1 Τα πρόσθετα και η προστασία της θρεπτική αξίας και υφής των επεξεργασμένων τροφίμων ΑΣΚΗΣΗ ΠΡΑΞΗΣ 9η ΘΡΕΠΤΙΚΗ ΑΞΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ - ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ

2 Τι είναι τα πρόσθετα τροφίμων; Είναι ουσίες, οι οποίες προστίθενται στα τρόφιμα, ώστε να εξυπηρετήσουν συγκεκριμένους τεχνικούς σκοπούς, και ομαδοποιούνται ανάλογα με τη λειτουργία τους, όταν προστίθενται σε ένα τρόφιμο, π.χ. σταθεροποιητές, πηκτικά μέσα, πυκνωτικά μέσα, αντι-συσσωματοποιητικοί παράγοντες, αέρια συσκευασίας και προωστικοί παράγοντες. Ως πρόσθετα αναγνωρίζονται μόνο οι ουσίες, οι οποίες δεν καταναλώνονται συνήθως ως τρόφιμα και δεν χρησιμοποιούνται ως χαρακτηριστικά συστατικά των τροφίμων.

3 Τι είναι τα πρόσθετα τροφίμων; Στην Ευρωπαϊκή Ένωση, οι κατευθυντήριες οδηγίες καθορίζουν τη λίστα προσθέτων προς χρήση (και την απαγόρευση άλλων), τα τρόφιμα στα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα πρόσθετα, καθώς και τα ανώτερα επίπεδα αυτών. Τα πρόσθετα που έχουν εγκριθεί αναγράφονται στη διατροφική ετικέτα. COMMISSION REGULATION (EU) No 1130/2011 of 11 November 2011 amending Annex III to Regulation (EC) No 1333/2008 of the European Parliament and of the Council on food additives by establishing a Union list of food additives approved for use in food additives, food enzymes, food flavorings and nutrients.

4 Σταθεροποιητές Πολλά τρόφιμα περιέχουν μείγματα ελαίων και νερού, κοινώς γνωστά ως γαλακτώματα. Τα γαλακτώματα σχηματίζονται με τη χρήση ουσιών που ονομάζονται γαλακτωματοποιητές, οι οποίες επιτρέπουν στο νερό και τα έλαια να μειγνύονται. Οι σταθεροποιητές χρησιμοποιούνται σε τρόφιμα, όπως η μαγιονέζα, το λαδόξυδο και τα παγωτά, με σκοπό την αποτροπή του διαχωρισμού των συστατικών του γαλακτώματος και επομένως τη διατήρηση της υφής των τροφίμων. Στους συχνά ευρισκόμενους σταθεροποιητές περιλαμβάνονται το κόμμι χαρουπιών και τα αλγινικά άλατα.

5 Functions of EmulsifiersApplication Examples Surface Active Ability Emulsification Margarine, Butter, Butter Cream Ice cream, Cream, Milk Drink DispersionChocolate, Cocoa, Peanut Butter FoamingCake, Desserts Anti-foaming/DefoamingTofu, Fermentation Industry, Jam WettingPowdered Foods, Chewing Gum SolubilizationFlavors CleaningCleaning Agent for Food Industry Starch Complex Forming Ability Protection of Starch GranuleInstant Mashed Potato Anti stalingBread, Cakes Prevention of StickingPasta, Noodles, Rice Prevention of GelatinizationFlour Paste, Desserts Modifying Ability for Oils and Fats Crystal ModificationMargarine, Shortening, Chocolate Creaming AbilityMargarine, Shortening Water-Holding AbilityMargarine, Shortening OthersCoating Agent, Lubricant Agent Protein Modifying Ability Gluten ModificationDough Conditioner OthersTofu, Frozen Surimi Others Antibacterial and Anti-Fungal Plasticizing Anti-Oxidation

6 Αποσταθεροποίηση φάσεων τροφίμου π.χ. μαγιονέζας Η μαγιονέζα περιέχει κρόκους αυγού, μουστάρδα, λάδι, αλατοπίπερο, λεμόνι και ξίδι. Είναι ένα “γαλάκτωμα” (emulsion) ελαίου με ξύδι όπου ρόλο φυσικού γαλακτωματοποιητή (emulsifier) παίζει ο κρόκος του αυγού και συμπληρωματικά η μουστάρδα.

7 Αντιοξειδωτικα μέσα Η οξείδωση είναι χημική διαδικασία και συνήθως συμβαίνει λόγω της έκθεσης στον αέρα (οξυγόνο) ή λόγω επιδράσεων της θερμότητας ή/και του φωτός ή/και των δισθενών μετάλλων Fe, Zn, Cu, κ.λπ. Τα αντιοξειδωτικά παίζουν σημαντικό ρόλο, γιατί συμβάλουν καθοριστικά ώστε τα επεξεργασμένα τρόφιμα να διατηρούν τη γεύση και το χρώμα τους και να παραμένουν κατάλληλα για κατανάλωση για μεγάλο χρονικό διάστημα (οικονομική και κοινωνική ανάγκη). Η χρήση τους είναι ιδιαίτερα σημαντική για την αποτροπή της οξείδωσης των λιπών και των προϊόντων που περιέχουν λίπος.

8 Αντιοξειδωτικά μέσα Όταν τα αντιοξειδωτικά αναμιγνύονται καλά με το λίπος ή το λάδι, καθυστερεί η έναρξη των τελικών σταδίων αυτο-οξείδωσης, όπου εμφανίζεται το τάγγισμα – δηλαδή η ανάπτυξη δυσάρεστων γεύσεων και οσμών λόγω διάσπασης του λίπους. Ένας άλλος λόγος είναι ότι ορισμένες βιταμίνες και αμινοξέα μπορούν εύκολα να καταστραφούν από την έκθεση στον αέρα και τα αντιοξειδωτικά χρησιμεύουν στην προστασία τους. Επίσης, τα αντιοξειδωτικά συμβάλλουν στην επιβράδυνση του αποχρωμα- τισμού των φρούτων και των λαχανικών.

9 Αντιοξειδωτικά που εμφανίζονται στη φύση Ένας απλός τρόπος, παραδείγματος χάριν, για να αποφύγουμε να πάρουν τα μήλα καφέ χρώμα, είναι να προσθέσουμε μια μικρή ποσότητα χυμού λεμονιών. Το ασκορβικό οξύ (βιταμίνη C), που βρίσκεται σε πολλά εσπεριδοειδή, είναι φυσικό αντιοξειδωτικό και για αυτόν τον λόγο χρησιμοποιείται πολύ συχνά στην παραγωγή τροφίμων (Ε 300-Ε 302). Η βιταμίνη C και τα διάφορα άλατά της προστίθενται σε μη αλκοολούχα ποτά, σε μαρμελάδες, συμπυκνωμένα γάλατα και σε αλλαντικά για να τα προστατεύσουν.

10

11 Αντιοξειδωτικά που εμφανίζονται στη φύση Άλλα φυσικά αντιοξειδωτικά είναι οι τοκοφερόλες (Ε Ε 309), οι οποίες είναι μέλη της οικογένειας των βιταμινών Ε. Οι τοκοφερόλες βρίσκονται κυρίως στα καρύδια, τους σπόρους ηλίανθων, τους βλαστούς της σόγιας και του καλαμποκιού (δημητριακών) και χρησιμοποιούνται συνήθως για τη συντήρηση των φυτικών ελαίων, των προϊόντων μαργαρίνης και των προϊόντων του κακάο. Οι δύο ενώσεις είναι πολύ δημοφιλή αντιοξειδωτικά και οι απαιτήσεις δεν μπορούν να καλυφθούν πλήρως από φυσικές πηγές, το ασκορβικό οξύ και οι τοκοφερόλες παράγονται τεχνητά.

12 Η αντιοξειδωτική δράση των τοκοφερολών Εξουδετέρωση ελευθέρων ριζών

13 Η προστασία των τοκοφερολών στο λάδι Formation of polar compounds (increasing lines) and loss in natural tocopherols (decreasing lines) in high linoleic (■) and high oleic (▲) sunflower oils. Α). Oils heated at 180ºC – hollow symbols correspond to tocopherol-stripped oils. B). Oils stored at room temperature. FRYING OILS - CHEMISTRY Action of Natural Antioxidants in Frying natantioxid/index.htm

14 Τεχνητά αντιοξειδωτικά Τα τεχνητά αντιοξειδωτικά χρησιμοποιούνται όπως και τα φυσικά. Τα σημαντικότερα ανήκουν στην ομάδα των αλάτων γαλλικού οξέος (Ε 310- Ε 312). Προστίθενται συνήθως στα φυτικά έλαια και τη μαργαρίνη για να εμποδίσουν το τάγγισμα και να συντηρήσουν τη γεύση τους. Δύο άλλες ουσίες, που δρουν παρόμοια αλλά δεν ανήκουν στην παραπάνω ομάδα, είναι οι BHA (βουτυλική υδροξυανισόλη, Ε 320) και BHT (βουτυλικό υδροξυτολουόλιο, Ε 321).

15 Η αντίδραση του γαλλικού οξέος με σίδηρο Monastic ink: linking chemistry and history Published in Science in School (

16 Παραδείγματα ευρέως χρησιμοποιούμενων αντιοξειδωτικών στην ΕΕ: Ουσία/κατηγορίαΟρισμένα από τα προϊόντα διατροφής στα οποία χρησιμοποιούνται Ασκορβικό Οξύ Ασκ. Νάτριο ή Ασβέστιο Μη αλκοολούχα ποτά, μαρμελάδες, συμπυκνωμένο γάλα, λουκάνικα Παλμιτικό ασκορβύλιοΛουκάνικα, ζωμός κοτόπουλου ΤοκοφερόλεςΦυτικά έλαια Γαλλικά άλαταΛίπη και έλαια για επαγγελματική χρήση, λάδια και λίπη τηγανίσματος, αρωματικά/καρυκεύματα, αφυδατωμένες σούπες, τσίχλες BHA - βουτυλική υδροξυανισόλη BHT - βουτυλικό υδροξυτολουόλιο Γλυκά, σταφίδες, επεξεργασμένο τυρί, φυστικοβούτυρο, στιγμιαίες σούπες

17 Νομοθεσία για αντιοξειδωτικά Αν και οι βιταμίνες C και Ε έχουν ευεργετικές επιπτώσεις στον οργανισμό μας, έχουν επιβληθεί επίσημα όρια για τη χρήση τους στα τρόφιμα για αντιοξειδωτικούς σκοπούς. Τα αντιοξειδωτικά υπόκεινται, ακριβώς όπως οποιαδήποτε άλλη πρόσθετη ουσία τροφίμων, σε αυστηρή νομοθεσία της ΕΕ, που αφορά την έγκριση, τη χρήση και την επισήμανση, βάσει της οδηγίας 95/2/EK του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 20ης Φεβρουαρίου 1995 για τις Πρόσθετες Ουσίες Τροφίμων, εκτός από τα Χρώματα και τις Γλυκαντικές Ουσίες. Τα αντιοξειδωτικά, όπως όλες οι πρόσθετες ουσίες τροφίμων, δηλώνονται στη συσκευασία τροφίμων ανά κατηγορία (αντιοξειδωτικό, χρώμα, κ.λπ.).

18 Αναζήτηση νέων αντιοξειδωτικών ουσιών Για να μεγαλώσει το φάσμα των φυσικών αντιοξειδωτικών καταβάλλονται προσπάθειες να παραχθούν νέες φυτικές ουσίες. Μέχρι στιγμής αυτό έχει αποδειχθεί σχετικά δύσκολο, επειδή οι φυσικές ουσίες έχουν συχνά άλλα ανεπιθύμητα χαρακτηριστικά. Οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι διάφορες φυτικές ουσίες, όπως εκείνες που περιέχονται στο φασκόμηλο και το δεντρολίβανο, είναι πολύ αποτελεσματικά αντιοξειδωτικά. Εντούτοις, υπάρχουν δύο πτυχές που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στην παραγωγή τροφίμων. Η μια αφορά στο ότι οι ουσίες στη φύση δεν είναι αυτόματα ασφαλείς για την ανθρώπινη υγεία, και η άλλη ότι έχουν συχνά έντονη γεύση. Γενικά υποβάλλονται σε πλήρη αξιολόγηση ασφαλείας.

19 Το δεντρολίβανο (Rosmarinus officinalis)

20 Πυκνωτικά μέσα (thickeners) Τα πυκνωτικά μέσα προστίθενται σε υγρά τρόφιμα, έτσι ώστε να επιτευχθεί αύξηση του ιξώδους, και αποτελούνται συνήθως από υδατάνθρακες, π.χ. υδροξυπροπυλο-μεθυλο – κυτταρίνη (E464). Τα πυκνωτικά μέσα με βάση τους υδατάνθρακες κάνουν τα υγρά τρόφιμα να φουσκώνουν κατά τη θέρμανση, όταν οι κόκκοι αμύλου των υδατανθράκων απορροφούν νερό και διογκώνονται. Αυτή η διαδικασία οδηγεί στην παγίδευση μορίων νερού από το άμυλο, με αποτέλεσμα να αυξάνεται ο όγκος του υγρού τροφίμου. Τα πυκνωτικά μέσα προστίθενται σε ποικιλία τροφίμων, συμπεριλαμβανομένων διαφόρων σαλτσών και ζωμών κρέατος.

21 Υδροξυπροπυλο-μεθυλο – κυτταρίνη

22 Πηκτικά μέσα (πηκτωματοποιητές) Χρησιμοποιούνται για την αύξηση του όγκου και τη σταθεροποίηση υγρών τροφίμων. Επιτελούν παρόμοιο ρόλο με τους σταθεροποιητές, αλλά δημιουργούν και ζελατινώδη δομή. Τα πηκτικά μέσα είναι συνήθως πρωτεΐνες ή υδατάνθρακες, που διαλυόμενα σε υγρά τρόφιμα σχηματίζουν ένα τρισδιάστατο, διασταυρούμενο δίκτυο μέσα στο υγρό. Με τον τρόπο αυτό δημιουργείται ένα μοναδικό τρόφιμο, στερεό στην όψη, παρότι είναι κυρίως υγρό, π.χ. ζελές, μαρμελάδες και προϊόντα ζαχαροπλαστικής. Συνήθη πηκτικά μέσα είναι η πηκτίνη (E440) και η καραγεννάνη (E407).

23 Καραγεννάνες [(3-β-D-galactopyranose)-(4-α-D-galactopyranose)] n Παράγονται από φύκια

24 Πηκτικά μέσα: κόμμεα και άμυλα Τα κόμμεα και τα άμυλα είναι ιδιαίτερα συστατικά σε τρόφιμα σνακ, ποτά, προϊόντα δημητριακών και άλλων τροφίμων, κυρίως λόγω του υψηλού ιξώδους, της δέσμευσης του νερού και της πηκτωματοποίησης (gelling). Το ιξώδες τους ποικίλει λόγω χημικής φύσης, βαθμού διακλάδωσης και πολυμερισμού. Όταν συνδυάζονται, αυξάνουν την κατακράτηση υγρασίας, μειώνουν την ανάπτυξη κρυστάλλων πάγου, δρουν ως συγκολλητικοί παράγοντες, αναστέλλουν το διαχωρισμό των φάσεων (συναίρεση), σταθεροποιούν τον αφρό και τα γαλακτώματα, ενώ και βελτιώνουν και τη σταθερότητα κατά την κατάψυξη/απόψυξη.

25 Πηκτικά Μέσα και Σταθεροποιητές

26 Αντισυσσωματοποιητικοί παράγοντες (αντισυσσωματικά) Τα τρόφιμα που βρίσκονται σε μορφή σκόνης ή κόκκων είναι επιρρεπή στην απορρόφηση υγρασίας, με αποτέλεσμα τα σωματίδια να γίνονται κολλώδη και να σχηματίζουν συμπαγείς μάζες (συσσωμάτωση). Αυτή κάνει αδύνατη τη ζύγιση, το διαχωρισμό και την ανάμειξη των τροφίμων αυτών. Η παρεμπόδιση της υγρασίας στην επιφάνεια των τροφίμων προλαμβάνει τη συσσωμάτωση και διατηρεί τα χαρακτηριστικά τους. Ένας από τους ευρύτερα χρησιμοποιούμενους αντι-συσσωματο- ποιητικούς παράγοντες είναι το πυριτικό ασβέστιο (E552), που χρησιμοποιείται στο baking powder και στο επιτραπέζιο αλάτι (βελτιωτικά ροής).

27 Πυριτικό άλας

28 Υλικά επικάλυψης Τα υλικά επικάλυψης χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μιας γυαλιστερής και προστατευτικής επικάλυψης πάνω στα τρόφιμα, όπως σε προϊόντα ζαχαροπλαστικής, σε φρούτα και προϊόντα αρτοποιίας. Στα ευρέως χρησιμοποιούμενα υλικά επικάλυψης ανήκουν το κερί μέλισσας (E901), το καρναουβικό κερί (E903) και λιπαρά οξέα (E570).

29 Καρναουβικό κερί Brazilian carnauba palm (Copernicia prunifera)

30 Αέρια συσκευασίας Τα αέρια συσκευασίας χρησιμοποιούνται με σκοπό την τροποποίηση της ατμόσφαιρας στην οποία συσκευάζονται τα τρόφιμα, έτσι ώστε να υπάρχει έλεγχος της διαδικασίας ωρίμανσης και να αποτρέπονται χημικές μεταβολές αλλοίωσης. Αυτό επιτυγχάνεται με την τεχνική που είναι γνωστή ως «Συσκευασία σε Τροποποιημένη Ατμόσφαιρα (Modified Atmosphere Packaging- MAP)», όπου ο αέρας μέσα στη συσκευασία αντικαθίσταται από ένα μείγμα καθαρών αερίων, π.χ. οξυγόνο (E948), διοξείδιο του άνθρακα (E290) και άζωτο (E941).

31 Αέρια συσκευασίας Ανάλογα με το τρόφιμο και το επιθυμητό αποτέλεσμα χρησιμοποιούνται διαφορετικοί συνδυασμοί αερίων κατά τη συσκευασία. Για παράδειγμα, μείγματα διοξειδίου του άνθρακα (30-60%) και αζώτου (40-70) μπορούν να εμποδίσουν την ανάπτυξη ποικιλίας μικροοργανισμών και να μειώσουν τη μικροβιακή αλλοίωση των κρεάτων και ψαριών, ενώ παράλληλα συνδυασμοί διοξειδίου του άνθρακα (20-30%) και οξυγόνου (70-80%) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρεμπόδιση του αποχρωματισμού του κόκκινου κρέατος.

32 Προωστικοί παράγοντες Οι περιέκτες αερολυμάτων ή αεροζόλ υπό πίεση χρησιμοποιούνται με σκοπό την εξαγωγή ρευστών προϊόντων τροφίμων σε μορφή υγρού, αφρού ή σπρέι. Η χρήση των προωστικών παραγόντων παρέχει την απαραίτητη πίεση ώστε να εξαχθεί το ρευστό τρόφιμο από τον περιέκτη. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι προωστικοί παράγοντες είναι το άζωτο (E941), το υποξείδιο του αζώτου (E942) και το διοξείδιο του άνθρακα (E290).

33 Προωστικοί παράγοντες Οι προωστικοί παράγοντες χρησιμοποιούνται ευρέως σε προϊόντα σε μορφή αφρού και σπρέι, όπως η σαντιγί, το τυρί άλλειμα και η μουστάρδα. Το υποξείδιο του αζώτου και το διοξείδιο του άνθρακα έχουν την τάση να διαλύονται μέσα στο ρευστό τρόφιμο και να διαστέλλονται κατά την έξοδο από τον περιέκτη, προκαλώντας έτσι τον σχηματισμό αφρού ή σπρέι. Το άζωτο δεν διαθέτει παρόμοια χαρακτηριστικά και, επομένως, χρησιμοποιείται κυρίως σε τρόφιμα που απαιτείται να βρίσκονται σε υγρή μορφή, π.χ. έλαια και σιρόπια σε περιέκτη.

34 Annatto

35 Βιβλιογραφικές αναφορές 1.EUROPA (The European Union On-line), Food Safety – From the Farm to the Fork section, accessed 27 September European Parliament and Council Directive 94/35/EC (1994) on sweeteners for use in foodstuffs. Official Journal of the European Communities L237, , European Parliament and Council Directive 94/36/EC (1994) on colours for use in foodstuffs. Official Journal of the European Communities L237, , European Parliament and Council Directive 95/2/EC (1995) on food additives other than colours or sweeteners. Official Journal of the European Communities L61, , The Food Standards Agency, Safer Eating section, accessed 27 September Federation of European Food Additives, Food Enzymes and Food Cultures Industries, The Varieties section, accessed 27 September Robertson GL (2005). Food Packaging – Principle and Practice. Taylor and Francis Ltd, p Fennema OR (1996). Food Chemistry – Food Science and Technology. Marcel Dekker Inc, p. 811– Directive 95/2/EC of the European Parliament and the Council of 20 February 1995 on Food Additives other than Colours and Sweeteners: 10.General information on food additives (rules on labelling of additives, intake, etc):