mezi příjmem těchto barviv a chováním dětí (McCANN a kol., 2007). Proto také ADI-hodnoty pro tato barviva nebyly změněny, ale přesto evropský parlament píše výše uvedené upozornění jako preventivní opatření. Spotřebitelská centrála Hessensko dokonce vyžaduje zákaz 17
používání azobarviv (VERBRAUCHERZENTRALE HESSEN, 2008).
1.2.2.2 Bělidla Bělidla jsou látky, které redukují (např. oxid siřičitý) nebo oxidují nežádoucí přirozená barviva na bezbarvé nebo méně intenzivně zbarvené produkty. Oxidujícími bělidly jsou činidla obsahující aktivní kyslík (např. peroxidy) nebo aktivní chlor např. chlornan sodný (NOVÁKOVÁ L., 2006).
1.2.3 Látky upravující aroma Tato skupina aditiv je nejrozšířenější. Jsou to látky, které se používají za účelem aromatizace a ochucení potravin. Látky upravující aroma se dělí do 5 skupin: Vonné a chuťové látky Náhradní sladidla Acidulanty a regulátory kyselosti Látky hořké a povzbuzující Intenzifikátory aroma 1.2.3.1 Vonné a chuťové látky Jedná se o látky, které mají potravině udělit takové aroma, které by jinak neměla. K napodobení přírodních vůní a chutí se používá stovek chemických sloučenin. Většina z těchto látek se nachází též v přírodě, ale některé jsou z ekonomických důvodů vyráběny synteticky. Pokud se aromatická látka izoluje z přírodních zdrojů, jedná se o přírodní aromatickou látku. Aromatické látky přírodně identické se vyrábějí chemickými postupy, ale jsou chemickou strukturou totožné s látkami přítomnými v přírodních materiálech. Umělé aromatické látky se v přírodě nevyskytují a vyrábějí se chemickou syntézou. Na aromatické směsi připadá asi 20 % celkového množství používaných aditivních látek a toto množství činí v průměru několik gramů denně. Aromatické látky se v potravinách používají v malých množstvích a původně se považovali za bezpečné. Nyní se už ví, že některé z nich mohou poškodit lidské zdraví, například safrol a isosafrol jsou karcinogenní. Přesto je většina aromatických látek považována za neškodné. Jejich použití často znamená, že skutečná přírodní potravina byla 18
vynechána. V současné době se používá několik stovek těchto látek a v jednom výrobku jich může být použito několik najednou. Směsi aromatických látek mohou obsahovat složky, na které jsou někteří jedinci citlivý. Takovou složkou je třeba glutaman sodný. Také někdy obsahují konzervanty, antioxidanty a barviva, které se pak dostávají do konečné potraviny přenosem. Jako rozpouštědlo pro aromatické látky se používá propylenglykol. Výrobci v EU přidávali 1 – 2 gramy aromatu na litr nápoje, přičemž koncentrace propylenglykolu v aromatu činila až 95 %. Limit v ČR je 200 mg.l-1, což je hodnota asi desetinásobně nižší (VRBOVÁ T., 2001). V České republice se tyto látky nepovažují za přídatné a nejsou jim přiřazeny E kódy.
1.2.3.2 Náhradní sladidla Většina sladkých pokrmů obsahuje jen málo výživných a zdraví prospěšných látek. Popularita náhradních sladidel je přímo úměrná obavám z nežádoucích účinků cukru. Zcela zvláštní skupinu spotřebitelů tvoří diabetici, kterým náhradní sladidla umožňují těšit se z chutí, které ostatní spotřebitelé považují za samozřejmé. Náhradní sladidla se dělí do dvou skupin a to na kalorická a nízkokalorická. Mezi nízkokalorická sladidla patří sacharin, cyklamáty, aspartam nebo Acesulfam K. Syntetická nízkokalorická sladidla jsou mnohonásobně sladší než cukr, zatímco kalorická sladidla mají obdobnou sladivost jako cukr. Je zajímavé podotknout, že nízkokalorická sladidla nepomáhají lidem zbavit se nadváhy. Pochybnosti o bezpečnosti nízkokalorických sladidel vedou k častějšímu používání kalorických náhradních sladidel. Mezi tyto látky, které mají často podobnou strukturu jako cukr, patří glukosa, fruktosa a cukerné alkoholy jako maltitol, mannitol, sorbitol, xylitol, laktitol, isomalt a hydrogenovaný glukosový sirup. Výrobci často používají směsi různých sladidel. Tyto směsi mívají často větší sladivost než jednotlivá sladidla. Nyní je v ČR používání náhradních sladidel povoleno. Jediným podstatným rozdílem oproti EU je u nás prozatím zakázáno použití cyklamátů. V roce 1986 informoval britský vědecký tým Blundell/Hill v magazínu The Lancet o zkoušce, při které měly testované osoby po vypití vody obohacené o náhradní sladidlo silnější pocit hladu, než po vypití stejného množství čisté vody. Od té doby zkoumají 19
četné studie možný vliv umělých sladidel na apetit a hlad, při čemž velká většina, v roce 1986 vypracovaných hypotéz, nebyla stálá. Kromě Blundell/Hilla se našel jen jeden odkaz na apetit zvyšující účinek, a to v testu se žvýkačkami (DGE, 2007). Metaanalýza z roku 2007 čítá 19 studií, ze kterých 3 uvádí apetit zvyšující a 3 uvádí apetit snižující účinek, ze všech ostatních nevyplývá žádný vliv náhradních sladidel na hlad (BELLISLE F. a DREWNOWSKI A., 2007). Se zřetelem na Blundell/Hilla byly vypracovány hypotézy, že náhradní sladidla, stejně jako cukr, způsobují zvýšenou tvorbu insulinu krátce po jejich přijetí organismem, přestože oproti cukru neobsahují kalorie a tělo nepřijímá žádnou glukózu. Dochází tak k poklesu krevního cukru, což tedy vysvětluje vznikající pocit hladu. Pokusy tento efekt nepotvrdily, zároveň ale prokázala studie z roku 1998, že různá sladidla s hořkými chuťovými komponenty výrazně zvyšují tvorbu inzulinu (MALAISSE J. W. a kol., 1998). Náhradní sladidla byla před jejich povolením důkladně zkoušena pro jejich zdravotní nezávadnost. Nepotvrdila se tak například údajná souvislost mezi aspartamem a nežádoucími vlivy jako bolesti hlavy, alergie, epilepsie nebo rakovinným bujením. I hodnocení studie od Weihraucha a kol. (2001) o souvislostech mezi náhradními sladidly a rizikem rakoviny nepodává žádné statisticky platné zvýšení rizika rakoviny i lidí.
1.2.3.3 Acydulanty a látky upravující kyselost Jedná se vlastně o organické a anorganické kyseliny a látky, ze kterých kyseliny vznikají působením vody a tepla. Kyseliny dodávají potravinám kyselou chuť, ale mohou účinkovat i jinak. Zředěná kyselina octová, neboli ocet, okyseluje chuť nakládaných okurků, ale zároveň je i konzervuje. Okyselující látky ovlivňují kyselost či zásaditost potraviny. Často se jedná o tzv. pufry, což jsou látky tlumící výkyvy pH (VRBOVÁ T., 2001). Na obalu nemusí být regulátory kyselosti jednotlivě vypsané, stačí nátisk třídy „regulátory kyselosti“ (HAHN P., PICHHARD K., 2008).
1.2.3.4 Látky hořké a povzbuzující Hořkou chuť vykazuje velké množství organických a anorganických sloučenin. 20
Tato skupina aditiv zahrnuje pouze alkaloidy kofein a chinin a dále též oktaacetylsacharózu. Kofein je hořký bílý krystalický xanthinový alkaloid, který je zároveň i psychoaktivní stimulační drogou. Kávové boby obsahují, podle druhu, 0,9 – 2,6 % kofeinu. Druh Coffea arabica obsahuje méně alkaloidu než druh Coffea robusta (BALTES W., 2007) Po pražení ale zůstává pouze 1,3 – 2,0 % kofeinu. Kofein byl objeven německým chemikem Ferdinandem Rungem v roce 1819. Kofein je močopudný (KLOUDA P., 2005). Chinin je alkaloid využívaný jako základní antimalarikum a jeden z pěti základních léčiv. Chinin má hořkou chuť, v menších dávkách povzbuzuje chuť k jídlu, v ultrafialovém světle fluoreskuje. V roce 1944 formálně syntetizoval chinin Robert B. Woodward (WOODWARD B. R. a WILHELM E., 1945), skutečně syntetizoval chinin až v roce 1970 M. R. Uskokovic (GUTZWILLER J. a USKOKOVIC R. M., 1978).
1.2.3.5 Intenzifikátory aroma Látky zvýrazňující chuť a vůni se nesmí zaměňovat se samotnými aromaty. Zatímco aromata potravinám chuť a vůni dodávají, látky v této skupině ji pouze zvýrazňují. Mezi tyto látky patří kyselina glutamová a její soli, kyselina guanylová a její soli, kyselina inosinová a její soli a některá sladidla. Nejpoužívanějším zástupcem této skupiny je nechvalně známý glutaman sodný, který se používá v sójových omáčkách (VRBOVÁ T., 2001). Kyselina glutamová, popř. její soli, se vyznačuje zvláštní chutí nazývanou „Umami“. Vedle čtyř základních lidských chutí (sladká, hořká, slaná a kyselá) je pátou chutí. Název je odvozený z japonštiny (chutný, delikátní). Specifický chuťový receptor pro umami chuť mGluR4 byl objeven v roce 2000. Poprvé v roce 1907 chuť umami popsal a izoloval japonský vědec Kikunae Ikeda. Své uplatnění nachází kyselina glutamová v potravinářství, kde bývá biotechnicky vyráběna a používána v potravinách jako zesilovač chuti. Kromě kyseliny glutamové vykazují chuť umami také 5-ribonukleotidy, jako 5-inosinát (obsažený v mase), 5-guanylát (obsažený v rostlinách) a 5-adenylát (obsažený v rybách a korýších) (YAMAGUCHI S., NINOMIYA K., 2000). O to více je intenzita umami chutě kyseliny 21
glutamové
výrazně
zesílena
inosinmonofosfátem
nebo
guanosinmonofosfátem
(SHADAN S., 2009).
1.2.4 Látky upravující konzistenci a texturu Tato skupina aditiv je vůbec nejpoužívanější. Nejvýznamnějšími látkami upravující konzistenci a texturu jsou emulátory, zahušťovadla a želírující látky. Tyto aditiva
zajišťují,
že potravina
získává
požadovanou
texturu
a konzistenci,
kterou si uchovává po celou dobu skladování. Emulgátory umožňují výrobu potravin obsahujících tuky a vodu (VRBOVÁ T., 2001).
1.2.4.1 Emulgátory Emulgátory jsou estery glykolů, glycerolů, sacharózy, sorbitanů, hydroxykyselin a je zde také samotný lecitin a jeho deriváty. Mohou se dělit podle rozpustnosti na lipofilní a hydrofilní. Voda a olej jsou navzájem nemísitelné kapaliny. Přesto se denně setkáváme s potravinami, ve kterých jsou tyto dvě složky ve směsi a to v majonézách, margarínech nebo v mražených krémech. Systém, který se skládá z jedné či více kapalin, rozptýlených v jiné kapalině, se kterou se navzájem nemísí, se nazývá emulze. Takový systém je obvykle nestabilní a jednotlivé složky se dají snadno oddělit. Emulgátory napomáhají výrobě emulzí a tyto emulze často i stabilizují. To ale není jediná funkce emulgátorů v potravinách (VRBOVÁ T., 2001). Některé emulgátory změkčují chlebovou střídku. Jiné emulgátory mají schopnost stabilizovat pěny a přidávají se proto do různých sypkých směsí pro výrobu dezertů a do šlehaných hmot. Další emulgátory tvorbu pěn potlačují a používají se při zpracování mléka a vajec. Emulgátory najdeme také ve zmrzlinách, kde přispívají k větší nadýchanosti výrobku, změkčují cukrovinky, stabilizují tuky, zmenšují prskání oleje při smažení, kontrolují viskozitu tekuté čokolády, zlepšují rozpustnost instančních nápojů a ovlivňují krystalizaci tuků. Emulgátory se dají, jako většina aditivních látek, rozdělit na přírodní (např. lecitin ve vejcích) a syntetické. Lecitin, jehož název vznikl ze starořeckého slova „lekithos“, což znamená žloutek, je klasický název pro fosfatidylcholin a společný výraz pro všechny lipidy, přesněji fosfolipidy, které jsou složené z mastné kyseliny, glycerolu, kyseliny 22
fosforečné a cholinu. Lecitin je průvodní látkou tuků a mastných kyselin a zvláště hojně se nachází ve vaječných žloutcích a buňkách semen rostlin. Lecitin dovoluje emulgovat tuky a vodu a je tedy důležitým přírodním tenzidem pro potraviny. Roku 1811 referoval francouzský lékárník Louis Nicolas Vauquelin poprvé o tučných preparátech z mozkové hmoty, obsahujících organický vázaný fosfor, který byl již nalezen v roce 1719 chemikem Hensingem. Nicolas-Theodore Gobley isoloval na přelomu let 1846 a 1847 ze žloutku lepkavou, oranžovou substanci, ve které byla obsažena kyselina olejová, maragrinová kyselina, glycerinfosforová kyselina, stejně jako dusíkaté organické zásady. Srovnatelné látky nalézal v letech 1847 – 1858 v mozkové hmotě, kapřích jikrách, krvi, žluči a jiných orgánech. Roku 1850 dal svému objevu název lecitin (DANIEL T. K., 2003).
1.2.4.2 Zahušťovadla Zahušťující látky mají za úkol pokrm nebo nápoj zahustit nebo zvýšit jeho viskozitu. V potravinářském průmyslu se zahušťovadla používají k zahušťování mléčných výrobků, předpřipravených omáček, polévek, majonéz, zavařenin a řady dalších výrobků (VRBOVÁ T., 2001). Mezi obvyklá zahušťovadla patří modifikované celulózy, modifikované škroby a rostlinné gumy. Jedná se vesměs o tradičně používané složky potravin.
1.2.4.3 Želírující látky Tyto látky vytvářejí gely, se kterými se setkáváme v podobě želé a rosolů. Nejznámější želírující látkou je želatina, která se za přídatnou látku nepovažuje. S želírujícími látkami se setkáváme v želé dezertech, mléčných, pekařských a masných výrobcích a dalších potravinách. Typickými želírujícími látkami jsou pektin, agar, karagenany a jiné polysacharidy. Německý mikrobiolog Walther Hesse byl první, který pěstoval bakterie na agarové půdě a v roce 1884 to publikoval. Tento nápad vznikl u jeho manželky Fanny Angeliny Hesseové, která používala agar při domácí výrobě marmelády (HITCHENS A. P. a LEIKIND M. C., 1939). V Indonésii Měl agar pozitivní vliv na Diabetes mellitus. Agar je možné koupit v supermarketech a v čisté formě se využívá v lékárnách. 23
1.2.5 Látky zvyšující biologickou hodnotu Nutriční látky jsou látky nezbytné pro správný průběh metabolických dějů v našem těle. Cílem této skupiny aditiv je předcházení onemocnění, která jsou způsobena nedostatkem některých látek v potravě. Do této skupiny patří například vitamíny, minerální látky nebo aminokyseliny. Pokud tyto látky neplní žádnou funkci přídatných látek, tak mezi přídatné látky nepatří. Některé z nich však funkci přídatné látky plní. Je to například vitamín B2, provitamín A, které se používají jako barviva. Jako antioxidanty se používají vitamín C a vitamín E, vitamín B3 lze použít jako stabilizátor barvy.
1.2.6 Další aditivní látky Tato skupina aditiv se používá k výrobě, skladování a balení potravin, ale za jiným účelem než aditiva uvedená výše. Do ostatních aditiv patří: •
Látky umožňující formování výrobků
•
Látky pomocné
•
Látky zpevňující
1.2.6.1 Látky umožňující formování výrobků Tyto látky se dělí na: 1) Plnidla Úkolem plnidel je zvýšit objem potravin bez zbytečného zvýšení jejich kalorické hodnoty. Tyto látky se často používají v nízkokalorických potravinách, žvýkačkách a cukrovinkách. Jako plnidlo se často používá nestravitelná mikrokrystalická celulóza. 2.) Rozpouštědla Rozpouštědla se používají k extrakci či k rozpouštění dalších látek. Např. aceton a hexan se používají jako rozpouštědla pro vonné oleoresiny z koření, glycerol se používá jako rozpouštědlo pro barviva a aromata, jako rozpouštědlo se používá i potravinářský líh (VRBOVÁ T., 2001).
24
3) Nosiče aromatických látek Nosiče napomáhají přidávání některých aditiv k potravinám. Aromata se přidávají na nosiči, který je tvořen škrobem, celulosou nebo oxidem křemičitým. Polyethylenglykol se používá jako nosič nekalorických syntetických sladidel. 4) Látky upravující povrch výrobku Leštící látky vytvářejí na povrchu potraviny ochranný film nebo dodávají povrchu lesk. Povrchové filmy se aplikují na různé dražé, bonbóny a cukrovinky, kde udržují tvar, zlepšují chuť a přitažlivost. Povrchové filmy se také často používají k ošetření ovoce a zeleniny. Dodávají lesk, zabraňují snižování hmotnosti, zlepšují vzhled a tím i prodejnost (VRBOVÁ T., 2001). Nejčastěji tak bývají ošetřeny jablka, hrušky, citrusové plody, rajčata, okurky, někdy i papriky a dýně, ale i další druhy. Ochranné povrchové filtry mohou obsahovat různé přídatné látky, které mají za úkol chránit povrch potraviny. Jedná se například o konzervanty a antioxidanty. Citrusové plody bývají často ošetřeny fungicidy např. thiabendazolem či kyselinou sorbovou. 5) Zvlhčovadla Tyto látky chrání potraviny před vysycháním a omezují vypařování těkavých složek. Patří sem také látky usnadňující rozpouštění sypkých složek ve vodě. Mezi zvlhčující látky patří například
glycerol
používaný
ve
strouhaném
kokosu,
propylenglykol či sorbitol (VRBOVÁ T., 2001).
1.2.6.2 Látky pomocné Tato skupina aditiv se dále dělí na: 1) Katalyzátory Látky urychlující chemické reakce, do kterých ale samotné nevstupují. 2) Protispékavé látky Protispékavé látky se přidávají do sypkých potravinářských 25
výrobků, kde snižují schopnost částic sypkých potravin vzájemně na sobě ulpívat a vytvářet hrudky a spečené kusy. Protispékavou látkou v kuchyňské soli nebo kakau může být oxid křemičitý, v případě cukru to bývá fosforečnan vápenatý. 3) Látky tvořící zákaly (rostlinné gumy) Rostlinné gumy jsou šťávy vytékající z rostlin při poranění nebo vyráběné různými mikroorganismy. Tyto látky mají schopnost zvyšovat viskozitu a vytvářet gely. Mezi rostlinné gumy patří například tragant, arabská guma nebo guma karaya. Někdy se mezi gumy řadí také zásobní látky rostlin tj. guma guar, karubin, konjaková guma a tamarindová guma. Gumy se považují za pravděpodobně bezpečné. Tyto látky nejsou zadržovány v lidském těle a rychle se vylučují (VRBOVÁ T., 2001). 4) Čiřidla Tyto látky odstraňují zákaly a látky způsobující zákaly nápojů. Např. k čiření vína lze použít bentonit. Čiřícími látkami jsou také polyvinylpolypyrrolidon a želatina. 5) Stabilizátory Stabilizátory mají za úkol udržovat potraviny ve stavu, v jakém opouštějí brány výrobního závodu. Často se jedná o potraviny tvořené složkami, které se za normálních podmínek nemísí a které mají tendenci se časem znovu oddělit. Stabilizátory pak tomuto oddělení složek zabraňují. Stabilizátory však mohou také zajišťovat stálost barvy i dalších vlastností výrobků. K nejčastěji používaným stabilizátorům patří modifikované škroby a rostlinné gumy (VRBOVÁ T., 2001). 6) Odpěňovače a pěnotvorné látky Pěna je fyzikální systém tvořený vzduchovými bublinkami rozptýlenými v kapalině. Vznik pěny je někdy velmi žádoucí, jindy představuje vážný výrobní problém. Nežádoucí vznik pěny snižuje kapacitu výrobního zařízení, prodlužuje zpracování, a tím zvyšuje náklady. Tvorbu pěny lze omezit změnou výrobního 26
postupu nebo použitím chemických odpěňovačů. Pěnotvorné látky naopak napomáhají tvorbě pěny (VRBOVÁ T., 2001). 7) Mazadla a látky zabraňující přichycení Tyto látky se nanášejí na povrch, přicházejí do styku s potravinářskými
surovinami,
polotovary
a
potravinami
a zabraňují jejich přichycování a ulpívání. K tomuto účelu jsou často používány rostlinné oleje, mastné kyseliny a minerální oleje. Tyto látky se nepovažují za přídatné látky a jejich použití se
nemusí
uvádět
na
obalu
potraviny.
Důvodem
je,
že obsah těchto látek v hotové potravině je prakticky nulový. 8) Sekvestranty Volné ionty kovů, které se mohou v potravinách vyskytovat ve stopových množstvích, mohou působit různé nežádoucí reakce vedoucí k tvorbě nerozpustných popř. barevných sloučenin, degradaci složek potraviny, vzniku sraženin a zákalů, ke změnám barvy, žluknutí a ztrátě výživové hodnoty. Sekvestranty jsou látky schopné vázat tyto ionty kovů a tím zabraňovat těmto nežádoucím změnám. Mezi sekvestranty patří například vápenato-disodná sůl ethylendiamintetraoctové kyseliny (EDTA), kyselina citrónová a kyselina vinná (VRBOVÁ T., 2001). 9) Balící plyny a propelanty Balicí plyny se používají místo vzduchu pro balení potravin, jejichž složky by mohly reagovat se vzdušným kyslíkem a rychleji podléhat zkáze. Propelanty, neboli hnací plyny, pak pod tlakem vytlačují potravinu z obalu. Takovou potravinou je například šlehačka ve spreji. Mezi hnací plyny patří dusík a helium. 10) Tavící soli Tavící soli pomáhají stabilizovat směs bílkovin a tuků v tavených sýrech. Nejčastěji používané tavící soli jsou fosforečnany sodné, difosforečnany a polyfosforečnany (VRBOVÁ T., 2001).
27
11) Kypřící látky Kypřící látky vytvářejí nebo pomáhají vytvářet oxid uhličitý v těstech. Pekařské výrobky jsou díky kypřícím látkám nadýchané a
mají
větší
objem.
Mezi
kypřící
látky
patří
droždí,
které se nepovažuje za přídatnou látku. Dále sem patří uhličitan sodný a dihydrogenfosforečnan vápenatý.
1.2.6.3 Látky zpevňující Zavařené ovoce snadno ztrácí svou pevnost a strukturu. Zpevňující látky udržují či obnovují pevnost či křehkost u konzervovaného ovoce a zeleniny, zavařenin a podobných výrobků. Bývají rozpustné ve vodě a snadno pronikají do zpevňovacích součástí potraviny. Mezi zpevňující látky patří například chlorid vápenatý, uhličitan vápenatý, hydroxid vápenatý, citronan vápenatý a také běžný cukr.
1.2.6.4 Modifikované škroby Škrob je hlavní součástí obilovin, brambor, rýže a kukuřice. Rostlinné škroby se používají jako zahušťovadla. Nerozpouští se ve studené vodě a vykazují další nežádoucí vlastnosti v průběhu zpracování potravin. Proto se v průmyslu dává přednost modifikovaným škrobům. Tyto látky vznikají během chemických reakcí rostlinných škrobů s různými sloučeninami (VRBOVÁ T., 2001).
2 PŘÍDATNÉ LÁTKY A ZÁKONY 2.1 Česká legislativa V roce 1997 vyšel pod číslem 110 Zákon o potravinách a tabákových výrobcích. Tento zákon, ve znění současných novel, stanovuje povinnosti podnikatelů při výrobě potravin a jejich uvádění do oběhu a upravuje státní dozor nad dodržováním těchto povinností. Zákon definuje některé základní pojmy včetně pojmu „přídatné látky“ a „látky určené k aromatizaci potravin“. Podle zákona musí být potravina balená ve výrobě označena na obale údajem o složení podle použitých surovin a přídatných látek, ovšem pouze v případě, že obal není menší než 10 cm2. Zákon také pověřuje orgány hygienické služby, orgány veterinární správy a Českou zemědělskou a potravinářskou inspekci dozorem nad dodržováním povinností vyplývajících z tohoto 28
zákona. Přídatnými látkami v potravinách se pak zabývá vyhláška č. 298/1997 Sb., současné znění 304/2004 Sb. Touto vyhláškou se stanoví chemické požadavky na zdravotní nezávadnost jednotlivých druhů potravin a potravinových surovin, podmínky jejich použití, jejich označování na obalech, požadavky na čistotu a identitu přídatných látek a potravních doplňků a mikrobiologické požadavky na potravní doplňky a přídatné látky. Mimo jiné tedy tato vyhláška stanoví, které přídatné látky mohou být v potravinách používány, v jakém množství a v jakých potravinách. U látek, které patří do některé z následujících kategorií: antioxidanty, barviva, konzervanty, kyseliny, regulátory kyselosti, tavící soli, kypřicí látky, náhradní sladidla, látky zvýrazňující chuť nebo vůni, zahušťovadla, želírující látky, modifikované škroby, stabilizátory, emulgátory, protispékavé látky, odpěňovače, leštící látky a látky zlepšující mouku, musí být kromě názvu nebo E kódu uveden i název příslušné kategorie, do které látka spadá. Některé přídatné látky spadají dle účelu použití do několika kategorií, ale uvádí se pouze název kategorie, která odpovídá účelu, pro který je látka v potravině použita (VRBOVÁ T., 2001). Vyhláška č. 304/2004 Sb. byla připravována na budoucí vstup České Republiky do Evropské unie.
2.2 Definice jednotlivých aditiv dle zákona 110/1997 Sb. Zákon 110/1997 Sb. definuje: konzervanty jako látky, které prodlužují údržnost potravin a které je chrání proti zkáze způsobené činností mokroorganismů. antioxidanty jako látky, které prodlužují tržnost potravin a chrání je proti zkáze způsobené oxidací, jejímiž projevy jsou např. žluknutí tuků nebo barevné změny potravin. barviva jako látky, které udělují potravině barvu, kterou by bez jejich použití neměla nebo které rekonstruují barvu, která byla poškozena či zeslabena během technologického procesu. náhradní sladidla jako látky, které udělují potravinám sladkou chuť a které nepatří mezi monosacharidy a disacharidy. kyseliny jako látky, které zvyšují kyselost potraviny, nebo které jí udělují 29
kyselou chuť a regulátory kyselosti jako látky, které mění či udržují kyselost či alkalitu potravin. látky zvýrazňující chuť a vůni jako látky, které zvýrazňují již existující chuť nebo vůni potraviny. emulgátory jako látky, které umožňují tvorbu stejnorodé směsi dvou nebo více nemísitelných kapalných fází nebo které tuto směs udržují. zahušťující látky jako látky, které zvyšují viskozitu potravin. želírující látky jako látky, které udílejí potravině texturu tím, že vytváří gel. plnidla jako látky, které přispívají k objemu potraviny, aniž významně zvyšují jejich energetickou hodnotu. nosiče a rozpouštědla jako látky, které se užívají k rozpouštění, ředění, disperzi a jiné fyzikální úpravě přídatné látky, potravního doplňku a aroma, aniž přitom mění jejich technologickou funkci nebo mají vlastní technologický efekt a jejichž užití usnadňuje manipulaci, aplikaci nebo použití přídatné látky. leštící látky jako látky, které po nanesení na vnější povrch udělují potravině lesklý vzhled nebo vytváří ochranný povlak. Povlaky, které jsou jedlé nebo které jsou snadno odstranitelné, se nepovažují za leštící látky. zpevňující látky jako látky, které činí tkáně ovoce a zeleniny pevnými nebo křehkými nebo tuto pevnost udržují a dále látky, které reakcí se želírujícími látkami ztužují gely. protispékavé látky jako látky, které snižují tendenci jednotlivých částic potraviny ulpívat vzájemně na sobě. stabilizátory jako látky, které umožňují udržovat fyzikální vlastnosti potraviny. Stabilizátory patří mezi látky, které umožňují udržování homogenní disperse dvou nebo více nemísitelných látek v potravině. Dále sem patří látky, které stabilizují, udržují nebo posilují existující zbarvení potravin. odpěňovače jako látky, které zabraňují vytváření pěny nebo snižující pěnění a pěnotvorné látky jako látky, které umožňují vytváření stejnorodé disperze plynné fáze v kapalné nebo tuhé potravině. 30
sekvestranty jako látky, které vytvářejí chemické komplexy s ionty kovů. balicí plyny jako plyny jiné než vzduch, které se zavádí do obalu před, během nebo po plnění potraviny do obalu a propelanty definuje jako plyny jiné než vzduch, které vytlačují potravinu z obalu. zvlhčující látky jako látky, které chrání potravinu před vysycháním tím, že působí proti účinkům vzduchu s nízkou relativní vlhkostí. Dále jsou to i látky, které podporují rozpouštění práškovitých potravin ve vodném prostřední. tavící soli jako látky, které mění vlastnosti proteinů při výrobě tavených sýrů za účelem zamezení oddělování tuku. kypřící látky jako látky nebo směsi látek, které vytvářejí plyny a tak zvyšují objem těsta. modifikované škroby jako látky, získávané chemickými změnami jedlých škrobů v nativním stavu nebo škrobů předtím pozměněných fyzikálními nebo enzymovými postupy nebo pozměněných působením kyselin, zásad nebo bělících činidel.
2.3 Nezbytné množství aditiv v potravinách Vyhláška č. 304/2004 Sb. uvádí, ve kterých potravinách smí být ta která přídatná látka použita a v jakém množství. Toto množství je vyjádřeno buď číselně např. 300 mg látky v jednom kilogramu potraviny nebo obratem „v množství nezbytně nutném pro dosažení zamýšleného technologického účinku a při zachování správné výrobní praxe“ (VRBOVÁ T., 2001). Podle vyhlášky se však přídatné látky, které lze používat v nezbytném množství, nesmějí používat pro výrobu nezpracovaných potravin, medu, neemulgovaného tuku a oleje, másla, pasterovaného nebo sterilovaného mléka a smetany, neochucených kysaných mléčných produktů, minerální vody, kávy – kromě aromatizované instantní kávy, nearomatizovaného čaje, cukru, těstovin a neochuceného podmáslí s výjimkou případů, kdy je to výslovně povoleno. Nezpracovanými potravinami se pak rozumí potraviny, které neprošly technologickým pochodem, který by způsobil podstatnou změnu původního stavu potraviny. V těchto vyjmenovaných potravinách jsou přídatné látky, až na výjimky, zakázány. 31
2.4 Náležitosti obalu Neexistovala povinnost značení konkrétních přídatných látek na obalu výrobku. Pouze při použití barviv zákon předepisoval upozornění „Přibarveno“ a při použití konzervačních látek upozornění „Chemicky konzervováno“ (VRBOVÁ T., 2001). Od roku 1997 se situace radikálně změnila. Pokud je potravina balená ve výrobě, musí být označena na obalu údajem o složení podle použitých surovin a přídatných látek. Přídatné látky musí být vyjmenovány v sestupném pořadí podle množství. Přídatná látka se označí názvem látky včetně jejího číselného kódu E (KLESCHT V., a kol., 2006). Tento kód se skládá z velkého písmene E, tří až čtyř číslic a v některých případech i konečného malého písmenka nebo římské číslice v závorce. Existují i případy, kdy se o přítomnosti přídatných látek nedozvíme. Je-li potravina balená mimo provozovnu výrobce a bez přítomnosti spotřebitele, není ze zákona povinnost označit na obalu složení potraviny. Taktéž není prodejce povinen umístit viditelně složení nebalené potraviny. O složení jídel se nedovíme ani v restauracích a jídelnách.
2.5 Přenos přídatných látek Použije-li se při výrobě potravina, která obsahuje přídatné látky, dochází k tzv. přenosu přídatných látek. Použije-li výrobce mražených krémů čokoládovou polevu obsahující emulgátor, dojde k přenosu emulgátoru do konečného výrobku, tedy zmrzliny. Na obalu potraviny musí být uveden výčet všech složek potraviny – v tomto případě se z obalu dovíme, že daná zmrzlina obsahuje čokoládovou polevu, ale už nenalezneme informaci o přítomnosti emulgátoru. V některých případech však díky přenosu musí být i přídatné látky uvedeny na obalu (VRBOVÁ T., 2001): 1) Je-li složka obsahující přídatnou látku v konečném výrobku okem rozeznatelná jako zvláštní součást potraviny a je-li současně přídatnou látkou barvivo. 2) Je-li
složka
obsahující
přídatnou
látku
vyrobena
z
chemicky
konzervovaného polotovaru a přenosem bude koncentrace konzervantu vyšší než stanovené množství.
2.6 Kontrolní orgány Dozorem nad dodržováním zákona o potravinách a navazujících vyhlášek 32
je pověřena Česká zemědělská a potravinářská inspekce (ČZPI). Inspekce provádí pravidelné
kontroly
surovin
a
potravin
ve
výrobnách,
velkoobchodech
a maloobchodech. Kontroluje zejména zdravotní nezávadnost výrobku pomocí laboratorních rozborů, jeho správné označení na etiketě a správný způsob prodeje. Mezi kontrolované znaky patří také obsah přídatných látek a jejich správná deklarace na obalu výrobku.
2.7 Testování přídatných látek Než je povoleno použití přídatné látky v potravinách, musí být látka otestována na zvířatech. Testy obvykle probíhají na relativně malém počtu řádově desítek pokusných zvířat, často hlodavců. Zvířata se obvykle rozdělí do několika skupin. Jedné skupině zvířat je podávaná obvyklá strava bez testované látky. Tato zvířata tvoří tzv. kontrolní skupinu. Dalším skupinám se podává testovaná látka v různých koncentracích. Látka se obvykle podává ve vodě nebo stravě, méně obvyklé jsou jiné způsoby, např. vpichování látky pod kůži či do žíly, zavedení hadicí přímo do žaludku, voperování ve formě implantátů, zavedení do dělohy těhotných samic atd. Po určité době pak vyhodnotí rozdíly mezi kontrolní skupinou a testovanými skupinami. Hodnotí se četnost a typ nádorů, přírůstky na váze, změny na vnitřních orgánech, úmrtnost atd. Podle délky trvání testů se rozlišují krátkodobé a dlouhodobé testy. Zvláštním druhem testů jsou pak testy probíhající před početím a během těhotenství, které mají odhalit možný vliv testované látky na rozmnožování a vývoj plodu (VRBOVÁ T., 2001). Důležitou součástí testů je vyhodnocení možné karcinogenity látky neboli schopnosti podílet se na vzniku rakoviny. V podstatě jsou dvě možnosti jak zjistit, způsobuje-1i látka rakovinu u zvířat či nikoli. První možností je podávat přiměřené dávky látky po velmi dlouhou dobu velké skupině zvířat. Čím větší je množství zvířat, tím přesvědčivější jsou výsledky testů. U malé skupiny pokusných zvířat by se možnost karcinogenity nemusela vůbec projevit. Metoda druhá je, že se omezenému množství zvířat podávají velmi vysoké dávky látky. Pokud tato zvířata trpí významně vyšším množstvím zhoubných nádorů než kontrolní skupina, považuje látka za zvířecí karcinogen. S tímto problémem testování úzce souvisí tzv. Delaneyho dodatek, který v USA zakazuje používání látek způsobujících rakovinu u zvířat v potravinách. Proto jsou 33
v USA zakázány některé látky, které jsou v jiných zemích včetně zemí Evropské unie povoleny (VRBOVÁ T., 2001).
2.8 Vyhláška č. 4/2008 Sb., kterou se stanoví druhy a podmínky použití přídatných látek a extrakčních rozpouštědel při výrobě potravin V ČR reguluje používání a označování povolených přídatných látek Ministerstvo zdravotnictví prostřednictvím Vyhlášky č. 4/2008 Sb., ze dne 3. ledna 2008, kterou se stanoví druhy a podmínky použití přídatných látek a extrakčních rozpouštědel při výrobě potravin. Výrobci mají povinnost uvádět přídatné látky na obalu výrobku. Tato vyhláška zapracovává příslušné předpisy Evropských společenství, zároveň navazuje na přímo použitelné předpisy Evropských společenství a upravuje množství a druhy přídatných látek, požadavky na jejich čistotu a podmínky jejich použití do potravin, potraviny a skupiny potravin, v nichž se mohou tyto látky vyskytovat, požadavky na jejich označování na obalech potravin, které nejsou určeny spotřebiteli a označování dalších údajů důležitých z hlediska zdravotní nezávadnosti potravin a dále podmínky a požadavky na použití extrakčních rozpouštědel do potravin a jejich značení na obalu, který není určen spotřebiteli.
2.8.1 Použití přídatných látek dle vyhlášky č. 4/2008 Sb. Přídatnou látku lze použít: pokud je prokázána technologická potřeba jejího použití a účelu nelze dosáhnout jinými prostředky. pokud v použitém množství nepředstavuje riziko pro spotřebitele. k zachování výživové hodnoty potraviny, přičemž záměrné snížení výživové hodnoty se připouští pouze, pokud taková potravina nepředstavuje podstatnou složku běžné stravy nebo pokud je použití přídatné látky nezbytné pro výrobu potravin určených pro zvláštní výživu. k dodání potřebné složky do potraviny určené pro zvláštní výživu. ke zvýšení trvanlivosti potraviny nebo zlepšení jejích organoleptických vlastností, pokud se nezmění jakost potraviny.
34
2.9 Nařízení Evropského Parlamentu a Rady (ES) č. 1333/2008 o potravinářských přídatných látkách Dne 16. 12. 2008 vzniklo nařízení č. 1333/2008 o potravinářských přídatných látkách,
kterým
se
nahrazují
předchozí
směrnice
a
rozhodnutí
týkající
se potravinářských přídatných látek povolených pro použití v potravinách s cílem zajistit efektivní fungování vnitřního trhu a současně vysokou úroveň ochrany lidského zdraví a vysokou úroveň ochrany spotřebitelů, včetně ochrany zájmů spotřebitele, komplexními a zjednodušenými postupy. Tímto nařízením se harmonizuje používání potravinářských přídatných látek v potravinách ve Společenství. Harmonizuje se jím také používání potravinářských přídatných látek v potravinářských přídatných látkách a potravinářských enzymech, čímž se zajišťuje jejich bezpečnost a kvalita a usnadňuje se jejich skladování a používání.
2.9.1 Hodnocení nezávadnosti aditiv na evropské úrovni Na evropské úrovni je hlavním orgánem pro stanovení nezávadnosti, schvalování, kontrolu a značení všech aditivních látek Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA - European Food Safety Authority), dále pak Evropská komise, Parlament a Rada. Na mezinárodní úrovni to je Společný výbor expertů pro potravinářská aditiva (JECFA) v rámci Organizace pro výživu a zemědělství (Food and Agriculture Organization, FAO) a Světová zdravotnická organizace (World Health Organisation, WHO). Stanovení bezpečnosti a nezávadnosti potravinářských aditiv je založeno na zpracování všech dostupných toxikologických údajů včetně pozorování na lidských a zvířecích modelech. Z těchto všech údajů je stanoveno maximální množství aditivní látky, která nemá prokazatelný toxický účinek. Toto množství je označováno jako "množství, které nemá pozorovatelný negativní účinek" (NOAEL - no-observedadverse-effect level) a je používáno pro stanovení "přípustného denního množství" (ADI-Acceptable Daily Intake) pro každou aditivní látku. Hodnota ADI zajišťuje vysokou bezpečnost a udává množství aditiva, které může člověk v potravě spotřebovat každý den po celý život, aniž by bylo negativně ovlivňováno jeho zdraví. Výrobci potravin smí používat při výrobě jen ta potravinářská aditiva, která jsou na seznamu schválených látek pro potraviny. Česká legislativa je plně harmonizovaná s legislativou 35
EU, přičemž pro všechny členské státy EU včetně ČR platí stejná pravidla o používání potravinářských aditiv, což je nezbytné pro volný pohyb zboží v rámci EU. Kontrolu dodržování předpisů pro používání přídatných látek zajišťují, pokud jde o potraviny, dozorové orgány Ministerstva zemědělství ČR, tj. Státní zemědělská a potravinářská inspekce a Státní veterinární správa, u pokrmů pak orgány ochrany veřejného zdraví řízené Ministerstvem zdravotnictví ČR.
3 POUŽITÍ ADITIVNÍCH LÁTEK V MASNÝCH VÝROBCÍCH 3.1 Látky podporující nebo udělující barvu masných výrobků Existují potraviny, které nesmějí obsahovat přídatná barviva (příloha č. 1), ale i potraviny, k jejichž výrobě mohou být použita barviva s omezenou možností použití (příloha č. 3).
3.1.1 Sůl a solící směsi Jedlá sůl je velmi důležitou surovinou v masném průmyslu, dodává výrobkům řadu důležitých vlastností jako je chuť, vaznost, konzistence a v neposlední řadě i zvýšená údržnost. Naproti tomu sodík, přítomný v jedlé soli, má zdravotně nepříznivý účinek a u každého pátého konzumenta má vliv na zvýšení krevního tlaku. Proto je přídavek soli do masných výrobků limitován (STEINHAUSER L. a kol., 1995). Čistá jedlá sůl se přidává jen do těch výrobků, kde není nutné z hlediska zvyklostí zajistit růžovou barvu masného výrobku. Jedná se převážně o některé vařené masné výrobky, jako jsou jaternice a některé tlačenky. Dále jsou to klobásy vinné, klobásy k zapékání do těsta apod. U salámů se samostatný chlorid sodný nepoužívá (PIPEK P., 1998). Velká většina soli se v masné výrobě zpracovává ve formě solící směsi, hlavně jako dusitanová a dusičnanová solící směs. Solící směsi zabraňují růstu klostrídií, které jsou příčinou botulismu a tak podstatně zvyšují bezpečnost masných výrobků.
3.1.1.1 Dusitanová solící směs Dusitan sodný a dusitan draselný, souhrnně dusitany, patří mezi ostře sledované přídatné látky, co se týče nežádoucích účinků na lidské zdraví. Dusitany se používají při výrobě uzených masných výrobků, kde plní několik funkcí najednou. Přidávají se bud' do nálevu nebo přímo k masu. Přídavek dusitanů usnadňuje uzení, napomáhá 36
vytvoření jednotné barvy a charakteristické chuti uzené potraviny, zlepšuje chuť a zpomaluje oxidaci přítomných tuků. Pro značnou jedovatost dusitanu není u nás dovoleno tuto směs připravovat přímo v závodech masné výroby, ale vyrábí se centrálně v solném průmyslu pod stálou chemickou laboratorní kontrolou. Dusitanová solicí směs se připravuje dokonalým smícháním jedlé soli, dusitanu, škrobového cukru a škrobového sirupu. Vyrobená směs smí být dána do prodeje až po provedení laboratorní kontroly, při níž se stanoví obsah dusitanu a stejnoměrnost promíchání. Dusitanová směs se musí uskladňovat v suché, chladné, dobře větrané místnosti (STEINHAUSER L. a kol., 1995). U fermentovaných masných výrobků je koncentrace dusitanové solící směsi 2,4 – 3 % Zatímco počáteční vysoká koncentrace dusitanu potlačuje růst bakterií čeledi Enterobacteriaceae, vysoké koncentrace dusičnanů tento růst spíše podporovaly a naopak působily toxicky na startovací kultury (PIPEK P., 1998).
Může být použit: 1) Dusitan draselný •
používá se při výrobě uzených masných výrobků a usnadňuje uzení, napomáhá vytvoření jednotné barvy a charakteristické chuti uzené, zlepšuje chuť, jako konzervační látka zabraňuje růstu bakterií a vzniku jedovatých toxinů a zabraňuje oxidaci přítomných tuků. Vyskytuje se obvykle např. ve slanině a v uzeném masu (VRBOVÁ T, 2001).
•
s dusitanem draselným je spojována řada nežádoucích účinků, počínaje bolestmi hlavy a konče možnou karcinogenitou. V České republice je povoleno použití dusitanu draselného v tepelně neopracovaných, uzených a sušených masných výrobcích, v ostatních masných výrobcích, v masných výrobcích v konzervových plechovkách a v uzené anglické slanině (VRBOVÁ T, 2001).
2) Dusitan sodný •
v masných výrobcích je dusitan sodný hojně zastoupen. Setkáme se s ním např. v masových konzervách (Vepřové maso ve vlastní šťávě Hamé), paštikách (Hamé), špekáčcích, párcích, lančmítu či šunce.
37
3.1.1.2 Dusičnanová solící směs Vedle dusitanové solící směsi se využívá také dusičnanová směs, která není centrálně vyráběna a připravuje se přímo v masné výrobě tak, že se smíchá čistá jedlá sůl, dusičnan sodný nebo draselný. Použitý dusičnan musí svou čistotou odpovídat požadavkům pro přísady určené do potravin. V současné době je snaha upustit od
používání
dusičnanů
a
přejít
na
používání
dusitanové
solící
směsi
(STEINHAUSER L. a kol., 1995). Dusičnan sodný a draselný se používají při výrobě určitých druhů uzených masných výrobků (při suchém uzení a výrobě fermentovaných uzených výrobků), kdy se pomalu rozkládá na dusitan sodný resp. draselný. Ten pak účinkuje jako konzervant a stabilizátor barvy. Dusičnan sodný se obvykle používá v masných výrobcích, rybích výrobcích a sýrech.
3.1.2 Kyselina askorbová a její soli Askorbová kyselina a askorbáty se používají pro zlepšení vybarvení a zvýšení stálosti barvy masných výrobků. Tyto látky mají silně redukční vlastnosti, a proto zpomalují oxidaci svalového barviva. Pomáhá vytvářet červenou barvu uzených masných výrobků, urychluje uzení, omezuje oxidaci tuků a zabraňuje vzniku rakovinotvorných nitrosoaminů. V roce 1921 izoloval biochemik Sylvester Zilva v citronového sirupu substanci, kterou nazval Vitamín C (HARDEN A., ZILVA S. S., 1918). V krystalické formě je kyselina askorbová relativně stabilní proti oxidaci vzdušným kyslíkem. Ve vodném roztoku probíhá rozklad výrazně rychleji, při čemž zvýšení teploty, zvýšení pH hodnot, ale i přítomnost těžkých kovů rozklad ještě více urychlují. Při vaření potraviny je obsah vitamínu C v potravině průměrně o 30 % snížen. Podle doby a typu přípravy potraviny může dojít také až ke ztrátám 100 % (ADAM O. a kol., 2006).
3.1.3 Glukono-delta-lakton Glukono-delta-lakton (GDL) se používá k rychlému okyselení díla při výrobě syrových trvanlivých salámů. Tato látka se přidává do díla v koncentraci 0,3 – 0,5 % 38
kde se postupně přeměňuje na kyselinu glukonovou, která potlačuje růst nežádoucích mikroorganismů a vylepšuje zabarvení (VRBOVÁ T, 2001). 3.1.4 Karamel Karamel je sám o sobě potravina sladké chuti. Vzniká karamelizací cukru. Karamel je běžně používán jako potravinářské barvivo, bývá používán k dochucování bonbonů, nealkoholických nápojů a v neposlední řadě i k barvení masných výrobků (uzená masa, cikánská pečeně, ostravské párky). Karamel je hlavní surovinou k výrobě barviva, kterým se tyto druhy masných výrobků buď potírají, nebo je přimíchávané do díla. Barvící směs se nazývá kulér a má tmavou barvu a nasládlou chuť (VRBOVÁ T., 2001).
3.1.5 Karoteny Karoteny jsou přírodní (či přírodně identická) oranžově žlutá barviva, která tvoří přirozenou složku lidské potravy. Karoteny účinkují současně jako antioxidanty. Jako potravinářské barvivo se většinou používá synteticky vyráběný beta-karoten. Karoteny se používají v nápojích a sirupech, mléčných výrobcích, jogurtech, sýrech (VRBOVÁ T., 2001). Ve velkém množství je přidávaný do potravin, jako je máslo, margarín či sladkosti, protože spotřebiteli nabízí očekávaný obraz potraviny. Bez přídavků karotenů by např. margaríny byly více nebo méně světle šedé (HAHN P., 1998). V masných výrobcích se vyskytují zejména v paštikách a v uzených masných výrobcích.
3.1.6 Butylhydroxyanisol (BHA) a butylhydroxytoluen (BHT) BHA a BHT jsou jedněmi z nejčastěji používaných antioxidantů, které zpomalují žluknutí tuků, olejů a aromat. Jsou účinnými zejména ve vzájemných kombinacích. Funkce si zachovávají i po tepelném zpracování potraviny. Přidávají se do hamburgerového masa, klobás, cereálních výrobků atd. Používají se i v obalech potravin, odkud migruje do potraviny. Jako konzervační látky působí proti některým bakteriím a většině plísní (VRBOVÁ T., 2001).
39
Použití těchto antioxidantů vyvolalo u některých osob případy kopřivky. Také jejich toxikologické vyšetření není dosud jednoznačné, což vybízí k opatrnosti (KLESCHT V. a kol., 2006).
3.1.7 Kyselina erythorbová Tento antioxidant pomáhá vytvářet a udržovat červenou barvu uzených masných výrobků, urychluje uzení, omezuje oxidaci přítomných tuků a zabraňuje vzniku rakovinotvorných nitrosoaminů. Kombinace kyseliny erythorbové a kyseliny citronové může nahradit siřičitany v mražených plodech moře. Žádné nežádoucí účinky kyseliny erythorbové nejsou známy. Sloučenina je velmi podobná vitaminu C, neúčinkuje však jako vitamin (VRBOVÁ T., 2001).
3.1.8 Ostatní látky ovlivňující barvu masných výrobků Látky, které podporují barvu především v uzeninách, v uzených masách a v paštikách (příloha č. 2) •
Paprikový extrakt
•
Betalainová červeň
•
Košenila
•
Kurkumin
3.2 Další aditiva a látky v masných výrobcích 3.2.1 Uhličitany Uhličitany zvyšují pH díla a vaznost. U nás nejsou jako přísada do masných výrobků povoleny (VRBOVÁ T., 2001).
3.2.2 Kyselina sorbová a její soli Kyselina sorbová, popř. sorban sodný či draselný se používají jako konzervační prostředek proti plísním a sporotvorným bakteriím. Kyselina sorbová inhibuje i růst salmonel. U nás nejsou sorbany jako přísady do masných výrobků povoleny (VRBOVÁ T., 2001).
40
3.2.3 Polyfosfáty Polyfosfáty se používají pro zlepšení konzistence masných výrobků, popř. pro zvýšení vaznosti vody u kusových masných výrobků. Jsou to látky, které zvyšují rozpustnost svalových bílkovin, hlavně ve stadiu rigoru mortis, kdy jsou svalové bílkoviny nejméně rozpustné. Přidáním polyfosfátů se dosáhne opětovného zvýšení rozpustnosti až na úroveň masa teplého. Polyfosfáty (lineární kondenzované polyfosforečnany) kromě zmíněných účinků na jakost masných výrobků zpomalují oxidaci lipidů, snižují viskozitu mělněného masa a tím i mechanickou práci při míchání a snižují i tepelnou odolnost. Zvýšení pH na zásaditou stranu však negativně ovlivňuje vybarvení výrobků. Vlastní funkčnost polyfosfátů spočívá v jejich schopnosti tvořit stálé komplexy s dvojmocnými kationty (VRBOVÁ T., 2001).
3.2.4 Kyselina mléčná a její soli Mléčnan sodný a draselný se používá jako přísada zvyšující údržnost. Snižuje aktivitu vody (aw) a může být aplikován jako náhrada NaCI či KCI v drobných masných výrobcích s nízkým obsahem soli. Používání mléčnanů v masném průmyslu je u nás povoleno.
3.2.5 Karagenany, algináty a potravinářská želatina Tato aditiva na sebe váží vodu uvolňovanou při tepelném opracování výrobků. Snižují tak sekundárně i obsah tuku ve finálním výrobku včetně jeho eventuálního vytavování a podlévání. Je ho možno aplikovat do sterilovaných výrobků (konzerv), ale
také
do
šunek,
uzených
mas
a
samozřejmě
i
mělněných
výrobků
(VRBOVÁ T., 2001).
3.2.6 Inulin V důsledku znepokojení, ohledně rizika spojeného s konzumací potravin s vysokým obsahem tuku, byl potravinářský průmysl donucen k vývoji nových receptur s cílem snížit obsah tuku. U masných výrobků přispívá tuk k tvorbě chuti, vůně, textury a
vláčnosti
výrobku.
Snížení
tuku
může
snížit
akceptovatelnost
produktu
(BARBUT, MITTAL, 1996). Náhrada tuku u suchých fermentovaných salámů je obtížná, protože vysoký podíl libové tkáně zvyšuje tvrdost produktu v důsledku 41
vysoké ztráty vody v průběhu zrání (MENDOZA a kol., 2001). Je známo, že vyšší obsah vlákniny v potravinách snižuje riziko rakoviny tlustého střeva, obezity a kardiovaskulárních chorob (EASTWOOD, 1992). Inulin je rozpustná dietní vláknina složená z fruktózových polymerů izolovaných z rostlin. Je používán jako náhrada tuku u potravin především ke zlepšení konzistence, vůně, chuti. Navíc je fermentován v tlustém střevě, což způsobuje nárůst bifidobakterií, které produkují mastné kyseliny s krátkými řetězci a důsledkem je lepší adsorpce vápníku v organismu.
4 METODY ANALÝZY ADITIV V MASNÝCH VÝROBCÍCH Současná analytická laboratoř jen vzdáleně připomíná minulost. Přístroje, které jsou krmeny vstupními daty, čekají na vzorky, aby na druhé straně vydaly zpracované výsledky. Pro moderní analytické metody je charakteristická jejich vysoká citlivost.
4.1 Metody instrumentální Přístroj reaguje na určitou vlastnost analyzované složky a poskytuje signál, který indikuje velikost měřené veličiny závisející na obsahu složky ve vzorku. Instrumentální metody jsou velmi citlivé. Lze jimi dokázat a stanovit stopová množství složek ve vzorku. Citlivost lze vyjádřit tím, jak výrazně se změní signál, změní-li se obsah analyzované složky ve vzorku a tím, jaké nejmenší množství složky lze dokázat nebo stanovit. Změní-li se koncentrace složky ve vzorku, u citlivějších metod nastane výraznější změna signálu než u metod méně citlivých. Když vyneseme závislost sledované veličiny na koncentraci složky, má tato závislost u citlivějších metod větší směrnici - je strmější (KLOUDA P., 2003).
4.1.1 Separační metody Separace je operace, při které se vzorek dělí alespoň na dva podíly odlišného složení. V řešení analytických problémů při práci s odebraným vzorkem je nejdůležitější právě separace a na jejím úspěšném zvládnutí závisí správnost a přesnost celé analýzy.
42
4.1.1.1 Plynová chromatografie Vzorek se dávkuje do proudu plynu, který jej dále unáší kolonou. Proto se mobilní fáze nazývá nosný plyn. Aby vzorek mohl být transportován, musí se ihned přeměnit na plyn. V koloně se složky separují na základě různé schopnosti poutat se na stacionární fázi. Složky opouštějící kolonu indikuje detektor. Signál z detektoru se vyhodnocuje a z časového průběhu intenzity signálu se určí druh a kvantitativní zastoupení složek (KLOUDA P., 2003).
4.1.1.2 Kapalinová chromatografie Mobilní fází kapalina. Na rozdíl od plynové chromatografie rozhodují o separaci složek vzorku nejen jejich interakce se stacionární fází, ale velmi výrazně i použitá mobilní fáze. Během separace se analyt rozděluje mezi mobilní a stacionární fázi. Čas, jaký stráví v jedné nebo druhé fázi, závisí na afinitě analytu ke každé z nich. Protože je možno pracovat za laboratorní teploty bez nutnosti převádět vzorek na plyn, je kapalinová chromatografie vhodná i pro separaci nestálých a netěkavých sloučenin.
4.1.2 Elektromigrační metody Metody využívají dvou elektrokinetických jevů - elektroforézy a elektroosmózy. V prostředí obsahující roztok s nabitými částicemi a pevné povrchy stýkající se s roztokem, které mohou nést elektrické náboje, se vytvářejí elektrické dvojvrstvy. Časem vzniká určité rovnovážné rozdělení nábojů. V elektromigračních metodách je na toto prostředí připojeno stejnosměrné elektrické pole, které poruší rovnováhu i rozložení nábojů a vyvolá jejich pohyb (KLOUDA P., 2003).
4.1.2.1 Elektroforéza Elektroforéza spočívá v migraci elektricky nabitých částic ve stejnosměrném elektrickém
poli.
Toto
elektrické
pole
se
vytváří
vkládáním
konstantního
stejnosměrného napětí mezi elektrody. V zónové elektroforéze je prostředí mezi elektrodami tvořeno základním elektrolytem, který zajišťuje dostatečnou elektrickou vodivost v celém systému (KLOUDA P., 2003). Vzorek je dávkován do určitého místa tohoto systému. Kationty migrují k zápornému pólu, anionty ke kladnému pólu a neutrální částice se nepohybují. Vlivem odlišné rychlosti migrace složek vzorku 43
se v průběhu separace vytvářejí oddělené zóny jednotlivých složek. Velikost nabitých částic vzorku může být různá, od jednoduchých iontů až po makromolekuly.
4.1.2.2 Izotachoforéza Vzorek se nanáší mezi 2 elektrolyty s odlišnou pohyblivostí iontů. Separují se bud' jenom kationty nebo jenom anionty. Separujeme-li kationty, vzorek se vnáší mezi vedoucí elektrolyt, jehož kationty mají vyšší pohyblivost a koncový elektrolyt, jehož kationty mají nižší pohyblivost než kterýkoliv kation vzorku. Vedoucí elektrolyt je na začátku a izotachoforézy obsažen v katodovém prostoru a v koloně, koncový elektrolyt v anodovém prostoru. Kromě separovaných kationtů jsou vždy obsaženy i opačně nabité protiionty, jejichž přítomnost je podmínkou zachování elektroneutrality v zónách. Je vhodné, aby protiionty ve všech elektrolytech byly stejné (KLOUDA P., 2003).
4.1.3 Extrakce Proces extrakce je přechod složky fázovým rozhraním mezi dvěma vzájemně nemísitelnými kapalinami. Způsoby extrakce: 1) Extrakce z pevné fáze do kapaliny z pevného materiálu se rozpouští ve vhodném rozpouštědle požadovaná složka, ostatní složky ne. Využívá se často při zpracování analytických vzorků. 2) Extrakce z kapaliny do kapaliny extrakce založená na rozdělovací rovnováze v soustavě dvou nemísitelných kapalin. Složka ve větší části přechází do rozpouštědla, ve kterém je lépe rozpustná. 3) Extrakce z kapaliny na pevnou fázi extrakce pevnou fází z roztoku selektivně zachycuje požadované složky. 4) Extrakce z kapaliny nebo plynu na pevnou fázi Mikroextrakce pevnou fází je modifikací extrakce pevnou fází, ve které nastává zkoncentrování analytu adsorpcí na polymer pokrývající křemenné vlákno (KLOUDA P., 2003).
44
4.1.4 Hmotnostní spektrometrie Hmotnostní spektrometrie je separační technika, která převádí vzorek na fázi a vzniklé ionty separuje podle hodnoty podílu jejich hmotnosti a náboje m/z. Základními kroky v této technice jsou: •
odpaření vzorku
•
ionizace
•
akcelerace iontů do hmotnostního analyzátoru
•
separace iontů hmotnostním filtrem
•
detekce iontů
4.2 Metody optické Optické metody jsou fyzikální metody založené bud' na interakci vzorku s elektromagnetickým zářením, nebo na vyzařování elektromagnetického záření vzorkem. Název optické metody má historické důvody, neboť zpočátku byla pro analytické účely využívána viditelná složka elektromagnetického záření. Tyto metody jsou využívány nejen ke stanovení druhu a množství aditiva v potravině, ale i k posouzení a hodnocení vybarvenosti potravin (KLOUDA P., 2003).
4.2.1 Refraktometrie Podstatou metody je měření indexu lomu. Dopadá-li paprsek na fázové rozhraní, mohou nastat dva jevy (KLOUDA P., 2003): 1) Reflexe (odraz) Úhel dopadu paprsku α se rovná úhlu odrazu α'. 2) Refrakce (lom) Při průchodu paprsku do jiné fáze se paprsek láme v důsledku rozdílné rychlosti světla v obou fázích. Úhel lomu β je menší než úhel dopadu α tehdy, když paprsek přechází do fáze, ve které je proti původní fázi rychlost světla nižší (lom ke kolmici). V opačném případě nastává lom od kolmice. Úhly dopadu, odrazu i lomu se měří mezi paprskem a kolmicí spuštěnou na fázové rozhraní. Základem refraktoru jsou 2 na sobě přilehlé hranoly otáčivé kolem vodorovné 45
osy pomocí postranního knoflíku. Zorné pole se pozoruje okulárem s nitkovým křížem. Při sacharometrickém stanovení má na velikost refrakce vliv nejen cukr, ale i necukry, a proto údaj vyjadřuje celkový obsah těchto látek neboli sacharizaci podle Ballingových stupňů. Na příslušné stupnici můžeme odečíst buď přímo procento sušiny, nebo index lomu a sušinu vypočítat z tabulky (PAZDERKA F. a KROC J., 1986).
4.2.2 Polarimetrie V polarimetrii využíváme schopnosti opticky aktivních látek stáčet rovinu procházejícího polarizovaného světla doprava nebo doleva. Lineárně polarizované světlo kmitá v jedné rovině proložené paprskem. Kruhově polarizované světlo kmitá tak, že elektrický vektor koná rotační pohyb ve směru paprsku. Směr rotace může být doprava nebo doleva. Opticky aktivní jsou látky, jejichž molekuly nelze prostým otáčením ztotožnit s jejich zrcadlovým obrazem. Jednou z nejčastějších příčin této nesymetrie molekuly je přítomnost asymetrického uhlíku. Asymetrický uhlík nese čtyři odlišné substituenty. Pravo a levotočivé izomery téže látky se označují jako enantiomery. Smícháme-li oba enantiomery dané sloučeniny v poměru jedna ku jedné, získáme opticky neaktivní racemickou směs (KLOUDA P., 2003). Opticky aktivní látka má různý index lomu pro složky doprava a doleva kruhově polarizovaného
světla.
Složka
paprsku,
pro
kterou
je
index
lomu
nižší,
se proto pohybuje rychleji než druhá. Mezi složkami vzniká fázový rozdíl, protože rychlejší paprsek má větší vlnovou délku. Vektorový součet obou složek dává rovinu polarizovaného světla pootočenou doprava nebo doleva.
4.2.3 Atomová absorpční spektrometrie Podstatou metody je absorpce vhodného elektromagnetického záření volnými atomy v plynném stavu. Štěrbina monochromátoru propouští interval vlnových délek o šířce 0,5 nm, zatímco absorpční čára je široká jen asi 0,002 nm. Je nutno jako zdroj záření použít stejný prvek, jaký chceme stanovovat. Ten nám emisí záření bude poskytovat požadované vlnové délky. Absorbovat se bude pouze část záření, která svými vlnovými délkami odpovídá rezonančním čarám. Rezonančních čar je mnohem méně 46
než emisních. Proto je absorpční spektrum jednodušší než emisní. Pro měření se vybere čára, pro kterou je splněna největší absorpce záření (KLOUDA P., 2003).
4.2.4 Rentgenová analýza V elementární analýze můžeme aplikovat i část elektromagnetického spektra, která zahrnuje na energii bohaté rentgenové záření v rozsahu vlnových délek 10-2 - 101 nm. Toto záření může být využito ke sledování absorpce, emise a dalších jevů spojených s interakcí rentgenového záření a vzorku. Principy metody jsou obdobné jako u atomové analýzy využívající přechodů valenčních elektronů, pouze prvky spektrometrů jsou konstrukčně odlišné (KLOUDA P., 2003).
4.2.5 Luminiscenční spektrometrie Luminiscence je emise světla látkou. Emise může nastat při návratu elektronu na základní stav z excitovaného stavu (KLOUDA P., 2003). •
Fluorescence Absorpce ultrafialového záření vede k excitaci z vibračního stavu na základní elektronové hladině na jednu z mnoha vibračních hladin v elektronovém excitovaném stavu. Molekula na vysoké vibrační hladině ztrácí při kolizích s okolními molekulami rychle energii a přechází na nejnižší vibrační hladinu. Fluorescence se projeví, nastane-li přechod na základní elektronovou hladinu z excitovaného stavu vyzářením nadbytečné energie emisí fotonu.
•
Fosforescence Zřídka dochází k obrácení spinu excitovaného stavu. Přechod může nastat, když se energeticky překrývají nejnižší vibrační hladiny s vyššími vibračními hladinami. Po návratu molekuly do základního vibračního stavu ztrácí elektron energii emisí fotonu a přechází do základního stavu.
•
Fotoluminiscence Souhrnný název pro fluorescenci a fosforescenci. Porovnáme-li energii absorbovaného
záření
a
záření
vyslaného
fotoluminiscencí,
má fluorescenční záření nižší a tedy větší vlnovou délku. 47
Při fosforescenci je vyzařováno záření ještě vyšších vlnových délek než při fluorescenci •
Chemiluminiscence Nastává, produkuje-li chemická reakce elektronově excitované látky, které emitují fotony, aby dosáhly základního stavu. S těmito reakcemi se mnohdy setkáváme v biologických systémech.
4.2.6 Potenciometrie Potenciometrie je elektrochemická metoda založená na měření rovnovážného napětí galvanického článku. Článek je z měrné a srovnávací elektrody. Potenciál měrné elektrody závisí na koncentraci sledované látky, zatímco potenciál srovnávací elektrody je konstantní. Rovnovážné napětí, které rozdílem těchto dvou potenciálů je mírou koncentrace sledované látky. Elektroda je heterogenní elektrochemický systém tvořený alespoň dvěma fázemi. Jedna fáze je vodičem první třídy, který vede elektrický proud prostřednictvím elektronů, druhá fáze je vodičem druhé třídy, který vede elektrický proud prostřednictvím iontů (KLOUDA P., 2003).
4.3 Metody chemické Klasické metody, v nichž přímo z hmotnosti sraženiny nebo objemu činidla počítáme obsah stanovované složky.
4.3.1 Alkalimetrie a acidimetrie Titrační metody, ve kterých se využívá odměrných roztoků, v případě alkalimetrie jsou to zásady (KOH, NaOH) nejčastěji o koncentraci 0,05 – 0,1 mol/l, v případě acidimetrie jsou využívány jako odměrné roztoky kyseliny (HCl, H2SO4). Jelikož tyto chemikálie nejsou základními chemickými látkami, protože obsahují určité množství CO2, příp. jiných nečistot. Nelze z nich tedy připravit roztoky o přesné koncentraci a je nutné je standardizovat chemicky čistými látkami. Takovou látkou je při alkalimetrických titracích např. dihydrát kyselina šťavelová nebo hydrogenftalan draselný.
V případě
acidimetrických
titrací
se
jedná
o
čihydrogenuhličitan draselný (JANČÁŘOVÁ I. a JANČÁŘ L., 2003). 48
uhličitan
sodný
Při alkalimetrických resp. acidimetrických titracích se využívá látek, které reagují na změnu pH barevnými změnami, jsou to tzv. acidobazické indikátory. Vhodnost použitého indikátoru závisí na pH, kterého roztok nabude po ukončení titrace.
Tabulka 4.3.1 Acidobazické indikátory a jejich funkční oblasti pH Indikátor
Zbarvení
Funkční oblast pH
Kyselé prostředí
Zásadité prostředí
Methylová oranž
červená
žlutá
3,1 – 4,4
Methylová červeň
červená
žlutá
4,4 – 6,2
Fenolftalein
bezbarvý
červená
8,2 – 10
Bromkresolová
žlutá
modrá
3,8 – 5,4
žlutá
modrá
6 – 7,6
zeleň Bromthymolová modř
4.3.2 Chelatometrie Principem chelatometrických titrací je tvorba komplexů kationtů kovů s aminopolykarboxylovými kyselinami. Jako titrační činidlo se nejčastěji využívá tzv. chelaton 3, což je disociovaná sůl ethylendiamintetraoctové kyseliny. V průběhu titrace je nutné udržovat pH na konstantní hodnotě. Chelatometrické titrace se dělí do 3 skupin (JANČÁŘOVÁ I. a JANČÁŘ L., 2003): 1) Přímé stanovení iontů kovů přímou titrací roztokem chelatonu 3. 2) Nepřímé ke stanovovanému kovu se přidá nadbytek roztoku chelatonu a nezreagovaný chelaton se následně netitruje. 3) Vytěsňovací stanovovaným iontem kovu se vytěsní z méně stabilního chelatonátu hořečnatého ion Mg2+ , který se následně stanovuje titrací chelatonem. Tak jako v předchozích titračních metodách, tak i v chelatometrii se k indikaci 49
bodu
ekvivalence
využívají
indikátory.
Nejsou
to
indikátory
acidobazické,
nýbrž metalochromní, což jsou nejčastěji vícesytné organické kyseliny, jejichž aniont tvoří s ionty kovů barevné komplexy (JANČÁŘOVÁ I., JANČÁŘ L., 2003).
Tabulka 4.3.2 Metalochromní indikátory a jejich funkční oblasti pH Indikátor
Funkční oblast pH
Xylenová oranž
5-6
Murexid
12
Eriochromová čerň T
10
4.3.3 Srážecí reakce Principem reakce je vznik málo rozpustné sraženiny, která vznikne z jinak rozpustných sloučenin. Mezi málo rozpustnou látkou, která je ve styku se svým nasyceným roztokem, se ve vodě ustanoví rovnováha, kterou lze popsat koncentračním součinem rozpustnosti. Bude-li překročena hodnota součinu rozpustnosti, z roztoku se bude vylučovat málo rozpustná nebo nerozpustná, různě barevná sraženina.
4.3.3.1 Argentometrie Argentometrické titrace jsou založeny na srážení málo rozpustných stříbrných solí (PAZDREKA F. a KROC J., 1986). Do skupiny argentometrických srážecích stanovení řadíme jednak stanovení stříbrných iontů a jednak stanovení např. chloridů, bromidů, jodidů a thiokyanatanů roztokem stříbrných iontů. Dle toho, jaká stanovení se provádí, lze jako odměrný roztok v argentometrii použít buď roztok AgNO3 pro stanovení výše uvedených aniontů, nebo roztok NaCl, KSCN či NH4SCN pro stanovení stříbrných solí. Z hlediska principu funkce indikátorů lze bod ekvivalence při argentometrických titracích určit několikerým způsobem (JANČÁŘOVÁ I. a JANČÁŘ L., 2003): •
Mohrova metoda Indikace bodu ekvivalence spočívá v použití chromanu draselného při stanovení chloridů, bromidů a jodidů odměrným roztokem AgNO3. Na začátku titrace se vylučuje bílá sraženina halogenidu stříbrného a po kvantitativním vysrážení halogenidů se začne srážet stříbrnou solí 50
chroman za vzniku červenohnědé sraženiny. Při titraci je nutné dodržet rozmezí pH 6 - 10. •
Fajansova metoda Je založena na použití adsorpčních indikátorů, což jsou organická barviva kyselé či zásadité povahy, jejichž kationty či anionty se adsorbují na micelách halogenidu stříbrného. Mezi adsorpční indikátory používané při stanovení např. výše uvedených halogenidů patří fluorescein a eosin. Adsorbovaný anion těchto indikátorů má pak jiné zbarvení než anion indikátorů v roztoku. Z indikátorů poskytujících barevné kationty lze uvést rhodamin 6 G, který je vhodný k indikaci bodu ekvivalence při stanovení stříbrných iontů roztokem halogenidu.
•
Volhardova metoda Používá se při stanovení stříbrných iontů titrací odměrným roztokem NH4SCN a jako indikátor se používá roztok síranu amonoželezitého.
4.3.4 Manganometrie V manganometrii se jako odměrný roztok používá roztok manganistanu draselného. Oxidační schopnosti manganistanu draselného závisí na prostředí, ve kterém titrace probíhá. V kyselém prostředí se manganistan redukuje na bezbarvé manganaté ionty. Titrace manganistanem draselným se provádí obvykle v silně kyselém prostředí, přičemž analyzované roztoky se zpravidla okyselují kyselinou sírovou. Neužívají roztoky kyselin, které mají samy oxidační schopnosti (HNO3), nebo které se mohou samy manganistanem oxidovat (HCl). Základními látkami ke standardizaci odměrného roztoku KMNO4 jsou dihydrát kyseliny
šťavelové,
šťavelan
sodný,
oxid
arsenitý,
Mohrova
sůl
(JANČÁŘOVÁ I. a JANČÁŘ L., 2003). Manganometrie patří mezi odměrné metody oxidačně-redukční. Manganistan draselný je silné oxidační činidlo a jeho oxidační síla závisí na prostředí, ve kterém titrujeme (PAZDERKA F. a KROC J., 1986).
51
4.3.5 Jodometrie Jodometrie zahrnuje velkou skupinu odměrných stanovení založených na vratné i mezi jodem jako oxidačním činidlem a jodidem jako redukčním činidlem. •
Přímá jodometrie Látky, které se snadno oxidují jodem a lze je titrovat přímo odměrným roztokem jodu.
•
Nepřímá jodometrie Látky, které jsou silnějšími oxidačními činidly než jod a jsou kvantitativně redukovány v kyselém prostředí nadbytkem jodidu draselného. U přímé jodometrie se jako odměrného činidla používá odměrný roztok jodu,
nejčastěji o látkové koncentraci 0,01 – 0,1 mo1/l. Jod se po přečištění sublimací stává základní látkou a lze tedy odměrný roztok jodu připravit z jeho přesné navážky. Jako základní látky ke standardizaci odměrného roztoku jodu se používají oxid arsenitý a thiosíran sodný (JANČÁŘOVÁ I. a JANČÁŘ L., 2003). U nepřímé jodometrie se jako odměrné činidlo používá roztok thiosíranu sodného. Jodometrie je dalším příkladem oxidačně-redukčních metod. Látky schopné oxidace se jodem oxidují a jod se redukuje na jodid, látky schopné redukce se redukují jodidem, přičemž se jodidový ion oxiduje na elementární jod. Volný jod se pak titruje redukčním roztokem, nejčastěji již výše zmíněným thiosíranem sodným. Jako indikátor se používá škrobový maz, který tvoří se stopami jodu modrou sloučeninu (PAZDREKA F. a KROC J., 1986).
4.3.6 Bichromatometrie V bichromatometrii se jako odměrný roztok používá roztok K2Cr2O7 v koncentraci 0,02 mol/l.
K indikaci bodu ekvivalence se nejčastěji používá
difenylamin.
52
5 HODNOCENÍ BARVY MASNÝCH VÝROBKŮ 5.1 Senzorická analýza Senzorickou analýzou rozumíme hodnocení potravin bezprostředně našimi smysly včetně zpracování výsledků lidským centrálním nervovým systémem. Analýza probíhá za takových podmínek, kdy je zajištěno objektivní, přesné a reprodukovatelné měření. Senzorická jakost je součástí celkové jakosti potravin. Zahrnuje hodnocení chuti, vzhledu, vůně či textury. K laboratorním metodám patří zkoušky, které probíhají ve speciálně vybavených laboratořích za standardních podmínek a s použitím souboru školených hodnotitelů nebo expertů. Senzorická analýza potravin patří mezi základní kontrolní metody kvality potravinářských surovin, přídatných a pomocných látek i hotových výrobků. Využívají ji výrobci potravin a je nepostradatelnou součástí výkonu hygienického dozoru příslušnými orgány státní správy.
5.1.1 Pořadová zkouška V senzorické analýze se k hodnocení znaků potravin používá řada zkoušek (rozdílové,
pořadové,
preferenční,
srovnávání
se
standardem
dle
stupnic),
ale k hodnocení barvy se využívá především zkouška pořadová (ČSN ISO 8587). Pořadovou zkoušku použijeme, jestliže je úkolem zjistit zda existují rozdíly mezi větším počtem vzorků než dvěma. Hodnotitel obdrží řadu vzorků v náhodném uspořádání a má za úkol je seřadit podle intenzity zkoumaného znaku. Zrakovým smyslem je člověk schopen vnímat elektromagnetické záření o vlnové délce 380 - 780 nm. Oko je schopné rozeznat intenzitu světla, u barvy odstín, světlost a sytost zbarvení. Zrakové vjemy jsou pro senzorickou analýzu velmi důležité, protože dávají informaci nejen o barvě, ale i tvaru, velikosti, povrchu potraviny (INGR I. a kol, 2001). Tato metoda spočívá v seřazení několika vzorků s cílem uspořádat je dle zkoumaného znaku. Hodnotitelům se současně předloží několik vzorků a jejich úkolem je seřadit je dle zkoumaného znaku. Touto metodou lze srovnat např. intenzitu a příjemnost barvy u různých multivitamínových džusů či masných výrobků.
5.2 Laboratorní hodnocení Laboratorní hodnocení barvy potravin má velký význam v tom, že hodnotíme 53
barvu, aniž bychom projevovali vlastní subjektivitu. Jedná se tedy o objektivní hodnocení. V laboratorním prostřední se k hodnocení barevnosti využívají především metody optické analýzy. Část těchto metod je uvedena v kapitole 4.
5.2.1 Kolorimetrie Mnohé moderní analytické metody jsou založeny na tzv. Lambert-Beerově zákoně. Lambert-Beerův zákon je matematické vyjádření závislosti absorpce záření od vlastností materiálu, přes který záření prochází. Zákon byl empiricky odvozený nezávisle fyziky Bouguerem (1729), Lambertem (1760) a Beerem (1852). Lambert-Beerův zákon platí jen pro absorpci monochromatického záření. Při kolorimetrických měřeních porovnáváme intenzitu zbarvení zkoumaného roztoku
se
zbarvením
jiného
roztoku,
jehož
koncentraci
známe
(PAZDERKA F. a KROC J., 1986).
5.2.2 Fotometrie a spektrofotometrie V řadě stanovení se využívá skutečnosti, že mnoho látek pohlcuje elektromagnetické záření ve viditelné nebo ultrafialové části spektra, méně často infračervené záření. Míra, jakou látka pohlcuje světlo různých vlnových délek (tj. absorpční spektrum), závisí na struktuře sloučeniny. Množství světla určité vlnové délky, které pohltí např. látka rozpuštěná v roztoku, závisí na koncentraci látky. Měření absorpce světla vzorkem patří mezi nejpoužívanější techniky a označuje se jako fotometrie (pokud se měří při jedné nebo několika konkrétních vlnových délkách) a spektrofotometrie (pokud se měří v určitém souvislém rozsahu vlnových délek světla). Řada látek obsahuje valenční elektron, který může být excitován do vyšší energetické hladiny elektromagnetickým zářením. Taková látka pak absorbuje záření o vlnové délce odpovídající rozdílu energií obou elektronových hladin. Pokud absorbované záření leží ve viditelné části spektra, bude se lidskému oku látka jevit barevná (KLOUDA P., 2003). Prochází-li monochromatické záření o počáteční intenzitě vrstvou absorbujícího prostředí o určité tloušťce, zeslabuje se vlivem absorpce. Bylo zjištěno, že intenzita 54
světelného toku se exponenciálně zeslabuje s rostoucí tloušťkou absorbující vrstvy a s koncentrací absorbující vrstvy v daném prostředí (PAZDERKA F. a KROC J., 1986).
5.2.3 Obrazová analýza Analýza obrazu je moderní metoda, která vznikla ve snaze o objektivizaci posuzování jakosti výrobků. Nahrazuje vizuální subjektivní hodnocení, při kterém může právě dojít k rozdílnému ohodnocení určitého znaku zkoumaného předmětu. Oblast použití analýzy obrazu v technologii masa je velice rozmanitá, umožňuje přizpůsobivost a opakovatelnost rozboru, nedochází k destrukci vzorku, vyžaduje však výkonné počítačové vybavení. Analýza obrazu pracuje s barevnými prostory RGB i CIELab. Princip analýzy obrazu spočívá v počítačovém vyhodnocení digitálního obrazu sledovaného objektu sejmutého digitální kamerou, digitálním fotoaparátem nebo scannerem. Obraz lze rovnou zpracovat přímo ve formátu *.jpg, nebo jej příslušný software převede na grafický soubor *.lim. Analýza obrazu probíhá v 5 krocích: •
Snímání (zároveň digitalizace) a uložení obrazu v počítači
•
Segmentace obrazu (převedení na binární obraz)
•
Změření
•
Popis subjektu
•
Porozumění obsahu obrazu a statistické zpracování parametrů
55
6 ZÁVĚR Výrobci mají pro použití potravinářských aditiv při výrobě potravin mnoho důvodů tj. technologické, jakostní popř. ekonomické. Proto jsou aditiva nejvíce používanou složkou při výrobě potravin. Dnešní spotřebitel si žádá kvalitní potravinu za co nejméně peněz. Použitím aditiv se snižují ceny potravin, protože nejsou používány drahé suroviny např. drahé druhy koření. Spotřebitel může být použitím aditiv klamán vlastnostmi výrobků. Určitou ochranou spotřebitele jsou legislativní požadavky na množství a použití aditivních látek v potravinách. ČR se po vstupu do EU musela podřídit svými zákony i této oblasti. Od chvíle, kdy vstoupil v platnost zákon o potravinách, může ČZPI ukládat daleko vyšší pokuty než v minulosti. V roce 1997 udělila inspekce pokuty ve výši 5 435 000 korun. Zároveň byl zakázán prodej potravin v hodnotě přes 20 770 000 Kč. V roce 2000 pak udělila inspekce pokuty ve výši 31 382 300 a zakázala prodej zboží v hodnotě 26 508 882 Kč (VRBOVÁ T., 2001). V souvislosti s přídatnými látkami hodnotila ČZPI v minulých letech např. přítomnost a množství náhradních sladidel a syntetických barviv v nápojích v prášku obohacených o vitamíny, kontrolovala lahvové víno, ve kterém zjistila nepovolená syntetická barviva, kyselinu benzoovou a nadlimitní obsah oxidu siřičitého. Dále zjistila přítomnost nepovolených barviv v sušeném ovoci, marmeládách a kompotech. Džemy, kečupy, sušené ovoce a zelenina často obsahovaly nepovolené konzervační látky nebo nadlimitní množství povolených konzervantů.
56
7 LITERATURA • Adam O., Schauder P., Ollenschläger G., 2006: Ernährungsmedizin: Prävention und Therapie, ISBN 978-3-43722921-3 • Baltes W., 2007: Lebensmittelchemie, ISBN 978-3-540-38181-5 • Barbut S., Mittal G. S., 1996: Effects of free celulose gums on the texture profile and sensory properties of low fat Frankfurtem • Bellisle F., Drewnowski A., 2007: Intense sweeteners, energy intake and the control of body weight., European Journal of Clinical Nutrition • Bjelakovic G., Nikolova D., Gluud L. L., Simonetti R. G., Gluud C., 2007: Mortality in randomized trials of antioxidant supplements for primary and secondar prevention: systematic review and meta-analysis., JAMA, PMID 17327526 • ČSN ISO 8589 Senzorická analýza, 1993 - Obecná směrnice pro uspořádání senzorického pracoviště. • Daniel T. K, 2003: „Soy Lecithin: From Sludge to Profit" Wise Traditions in Food, Farming and the Healing Arts • Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE), 2007: Süßstoffe in der Ernährung. • Eastwood M. A., 1992: The physiological effect of dietary fibre • FAO Food and Nutrition Paper 52, Add. 4, 1996: Compendium of Food Additive Specifications • Food Analysis: General Techniques, Additives, Contaminants, and Composition: Manuals of Food Quality Control. Rome: FAO, 1986, ISBN 92-5-102399-9. • Gutzwiller J., Uskokovic R. M., 1978: Stereoselective total syntheses of quinine and quinidine • Hahn P., 1998: Lexikon Lebensmittelrecht, ISBN 3-86022334-8 • Hahn P., Pichhard K., 2008: Lebensmittelsicherheit: Haftung – Rückruf Rückverfolgbarkeit, ISBN 978-3-89947-501-2 • Harden A., Zilva S. S., 1918: The Antiscorbutic Factor in Lemon Juice The Biochemical Journal • Hitchens P. A., Leikind C. M., 1939: The Introduction of Agar-agar into Bacteriology, 1939, PMID 16560221 57
• http://www.oranzovestranky.cz/ecka/htm • http://www.szpi.cz • http://www.vscht.cz/ktk/www_324/lab/navody/oborI/obraz.pdf • http://www.westonaprice.org/soy/lecithin.html • http://www.wikipedia.cz • http://www.wikipedia.org • http://www.wikiskripta.eu • Ingr I., Pokorný J., Valentová H., 2007: Senzorická analýza potravin, MZLU Brno, skriptum, ISBN 978-80-7375-032-9 • Jančářová I., Jančář L., 2003: Analytická chemie, MZLU Brno, skriptum, ISBN 80-7157-647-6 • Klescht V., Hrnčiříková I., Mandelová L., 2006: Éčka v potravinách, ISBN 80-251-1292-6 • Klouda P., 2003: Moderní analytické metody, ISBN 80-86369-07-2 • Klouda P., 2005: Základy biochemie, druhé, přepracované vydání, ISBN 80-86369-11-0 • Komprda, T., 1999: Legislativa a kontrola potravin, Brno MZLU, ISBN 80-7157-360-4. • McCann a kol., 2007: Food additives and hyperactive behaviour in 3-year-old and 8/9-year-old children in the community: a randomised, double-blindes, placebo-controlled trial. The Lancet 370 (9598), 1570–1567 • Mendoza E., García M. L., Casas C., Selgas M. D., 2001: Inulin as fat sunstitute in low fat, dry fermented sausages • Nováková L., 2006: Potravinářská aditiva a jejich zdravotní aspekty, bakalářská práce, MENDELU Brno • Packer L, Weber S. U., Rimbach G., 2001: Molecular aspects of alphatocotrienol antioxidant action and cell signalling. • Pazderka F., Kroc J., 1986: Chemie pro 2. ročník středních zemědělských a lesnických škol, 1. Vydání, ISBN 14-408-87 • Pipek P., 1998: Technologie masa II, VŠCHT v Praze, ISBN 80-7192-283-8 • Pressemitteilung der Verbraucherzentrale Hessen 58
• Shadan, S., 2009: A taste of umami, Nature (News & Views) • Státní zdravotní ústav: Přídatné látky v potravinách, 2004 • Steinhauser L. a kol., 1995: Hygiena a technologie masa, ISBN 80-900260-4-4 • Stratil P., 2009: Základy chemie potravin, MZLU • Velíšek J., 2002: Chemie potravin, ISBN 80-86659-00-3 • Velíšek J., 1999: Chemie potravin 3, OSSIS • Vrbová T., 2001: Víme co jíme? aneb průvodce „Éčky“ v potravinách, ISBN 80-238-7504-3 • Vyhláška č. 4/2008 Sb., kterou se stanoví druhy a podmínky použití přídatných látek a extrakčních rozpouštědel při výrobě potravin • Vyhláška č. 298/1997 Sb.,kterou se stanoví chemické požadavky na zdravotní nezávadnost jednotlivých druhů potravin a potravinových surovin, podmínky jejich použití, jejich označování na obalech, požadavky na čistotu a identitu přídatných látek a potravních doplňků a mikrobiologické požadavky na potravní doplňky a přídatné látky. • Woodward B. R, Wilhelm E. von Doering, 1945: Total Synthesis of Quinine, Journal of the American Chemical Society • Willy J. Malaisse a kol., 1998: Effects of Artificial Sweeteners on Insulin Release and Cationic Fluxes in Rat Pancreatic Islets In: Cellular Signalling, ISSN 0898-6568/98 • Yamaguchi, S., Ninomiya, K., 2000: Umami and Food Palatability. In: Journal of Nutrition. PMID 10736353 • Zákon č. 110/1997 Sb. o potravinách a tabákových výrobcích
59
PŘÍLOHY
60
Příloha č. 1: Potraviny, které nesmějí obsahovat přídatná barviva 1.
Nezpracované potraviny
2.
Minerální vod a stolní vody
3.
Mléko, polotučné a odtučněné mléko, pasterované či sterilované, včetně UHT mléka neochucené
4.
Mléko ochucené kakaem či čokoládou
5.
Fermentované mléko (neochucené), kysané mléčné výrobky
6.
Mléčné polokonzervy
7.
Podmáslí (neochucené)
8.
Smetana a sušená smetana (neochucené)
9.
Oleje a tuky živočišného a rostlinného původu
10.
Vaječný žloutek, bílek, vaječná melanž, sušené a zmrazené vaječné produkty
11.
Mouka, ostatní mlýnské výrobky a škrob
12.
Chléb a výrobky z chlebového těsta
13.
Těstoviny a gnocchi
14.
Cukry (všechny mono- a disacharidy)
15.
Rajčatový protlak a rajčatové polokonzervy
i6.
Studené omáčky na bázi rajčatové šťávy
17.
Ovocné a zeleninové šťávy a nektary
18.
Produkty z ovoce, zeleniny, brambor a hub - sterilované, nakládané či sušené
19.
Zpracované ovoce, zelenina, brambory a houby
20.
Extra džem, extra rosol a kaštanové pyré
21.
Maso, ryby, drůbež, zvěřina, měkkýši, korýši a produkty z nich (netýká se hotových pokrmů)
22.
Kakaové a čokoládové výrobky (netýká se nečokoládových náplní těchto výrobků)
61
23.
Pražená káva, kávové náhražky, čaj, extrakty z nich, přípravky na bázi čaje a podobné produkty
24.
Koření, směsi koření, sůl, náhradní soli
25.
Víno
26.
Kojenecká a dětská výživa
27.
Med
28.
Ovocné a obilné pálenky
29.
Vinný ocet
30.
Slad a výrobky ze sladu
31.
Zrající a čerstvé sýry (neochucené)
32.
Máslo z mléka koz a ovcí
Příloha č. 2: Potraviny, ke kterým smějí být přidávána jen určitá barviva Sladový chléb
Karamel (E 150a - E 150d)
Pivo
Karamel (E 150a - E 150d)
Máslo
Karoteny (E 160a)
Kurkumin (E 100), karoten (E 160a), annato, bixin, Margarin, minarin, ostatní tukové emulze a bezvodé tuky norbixin (E 160b) Neochucené sýry tvrdé, měkké Karoten (E 160a), annato, bixin, norbixin (E 160b), a tavené paprikový extrakt (E 160c) Ocet
Karamel (E 150a - E 150d)
Lihoviny typu u whisky, brandy a rum
Karamel (E 150a - E 150d)
Aromatizovaná vína hnědé barvy, nápoje na bázi aromatizovaných vín hnědé barvy, likérová vína hnědé barvy a medovina
Karamel (E 150a - E 150d)
62
Zelenina nakládaná v octu, slaném nálevu a oleji (kromě oliv)
Riboflaviny (E 101), chlorofyly a chlorofyliny (E 140), mědnaté komplexy chlorofylů a chlorofylínů (E 141), karamely (E 150a - E 150d), karoten (E 160a), betalainová červeň (E 162), antokyany (E 163)
Extrudované a expandované obilné snídaně
Amoniakový karamel (E 150c), karoteny (E 160a), annato, bixin norbixin(E 160b), paprikový extrakt (E 160c)
Obilné snídaně ochucené ovocným aromatem
Košenila (E 120), betalainová červeň (E 162), antokyany (E 163)
Kurkumin (E 100), košenila (E 120), chlorofyly a chlorofiny (E 140), mědnaté komplexy chlorofylů a Ovocné pomazánky a podobné chlorofyfinů (E 141), karamely (E 150a - E 150d), výrobky z ovoce (včetně těchto výrobků se sníženým obsahem karoteny (E 160a), paprikový extrakt (E 160c), betalainová červeň (E 162), anthokyany (E 163), využitelné energie) 1ykopen (E 160d), lutein (E 161b) Uzené masné výrobky a paštiky
Kurkumin (E 100), košenila (E 120), karamely (E 150a - E 150d) karoten (E 160 a), paprikový extrakt (E 160c), betalainová červeň (E 162)
Košenila (E 120), karamel (E 150a - E 150d) Hamburgerové maso s minimálním obsahem rostlinné čí obilné složky 4% Sušené granulované brambory Kurkumin (E 100) a bramborové vločky
63
Příloha č. 3: Potraviny k jejich výrobě mohou být použita barviva s omezenou možností použití 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29.
Ochucené nealkoholické nápoje a nápoje v prášku Nápojové koncentráty pro přípravu ochucených nealkoholických nápojů Proslazené ovoce a zelenina Kompoty ovoce červené barvy Cukrovinky Jedlé ozdoby na cukrářské výrobky Jemné a trvanlivé pečivo a cukrářské výrobky Zmrzliny, mražené krémy a obdobné zmrazené výrobky Ochucené tavené sýry (mimo syntetická barviva) Deserty včetně ochucených mléčných výrobků Studené omáčky, majonézy, kořenící směsi Hořčice Pasty z ryb a korýšů Předvařené jedlé části korýšů Náhražky lososa Surimi Rybí mlíčí a jikry Balené výrobky z uzených ryb (mimo syntetická barviva) Snacky neochucené, pikantní na bázi brambor, obilovin, škrobu, extrudované či expandované Ostatní snacky a pikantní snacky na bázi obalených ořechových jader Jedlý povrch sýrů (mimo syntetická barviva) Jedlá klihovková (kolagenová) střívka Kompletní směsi pro zvláštní výživové účely určené ke snižování hmotnosti Kompletní směsi pro zvláštní výživové účely určené k použití pod dohledem lékaře Polévky a polévkové přípravky (mimo syntetická barviva) Analogy masa a rybího masa na bázi rostlinných bílkovin Lihoviny a alkoholické nápoje Aromatizovaná vína, nápoje a koktejly na bázi aromatizovaných vín Ovocná vína včetně šumivých a perlivých, cidr, perry, aromatizovaná ovocná vína, aromatizovaný cidr a perry
64
