Aditivi alimentari

I. COLORANŢII ŞI CLASIFICAREA LOR

Coloranţii sunt combinaţii organice, naturale sau sintetice, ele însăşi

colorate, dar care au şi proprietatea de a colora. Pentru ca o combinaţie

chimică organică colorată să fie şi materie colorantă, ea trebuie să

îndeplinească anumite condiţii de solubilitate, de stabilitate la lumină sau la

alţi agenţi fizici, de aderenţă etc.

O substanţă apare colorată datorită prezenţei în moleculă a unor

grupe de atomi, numite cromofori, fiecărui cromofor corespunzându-i una

sau mai multe benzi în spectrul vizibil sau în ultraviolet. Poziţia benzilor de

absorbţie a unui cromofor este influenţată de existenţa în moleculă a altor

cromofori şi prin urmare nuanţa unui material colorant depinde de structura

chimică a substanţei. Principalele grupe cromofore sunt:

– grupa nitrozo (–NO)2

– grupa nitro (–NO2)

– grupa azo (–N=N–)

– grupa tiocetonică ( C=S)

– grupa cetonică ( C=O)

– dubla legătură (–C=C–).

Ultimele două grupe trebuie să existe în număr mai mare într-o

moleculă, pentru ca să apară culoarea.

Pentru ca o substanţă colorată să fie şi materie colorantă, ea trebuie

să conţină în moleculă şi alte grupe, numite auxocrome, care produc o

închidere şi o intensificare foarte mare a culorii.

Principalele grupe auxotrone sunt: grupele amino, grupele hidoxil-

fenolice, precum şi derivaţii lor alchilaţi (aminele secundare şi terţiare şi

eterii fenolici).

Coloranţii alimentari pot fi clasificaţi după mai multe criterii şi

anume:

- după natura lor, în care caz pot fi: naturali şi sintetici;

- după culoarea pe care o prezintă şi o imprimă produselor la

care se adaugă ei pot fi: galbeni, oranj, roşii, albaştri, verzi, bruni, negri şi

C. Jianu

4

cu nuanţe diverse (această clasificare este făcută şi pentru coloranţii

alimentari admişi de Comunitatea Economică Europeană şi FDA —

S.U.A.).

Pentru industriala agroalimentară trebuie să avem în vedere

clasificarea făcută de Comitetul Mixt de Experţi FAO/OMS care a

examinat coloranţii din punct de vedere al specificaţiilor chimice şi după

rezultatele evaluării toxicologice.

Având în vedere specificaţiile chimice, coloranţii au fost împărţiţi în

patru categorii:

– Categoria I cuprinde coloranţii alimentari pentru care Comitetul de

Experţi FAO/OMS a fixat norme de identitate şi puritate.

– Categoria a II-a ce cuprinde coloranţii pentru care Comitetul de

Experţi FAO/OMS nu a fixat încă norme de identitate şi puritate,

aşteptându-se rezultatele studiilor toxicologice în curs asupra anumitor

substanţe de compoziţie definită.

– Categoria a III-a ce cuprinde coloranţii alimentari despre care

Comitetul de Experţi FAO/OMS nu dispune de date chimice suficiente

pentru a putea stabili norme de identitate şi puritate satisfăcătoare.

– Categoria a IV-a ce cuprinde coloranţii alimentari pentru care

Comitetul de Experţi FAO/OMS nu a putut să fixeze norme de identitate şi

puritate, fie din cauza datelor toxicologice nefavorabile, fie din cauză că

aceste produse, recunoscute ca nocive, nu pot fi admise ca aditivi

alimentari.

Normele de identitate şi puritate care figurează în diferite monografii

au fost stabilite conform principiilor generale expuse în raportul

Comitetului Mixt de Experţi FAO/OMS pentru aditivii alimentari, care s-a

reunit la Geneva între 8 şi 17 decembrie 1964.

După rezultatele evaluării toxicologice, coloranţii au fost clasificaţi

în mai multe categorii (FAO/OMS, 1964), care sunt date în continuare.

Categoria A cuprinde coloranţii acceptaţi ca aditivi alimentari pentru

care s-au fixat doze zilnice admisibile;

Categoria B cuprinde coloranţii pentru care datele toxicologice

disponibile nu sunt suficiente pentru a putea clasifica aceşti coloranţi în

categoria A;

Categoria C I cuprinde coloranţii pentru care datele toxicologice

sunt insuficiente pentru evaluarea lor, deşi se dispune de un număr

important de date privind toxicitatea pe termen lung;

Aditivi agroalimentari

5

Categoria C II cuprinde coloranţii pentru care datele toxicologice

sunt insuficiente pentru evaluarea lor iar toxicitatea pe termen lung este

necunoscută;

Categoria C III cuprinde coloranţii pentru care datele toxico logice

sunt insuficiente pentru evaluarea lor şi care prezintă riscul unor efecte

nocive;

Categoria D cuprinde coloranţii pentru care nu exista practic date

toxicologice;

Categoria E cuprinde coloranţii care sunt consideraţi nocivi şi care

nu trebuie să fie introduşi în produsele alimentare.

De remarcat faptul că nu există un punct de vedere comun cu privire

la folosirea coloranţilor în toate ţările sau în diferite grupe de ţări (Vodos,

1970). Astfel, ţările din EFTA (European Free Trade Association) admit

numărul cel mai mare de coloranţi sintetici, existând un punct de vedere

aproape unitar între Norvegia, Suedia şi Finlanda. Ţările din CEE au admis

în unanimitate un număr mai redus de coloranţi, pentru care există şi

codificarea respectivă. Ţările din Europa de Est şi Centrală au admis un

număr mult mai redus de coloranţi sintetici, existând însă diferenţe de la

ţară la ţară. Astfel, Comunitatea Statelor Independente şi România au

admis cel mai mic număr de coloranţi sintetici (3 în CSI şi 5 în România).

În general, coloranţii folosiţi de majoritatea ţărilor europene aparţin

categoriilor de toxicitate A, B, C I sau C II.

I.1. Coloranţi naturali

Coloranţii naturali sunt substanţele complexe obţinute din planta

întreagă sau din diferite părţi ale acesteia prin extracţie. Produşii obţinuţi au

proprietăţi tinctoriale bune, fiind solubili în apă sau uleiuri vegetale.

Coloranţii naturali au însă dezavantajul că nu sunt rezistenţi la tratament

termic şi ca atare stilizarea lor este limitată. În cazul clorofilelor şi

colorantului din sfeclă sau varză roşie (suc de sfeclă sau varză), se poate

imprima produsului alimentar gust caracteristic colorantului dacă adaosul

este mare şi pentru coloranţii naturali, normele FAO/OMS limitează

impurificarea cu arsen (maximum 5 mg/kg) şi plumb (maximum 10

mg/kg). În cazul complexelor clorofilice cu cupru se cere să nu se

depăşească conţinutul de cupru liber (ionizabil) peste 200 mg/kg colorant.

C. Jianu

6

Coloranţii naturali utilizaţi în industria agroalintentară aparţin uneia

din următoarele clase: antociane şi betaciane, carotinoide, clorofile, flavine,

chalcone, antrachinone, flavone.

II.1.1. Antocianii

Sub această denumire sunt incluse toate substanţele ce se găsesc în

flori, frunze sau fructe şi care au culoare roşie, violetă, albastră. Sunt

mono- sau diglicozide ale antocianidinelor. Prin hidroliză dau una sau două

molecule de zaharuri (glucoză, galactoză, ramnoză) şi o moleculă de

antocianidină, agliconul antocianilor. Antocianidinele sunt săruri care

derivă de la 2-fenil-benzopiriliu şi sunt solubile în apă. Culoarea lor se

schimbă cu reacţia mediului. Dau săruri solubile cu acizii.

Cele mai importante antocianidine sunt :

– cianidina, care se găseşte în piersici, cireşe, vişine, prune, zmeură,

coacăze negre, varză roşie, ceapă roşie;

– delfinidina, care se găseşte în coacăze negre, coacăze de munte,

struguri, pătlăgele vinete;

– malvidina, care se găseşte în struguri (varietăţi de hibrizi), nalba de

gradina, nalba de pădure;

– pelargonidina, care se găseşte în fragi, mure, ridichi roşii;

– peonidina, care se găseşte în afine;

– petunidina, care se găseşte în struguri (varietăţi de hibrizi).

Utilizarea anticianilor este în funcţie de pH-ul produsului

alimentar. La pH 2,5–3, antocianii au culoare purpurie, iar la pH = 4–4,5

au culoare violetă. Antocianii au o largă utilizare pentru colorarea

băuturilor nealcoolice şi alcoolice precum şi a sucurilor de fructe. La

fabricarea îngheţatei folosirea antocianelor este limitată din cauza pH-ului

amestecului.

Pe scară industrială se obţine un concentrat antocianic din tescovina

nefermentată şi proaspăt presată de la soiurile roşii de struguri intens

coloraţi. În C.S.I. se foloseşte pentru extracţie anhidrida sulfuroasă în

soluţie 0,4–0,6 %. Extractul obţinut este apoi desulfitat şi purificat prin

fermentare cu drojdii de panificaţie, pentru îndepărtarea, glucidelor, apoi

este filtrat şi trecut pe coloana schimbătoare de ioni. Extractul purificat este

apoi concentrat sub vid până la 40 % substanţă uscată, putând fi utilizat ca

atare sau sub formă de pulbere după uscare în aparate cu vid. Colorantul


7

obţinut în C.S.I. trebuie să corespundă următoarelor cerinţe: extract total,

minimum 30 %; substanţe colorate, 50 g/l; cenuşă, maxim 7 %; pH-ul

soluţiei 3 % să fie 2,2–2,5.

I.1.2. Betaciane

Din categoria betacianelor face parte colorantul roşu de sfeclă care

conţine în principal cianidina. Roşul de sfeclă se obţine prin procedeul de

extracţie în baterie a tăiţeilor de sfeclă roşie cu apă acidulată la pH 4–5,

extractul obţinut fiind apoi concentrat sau uscat prin pulverizare. Se

utilizează la fabricarea băuturilor nealcoolice, produselor de patiserie şi

panificaţie, deserturilor pe bază de gelatină, budincilor, supelor,

amestecurilor de condimente pulbere. Fiind sensibil la căldură, nu dă

rezultate satisfăcătoare la înroşirea preparatelor din carne. Poate fi utilizat

drept colorant pentru carnea tocată în amestec cu derivatele proteice

(texturate) destinată obţinerii de perişoare, chiftele, la care se cere culoare

roşu pentru amestecul ca atare, dar care se poate brunifica în timpul

tratamentului termic (ceea ce este de dorit).

Pentru colorantul roşu de sfeclă nu există încă disponibile date

referitoare la metabolismul acestui colorant natural (betanina). Testele pe

termen lung şi de reproducere sunt încă incomplete, Lipsesc studiile de

embriotoxicitate şi teratogenitate. Colorantul este însă un component

normal al unor produse alimentare şi din această cauză FAO/OMS a

considerat că nu este necesar să se fixeze o doză admisibilă (ADI not

specified).

I.3. Carotenoide

Carotinoidele reprezintă un grup de coloranţi naturali, galbeni,

portocalii sau roşii, răspândiţi în regnul vegetal şi animal. Coloraţia lor se

datoreşte marelui număr de duble legături pe care le conţin. Carotinoidele

cuprind:

– hidrocarburi carotinoidice: carotina, licopina;

– derivaţi oxigenaţi: alcooli sau xantofile (luteina, zeaxantina,

criptoxantina); oxizi (fravoxantina, violoxantina); cetone (rodoxabtina,

astacina, astaxantina, cantaxantina, capsantina); acizi (annatto, crocetina).

C. Jianu

8

Principalele carotinoide folosite în industria agroalimentară sunt

descrise în continuare:

-Carotina (C40H56). Are masa moleculară 536,89 şi se prezintă sub

formă de cristale roşii sau pulbere cristalină roşie care conţin minimum

96 % C40H56.

CH3

H3C

CH3

CH3

H3C

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

-Carotina este insolubilă în apă, practic insolubilă în alcool etilic de

95 % (0,004 g/100 ml la 30°C), insolubilă în glicerină şi propilenglicol,

uşor solubilă în uleiuri vegetale. Are intervalul de topire cuprins între 176–

182°C, cu descompunere. Este sensibilă în mediu acid sau alcalin. În

prezenţa acizilor şi oxigenului se deteriorează rapid, mai ales la căldură.

Din punct de vedere al purităţii -carotina, trebuie să conţină maxim 10 mg

As/kg; maxim 10 mg Pb/kg; 20 mg/kg alte metale grele şi 0,2 % cenuşă

după sulfatare.

În industria alimentară, -carotina este folosită sub patru forme:

– suspensie lichidă formată din 30 % carotină în ulei vegetal;

– suspensie semisolubilă cu 24 % carotină în ulei vegetal hidrogenat;

– granule dispersabile în apă cu un conţinut de 10 % sau 2,4 %

carotină;

– emulsie cu un conţinut de 3,6 carotină.

-Carotina se utilizează pentru colorarea untului, margarinei

brânzeturilor, îngheţatei, macaroanelor, cartofilor prăjiţi, uleiurile vegetale,

dresingurilor pentru salate, înălbitorilor de cafea, ouălor, ouălor praf,

checurilor bomboanelor, cremelor, deserturilor pe bază de gelatină,

sucurilor de fructe, pudingurilor. Cantitatea de -carotină admisă în S.U.A.

este de 30 mg/kg produs.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale folosirii -carotinei. La om,

circa 30–90 % din carotenul ingerat este excretat prin fecale. Ingerarea

concomitentă a grăsimilor nu îmbunătăţeşte absorbţia -carotinei. La

ingerarea de doze mari de -carotină se diminuează activitatea vitaminică


9

A a fracţiunii absorbite. -Carotina solubilizată în ulei este mai bine

absorbită de către organism şi anume 10–41 % la adulţi şi 50–80 % la copii

(Fraps şi Meinke, 1945). În traiectul gastro-intestinal este necesară prezenţa vitaminei E

pentru împiedicarea distrugerii enzimatice a -carotinei şi a acizilor biliari

pentru absorbţia -carotinei.

Fracţiunea de -carotină absorbită trece nemodificată prin peretele

intestinal şi ajunge în ficat, via sistemul portal şi, într-o cantitate mai mică,

via sistemul limfatic.

O cantitate de -carotină este depozitată în ficat de unde nu este

eliberată ca atare. O anumită cantitate de -carotină este transformată în

vitamina A în jejun ficat, plămâni, musculatură şi ser sangvin, depozitarea

vitaminei A având loc în ficat. La doze mai mari de -carotină în dietă, are

loc creşterea nivelului de -carotină în serul sangvin şi depunerea lui

ulterioară în organe şi piele. În bolile gastrointestinale de ficat, de rinichi,

diabet (mellitus zaharat) şi intoxicaţie cu fosfor, are loc o diminuare a

transformării -carotinei în vitamina A. Sugarii şi copiii au o capacitate de

transformare a -carotinei în vitamina A mult mai redusă (Wagner, 1962).

-Carotina administrată prin lapte într-o doză mică de 20 mg

determină creşterea nivelului de -carotină sangvină care atinge un nivel

maxim de 24 h precum şi creşterea vitaminei A sub formă de ester, nivelul

de vitamina A (retinolul) rămânând neschimbat.

Toxicitatea acută (DL50) a -carotinei la şobolan (administrare

intramusculară) este de peste 1.000 mg/kilocorp (Zbinben, 1958), iar la

câine (administrare orală) de peste 8.000 mg/kilocorp (Nieman s.a. 1954).

Testele de toxicitate pe termen scurt, efectuate pe şobolani şi câini în

doze 1.000 mg/kilocorp pe zi timp de 100 zile nu au dat vreun efect toxic.

Testele pe termen lung pe patru generaţii de şobolani cu doze de până la

1.000 mg în dietă, nu au scos în evidenţă nici un efect toxic la nici o

generaţie. Nivelul de -carotină care nu provoacă efect toxic la şobolan este

de 50 mg/kilocorp, ceea ce corespunde la 0,1 % -carotină în dietă.

La om, doza zilnică admisibilă fără rezerve este de 0–2,5

mg/kilocorp, respectiv 2,5–5 mg/kilocorp cu oarecare rezerve.

Beta-apo-8’-caroteinul (trans--apo-8’-carotenulul). Este colorant

din categoria carotenoidelor de culoare orange-roşu (C30H40O) cu masa

moleculară 416,65.

C. Jianu

10

CHO

CH3

H3C

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

Beta-apo-8’-carotenalul se prezintă sub formă de cristale violete cu

luciu metalic. Produsul comercial se poate prezenta şi sub formă de soluţii

în ulei, grăsimi, solvenţi organici sau preparate dispersabile în apă (pudre

granule, capsule). Produsul pentru uz alimentar trebuie să conţină minim

96 % C30H40O. Este insolubil în apă, solubil în alcool etilic, uleiuri

vegetale, cloroform. Are intervalul de topire cuprins între 136 şi 140°C.

Produsul trebuie să conţină şi maxim 3 mg As/kg, maxim 10 mg Pb/kg, 20

mg/kg alte metale grele şi maxim 0,1 % cenuşă după sulfatare.

Aspecte biochimice şi toxicologice al utilizării Beta-apo-8’-

carotenalului. Prin administrare la şobolan a beta-apo-8’-carotenalului, ca

sursă unică de carotenoid în dietă, o anumită cantitate de produs se

acumulează în ficat împreună cu vitamina A şi cu acidul beta-apo-8’-

carotenoic (Thommen, 1962; Brubacher ş.a., 1960). La doze în exces,

beta-apo-8’-carotenalul este excretat aproape în totalitate prin fecale

(Bogdon să 1960). În intestinele şobolanului cu deficienţă în vitamina A, numai 4 % din

carotenalul adus de dietă este transformat în vitamina A, în comparaţie cu

10 % atunci când dieta conţine -carotina.

Carotenalul este oxidat cu uşurinţă la acizi carotenoidici şi mai puţin

este redus la alcooli, ceea ce ne sugerează faptul că in vitro există şi altă

cale de metabolizare în afară de -oxidare (Wiss şi Thommen, 1963;

Glover, 1960).

Toxicitatea acută la şoareci (DL20) este 10.000 mg/kilocorp.

Toxicitatea pe termen scurt studiată pe şobolani care au primit 0; 100; 500

mg/kilocorp carotenal, cinci zile pe săptămână, timp de 34 săptămâni, a

condus la concluzia că beta-apo-8’-carotenalul nu influenţează negativ

creşterea în greutate, starea de sănătate generală, supravieţuirea, funcţiile

ficatului, rinichilor şi altor organe. Toxicitatea pe termen lung a fost

studiată pe trei generaţii, de şobolani care au primit timp de 2 ani doze de

0; 1.000; 2.000 şi 5.000 mg/kilocorp beta-apo-8’-carotenal, neobservându-

se efecte negative la nici o generaţie.

La om, doza zilnică admisibilă fără rezerve este de 0–2,5

mg/kilocorp şi de 2,5–5 mg/kilocorp cu oarecare rezerve.


11

Esterul metilic sau etilic al acidulai -apo-8’-carotenoic. Acest

colorant face parte din grupa carotenoidelor Are formula brută C32H44O2

(esterul etilic) şi C31H42O2 (esterul metilic). În formula dată, R este radical

metlilic sau etilic.

C

CH3

H3C

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

O

OR

Masa moleculară a esterului etilic este 460,70 iar a celui metilic

446,70. Ambii esteri trebuie să conţină minim 96 % C32H44O2 respectiv

C31H42O2.

Esterii se prezintă sub formă de cristale roşii, insolubile în apă, în

alcool etilic, dar solubile în ulei vegetal. Intervalul de topire este cuprins

între 134 şi 135°C. Esterii trebuie să conţină maxim 3 mg As/kg, maxim 10

mg Pb/kg, 20 mg/kg alte metale grele şi maxim 0,1 % cenuşă după

sulfatare.

Produsele comerciale se pot prezenta şi sub formă de soluţii în ulei,

grăsimi sau solvenţi organici, sau ca preparate dispersabile în apă (pulberi,

granule, capsule).

Aspecte biochimice şi toxicologice ale folosirii esterilor acidului -

apă-8’-carotenoic. Acidul -apo-8’-carotenoic şi esterii respectivi sunt

metaboliţii normali ai apo-carotenalului. Administraţi în doze mari la

şobolani, numai o fracţiune mică de esteri sunt absorbiţi în organism, restul

fiind excretaţi prin fecale (Wiss şi Thommen, 1963). La sugari, eliminarea

esterilor absorbiţi în sânge este proporţională cu concentraţia esterilor în

sânge şi este foarte rapidă (Kubler, 1963).

Toxicitatea acută (DL50) la şoareci (administrare pe cale orală) este

de 10.000 mg/kilocorp. Testele de toxicitate pe termen scurt efectuate pe

şobolani cu doze de 0; 100, sau 500 mg/kilocorp/zi, timp de 5 zile pe

săptămână, pe o perioadă de 34 săptămâni nu au pus în evidenţă efecte

negative, în ceea ce priveşte totuşi la masculii care au primit doze de 500

mg/kilocorp o reducere a greutăţii testiculelor şi depozite de pigment

granular în ficat şi rinichi. Spermatogeneza şi starea generală de sănătate a

animalelor au fost bune.

Testele de toxicitate pe termen lung efectuate pe patru generaţii de

şobolani hrăniţi cu diete conţinând 0; 0,1; 0,2; 0,5 şi 1 % ester metilic,

timp de 52–104 săptămâni, au arătat că esterii acidului -apo-8’-carotenoic

C. Jianu

12

nu au efecte asupra mortalităţii, creşterii în greutate, fertilităţii şi stării de

sănătate generală a animalelor de experienţă.

La om, doza zilnică admisibilă fără rezerve este estimată la 0–2,5

mg/kilocorp iar cu oarecare rezerve la 2,5–5 mg/kilocorp.

Licopina (licopen) C40H56. Acest colorant are masa moleculară

536,88. Se găseşte în natură în fructe, în unele produse de origine animală

(unt, ficat), dar mai ales în tomate (Solanum lycopersicum), cărora le

conferă culoarea roşie în timp ce carotina le conferă culoarea galbenă.

Dintr-un kilogram tomate mature se obţin 0,02 g licopină. Licopina are

punctul de topire la 173–175°C este solubilă în uleiuri şi grăsimilor greu

solubilă în alcool etilic. Se foloseşte drept colorant alimentar fiind obţinută

şi prin sinteză.

CH3

H3C

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

Cantaxantina. Este un colorant din grupa carotenoidelor de culoare

oranj ce se extrage din Centharellus cinnabarinus, din plantele exotice

Guara rubra şi Ajaja ajaja. Se mai extrage şi din unele crustacee.

Colorantul (C40H52O2) are masa moleculara 564,86 şi se prezintă sub formă

de cristale sau sub formă de soluţie uleioasă, respectiv preparate

dispersabile în apa (pudre, granule sau capsule). Colorantul trebuie să

conţină minim 96 % C40H52O2. Este insolubil în apă, insolubil în alcool

etilic şi relativ solubil în uleiuri vegetale, (0,005 %). Are punctul de topire

la 210°C când se şi descompune. Produsul trebuie să conţină maxim 3

mg As/kg, maxim 10 mg Pb/kg, 20 mg/kg alte metale grele şi maxim 0,1 %

cenuşă după sulfatare.

CH3

H3C

CH3

CH3

H3C

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

O

O


13

Aspecte biochimice şi toxicologice ale folosirii cantaxantinei. Cantaxantina nu exercită activitate provitaminică A. Toxicitatea acută

(DL50) la şoareci (administrare pe cale orală) este de 10.000 mg/kilocorp.

Testele de toxicitate pe termen scurt au fost efectuate pe câini care au

primit zilnic 0; 100 şi 400 mg colorant/kilocorp, timp de 15 săptămâni

neobservându-se modificări în greutatea corporală. Toxicitatea pe termen

lung a fost studiată pe şobolani care au primit 0 %; 0,5 %; 2 % şi 5 %

cantaxantina în dietă, timp de 93–98 săptămâni. Nu s-au observat efecte

privind creşterea în greutate, mortalitatea şi incidenţa de tumori în

comparaţie cu martorii.

Se considera că nivelul fără efect toxic la şobolani este de 2.500

mg/kilocorp/zi, ceea ce corespunde la 5 % colorant în dietă. La

om, doza zilnică admisibilă fără rezerve este de 0–12,5 mg/kilocorp,

respectiv 12,5–25 mg/kilocorp cu oarecare rezerve.

Luteina sau xantofila (C40H56O2). Este un alcool carotenoidic care,

după -carotina, este cea mai răspândită carotenoidă din natură, găsindu-se

în cantitate mai mare în alge, în gălbenuşul de ou, în petale de flori galbene.

Are masa moleculară 568,85 şi formează cristale galbene în transparenţă,

cu luciu superficial violet, metalic, cu punct de topire la 190°C (când se

realizează cristalizarea din eter +metanol). Luteina este puternic destrogiră

[]18D = + 165° (în benzen). Este insolubilă în apă, dar solubilă în grăsimi şi

solvenţi organici.

CH3

H3C

CH3

CH3

H3C

OH

CH3

CH3

CH3

CH3

HO

H3C

Cantaxantina şi luteina (xantofila) conferă produselor agroalimentare

în care se introduc culoarea roşu-trandafiriu până la oranj intens. Aceşti doi

coloranţi se utilizează în sucurile de fructe şi legume, grăsimi şi uleiuri,

paste făinoase (macaroane, fidea), sosuri, băuturi răcoritoare carbonatate. În

cazul gemurilor şi dulceţurilor, cantaxantina împreună cu antocianii

ameliorează calitatea de prezentare a dulceţii de zmeură şi caise, în timp ce

-carotina şi -apo-8’-carotenalul pe cea a dulceţii şi gemului de caise. În

S.U.A. cantaxantina este admisă în ppoporţie de 60 mg/kg produs.

C. Jianu

14

Capsantina (C40H56O3). Se găseşte în ardeiul roşu. Are masa

moleculară 586,86. În stare pură se prezintă sub formă de cristale roşii-

carmin cu punctul de topire la 175 … 176°C. Rotaţia specifică este []18D =

+ 26° (în cloroform).

Sub formă de boia de ardei dulce sau sub formă de oleorezină

capsantina se utilizează la fabricarea preparatelor din carne, la grăsimi şi

uleiuri, la brânzeturi, la sucuri de legume, paste făinoase, produse din carne

de pasăre, snackuri, cartofi prăjiţi etc.

CH3

H3C

CH3

CH3

H3C

OH

CH3

CH3

CH3

CH3

HO

H3C–HC

C=O

Oleorezina din ardeiul roşu iute poate fi şi ea folosită drept colorant

dar şi ca aromatizant pentru unele produse alimentare. Această oleorezină

se obţine prin extracţia cu solvent (diclormetan, tricloretilena, acetona,

propan-2-ol, alcool metilic, hexan, alcool etilic) a ardeiului roşu iute

Capsicum annum L. Urmată de îndpărtarea solventului. Oleorezina obţinută

conţine capsaicină (C18H27NO3), cu masa moleculară 305,40 şi capsantina

(C40H56O3), cu masa moleculară 584,85. Oleorezina este practic insolubilă

în apă, parţial solubilă în ulei şi insolubilă în glicerină. Oleorezina trebuie

să conţină maxim 3 mg As/kg, maxim 5 mg Pb/kg, maxim 20 mg/Kg

metale grele. În funcţie de solventul utilizat, oleorezina trebuie să conţină

maxim 30 mg/kg diclormetan, clorură de metil, tricloretilen, singuri sau în

combinaţie, maxim 30 mg/kg acetonă, maxim 50 mg/kg propan-2-ol,

maxim 50 mg/kg metanol şi maxim 25 mg/kg hexan.

Sofranul. Acesta este colorantul care se obţine din stigmatele florilor

de sofran (Crocsu sativus). Colorantul este de fapt glicozida numită

crocina (C44H64O24), respectiv esterul crocetinei (C20H24O4), cu două

molecule de gentiobioză.

Crocina se prezintă sub formă de pulbere galbenă sau brun-roşie sau

sub formă de filamente roşii-brune cu punct de topire la 186°C. Este greu

solubilă în apă dar uşor solubilă în alcool absolut.

Crocetina este un acid dicarboxilic polienic cu masa moleculară

328,39, cu punct de topire la 285 … 287°C, insolubilă în apă şi sensibilă la

acţiunea oxigenului.


15

CH3 CH3 CH3 CH3

HOOC–C=CH–CH=CH–C=CH–CH=CH–CH=C–CH=CH–CH=C–COOH

Pentru a putea fi utilizat ca aditiv alimentar, sofranul trebuie să aibă

următoarea compoziţie: umiditate 15,6 %, substanţe azotoase 12,4 %,

substanţe extractive neazotate 43,6 %, zaharuri 13,3 %, lipide 5,6 %,

uleiuri eterice 0,6 %, celuloză 4,5 % şi cenuşă 4,3 %.

Annatto. Se obţine prin extracţie din pericarpul fructului plantei Bixa

orekkana şi anume:

– extract Annatto în ulei, ca soluţie sau suspensie de culoare roşie,

roşie-brună care se obţine prin extracţia cu ulei vegetal a pericarpului sau

prin diluarea cu ulei a extractului obţinut cu ajutorul unui solvent organic

(acetona, diclormetan, alcool etilic, hexan, alcool metilic, propan-2-ol,

tricloretilena) operaţie urmată de îndepărtarea solventului. Extractul

Annatto în ulei conţine minim 0,2 % din totalul carotenoidelor ca bixina.

Principala substanţă colorată a extractului Annatto este bixina

(C25H30O4), care are masa moleculară 394,50. Bixina poate fi prezentă sub

forma cis şi trans, ca sare de sodiu sau potasiu. Bixina este esterul

monometilic al acidului dicarboxilic nesaturat, norbixina. Bixina face parte

din grupa carotinoizilor şi cristalizează din acid acetic sub formă de prisme

de culoare violet cu luciu metalic, cristalele având punctul de topire la

191,5°C, atunci când încălzirea este lentă, şi la 198°C, atunci când

încălzirea este rapidă. Prin precipitare din soluţie de carbonat de sodiu,

bixina are culoarea roşu-portocaliu. Bixina, respectiv extractul Annatto în

ulei este insolubil în apă şi puţin solubil în alcool etilic;

– extract Annatto în apă, care se obţine prin extracţie cu soluţie

alcalină (NaOH sau KOH) a pericarpului fructului plantei Bixa orellana L.

sau prin hidroliza în soluţie alcalină a extractului obţinut cu solvenţii

menţionaţi anterior. Extractul Annatto în apă conţine în principal norbixina,

produsul de hidroliză al bixinei sub formă de sare de Na sau K, forma cis şi

trans.

Norbixina (C24H28O4), are masa moleculară 380,48. Extractul

Annatto în apă are culoarea roşietic-brun până la brun. Acest extract trebuie

să conţină minim 0,2 % din totalul carotinoidelor ca norbixina.

C. Jianu

16

Cis-norbixina

H3CO

2C

CH3

CH3

CH3

CH3

CO2H

H3CO

2C

CH3

CH3

CO2H

CH3

CH3

Trans-bixina

RO2C

CH3

CH3

CH3

CH3

CO2R

Cis-bixina

Trans-norbixina

(R = Na sau K)

RO2C

CH3

CH3

CO2R

CH3

CH3

Din punct de vedere al purităţii, extractele Annatto nu trebuie să

conţină mai mult de 30 mg/kg dicloretan, clorură de metil sau tricloretilena

singure sau în amestec maxim 30 mg/kg acetonă, maxim 50 mg/kg propan-

2-ol, maxim 50 mg/kg alcool metilic, maxim 25 mg/kg hexan.

Extractul Annatto în ulei se foloseşte pentru colorarea uleiului

comestibil, untului, margarinei. Sub forma sării de sodiu se foloseşte la

colorarea cojii unor tipuri de brânzeturi.

Extractul Annatto în soluţie apoasă alcalină se foloseşte pentru

colorarea cerealelor pentru breakfast, pastelor făinoase, produselor snak,

deserturilor, pe bază de lapte, coagulate.

Evaluarea toxicologică a extractului de Annatto. Colorantul nu are

acţiune mutagenă, fapt demonstrat prin utilizarea colorantului în

concentraţie de 0,5 g/100 ml în culturi de Escherichia coli. Toxicitatea

acută a extractului de Annatto (DL50) pe şobolani este de 50 ml extract

solubil în grăsimi/kilocorp. Testele de toxicitate pe termen scurt efectuate

pe şoareci, şobolani, câini arată că acest colorant nu are efecte negative


17

chiar la nivelul de 10–15 %. Testele de toxicitate pe termen lung, efectuate

tot pe şobolani au arătat că extractul de Annatto nu influenţează negativ

creşterea, reproducerea, greutatea organelor şi nu favorizează producerea de

tumori (Van Esch ş.a., 1959).

Se consideră că nivelul de colorant fără efect toxic la şobolani este

de 250 mg/kilocorp/zi, ceea ce corespunde la un nivel de colorant de 0,5 %

în dietă. La om, doza zilnică admisibilă este de 0–1,25 mg/kilocorp.

Toţi coloranţii din clasa carotenoidelor sunt trecuţi de FAO/OMS în

categoria aditivilor alimentari din categoria de toxicitate A, deci în

categoria de siguranţă maximă. Datele de carotenoizi propuse pentru

diferite produse alimentare sunt arătate în Tabelul 1.

Tabelul 1

Aplicaţiile carotenoidelor în industria agroalimentară

(după Emodi, 1978)

Produsul

alimentar în

care se

utilizează

Forma sub care

se utilizează

Modul de aplicare Doza de

utilizare

propusă

(mg/kg)

Efecte ce se obţin

Margarina Suspensii de

-caroten

Se adaugă la

uleiul fierbinte

înainte de

emulsionare

4 – 8 Se obţine culoare

uniformă şi un

produs cu activitate

vitaminică

Unt Suspensii de -

caroten. Granu-

le de -caroten

Se adaugă în sta-

diul de sărare

4 – 12 Se standardizează

culoarea şi valoarea

vitaminică

Brânzeturi

topite

Suspensii, solu-

ţii sau granule

de -caroten

sau amestec de

-caroten şi

apo-carotenal

Se adaugă în faza

de topire a brânzei


uniformă şi un pro-

dus cu activitate vi-

taminică

Floricele de

porumb

Suspensie 22

% de -caroten

Se adaugă la

uleiul fierbinte

20 – 30 Se obţine o culoare

uniformă

Deserturi

congelate

Suspensii de

1,4 %, 10 %

-caroten sau

amestec de

granule de

-caroten şi

vitamina A

Se adaugă în

lichid înainte de

congelarea

acestuia


uniformă şi un

produs cu activitate

vitaminică

C. Jianu

18

Produse

lactate

simulate

Granule de

-caroten

Se adaugă în apă

înainte de omoge-

nizare cu celelalte

ingrediente

4 – 10 Conferă produsului

culoare şi valoare

vitaminică

Carne şi

produse de

carne

simulate

Granule 10 %

cantaxantina

Se adaugă la

emulsia de carne

10 – 20 Îmbunătăţirea culorii

Produse din

pastă de

tomate

Granule 10 %

Cantaxantină

Se adaugă la

produs

8 – 16 Restabileşte culoarea

Gălbenuş de

ou con-gelat

sau uscat

Suspensii de

-caroten sau

granule

Se adaugă la găl-

benuşul de ou

lichid înainte de

congelare sau

uscare

4 – 36 Îmbunătăţirea culorii

Sucuri sau

băuturi

Granule de

-caroten

Înainte de închi-

derea ermetică şi

tratament termic

2 – 12 Se obţine un produs

cu culoarea galbenă

şi cu valoare vitami-

nică

Produse de

panificaţie

Granule de

-caroten

Se adaugă la aluat 2 – 20 Se obţine un produs

de culoare galbenă

Produse

congelate

Granule de

-caroten

Se adaugă la pro-

dus înainte de

congelare


de culoarea lămâii,

piersicii, portocalei

Dressinguri

pentru salate -caroten şi

cantaxantina

Se adaugă în ulei

înainte de emul-

sionare


de culoare galbenă

I.1.4 Coloranţi porfirinici

Clorofila. Această substanţă reprezintă pigmentul verde al plantelor

care este format din clorofila a ţi b în raport 3 : 1. Cele două clorofile au în

moleculă un atom de magneziu legat de patru nuclee pirolice şi două

grupări carboxilice, una esterificată cu metanol, cealaltă esterificată cu fitol.

Magneziul este uşor îndepărtat din molecula clorofilei cu ajutorul acizilor

diluaţi şi poate fi înlocuit cu Cu, Zn, Fe, Ni, compuşii respectivi fiind mai

stabili faţă de acizi şi lumină. Prin saponificare cu alcalii la rece se

îndepărtează metanolul şi fitolul formându-se sarea alcalină a clorofilei (de

Na K), solubilă în apă, în alcool, glicerină.

În industria agroalimentară, clorofila se utilizează sub formă de

complex clorofilă-cupru solubil în uleiuri vegetale sau sub forma sărurilor

de Na şi K ale complexului clorofilă-cupru care sunt solubile în apă.


19

Aspecte biochimice şi toxicologice ale folosirii complexului

clorofilă-cupru şi sărurilor de Na şi K ale complexului clorofilă-cupru.

Efectele toxice ale pigmenţilor menţionaţi se datoresc cuprului ionizabil

prezent în complex. Astfel sarea de Na şi K a complexului clorofilă-Cu

(care conţine 4 % Cu total şi 6,25 % Cu ionic), aflată în proporţie de 0,1 %

şi 1 % în dieta şobolanilor, apare în plasma sangvină sub formă de ioni de

cupru şi clorofilă. În fecale, clorofila ajunge sub formă de complex cu

calciu. Nu s-a constat o acumulare de cupru în ficat, rinichi splină, la

şobolani, la nivelul de pigment de 0,1 şi 1 % în dietă.

Toxicitatea acută (DL50) la şoareci a sării da Na şi K a complexului

clorofilină-cupru este de 7.000 mg/kilocorp (administrat pe cale orală), a

sării de Na a complexului clorofilină-cupru este de peste 400 mg/kilocorp

(administrare intravenoasă). Complexul clorofilină-cupru prezintă DL50 =

190 mg/kilocorp (administrare intraperitoneală). Nivelul fără efect toxic la

şobolani este de 1.500 mg/kilocorp/zi, corespunzător la 3 % sare de Na + K

a complexului clorofilină-cupru. La om doza zilnică admisibilă temporar

este de 0–15 mg/kilocorp (Harrison ş.a., 1954; Worden ş.a., 1955).

Colorantul sângelui. Sângele este intens colorat în roşu, culoarea

fiind condiţionată de cantitatea de hemoglobină care se găseşte în

eritrocitele sângelui care, la centrifugare se separă sub formă de concentrat

eritrocitar cu un randament de 33–37 %. Concentratul eritrocitar conţine

65 % apă, 33 % proteine (în principal hemoglobină) şi 4 % săruri minerale.

Caracteristicile principale ale hemoglobinei, în comparaţie cu

hemoglobina din ţesutul muscular, sunt arătate în Tabelul 2.

Tabelul 2

Caracteristicile mioglobinei şi hemoglobinei

Caracteristici Mioglobina Hemoglobin

a

Simbolul Mb Hb

Denumirea părţii prostetice Hem Hem

Denumirea părţii proteice Globina Globina

Masa moleculară 17.850

(17.853,87)

64.500

(64.498,40)

Resturi aminoacidice din structura proteinei 153 574

Numărul lanţurilor polipeptidice 1 4

Numărul de hemuri 1 4

C. Jianu

20

Masa moleculară a părţii proteice 616,48 4 · 616,48 =

2.465,92

Masa fierului 55,05 4 · 55,05 =

223,4

Conţinut în proteină

Conţinutul de globină în cromoproteină

[%]

96,55 96,18

Conţinutul de fier în hem [%] 9,06 9,06

Aminoacizi terminali Cisteina Aspergina,

glutamina,

izoleucina

Structura cromoproteinei Globulară Globulară

Starea ionilor de fier Fe2+

/Fe3+

Fe2+

/Fe3+

Punct izoelectric 7,0 6,8

Pentru colorarea preparatelor din carne cu adaos de derivate proteice

din soia, cazeinat de sodiu, emulsie de şorici, se poate adăuga sânge

integral stabilizat sau concentratul eritrocitar (elementele figurate). În urma

cercetărilor întreprinse la catedra de Tehnologia Cărnii — Universitatea din

Galaţi s-a ajuns la concluzia că sângele integral stabilizat se poate folosi ca

atare, sau după tratare cu NaNO2 (0,105 %) şi 3 % NaCl (în cazul în care

stabilizarea nu s-a făcut cu NaCl) şi păstrate 24 h la 2 … 4°C.

Concentratul eritrocitar este în prealabil hemolizat cu apă, în raport

1 : 1, timp de 30 minute, după care poate fi folosit ca atare sau după tratare

cu NaNO (0,242 % faţă de concentratul eritrocitar nehemolizat) şi 3 %

NaCl urmată de depozitare 24 h la 2 ... 4°C.

Sângele integral şi concentratul eritrocitar hemolizat se adaugă în

proporţie de 0,8–1 % faţă de derivatul proteic hidratat. În condiţiile în care

compoziţia este pe bază de carne de porc lucru şi derivate proteice, se

recomandă ca adaosul de 0,8–1 % să fie raportat la total compoziţie.

I.1.5. Coloranţi chalconici

Curcuma. Este o pulbere ce se obţine prin măcinarea rizomilor

plantei Curcuma longa, care conţine un colorant galben — curcumina —

cu gust particular aromat. Curcumina (C21H20O6) cu masa moleculară 368,4

se prezintă ca o pulbere cristalină, insolubilă în apă, dar solubilă în alcool

etilic la cald şi în acid acetic. Are punctul de topire la 183°C. Se


21

întrebuinţează şi ca indicator în intervalul de pH 7,8–9,2, culoarea virând

de la galben la brun-roşu.

–CH=CH–CO–CO2–CO–CH=CH– –OHHO–

COH3 COH

3

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării curcumei. Şobolanii

hrăniţi cu diete conţinând 0,1 % curcumină şi 1 % colesterol au avut un

nivel de colesterol seric şi hepatic scăzut. Nivelul de acizi biliari din fecale

a fost mai mare la şobolanii hrăniţi cu diete conţinând curcumă 0,1 %.

Excreţia de colesterol a fost de asemenea crescută (Rao ş.a., 1970).

Nu există date cu privire la toxicitatea acută a curcumei. Toxicitatea

pe termen scurt a fost studiată numai pe câini care au primit diete conţinând

1 % produs turmeric fără a se observa efecte negative. Toxicitatea pe

termen lung a fost studiată pe şobolani. La niveluri de 0,5 % curcumă în

dietă creşterea, reproducerea şi sângele nu au fost influenţate negativ. Se

consideră că nivelul fără efect toxic la şobolani pentru produsul turmeric

este da 250 mg/kilocorp/zi, corespunzător la 0,5 % colorant în dietă

(produsul conţine 3 % curcumină. La om, doza zilnică admisibilă temporar

pentru produsul turmeric este de 0–2,5 mg/kilocorp, iar pentru curcumină

de 0–0,1 mg/kilocorp.

I.1.6. Coloranţi antrachinonici

Carminul sau cosenila. Acest colorant se găseşte în pulberea

obţinută prin sfărâmarea insectei femele, uscate denumită Dactylopius

coccus Costa, care trăieşte pe specia de cactus Nepalea coccinellifera.

Principiul colorant din această pulbere, care se extrage cu apa, este acidul

carminic, care poate ajunge la 10 % faţă de corpul uscat al insectei. Acidul

carminic se găseşte de fapt sub chelat hidratat cu aluminiu, raportul molar

dintre acidul carminic şi aluminiu fiind 2 : 1. În preparatele comerciale

principiul colorant este prezent în asociaţie cu amoniu, calciu, potasiu,

sodiu, singuri sau în combinaţi, aceşti cationi putând fi şi în exces.

C. Jianu

22

CH3OH

OH

OH

O

O

HO

–O–glucozăCOOH

Acid carminic

OH

CH3

OH–O

–O–glucozăCOOH

H

O O

O O

Al

CH3

OH–O

–O–glucoză COOH

O O

O O

H

AlH2O

M+

Complex acid carminic–Al

M+ = Ca++; Na+; K+; NH4

+

Acidul carminic (C12H20O13) are masa moleculară 492,40 şi se

prezintă ca o pulbere roşie-brună solubilă în apă şi în alcool. Se

descompune la 135°C. La pH 4,8 este galben iar la pH 6,2 este violet.

În combinaţia sa cu cationul armoniu, complexul acid carminic-Al

este solubil în apă la pH 3 şi 8,5. În combinaţia cu calciu, complexul este

foarte puţin solubil în apă la pH 3, dar este solubil la pH = 8,5. Condiţiile

de puritate pentru preparatele comerciale sunt următoarele: conţinut în acid

carminic (C12H20O13) minim 42 %; pierderi de masă prin uscare la 105°C,

maxim 20 %; cenuşă, maxim 15 %; proteină (N · 6,26), maxim 25 %;

material insolubil în apa amoniacală maxim 1 %; arsen maxim 3 mg/kg;

plumb maxim 10 mg/kg; metale grele maxim 20 mg/kg.

Nu există date cu privire la aspectele biochimice, toxicitate acută şi

toxicitatea pe termen lung pentru acest colorant. Toxicitatea pe termen

scurt a fost studiată pe şoareci, şobolani, iepuri. La şoareci, prin injectarea

intraperitoneală de colorant soluţie l % şi 2 % s-a observat numai

proliferarea ţesutului splenic. La şobolanii hrăniţi cu diete zilnice,

conţinând carmin (500 mg/kg), nu s-au observat efecte negative asupra

creşterii şi asupra sângelui.

La iepurii injectaţi cu 10 ml soluţie 4 % carmin nu s-a observat decât

o proliferare a ţesutului splenic. Datele existente nu-au permis evaluarea

toxicologică a colorantului.


23

I.1.7 Coloranţi flavonici

Quercitrina. Este un colorant natural galben, care face parte din

grupa flavonelor, fiind prezent în coaja de Quercus tinctoria. Colorantul

(C21H20O11) este pentahidroxi 3,5,7,3’,4’ flavon-ramnozid-3 cu masa

moleculară 448,39.

Are punctul de topire la 250 ... 252°C (anhidru). Este insolubil în

apă, solubil în alcool.

Quercitrina

OH

HO

OOH

OH

O

OH

OH

HO

OOH

OH6H

11O

4

O

OH

Quercitina

Aglicolul quercitrinei este quercitina (C15H10O7) cu masa moleculară

302,23 şi cu punctul de topire la 313 … 314°C. Se prezintă sub formă de

cristale galbene, solubile în apă alcalină, în acid acetic, în alcool fierbinte.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării quercitrinei. După

administrare de quercitrină pe cale orală, la iepuri, cantităţi apreciabile de

colorant sunt absorbite, metabolizate şi excretate prin urină în interval de

24 h. Metaboliţii găsiţi au fost: acidul dihidroxi-3, 4 fenilacetic ( 25 %),

acidul 3-hidroxi-4-fenilacetic şi glucuronida sa, acidul metoxi-3 hidroxi-4-

fenilacetic. În rinichii de şobolan s-a decelat ca metabolit şi acidul

pirocatehinic.

Toxicitatea acută la iepuri (DL50) este estimată la 100 mg/kilocorp

(administrate pe cale intravenoasă). Testele de toxicitate pe termen scurt şi

lung efectuate pe şobolani nu au pus în evidenţă efecte negative asupra

organismului animal, însă având în vedere că nici până în prezent

colorantul nu este caracterizat din punct de vedere al purităţii, nu s-a putut

face o evaluare toxicologică.

Coloranţi flavonici. Din această categorie se utilizează Na-

riboflavin 5’-fosfatul (C17H20N4O9PKa · 2 H2O), cu masa moleculară

514,37 care trebuie să conţină minim 70 % C17H20N4O6 (riboflavina).

C. Jianu

24

CH2—C—C—C–CH

2–O–PO

3HNa 2 H

2O

O

O

CH3

CH3

N

N N

HN

HHH

OH OHOH

Produsul se prezintă sub formă de pulbere cristalină, de culoare

galben-oranj, higroscopică, cu gust uşor amar. Are rotaţia specifică [] 25D =

+ 37° … + 43° şi trebuie să corespundă următoarelor cerinţe: pierderi de

masă la uscare în vacuum pe pentaoxid de fosfor, timp de 5 h la 100°C

maxim 8 %; cenuşă sulfatată maxim 25 %; fosfat liber maxim 1 % (calculat

ca PO4 faţă de substanţa totală); riboflavină liberă maxim 6 %; riboflavin-

difosfat maxim 6 % (calculat ca riboflavină); lumiflavina maxim 250

mg/kg; arsen maxim 3 mg/kg; metale grele maxim 20 mg/kg.

Produsul este solubil în apă, dar insolubil în alcool etilic.

I.2. Coloranţi sintetici

Coloranţii sintetici alimentari aparţin următoarelor clase mai

importante azoici, care au drept grupe cromofore una sau mai multe grupe

azoice; trifenilmetanici, care au un schelet derivând de la fucsonă sau de

la fucsonimina; chinoniminici, care sunt derivaţi ai o şi p-chinonei; azinici,

care derivă de la oxazină, tiazină şi fenaină; antrachinonicu, care derivă

de la antrachinonă; indigoide, care derivă de la o structură chimică

asemănătoare indigoului; cu sulf, care au structura complexă.

I.2.1. Coloranţi roşii

Din categoria coloranţilor organici sintetici alimentari de culoare

roşie fac parte azorubina, amarantul, Roşu cosenila A (Ponceau 4 R),

Ecarlat GM, eritrozina.


25

Azorubina. Acest colorant face parte din grupa coloranţilor diazolici

şi se prezintă ca o pulbere brună-roşie, hidrosolubilă. Azorubina este sarea

disodică a acidului (sulfo-4-naftilazo-1-2-sulfonic-4) (C20H12N2Na2O7S2)

având masa moleculară 502,47.

—N=N—NaO3S

SO3Na

OH

Azorubina trebuie să corespundă următoarelor cerinţe: conţinut în

substanţă colorantă activă inclusiv substanţe colorante suplimentare, minim

85 %; pierderi de masă prin uscare la 135°C cloruri şi sulfaţi calculate ca

săruri de sodiu, maxim 15 %; material în soluţii în apă, maxim 0,2 %;

material extractibil în eter maxim 0,2%; substanţe colorante suplimentare,

maxim 1 %; amine aromatice libere, maxim 0,01 %; produşi intermediari,

maxim 0,5 %; arsen, maxim 3 mg/kg; plumb, maxim 10 mg/kg; zinc

maxim 200 mg/kg; metale grele maxim 40 mg/kg.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării azorubinei. Colorantul este redus în intestine de către reductazele bacteriene (Walker,

1970) şi nu are acţiune mutagenă la concentraţii de 0,5 g/100 ml în culturi

de Escherichia coli. Toxicitatea acuta la şobolani (DL50) este de 10.00.0

mg/kilocorp (Guant ş.a., 1967).

Testele de toxicitate pe termen scurt şi lung arată că acest colorant nu

are acţiune negativă asupra organismului animal. Se consideră că nivelul

fără efect toxic este de 100 mg/kilocorp/zi ceea ce corespunde la un

conţinut de 0,2 % colorant din dietă. La om, doza zilnică admisibilă

temporar este de 0– 0,5 mg/kilocorp.

Amarantul. Face parte din grupa coloranţilor monoazoici, fiind sarea

trisodică a acidului (sulfo-4-naftilazo-1)-1-naftol 2-disulfonic-3,6

(C20H11N2Na3O10S3). Are masa moleculară 604,46.

Amarantul este un colorant alimentar roşu, hidrosolubil, care trebuie

să răspundă următoarelor norme de puritate: conţinut în substanţă colorantă

activă minim 85 %; pierderi de masă prin uscare la 135° maxim 15 %;

reziduu insolubil în apă maxim 0,2 %; substanţe extractibile în eter maxim

C. Jianu

26

0,2 %; plumb maxim 10 mg/kg; arsen maxim 3 mg/kg; substanţe colorante

diferite de amarant maxim 4 %; produşi intermediari maxim 0,5 %.

Produsul se prezintă sub formă de pulbere de culoare brun-roşcat,

foarte solubilă în apa şi în soluţii diluate de acizi, dar mai puţin solubilă în

alcool etilic.

—N=N—NaO3S

SO3NaOH

SO3Na

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării amarantului. În

experienţe pe şobolani, amarantul administrat pe cale orală, în doză unică

de 50 mg a fost absorbit în proporţie de 2,8 % la nivel gastro-intestinal.

Metaboliţii urinari şi biliari sunt produşi care rezultă prin scindarea

reductivă a legăturii azoice: acidul amino-1-naften-4-sulfonic şi acidul

amino-1-hidroxi-2-naften-3,6 disulfonic, primul compus se găseşte şi în

fecale. Scindarea legăturii azoice are loc la nivelul intestinului de către

bacterii şi nu de către enzimele hepatice, ceea ce înseamnă că produşii

formaţi în intestin sunt absorbiţi în organism şi excretaţi la nivel da rinichi

şi ficat (Radomski şi Hellinger, 1962).

(Galea ş.a., 1963) au constatat ca prin administrarea prelungită a

unei doze zilnice de 50 mg/şobolan are loc o scădere de 3-4 ori a

conţinutului de vitamina A din ficat. Conţinutul în glutation al ficatului

creşte.

Toxicitatea acută la şobolan (DL50) este estimată la doze 1

g/kilocorp (administrare pe cale intraperitoneală sau intravenoasă).

Colorantul a fost studiat şi din punct de vedere mutagenic la

concentraţii de 0,5 g/100 ml în cultură de Escherichia coli, neobservându-

se nici un efect mutagen (Ruck şi Rickerl, 1960).

Testele de toxicitate pe termen scurt şi lung efectuate pe şobolan,

cobai, pisică, câine au arătat că amarantul nu are acţiune cancerigenă. După

datele existente în literatura de specialitate doza de amarant fără efect toxic

la şobolan este de 150 mg/kilocorp/zi, ceea ce corespunde la 0,3 % amarant

în dietă.


27

La om, doza zilnică admisibilă este de 0–1,5 mg/kilocorp. Se

consideră că în cazul amarantului nu sunt necesare studii privind

metabolismul acestuia la mai multe specii de animale şi studii privind

influenţa asupra reproducerii.

Legislaţia sanitară din România admite folosirea amarantului în

următoarele produse alimentare: băuturi nealcoolice, rahat, 20 mg/kg;

îngheţată, băuturi alcoolice industriale 20 mg/kg; prăjituri, produse de

panificaţie, patiserie 25 mg/kg; specialităţi de ciocolată, umpluturi pentru

produsele zaharoase, drajeuri, bomboane 15 mg/kg.

Ponceau 4 R. Colorantul Ponceau 4 R face parte din grupa

coloranţilor monozoici.

Din punct de vedere chimic, colorantul este sarea trisodică a acidului

(sulfo-4-naftilazo-1)-1-naftol-2-disulfonic-6,8) (C20H11N2Na3O10S3) cu

masa moleculara 604,48.

—N=N—NaO3S

OH

SO3Na

NaO3S

Colorantul Ponceau 4 R este hidrosolubil şi trebuie să răspundă

următoarelor cerinţe: conţinut în substanţă colorantă activă minim 82 %;

cloruri, sulfaţi calculaţi ca săruri de sodiu maxim 20 %; pierderi de masă

prin uscare la 135°C maxim 15 %; reziduu insolubil în apă, maxim 0,2%;

substanţe extractibile în eter, maxim 0,2 %; plumb maxim 10 mg/kg; arsen

maxim 3 mg/kg; substanţe colorante suplimentare maxim 2 %; produşi

intermediari maxim 0,5 %.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării colorantului

Ponceau 4 R. Colorantul „Ponceau 4 R” este redus in vitro de conţinutul

cecal de la şobolan (Walker, 1968). După (Ryan şi Wright, 1961),

şobolanii excretă 30– 45 % din doza injectată intravenos în bilă, în circa 8

h. Alte date cu privire la metabolismul colorantului nu sunt disponibile.

Colorantul nu are efect mutagenic la 0,5 g/100 ml, în culturi de

Escherichia coli (Bück şi Rickerl, 1960).

C. Jianu

28

Toxicitatea acută la şobolani (DL50) este de 8.000 mg/kilocorp

(administrare pe cale orală). Testele de toxicitate pe termen scurt au fost

efectuate pe şobolani şi porcine iar cele pe termen lung au fost efectuate pe

şoareci. Nu s-au pus în evidenţă efecte negative importante asupra

organismului animalelor, ceea ce corespunde la o doză de 0,05 % în dietă.

Doza zilnică admisibilă la om este de 0–0,125 mg/kilocorp.

Ecarlat GN. Acest colorant face parte din grupa coloranţilor

monoazoici fiind sarea disodică a acidului (sulfo-6-xililazo-2,4 )-2-naftol-

1-sulfonic-5) (C18H14N2Na2O7S2) cu masa moleculară 480,43.

H3C

OHCH3

SO3Na

—N=N—

SO3Na

Ecarlat GN este solubil în apă şi trebuie să corespundă următoarelor

cerinţe: conţinut în substanţă colorantă activă, minim 70 %; pierderi de

masă prin uscare la 135°C maxim 30 %; reziduu insolubil în apă maxim

0,2 %; substanţe extractibile în eter maxim 0,2 %; substanţe colorante

suplimentare maxim 4 %; produse intermediare maxim 0,5 %; plumb

maxim 10 mg/kg; arsen maxim 3 mg/kg.

Ponceau 6 R. Face parte din grupa coloranţilor monoazoici, fiind

sarea tetrasodică a acidului (sulfo-4-naftilazo-1)-1-naftol-2-trisulfonic-

3,6,8) (C20H10N2Na4O13S4) cu masa moleculară 706,52.

SO

3Na

—N=N—NaO3S

OH

SO3Na

NaO3S


29

Colorantul Ponceau 6 R este solubil în apă şi trebuie să corespundă

următoarelor cerinţe: conţinut în substanţă colorantă activă minim 60 %;

pierderi de masă prin uscare la 135°C maxim 40 %; reziduu insolubil în apă

maxim 0,2 %; substanţe extractibile în eter maxim 0,2 %; substanţe

colorante suplimentare maxim 4 %; produşi intermediari maxim 0,5 %;

arsen, maxim 3 mg/kg; plumb maxim 10 mg/kg.


Ponceau 6 R. Nu sunt disponibile studii biochimice privind colorantul

Ponceau 6 R. Nu s-a constatat efect mutagenic la concentraţie de 0,5 g/100

ml în culturi de Escherichia coli.

Toxicitatea acută la şobolan (DL50) este estimată la doze 2

g/kilocorp, în cazul injectării intreperitoneale şi 2 g/kilocorp, în cazul

injectării intravenoase. Din cauza datelor insuficiente privind toxicitatea pe

termen scurt şi lung, nu a fost posibil să se facă o evaluare toxicologică a

colorantului Ponceau 6 R.

Roşu azonaftol G. Acest colorant face parte din grupa coloranţilor

monoazoici, fiind sarea disodică a acidului acetoamido-5-hidroxi-

4(fenilazo)-3-naftalen-2,7-disulfonic (C18H13N3Na2O8S2) cu masa

moleculară 509,43.

NH—CO—CH

3OH

NaO3S

—N=N—

SO3Na

Colorantul este solubil în apă şi trebuie să corespundă următoarelor

cerinţe: conţinut în substanţă colorantă activă 82 %; pierderi de masă prin

uscare la 135°C maxim 18 %; reziduu insolubil în apă maxim 0,2 %;

substanţe extractibile în eter maxim 0,2 %; anilină maxim 0,02 %; produse

intermediare maxim 0,5 %; substanţe colorante suplimentare maxim 2 %;

arsen maxim 3 mg/kg; plumb maxim 10 mg/kg.

Eritrozina. Colorant din grupa xantenei, eritrozina este sarea

disodică sau dipotasică a tetra-2’,4’,5’,7’ iodofluoresceinei. Eritrozina

(C20H6I4Na2O5) cu masa moleculară 879,87.

C. Jianu

30

COONa

–O–

–C=

NaO

I I

I I

=O

Eritrozina este un colorant alimentar hidrosolubil şi solubil în alcool

etilic, care trebuie să corespundă la următoarele cerinţe de puritate: conţinut

în substanţă colorantă activă raportată la forma anhidră sau mohoanhidră,

inclusiv substanţe colorante suplimentare minim 85 %; pierderi de masă

prin uscare la 135°C, cloruri şi sulfaţi calculate ca săruri de sodiu şi

potasiu maxim 15 %; substanţe insolubile în apă maxim 0,2 %; substanţe

extractibile în eter din soluţie cu pH = 7 maxim 0,2 %; substanţe colorante

suplimentare maxim 4 %; produşi intermediari maxim 0,5 %; ioduri

anorganice maxim 1.000 mg/kg; arsen maxim 2 mg/kg; plumb maxim 10

mg/kg.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării eritrozinei. Comportamentul metabolic şi modul de excreţie al eritrozinei au fost

studiate pe şobolani cărora le-a fost administrat colorantul prin tubaj gastric

în doze logaritmice, mergând de la 0,5 la 500 mg/kilocorp. După 5 zile s-a

recuperat prin excreţii circa 102 % eritrozină. După injectare intravenoasă

de eritrozină, în proporţie de 3 mg/kilocorp, s-a recuperat prin urină şi bilă

în primele 2–4 h circa 55 % din colorantul administrat. În urină s-a găsit

circa 1,3 %. Nu s-a constatat conjugarea eritrozinei cu acidul glucuronic.

Excreţia prin fecale a colorantului a reprezentat 55–72 %; prin bilă se

elimină 0,4–1,7 % eritrozină.

Colorantul, în proporţie de 200–400 mg/1 are acţiune de inhibare a

pepsinei dar nu şi a lipazei. Colorantul exercită un efect hemolitic in vivo şi

in vitro şi are un uşor efect mutagenic asupra bacteriei Escherichia coli, la

concentraţie de 0,5 g/100 ml. Se consideră că adevăratul factor cauzal este

molecula de xanten însăşi, grupările substituente având rol de modificare a

efectului (Rück ş.a., 1963; Rück şi Rickerl, 1960).

Nu s-a observat vreun efect negativ asupra reproducerii la şobolani şi

nici efecte teratogene.

Toxicitatea acută (DL50) la şobolani (administrare pe cale orală) este

de 2 g/kilocorp. Testele ce toxicitate pe termen scurt efectuate pe şobolani

în dieta cărora s-a introdus eritrozină în proporţie de 0,25 %; 05 %; 1 % şi


31

20 % au arătat că nu se influenţează negativ greutatea corporală; consumul

de hrană, parametrii sângelui şi urinei fiind normali. La 2 % eritrozină în

dietă s-au observat o creştere în greutate a tiroidei, depuneri de pigment în

tubii renali (proteina — eritrozina). Testele pe termen lung (2 ani) efectuate

pe şobolani hrăniţi cu diete conţinând 0; 0,5 ; 1,0; 2 şi 5 % eritrozină au

arătat că la nivel de 5 % eritrozină în dietă se inhibă oarecum creşterea, se

observă o coloraţie macroscopică în partea glandulară a stomacului,

intestinului subţire şi colonului şi în unele cazuri şi o ciroză hepatică.

Doza zilnica admisibilă pentru om este estimată la 0–2,5 mg/kilocorp

(WHO, 1975). Legislaţia sanitară din România admite utilizarea eritrozinei în:

băuturi nealcoolice (limonade) 10 mg/kg; băuturi alcoolice industriale 20

mg/kg; îngheţată, specialităţi de ciocolată, umpluturi, drajeuri, bomboane şi

alte produse zaharoase, 30 mg/kg ; prăjituri, produse de patiserie 50 mg/kg.

Citrus Red–2. Acest colorant face parte din grupa coloranţilor

monoazoici fiind 1-[(2,5 dimetoxifenil)azol-2-naftol] (C H N O) cu masa

moleculară 308,34.

Citrus Red–2 este de culoare roşie-portocalie, solubil în lipide şi

trebuie să corespundă următoarelor cerinţe: conţinut în substanţă colorantă

activă minim 98 %; reziduu insolubil în apă maxim 0,3 %; material

insolubil în tetraclorură de carbon maxim 0,5 %; produse intermediare,

maxim 2 %; dimetoxianilina şi plumb maxim 10 mg/kg; arsen maxim 1

mg/kg.

—N=N—

H3CO

OHOCH3

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării colorantului Citrus

Red–2. Acest colorant administrat şobolanilor pe cale orală în doze unice

de 2–20 mg, în ulei de germeni de porumb, este regăsit în proporţie de

5–7 % în fecale după 48 h. Rezultate similare s-au obţinut la câini. În

urină s-a pus în evidenţă 1-anilino-2-naftol, ceea ce înseamnă că acest

colorant este redus la nivelul legăturii azoice, în organismul animal.

C. Jianu

32

Administrat într-o doză unică, colorantul se acumulează în cantităţi

reduse în lipidele organelor.

Toxicitatea pe termen scurt a fost studiată pe câini care au primit 6

zile pe săptămână timp de 76–104 săptămâni, doze de 50 şi 200 mg

colorant/kilocorp şi zi. Numai animalele care au primit doze de 200

mg/kilocorp şi zi au prezentat semnele unei activităţi mai reduse şi au

trecut prin perioade cu apetit redus. S-a constatat, de asemenea, o

diminuare a volumului globular, a nivelului de hemoglobină şi o scădere a

numărului de eritrocite. Nu s-a înregistrat hipoplazie hematopoetică.

Toxicitatea pe termen lung a fost studiată pe şobolani care au

primit diete conţinând 0,05 %; 0,1 %; 1; 0,5 %; 1 %; 3 % şi 5 % colorant.

Animalele hrănite cu diete care au conţinut 3 şi 5 % coloranţi au prezentat

o inhibare apreciabilă a creşterii. Animalele — femele hrănite cu diete

conţinând 5 % colorant, au avut un nivel de proteine plasmatice, de

hemoglobină şi de hematocrit mai redus.

Avându-se în vedere că studiile biochimice şi toxicologice sunt

incomplete, nu s-a făcut o evaluare toxicologică a colorantului (Radomski,

1916).

I.2.2. Coloranţi galbeni

Din categoria coloranţilor organici sintetici alimentari, de culoare

galbenă fac parte tartrazina, crisoina S, galbenul de quinoleina, galbenul solid.

Tartrazina. Este un colorant din grupa coloranţilor monoazoici.

Tartrazina este sarea trisodică a acidului hidroxi-5-p-sulfonil-1-(p-

sulfofenilazo)-4 pirazol carboxilic-3 (C16H9N4Na3O9S2) şi are masa

moleculară 534,37.

SO3Na

—N=N—NaO3S

N

COONa

NHO


33

Colorantul, care se prezintă ca o pulbere oranj, este solubil în apă şi


activă maxim 85 %; pierdere prin uscare la 135°C maxim 15 %; reziduu

insolubil în apă maxim 0,2 %; substanţe extractibile în eter maxim 0,2 %;

alte substanţe colorante maxim 1 %; produşi intermediari maxim 0,5 %;

arsen maxim 3 mg/kg; plumb maxim 10 mg/kg.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale colorantului tartrazina. În

cazul tartrazinei s-au efectuat studii biochimice, de toxicitate pe termen

scurt şi lung, foarte aprofundate care au scos în evidenţă faptul că nivelul

de tartrazină din dieta zilnică care nu provoacă efecte toxice la şobolani

este de 0,5 %, ceea ce corespunde la 750 mg/kilocorp şi zi. La om se

estimează o doză zilnică admisibilă de 0–7,5 mg/kilocorp.

Legislaţia sanitară din România admite utilizarea tartrazinei în

următoarele produse: băuturi nealcoolice (limonade) 10 mg/kg; rahat 30

mg/kg; îngheţată, băuturi alcoolice industriale 40 mg/kg; prăjituri, produse

de patiserie, produse de panificaţie (biscuiţi), specialităţi de ciocolată,

umpluturi pentru produse zaharoase, drajeuri, bomboane, muştar 10 mg/kg.

Crisoina. Acest colorant face parte din grupa coloranţilor azoici,

fiind sarea de sodiu a 4-(4-sulfofenilazo)-rezorcinol. Are formula brută

(C12H9N2Na...O5S...) şi masa moleculară 316,27.

—N=N—NaO3S

OH

OH

Crisoina este un colorant alimentar hidrosolubil care trebuie să

corespundă următoarelor cerinţe: conţinut în substanţă colorantă activă

minim 70 %; pierderi de masă prin uscare la 135°C maxim 30 %; reziduu

insolubil în apă maxim 0,2 %; produse extractibile în eter maxim 0,2 %;

substanţe colorante suplimentare maxim 4 %; produse intermediare maxim

0,5 %; arsen maxim 3 mg/kg; plumb maxim 10 mg/kg.

Galben de chinoleină. Colorantul galben de chinoleină face parte

din grupa coloranţilor chinoftalonici şi este sarea disodică a acidului

(chinoleil-2)-2-indandion-1,3, disulfonic (C18H9Nna2O8S2) cu masa

moleculară 477,38.

C. Jianu

34

sauO

SO3Na=O

N

SO3Na

O

SO3Na=O

N

SO3Na

H

Colorantul care este solubil în apă trebuie să corespundă

următoarelor cerinţe: reziduu insolubil în apă, maxim 0,2 %; substanţe

extractibile în eter maxim 0,2 %; arsen maxim 3 mg/kg; plumb maxim 10

mg/kg.


galben de chinoleină. Colorantul a fost testat pentru efectul mutagenic la

concentraţii de 0,5 şi 1 g/100 ml în culturi de Escherichia coli fără să fie

pus în evidenţă efectul mutagenic. Colorantul nu are efecte teratogenice la

doze de până la 150 mg/kilocorp şi zi, la şobolani.

Toxicitatea acută la şobolani este de 2.000 mg/kilocorp (administrare

pe cale orală). Studiile de toxicitate pe termen scurt efectuate pe şobolani

nu au pus în evidenţă vreo influenţă asupra greutăţii corporale, a numărului

de celule din sânge, a greutăţii organelor.

Nu s-au produs tumori la animalele de experienţă. Nivelul fără efect

toxic la şobolani este de 50 mg/kilocorp şi zi, corespunzând la 0,1 %

colorant în dietă. La om doza zilnică admisibilă temporar este de 0–0,5

mg/kilocorp.

Galben solid. Colorantul galben solid face parte din grupa

coloranţilor azoici, fiind sarea disodică a acidului (sulfo-4-fenilazo)-5-

aminobenzen-2-sulfonic (C12H9N3Na2O6S2) cu masa moleculară 401,33.

—N=N—NaO3S

SO3Na

NH2


35


cerinţe: conţinut în substanţă colorantă activă minim 85 %; pierderi de


0,2 %; produse extractibile în eter maxim 0,2 %; substanţe colorante

suplimentare maxim 3 %; produse intermediare maxim 0,5 %; plumb

maxim 10 mg/kg; arsen maxim 3 mg/kg; amine aromatice şi anilină maxim

10 mg/kg.

I.2.3. Coloranţi portocalii (oranj)


portocalie (oranj) fac parte Orange S (galbenul strălucitor FCF), Orange

GGN, Orange I.

Galben – Orange S. Galben – orange S sau galbenul strălucitor FCF

face parte din categoria coloranţilor monoazoici şi este sarea disodică a

acidului (sulfo-4’-fenilazo-)-1 naftol-2-sulfonic-6 (C16H10N2Na2O7S2) cu

masa moleculară 452,37.

—N=N—NaO3S

OH

SO3Na


cerinţe: conţinut în substanţă colorantă activă minim 85 %; pierderi de


0,2 %; substanţe extractibile în eter maxim 0,2 %; substanţe colorante

suplimentare maxim 4 %; produse intermediare maxim 0,4 %; arsen

maxim 3 mg/kg; plumb maxim 10 mg/kg.


Galben strălucitor FCF. În cazul şobolanilor care au primit o doză unică

de 100 mg colorant pe cale orală, 0,8 % din doză a fost excretată prin

fecale. La administrarea unei doze orale de 50 mg colorant, circa 3,6 % a

C. Jianu

36

fost absorbit la nivel gastrointestinal. Metaboliţii regăsiţi în urină au

rezultat prin ruperea reductivă a legăturii azoice de către enzimele elaborate

de bacteriile intestinale. Colorantul este redus la aminofenoli aromatici

sulfonaţi şi în acizi amino-sulfonici.


(administrare pe cale orală).

Acţiunea mutagenă a colorantului a fost studiată la concentraţia de

0,5 g/100 ml în culturi de Escherichia coli, neobservându-se efect mutagen.

Studiile de toxicitate pe termen scurt şi pe termen lung, efectuate pe

şobolani, cobai, şoareci, câini au dus la concluzia că nivelul de colorant

fără efect toxic la şobolani este de 500 mg/kilocorp, corespunzător la un

nivel de 2 % colorant în dietă.

Orange GGN. Colorantul Orange GGN face parte din grupa

coloranţilor monoazoici fiind sarea disodică a acidului (sulfo-3-fenil-azo)-1

naftol-2-sulfonic-6 (C16H10N2Na2O7S2) şi are masa moleculară 452,37.

—N=N—

SO3Na

OH

SO3Na

Orange GGN este un colorant galben, alimentar, solubil în apă care

trebuie să corespundă următoarelor cerinţe: conţinut în colorant pur minim

70 %; pierderi de masă prin uscare la 135°C, maxim 30 %; reziduu

insolubil în apă maxim 0,2 %; substanţe extractibile în eter maxim 0,2 %;

substanţe colorante suplimentare maxim 4 %; produşi intermediari maxim

0,5 %; arsen maxim 3 mg/kg; plumb maxim 10 mg/kg.


Orange GGN. Atunci când colorantul s-a administrat la iepuri în proporţie

de 0,5 g/kiloccrp, în urină s-au găsit următorii metaboliţi: aminofenol total

63 %, anilină 0,9 %, o-aminofenol 3 %, acid 1-amino-2-naftol-6 sulfonic

42 %.


(administrare pe cale orală). Testele de toxicitate pe termen scurt, efectuate

pe şobolani hrăniţi cu diete care au conţinut până la 0,6 % colorant, au


37

evidenţiat faptul că la animale se produc methemoglobinemie şi

reticulocitoză, mărirea splinei şi creşterea fierului splenic. Testele de

toxicitate efectuate pe termen lung au arătat că acest colorant are efecte

negative asupra sistemului hematopoetic (corpusculii lui Heinz) şi asupra

ficatului.

Pe baza datelor disponibile până în prezent nu a fost posibil să se

fixeze o doză zilnică admisibilă pentru om.

Legislaţia sanitara din România admite utilizarea colorantului la

următoarele produce alimentare: băuturi nealcoolice (limonade), rahat 10

mg/kg; îngheţată, produse de panificaţie (biscuiţi), băuturi alcoolice

industrializate 20 mg/kg; specialităţi de ciocolată, umpluturi pentru produse

zaharoase, drajeuri, bomboane 30 mg/kg; alte produse de cofetărie, 40

mg/kg.

Orange I. Acest colorant face parte din grupa coloranţilor

monoazoici. Din punct de vedere chimic, colorantul este sarea sodică a

acidului p(hidroxi-4-naftil-1)-azo benzen sulfonic (C16H11N2Na2O4S) având

masa moleculară 350,33.

—N=N—NaO3S OH

Colorantul este solubil în apă şi corespunde următoarelor cerinţe:

conţinut în substanţă colorantă activă minim 85 %; pierderi de masă prin

uscare la 135°C, maxim 15 %; reziduu insolubil în apă maxim 0,2 %;

substanţe extractibile în eter maxim 0,2 %; produşi intermediari maxim

0,5 %; substanţe colorante suplimentare maxim 4 %; plumb maxim 10

mg/kg; arsen maxim 3 mg/kg.


Orange I. La câine 6–41 % din colorantul administrat este excretat prin

fecale. Nu s-au decelat urme de colorant în urină. Colorantul este distrus în

proporţie de 80 % în traiectul gastrointestinal.

Toxicitatea acută (DL50) la şobolani (administrare intraperitoneală)

este de 1.000 mg/kilocorp. Testele de toxicitate pe termen scurt efectuate

pe şobolani care au fost supuşi timp de 16 săptămâni la o dietă conţinând 1;

2 sau 5 % colorant, au scos în evidenţă faptul că la dietele cu 2 şi 5 %

C. Jianu

38

colorant, animalele au sucombat în primele două săptămâni. La animalele

hrănite cu diete conţinând 1 % colorant, mortalitatea a fost de 80 %, iar la

cele care au supravieţuit s-a constatat o încetinire netă a creşterii. Prin

încorporarea de colorant în alimentaţie se provoacă diaree gravă,

splenomegalie şi anemie (Hallesy şi Doull, 1956).

Testele de toxicitate pe termen lung au fost efectuate pe trei specii de

animale (şoareci, şobolani, câini). S-a constatat că la dietă cu 1 % colorant

mortalitatea a fost mare, s-au înregistrat splenomegalie, leucocitoză şi

anemie, diaree şi încetinirea creşterii. La supravieţuitori.

Prin injectarea subcutanată repetată a colorantului se provoacă

apariţia de sarcomi.

Datele disponibile până în prezent nu permit să se evalueze din punct

de vedere toxicologic acest colorant.

I.2.4. Coloranţi albaştri

Din categoria coloranţilor organici sintetici alimentari, de culoare

albastru, fac parte Albastru de indantren RS, Albastru patentat V,

indigotina (indigo-carminul) şi Albastru brillant FCF.

Albastru de indantren RS. Acest colorant face parte din grupa

derivaţilor antrachinonici. Din punct de vedere chimic, Albastrul de

indantren RS este dihidro-N, N’ antrachinon-azin-1, 1, 1’, 2’, având

formula brută (C28H14N2O4) şi masa moleculară 442, 43.

O

O NH

O

O

NH

Colorantul este solubil în apă şi în uleiurile comestibile îndeplinind

următoarele cerinţe: conţinut în colorant activ, minim 99 %; pierderi de

masă la uscare la temperatura de 135°C, maxim 1 %; produse extractibile

în eter maxim 0,2 %; plumb, maxim 10 mg/kg; arsen maxim 3 mg/kg.


39

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării albastrului de

indantren RS. Pentru acest colorant nu sunt date privind metabolismul

colorantului.

Toxicitatea acută a produsului (DL50) la şobolani (administrare pe

cale orală) este de 2.000 mg/kilocorp (Lu şi Lavallée, 1964). Din studiile

de toxicitate pe termen scurt şi lung nu rezultă suficiente informaţii privind

efectul colorantului asupra reproducerii embrio-toxicităţii şi teratogenităţii.

Pentru acest colorant nu s-a determinat o doză zilnică admisibilă la

om.

Bleu patentat V. Colorantul Bleu patentat V face parte din grupa

coloranţilor derivaţi de triarilmetan. Din punct de vedere chimic, colorantul

este sarea de calciu a acidului anhidrid-m-hidroxi tetracetil-diamino-

trifenil-carbinol disulfonic (C27H31N2O7S2)2Ca cu masa moleculară

1.159,45.

H5C

2–N–C

2H

5

HO

C

SO–3

2

H5C

2–N–C

2H

5

(+)

SO–3

Ca2+


cerinţe: conţinut de substanţă colorantă activă minim 85 %; pierderi de

masă prin uscare la 135°C maxim 15 %; reziduu insolubil în apă, maxim

0,5 %; substanţe extractibile în eter maxim 0,2 %; plumb maxim 10

C. Jianu

40

mg/kg; arsen maxim 3 mg/kg; crom maxim 20 mg/kg; substanţe colorante

suplimentare maxim 1 %; produşi intermediari maxim 0,5 %.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării colorantului Bleu

patentat V. Colorantul administrat pe cale intravenoasă la şobolani, în

proporţie de 0,5 ml soluţie apoasă conţinând 5 g/100 ml, este excretat prin

urină în circa 12 h de la injectare. Nu există date privind metabolismul

colorantului în organismul animal.

Toxicitatea acuta la şobolani (DL50) este de 5 g/kilocorp

(administrare pe cale orală). Testele de toxicitate pe termen scurt au fost

efectuate pe pisici, cărora colorantul le-au fost administrat pe cale orală în

doze de 0,25 g; 0,50 g şi 0,75 g soluţie apoasă 3 %. Nu s-a pus în evidenţă

nici o anomalie. Teste de toxicitate pe termen lung au fost efectuate pe

şobolani şi nu au pus în evidenţă efecte negative asupra creşterii

animalelor, reproducerii, compoziţiei sângelui. Colorantul injectat

subcutanat nu a produs modificări histopatologice şi nici sarcomi, la locul

de injectare (Truhaut, 1962).

Pentru acest colorant, doza zilnică admisibilă fixată anterior a fost

anulată pe motivul că nu au existat suficiente date care să permită o

evaluare toxicologică a colorantului.

Indigotina. Face parte din grupa indigoului obţinut şi pe cale

naturală din Indigofera tinctoria (Bengal, Java). Din punct de vedere

chimic, colorantul este sarea disodică a acidului indigotin-disulfonic-5, 5’,

având formula brută (C16H8N2Na2O8S2) şi masa moleculară 466,36.

=ONaO3S

NH =O

SO3Na

NH

Indigotina este de fapt un amestec de acizi indigotin-sulfonici,

format în principal din acid indigotin-disulfonic-5, 5’ şi acid indigotin-

disulfonic-5,7’.

Colorantul este solubil în apă şi corespunde următoarelor cerinţe:

conţinut în substanţă colorantă activă minim 85%; pierderi de masă prin

uscare la 135°C maxim 15 %; reziduu insolubil în apă maxim 0,2 %;

substanţe extractibile în eter maxim 0,2 %; plumb, maxim 10 mg/kg; arsen,

maxim 3 mg/kg; substanţe colorante suplimentare maxim 1 % (altele decât

izomerul 5,7’); acid isatin-sulfonic maxim 1 %.


41

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării indigotinei. Metodele micro-chimice au arătat că indigotina filtrabilă în plasma sângelui

de iepure este excretată prin glomerul, această fracţiune reprezentând 15 %,

restul de 85 % fiind excretată prin tubuli.

Prin injectare intravenoasă de indigotină la şobolani, s-a dovedit că

63 % din colorant este excretat prin urină şi 10 % în bilă după 6 ore.

Metaboliţii acidului isatin-5-sulfuric şi acidul 5-sulfoantranilic apar în urină

după 2 h. La administrare orală a colorantului, numai 3 % din colorant

apare în urină după 3 zile, ceea ce înseamnă că acest colorant este slab

absorbit din traectul gastrointestinal. Fecalele conţin 60–80 % din doza

orală (Lethco şi Webbt, 1964).

Studiile de teratogenitate pe şobolani si iepuri au arătat că acest

colorant nu are efecte negative (Anonymus, 1972). Toxicitatea acută la

şobolan (DL50) este de 2.000 mg/kilocorp (administrare pe cale orală).

Testele de toxicitate pe termen scurt şi lung au că acest colorant nu

are efect cancerigen. Se consideră că nivelul de indigotină fără efect toxic

la şobolan este de 500 mg/kilocorp/zi, ceea ce corespunde la 1 % colorant

în dietă. La om, este estimată o doză zilnică admisibilă de 0–5 mg/kilocorp.

Legislaţia sanitară din România admite utilizarea indigotinei în: rahat

20 mg/kg; îngheţată 50 mg/kg; prăjituri, produse de patiserie 70 mg/kg.

Albastru Brillant FCF. Colorantul bleu Brillant FCF (colorant

biologic) face parte din grupa coloranţilor derivaţi ai triaril-metanului, fiind

sarea disodică a 4-{[4-(N-etil-p-sulfobenzilamina)-fenil]-(2-sulfoniumfenil)

-metilen}-[(N-etil-N-p-sulfobenzil)--2,5-ciclohexadien-imina]. Colorantul

are formula structurală (C37H34N2Na2O9S3) şi masa moleculară 792,86.

2 Na+

C2H

5

N

SO–3

C(+)

N

C2H

5

SO–3

CH2

SO–3

SO–3

CH2

SO–3

2–

C. Jianu

42

Colorantul Bleu brillant FCF este un colorant alimentar solubil în

apă care conţine minim 85 % substanţă colorantă activă. Pierderile de masă

prin uscare la 135°C trebuie să fie mai mici de 15 %. Colorantul conţine

0,2 % reziduu insolubil în apă, 0,2 % substanţe extractibile în eter, maxim 3

mg/kg As, maxim 10 mg Pb/kg, maxim 20 mg Cr/kg, maxim 3 % alte

substanţe colorante şi maxim 0,5 % produşi intermediari.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării colorantului Bleu

brillant FCF. Prin administrarea colorantului pe cale orală la şobolani, în

doză de 20 mg/animal, acesta este excretat aproape în totalitate prin fecale

în timp de 40 h.

Toxicitatea acută la şobolani (DL50) este estimată la doze 2

mg/kilocorp. Testele pe termen scurt şi lung la şobolani au condus la

concluzia că acest colorant nu are efecte nocive asupra organismului.

Numai la injectarea repetată subcutanată a colorantului, se produc sarcomi

locali. Lipsa de date biochimice şi toxicologice suficiente nu a permis

stabilirea dozei zilnice admisibile pentru om.

I.2.5. Coloranţii verzi


verde fac parte Verdele acid brillant BS, Verdele solid FCF.

Verde acid brillant BS. Acest colorant verde face parte din grupa

triarilmetanului şi este sarea monosodică a acidului 4,4’-bis

(dimetilamino)-difenilmetilen-[naftol-3,6-disulfonic], având formula brută

(C27H25N2Na2O7S2) şi masa moleculară 576,63.

HO

C

SO–3

(+)

–O3S

Na+

H3C–N

CH3

N–CH3

CH3


43

Verdele acid brillant BS este un colorant alimentar solubil care


activă minim 82 %; pierderi de masă prin uscare la 135°C maxim 18 %;

reziduu solubil în apă maxim 0,2 %; substanţe extractibile în eter 0,2 %;

substanţe colorante suplimentare maxim 2 %; produşi intermediari maxim

0,5 %; arsen maxim 3 mg/kg; plumb maxim 10 mg/kg; crom maxim 20

mg/kg.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării colorantului Verde

acid brillant BS. Pentru acest colorant nu sunt disponibile date cu privire la

metabolismul colorantului.

Toxicitatea acută la şobolani este de 2.000 mg/kilocorp (administrare

pe cale orală). La şobolani, prin administrarea colorantului dizolvat în lapte

nu s-a constatat nici o modificare în absorbţia alimentelor, în creşterea

animalelor şi nici nu s-au depistat leziuni patologice. Mucoasa gastrica şi

intestinală a animalelor tratate a prezentat o coloraţie verde. Colorantul nu

a fost prezent în muşchi, ficat, rinichi. Testele de toxicitate pe termen lung

au fost efectuate pe şobolani şi au scos în evidenţă faptul că acest colorant

nu exercită nici un efect negativ asupra: comportamentului animalelor,

creşterii, reproducerii, descendenţilor. Având în vedere însă datele

insuficiente disponibile, nu s-a putut face o evaluare toxicologică a

colorantului.

Verde solid FCF. Colorantul face parte din grupa triarilraetanului şi

este de fapt sarea disodică a 4-{[-(N-etil-p-sulfobenzil-amino)-fenil]-(4-

hidroxi-2-sulfoniuim-fenil)-metilen}-[1-(N-etil-N-p-sulfobenzil)--2,5-

ciclo-hexadienimina].

Colorantul (C37H34N2Na2O9S3) are masa moleculară 808,86 şi este

solubil în apă. Are un conţinut minim de 85 % substanţă colorantă activă.

Condiţiile de puritate sunt următoarele: pierderi de masă prin uscare la

135°C maxim 15 %; reziduu insolubil în apă maxim 0,2 %; substanţe

extractibile în ester 0,2 %; plumb maxim 10 mg/kg; arsen maxim 3 mg/kg;

crom maxim 20 mg/kg; substanţe colorante suplimentare maxim 1 %;

produşi intermediari maxim 0,5 %.

C. Jianu

44

2 Na+

C2H

5

N

SO–3

C(+)

N

C2H

5

CH2

–O3S

SO–3

CH2

SO–3

2–

–O3S

OH

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării colorantului Verde

acid FCF. La şobolani s-a constatat că prin fecale se elimină mai mult de

90 % din colorantul ingerat. În urină nu s-a depistat colorant, iar în bilă s-a

pus în evidenţă colorantul.

Toxicitatea acută la şobolani (DL50) este de 2,0 g/kilocorp

(administrare pe cale orală); testele de toxicitate pe termen scurt efectuate

pe şobolani injectaţi cu doze de 3 şi 6 % colorant, au scos în evidenţă

prezenţa fibrosarcozomilor în majoritatea cazurilor. Testele pe termen lung

(94–99 săptămâni) efectuate pe şobolani care au fost injectaţi subcutanat cu

1 ml colorant soluţie 2–3 %, au scos în evidenţă prezenţa fibrosarcozomilor

la locul de injectare.

Prin administrarea colorantului în proporţie de 4 %, în dieta

şobolanilor timp de 18–20 luni aceştia au prezentat o coloraţie

microscopică în partea glandalară a stomacului, în intestinul subţire şi

colon. În stomac au fost observate depozite granulare. Nu s-a constatat

prezenţa tumorilor.

Insuficienţa datelor biochimice şi toxicologice nu au permis până în

prezent fixarea dozei zilnice admisibile la om.

I.2.6. Coloranţi negri

În categoria coloranţilor organici sintetici alimentari de culoare

neagră intra Negru brillant BN „pur”, negru 7984 şi cărbunele medicinal

vegetal (Carbo-medicinalis vegetalis).

Negru brillant BN „pur”. Acest colorant aparţine grupei de

coloranţi diazoici, fiind sarea tetrasodică a acidului [(p-sulfo-4-


45

fenilazo)sulfo-7-naftilazo-1]-2 acetoamino-8-naftol-1 disulfonic-3,5

(C28H17N5Na4O14S4) şi are masa moleculară 867,69.

NHCOCH

3OH

NaO3S

SO3Na

SO3Na

—N=N——N=N—NaO3S

Colorantul Negru brillant BN „pur” este un colorant alimentar

hidrosolubil care trebuie să corespundă următoarelor cerinţe: conţinut în

substanţă colorantă activă, inclusiv substanţele colorante suplimentare

minim 80 %; pierderi de masă prin uscare la 135°C, cloruri şi sulfaţi

calculate ca săruri de sodiu maxim 20 %; substanţe insolubile în apă maxim

0,2 %; produse extractibile în eter maxim 0,2 %; substanţe colorante

suplimentare maxim 4 % (prezenţa coloranţilor suplimentari, pentru care a

fost identificat produsul diacetilat, este indispensabilă pentru a se obţine

nuanţa exactă); amine aromatice maximum 0,02 %; produşi intermediari

maxim 10 %; arsen maxim 3 mg/kg; plumb maxim 100 mg/kg; zinc maxim

200 mg/kg; metale grele maxim 40 mg/kg.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării colorantului Negru

brillant BN. La conentraţii de 2–400 mg/l, colorantul inhibă pepsina, dar

nu şi lipaza (Diemair şi Muasser, 1951). Circa 0,6 % din colorantul ingerat

de animalele de experienţă (şobolani) se regăseşte în fecale (Piekarski,

1960), ceea ce înseamnă că acest colorant parcurge traiectul gastrointestinal

nemodificat până la cecum, unde este metabolizat. Nu are efect mutagenic

la concentraţie de 0,5 g/100 ml în culturi de Escherichia coli.


(administrare pe cale orală). Nu s-au semnalat acţiuni negative asupra

organismului şobolanilor în testele pe termen scurt şi ling. Nu există însă,

date privitoare la acţiunea colorantului asupra reproducerii. Nu sunt

efectuate nici studii de embriotoxicitate. Se consideră că nivelul fără efect

toxic la şobolani este de 500 mg/kilocorp şi zi, respectiv 1 % colorant în

dietă. La om, doza zilnică admisibilă temporar este de 0–2,5 mk/kilocorp.

Negru 7984. Face parte din grupa coloranţilor diazoici, fiind sarea

tetrasodică a acidului 6-amino-4-hidroxi-1[7-sulfo-4-(p-sulfofenil)azo]1-

C. Jianu

46

naftil-2,7-naftalen disulfonic (C26H15N5Na4O13S4), cu masa moleculară

825,65.

OH

NaO3SSO

3Na

—N=N——N=N—NaO3S

SO3Na

NH2

I.2.7. Coloranţi bruni

În categoria coloranţilor bruni sunt incluşi Caramelul, Brun FK şi

Brun chocolat HT.

Caramelul. Cunoscut şi sub denumirea de „zahăr ars” sau culoare

de caramel, colorantul se obţine prin încălzirea până la topire ( 200°C) a

zahărului, în special glucoza solidă sau sirop de glucoză cu adaos de

cantităţi mici de carbonat de sodiu, NaOH, KOH, NH3. Masa brună,

vitroasă, higroscopică se solubilizează într-o cantitate redusă de apă,

obţinându-se un lichid siropos de concentraţie 35–40°Bé, de culoare brună,

cu miros aromat şi cu gust amărui. Prin diluarea cu apă se pot obţine lichide

de culoare brun până la galben-auriu. În funcţie de gradul de caramelizare,

produsul poate conţine 8–50 % glucide reducătoare (calculate ca glucoză).

Dacă materialul de start a fost zaharoza, caramelul conţine încă şi cantităţi

variabile de zaharoză.

Caramelul poate fi de două calităţi: caramel pentru lichioruri şi

romuri; caramel pentru bere şi oţet.

Caramelul pentru lichior şi rom trebuie să fie solubilizat complet în

alcool de 80° şi nu trebuie să conţină dextrină. Acest caramel se obţine din

zaharoză sau din glucoză liberă de dextrine.

Caramelul pentru bere şi oţet se obţine din dextroză sau sirop

de glucoză cu adaos de carbonat de sodiu. Acest caramel poate conţine

şi dextrine şi trebuie să se dizolve complet în alcool de 75°, obţinându-se

un lichid clar, limpede. Conţinutul în cenuşă al caramelului nu trebuie să


47

depăşească 5 %. În general, un caramel de calitate conţine maxim 1 %

cenuşă, cantităţi mai mari de cenuşă fiind consecinţa folosirii melasei ca

material de start.

Caramelul se utilizează pentru colorarea lichiorurilor, romurilor,

coniacurilor, vinurilor, oţetului, berii, în patiserie şi în compoziţia

înlocuitorilor de cafea. Caramelul poate fi substituit cu un amestec de

coloranţi organici sintetici (galbeni, bruni) sub denumirea de „Caramelino”

(pulbere) sau „Culoare Caramelino” (soluţie).

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării caramelului

obţinut prin procesul cu amoniac. Caramelul obţinut prin procedeul cu

amoniac conţine 30 % glucide digestibile, 25 % glucide nedigestibile, 25 %

melanoidine. Produsul conţine pirazine şi imidazoli. Se consideră că în

cantităţi mari pirazinele au acţiune depresivă şi slab anticonvulsionantă iar

imidazolii (4-metil-imidazolul) au acţiune convulsionantă la iepuri,

şobolani, şoareci, la doza de 360 mg/kilocorp. (Nishie ş.a., 1969).


(adrninistrare pe cale orală). Nivelul fără efect toxic la şobolani este de

10.000 mg/kilocorp şi zi, ceea ce corespunde la 20 % caramel în dietă.

Doza zilnică admisibilă, temporară, la om este de 0–100 mg/kilocorp (se

are în vedere un produs care are o intensitate a culorii de 20.000 unităţi

EBC şi care nu conţine mai mult de 200 mg/kg compusul 4-metil-imidazol.

Brun FK. Colorantul Brun FK face parte din grupa coloranţilor

diazoici, fiind un amestec dintre sarea disodică a acidului 4,4’[(4,6-

diamino-m-fenilen)-bis-(azo)] dibenzen sulfonic şi sarea de sodiu a

acidului p[(4,6-diamino-m-totil)azo] benzen sulfonic. Cei doi componenţi

au următoarele formule brute: (C18H14N6Na2O6S2) cu masa moleculară

520,46 şi respectiv (C13H13N4Na2O3S) cu masa moleculară 328,33.

şi

N=N— SO3Na

SO3Na—N=N—

NH2

H2N

SO3Na—N=N—

NH2

H2N

CH3

Brun chocolat HT. Acest colorant aparţine grupului de coloranţi

diazoici, fiind sare disodică a acidului 4,4’[(2,4-dihidroxi-5-hidroxi-

C. Jianu

48

metil)-m-fenilen] di-1-naftalen sulfonic (C27H18N4Na2O9S2) cu masa

moleculară 652,57.

OH

CH2OH

NaO3S —N=N——N=N— SO

3Na

HO

Brun chocolat HT este un colorant alimentar hidrosolubil care

corespunde următoarelor cerinţe: conţinut în substanţă colorantă activă,

inclusiv substanţele colorante suplimentare minim 80 %; pierderi de masă

prin uscare la 135°C, cloruri şi sulfaţi calculate ca săruri de sodiu maxim

20 %; substanţe colorante suplimentare maxim 15 %; material insolubil în

apă maxim 0,2 %; material extractibil în eter maxim 0,2 %; produşi

intermediari maxim 1 %; arsen maxim 3 mg/kg; metale grele maxim 10

mg/kg.

I.2.8. Materii colorante folosite numai pentru colorare de suprafaţă

Materiile colorante din această categorie includ carbonatul de calciu,

dioxid de titan, oxizii de fier şi hidroxizii, aluminiul, argintul, aurul,

Lithol-rubina BK şi Pământul de orubra ars (Terre d’orubre brullé),

ultimii doi coloranţi fiind utilizaţi pentru colorarea suprafeţei brânzeturilor.

Dioxidul de titan. Acest colorant face parte din grup coloranţilor

minerali. Dioxidul de titan (TiO2) este un colorant alb cu masa moleculară

79,90 şi se prezintă sub formă de pulbere albă, inodoră, insipidă, insolubilă

în apă şi în acizii diluaţi. Are punctul de topire la temperaturi 500°C.

Produsul trebuie să corespundă următoarelor cerinţe: conţinut de

TiO2 minim 99 %; antimoniu maxim 100 mg/kg; zinc maxim 50 mg/kg;

bariu maxim 5 mg/kg; plumb maxim 20 mg/kg; arsen maxim 5 mg/kg.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării TiO2. În

experienţele pe şobolani cărora li s-a administrat în dietă doze de 2, 10 şi

20 mg/kg nu s-a constatat nici un fel de absorbţie a colorantului la nivelul

traiectului gastrointestinal. Toxicitatea acută la şobolani (DL50) este de 12


49

g/kilocorp (exprimata ca titanat de bariu, titanat de bismut, titanat de calciu,

titanat de plumb).

Testele de toxicitate pe termen scurt şi lung au demonstrat faptul că

TiO2 nu are efect toxic asupra organismului animal, însă rezultatele sunt

insuficiente pentru a se putea fixa o doză zilnică admisibilă pentru om.

Oxidul feros. Se găseşte în natură în mineralul numit Wustit. Se

obţine sintetic prin încălzirea oxalatalui feros în absenţa aerului sau prin

adaos de oxalat feros la o soluţie da KOH la fierbere. Oxidul feros (FeO),

cu masa moleculară, 71,85 se prezintă ca o pulbere neagră care arde uşor în

aer. Se descompune uşor în aer cald. Are densitatea 5,7 şi punctul de topire

la 1.420°C. Este insolubil în apă şi în soluţie alcalină, dar solubil. în HCl şi

H2SO4.

Oxidul feric hidratat (Fe2O3 H2O). Având masa moleculară 177,7.2,

oxidul feric hidratat reprezintă un compus bine definit şi caracterizat din

punct de vedere cristalografic. Se prezintă sub forma , şi .

Oxidul sub forma -Fe2O3 H2O (goethit) este mult răspândit în

natură, intrând în compozita limonitului şi ocrului, care este o argilă

colorată în galben, în roşu sau brun, funcţie de cantitatea de oxid de fier şi

de gradul de hidratare al acestuia.

-Fe2O3 H2O natural se prezintă sub formă de cristale rombice,

bipiramidale, colorate în galben până la brun-închis. Produsul sintetic are

culoarea galbenă cu tonalitate până la roz, în funcţie de modul de

precipitare. Prin încălzire la 300°C -Fe2O3 H2O pierde apa de cristalizare

şi se transformă în -Fe2O3 de culoare roşie.

-Fe2O3 H2O este insolubil în apă, dar se dizolvă lent în acid

clorhidric şi mai rapid în acid azotic.

Forma -Fe2O3 H2O (lepidocrocit) reprezintă componentul principal

al ruginei. Transformarea -Fe2O3 H2O în -Fe2O3 are loc la 240°C, ultimul

produs fiind sub formă de cristale rombic-bipiraroidale, colorate în galben-

rubiniu, cu densitatea 409.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale folosirii oxizilor de fier. Este

bine cunoscut rolul biologic al fierului, preparate conţinând fier fiind

utilizate pentru combaterea anemiilor la om şi animale. În organismul uman

peste 70 % din fierul existent este legat în hemoglobină, 3 % în mioglobină

şi 16 % ca fier în transport. Fierul este depozitat în organism sub formă de

ferritină şi hemosiderină (Anonymus, 1963).

C. Jianu

50

Toxicitatea acuta a oxizilor de fier a fost studiată de Steinhoff

(1972), citat în Who Food Additives Series (1974), pe şobolani şi şoareci.

S-a stabilit că toxicitatea acută (DL50) este 15 g/kilocorp (administrare pe

cale orală şi intraperitoneal). Nu există încă date suficiente privind

toxicitatea pe termen scurt şi lung a oxizilor de fier dar comitetul

FAO/OMS consideră că aceşti oxizi nu reprezintă un pericol pentru

sănătatea oamenilor şi din această cauză doza zilnică admisibilă nu este

încă specificată.


51

II. AGENŢI CU ACŢIUNE DE

SECFESTRARE, STABILITATE, TANPONARE ÎNTĂRIRE ŞI

SINERGETICĂ

În această categorie pot fi incluse următoarele substanţe mai

importante: citratul de sodiu, citratul de potasiu, citratul de calciu, tartratul

de sodiu, tartratul de potasiu, tartratul de potasiu şi sodiu, acetatul de

calciu, clorura de calciu, ortofosfaţii de sodiu şi potasiu, pirofosfatul acid

de sodiu, pirofosfatul tetrasodic, trifosfatul pentasodic, metapolifosfatul de

potasiu, polifosfaţii de sodiu, acidul etilendiaminotetraacetic, ferocianura

de potasiu, lactatul de sodiu, lactatul de potasiu, lactatul de calciu.

Cele mai multe din substanţele menţionate au rolul principal, de a

sechestra (chela) metalele, cum ar fi Cu, Fe, Zn, Mg. Prin chelarea

metalelor şi în special a cuprului şi fierului, se anulează efectul prooxidant

al metalelor respective şi în aceste condiţii eficacitatea antioxidanţilor este

substanţial îmbunătăţită. Rezultă că substanţele care chelează metalele au

rol sinergetic atunci când sunt folosite împreună cu anumiţi antioxidanţi:

butilhidroxianisolul (BHA), butilhidroxitoluenul (BHT), acidul nordihidro-

guaiaretic (NDGA), galatul de propil (GP), acidul ascorbic (AA), acidul

izoascorbic, tocoferolii, fosfolipidele, tiopropionaţii.

Datorită acţiunii de chelare a metalelor grele, agenţii de sechestrare

se utilizează pentru:

– stabilizarea grăsimilor şi uleiurilor comestibile, prelungirea duratei

de depozitare şi reţinerea aromei pentru maioneze şi dressingurile pentru

salate, care conţin grăsimi sau uleiuri emulsionate;

– împiedicarea râncezirii uleiurilor arahidelor şi nucilor toastate;

– prevenirea apariţiei gustului şi mirosului de rânced la produsele de

patiserie şi cofetărie;

– menţinerea aromei la margarină;

– inhibarea autooxidării uleiurilor esenţiale;

– îmbunătăţirea stabilităţii la oxidare a grăsimilor interterificate;

– îndepărtarea catalizatorilor metalici din grăsimile şi uleiurile

hidrogenate;

– menţinerea culorii preparatelor din carne; |

C. Jianu

52

– evitarea apariţiei unor defecte de culoare la conservele din peşte şi

moluşte, la fileurile de peşte refrigerate.

Unele din substanţele menţionate şi în special fosfaţii de sodiu, de

potasiu, citraţii alcalini joacă un rol de solubilizare a proteinelor, de

emulsionare şi de stabilizare în cazul fabricării brânzeturilor topite, în cazul

gelurilor de alginaţi, ouălor lichide, cerealelor pentru breakfast interesează

capacitatea de tamponare. Astfel, se ştie că ouăle în coajă, după o anumită

perioadă îşi schimbă culoarea galben-portocaliu într-o culoare mată, uşor

brună. Atunci când asemenea ouă sunt folosite pentru obţinerea de ouă

prăjite, acestea au şi ele culoarea mată, uşor brună. Schimbarea de culoare

s-ar datora unor modificări ale proteinelor albuşului. Dacă compozita oului

întreg se aduce la pH = 5–7, prin adaos de 0,3–0,7 % fosfat monosodic

anhidru, sau 0,3–0,4 % pirofosfat de sodiu, sau 0,3–0,4 % fosfat

monocalcic se menţine o culoare normală a ouălor prăjite.

În cazul cerealelor pentru breakfast, dacă se include Na H2PO4 (76–

74 %) şi Na2HPO4 (24–26 %) în proporţie de 0,5–1,5 % faţă de compoziţia

totală, se obţin cereale cu o bună stabilitate oxidativă precum şi cu acţiune

anticancerigenă.

O serie din substanţele caracterizate în acest capitol sunt folosite în

industria biscuiţilor şi produselor de patiserie ca acizi de afânare.

O poziţie specială o prezintă polifosfaţii utilizaţi în industria cărnii

care au: rolul de a îmbunătăţi consistenţa produselor prin creşterea

capacităţii de hidratare şi de reţinere a apei de către proteinele cărnii;

acţiunea de emulgare şi stabilizare a emulsiei; acţiune antioxidantă

împreună cu acidul ascorbic.

Creşterea capacităţii de hidratare şi de reţinere a apei prin adaos de

polifosfaţi s-ar putea realiza prin următoarele mecanisme:

– creşterea puterii ionice a soluţiei formate iniţial prin dizolvare sării

în apa conţinută de carne şi în cea adăugată, mărind în acest fel cantitatea

de proteine solubilizate;

– creşterea pH-ului, deci creşterea sarcinii electrice nete a

proteinelor, care are drept consecinţă legarea unui număr mare de molecule

de apă. Nu trebuie să fie folosiţi fosfaţi prea alcalini, pentru: a nu se

produce săpunuri; a nu se inhiba transformarea azotiţilor în oxid de azot şi

formarea nitrbzopigntenţilor; a nu se favoriza dezvoltarea microflorei de

alterare. Valoarea pH-ului compoziţiei trebuie limitată după unii autori

(Stancu şi Moldovan, 1973) la 6,3–6,5, iar după alţi autori (Banu C., 1984)

la 7,3–7,5, în care scop cantitatea de polifosfat trebuie limitată la 0,3–0,5%;


53

– disocierea complexului actomiozinic în actină şi miozină, fapt care

conduce la creşterea solubilităţii proteinelor structurale.

Proteinele structurale solubilizate în prezenta de polifosfaţi

reprezintă circa 28 % din totalul acestora, restaurându-se astfel în carne

starea de prerigiditate, când se solubilizează în soluţii cu putere ionică

corespunzătoare la 30 % din totalul proteinelor structurale, faţă de 4–6 %

atunci când carnea se afla în faza de rigor. Disocierea complexului

actomiozonic de către polifosfaţi este asociată cu hidroliza spontană a

acestora şi datorită activităţii enzimatice a ţesutului muscular care se

manifestă în ordinea ATP-azică, PP-azică, TP-azică. În această direcţie se

recomandă ca PP (pirofosfatul să fie folosit la sărarea de scurtă durată,

deoarece prin hidroliza sa nu mai este eficace ca agent de scindare a

actomioziriei, iar TP (tripolifosfatul) la o sărare mai îndelungată (Banu

ş.a., 1969). După (Yatsui ş.a., 1964), creşterea solubilităţii actomiozinei prin

desfacerea ei în actină şi miozină are loc diferit, în funcţie de tipul de fosfat

folosit Astfel, polifosfaţii cu masa moleculară relativ mai redusă

(pirofosfaţi tripolifosfaţi) reacţionează cu actomiozina numai după ce

formează în prealabil complecşi cu metalele bivalente (Mg, Ca), afinitatea

faţă de actomiozină fiind îmbunătăţită în prezenţa cationilor monovalenţi:

Me2+ + Polifosfat Me-Polifosfat (precipitat)

Me2+ + Polifosfat (precipitat) + Polifosfat Complex Me-Polifosfat

(solubil)

Complexul Mg-PP are o afinitate mai mare faţă de actoiniozină

decât complexul Ca-PP.

Polifosfaţii cu masa moleculară mare (grad mare de polimerizare),

cum ar fi hexametafosfatul, solubilizează actomiozina printr-o legare

directă prin intermediul grupărilor pozitive ale acesteia, efectul de legare

fiind diminuat în prezenta unor cantităţi suficiente de cationi monovalenţi;

– scoaterea ionilor de Ca2+

în structura proteinelor şi înlocuirea lor cu

ioni de Na+. În acest caz se eliberează grupări polare ale proteinelor, ceea

ce conduce la creşterea capacităţii de hidratare şi a solubilităţii proteinelor.

C. Jianu

54

II.1. Citraţi

Citratul de sodiu. Se poate prezenta sub forma de sare anhidră

(C6H5O7Na3), cu masa moleculară 258,07 cu 2 molecule de apă de

cristalizare şi masa moleculara 294,10 (C6H5O7Na3 · 2 H2O), cu 5,5

molecule de apă de cristalizare şi masa moleculară 357,16 (C6H5O7Na3 ·

5,5 H2O).

Citratul de sodiu se obţine prin tratarea unei soluţii de citrat de calciu

cu sulfat acid de sodiu. După filtrare, soluţia se concentrează şi se

cristalizează. Citratul se purifica prin recristalizare. Prin uscare la 180°C

până la greutatea constanta, sarea anhidră nu pierde mai mult de 1 % din

masa sa, cea cu 2 H2O pierde 10–13 % iar cea cu 5,5 H2O pierde 25–30 %

din masa sa. După uscare la 180°C timp de 4 h, produsul trebuie să conţină

minim 99 % (C6H5O7Na3).

Citratul de sodiu este solubil în apă (1 g în 2 ml apă),dar insolubil în

alcool etilic. pH-ul unei soluţii 10 % citrat este 7– 8,5.

Produsul pentru uz alimentar se prezintă sub formă de pulbere albă,

cristalină sau sub formă de cristale incolore, inodore, cu gust de sărat,

răcoritor. Produsul nu trebuie să conţină mai mult de 0,1 % ion oxalat, 30

mg NH3/kg, 20 mg Ca/kg.

Citratul de potasiu (C6H5O7K3 · H2O). Are masa moleculară 342,42

şi se prezintă ca o pulbere granulată albă sau ca cristale transparente,

inodore, delicvescente, cu gust sărat, răcoritor.

Produsul este solubil în apă (1 g în 1 ml apă) şi insolubil în alcool

etilic. Prin uscare la 180°G timp de 4 h, pierderea de roasa nu trebuie sa fie

mai mare de 6 %. După uscare la 180°C produsul trebuie să conţină minim

99 %

(C6H507K3. pH-ul unei soluţii 10 % este de 7–8. Conţinutul de calciu

trebuie să fie maxim 20 mg/kg.

CH2–COOK

HO–C–COOK · H2O

CH2-COOK

Citratul de calciu (C12H10O14Ca3 · 4 H2O).Are masa moleculară

570,51 şi se prezintă ca o pulbere fină de culoare albă, inodor. Citratul de


55

calciu pierde 2 molecule de apă prin încălzire la 100 … 130°C şi restul de

apă prin încălzire la 175 ... 180°C.

H2C–COO–Ca–OOC–CH2

HO–C–COO–Ca–OOC–C–OH · 4 H2O

H2C–COO–Ca–OOC–CH2

Produsul este puţin solubil în apă la rece (1 g în 1.050 ml apă). Este

aproape insolubil în alcool etilic (0,0065 g în 100 g alcool la 18°C şi

0,0089 g în 150 g alcool la 25°C).

Prin uscare la 160°C până la greutatea constantă, pierderea de masă

nu trebuie să depăşească 13 %. După uscare la 180°C, produsul trebuie să

conţină 97,5 % C12H10O14Ca3.

După FAO/OMS (1964), citratul de sodiu, citratul de potasiu citratul

de calciu trebuie să conţină, maxim 3 mg As/kg, maxim 5 mg Pb/kg şi

maxim 20 mg/kg, alte metale grele. După legislaţia CEE, produsele

menţionate trebuie să conţină maxim 2 g As/kg, maxim10 mg Pb/kg şi

mxim10 mg/kg alte metale grele.

Aspecte biologice ale utilizării acidului citric şi citraţilor. Acidul

citric şi citraţii se găsesc în numeroase produse alimentare şi sunt

metaboliţi normali ai organismului. Citratul de sodiu şi citratul de potasiu

au o largă utilizare în practica medicală. În doze care pot ajunge la 4 g/zi nu

au avut nici un efect negativ asupra organismului.

După FAO/OMS, doza zilnică admisibilă pentru citraţi este fără

limită, cu excepţia citratului de stearil pentru care se recomandă o doză

zilnică admisibilă de 0–30 mg/kilocorp,

Utilizarea citraţilor în industria alimentară

Citratul de sodiu este utilizat ca agent de tamponare, împreună cu

acidul citric, în controlul pH-ului la fabricarea marmeladelor aspicurilor,

fondantelor, jeleurilor, şerbeturilor etc. Este de asemenea utilizat la

fabricarea brânzeturilor topite ca emulgator şi stabilizator. Este recomandat

şi ca sinergetic al antioxidanţilor.

Citratul de potasiu se utilizează ca agent de tamponare, sechestrare şi

stabilizare în anumite produse lactate (brânzeturi topit şi produse din carne.

Citratul de calciu se utilizează ca substanţă de tamponare (ajustarea

pH-ului), ca stabilizator în produsele lactate (inclusiv brânzeturi), pentru

obţinerea gelurilor cu alginaţi. Având în vedere că dizolvarea citratului de

calciu până la limita de solubilitate este lentă, gelul obţinut este tare şi clar.

C. Jianu

56

După FAO/OMS nu există limite în folosirea citraţilor în industria

agroalimentară. În practică sunt făcute unele recomandări precise privind

dozele de citraţi folosite pentru: brânzeturi topite 30–40 g/kg; carne şi

semiconserve de carne, 20 g/kg; produse zaharoase, 4 g/kg; sânge în scop

alimentar, 0,1 g/kg (Normele Ministerului Sănătăţii din România, 1980).

II.2. Tartraţi

Tartratul de sodiu (C4H4O6Na2 · 2 H2O). Are masa moleculară

230,08, se prezintă sub formă de cristale transparente, incolore, inodore,

solubile în apă (1 g în 3 ml apă) dar insolubile în alcool etilic. Prin uscare la

150°C timp de 3 h, pierderile de masa vor fi de 14–17%. După uscare,

produsul trebuie să conţină minim 99 % C4H4O6Na2. pH-ul soluţiei 10 %

este de 7–7,5.

Prin calcinare, produsul degaja miros de zahăr ars şi dă un reziduu

alcalin faţă de turnesol. Reziduul dă efervescenţă cu acizii. Tartratul de

sodiu trebuie să conţină maxim 3 mg As/kg, maxim 5 mg Pb/kg şi maxim

20 mg/kg total metale grele.

COONa

H–C–OH · 4 H2O

HO–C–CH

COONa

Tartratul dublu de potasiu şi sodiu. Denumit sare Rochell sau sare

Seiqnette (C4H4O6KNa · 4 H2O) tartratul dublu de potasiu şi sodiu are

masa moleculară 282,23 şi se prezintă sub formă de cristale incolore sau

pulbere cristalină albă, cu gust sărat răcoritor. Produsul este solubil în apă

(1 g în 1 ml apă), insolubil în alcool etilic. Prin uscare la 150°C timp de 3

h, pierderile de masă trebuie să se încadreze în limitele 21–26 %. După

uscare la 150°C produsul trebuie să conţină minim 99 % C4H4O6KNa. Prin

calcinare tartratul dublu de K şi Na degajă miros de zahăr ars şi dă un

reziduu alcalin faţă de turnesol, care în prezenţa acizilor produce

efervescenţă. pH-ul soluţiei 10 % este de 6,5–7,5.


57

Produsul trebuie să conţină maxim 3 mg As/kg, maxim 5 mg Pb/kg

şi maxim 20 mg/kg total metale grele.

Aspecte biologice ale utilizării tartraţilor. Tartratul de sodiu este

utilizat ca laxativ în practica medicală în doze care pot ajunge la 10–20 g.

Efectele secundare observate au fost tusea, vomismentele şi crampele

abdominale (la mai puţin de 4 % din indivizii testaţi). În testele pe termen

lung efectele pe şobolani în dieta cărora s-a introdus 1,2 % tartrat, nu s-au

observat efecte nocive. Pentru determinarea dozelor admisibile fără rezervă

la om s-a aplicat un factor de siguranţă de 200.

La om, doza zilnică admisibilă este de 0–6 mg/kilocorp, iar doza

admisibilă cu oarecare rezerve este de 6–20 mg/kilocorp.

Folosirea tartraţilor în industria agoalimentară. Tartraţii se

utilizează ca agenţi de sechestrare şi stabilizare în preparate de carne

(inclusiv haşeuri şi cârnaţi) precum şi la brânzeturi topite, în proporţia

indicată pentru citraţi.

II.3. Acetatul şi clorura de calciu

Acetatul de calciu poate fi anhidru (C4H6O4Ca), cu masa moleculară

158,17 şi cu o moleculă de apă (C4H6O4Ca · H2O), cu masa moleculară

176,18. Prin uscare la 200°C, acetatul de calciu nu trebuie să piardă mai

mult de 11 % din masa sa. După uscare la 200°C, produsul trebuie să

conţină minim 98 % C4H6O4Ca.

Ca2+

CH3–COO

CH3–COO

2–

Acetatul de calciu este o substanţă solidă, albă, cristalină,

higroscopică, cu gust uşor amar, care degajă un miros uşor de acid acetic.

Este solubil în apă (1 g în 3,5 ml apă). pH-ul unei soluţii 10 % este 6–9.

Produsul trebuie să conţină maxim 5 mg As/kg, maxim 10 mg Pb/kg şi

maxim 30 mg/kg total metale grele.

Se utilizează ca stabilizant la cârnaţi, antifungic şi antifilant în

panificaţie.

C. Jianu

58

Clorura de calciu. Poate fi anhidră (CaCl2), cu masa moleculară

110,99, cu 2 molecule de apă (CaCl2 · 2 H2O), cu masa moleculară 147,02,

şi cu 6 molecule de apă (CaCl2 · 6 H2O).

Sarea anhidră conţine monim 95 % CaCl2 cea cu 2 molecule de apă

minim 99 % CaCl2 · 2 H2O, iar cea cu 6 molecule apă 98 % CaCl2 · 6 H2O.

Sarea anhidră se prezintă ca o masă poroasă sau ca bucăţi neregulate,

albe, delicvescente, inodore. Sarea cu 2 molecule de apă se prezintă sub

formă de fragmente sau de granule albe dure, delicvescente, inodore iar cea

cu 6 molecule de apă se prezintă sub formă de cristale incolore, foarte

delicvescente, inodore.

Solubilitatea în apă şi în alcool etilic este în funcţie de felul sării:

sarea anhidră se dizolvă în apă în proporţie de 1 g în 1,5 ml apă şi 1 g în 8

ml alcool etilic; sarea cu 2 molecule apă se dizolvă în apă în proporţie de

1 g în 1,2 ml apă şi 1 g în 10 ml alcool etilic; sarea cu 6 molecule de apă se

dizolvă în apă în proporţie de 1 g în 0,2 ml apă şi 1 g în 0,5 ml alcool etilic.

Clorura de calciu trebuie să conţină maxim 3 mg As/kg, maxim 10

mg Pb/kg şi maxim 40 mg/kg total metale grele. Se utilizează ca stabilizant

în laptele destinat fabricării brânzeturilor şi ca agent de întărire la

conservele de tomate.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale folosirii acetatului şi clorurii

de calciu. Calciul este un element esenţial pentru organism unde există în

cantităţi mari. Absorbţia calciului şi metabolismul acestuia sunt în strânsă

dependenţă de aportul vitaminei D, de fosfor precum şi de activitatea

paratiroidelor. În condiţiile în care este asigurat un aport satisfăcător de

vitamine D, adaosul unei cantităţi suplimentare de calciu faţă de cea

existentă în mod normal în dietă nu are nici un efect negativ asupra

organismului Fracţiunile CH3–COO– şi Cl

– din compuşii menţionaţi pot fi

socotite ca inofensive din punct de vedere toxicologic, deoarece ele intră în

mod natural în metabolismul organismului.

În literatura de specialitate nu exista date cu privire la toxicitatea

acută, pe termen scurt şi lung, a acetatului şi clorurii de calciu. Se

menţionează doar faptul că acidul acetic, în proporţie de 0,5 % în apă de

băut, provoacă o uşoară întârziere a creşterii.

În mod normal omul consumă zilnic circa 1 g acid acetic/zi fără nici

o consecinţă negativă asupra organismului. Nu au fost propuse doze zilnice

admisibile pentru acetat de calciu şi clorură de calciu.


59

II.4. Ortofosfaţi

Ortofosfatul monosodic. Se obţine din ortofosfatul disodic şi acid

fosforic, purificându-se prin recristalizare.

Ortofosfatul monosodic poate fi:

– anhidru (NaH2PO4) cu masa moleculară 119,98. Ortofosfatul

monosodic anhidru se prezintă sub formă de pulbere cristalină sau de

granule de culoare albă, este inodor, solubil în apă (65 g/100 ml apă la

20°C), pH-ul unei soluţii apoase 1 % fiind 4,5. Prin încălzire la 225 ...

250°C trece în pirofosfat acid de sodiu, iar la 350 … 400°C trece în

metafosfat de sodiu. Are un conţinut de 59 % P2O5.

– monohidrat (NaH2PO4 · H2O), cu masa moleculară 138,07.

Aceasta se prezintă sub formă de cristale rombice, incolore, solubile în apă,

insolubile în alcool. La 100°C pierde apă de cristalizare, iar la 204°C se

descompune. Este solubil în apă (103,8 g/100 ml apă). Are d 204 = 2,04, iar

pH-ul unei soluţii apoase 1 % este de 4,2– 4,6.

Ortofosfatul de sodiu de tip alimentar trebuie să conţină: maxim 2

mg As/kg, maxim 10 mg Pb/kg, maxim 10 mg F/kg şi în total, metale grele

30 mg/kg.

Ortofosfatul monosodic se utilizează în industria agroalimentară ca

agent de tamponare, neutralizare, sechestrare (brânzeturi, lapte preparate

din carne).

Ortofosfatul disodic (fosfat disodic). Se obţine din acid fosforic şi

carbonat de sodiu în exces sau din fosfat dicalcic şi carbonat de sodiu.

Ortofosfatul de sodiu poate fi :

– anhidru (Na2HPO4), cu masa moleculară 141,97. Se prezintă ca

pulbere albă, inodoră, higroscopică, prin expunere la aer absorbind între 2

şi 7 molecule de apă. Prin încălzire la 240°C se transformă în pirofosfat de

sodiu. Este solubil în apă (1 parte în 8 părţi apă) rece şi mult mai solubil în

apă caldă. Este insolubil în alcool şi eter. O soluţie apoasă 1 % la 25°C are

pH-ul 9,1.

– dihidrat (Na2HPO4 · 2 H2O), cu masa moleculară 178,01, denumit

şi fosfatul de sodiu a lui Sorensen. Se prezintă sub formă de cristale albe,

inodore. La temperatura de 92,5°C pierde apă de cristalizare. Are d 254 =

2,068 şi d 20D = 1,4629.

C. Jianu

60

– heptahidrat (Na2HPO4 · 7 H2O), cu masa moleculară 268,08. Se

prezintă sub formă de cristale sau de pulbere granulată, albă stabilă la

expunere în aer. Prin încălzire la 48°C pierde 5 molecule de apă. Este

solubil în apă (1 parte la 4 părţi apă), puţin solubil în apă la fierbere şi

practic insolubil în alcool. În soluţie apoasă are pH-ul = 9,5. Are densitatea

1,7 iar d 20D = 1,4424.

– dodecahidrat (Na2HPO4 · 12 H2O), cu masa moleculară 358,00.

Se prezintă sub formă de cristale rombice sau monociclice, incolore,

eflorescente. La temperatura ordinară pierde 5 molecule de apă, iar la

100°C pierde toată apa de cristalizare. Este solubil în apă (1 parte la 3 părţi

apă) şi practic insolubil în alcool. În soluţie apoasă are pH-ul = 9,5. Punctul

de topire este la 346°C, iar densitatea (d 20D ) = 1,52.

Din punct de vedere al conţinutului în metale toxice, ortofosfaţii

trebuie să conţină: maxim 2 mg As/kg, maxim 10 mg Pb/kg, maxim 10 mg

F/kg, în total, metale grele 30 mg/kg.

În ceea ce priveşte toxicitatea, ortofosfatul anhidru poate provoca

iritări uşoare ale pielii şi mucoaselor iar ingerat poate avea o acţiune

purgativă.

În industria agroalimentară ortofosfatul disodic se utilizează ca

substanţă de tamponare, neutralizare şi sechestrare în diverse produse

alimentare (lapte, brânzeturi, preparate din carne). Se mai utilizează în

industria oţetului, vinului şi spirtului. El reprezintă şi un ingredient al

mediilor de cultură pentru microorganismele utilizate ca agenţi de

fermentaţie.

Ortofosfatul trisodic (Na3PO4 · 12 H2O). Denumit şi fosfat neutru,

ortofosfatul trisodic are masa moleculară 380,16 şi se prezintă sub formă de

pudră, de granule, sau de cristale trigonale, incolore, solubile în apă 1 parte

la 3,5 părţi apă rece), când hidrolizează. La 100°C pierde apă de cristalizare

Se prepară din acid fosforic (H3PO4) şi carbonat de sodiu adăugându-se

apoi până la neutralizare NaOH. Purificarea se face prin recristalizare. Are

d 20D = 1,618–1,645. Soluţiile apoase de ortofosfat trisodic sunt puternic

alcaline. O soluţie apoasă 1 % are pH-ul = 11,5–12,0.

Ortofosfatul trisodic pentru uz alimentar trebuie să conţină maxim 2

mg As/kg, maxim 10 mg Pb/kg, maxim 10 mgF/kg şi, în total, metale grele

30 mg/kg. Se utilizează ca neutralizant şi sechestrant în apa de băut şi în

brânzeturi.


61

Fosfatul monopotasic (KH2PO4). Are masa moleculară 136,10 şi se

obţine din carbonat sau clorură de potasiu cu acid fosforic, sarea obţinându-

se prin cristalizare. Se prezintă sub formă de cristale tetragonale incolore,

delicvescente sau sub forma de pulbere granulată de culoare albă. Este

stabil în prezenţa aerului. Prin încălzire la 400°C se transformă în

metafosfat. Are densitatea de 2,338, indicele de refracţie 1,4684–1,510 şi

punctul de topire la 252,6°C. Are un conţinut de 52 % P2O5. Este solubil în

apă şi anume 33 g/100 ml apă, la 25°C şi 68 g/100 ml apă, la 80°C. Este

insolubil în alcool etilic.

Soluţia apoasă 1 % de fosfat monopotasic are pH-ul = 4,4–4,7.

Produsul trebuie să conţină maxim 2 mg As/kg, maxim 10 mg Pb/kg,

maxim 30 mg/kg, total metale grele, maxim 10 mg/kg.

Fosfatul monopotasic se utilizează ca substanţă de tamponare,

neutralizare şi sechestrare în industria cărnii şi laptelui, în industria

panificaţiei, precum şi drept component al mediilor de cultură pentru

drojdiile de panificaţie, de bere etc.

Fosfatul dipotasic (K2HPO4). Are masa moleculară 174,22 şi se

obţine prin reacţia dintre carbonatul de potasiu şi acidul fosforic, purificarea

făcându-se prin cristalizare. Se prezintă sub formă de cristale albe,

delicvescente sau de pulbere albă foarte higroscopică. Prin calcinare se

transformă în pirofosfat. Fosfatul dipotasic este uşor solubil în apă (89

g/100 ml apă) şi solubil în alcool etilic. Soluţia apoasă 1 % este uşor

alcalină (pH = 9). Are un conţinut de 4,5 % P2O5. Produsul trebuie să

conţină: maxim 2 mg As/kg, maxim 10 mg F/kg, maxim 10 mg Pb/kg şi

maxim 30 mg/kg metale grele.

Se utilizează ca substanţă tampon neutralizant şi sechestrantr în

brânzeturi, produse lactate, îngheţată.

Ortofosfat tripotasic (K3PO4). În stare anhidră, ortofosfatul tripotasic

are masa moleculară 212,28. După calcinare la 800°C timp de 30 min,

trebuie să conţină: minim 80 % K3PO4. Se prezintă ca o pudră granulată,

inodoră, foarte solubilă în apă, insolubilă în alcool etilic, pH-ul unei soluţii

1 % este cuprins între 11,5 şi 12,0. Produsul trebuie să conţină maxim 2 mg

As/kg, maxim 10 mg Pb/kg, maxim 30 mg/kg, total metale grele maxim 10

mg F/kg.

Aspecte biologice şi toxicologic ale ortofosfaţilor. Se cunoaşte că în

organismul uman, nivelul de fosfaţi anorganici din sânge este stabilizat

printr-un schimb realizat cu depozitul mineral al scheletului sub acţiunea

hormonului paratiroidian. Acest hormon inhibă reabsorbţia fosfaţilor de

C. Jianu

62

către rinichi şi provoacă o demineralizare a ţesutului osos prin intermediul

osteoclastelor; cantitatea de hormon paratiroidian care intră în sânge este

reglată de nivelul de calciu din sânge datorită acestor mecanisme, omul şi

animalele sunt capabile sa tolereze, fără a intra în dezechilibru variaţii

importante privind aportul alimentar de fosfaţi.

După anumiţi cercetători, prin formarea de fosfaţi insolubili de

calciu, fier etc. în intestinul subţire, se diminuează absorbţia acestor

compuşi minerali.

Studiile de toxicitate făcute pe ortofosfat de sodiu (care se pot aplica

şi la ceilalţi ortofosfaţi) au arătat că toxicitatea acută (DL50) la cobai este

2.000 mg/kilocorp (administrare pe cale orală). Testele pe termen scurt

efectuate pe şobolani au demonstrat că numai la dieta cu un conţinut ridicat

de fosfaţi se observă o hipertrofie a paratiroidelor, calcificarea metastatică a

rinichilor, stomacului, aortei. Au fost studiate mai profund calcificarea şi

necroza epiteliului tubular de la rinichi (nefrocalcinoza) şi s-a ajuns la

concluzia că nu există limite precise între dozele care provoacă

nefrocalcinoza, deoarece: chiar fără adaos de fosfaţi în regimul alimentar,

şobolanii aflaţi în bună stare de sănătate pot prezenta zone izolate de

calcificare renală; compoziţia regimului alimentar (cantitatea de calciu,

echilibrul acido-bazic, nivelul de vitamina D) influenţează în mare măsură

apariţia calcificării renale; regimul alimentar care nu provoacă leziuni

renale importante la şobolani conţine 0,90–1,3 % fosfor. Primele semne de

calcificare renală apar însă la doze de 0,71–0,89 % fosfor.

Prin extrapolarea datelor la om, doza care provoacă nefrocalcinoza

este de 6,6 g fosfor. La om se estimează o doză zilnică admisibilă fără

rezerve de 4 30 mg/kilocorp (cu anumite rezerve doza zilnică admisibilă

este de 30–70 mg/kilocorp).

II.5. Fosfaţi cu masa moleculară mare

Pirofosfatul tetrasodic (difosfatul tetrasodic). Pirofosfatul tetrasodic

anhidru (Na4P2O7), cu masa moleculară 265,91 sau pirofosfatul tetrasodic

hidratat (Na4P2O7 · 10 H2O), cu masa moleculară 446,65 se obţine prin

calcinarea la 500°C a ortofosfatului disodic:

350 … 500°C

2 Na2HPO4 Na4P2O7 + H2O


63

Pirofosfatul tetrasodic anhidru se prezintă ca o pulbere albă, cu

cristale incolore, nehigroscopice, având masa specifică 2,45, iar punctul de

topire la 988°C. Prin calcinare la 800°C sarea anhidră pierde 0,5 % din

masa sa, iar cea hidratată pierde 42 % din masa sa. Conţinutul de substanţă

activă al sării anhidre este de 98 % (53–54 % P2O5). O soluţie de pirofosfat

tetrasodic anhidru 1 % are pH-ul = 10,3. Pirofosfatul tetrasodic hidratat

conţine 32 % P2O5, are masa specifică 1,82 şi punctul de topire la 940°C.

Pirofosfatul tetrasodic anhidru şi cel hidratat sunt puţin solubili în

apă (1 g/20 ml apă şi respectiv 1 g/10 ml apă). Pentru dizolvarea

pirofosfatului tetrasodic se recomandă a se folosi apă deionizată, deoarece

în apă potabilă obişnuită, pirofosfatul tetrasodic are capacitatea de a lega

ionii de Ca, Fe, Mg conţinuţi de aceasta.

După OMS (1964), pirofosfatul tetrasodic conţine: maxim 5 mg

As/kg, maxim 10 mg Pb/kg, maxim 40 mg/kg total metale grele şi maxim

10 mg P/kg.

După legislaţia CEE, pirofosfatul tetrasodic conţine maxim 1 mg

As/kg, maxim 2 mg Pb/kg şi maxim 3 mg F/kg.

În industria agroalimentară, pirofosfatul tetrasodic se utilizează ca

agent de tamponare, sechestrare şi peptizare la fabricarea brânzeturilor şi a

produselor din carne precum şi pentru controlul vâscozităţii aluaturilor la

frământare.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale difosfaţilor. În organismul

animal există difosfaţi care derivă de la ATP. Aceşti difosfaţi intră în

anumite reacţii fosforolitice, sau sunt hidrolizaţi de către o difosfatază.

Difosfaţii ingeraţi sunt uşor transformaţi în ortofosfaţi.

În experienţele pe şobolani, care au primit o dieta conţinând 5 %

difosfat tetrasodic, nu s-a constatat prezenţa acestuia în fecale şi urină.

Difosfaţii sunt absorbiţi complet prin intestin şi în urina se regăsesc ca

ortofosfaţi.

La şobolani, toxicitatea acuta (DL50) este estimată la doze 4.000

mg/kilocorp (administrare pe cale orală). În testele pe termen scurt

efectuate pe şobolani s-a constatat că la diete conţinând 3 % şi 5 %

difosfaţi, are loc o diminuare sensibilă a creşterii, efectul principal toxic

fiind nefrocalcinoza. La o dietă cu 1,8 % fosfaţi s-a constatat o creştere

normală, dar o uşoară mărire în greutate a rinichilor şi unele semne de

calcificare renala. La diete cu peste 5 % difosfaţi, pe lângă leziunile renale

(calcificare, degenerescenţă şi necroză), se înregistrează şi hipertrofia şi

hemoragii gastrice. În testele pe termen lung efectuate, tot pe şobolani cu

un amestec format din 2/3 difosfat sodic şi difosfat tetrasodic şi 1/3 sare

Kurrol [(HaP03)nH2O] administrat prin dietă în proporţie de 1 %; 2,5 % şi

C. Jianu

64

5 %, s-a constatat că până la 2,5 % amestec în dietă nu se influenţează

negativ creşterea, fecunditatea şi longevitatea. La doze de 1,5 % difosfaţi în

dietă s-a constatat apariţia de nefrocalcinoza. La om, doza zilnică

admisibilă fără rezerva este 30 mg/kilocorp (cu oarecare rezerve doza

este de 30–70 mg/kilocorp).

Trifosfatul pentasodic (tripolifosfatul). Tripolifosfatul pentasodic

(Na5P3O10) are masa moleculară 367,86.

O O O

NaO—P—O—P—O—P—ONa

ONa ONa ONa

Produsul se prezintă sub formă de granule sau pulbere albă,

higroscopică, care după calcinare la 550°C timp de 30 minute trebuie să

conţină maxim 85 % Na5P3O10 (restul fiind reprezentat de alţi fosfaţi). Este

foarte solubil în apă, pH-ul unei soluţii 1 % fiind 9,5–9,9. Produsul trebuie

să conţină: maxim 5 mg As/kg, maxim 10 mg Pb/kg, maxim 40 mg/kg total

metale grele şi maxim 10 mg F/kg. Se utilizează ca sechestrant peptizant şi

stabilizant în: sucuri de fructe, conserve de peşte, brânzeturi, produse de

carne şi anumite grăsimi comestibile.

Metapolifosfatul de potasiu (KPO3)x (x = 400–20.000). Cunoscut şi

sub denumirea de polimetafosfat de potasiu sau polifosfat de potasiu,

metapolifosfatul de potasiu se obţine din KH2PO4 prin încălzire la 800°C

timp de 3 h şi prin cimentare finală la 500°C. Se prezintă ca o pulbere

amorfa, incoloră care conţine 60 % P2O5. Densitatea produsului este 2,26,

iar punctul de topire la 813°C. Metapolifosfatul de potasiu aste insolubil în

apă pură, dar în soluţii care conţin săruri de sodiu se solubilizează, formând

soluţii coloidale a căror vâscozitate variază între 1,2 şi 15 cP.

Produsul comercial alimentar este de fapt un amestec de pirofosfaţi,

metafosfaţi şi metapolifosfaţi de potasiu care conţine: minim 58 % P2O5;

maxim 1 mg As/kg, maxim 2 mg Pb/kg şi maxim 3 mg F/kg (legislaţia

CEE).

Metapolifosfatul de potasiu se utilizează ca un component al

sărurilor de topire pentru brânzeturile topite, la fabricarea preparatelor din

carne ca substanţă care ajută emulsionarea şi care favorizează capacitatea

de reţinere a apei şi capacitatea de hidratare a cărnii.


65

Polifosfaţii de sodiu. Cunoscuţi şi sub denumirea veche de

hexametafosfaţi, polifosfaţii de sodiu se obţin prin încălzirea la temperaturi

cuprinse între 350 ... 620 °C a fosfatului monosodic:

350 … 620°C

n NaH2PO4 (Na4PO3)n + n H2O

La temperatura de 450°C se formează aşa-numita sare Madrell, de

culoare albă, opacă, insolubilă în apă. La 500°C se formează trimetafosfat

[Me )1(3 (P2O9)], iar la 620°C se formează sarea Graham solubilă în apă, sub

formă de pulbere sau granule incolore, vitroase, transparente şi

higroscopice.

Sarea Graham (NaPO3)n · H2O, conţine între 20 şi 100 unităţi

NaPO3, care după calcinare la roşu trebuie să conţină, minim 65,5 % P2O5.

n–2

HO–P–O

=O

ONa

=O

ONa

–P–OH

=O

ONa

–P–O–

în care n = 10–100.

Sarea Graham, prin calcinare la roşu nu trebuie să piardă mai mult de

0,5 % din masa sa. pH-ul unei soluţii 1 % din sarea Graham este 6,6. Prin

răcirea foarte lentă a sării Graham topite al 550°C, se formează sarea de

Kurrol care este greu solubilă în apă, fiind constituită dintr-un număr de

1.000 unităţi NaPO3 aşezate într-o catenă liniară.

Polifosfaţii de tip alimentar, care reprezintă un amestec de pirofosfatî

metafosfaţi şi polifosfaţi de sodiu şi potasiu trebuie să conţină: minim 58 %

P2O5, maxim 5 mg As/kg, maxim 10 mg Pb/kg, maxim 40 mg/kg total

metale grele şi maxim 10 mg F/kg (FAO/OMS).

Legislaţia CEE este şi mai severă, produsul trebuind să conţină

maxim 1 mg As/kg, maxim 2 mg Pb/kg şi maxim 2 mg F/kg.

Polifosfaţii posedă capacitatea de a forma complexe solubile cu

metalele alcaline şi alcalino-pământoase şi din această cauză fac să crească

activitatea superficială a agenţilor activi de spălare care intră în compoziţia

detergenţilor.

În cazul brânzeturilor topite polifosfaţii se utilizează ca săruri de

topire şi de corectare a pH-ului, între valori 5,6–5,9. Adaosul de polifosfaţi

conduce la inhibarea rapidă a activităţii ionilor de Ca2+

asupra cazeinei

C. Jianu

66

(acţiune de sechestrare) şi deci la stabilizarea emulsiei formate din cazeină

şi grăsime. Polifosfaţii se utilizează şi ca anticoagulant la sânge (acţiune de

sechestrare) precum şi la fabricarea preparatelor şi semiconservelor din

carne, caz în care măresc capacitatea de reţinere a apei şi capacitatea de

hidratare. Se mai utilizează ca stabilizanţi în sucurile de fructe, conservele

de peşte şi în anumite grăsimi comestibile.

Aspecte biochimice şi toxicologice ale utilizării tripolifosfatului,

metapolifosfatului de potasiu şi polifosfaţilor de sodiu. Tripolifosfatul,

metapolifosfatul de potasiu şi polifosfaţii de sodiu pot fi hidrolizaţi in vivo,

de către polifosfataze cu formare de ortosfaţi, care sunt absorbiţi din

traiectul gastro-intestinal. La hidroliză participă şi microflora traiectului

gastro-intestinal. Gradul de hidroliză depinde de masa moleculară a

produsului. Astfel, sarea Graham şi Kurrol se hidrolizează în proporţie de

40 %. După unii autori, la ingestia tripolifosfatului, metapolifosfatului de

potasiu şi a polifosfaţilor de sodiu, o dată cu alimentele ar avea loc o

pierdere de Ca2+

, Fe3+

, Cu2+

, Mg2+

care sunt complexaţi şi eliminaţi prin

fecale. Nu s-au pus însă în evidenţă anemii la hrănirea animalelor de

experienţă cu diete conţinând produşii menţionaţi. Teste pe termen scurt şi

lung efectuate pe şobolani au demonstrat că polifosfaţii devin toxici, atunci

când concentraţia lor este mai mare de 5 %, în care caz se constată o viteză

mai mică de creştere (mai importantă la masculi), o uşoară anemie, o

creştere în greutate a rinichilor precum şi calcificare renală.

La om doza zilnică admisibilă fără rezerve este de 30 mg/kilocorp

(cu oarecare rezerve doza zilnică admisibilă este de 30–70 g/kilocorp).

Utilizarea fosfaţilor în industria agroalimentară. În literatura de

specialitate (Spada Di Nanto, 1977; Fernando Tateo, 1974) se arată că

difosfaţii de sodiu şi potasiu (Na2H2P2O7; Na3HP2O7; Na4P2O7; K4P2O7)

trifosfaţii (Na5P3O10; K5P3O10) precum şi polifosfaţii liniari se utilizează în

următoarele produse alimentare: faina de cartofi 0,2; brânzeturi topite 1, 5

%; preparate din carne 0,25 %; plasma sânge (anticoagulant) 0,6 %;

preparate pentru budinci 1,8 %.

Conform legislaţiei din România polifosfaţii se utilizează pentru

următoarele produse alimentare : mezeluri şi semiconserve din carne, 0,5

%; brânzeturi topite 0,3 %; budinci, creme 1,0 %.

II.6. Acidul etilendiaminotetraacetic (EDTA)

Acest acid (C10H16N2O8) are masa moleculară 292,25 şi

următoarea formulă structurală


67

HOOC–H2C

HOOC–H2C

N–CH2–CH

2–N

CH2–COOH

CH2–COOH

Industrial, EDTA se obţine din acid monocloracetic şi etilen-

diamina, în mediu alcalin care este o soluţie apoasă de carbonat, la

temperatura de 40 ... 90°C, după care se face o acidificare succesivă, cu un

acid mineral a sării tetrasodice obţinute.

EDTA se obţine sub formă de pulbere cristalină, albă,

nehigroscopică, sau sub formă de cristale mici incolore. Este inodor şi

insipid. Are punctul de topire la 220 ... 240°C, descompunerea începând de

la 150°C cu degajare de CO2. Proprietatea chelantă sau sechestrantă se

manifestă faţă de ionii metalici alcalino-pământoşi şi faţă de fier şi alte

metale grele, fiind dependentă de pH.

EDTA este puţin solubil în apă, mult mai solubile fiind sărurile sale

de sodiu (Tabelul 3). Este stabil la căldură şi la aer.

Tabelul 3

Solubilitatea EDTA şi a sărurilor sale în apă

Produsul Masa

mole-

culară

Conţi-

nutul în

EDTA

Aspectul Solubi-

litatea

[g în 100

ml apă la

25°C]

pH-ul

EDTA 292 90 Pulbere albă 0,02 2,6

Sare disodică · 2 H2O 372 78,5 Pulbere albă 11 5–6,5

Sare trisodică · H2O 376 77,5 Pulbere albă 57 8–9,0

Sare tetrasodică·2

H2O

416 70 Pulbere albă 105 10,5–11,5

În doze mici, EDTA este complet inofensiv. În doze mari, chelează

calciul formând un complex stabil, solubil, neutilizabil de către organism,

ceea ce conduce la sărăcirea depozitelor de calciu din organism (conduce la

tetania hipocalcică). Organismul uman tolerează 0,5 g/kilocorp.

Sărurile de Na şi K în soluţie exercita o acţiune de solubilizare, în

cazul dinţilor. La manipulare trebuie evitat contactul cu pielea şi inhalarea

de pulbere, deoarece produce iritarea foselor nazale şi a traiectului

respirator superior.

C. Jianu

68

Utilizarea EDTA în industria agroalimentare. EDTA se utilizează

pentru:

– Stabilizarea vitaminelor în sucul de roşii grape-fruit, portocale,

lămâi etc. faţă de reacţiile de autooxidare cristalizate de metalele grele.

Soluţiile apoase de vitamina C, B12, tiamina, acidul folic sunt, de asemenea,

protejate prin adaos de EDTA.

– Produse de origine vegetală, caz în care EDTA previne

îmbrunarea neenzimatică, datorită complexării polifenolilor cu metalele.

Pentru prevenirea acestui tip de îmbrunare la mere, pere, gutui, cartofi,

sparanghel, conopida, varza de Bruxelles, se recomandă imersarea legumelor

sau fructelor respective într-o soluţie de Na2EDTA 0,1 % şi de pirofosfat

acid de sodiu 1 %, după care acestea se supun tratamentului termic de

conservare în recipiente închise ermetic (sterilizare). EDTA se poate folosi

în concentraţie de 0,1–0,2 % şi direct în lichidul conservei respective.

– Peşte şi moluşte: pestele, dar în special moluştele, conţin cantităţi

mari de fier (10 mg %), cupru (40 mg %), zinc (60 mg %). De exemplu,

datorită acumulării de cupru în carnea moluştelor, ca rezultat al poluării

apei cu reziduuri de cupru, carnea capătă o culoare gri-verde. Prin

combinarea fierului sau cuprului cu H2S, provenit din aminoacizii cu sulf

prin acţiunea bacteriilor sau căldurii, se formează sulfuri de culoare brună.

În timpul răcirii conservelor de peşte şi moluşte, se pot forma cristale de

fosfat de amoniu şi magneziu (struvit), datorită combinaţiei dintre fosfaţii şi

amoniacul din carnea peştelui şi moluştelor (cantitatea de NH3 este cu atât

mai mare cu cât pestele şi moluştele sunt mai puţin proaspete, sau cu cât

sterilizarea este mai severa), pe de o parte şi Mg provenit din apă

tehnologică. Acest struvit are aspect de nisip.

În toate cazurile semnalate, dacă carnea de peşte şi moluşte se

imersează în prealabil în soluţie NaCl 2–5 %, care conţine şi 05 % EDTA,

se previn modificările amintite şi, în acelaşi timp se menţine şi mai bine

textura cărnii în timpul depozitării conservelor.

EDTA se foloseşte şi la păstrarea în gheaţă a fileurilor de peste care,

datorita transformării enzimatice a oxidului de trimetilamina (fără miros) în

trimetilamina (cu miros), au o durată de păstrare redusă (4–5 zile), Prin

imersarea fileurilor de peşte timp de 30–60 s în soluţie EDTA 0,8–15 %,

durata de păstrare a fileurilor se prelungeşte la 12–14 zile.

– Băuturi: în cazul vinului, cidrului şi oţetului combinaţiile

insolubile ale fierului şi cuprului cu taninul produc tulburări. Prin adaos de

EDTA (sau hexametafosfat de sodiu), se poate preveni defectul menţionat.

Aceşti sechestranţi pot preveni şi modificările oxidative (îmbrunare) la


69

vinurile albe. La băuturile răcoritoare, unde se folosesc coloranţi sintetici şi

diverse arome, adaosul de EDTA (sau alt sechestrant) previne decolorarea.

– Alte utilizări: EDTA se utilizează şi la stabilizarea sângelui

(împiedică coagularea) precum şi la obţinerea albuşului sau ouălor praf

(integrale) fără conţinut de glucoză, deoarece împiedică coagularea

proteinelor în timpul pasteurizării sau apariţiei culorii gri-cenuşiu la

pregătirea culinară a melanjului reconstituit din praful de ouă.

În cazul laptelui condensat EDTA previne coagularea termică a

cazeinei în timpul concentrării. În prezenţa de EDTA, laptele praf degresat,

reconstituit, are o capacitate de spumare mai bună.

La sărarea cărnii, adaosul de EDTA favorizează penetraţia sării

impurificate cu săruri de magneziu precum şi degradarea pigmenţilor de

sărare, catalizate de metalele grele.

După FAO/OMS, doza zilnică admisibilă de NaEDTA sau Na · Ca-

EDTA este de 0–25 mg/kilocorp.

II.7. Ferocianura de potasiu

Ferocianura de potasiu având formula brută K4[Fe(CN)6] · 3 H2O şi

masa moleculară 422,41 se prezintă sub formă de cristale monoclinice de

culoare galbenă, transparente, lucioase stabile în aer la temperatura

ambiantă. Prin încălzire la 65 ... 70°C începe să piardă apă de cristalizare,

iar la 100°C, ferocianura de potasiu devine complet anhidră,

transformându-se într-o pulbere de culoare albă. Prin încălzire la

temperaturi mai mari de 100 °C se descompune în cianură de potasiu şi

carbură de fier. Sub influenţa acizilor, ferocianura este descompusă. Are

gust dulceag puţin salin şi amar. Densitatea este 186 iar indicele de

refracţie 1,577. Solubilitatea în apă este în funcţie de temperatură. La 12°C

se dizolvă 27,8 g/100 ml apă, la 25°C se dizolvă 375 g/100 ml apă iar la

96°C se dizolvă 90,6 g/100 ml apă. Practic este insolubilă în alcool.

Ferocianura de potasiu se întrebuinţează în industria agroalimentară

pentru demetalizarea vinurilor (cleirea albastră).

Aspecte biochimice şi toxicologice ale folosirii ferocianurii de

potasiu sodiu şi calciu. Din cauza legăturii chimice puternice dintre fier şi

gruparea cian sărurile amintite au o toxicitate redusă. Ferocianura injectată

intravenos la câine iepure şi om, este excretată prin filtrare glomerulară. La

om s-a pus în evidenţă o resorbţie tubulară a ferocianurii. În doze mari,

ferocianura este nefrotoxică la şobolani dar la câine şi om nu s-au observat

efecte negative.

C. Jianu

70

Toxicitatea acută la şobolani (DL50) este de 1.600–3.100 mg/kilocorp

(administrare pe cale orală). Nivelul de ferocianură fără efect toxic este de

25 mg/kilocorp şi zi la şobolan, corespunzător la 0,05 % ferocianură în

dietă. La om este estimată o doză zilnică admisibilă de 0–0,025

mg/kilocorp (calculată ca ferocianură de sodiu).

Tratamentul vinului cu ferocianură de potasiu, denumit şi cleire

albastră, constituie procedeul cel mai energic de deferizare a vinului.

Tratamentul se bazează pe proprietatea acidului ferocianhidric de a

reacţiona cu metalele dând săruri insolubile şi colorate, încărcate cu sarcini

electrice negative care absorb şi o parte din proteine contribuind astfel şi la

stabilizarea proteica a vinului.

Ferocianura de potasiu precipită cu fierul feros şi feric din vin

conform reacţiilor:

Fe2+

+ K4[Fe(CN)6] — FeK2[Fe(CN)6] + 2 K+

Ferocianura fero-potasică

2 Fe2+

+ K4[Fe(CN)6] — Fe2[Fe(CN)6] + 4 K+

Ferocianura feroasă

4 Fe3+

+ 3 K4[Fe(CN)6] — Fe4[Fe(CN)6]3 + 12 K+

Ferocianura ferică

Ponderea uneia sau alteia din reacţiile menţionate va depinde de

aciditatea vinului de natura acizilor, de temperatură etc. Reacţia

ferocianurii cu Fe2+

este mai rapidă şi completă în comparaţie cu cea cu

Fe3+

. Ferocianura feroasă care ia naştere prin reacţia dintre sărurile feroase

şi ferocianura de potasiu se prezintă sub forma unui precipitat alb care în

contact cu aerul se albăstreşte din cauza oxidării sării feroase la sare ferica.

Ferocianura ferica care ia naştere prin reacţia dintre sărurile ferice şi

ferocianura de potasiu se prezintă sub formă unui precipitat albastru-închis

(Albastru de Berlin sau Albastru de Prusia). Pentru accelerarea precipitării

(floculării) ferocianurii ferice, care dacă ar sta mult în vin s-ar solubiliza

parţial din cauza acidităţii se recomandă şi o cleire cu gelatină sau cu clei

de peşte în care caz ferocianura ferică, coloid negativ floculează împreună

cu proteinele — coloizi pozitivi care nu au fost precipitate de tanin.

Ferocianura de potasiu reacţionează, de asemenea, cu cuprul şi

zincul, conform reacţiilor:

K4[Fe(CN)6] + 2 Cu — Cu2[Fe(CN)6] + 4 K+


71

K4[Fe(CN)6] + 2Zn2+

— Zn2[Fe(CN)6] + 4 K+

Depozitele formate cu Cu2+

au culoare brună-roşiatică, iar cele cu

Zn2+

au culoare albicioasă.

Doza optimă de ferocianură de potasiu nu se poate stabili

stoechiometric din următoarele motive: ferocianura de potasiu din comerţ,

nu este de puritate absolută; raportul precipitării Fe/Fe2+

este

diferit şi poate varia de la simplu la dublu pentru un miligram de

fier; o parte din ferocianură de potasiu este consumată la precipitarea altor

metale din vin, în special a cuprului.

În practică s-a constatat că 1 mg fier este precipitat de 6–9 mg

ferocianură de potasiu. Din cauza iregularităţii reacţiei şi a faptului că nu

tot fierul se află într-o stare imediat precipitabilă este necesară determinarea

dozei de ferocianură prin încercări prealabile în laborator. Tratamentul de

deferizare a vinului se execută de persoane autorizate care poartă

răspunderea asupra calităţii vinului tratat. Vinurile ce urmează a fi

deferizate cu ferocianură de potasiu trebuie să fie omogene, debarasate de

tulburări anormale, stabile biologic şi păstrate la adăpost de aer.

Tratamentul se aplică numai vinurilor albe şi roze între primul şi al doilea

pritoc. Tratamentul cu ferocianură produce şi ameliorarea gustativ-olfactivă

a vinurilor tinere, la vinurile evoluate, tratamentul modifică buchetul

vinurilor fine la învechirea în sticle.

II.8. Lactaţii

Lactatul de sodiu (C3H5NaO3). Are masa moleculară 112,06 şi se

obţine prin neutralizarea acidului lactic cu carbonat, bicarbonat sau

hidroxid de sodiu (toate la fierbere). Sa prezintă sub forma unei mase albe

cristaline, dificil de menţinut în aceasta stare din cauza higroscopicităţii

foarte mari. Soluţiile concentrate de lactat se prezintă sub formă unui lichid

siropos, incolor, cu capacitate de lubrificaţie (cristalizează cu multă

dificultate. În stare pură dă reacţie neutră sau uşor alcalină. Este inodor sau

cu miros de caramel, gustul este uşor sărat. Are punctul de topire la 17°C,

descompunându-se la 140°C. Densitatea şi indicele de refracţie sunt în

funcţie de concentraţia lactatului în soluţie (Tabelul 4) . Este foarte solubil

în apă şi solubil în alcool etilic.

Soluţia de lactat 70 % se prezintă ca un lichid vâscos de culoare

galben-pai, nevolatil, stabil la vaporii de apă. Are un miros de caramel,

C. Jianu

72

densitatea la 20°C = 1,386, conţinutul în lactat de sodiu 68–72 %, aciditatea

exprimată în acid lactic este de 0,2 %, vâscozitatea la 25°C 438 cP şi

indicele de refracţie n 20D = 1,435.

Tabelul 6

Densitatea şi indicele de refracţie în funcţie de concentraţia lactatului

Concentraţia

lactatului [%] d 25

4 n 254

5 1,0225 1,3400

10 1,0480 1,3473

50 1,2629 1,4078

70 1,3717 1,4353

Lactatul de sodiu poate fi folosit în industria agroalimentară ca

umectant (bombonerie), plastifiant (15–2 %) la checuri cu structura

spongioasă şi la fabricarea cazeinei, agent higroscopic, anticoagulant,

substanţă tampon (bombonerie), inhibitor de coroziune, antiseptic.

Lactatul de calciu (C6H10CaO6 · 5 H2O). Are masa moleculară

308,30 şi se obţine prin fermentaţia lactică a lactozei, în prezenta de

carbonat de calciu. Pe cale sintetică, lactatul de calciu se obţine printr-o

reacţie între carbonat de calciu în exces cu o soluţie apoasă de acid lactic.

Reacţia are loc la fierbere timp de o oră. După răcire lichidul se saturează

cu CO2, se filtrează şi se concentrează pentru cristalizarea lactatului.

Lactatul de calciu se prezintă sub formă de pulbere cristalină sau de

granule albe, efloreseente. La 120°C devine anhidru. Are miros specific şi

este aproape fără gust. Este solubil în apă (1 : 20) şi practic insolubil în

alcool etilic.

Produsul pentru uz farmaceutic trebuie să corespundă următoarelor

cerinţe: conţinut minim de C6H10CaO6 97 %, calculat faţă de substanţa

uscată (uscare la etuvă timp de 4 h la 120°C); pierderile de masă după

uscare timp de 4 h la 120°C minim 27,5 % şi maxim 30 %; arsen 2 mg/kg ;

total metale grele 20 mg/kg.

Lactatul de calciu se utilizează ca acidifiant, stabilizator al sucurilor

şi extractelor de fructe şi vegetale, la obţinerea băuturilor, siropurilor,

precum şi ca agent de plastifiere la fabricarea brânzeturilor. Lactatul de

calciu se utilizează şi pentru „întărirea” fructelor înainte de a fi introduse în


73

recipiente pentru a fi sterilizate, cele mai bune rezultate fiind obţinute în

cazul conservelor de mere.

III. SUBSTANŢE EMULGATOARE

Emulsiile sunt amestecuri eterogene, stabile, de lichide nepolare

(uleiuri) cu lichide polare, nemiscibile, total sau parţial, cu un grad de

dispersie cuprins între 5 · 103 şi 10

5.

Se deosebesc două clase mari de emulsii şi anume cele de tipul ulei

în apă (U/A) şi cele de tipul apă în ulei(A/U). Emulsiile se obţin

întotdeauna în prezenţa adaosurilor de emulgatori care pot fi coloidali,

tensioactivi şi solizi (pulberi) fiecare dintre aceştia putând fi liofili, care

servesc la obţinerea emulsiilor U/A şi lipofili care servesc la obţinerea

emulsiilor A/U.

Funcţiile emulgatorilor constau în (Krog şi Lauridsen, 1976):

– reducerea tensiunii superficiale la interfaţă apă/ulei, fapt care

promovează emulsionare;

––formarea echilibrului de fază între ulei-apă şi emulgator la

interfaţă, ceea ce stabilizează emulsia;

– modificarea comportării polimorfice a grăsimilor şi uleiurilor;

– interacţiune cu amidonul şi componentele proteice ale alimentului,

ceea ce conduce la modificarea texturii şi proprietăţilor reologice ale

acestuia.

Folosirea emulgatorilor în industria agroalimentară este legată de

îndeplinirea unor condiţii de inocuitate, tehnologice, economice şi anume:

– să fie lipsit de substanţe nocive, deci să fie autorizat de legislaţia

sanitară;

– să aibă proprietăţi funcţionale bune, în funcţie de produsul în care

urmează să fie încorporat;

– să fie uşor de încorporat în forma lichidă sau solidă (pulbere) şi să

nu reacţioneze cu componentele emulsiei, căreia trebuie să-i păstreze

nemodificată aroma;

– să nu sufere modificări în cursul depozitării, respectiv să fie stabili

la acţiunea mediului exterior (lumină, umiditate, temperatură);

C. Jianu

74

– să fie economici din punct de vedere al costului şi al concentraţiei

la care se folosesc pentru obţinerea emulsiilor.

La alegerea unui emulgator trebuie să se ţină seama de balanţa

HLB (Balanţa hidrofilă/lipofilă = raportul dintre grupările hidrofile şi

lipofile).

Emulgatorii cu HLB = 2–6 sunt lipofili şi formează emulsii de tipul

apă/ulei, iar cei cu HLB = 8–18 sunt hidrofili şi formează emulsii de tipul

ulei/apă. La alegerea emulgatorilor trebuie să se mai ţină seama că cei

anionici şi cationici nu sunt compatibili, deci nu trebuie folosiţi împreună,

deoarece îşi anulează reciproc efectul tensioactiv. Emulgatorii neionici pot

fi amestecaţi cu alţi emulgatori de acelaşi tip sau cu cei ionici.

III.1. Amestecuri de mono- şi digliceride

Amestecurile de mono- şi digliceride se obţin industrial pe trei căi:

– prin esterificarea unui acid gras cu glicerina;

– prin hidroliza grăsimilor (trigliceridelor) la temperaturi ridicate,

sub presiune);

– prin interesterificarea grăsimilor în care caz se utilizează ca materii

prime untura hidrogenată, seul de vită, uleiurile vegetale hidrogenate.

Interesterificarea are loc la 200°C în prezenţă de catalizator alcalin.

Amestecul format conţine şi -monogliceride, , -digliceride şi

, ’-digliceride. După FAO/OMS (1964), din punct de vedere

compoziţional, amestecul trebuie să conţină minim 30 % monoglicericle, 2

% apă, 7 % glicerol liber, maxim 6 % săpun exprimat ca oleat de sodiu

(C18H33O2Na), maxim 3 % acizi graşi liberi, maxim 3 mg As/kg, maxim 3

% acizi graşi liberi, maxim 3 mg As/kg, maxim 10 mg Pb/kg, maxim 5 mg

Cd/kg, maxim 10 mg Zn/kg (total, metale grele, maxim 40 mg/kg).

După legislaţia italiană care face parte din CEE, amestecul de mono-

şi digliceride trebuie să conţină minim 60 % monogliceride, 30 %

digliceride, acid lauric 2 %, glicerol 1 %, acizi graşi liberi 1,5 % exprimaţi

ca acid oleic), maxim 1 mg As/kg, maxim 5 mg Pb/kg şi maxim 10 rng/kg,

alte metale grele. Produsul trebuie să fie liber de catalizator şi săpun.

Amestecul de mono- se prezintă sub formă de masă cu caracter

plastic sau de lichide vâscoase, de culoare albă-crem şi este solubil în

solvenţi organici.


75

C. Jianu

76

III.2. Monogliceride

Monogliceridele se obţin din amestecul de mono- şi digliceride prin

distilare moleculară. Sunt utilizate mai mult monogliceridele acizilor graşi

C14–C18. Se prezintă sub formă de granule sau ca o masă cu caracter

plastic, de culoare albă cu indice de saponificare 160, indice de iod maxim

50 şi cu un conţinut minim de 90 % -monogliceride. Produsul trebuie să

conţină maxim 2 % acid lauric, maxim 1 % glicerină, maxim 1,5 % acizi

graşi liberi (ca acid oleic), maxim 1 mg As/kg, maxim 5 mg Pb/kg; alte

metale grele, mai puţin de 10 mg/kg. Produsul trebuie să fie liber de

catalizator.

Principalele monogliceride utilizate sunt următoarele:

– Gliceril-1-monolaurat (C15H30O4), cu masa moleculară 274,39

care se prezintă ca o pastă semisolidă, de culoare crem, dispersabilă în apă,

solubilă în alcool etilic, ulei de bumbac. Produsul se caracterizează prin:

d25 = 0,98; interval de topire 23 ... 27°C; acizi graşi liberi 2,5 %; indice de

iod = 6–8; pH-ul unei dispersii apoase 5 % la 25°C... 8–8,6. Se utilizează ca

emulgator şi ca agent antispumant.

– Gliceril-1-mono miristat (C17H34O4), cu masa moleculară 302,45,

care se prezintă ca o masă solidă ceroasă, uşor colorată, având d 444 = 0,954

şi interval de topire 47 ... 48°C. Este dispersabil în apă la fierbere, solubil în

alcool la cald şi în uleiuri. Se utilizează ca emulgator.

– Gliceril-1-mono palmitat (C19H30O4), cu masa moleculară 330,50

care se prezintă sub formă solidă, asemănător cerii de culoare crem, cu

miros de ulei. Are densitatea d 574 = 0,916, iar intervalul de topire 54 ...

55°C. Este dispersabil în apă la fierbere, în alcool la fierbere şi în ulei. Se

utilizează ca emulgator şi agent de dispersie.

– Gliceril-1-monoleat (C21H40O4), cu masa moleculară 356,54 care

se prezintă ca un ulei de şi intervalul de topire la 35°C. Este insolubil în

apă, dar solubil în alcool etilic. Se utilizează ca emulgator.

– Gliceril-1-monostearat (C21H42O4), cu masa moleculară 358,55,

care se prezintă sub formă solidă de culoare albă (când este pur), cu gust şi

miros de grăsime.

Are densitatea 0,97, intervalul de topire (în capilar) la 58 … 59°C.

Produsul conţine minim 5 % acizi graşi liberi. Are indicele de iod 3–4, iar

pH-ul unei dispersii 3 % în apă la 25°C este de 9,3–9,7. Este dispersabil în

apă la fierbere, insolubil în alcool la cald şi în ulei. Se foloseşte ca

emulgator pentru margarină, creme pentru patiserie, uleiuri.


77

Toxicitatea mono- şi digliceridelor. După datele FAO/OMS rezultă

că la animalele de laborator alimentate cu 25 % mono- şi digliceride, ceea

ce reprezintă 12.500 mg/kilocorp şobolan, acestea nu provoacă nici un

efect toxic. Pornind de la aceste date, FAO/OMS recomandă la om o doză

zilnică, admisibilă, fără rezerve, de 125 mg/kilocorp şi sub anumite rezerve

– doza poate fi fără limite. În orice caz, este demonstrat faptul că la doze

mari, mono- şi digliceridele pot avea efecte de nedorit, în special acelea

care conţin acizi graşi saturaţi cu lanţ lung şi anume acidul stearic. Efectele

negative sunt: mărirea greutăţii ficatului (hipertrofie), dar fără modificări

histopatologice, un oarecare grad de calcificare renală.

III.3. Sucroesteri

Sucroesterii se obţin prin interesterificarea unui ester metilic al

acidului gras cu zaharoza. De exemplu, monostearatul zaharozei se obţine

din zahăr şi metilstearat în soluţie de dintetil-formamidăa, în prezenţă de

K2CO3. În mod analog se obţin şi alţi esteri,

Sucroesterii se prezintă sub formă de pulbere albă, inodoră şi fără

gust. Se pot hidroliza în contact cu apa, mai ales la fierbere. Componentele

hidrolizei nu prezintă nici un fel de toxicitate, inconvenientul hidrolizei

fiind însă apariţia gustului dulce de zahăr. Sucroesterii folosiţi în industria

agroalimentară trebuie să aibă minim 99 %, acid gras + zaharoză, maxim

0,05 % cenuşă, maxim 3 mg As/kg, maxim 5 mg Pb/kg, maxim 10 mg/kg

alte metale grele şi maxim 50 mg/kg dimetilformamidă.

III.4. Esteri ai mono- şi digliceridelor cu acizii organici

Aceşti esteri, care se prezintă sub formă de masă plastică de culoare

alb–gălbui şi/sau pulbere, sunt utilizaţi mai mult ca şi co-emulgatori şi

stabilizatori ai emulsiilor preparate cu un emulgator clasic. Sunt solubili în

grăsimi şi insolubili în apă. Produsele sunt caracterizate prin următoarele:

– 40 % monogliceride esterificate + 40 % diglierido esterificate în

cazul amestecului de mono- şi digliceride esterificate:

C. Jianu

78

Ester cu acid acetic

CH2–OH

CH–OCOOH3

CH2–OCOR

OH

CH2–OH

CH–OCO–CH–CH3

CH2–OCOR

Ester cu acid lactic

CH2–COOH

CH2–OH

CH2–OCO–C–OH

3

CH2–OCOR

CH2–COOH

OH

CH2–OH

CH–OCO–CH–CH–CH3

CH2–OCOR

OH

Ester cu acid tartricEster cu acid citric

CH2–OH

CH2–OCO–CH –– OCO–CH

CH2–OCOR CH

2–COOH

CH3

C=O

O

CH3

C=O

O

Ester cu acid tartric diacetilat

CH2

––O—O—C—O

H2C–OCO–CH

CH2–OCOR

Ester cu acid tartric şi acetic

CH–OH

CH–OH

COOH

Figura III.1. Esteri ai mono- şi digliceridelor cu acizii organici

– 80 % monogliccride sau digliceride esterificate în cazul produsului

singular; cenuşă 0,2 %; glicerină liberă 1 %; acid tartric liber 1 %;


79

acid acetic liber 3 %; arsen 1 mg/kg; plumb 5 mg/kg; alte metale

grele 40 mg/kg. Produsele nu conţin catalizatori.

Pentru esterificare se utilizează acid: acetic, lactic, citric, tartric,

diacetil tartric, succinic (Figura III.1.).

Esterii citrici sunt cei mai importanţi, deoarece au şi capacitatea de a

complexa metalele, acţionând deci ca agenţi de chelare în sistemele

nesaturate la care se adaugă antioxidanţi.

III.5. Esteri ai propilenglicolului cu acizii graşi

Propilenglicolul (propan 1 /2-diolul) formează cu acidul stearic

propilen-glicolmonostearat (PGMS), iar cu acidul palmitic formează

propilenglicolmonopalmitat (PGMP), primul emulgator fiind mai utilizat

pentru calităţile sale de emulsionare foarte bune.

CH3–(CH2)n–OC–O–CH2

CH–OH

CH3

Produsele se prezintă sub formă de pulbere de culoare galben-deschis,

caracterizându-se prin următoarele: acizii graşi liberi 1%; propilenglicol

liber 1 %; indice de iod (metoda Wijs) 1 %; nesaponificabile 0,5 %;

conţinut în monoesteri 55–58 %; esterii acidului lauric absenţi.

III.6. Lecitina

Din punct de vedere chimic, lecitina este o fosfatidă formată din

glicerină, acizi monocarboxilici superiori, acid fosforic şi colină. Acidul

fosforic se poate ataşa la glicerina în poziţia alfa sau beta, astfel că avem

de-a face cu alfa- şi beta-lecitină. Lecitina alături de cefalină se găseşte

răspândită în plante şi animale, mai ales în gălbenuşul de ou (7–10 %),

creier, inimă, ficat, iar în cantităţi mai mici în semite de soia (1,6 %), rapiţă

etc.

Lecitina din ou se numeşte ovolecitina şi conţine acid stearic.

Ovolecitina se extrage din gălbenuşul uscat, cu alcool etilic la cald sau cu

acetat de etil şi este precipitată din extract cu acetonă. Pentru a se obţine un

C. Jianu

80

produs cu puritate mai mare, extractul alcoolic se tratează cu clorură de

cadmiu care formează cu lecitina un produs insolubil, după care se

îndepărtează cadmiul prin tratare cu carbonat de amoniu. Se prezintă ca o

masă cu consistenţa de ceară, de culoare galben-brună, cu miros

caracteristic. În prezenţa luminii şi umidităţii se alterează. Este insolubilă în

apă, dar solubilă în alcool etilic, cloroform, eter, benzen. Este solubilă în

glicerină şi uleiuri vegetale. Este uşor de emulsionat.

Lecitina vegetală este principala lecitină care se comercializează şi

se obţine din uleiul de soia brut, obţinut prin extracţie cu solvenţi, fiind

precipitată sub formă de material gumos prin hidratare (operaţia de

desmcilaginare).

După purificare, lecitina din soia se prezintă sub formă de masă

ceroasă, de culoare brună, având un conţinut de circa 30 % ulei absorbit.

Are miros uleios, dulceag.

Lecitina din comerţ reprezintă un amestec de fosfatidilcolină,

fosfatidiletanolamină, acid fosfatidic şi fosfatidilinozitol.

Fosfatidicolina

(fracţiunea lecitinică)

O

CH2–OCOR

CHO–COR

CH2–O–PO–CH

2–CH

2–N (CH

3)3

O

–

+

CH2–OCOR

CHO–COR

CH2–O–PO–CH

2–CH

2–NH

2

OH

O

Fosfatidietanolamina

(fracţiunea cefalinică)

Acid fosfatidic

CH2–OCOR

CHO–COR

CH2–O–P–OH

OH

O

CH2–OCOR

CHO–COR

CH2–O–P–O–O–

OH

O

Fosfatidil izonitol

–OH

OH OH

H H

OH OH

H H


81

După FAO/OMS, lecitina din soia, pentru uz alimentar, se prezintă

ca o masă vâscoasă, semilichidă, de culoare brună, cu miros caracteristic,

insolubilă în apă, dar care se hidratează în apă umflându-se, insolubilă în

acetonă, solubilă în cloroform şi benzen. Conţine minim 65 % substanţe

insolubile în acetonă. Prin uscare la 105 timp de 105°C, nu trebuie să

piardă mai mult de 2 % din masa sa. Indicele de aciditate este cuprins între

25 şi 36, iar indicele de peroxid este 10. Trebuie să conţină maxim 3 mg

As/kg, maxim 10 mg Pb/kg şi maxim 40 mg/kg total metale grele.

Cantitatea de substanţe insolubile în benzen trebuie să fie de maxim 0,3 %.

După legislaţia CEE lecitina fluidă cu titrul minim de 62 % trebuie să

conţină: 1 mg As/kg; 5 mg Pb/kg; 10 mg alte metale grele/kg; indicele

de peroxid 10; substanţe insolubile în eter de petrol 0,3 %,

Pentru uz farmaceutic, lecitina purificată se prezintă sub formă de

granule de culoare galbenă, dispersabile în apă, solubile în ulei vegetal şi

grăsime animală, având un conţinut de substanţe insolubile în acetonă de

95 %, umiditate 1 %, acizi graşi liberi 1 %, azot 1 %, fosfor 3,3 %, cenuşă

9 % Raportul dintre P/N = 2,2.

Lecitina se utilizează ca emulgator, dar şi ca antioxidant în: ciocolată

(0,5 %), surogate de ciocolată (0,5 %), margarină (0,5 %), grăsimi

emulsionate (0,5 %), produse de patiserie şi biscuiţi (2 %). Se mai

utilizează la pâine, creme de îngheţată, produse de cofetărie.

Prin albire se reduce eficacitatea lecitinei ca emulgator.

Toxicitatea lecitinei. Lecitina este un constituent normal al celulelor

corpului uman, organismul uman fiind capabil de a sintetiza fosfatide.

Regimul alimentar normal furnizează 1–5 g lecitină/zi. La om, s-a dovedit

că prin administrare de lecitină pe cale orală, în doze de 22–83 g/zi, timp de

1–4 luni, nu se provoacă nici un fel de reacţie nedorită. În doze de 25–40

g/zi, timp de mai multe luni, lecitina diminuează nivelul de colesterol seric.

Extractele fosfatidice din inimă (cu un conţinu de 93 % lecitină) au efect

farmacologic în cazul administrării parenterale.

Din toate studiile efectuate pe animale şi pe subiecţi umani, să

dovedit ca lecitina nu este toxică. După FAO/OMS, doza zilnică admisibilă

la om, fără rezerve, este de 0–50 mg/kilocorp (în funcţie de aportul unui

regim alimentar normal), iar doza zilnică admisibilă sub oarecare rezerve

este de 50–100 mg/kilocorp.

Domeniile de folosire a monogliceridelor, amestecurilor de mono- şi

digliceride, sucroesterilor, esterilor mono- şi digliceridelor cu unii acizi

organici, precum şi a lecitinei sunt prezentate în Tabelele 5 şi 6.

C. Jianu

82

Tabelul 5

Utilizarea unor substanţe tensioactive (emulgatori)

în industria agroalimentară

Emulgatorul

Domeniul de utilizare

Procentul de

utilizare

[%]

Monogliceridele

acizilor graşi

alimentari

Grăsimi emulsionate 2

Produse de patiserie şi biscuiţi 3

Margarina 0,25

Jeleuri 0,30

Creme pentru patiserie 0,30

Făină de cartofi 0,20

Amestec de mono-

şi digliceridele

acizilor graşi

alimentari C14–C18


Produse de patiserie şi biscuiţi 3

Margarina 0,4

Jeleuri 0,4

Creme pentru patiserie 0,4

Făină de cartofi 0,4

Sucroesteri. Esteri

ai zaharozei cu acizi

graşi alimentari

C14–C18


Jeleuri 0,5

Produse de patiserie şi biscuiţi

(raportate la grăsime)

3

Maioneză (raportată la grăsime) 3

Margarina 3

Mono- şi digliceride

ale acizilor graşi

alimentari esteri-

ficaţi cu acid tartric

sau diacetiltartric

Produse de patiserie şi biscuiţi

(raportate la grăsime)

3


Pâine specială cu adaos de grăsime

(raportate la produs finit)

0,2

Propilen monostreat

şi propilen mono-

lapmitat

Preparare pentru ornarea budin-cilor,

cremelor (raportate la crema de

ornare)

4


83

Tabelul 6

Emulgatori autorizaţi în România

Denumirea

substanţei

Alimentul la care este

permisă utilizarea

Cantitatea

maximă admisă

[g/kg]

Condiţii de

puritate

Lecitina

Produse de panificaţie,

biscuiţi, margarină, untură,

ciocolată, caramele, îngheţa-

tă, lapte praf, pudre pentru

copii

Fără limite

Norme

FAO/OMS

Mono- şi

digliceride

Îngheţată, margarină, prepa-

rate din carne, biscuiţi şi

produse de panificaţie

10

Norme

FAO/OMS

III.7. Sucrogliceride

Sucrogliceridele sunt amestecuri de mono- şi digliceride cu esteri ai

zaharozei (sucroesteri). Sucrogliceridele se obţin prin transesterificarea

zaharozei şi trigliceridelor într-un solvent (dimetilformamida), solvent care

în final trebuie eliminat.

C. Jianu

84

CH2–OCOR

CHO–COR + Zaharoza

CH2–OCOR

CH2–OH

CH–OCOR + R–CO–Zaharoza

CH2–OCOR

CH2–OH

CH–OH + (R–CO)2–Zaharoza

CH2–OCOR

CH2–OH

CH–OH + 2 (R–CO–Zaharoza)

CH2–OCOR

Capacitatea de emulsionare a sucrogliceridelor este cu atât mai mare,

cu cât în amestec se găseşte o cantitate mai mare de monogliceride şi una

mai redusa de digliceride.

III.8. Esterii sorbitolului şi anhidridelor sale

Sorbitolul şi anhidridele sale (anhidro-1,4-sorbitolul sau sorbitan-1,4

precum şi dianhidro-1,4-3,6-sorbitolul sau izosorbitolul) din esterii cu

acidul palmitic, stearic, lauric, oleic.

Principalii produşi sunt monopalmitatul de sorbitan, mono-stearatul

de sorbitan, tristearatul de sorbitan, monolauratul de sorbitan şi

monooleatul de sorbitan. Aceşti produşi sunt înscrişi în anexa II a listei de

aditivi aprobaţi de CEE.


85

CH2–OH

H–C–OH

OH–CH

H–C–OH

H–C–OH

CH2–OH

CH2

H–C–OH

OH–CH

H–C

CH–OH

CH2–OH

O

CH2

H–C–OH

CH

CH

H–C–OH

CH2–OH

O

O

SorbitolAnhidro-1,4, sorbitol

(Sorbitan–1,4)

Dianhidro-1,4–3,6 sorbitol

(Izosorbidul)

În Tabelul 7 se dau caracteristicile mai importante ale primilor trei

emulgatori din aceasta categorie.

Tabelul 7

Caracteristicile esterilor sorbitanului

Indicatorul Monopalmitat

de sorbitan

Monostearat

de sorbitan

Tristearat de

sorbitan

Interval de solidificare

[°C]

45 – 47 50 – 52 47 – 50

Umiditate [%] 1,5 3 3

Indice de aciditate 4 – 7,5 5 – 10 12 – 15

Indice de saponificare 140 – 150 147 – 157 177 – 188

Indice de hidroxil 170 – 305 235 – 260 66 – 80

Arsen [mg/kg] maxim 3 3 3

Plumb [mg/kg] maxim 10 10 10

Total metale grele

[mg/kg] maxim

40 40 40

Forma de prezentare Solid, dur,

ceros

Solid, dur,

ceros

Solid, dur,

ceros

Gust şi miros Dulce

caracteristic

Dulce

caracteristic

Dulce

caracteristic

Culoare Crem Crem Crem

Solubilitatea Insolubil în

apă rece.

Dispersabil în

Insolubil în

apă rece.

Dispersabil în

Insolubil în

apă, alcool.

Dispersabil în

C. Jianu

86

apă la cald apă la cald ulei vegetal

Toxicitatea esterilor sorbitolului şi anhidridelor sale. Din studiile

efectuate, pe animale de laborator, au rezultat următoarele:

– circa 90 % din produsul ingerat este hidrolizat în acid gras şi

anhidrida sorbitolului;

– fracţiunea acid gras este absorbită în proporţie de peste 50 %;

– testele de toxicitate acuta au arătat că la doze de 10 ml soluţie

sorbitan 50 %/kilocorp, nu s-au observat simptome de intoxicaţie la

şobolani. Studiile de toxicitate pe termen scurt, efectuate pe subiecţi umani,

au arătat că la o doză de 6 g monostearat de sorbitan administrată pe timp

de 28 zile, nu au înregistrat efecte sensibile asupra activităţii gastrice sau

asupra celulelor traiectului gastrointestinal. Analiza sângelui (nivelul de

colesterol), urinei, studiul hematologic şi testele funcţiunii hepatice au dat

rezultate normale.

Studiile pe termen lung (2 ani) efectuate pe şobolani care

au primit o dietă conţinând 5 % monopalmitat de sorbitan au condus

la concluzia că acest emulgator nu afectează dezvoltarea şi nici nu induce

vreun simptom patologic la nivelul creierului, ficatului, pancreasului,

glandei tiroide, glandei paratiroide, suprarenalelor, inimii, pulmonilor,

ganglionilor limfatici, muşchilor etc.

Experimental s-a demonstrat că nivelul fără efect toxic la şobolani

este de 2.500 mg/kilocorp, corespunzător la 5 % în dietă zilnică. La om

doza zilnică admisibilă cu anumite rezerve este de 25–50 mg/kilocorp.

III.9. Esteri etoxilaţi

Esterii acizilor graşi cu sorbitolul se pot condensa cu oxidul de

etilenă conducând la o serie de compuşi cu proprietăţi de emulsionare

foarte bune. Produşii obţinuţi conţin circa 97 % esteri ai acidului gras cu

sorbitolul, mono- şi dianhidridele sale (care au un indice de aciditate 7 şi

un conţinut de umiditate 0,2 %) condensaţi la rândul lor cu 20 molecule

de oxid de etilenă/mol de sorbitol (sau sorbitan).

Principalii produşi din această categorie sunt menţionaţi în Tabelul 8,

fiind trecuţi în anexa II a listei de aditivi din CEE (1978).

Tabelul 8

Caracteristicile principalilor polisorbaţi

Indicatorul Monolaurat Monooleat Monopalmitat Monostearat Tristearat de


87

de

polioxietilen

sorbitan

(Polisorbat

20)

de

polioxietilen

sorbitan

(Polisorbat

80)

de

polioxietilen

sorbitan

(Polisorbat

40)

de

polioxietilen

sorbitan

(Polisorbat

60)

polioxietilen

sorbitan

(Polisorbat 65)

Umiditate [%] 3 3 3 3 3

Indice de

aciditate 2 2 2 2 2

Indice de

saponificare

40–50 45–55 41–52 45–55 88–89

Indice de

hidroxil

96–108 65–80 90–107 81–96 44–60

Arsen [mg/kg]

maxim

3 3 3 3 3

Plumb

[mg/kg]

maxim

10 10 10 10 10

Total metale

grele [mg/kg]

maxim

40 40 40 40 40

Mod de

prezentare

Lichid

uleios la

25°C

Lichid

uleios la

25°C

Lichid

uleios sau

semigel la

25°C

Lichid

uleios sau

semigel la

25°C

Solid ceros la

25°C

Culoare Citron-

ambră

Citron-

ambră

Citron-

orange

Citron-

orange

ocru

Gust şi miros Picant, uşor

amar

caracteristic

Picant, uşor

amar

caracteristic

Picant, uşor

amar

caracteristic

Picant, uşor

amar

caracteristic

Ceros, puţin

amar

caracteristic

Solubilitatea Solubil în

apă, alcool

etilic

Solubil în

apă, alcool

etilic,

uleiuri

vegetale

Solubil în

apă, alcool

etilic

Solubil în

apă.

Insolubil în

uleiuri

vegetale

Solubil în

uleiuri

vegetale.

Dispersabil în

apă

Interval de

solidificare

[°C]

– – – – 29…33°

Structura compuşilor menţionaţi în Tabelul 8 este următoarea:

C. Jianu

88

În care: w+x+y+z = 20, iar [RCO] este

acidul gras (lauric, oleic, palmitic, stearic)

CH2

H–C–O(C2H

4O)

wH

H(OC2H

4)x–OCH

CH

H–C–O(C2H

4O)

yH

CH2O(C

2H

4O)

2OCR

O

CH2

H–C–O(C2H

4O)

wH

RCO(OC2H

4)x–OCH

CH

H–C–O(C2H

4O)

yOCR

CH2O(C

2H

4O)

2OCR

O

În care: w+x+y+z = 20, iar [RCO] este

acidul stearic

Studiile biochimice şi toxicologice efectuate pe animale de

laborator cu produşi menţionaţi în Tabelul 9 au arătat următoarele:

– coeficienţii de digestibilitate pentru fracţiunea de monooleat,

monostearat şi tristearat de polioxietilenă sunt 100 %, 98 % şi 84 % ,

atunci când dieta conţine emulgatorul în proporţie de 10 %;

– fracţiunea polioxietilenică se regăseşte în proporţie de 3,9–5,8 în

urină şi 90,4–98,3 % în fecale (la om);

– toxicitatea acută la şoarece (DL50) este de 3,75 mg/kilocorp, pentru

monolaurat polioxietilen-sorbitan (administrate pe cale intravenoasă);

– administrarea a 2 % şi 5 % monooleat de polioxietilen-sorbitan în

dietă pe durata a trei generaţii, nu au avut influenţă asupra creşterii şi nu a

condus la leziuni histologice în ficat sau rinichi (teste pe termen scurt);

– în teste pe termen lung efectuate pe şobolani, s-a constatat că până

la 5 % emulgator în dietă nu se înregistrează nici o anomalie. La dieta cu

10 şi 20 % emulgator se provoacă diaree, se reduce numărul de

supravieţuitori şi se influenţează negativ lactaţia şi durata activităţii de

reproducere, nivelul de creştere şi utilizarea caloriilor din dietă.

La şobolani, nivelul fără efect toxic este de 2500 mg/kilocorp,

corespunzător la o concentraţie a emulgatorului în dietă de 5 %.

La om, doza zilnică admisibilă, fără rezervă, este de 0–25

mg/kilocorp, iar cea admisibilă cu anumite rezerve este de 25–50

mg/kilocorp.

Tabelul 9

Principalii indici ai stearatului de polioxietină


89

Indicatorul

Stearatul de polioxietilenă

n = 8 n = 40

Apă [%] 3 3

Indice de aciditate [mg KOH/g produs] 2 1

Indice de saponificare 87 – 97 25 – 35

Indice de hidroxil 85 – 100 27 – 40

Arsen [mg/kg] maxim 3 3

Plumb [mg/kg] maxim 10 10

Total metale grele [mg/kg] maxim 40 40

III.10. Esteri ai acizilor graşi cu polioxietilendiolii

Acizii graşi pot reacţiona cu mai multe molecule de oxid de etilenă,

formându-se compuşi cu lanţ lung polioxietilenici. Se pot obţine mono- şi

diesteri. Produşii sunt incluşi în anexa II a listei de aditivi aprobaţi de CEE

(1978).

Stearatul de polioxietilenă („Stearatul de polioxil”). Emulgatorul

reprezintă un amestec care conţine circa 97 % mono- şi diesteri ai acidului

stearic cui polioxietilendiolii, care conţin 7,5 grupări oxietilenice:

RCOO–(CH2CH2O)nH; RCOO-(CH2CH2O)n–OCR

Monoester Diester

unde:

[RCOO] – este radicalul acidului gras, iar [n] are valoarea medie 7,5–40

(Tabelul 9).

Produsul se prezintă sub formă de masă solidă, moale, ceroasă sau

păstoasă la 25°C de culoare crem, cu miros de grăsime şi cu gust uşor

amar. Este dispersabil în apă la cald, solubil în alcool etilic şi uleiuri

vegetale. Are intervalul de solidificare cuprins între 27 şi 25°C.

Experienţele efectuate pe animale de laborator şi pe subiecţi umani

au condus la următoarele concluzii:

– digestibilitatea produsului are loc în proporţie de 80 %;

– fracţiunea stearică este absorbită în proporţie de 60 %, la un

regim alimentar conţinând obţin 25 % stearat de polioxietilenă;

– fracţiunea polioxietilenică este eliminată în proporţie de peste 90

C. Jianu

90

% prin fecale;

– la un nivel de peste 20 % stearat de polioxietilenă în dietă, se

favorizează formarea de calculi la vezică;

– la un nivel de 20 % stearat de polioxietilenă în dietă, se constată

un efect laxativ;

– nivelul fără efect toxic la şobolani este de 2.500 mg/kilocorp;

– la om, doza zilnică admisibilă fără rezervă este de 0–25

mg/kilocorp, iar cu anumite rezerve de 25–50 mg/kilocorp.

III.11. Esterii acidului lactic şi tartric cu acizii graşi

Aceşti emulgatori rezultă prin esterificarea grupării (lor) hidroxilice

provenind de la acidul lactic sau tartric cu gruparea carboxilică de la un

acid gras saturat sau nesaturat. Se pot obţine şi sub forma sărurilor de sodiu

şi calciu. Pe lista aditivilor CEE sunt trecuţi Na-stearoil-lactatul, Ca-

stearoil-precum şi stearoil-tartratul. În literatura de specialitate este

menţionat şi stearil-fumaratul. Produşii menţionat se utilizează în

panificaţie în proporţie de 0,5 % faţă de făină.

Na-Stearoil-lactatul. Na-Stearoil-lactatul sinonim cu Na-stearoil-2-

lactilat este de fapt un amestec de săruri de sodiu ale produşilor de reacţie

care se formează prin combinarea acizilor graşi cu acidul lactic. Amestecul

conţine sărurile acizilor graşi, sărurile esterilor acizilor graşi cu acidul

lactic polimerizat. Principalul component al amestecului este Na-2-

stearoiloxi-pmpionatul.

+NaC

17–H

35–C O–CH–COO

–

CH3

Produsul se prezintă ca o pulbere de culoare albă-gălbuie sau ca un

bloc solid strălucitor, cu miros caracteristic.

Na-stearoil-lactatul este insolubil în apă, dar solubil în alcool etilic

care trebuie să conţină minim 2,5 % şi maxim 5 % sodiu, minim 31 % şi

maxim 41 % acid lactic, maxim 3 mg As/kg şi maxim 10 mg/kg metale

grele.

Produsul trebuie să aibă un indice de aciditate de 60–90 şi un indice

de ester de 150–130.


91

Ca-stearoil-lactatul. Ca-stearoil-lactatul (Ca-di-(2-stearoil-oxi-

propionatul) reprezintă de fapt un amestec de săruri de calciu ale

produselor de reacţie ce se formează prin combinarea acizilor graşi cu

acidul lactic. Amestecul conţine sărurile acizilor graşi, sărurile esterilor

acizilor graşi ai acidului lactic şi sărurile esterilor acizilor graşi ai acidului

lactic polimerizat. Componentul principal din amestecul stearic al acidului

lactic are formula:

C17

–H35

–C O–CH–COO

O CH3

2

Ca

Produsul se prezintă ca o pulbere albă sau gălbuie, cu miros caracteristic,

este selectiv solubil în apă caldă şi trebuie să corespundă următoarelor

cerinţe: conţinut de calciu, minim 1,0 % şi maxim 5,2 %; acid lactic total

minim 32 % şi maxim 40 %, indice de aciditate minim 50 şi maxim 130;

indicele ester, minim 125 şi maxim 190; maxim 3 mg As/kg şi maxim 10

mg/kg metale grele. În afară de emulgatorii menţionaţi se mai utilizează şi

esterii terii poliglicerolilor cu acizi graşi. Pornind de la glicerol prin

condensare se obţin poligliceroli, care prin esterificare cu acizi graşi

conduc la esteri ce acţionează că emulgatori. În funcţie de acidul gras

utilizat, se pot obţine emulgatori solizi sau plastici, unii solubili în apă, iar

alţii solubili în grăsimi.

III.12. Utilizarea emulgatorilor în panificaţie

Pentru a înţelege rolul emulgatorilor în panificaţie şi patiserie, este

necesar să cunoaştem în primul rând contribuia lipidelor în determinarea

calităţii produselor de panificaţie şi patiserie Lipidele făinii, deşi prezintă 2

% din masa făinii au o mare influenţă asupra însuşirilor aluatului şi calităţii

pâinii, influenţând volumul, structura (porozitatea) şi prospeţimea pâinii.

Aceste însuşiri depind atât de cantitatea, cât şi felul lipidelor (Mac Ritchie

1977, 1978). În general, volumul pâinii scade când conţinutul de lipide

scade sub valoarea să normală.

Experienţele efectuate cu aluat preparat din făină reconstituită din

amidon, substanţe solubile în apă şi gluten, au arătat că în cazul în care

glutenul provine din făina nedegresată, volumul pâinii este mai mare decât

în cazul în care glutenul provine din făina degresată (Pemeranz, 1977).

C. Jianu

92

Lipidele nepolare (mono- di şi trigliceridele, acizii graşi liberi) reduc

volumul pâinii şi întăresc porozitatea, iar cele polare (fosfolipidele şi în

special glicopidele) îmbunătăţesc volumul pâinii şi porozitatea (Chung ş.a.,

1978). Dintre lipidele nepolare, acizii graşi liberi sunt principalii

răspunzători de scăderea volumului pâinii (De Stefanis şi Ponte, 1976;

Daftary ş.a., 1968; Ponte şi De Stefanis, 1969). Dintre acizii graşi cei cu

influenţă pronunţat negativă sunt acizii graşi nesaturaţi. În general, efectul

negativ al lipidelor nepolare depinde de cantitatea lor şi creste paralel cu

conţinutul de acizi graşi nesaturaţi.

Calitatea pâinii este în relaţie directă cu raportul dintre lipidele

polare şi nepolare pentru acelaşi conţinut de lipide nepolare, volumul pâinii

este cu atât mai mare cu cât conţinutul de lipide polare este mai mare.

Dintre lipidele polare, galactolipidele au efectul pozitiv cel mai pronunţat

asupra volumului pâinii (Daftary, 1968).

S-a stabilit că în timp ce volumul pâinii variază liniar cu conţinutul

de proteine, variaţia conţinutului pâinii cu conţinutul de lipide este

„neliniară” (Figura III.2.). În cel de-al doilea caz, volumul pâinii este

maxim la 0,5 % lipide şi la 2,5 % lipide, iar minim este la ~ 1–1,5 % lipide.

Poziţia minimului este în funcţie de calitatea glutenului şi de raportul lipide

polare/lipide nepolare (Mac Ritchie şi Gras, 1973; Finney şi Barmore,

1948). Înlocuirea glutenului unei făini bune cu glutenul obţinut dintr-o

făină slabă, celelalte componente rămânând constante, deplasează minimul

curbei volum pâine/lipide spre un conţinut mai mare de lipide iar mărimea

raportului lipide polare/lipide nepolare deplasează valoarea minimă a

volumului spre un conţinut de lipide mai scăzut.


93

Figura III.2. Variaţia volumului pâinii

a) –funcţie de conţinutul în proteine b) –funcţie de conţinutul în lipide

Săgeţile arata conţinutul de proteine şi lipide din făina de grâu

Uneori o făină slabă se poate apropia de una bună din punct de

vedere al volumului pâinii, al unui conţinut ridicat de lipide. Aceasta

justifică utilizarea shortening-urilor la prepararea pâinii, acestea având

acelaşi efect asupra volumului pâinii ca şi lipidele proprii ale făinii

(Ritchie, 1981). Adaosul de 3 % shortening măreşte volumul pâinii şi

porozitatea acesteia (Pomeranzş.a., 1968).

În aluat, lipidele făinii se găsesc parţial în stare liberă şi parţial în

stare legată. Lipidele legate, neextractibile în eter de petrol, reprezintă până

la 2/3 din totalul lipidelor din făină şi cuprind toate lipidele polare precum

şi o parte din lipide nepolare, în special cele cu polaritate intermediară

(Pomeranz, 1980). Ele sunt legate de amidon (lipidele amidonului) şi de

proteine. Lipidele legate de amidon reprezintă ~ 1/4 din totalul lipidelor

făinii şi nu influenţează însuşirile aluatului, volumul şi porozitatea pâinii,

dar au importanţă în procesele de învechire a pâinii (Morrison 1977).

Lipidele legate de proteine sub forma unor complexe au un mare rol în

panificaţie (Morrison, 1977; Olcott şi Mechant, 1947).

Rohrlich şi Kiederner (1967) consideră că aceste complexe lipido-

proteice se formează în timpul frământării aluatului, la hidratarea făinii.

(Belova ş.a., 1981) susţin că complexele lipido-proteice au origine

plastidică, formându-se în bob şi nu în aluat. În aceste complexe, raportul

C. Jianu

94

proteine : lipide este de 3 : 1, dintre lipide predominând trigliceridele (36,8

%), alături de lipidele polare (24,3 %), acizii graşi liberi (153 %) esterii

sterolilor (15,9 %). Componentul principal al lipidelor polare este fosfati-

dilcolina iar dintre acizii graşi predomină acidul linoleic (53,5 şi acidul

palmitic (25,6 %). Proteinele legate în complexe sunt formate din 3–7

componente.

Prin extracţie cu solvenţii a proteinelor glutenice s-a stabilit că

lipidele sunt legate de gliadină prin legături hidrofile, iar de glutenină prin

legături hidrofobe.

Lipidele legate de glutenină sunt polare şi nepolare, iar cele legate de

gliadină sunt mai ales nepolare. Legarea simultana a lipidelor polare de

ambele grupe de proteine contribuie la reţinerea de gaze de către gluten

(Hoseney ş.a., 1970). Un rol important în formarea complexelor lipido-proteice îl au

glicolipidele, care posedă însuşirile polare ale glucidelor şi însuşirile

nepolare ale acizilor graşi alifatici. Creşterea volumului pâinii depinde în

mare măsură de intensitatea formării de complexe glicolipide/proteine

glutanice, intensitate care depinde de cantitatea de glicolipide din aluat şi

de însuşirile grâului.

Cercetările în infraroşu au stabilit că glicolipidele se leagă de

gliadină şi glutenină prin legături de hidrogen şi prin legături van der Waals

(Pomeranz, 1977). Formarea complexelor gliadina-glicolipide-glutenina în

aluat explică importanţa legăturilor hidrofobe şi a legăturilor de hidrogen în

structura glutenului. (Porneranz, 1977) efectuând probe cu adaos de

glicolipide ajunge la concluzia că pentru obţinerea de rezultate optime este

necesar un anumit echilibru hidrofil/hidrofob. Pe această bază autorul

recomandă că la prepararea pâinii îmbogăţită cu proteine să se adauge

cantităţi mici de glicolipide.

Recent a fost izolată o proteină numită ligolina care reprezintă 10 %

din gluten şi care poate forma complexe cu trigliceridele în raport 1 : 1.

Această proteină poate fi deci răspunzătoare de capacitatea glutenului de a

lega lipidele nepolare.

În ceea ce priveşte fosfolipidele, gradul de interacţiune cu proteinele

glutenice şi influenţa asupra aluatului sunt dependente de structura şi

compoziţia lor chimică. După (Belova ş.a., 1983), fosfatidil-colina slăbeşte

glutenul prin pătrundere în spaţiul dintre macromoleculele proteice, pe care

le „unge”, ceea ce conduce la slăbirea interacţiunii dintre moleculele

proteice, glutenul devenind mai plastic. Fosfatidele acide, din contra,

întăresc glutenul, mecanismul lor de acţiune fiind diferit de cel al fosfatidil-

collnei. La fosfatidele acide, gruparea acidă disociază şi interacţionează cu


95

grupările amino ale proteinelor pe care le face mai compacte, mai

rezistente.

În ceea ce priveşte complexele acizi graşi-proteine, formarea

acestora este influenţată de gradul de nesaturare a acizilor graşi, de

lungimea lanţului hidrocarbonatat şi de stereoconfiguraţia lor. Acizii graşi

nesaturaţi cu lanţ scurt interacţionează mai puternic cu proteinele în

comparaţie cu cei cu lanţ lung sau cu cei saturaţi, fapt ce este explicat prin

aceea că gradul de disociere a grupării carboxil este cu atât mai mare cu cât

gradul de nesaturare este mai mare şi lungimea lanţului mai mică. Izomerii

trans ai acizilor graşi reacţionează mai slab cu proteinele în comparaţie cu

izo-merii cis, probabil datorită energiei libere mai mici a izomerilor trans

(Belova ş.a., 1982).

Figura III.3. Structura „foiţelor” de proteine glutenice cu lungime ~

10.000 Å şi grosimea 60–90 Å (70 Å)

Modelul cel mai convingător privind complexul lipido-proteic ni se

pare cel al lui (Grosskreutz, 1961). După acest autor, proteinele glutenice

constau din lanţuri polipeptidice pliate în configuraţia 1-helix, aranjate în

foiţe cu lungimea de 10.000 Å şi grosimea de 10 Å . Aceste foiţe se

formează în timpul formării aluatului. Lanţurile polipeptidice din asemenea

foiţe au catenele laterale hidrofilice orientate către exterior, iar pe cele

hidrofobice spre interior (Figura III.3.).

Legătura dintre foiţele glutenice este asigurată de o structura

bimoleculară de lipide polare, având grupările hidrofilice (grupările de acid

fosforic) orientate spre exterior către mediul apus, iar grupările hidrofobice

orientate spre interior (Figura III.4.). Această structură de lipide polare

C. Jianu

96

asigura formarea de complexe cu un lanţ proteic. Legătura dintre lipidele

polare şi lanţul proteic se realizează prin legături ce se formează între

grupările acide ale fosfolipidelor şi grupările bazice ale proteinei. De

remarcat că proteina prin catenele laterale hidrofobice pătrunde în strucura

bimoleculară lipidică, mărind stabilitatea lipoproteinei în soluţie apoasă. Pe

de altă parte, catenele laterale hidrofilice ale unui lanţ proteic sunt capabile

să lege alte lanţuri proteice sau pur şi simplu să lege un strat de apă.

Structura idealizată a unui complex lipoproteic este arătată în Figura

III.5.

Figura III.4. Structura bimoleculară a „foiţelor” de fosfolipide


97

molecula molecula de proteină cu

fosfolipidelor grupări hidrofobice şi hidrofilice

Figura III.5. Structura modelului lipoproteic

Pe baza celor menţionate, Grosskreutz propune un model structural

pentru gluten în care foiţele glutenice cu grosimea de 70 Å şi lungimea de

10.000 Å sunt despărţite între ele prin apă interstiţială, dar legate între ele

prin legături de hidrogen. Stratul de lipide polare, care formează complexe

cu proteinele glutenice apropiate, ajută la alunecarea foiţelor glutenice

situate de o parte şi de alta a stratului lipidic, ceea ce permite ca glutenul să

fie moale şi plastic (Figura III.6). Există o strânsă corelaţie între conţinutul

de fosfolipide şi calitatea glutenului. Un exces de lipide polare (osfolipide)

conduce la un gluten prea moale, în timp ce un minus de lipide polare

conduce la un gluten neplastic care se rupe uşor sub acţiunea unei forţe

exterioare. De menţionat faptul că interacţiunea lipide-proteine este mult

îmbunătăţită în prezenţa emulgatorilor şi în special a Na-stearoil-2-lactilat

C. Jianu

98

(SSL), monogliceridelor etoxilate (EMG), esterilor monogliceridelor cu

acidul diacetiltartrici (esterii DATA) şi polisorbaţilor, care pot contribui la:

– creşterea toleranţei aluatului la malaxare;

– îmbunătăţirea hidratării aluatului;

– creşterea tăriei şi extensibilităţii aluatului;

– îmbunătăţirea retenţiei de gaze de către aluat.

Figura III.6. Structura modelului glutenic

Îmbunătăţirea însuşirilor aluatului va avea următoarele consecinţe

asupra produsului finit: grad de frăgezime mai ridicat, volum mai mare;

porozitate uniformă şi mai fină (se admite astăzi că CO2 format la

fermentare nu creează noi pori ci îi măreşte pe cei existenţi formaţi în

timpul frământării şi modelării aluatului, emulgatorul adăugat asigurând o

dispersie mai bună a aerului inclus la frământare); miez mai deschis la

culoare mai puţin aspru deci mai catifelat; textura mai bună şi în special

pentru produsele cu conţinut ridicat de grăsime şi zahăr (emulgatorul

realizează o dispersie mai bună şi mai rapidă a grăsimilor în aluat) ;

prospeţime pentru o durată mai mare.

Emulgatorii, ca şi lipidele, influenţează proprietăţile structural-

mecanice ale glutenului, prin interacţiunile cu proteinele glutenice, cu

formarea de complexe (Kuntze şi Schneeweiss, 1976).

Complexele se pot forma pe două căi (Krog, 1981):

– prin interacţiunea directă cu proteinele glutenice cu care formează

legături hidrofobice şi/sau hidrofilice (legături de hidrogen şi legături

electrostatice). Potrivit cu acest concept, emulgatorul adăugat trebuie să fie

solubil în faza apoasă a aluatului la nivel molecular;

– prin interacţiune în masă cu faza apoasă a aluatului cu care

formează structuri de asociaţie lipide-apă împreună cu lipidele polare ale


99

făinii. Structura mezofazică lipide-apă poate fi de tip lamelar (Figura III.7)

care permite un grad mare de libertate moleculară, aşa cum există în

membranele biologice. Straturile lipidice bimoleculare se pot asocia cu

suprafeţe polare sau nepolare ale agregatelor proteice sau pot stabiliza

interfeţele aer-apă.

(Tu şi Tsen, 1978) arată că complexele emulgator-proteine sunt

favorizate de frământarea normală dar sunt diminuate de suprafrământare.

Acţiunea emulgatorilor asupra glutenului este în funcţie de

compoziţia şi structura acestora. Aceasta înseamnă că valoarea HLB care

caracterizează raportul cantitativ al grupărilor hidrofile/hidrofobe precum şi

gradul de saturaţie şi lungimea catenei acizilor graşi, care intră în

compozita emulgatorului, prezintă o mare importanţă în ceea ce priveşte

acţiunea emulgatorului asupra glutenului.

Figura III.7. Structura mezofazică lipide-apă de tip lamelar

dw – grosimea stratului de apă (calculat); da – grosimea stratului dublu

lipidic (calculat); S – aria unei molecule de emulgator în contact cu apă

Emulgatorii ionici măresc toleranţa la frământarea şi stabilitatea la

dospire şi la coacere a aluatului şi reduc aderenta acestuia. Ei au o acţiune

de întărire a glutenului şi de aceea sunt folosiţi la prelucrarea făinurilor cu

gluten slab. Din această categorie de emulgatori fac parte stearoil-2-

C. Jianu

100

lactilatul de calciu, stearoil-2-lactilatul-de sodiu şi esterii acidului diacetil

tartric.

Emulgatorii neionici reduc elasticitatea glutenului şi măresc

capacitatea acestuia de a curge (fluajul). Aceşti emulgatori slăbesc structura

glutenului, măresc capacitatea de hidratare a glutenului, respectiv cantitatea

de gluten umed, fiind recomandaţi la prelucrarea făinurilor glutenice şi a

celor cu gluten scurt, la care, datorită scăderii rezistenţei glutenului se

măreşte capacitatea aluatului de a reţine gazele. Din categoria emulgatorilor

neionici fac parte mono- şi digliceridele acizilor graşi.

Emulgatorii amfoliţi, cum sunt lecitina şi concentratele fosfatidice au

acţiune asemănătoare celor neionici, adică slăbesc într-o oarecare măsură

glutenul. În amestec de mono- şi digliceridele, lecitina are o eficacitate

sporită.

Emulgatorii acţionează şi asupra amidonului, cu influenţe pozitive

asupra miezului, respectiv a prospeţimii pâinii. Se cunoaşte că la coacerea

pâinii fără adaos de emulgator, granulele de amidon se umflă şi se

gelatinizează. Apa din granula de amidon umflată migrează în afara

acesteia, antrenând cu ea şi amiloza (care reprezintă 15–30 % din amidon),

care, după răcire formează un gel intergranule, miezul pierzându-şi

proprietatea de deformabilitate şi de elasticitate. La coacere, amiloza din

granule şi din afara acestora suferă fenomenul de cristalizare sau

retrogradare, fenomen care implică paralelizarea polimerilor şi asocierea

lor prin legături de hidrogen.

În ceea ce priveşte fracţiunea amilopectinică, aceasta începe să

cristalizeze încet după răcirea pâinii, proces care continuă câteva zile.

Cristalizarea amilopectinei face ca apa înglobată în matricea amilopectinică

să fie eliberată şi să difuzeze spre coajă, care îşi pierde crocanţa. Miezul

lipsit de o parte din apa de hidratare îşi pierde proprietatea de

deformabilitate şi de elasticitate şi devine sfărâmicios şi „uscat”.

Prin adaos de emulgator se formează un complex emulgator-amiloză,

insolubil în apă care apără granulele de amidon de umflare

excesivă în timpul gelatinizării. Acest complex nu permite nici trecerea

rapidă a amilozei din interiorul granulelor în spaţiile intergranulare şi nici a

apei imobilizate în matricea atnilopectinică, astfel că pâinea rămâne pentru

o perioadă mai mare de timp cu miezul moale, compresibil, adică în stare

proaspătă.

După (Knightly, 1973), în prezenţa emulgatorilor de un anumit tip,

fracţiunea amilozică liniară formează o structură de helix stabilizată,

insolubilă în apă, acţiune de complexare maximă având mono-gliceridele


101

distilate din untură hidrogenată (65 % monostearică şi 30 %

monopalmitică), aşa cum se poate observa din Tabelul 10.

Tabelul 10

Efectul de complexare a amilozei de către unii emulgatori (după Krog)

Tipul de emulgator Indicele de

compleare a

amilozei*

Monoglioeride distilate din untură hidrogenată (65 %

monostearina, 30 % monopalmitina)

92

Monogliceride distilate din ulei de soia hidrogenat (85

% monostearina)

87

Monogloceride distilate din untura nehidrogenată (45

% monooleina)

35

Monogliceride distilate din ulei de soia nehidrogenat (55

% monooleina)

28

Monogliceride acetilate 0

Mono- şi digliceride saturate (50 % monoester) 42

Esterii monogliceridelor cu acizi organici:

– cu acidul lactic 22

– cu acidul succinic (monogliceride succinilate) 63

– cu acidul diacetil tartric 49

Propilen-glicol monostearatul (50 % monoester) 15

Monostearatul de sorbitan 18

Polisorbatul 60 32

Na-Stearoil-2-lactilat 72

Ca-Stearoil-2-lactilat 65

Lecitina (libera de uiei) 16

*) [mg] amiloza precipitată de 5 mg emulgator.

Formarea complecşilor emulgator-amidon depinde de balanţa HLB

(optim HLB = 9–11) a emulgatorului (Krog şi Nybo, 1970; Lagendijk şi

Pennings, 1970; Kuntze şi Schneeweiss, 1976). La folosirea de monogliceride sub formă de beta-hidrate cristaline,

acestea se absorb la suprafaţa granulelor de amidon în procesul de malaxare

a aluatului în timpul coacerii, beta-cristalele de monogliceride se

C. Jianu

102

transformă mai întâi în alfa-cristale şi apoi în faza lichidă, cristalină, sub

care forma monoglicetidele sunt foarte active în a forma complecşi cu

amiloza. Acest fenomen de trecere a formei beta în forma alfa şi de

complexare cu amiloza are loc la temperatura de 50°C, deci înainte de a

începe gelatinizarea amidonului. Datorită acestui fapt, umflarea granulei de

amidon este întârziată şi cantitatea de amiloză liberă formată este diminuată

prin complexare cu emulgatorul, rezultatul final fiind un miez moale al

pâinii. Umflarea mai redusă a granulelor de amidon face ca o mai mare

cantitate de apă să fie disponibilă pentru hidratarea glutenului deci se

influenţează în mod indirect distribuţia umidităţii între amidon şi gluten

(Willhoft, 1973). O situaţie specială o prezintă adaosul de făină de soia la fabricarea

pâinii în care caz este obligatorie folosirea emulgatorilor de tipul

monogliceridelor etoxilate neionice sau a Na-stearoil-2-lactilatul. Aceşti

emulgatori anulează acţiunea negativa a proteinelor din soia asupra

volumului pâinii, în condiţiile menţinerii nivelului de lipide polare la

concentraţia celor existente în mod normal în făina de grâu (Pomeranz,

1969; Finney şi Shogren, 1971; Tsen ş.a., 1971; Pomeranz şi Chung,

1978). În prezenta emulgatorilor menţionaţi proteinele din soia se

încadrează în matricea glutenică fără a prejudicia calitatea glutenului

(Figura III.8.).

Figura III.8. Modelul de complexare a emulgatorilor în aluatul de

pâine

a – complexe între monogliceride etoxilate şi proteinele glutenice +

proteinele din soia + lipide; b – complexe dintre stearoil-2-lactinatul de

sodiu şi proteinele glutenice + proteinele din soia + lipide + amidon

La alegerea tipului de emulgator şi la stabilirea dozei trebuie să se

aibă în vedere calitatea făinii.


103

Lecitina se adaugă în doze de 0,25 % faţă de făină, cu rezultate bune

chiar până la doze de 1 %. În preparatele comerciale, lecitina se asociază cu

lapte, zahăr, făină, oxidanţi (în unele ţări, preparatul comercial denumit M-

1 conţine lecitină, lapte şi acid ascorbic).

Concentratele fosfatlidice se folosesc în doze de 0,5 % faţă

de făină ce conţine gluten cu extensibilitate mai mare de 10 cm şi în

doze de până la 1 % pentru extensibilitate sub 10 cm. ,

Mono- şi digliceridele sunt folosite în proporţie de 2 % faţă de

conţinutul de grăsime din pâine şi în proporţie de 0,1–0,3 % faţă de făină.

La doze mai nari de 0,3 % se influenţează negativ gustul (Seibel, 1969).

Mono- şi digliceridele sunt foarte eficace în producerea de mase

spumoase, obţinute prin batere, care au un conţinut mare de apă şi grăsime,

dar un conţinut scăzut de proteine şi amidon (Buré, 1979).

Prin folosirea de monostearat de glicerină în aluatul de biscuiţi,

acesta capătă o densitate mai mică, iar durata de prospeţime se dublează.

Doza optimă este de 4 % faţă de materiile prime (Teplova ş.a., 1971).

Un amestec de monogliceride ale acidului stearic şi propilenglicol

monostearat (1 : 1) adăugat în proporţie de 0,15–0,4 % la aluatul pentru

paste, măreşte rezistenţa acestora cu 15–20 %. Pastele cu emulgator se fierb

mai repede, pierderile de substanţă la fierbere sunt mai reduse, suprafaţa lor

devine mai netedă, iar forma se menţine mai bine. De asemenea, aluatul de

paste cu adaos de emulgatori se trece mai uşor prin presă (economisire de

energie), probabil datorită distribuţiei mai uniforme a lipidelor în aluat şi

datorită

stării mai mobile a glutenului în prezenţa emulgatorului.

În procedeele de frământare intensivă a aluaturilor, efectul

oxidanţilor este îmbunătăţit în prezenţa emulgatorilor ionici, în special a

Ca-stearoil-2-lactilatulul, care ajută la înglobarea proteinelor neglutenice în

gluten. Aceşti emulgatori se utilizează în proporţie de 6 % pentru obţinerea

pâinii îmbogăţite cu proteine (adaos de făină de soia în proporţie de 12–28

%). Adaosul de emulgator se face la aluat sub formă de emulsie de grăsime.

Emulsia de concentrat se poate introduce şi în maia. Emulgatorul poate fi

introdus la obţinerea aluatului şi pe un suport de făină, lapte praf, zahăr, cu

rezultatele bune în ceea ce priveşte distribuţia acestuia în aluat.

C. Jianu

104

III.13. Utilizarea emulgatorilor în industria laptelui şi a produselor

lactate simulate

În industria laptelui, substanţele emulgatoare se folosesc la fabricarea

unor produse, care sunt descrise în continuare.

Îngheţata. În acest caz, efectul favorabil al emulgatorilor se

manifestă prin dispersarea fină a grăsimii în masa produsului, prin

reducerea dimensiunilor cristalelor de gheaţă şi printr-o distribuţie,

uniformă a acestora, prin reducerea globulelor de aer înglobate în îngheţată

la freezare, rezultatul final fiind o textură mai moale a îngheţatei şi o

scădere a vitezei de topire a acesteia. La îngheţată, factorii care determină

acţiunea emulgatorului utilizat, sunt: ingredientele amestecului, modul de

prelucrare a amestecului, freezerarea mixului şi călirea îngheţatei. La

folosirea emulgatorilor în amestecul pentru îngheţată, este obligatorie

omogenizarea acestuia, însă trebuie avut în vedere că o omogenizare

excesivă poate conduce la o îngheţată cu topire prea lentă. Pentru îngheţată

se prefera că emulgator amestecul de mono- şi digliceride, în proporţie de

0,5 %, care nu afectează aciditatea, pH-ul şi vâscozitatea amestecului.

De remarcat că şi anumiţi componenţi ai amestecului joacă un rol de

emulgatori. Aşa sunt proteinele laptelui fosfaţii şi citraţii precum şi lecitina

din învelişul lipoproteic al grăsimii, din smântână şi lapte. În cazul în care

în compoziţia amestecului intră şi gălbenuşul de ou deshidratat, acesta are

şi rol de emulgator, datorită conţinutului ridicat de lecitină (Scorţescu ş.a.,

1967; Frandsen şi Arbuckle, 1961; Turnbow ş.a., 1949).

Creme spumate obţinute prin freezerare. Aceste produse utilizează

ca materii prime lapte, lapte praf, unt, zahăr, smântâna dulce, aditivi din

categoria stabilizatorilor (zeamil, gelatina, cazeinat de sodiu) şi aditivi din

categoria emulgatorilor (mono- şi digliceride). Produsele pot fi formulate şi

cu dulceaţă, fructe confiate, cacao, esenţe naturale.

Procesul tehnologic cuprinde următoarele faze:

recepţia cantitativă şi calitativă a materiilor prime şi auxiliare;

pregătirea materiilor prime stabilite pin reţeta de fabricaţie;

pregătirea amestecului: ridicarea temperaturii laptelui la 20°C;

adaosul sub agitare a zahărului, stabilizatorului, laptelui praf,

cacao (dacă este cazul); încălzirea amestecului sub agitare până la

60°C; adaosul de emulgator;

pasteurizarea amestecului la 85°C, timp de 10 minute, în vane cu


105

pereţi dubli şi cu agitator;

răcirea amestecului la 55 60°C şi adaosul de gelatină sub formă

de soluţie 10 % la temperatură de 55 ... 60°C;

filtrarea amestecului în filtre speciale duble;

omogenizarea amestecului în două trepte (170 bar/35 bar);

răcirea amestecului la temperatura de 3 … 4°C în răcitoare cu

plăci şi trecerea acestuia în vana de maturare;

maturarea amestecului 3–4 ore la + 4°C;

colorarea şi aromatizarea amestecului: adaosul de coloranţi şi

arome solubilizate în prealabil; adaosul de fructe (marc, suc sau

sirop) în cazul cremelor cu înglobare de fructe; agitarea

amestecului, timp de 10 minute;

freezerarea amestecului la –4 ... 6°C;

porţionarea cremei spumate în ambalaje închise prin termosudare

sau cu capac;

depozitarea cremelor maxim 24 h la –2 ... 0°C.

Pentru aceste creme se recomandă ca: substanţa uscată a amestecului

să fie de 33–35 %; zeamilul să se adauge în proporţie de 1,8–2 %;

emulgatorul în proporţie de 0,5 %; gelatina în proporţie de 0,8 – 0,9 %;

zahărul în proporţie de 10–15 % iar grăsimea amestecului trebuie să fie

cuprinsa între 10–15 %.

Produse lactate de imitaţie. Acestea sunt produse care nu conţin nici

unul din componentele laptelui de vaca. Cazeinatal de sodiu folosit adesea

în constituţia acestor produse, nu este un component normal al laptelui de

vacă.

Smântâna simulată ca înălbitor de cafea. În mod tradiţional, smântâna, laptele integral sau degresat se adaugă la cafea se obţine o

culoare crem şi pentru a modifica gustul acid şi amar al cafelei. Înălbitorii

de cafea de tip simulat (Coffee whiteners, Coffee creamers blanchissurs à

cafe) au fost obţinuţi iniţial din cazeinat de sodiu şi grăsimi vegetale. În

prezent se foloseşte şi de soia. Înălbitorii pentru cafea se pot comercializa

sub trei forme: lichidă, congelată şi pulbere. În toate aceste forme de

proteină, grăsimea şi emulgatorii sunt principalele ingrediente.

Un înălbitor pentru cafea trebuie astfel formulat şi pregătit încât să se

menţină sub formă de emulsie când este adăugat la cafea, în aciditatea şi

concentraţia cafelei precum şi conţinutul mineral al apei pentru cafea

afectând performanţa înălbitorului.

C. Jianu

106

Funcţia primara a proteinei, alături de cea a emulgatorului este de a

contribui la formarea emulsiei şi în special la stabilitatea acestuia.

Grăsimea emulsionată contribuie la albire la corpolenţă şi vâscozitate.

Efectul de albire este consecinţa reflectării luminii de către globulele de

grăsime emulsionate.

Grăsimile cu punct de topire scăzut interacţionează rapid cu din

proteinele din soia şi produc emulsii de calitate superioară.

Ca emulgator, polisorbatul 60 se comportă foarte bine, conducând la

emulsii cu putere de albire maximă.

Metoda de prelucrare a ingredientelor are, de asemenea, efect asupra

performanţei înălbitorului de cafea, prin omogenizare obţinându-se emulsii

în care globulele de grăsime au diametrul de 0,2–0,4 u. Răcirea rapidă

conduce la emulsie stabilă. Înălbitorii de cafea sub formă congelată trebuie

să prezinte o bună stabilitate a emulsiei, având în vedere că, produsul poate

suferi 2–3 cicluri de congelare/decongelare, înainte de a fi adăugat la cafea.

Pentru aceşti înălbitori de cafea, concentraţia optimă de proteine este de

0,8–10 %. Şi în cazul înălbitorilor de cafea pulbere, stabilitatea emulsiei

trebuie să fie bună, deoarece atât uscarea cât şi rehidratarea pot influenţa

calitatea emulsiei. Reţetele de fabricaţie pentru unele tipuri de înălbitori de

cafea sunt arătate în Tabelul 11.

Tabelul 11

Reţetele de fabricaţie pentru unele tipuri de înălbitori de cafea

Tipul reţetei I II III

Componente, %

Grăsime vegetală 10,0 10,1 43,5

Sirop de porumb 13,0 15,0 43,6

Izolat proteic din soia 0,40* 0,80 8,7**

Polisorbat 60 0,40 0,20 –

Mono- şi digliceride

Na-stearoil-2-lactilat 0,54 0,50 3,0

Fosfat dipotasic 0,10 0,20 1,0

Na-stearoil-2-lactilat – 0,20 –

Apă 75,56 73,0 –

Aroma Urme Urme 0,2

Total 100 100 100

Forma Lichidă Lichidă Lichidă


107

* izolat proteic de tip Cenpro TMG

** Cazeinat de sodiu

Pentru obţinerea înălbitorului de cafea se topeşte mai întâi grăsimea

în care se dispersează emulgatorul respectiv, după care se adaugă izolatul

proteic, apa la temperatura de 70 ... 72°C, sărurile fosfatice, siropul de

zahăr şi celelalte ingrediente.

După solubilizarea completă a ingredientelor, amestecul se

pasteurizează la 71 ... 72°C timp de 30 minute şi apoi se omogenizează în

doua trepte (250/50 bar). În final, produsul se refrigerează sau se

congelează. Pentru obţinerea înălbitorului sub formă de pulbere, amestecul

care iese de la omogenizare se usucă prin pulverizare.

Frişca simulată şi creme spumate (Whipped toppings). Se cunoaşte

că, tradiţional, frişca se obţine prin baterea mecanică a smântânii dulci cu

30– 35 % grăsime, pasteurizata la 90 ... 95°C (dar mai bine la 60 ... 70°C,

timp de 30 minute), maturată fizic timp de 24 ore la 4 ... 5°C. Baterea se

face în prezenţă de adaosuri: zahăr, cacao, aromatizanţi, alune etc.

Calitatea produsului finit va fi influenţată de compozita smântânii

care, la rândul ei, este determinată de provenienţa, hrana animalelor, durata

maturării fizice. Pentru a diminua efectul unor factori asupra calităţii

produsului finit, se recomandă folosirea unor substituenţi pentru spumare

şi stabilizare.

Frişca sirmulată a fost obţinuta iniţial din lapte praf degresat,

cazeinat de sodiu şi grăsime vegetală. Izolatele din soia au înlocuit cu

succes cazeinatul, deoarece are proprietăţi funcţionale bun : capacitate de

udare, dispersabilitate, solubilitate, emulsionare, spumare. Proteina

adăugată are rolul de a contribui la formarea emulsiei, la încorporarea

aerului în timpul baterii şi la stabilitatea produsului aerat.

În perioada de batere (spumare) se produce un film stabil care va

proteja atât globulele de grăsime cât şi bulele de aer. În cazul produselor de

tip frişcă simulată cât şi a cremelor spumate (de ornare), emulsia nu trebuie

să fie extrem de stabilă, deoarece o asemenea emulsie nu va încorpora aer,

ceea ce conduce la un produs cu volum redus. În acelaşi timp filmul proteic

trebuie să fie suficient de stabil pentru a menţine aerul încorporat, mai ales

în cazul produselor care suferă cicluri repetate de congelare/decongelare.

Izolatul proteic din soia se foloseşte la un nivel mai scăzut decât

cazeinatul, din cauză că produce o vâscozitate mai mare şi are o capacitate

de emulsionare mai bună (Kolar ş.a., 1979). Compoziţiile de frişcă pot fi

livrate sub formă de aerosol (frişcă gata preparată), lichidă (refrigerată 24 h

C. Jianu

108

la + 4°C)f congelată sub formă aerată şi pulbere. Frişca sub formă de

aerosol poate fi consumată imediat, cea congelată sub formă aerată este

consumată după congelare iar cea sub formă de pulbere necesită o pregătire

în gospodăria individuală. Formulările lichide pot prezenta o creştere în

volum de 300–400 %.

Cremele spumate se caracterizează printr-un conţinut mai mare de

grăsime (solidificată), zahăr şi proteină, iar creşterea în volum prin aerare

nu depăşeşte 90 % (40–90 %), pentru un conţinut proteic de 4–10 %. În

Tabelul 12 se prezintă reţetele de fabricaţie pentru unele tipuri de frişcă

simulată şi cremă spumată.

Tehnologia de obţinere a produsului frişcă simulată constă în

următoarele operaţii: încălzirea apei şi grăsimii la 70 … 72 °C; adaos

emulgator; adaosul celorlalte ingrediente sub forma de pulbere;

amestecare-pasteurizare 30 minute la 70 ... 72°C; omogenizare în două

trepte (100/50 bar); refrigerare la + 4°C timp de 24 ore; înglobare de aer şi

congelare (pentru frişca congelată după aerare).

Frişca sub formă de pulbere se obţine prin uscarea amestecului care

iese de la omogenizare, în instalaţii de uscare prin pulverizare.

III.14 Utilizarea emulgatorilor în industria produselor zaharoase

şi în patiserie

În industria produselor zaharoase şi în patiserie, emulgatorii se

utilizează la fabricarea următoarelor produse:

– ciocolata, în care caz emulgatorul (lecitina) se adaugă masei de

ciocolată la finisarea acesteia (consare), operaţie care constă în amestecarea

masei de ciocolată cel puţin 24 h, la temperatura între 45 ... 70°C. În funcţie

de sortiment prin folosirea de lecitină, care se adsoarbe la suprafaţa

particulelor solide din masa de ciocolată (cacao, zahăr, eventual lapte praf)

se acţionează asupra vâscozităţii straturilor de contact între particule şi unt

de cacao, făcând-o să ajungă la o valoare constantă caracteristică sistemului

dispers care este masa de ciocolată. În acest fel se ajunge la o ciocolată cu

un grad de onctuozitate ridicat, caracteristic unei ciocolate de calitate

superioară.

Lecitina se adaugă parţial (1/4 din cantitate) după circa 5–6 ore de

consare, când ciocolata a devenit fluidă, iar cu 4–5 ore înainte de

terminarea operaţiei se adaugă şi restul de lecitină;


109

– caramele, în care caz se utilizează 0,5–1 % mono- şi digliceridele

pentru îmbunătăţirea calităţii de mestecare şi pentru ca aceasta să nu se

lipească de ambalaj şi de dinţi;

– glazuri pentru produse de cofetărie, asemănătoare glazurilor de

ciocolată, în care caz în loc de unt de cacao se foloseşte o altă grăsime

alimentară care are, de regulă, un punct de topire mai ridicat.

Pentru a minimaliza senzaţia de grăsime, datorită topirii incomplete

în gură, glazura se realizează cu emulgatori hidrofili, de tipul

Polisorbatului 60.

Tabelul 12

Reţete de fabricaţie pentru unele tipuri de frişcă simulată şi cremă

spumată

Ingrediente % Frişcă pe bază de cazeinat

Pulbere Lichidă

Ulei vegetal hidrogenat 60 28

Zahăr 14,5 7 – 10

Mono- şi digliceride 9,5 2,0

Cazeinat de sodiu 5,0 2,0

Amidon de porumb 10,0 –

Stabilizant 0,35 0,15

Fosfat disodic 0,10 –

Apă – 55

Ingrediente

Frişcă pe bază de izolat proteic din soia

Lichidă Congelată

I II

Ulei din sâmbure de palmier 25 25 26

Zahăr 18 20 18

Mono- şi digliceride 0,2 – –

Izolat de soia 0,4 1 1,2

Sorbitan-monostearat 0,3 0,27 0,35

Lecitină 0,2 – –

Apă 55,25 52,94 53,40

Polisorbat 60 0,2 0,67 0,3

Guma guar – – 0,3

Aromă 0,3 – 0,3

C. Jianu

110

Ingrediente Cremă spumantă pulbere

Unt cacao 7,0

Zahăr pudră 41,0

Zer dulce pulbere 14,0

Izolat din soia tip promine F 6,0

Margarină 30,0

Unt 0,5

Vanilină 0,08

Sare 0,10

Lecitină 0,50


111

IV. SUBSTANŢE ANTISEPTICE (DE CONSERVARE) Şl

STABILIZATOARE

1. Consideraţii generale

Substanţele antiseptice sau de conservare sunt substanţe chimice care

opresc dezvoltarea şi acţiunea unor microorganisme (substanţe bacterio-

statice) sau care le pot distruge (substanţe bactericide), în funcţie de

concentraţia folosită şi de specia microorganismelor. Activitatea anti-

septicelor este dependentă de: concentraţia substanţei, durata de contact,

temperatură, specie, numărul de micro-organisme şi stadiul de dezvoltare al

microorganismelor, compoziţia chimică a mediului şi pH-ul acestuia.

Concentraţia. Pentru aceleaşi condiţii de mediu, aceeaşi temperatură

şi acelaşi număr de microorganisme, acţiunea antisepticului asupra

microorganismelor creşte o dată cu concentraţia sa în produsul conservat,

fiecare antiseptic caracterizându-se printr-o anumită putere de distrugere

sau doză letală.

Durata de contact. Durata de contact este invers corelată cu

concentraţia antisepticului; cu cât concentraţia antisepticului este mai mare

cu atât durata de contact este mai redusă şi invers.

Temperatura. Eficacitatea unui antiseptic creşte în progresie

geometrică, în condiţiile în care temperatura creşte în proporţie aritmetică,

această regulă nefiind însă valabilă pentru antiseptice volatile sau gazoase.

Numărul iniţial de microorganisme. Cu cât gradul de contaminare

iniţial este mai mare, cu atât eficacitatea antisepticului este mai mică,

respectiv, pentru a se realiza un efect antimicrobian normal, trebuie mărită

doza de antiseptic.

Specia de microorganisme. Comportarea la antiseptice este în

funcţie de felul microorganismelor (drojdii, mucegaiuri, bacterii), precum

şi de speciile şi tulpinile respective. De exemplu, bacteriile Gram-negative

sunt mult mai rezistente ia acţiunea antisepticelor. Se consideră că

diferenţele de rezistenţă ale microorganismelor s-ar datora deosebirilor ce

există între ele în ceea ce priveşte tensiunea superficială, structura şi

compoziţia chimică a celulei (în special structura membranei şi nivelul de

fosfatide din structura membranei).

C. Jianu

112

Stadiul de dezvoltare. Eficacitatea antisepticelor este mai mare

atunci când microorganismele se află în faza de lag, cel puţin în cazul

microflorei epifite normale. Sporii practic, nu sunt afectaţi de antisepticele

utilizate în industria alimentară.

Compoziţia chimică. Alimentele, prin compoziţia lor chimică,

influenţează acţiunea antisepticului. De exemplu, alimentele cu un conţinut

ridicat de proteine sunt mai greu de conservat cu antiseptice care eliberează

clor sau oxigen. Alimentele cu un conţinut ridicat de zaharuri reducătoare

(fructe, musturi etc.) micşorează acţiunea antisepticului SO2 prin formarea

de compuşi de adiţie cu grupările aldehidice sau cetonice ale zaharurilor.

pH-ul mediului. În general, eficacitatea antisepticelor este cu atât

mai mare cu cât pH-ul mediului este mai mic, adică mediul mai acid.

Majoritatea antisepticelor, care sunt acizi slabi sau sărurile acestora, îşi

manifestă acţiunea inhibitoare la pH acid prin molecula nedisociată sau

disociată.

2. Rolul substanţelor antiseptice

Substanţele antiseptice (de conservare) au rolul:

de a asigura securitatea sanitară sau inocuitatea produsului

alimentar prin inhibarea dezvoltării bacteriilor patogene eventual

prezente (clostridii, salmonele, stafilococi etc.) sau a mucegaiurilor

precum şi de a inhiba producerea de toxine de către acestea;

de a asigura stabilitatea microbiană a produsului alimentar, ceea

ce jenează stabilitatea senzorială a produsului alimentar prin

inhibarea microorganismelor de alterare.

Antisepticul nu poate face un produs alimentar salubru şi nici nu

poate să amelioreze calitatea acestuia, dacă produsul alimentar supus

conservării a fost de proastă calitate.

La dozele utilizate pentru conservare, antisepticele acţionează, în

principal, bacteriostatic.

3. Clasificarea antisepticelor

Substanţele antiseptice pot fi clasificate după mai multe criterii şi

anume:

după rolul principal pe care îl au în produsul alimentar în care s-au

pus substanţe antiseptice propriu-zise (sorbaţi, benzoaţi şi p-


113

hidroxibenzoaţi: compuşi de sulf şi sulfiţi; bifenil, difenil, orto-

fenil-fenol, ortofenilfenolat de Na, nizină, hexametilentetramină,

dimetilcarbonat, acid boric, tetraborat de sodiu, lizozim, acid

acetic şi acetaţi); substanţe destinate în principal altor scopuri, dar

care pot avea un efect conservant secundar (azotaţi, azotiţi, acid

şi acetaţi; acid lactic şi lactaţi, dioxid de carbon);

după modul de acţiune, în care caz antisepticele pot fi clasificate

în: substanţe care acţionează prin acidifiere sau prin influenţa

asupra activităţii apei (acidul acetic şi acidul lactic acţionează prin

acidifierea mediului; clorura de sodiu nu este considerată ca aditiv,

acţionează prin scăderea aw); substanţe protice propriu-zise;

după poziţia lor în clasificarea făcută de Comisia Codex Alimen-

tarius: substanţe antiseptice E-200 până la E-240; substanţe

antiseptice E-249...E-290; enzime şi antibiotice (bacteriocine).

În Tabelul 1 sunt reprezentate principalele substanţe folosite ca

aditivi de conservare (antiseptice).

Tabelul 1

Substanţele antiseptice aprobate de Comunitatea Europeană

Nr.

CEE

Denumirea Nr.

CEE

Denumirea

E-200

Acid sorbic

E-234

Nizină

E-201

Sorbat de sodiu

E-235

Natamicină

E-202

Sorbat de potasiu

E-236

Acid formic

E-203

Sorbat de calciu

E-237

Formiat de sodiu

E-210

Acid benzoic

E-238

Formiat de calciu

E-211

Benzoat de sodiu

E-239

Hexametilen tetraamină

E-212

Benzoat de potasiu

E-242

Dimetil dicarbonat

E-213

Benzoat de calciu

E-249

Nitrit de potasiu

E-214

Etil p-hidroxibenzoat

E-250

Nitrit de sodiu

E-215

Na-etil-p-hidroxibenzoat

E-251

Nitrat de sodiu

E-216

Propil p-hidroxi benzoat

E-252

Nitrat de potasiu

C. Jianu

114

E-217

Na propil p-hidroxi benzoat

E-260

Acid acetic

E-218

Metil p-hidroxi benzoat

E-261

Acetat de potasiu

E-219

Na-metil-p-hidroxibenzoat

E-262

Diacetat de sodiu

E-220

Anhidridă sulfuroasă (SO2)

E-263

Acetat de calciu

E-221

Sulfit de sodiu

E-270

Acid lactic

E-222

Sulfit acid de sodiu (bisulfit

de sodiu)

E-280

Acid propionic

E-223

Disulfit de sodiu (metabisul-

fit de sodiu, pirosulfit de

sodiu)

E-281

Propionat de sodiu

E-224

Disulfit de potasiu (pirosulfit

de potasiu sau metabisulfit

de potasiu)

E-282

Propionat de calciu

E-226

Sulfit de calciu

E-283

Propionat de potasiu

E-227

Sulfit acid de calciu

E-284

Acid boric

E-228

Sulfit acid de potasiu

E-285

Borax (tetraborat de

sodiu)

E-230

Bifenil (difenil)

E-290

Anhidridă carbonică

E-231

Ortofenilfenol

E-297

Acid fumaric

E-232

Na-ortofenilfenol (orto fenil-

fenat de Na)

E-1105

Lizozim

E-233

Tiabendazol

3.1. Aditivi de conservare E-200 până la E-240

Aceşti aditivi sunt încadraţi în categoria substanţelor de conservare

propriu-zise şi, la rândul lor, sunt clasificaţi în aditivi de conservare

organici şi aditivi de conservare anorganici.

Aditivi de conservare organici

Acidul sorbic şi sărurile sale. Acidul sorbic şi sărurile sale se

utilizează ca agenţi de conservare, respectiv antiseptice, având un spectru

antimicrobian destul de larg, activitatea optimă realizându-se la pH < 6,5

(practic la pH = 4,5). Acidul sorbic şi sărurile sale sunt active împotriva

mucegaiurilor şi drojdiilor (datorită dublei legături) şi mai puţin ca

bacteriostatici şi bactericizi (la pH < 6,5 este şi inhibitor relativ al


115

proliferării lui Cl. botullnum). Activitatea fungistatică şi fungicidă este

potenţată prin adaos de acizi organici şi clorură de sodiu.

Acidul sorbic şi sărurile sale se folosesc ca atare prin incorporare în

produs (este necesară o bună malaxare) sau sub formă de soluţii pentru

imersare şi stropire. Folosirea acidului sorbic şi a sărurilor sale prezintă

următoarele avantaje:

microorganismele nu dezvoltă rezistenţă la acid sorbic, aşa cum

este cazul la antibiotice;

acidul sorbic şi sărurile sale nu reacţionează cu constituenţii

produsului;

nu afectează culoarea, nu inactivează şi nu distrug enzimele şi

vitaminele;

nu formează complexe cu substanţele minerale;

în doze corecte nu afectează gustul şi mirosul produsului

alimentar;

este eficace faţă de mucegaiurile producătoare de micotoxine;

în plan toxicologic, acidul sorbic şi sărurile sale nu prezintă nici

un fel de risc, fiind metabolizat şi asimilat de organismul uman.

Acidul sorbic şi sărurile sale pot fi descompuse şi metabolizate de

diverse mucegaiuri, dacă acestea sunt în număr mare. Acidul sorbic şi

sărurile sale nu pot fi utilizate pentru redarea stării de prospeţime a unui

produs alimentar deteriorat de microorganisme (mucegaiuri) şi nici nu pot

proteja produsele alimentare de atacul şi proliferarea microorganismelor

dacă acestea (alimentele) nu sunt păstrate în condiţii de igienă perfectă

(bacterii).

Acidul sorbic (C6H8O6). Are masa moleculară 112,12 şi se prezintă

sub formă de cristale sau pulbere cristalină, de culoare albă, care nu are

variaţii de culoare la încălzire la 105°C, timp de 90 minute. Este puţin

solubil la rece: 0,15–0,16 g % la 20°C, mai solubil în apă la cald şi anume

0,6 g % la 50°C şi 3,8 g % la 100°C. Este mai solubil în alcool etilic

(12,9 g % la 20°C). Are punctul de topire la 133...135°C (media 134,5°C),

după uscare în exsicator, pe acid sulfuric, timp de ... ore. Punctul de

fierbere este la 228°C (760 mm Hg). Produsul trebuie să conţină minimum

99 % C6H8O6 după uscare în exsicator, pe acid sulfuric, timp de 4 ore,

maximum 3 % substanţe volatile, maximum 0,2 % cenuşă sulfatată şi

0,1 % aldehide (ca aldehidă formică).

Sorbaţii de sodiu, potasiu şi calciu. Se prezintă ca o pulbere

cristalină, albă, care nu are variaţii de culoare după 90 minute de încălzire

C. Jianu

116

la 105°C. Sorbatul de sodiu are punctul de topire la 133...135°C, după

uscare în exsicator, pe H2SO4.

Produsele trebuie să conţină minimum 99 % substanţă activă, după

uscare timp de 4 ore în exsicator, maximum 1 % substanţe volatile (cu

excepţia sorbatului de calciu care conţine maximum 2 % substanţe

volatile), maximum 0,1 % aldehide calculate ca aldehidă formică.

Sorbatul de sodiu este moderat solubil în apă (28 g % la 20°C), iar

cel de potasiu are o solubilitate mai mare (139,2 g % la 20°C).

După datele din literatura de specialitate, acidul sorbic şi sorbaţii se

utilizează pentru:

margarină, unt, maioneze, dressing-uri pentru salate, acţiunea

conservantă manifestându-se la nivelul fazei apoase care este faza

susceptibilă la atacul microbian. La aceste produse se împiedică

dezvoltarea mucegaiurilor, râncezirea şi lipoliza produsă, în

principal, de mucegaiuri;

brânzeturi, care sunt atacate în special de mucegaiuri, mai ales în

timpul maturării şi distribuţiei. Acidul sorbic şi sorbaţii nu se

utilizează în cazul brânzeturilor cu mucegai în pastă sau la

suprafaţă. Atunci când adaosul se face prin încorporare se folosesc

concentraţii de 1000 mg/kg. Deoarece încorporarea acidului sorbic

şi a sorbaţilor în brânzeturi este dificilă, se preferă stropirea sau

imersarea brânzeturilor în soluţii de sorbaţi 10–20 %, înainte de

începerea maturării, mai ales dacă aceasta se realizează la

umidităţi relative mai mari. Se recomandă folosirea sorbatului de

calciu care rămâne la suprafaţa brânzei şi, deci, prezintă un efect

mai pronunţat;

produse vegetale murate, la care se recomandă să se adauge

sorbat de potasiu în faza lichidă, mai ales dacă recipientele s-au

desfăcut în vederea consumării produsului;

sucuri de fructe, siropuri de fructe, fructe congelate sau uscate, la

care se recomandă folosirea sorbatului de potasiu ca agent

fungistatic şi antilevuric. Deoarece sorbatul nu are acţiune şi

asupra îmbrunării enzimatice, se recomandă folosirea concomi-

tentă a SO2;

produse de panificaţie, la care se recomandă să se folosească

sorbiltol-palmitatul în proporţie de 500 mg/kg făină, deoarece

sorbaţii de potasiu au acţiune inhibitoare faţă de drojdiile de

fermentare. Sorbitol-palmitatul se hidrolizează în timp;


117

produse zaharoase, la care adaosul de acid sorbic şi sărurile sale

se face în scopul protejării acestor produse faţă de drojdiile

osmofile, mai ales în cazul marţipanului, produselor zaharoase cu

umpluturi, cu fructe etc.;

gemuri, jeleuri, marmelade sau sucuri de fructe destinate

preparării iaurtului care trebuie să conţină maximum 2000 mg/kg,

astfel ca, în produsul finit, nivelul de acid sorbic sau sorbaţi să nu

depăşească 200 mg/kg. La gemuri, marmelade şi jeleuri, având în

vedere că mucegaiurile se dezvoltă cu predilecţie la suprafaţa

produselor, se recomandă ca suprafaţa acestora să se stropească cu

sorbat de potasiu sau să se acopere cu o hârtie îmbibată cu sorbat

de potasiu. Se poate împrăştia sorbatul şi sub formă de pudră fină,

la suprafaţa gemurilor, jeleurilor, marmeladelor;

vinuri, în care caz eficacitatea acidului sorbic (şi în special sorbat

de potasiu) este dependentă de

rasa de drojdie, cu rezistenţă mică fiind: Klochera

apiculata, Hansenula anomala, iar cu rezistenţă medie

Saccharomyces elipsoideus, oviformis, ludwigi, Torulopsis

bacilaris, Pichia fermentans; cu rezistenţă mare care sunt

Saccharomyqes acidifaciens, heterogenicus;

conţinutul în zahăr: cu cât conţinutul în zahăr este mai mare,

cu atât este necesară o cantitate mai mare de acid sorbic;

numărul de celule de drojdii: la o însămânţare de 1000 droj-

dii/ml, pentru a nu se produce fermentare timp de 30 de zile,

sunt necesare cantităţi de 150 mg/l acid sorbic, iar la

însămânţare de 1000 drojdii/l sunt necesare doze de

1000 mg/l acid sorbic;

pH-ul vinului: cu cât pH-ul vinului este mai mic, cu atât

doza de acid sorbic este mai mică. Astfel, la un vin de 10,5°,

cu un conţinut de 50 g zahăr/l şi cu un pH de 2,7, nu se

produce nici o fermentare la o doză de 50 mg/l acid sorbic;

la pH = 3,5 sunt necesare doze de 300 mg/l acid sorbic,

pentru ca vinul să nu fermenteze o lună; la pH = 5, chiar cu

300 mg/l acid sorbic, fermentarea după 18 zile;

concentraţia în alcool: pentru un vin la care numărul de

drojdii este de 1000/ml, se utilizează: 150 mg/l acid sorbic

pentru un vin de 10 grade alcoolice; 125 mg/l pentru un vin

de 11 grade alcoolice; 100 mg/l pentru un vin de 10 grade

alcoolice; 50 mg/l pentru un vin cu 13 grade alcoolice.

C. Jianu

118

La dozele indicate, acidul sorbic nu are efect antibacterian, respectiv

nu poate împiedica oţetirea sau bolile lactice. Mai mult, el poate fi

metabolizat de bacterii cu formare de mirosuri particulare (de muşcată).

Rezultă că acidul sorbic nu prezintă eficacitate practică satisfăcătoare

decât în asociere cu un anumit grad alcoolic şi cu un anumit conţinut de

SO2 la conservarea vinurilor îmbuteliate.

Utilizarea raţională a acidului sorbic la stabilizarea vinurilor dulci

impune respectarea următoarelor reguli: doza de acid sorbic se va stabili în

funcţie de gradul alcoolic şi pH-ul vinului; vinurile trebuie să aibă un

număr redus de drojdii; vinurile se vor sulfita optim pentru a evita oxidarea

şi dezvoltarea bacteriilor; acidul sorbic nu se va utiliza la conservarea

vinurilor roşii; se folosesc numai soluţii proaspete de acid sorbic în alcool

etilic 10 % (alcool de 96° în volume) respectiv soluţie apoasă de sorbat de

potasiu 27 % (conţine 20 % acid sorbic):

carcasa de vită, porc degresat, oaie, pasăre, peşte afumat în

vederea împiedicării dezvoltării mucegaiurilor în depozitele de

refrigerare;

hârtie de ambalat pentru unt, margarină, marmeladă, impregna-

rea capacelor pentru gemuri, jeleuri etc.;

produse de carne afumate şi uscate (salamuri şi cârnaţi cruzi fără

mucegai pe membrană), jamboane afumate; \

peşte afumat sau uscat;

lichide destinate dizolvării gelatinei şi pentru mierea de albine;

alte produse alimentare.

Acidul benzoic, sărurile şi esterii săi. Acidul benzoic este puţin

solubil în apă şi datorită acestui fapt se utilizează mai mult sărurile sale.

Atât acidul benzoic cât şi sărurile sale acţionează eficace asupra drojdiilor,

mucegaiurilor şi inhibă bacteriile mai ales la pH acid al mediului. Acidul

benzoic şi derivaţii săi sunt utilizaţi ca agenţi de conservare pentru produse

de peşte, sucuri din fructe, la concentraţii de 0,1–0,2 % aciditatea naturală a

fructelor fiind un factor important în utilizarea acidului benzoic şi a

sărurilor sale.

Esterii acidului benzoic au o solubilitate bună până la pH neutru şi

sunt utilizaţi la concentraţii de 0,1 %. Acidul benzoic şi derivaţii săi nu au o

inocuitate perfectă.

Acidul benzoic (C7H6O2). Are masa moleculară 122,12 şi se

prezintă sub formă de cristale lamelare sau aciculare, incolore, lucioase,


119

inodore, cu gust acru. Are densitatea 1,321, punctul de topire la

121,5...123,5°C, după uscare pe acid sulfuric (122,4°C), iar punctul de

fierbere la 249...250°C (la 760 mm Hg). Este puţin solubil în apă (1 parte la

350 părţi apă la 20°C, 1 parte la 105 părţi apă la 50°C şi o parte la 14,7

părţi apă la 95°C). Este solubil în alcool (1 parte la 3 părţi alcool). Este, de

asemenea, solubil în ulei precum şi în uleiuri esenţiale.

Produsul de uz alimentar trebuie să conţină: minimum 99,5 % acid

benzoic; reziduul rămas la calcinare nu trebuie să depăşească 0,1 %; cenuşă

sulfatată, maximum 0,05 %; clor anorganic, maximum 0,07 % (cores-

punzător la 0,3 % acid monoclorbenzoic).

Benzoatul de sodiu (C7H5NaO2). Are masa moleculară 144,11 şi se

prezintă ca o pulbere cristalină sau ca granule de culoare albă, inodore, cu

gust dulce-acru, astringent. Solubilitatea în apă şi în alcool etilic este

următoarea: 1 g/1,8 ml apă rece; 1 g/1,4 ml apă la fierbere, 1 g/75 ml

alcool. Soluţia apoasă este uşor alcalină (pH = 8,0). Produsul pentru uz

alimentar trebuie să conţină minimum 99,5 % C7H5NaNO2 după uscare

timp de 24 ore la 105°C. Nu trebuie să conţină mai mult de 1 % substanţe

volatile (după uscare timp de 4 ore la 105°C) şi mai mult de 0,06 % clor

corespunzător la 0,25 % acid monoclorbenzoic.

Benzoatul de potasiu şi benzoatul de calciu. Se prezintă ca o

pulbere cristalină albă, cu un conţinut de minimum 99 % substanţă activă,

după uscare la 105°C, maximum 26,5 % substanţe volatile pentru benzoatul

de potasiu şi 17,5 % pentru benzoatul de calciu (după uscare la 105°C),

maximum 0,06 % clor corespunzător la 0,25 % acid monoclorbenzoic.

Esterii acidului p-hidroxibenzoic. Aceştia au o activitate micro-

biană proportională cu lungimea catenei ataşate. Esterii respectivi sunt

eficienţi faţă de drojdii şi mucegaiuri şi mai puţin activi faţă de bacterii, în

special faţă de cele Gram-negative. Cei mai importanţi sunt prezentaţi în

continuare.

Esterul etilic al acidului p-hidroxibenzoic. Acest ester denumit şi etil

p-hidroxibenzoat sau etil paraben (C9H10O3) are masa moleculară 166,18 şi

se prezintă sub formă de cristale albe, aproape inodore, cu punct de topire

la 115...118°C, 1 g de etil p-hidroxibenzoat fiind solubil în 2 ml alcool

etilic. După desicare la 80°C, timp de 2 ore, trebuie să conţină minimum 99

% C9H10O3, maximum 0,05 % cenuşă sulfatată, maximum 0,35 % acizi

liberi exprimaţi ca acid p-hidroxibenzoic şi maximum 0,1 % acid salicilic.

Derivatul sodic al eterului etilic al acidului p-hidroxibenzoic se prezintă ca

o pulbere cristalină, de culoare albă, higroscopică, cu un conţinut de 83%

substanţă activă, după uscarea produsului în exsicator pe H2SO4. Produsul

ccnţine maximum 5% substanţe volatiie, determinate prin uscare în

C. Jianu

120

exsicator pe H2SO4, circa 37–39 % cenuşă sulfatată şi maximum 0,1 % acid

salicilic. Soluţia apoasă 1 % are un pH cuprins între 9,3 şi 10,3.

Esterul propilic al acidului p-hidroxibenzoic. Denumit şi propil-p-

hidroxibenzoat sau propilparaben (C10H12O3), esterul are masa moleculară

180,21, cu punct de topire la 95...97°C, după uscare 24 ore la 80°C, 1 g

fiind solubil în 2 ml alcool etilic. După desicare la 80°C, timp de 2 ore,

produsul trebuie să conţină minimum 99 % C10H12O3, maximum 0,05 %

cenuşă sulfatată, maximum 0,35 % acizi liberi exprimaţi ca acid p-

hidroxibenzoic şi maximum 0,1 % acid salicilic. Derivatul de sodiu al

esterului propilic al acidului p-hidroxibenzoic se prezintă ca o pulbere albă

sau aproape albă, cristalină, higroscopică, cu un conţinut de minimum 85 %

substanţă activă, după uscare în exsicator pe H2SO4. Produsul conţine

maximum 5 % substanţe volatile, determinate prin uscare în exsicator pe

H2SO4, 34–36 % cenuşă sulfatată şi maximum 0,1 % acid salicilic. Soluţia

apoasă 1 % are pH = 9,8–10,2.

Esterul metilic al acidului p-hidroxibenzoic. Denumit şi metil p-

hidroxibenzoat sau metilparaben (C8H8O3), esterul are masa moleculară

152,15 şi se prezintă sub formă de cristale albe aproape inodore, 1 g fiind

solubil în 4 ml apă sau în 0,5 ml alcool etilic. După desicare timp de 24 ore

la 80°C trebuie să conţină minimum 99 % C8H8O3.

Alţi aditivi de conservare organici. În această categorie intră

conservanţii care se utilizează mai ales pentru tratamentul de suprafaţă al

produselor alimentare.

Difenilul (bifenil, fenil-benzen). Are masa moleculară 154,2 şi se

prezintă sub formă de pudră cristalină albă, cu miros dezagreabil.

Sublimează uşor, este insolubil în apă, dar solubil în grăsimi. Bifenilul are

intervalul de topire cuprins între 68,5 şi 70,5°C. Produsul trebuie să

conţină: substanţă pură maximum 98,8 %; benzen, maximum 10 mg/kg;

maximum 2 mg/kg, amine aromate (exprimate ca anilină); maximum

5 mg/kg, derivaţi fenolici exprimaţi ca fenoli; maximum 0,2 % trifenil şi

derivaţi polifenolici superiori. Produsul nu trebuie să conţină hidrocarburi

aromatice policiclice. Difenilul este utilizat ca fungistatic pentru fructe, în

special citrice, piersici, banane, pentru a le feri de mucegăire,deci, de

deteriorare. Este recomandat şi tratamentul cu bifenil al hârtiei de ambalat

citrice.

Ortofenilfenolul. Se prezintă sub formă de pulbere fină, albă sau

gălbuie. Are masa moleculară 170,20, punctul de topire la 56...58°C şi

punctul de fierbere la 280...284°C. Produsul trebuie să conţină minimum

99 % substanţă pură. Conţinutul în trifenileter trebuie să fie maximum

0,1 %, iar cenuşa sulfatată, maximum 0,05 %. Ortofenilfenolul este


121

insolubil în apă dar solubil în soluţie alcalină şi solvenţi organici. Este

utilizat drept conservant pentru citrice, alte fructe şi legume, acţionând în

special ca bactericid.

Ortofenilfenatul de sodiu. Este un produs cu miros puternic de săpun,

care se prezintă sub formă de pulbere fină, albă sau uşor gălbuie.

Ortofenilfenatul de sodiu necristalizat are intervalul de topire între 56 şi

58°C. După uscare în exsicator pe acid sulfuric, produsul trebuie să conţină

minimum 95 % C12H9ONa · 4 H2O, maximum 0,3 % difenileter, maximum

0,1 % p-fenil-fenol, maximum 0,01 % naftol. Acest conservant este solubil

în apă, dar insolubil în numeroşi solvenţi organici. Produsul este autorizat

pentru tratamentul superficial al citricelor şi pentru impregnarea

materialelor utilizate la ambalarea lor.

Tiabendazolul. Se prezintă ca o pulbere albă-castanie inodoră. Are

intervalul de topire între 296 şi 303°C. Produsul trebuie să conţină

minimum 97 % substanţă activă, maximum 0,5 % apă şi maximum 0,2 %

cenuşă. Nu trebuie să conţină fenilendiamină. Tiabendazolul este autorizat

pentru tratarea citricelor şi bananelor.

Hexametilentetramina [(CH2)4N4]. Cunoscută şi sub denumirea de

urotropină, meteamină, uroformină, are masa moleculară 140,15 şi se

prezintă sub formă de pulbere cristalină care sublimează la 263°C (fără

topire, cu descompunere parţială). Este solubilă în apă (1 : 1,5) şi în alcool

etilic (1 : 12,5). Prin tratare cu acizi pune în libertate aldehida formică, care

îi conferă calitatea de antiseptic. Se utilizează la tratamentul de suprafaţă al

brânzeturilor de Provolone.

Acidul formic şi sărurile sale. Acidul formic de 98–100 % se

prezintă ca un lichid incolor, uşor fumans, cu miros pungent-penetrant şi cu

gust dulce. Are densitatea d 154 = 1,22647, indicele de refracţie n 20

0 =

1,37137, punctul de topire la 100,8°C (la 760 mm Hg). Este solubil în apă

în orice proporţie, la temperatura ambiantă, în alcool etilic, glicerină. Este

un acid puternic corosiv, vaporii fiind iritanţi pentru ochi şi mucoasele

respiratorii. în soluţie concentrată este caustic, provocând arsuri ale pielii,

care se vindecă greu.

Formiatul de sodiu (HCOONa) are masa moleculară 68,015 şi

punctul de topire la 253°C. Se prezintă sub formă de cristale monoclinice,

solubile în apă şi în alcool etilic.

Acidul formic, formiatul de sodiu şi formiatul de calciu se utilizează

ca antiseptice pentru conservarea sucurilor de fructe (sunt permise în unele

ţări în concentraţie de 0,25 %), pentru conservarea icrelor de peşte

(1000 mg/kg) precum şi pentru dezinfecţia recipientelor din industria

vinului. Adaosul în cantităţi mici de acid formic şi formiaţi conduce la

C. Jianu

122

accelerarea respiraţiei aerobe şi a fermentaţiei anaerobe a drojdiei de

panificaţie, de bere etc. Se folosesc şi ca agenţi de decontaminare a

suprafeţei carcaselor de carne, având efect bactericid asupra salmonelelor.

În directiva 5/2/EC din 20 februarie 1995, acidul formic şi formiaţii

nu mai sunt specificaţi în nici una din anexe.

Dimetilcarbonatul. Este un conservant pentru băuturi aromatizate

nealcoolice, vinuri fără alcool şi concentrate lichide de ceai.

Aditivi de conservare minerali

Anhidrida sulfuroasă sau dioxidul de sulf (SO2). Are masa

moleculară 64,06 şi se prezintă ca un gaz incolor, cu miros iritant şi

sufocant. Se obţine prin arderea sulfului cu aer. Este solubil în apă

(solubilitatea fiind în funcţie de temperatură) precum şi în alcool (53,5 g/l

la 0°C şi 24,4 g/l la 26°C). Dioxidul de sulf gazos trebuie să conţină:

minimum 99,5 % SO2; maximum 10 mg/kg Se; compuşi nevolatili,

maximum 0,01 %; anhidridă sulfurică, maximum 0,1 %; conţinutul în azot

şi CO2 nu trebuie să depăşească 0,5 %.

Sulfitul de sodiu anhidru (Na2SO3) are masa moleculară 120,06 şi

se prezintă sub formă de cristale hexagonale sau pulbere albă, solubilă în

apă, dar insolubilă în alcool. Solubilitatea maximă în apă este la

temperatura de 33,4°C (Tabelul 2). Se descompune la cald. Are densitatea

2,6334 la 15,4°C.

Tabelul 2

Solubilitatea Na2SO3 în apă, în funcţie de temperatură

Temperatura, °C gNa2SO3/100ml

0

14,2

20

26,6

33

38,9

40

37,0

60

33,2

80

26,0

Sulfitul de sodiu hidratat (Na2SO3 · 7 H2O). Are masa moleculară

252,18 şi se prezintă sub formă de cristale monoclinice eflorescente, care


123

sunt mai puţin solubile decât cele de sulfit de sodiu anhidru. Prin încălzire

trece în sulfit de sodiu anhidru, temperatura de tranziţie fiind de 33,4°C.

Are densitatea de 1,539 la 15°C. La temperatura de 150°C pierde apa

de cristalizare, iar la temperaturi superioare se descompune. Este un

reducător energic. Se oxidează cu uşurinţă la sulfat în prezenţa aerului. În

soluţie apoasă se oxidează în prezenţa aerului, iar prin încălzirea soluţiei

sub presiune, se descompune în sulfat de sodiu.

Sulfitul de sodiu pentru uz alimentar se caracterizează prin

următoarele: conţinut minim de Na2SO3 98 % pentru cel anhidru şi 48 %

pentru cel cu 7 H2O; conţinut în tiosulfaţi, maximum 0,1 % (ca tiosulfat de

sodiu); seleniu, maximum ... mg/kg (faţă de SO2); fier, maximum 50 mg/kg

(faţă de SO2); alcalii libere 0,15 %.

Bisulfitul de sodiu (NaHSO3). Are masa moleculară 104,06 şi se

prezintă formă de cristale mici, incolore, strălucitoare, monoclinice sau

pulbere cristalină. În contact cu aerul pierde SO2 oxidându-se în sulfat. Prin

deshidratare trece în metabisulfit. Prin acidifiere se va descompune cu

eliberare de SO2. Are miros uşor sulfuros, gust specific, densitate 1,48. Este

solubil în apă (1 g/14 ml la rece şi 1 g/2 ml apă la fierbere) şi insolubil în

alcool etilic. Produsul comercial este impurificat cu sulfit neutru, săruri de

calciu, sulfaţi, carbonaţi etc. Sulfitul de sodiu trebuie să conţină minimum

95 % NaHSO3 şi minimum 64 % , maximum 10 mg/kg, seleniu (faţă de

SO2) şi maximum 35 mg/kg, fier (faţă NaHSO3 sau 50 mg/kg faţă de SO2).

Metabisulfitul de sodiu (Na2S2O5). Are masa moleculară 190,11 şi

se prezintă sub formă de cristale albe sau pulbere albă cristalină.

Cristalizează cu O (forma stabilă), forma anhidră fiind instabilă. Are miros

de SO2. Densitatea substanţei este 1,48, punctul de topire 150°C. Prin

încălzire rapidă, se descompune în sulfat de sodiu, sulf şi SO2. Este solubil

în apă (54 g/100 ml H2O la 20°C, ...,7 g/100 g H2O la 100°C), iar în alcool

etilic este puţin solubil.

Produsul pentru uz alimentar conţine 95 % Na2S2O5, impurităţile

fiind sulfitul şi sulfatul de sodiu. Nu trebuie să conţină mai mult de 10 mg

Se/kg (faţă de SO2) şi nu mai mult de 50 mg Fe/kg (faţă de SO2).

Metabisulfitul de potasiu (K2S2O5). Este cunoscut şi sub numele de

pirosulfit de potasiu şi are masa moleculară 222,22. Se prezintă sub formă

de cristale incolore, monoclinice, dure, lucioase, ca o masă cristalină (plăci)

sau ca pulbere de culoare albă. Are miros de SO2 şi densitatea 2,3. Prin

acţiunea acizilor eliberează SO2,iar prin încălzire la 190°C se transformă în

sulfat, SO2 şi .... În prezenţa aerului se oxidează la sulfat. Este greu solubil

în apă (45 g/100 ml) practic insolubil în alcool etilic.

C. Jianu

124

Metabisulfitul de uz alimentar trebuie să conţină minimum 95 %

K2S2O5, maximum 50 mg Fe/kg, maximum 7 mg As/kg, maximum 10 mg

Pb/kg şi maximum 10 mg Se/kg (raportări faţă de SO2).

Firma „Biami International” comercializează produsul „SIHA

Metabisulfit de potasiu” sub formă de pulbere, ambalată în: plicuri de 50 g,

pungi de plastic de 1 kg introduse în cutii de carton (25 pungi/carton); sac

de hârtie de 50 kg sau în găleţi de plastic de 10 kg. Produsul se poate folosi:

direct (ca pulbere) pe strugurii care urmează să fie zdrobiţi, în care

caz se distribuie în mus;

în mustuială sub formă de soluţie apoasă;

la dezinfectarea butoaielor, în care caz butoaiele se umplu cu

soluţie de acid citric 50–100 g/hl, în care se adaugă 250–500 mg/l

metabisulfit de potasiu pulbere.

Necesarul de metabisulfit SIHA este dublu faţă de doza de SO2, aşa

cum se arată în Tabelul 3.

Tabelul 3

Dozele de metabisulfit de potasiu folosite în vinificaţie

Produsul ce se sulfitează

Necesarul de

metabisulfit,

g/hl

Necesarul

de SO2,

g/hl

Mustuială:

recoltă sănătoasă de struguri albi

2–10

1–5

recoltă sănătoasă de struguri roşii

4–12

2–6

recoltă avariată de struguri albi

8–12

4–6

recoltă avariată de struguri roşii

10–14

5–7

Must din recoltă avariată (numai dacă

conservantul nu s-a folosit la mustuială)

0–8 0–4

Acţiunea conservantă a metabisulfitului SIHA constă în faptul că în

mediu acid se descompune cu formare de SO2, conform reacţiei:

K2S2O5 + H2R 2 SO2 + K2R


125

Metabisulfitul de potasiu sub denumirea de KMS este recomandat de

firma „Enzymes et Derivates” să fie folosit şi în industria berii sub formă

de soluţie (1 kg/100 I), astfel încât în bere după prefiltrare sau înainte de

filtrarea finală să se dozeze 0,7–2 g/hl bere.

Sulfitul de calciu (CaSO3, CaSO3 · 2 H2O, 2 CaSO3 · H2O). Se

prezintă ca o pulbere cristalină incoloră, foarte puţin solubilă în apă (0,043

g/100 ml apă la 18°C şi 0,011 g/100 ml apă la 100°C). Este solubilă în acizi

cu degajare de CO2.

Bisulfitul de calciu [Ca(HSO3)2]. Se prezintă ca o soluţie cu

densitatea 4–4,5°Be, ceea ce corespunde la un conţinut de 2,4–2,9 % acid

sulfuros.

Aplicaţiile SO2 şi ale compuşilor cu sulf în industria alimentară

Aplicaţiile se referă la:

păstrarea fructelor tăiate destinate deshidratării, în scopul

prelungirii duratei de conservare, menţinerii culorii, aromei,

protejării acidului ascorbic şi carotenului;

conservarea unor semifabricate ca: sucuri de fructe, siropuri, paste

şi marcuri de fructe, în proporţii variabile, în funcţie de conţinutul

de zahăr care poate lega SO2. La aceste produse, pentru a avea o

activitate inhibitoare optimă a SO2, este necesar să se facă o

acidifiere corespunzătoare. înainte de a fi prelucrate în produse

finite, conţinutul în SO2 al semifabricatelor se reduce sub

20 mg/kg prin: încălzire sub vacuum, agitare mecanică însoţită de

barbotare cu gaze inerte;

utilizarea în industria vinului, unde SO2, sulfiţii şi metabisulfiţii se

utilizează pentru dezinfecţia echipamentului de fabricaţie, precum

şi la pregătirea mustului şi vinului, când se manifestă ca

antiseptice, antioxidanţi, deburbanţi (limpezire), amelioratori ai

gustului şi dizolvanţi de pigmenţi (antociani si taninuri).

Digxidul de sulf (SO2) manifestă acţiune bacteriostatică şi

bactericidă selectivă, în funcţie de conţinutul de SO2 liber, de factorii

microbiologici (specie, şuşă, stare fiziologică a celulelor şi numărul

acestora) şi de mediu. Bacteriile sunt mai puţin rezistente în comparaţie cu

drojdiile (Saccharomyces elipsoideus şi Oviformis) la doze de 350 mg

SO2/1. Natura mediului influenţează eficacitatea antisepticului prin pH,

care determină fracţiunea activă de SO2. Conţinutul în alcool amplifică

C. Jianu

126

efectul antiseptic. Temperatura ridicată concură la creşterea fracţiunii de

SO2 active, deci la creşterea activităţii antiseptice a SO2. Zahărul atenuează

acţiunea SO2.

Rolul antioxidant al SO2 se bazează pe proprietatea sa reducătoare:

SO2 leagă O2 dizolvat în must, suc sau vin, oxidându-se în H2SO4, ceea ce

determină creşterea conţinutului de acizi liberi, deci creşterea acidităţii.

Efectul reducător este propriu numai SO2 liber care împiedică oxidarea şi

brunificarea mustului şi vinului, menţinând prospeţimea şi fructuozitatea.

Faţă de pigmenţii antocianici, SO2 manifestă acţiune protectoare, chiar dacă

aceştia se mai decolorează într-o mică măsură deoarece, după oxidarea

SO2, pigmentul este pus în libertate şi conduce la o culoare mai frumoasă,

mai vie, ca o consecinţă a micşorării pH-ului.

Datorită efectului reducător al SO2, potenţialul reducător al vinului

scade, deci se creează condiţii nefavorabile pentru dezvoltarea micro-

organismelor aerobe şi favorabile pentru activitatea fermentativă a

drojdiilor (gradul alcoolic al vinului creşte cu 0,5–0,8 % volume faţă de

martor).

Efectul antioxidazic se manifestă prin inactivarea polifenoloxida-

zelor, prevenind astfel casa oxidazică.

Efectul de limpezire a mustului de către SO2 este consecinţa

proprietăţii flambante faţă de coloizii din must, accelerându-se în acest fel

depunerea coloizilor, deci limpezirea (deburbarea).

Efectul de ameliorare a gustului se datorează combinării SO2 cu

acetaldehida. SO2 înlătură oboseala, gustul de răsuflat, caracterul oxidativ

trecător al vinului.

Efectul dizolvant se manifestă, în principal, asupra pigmenţilor

antocianici, a polifenolilor din pieliţa strugurilor, accelerându-se astfel

procesul de macerare la mustuiala sulfitată.

Modul de acţiune al SO2. Prin introducerea SO2 în must sau în vin,

acesta reacţionează cu substanţele ce conţin grupări carbonil, rezultând

combinaţii mai mult sau mai puţin stabile. În funcţie de doza adăugată, SO2

poate fi legat în totalitate (doze mici) sau poate fi decelat şi sub formă

nelegată, ca SO2 liber.

SO2 liber reprezintă fracţiunea direct dozabilă cu iod în vinul

acidifiat. Cea mai mare parte din SO2 liber se află în vin în stare salifiată,

sub formă de săruri acide sau bisulfiţi, formă care are o acţiune antiseptică

minimă asupra drojdiilor şi care se detectează olfactiv:

+ K+

SO2 + H2O H2SO3 H+ + HSO

–3 KHSO3


127

SO2 liber se găseşte în cantitate mică şi sub formă de gaz dizolvat,

activ din punct de vedere antiseptic şi chimic, cu miros specific. Conţinutul

de SO2 sub formă de gaz este în funcţie de pH-ul mediului (la pH = 2,8,

SO2 gazos reprezintă 10 % SO2 liber, iar la pH = 3,8 numai 1 %).

SO2 poate fi legat sub forma unor compuşi cu substanţele din must şi

din vin care au grupări carbonilice, compuşi cu stabilitate diferită.

Substanţele din vin ce pot lega SO2 pot fi:

substanţe existente în strugurii sănătoşi cum ar fi: glucoza,

arabinoza, polizaharidele, polifenolii;

substanţe formate în strugurii mucegăiţi de Botritis cinerea sau de

alte microorganisme: acidul dicetogluconic, cetofructoza etc.;

substanţe formate din drojdii (folositoare şi nefolositoare):

aldehida acetică, acidul piruvic, acidul -ceto glutaric etc.

Ţinând seama de stările SO2 în must şi în vin şi de echilibrul chimic

dintre cele două forme (liber şi legat), rezultă următoarele concluzii

practice:

ridicarea temperaturii măreşte acţiunea antiseptică a SO2;

pentru desulfitarea mustului se recomandă încălzirea în aparate cu

vacuum; desulfitarea parţială se realizează şi prin încălzire şi

aerare sau prin transvazări cu aerarea mustului sau vinului;

conţinutul de SO2 (liber, legat şi total) variază considerabil în

musturile în fermentaţie sau în vinurile dulci refermentate;

determinarea SO2 se face la aceeaşi temperatură cu a vinului din

care s-au luat probele. Proba de vin se va lua în sticle pline, fără

aerare şi închise etanş.

În fermentaţia alcoolică se pierde 50–60 % din SO2 total, ca urmare a

degajării SO2 în urma încălzirii mediului şi a antrenării SO2 de către CO2.

Doza de SO2 liber scade considerabil (câteva zeci de mg/l) şi datorită

schimbării echilibrului chimic ca urmare a legării SO2 de către aldehida

acetică ce apare în fermentaţie.

Dinamica SO2 în must (Figura 1) implică trei faze:

faza de legare a SO2 caracterizată prin viteza mare de legare a SO2

în primele ore, când există şi un conţinut mare de SO2 liber;

C. Jianu

128

faza de stabilire a echilibrului chimic între cele două forme de

SO2. În această fază are loc şi o scădere uşoară a ambelor forme

de SO2, ca urmare a oxidării unei cantităţi mici de SO2. Faza

aceasta corespunde perioadei de limpezire a mustului, durata ei

fiind în funcţie de: doza iniţială de SO2 total, temperatură şi

încărcătura microbiană a mustului;

faza de legare masivă a SO2 liber şi de pierdere a SO2 total, care

corespunde amorsării şi desfăşurării fermentaţiei alcoolice.

[mg/l]

200

150

100

50

0 24 48 5 10 15

~100 mg/l

~100 mg/l

20 zileI

SO2 liber

II III

SO2 legat

Figura 1. Dinamica SO2 în must

Dinamica microflorei este strâns legată de dinamica SO2. Astfel, în

prima fază, o parte din microorganisme (bacterii, drojdii) sunt distruse sau

inhibate datorită nivelului ridicat de SO2 liber. În faza a doua,

microorganismele rezistente se adaptează la mediu şi se multiplică lent

(adaptarea şuşelor sulfitorezistente de drojdii şi inhibarea drojdiilor

sălbatice nerezistente). În faza a treia predomină drojdiile sulfito-rezistente

care declanşează şi perfectează fermentaţia alcoolică.

Ţinând seama de fenomenele menţionate la sulfitarea mustului, se

pot trage următoarele concluzii:

nu se va administra cultura de drojdie (dacă se lucrează cu

aceasta) imediat după sulfitare, când conţinutul de SO2 liber este

mare şi, deci, poate inhiba activitatea culturii de drojdie;


129

se va evita reglarea fermentaţiei mustului cu SO2, deoarece acesta

va fi blocat de acetaldehida formată şi, în plus, viteza de

fermentaţie se va micşora cu pericolul formării de H2S. Pentru

obţinerea vinurilor dulci, oprirea fermentaţiei se va face cu doze

ridicate de SO2, adăugată într-o singură repriză;

dacă conţinutul de SO2 după fermentare este minim, atunci se

face o nouă sulfitare;

pentru dirijarea evoluţiei vinului, este necesar să se execute

determinări periodice de SO2 liber şi total şi să se facă corecturile

necesare;

pentru obţinerea de vinuri cu un conţinut mic de SO2 legat, se vor

folosi doze minime la limpezirea mustului.

Adaosul de SO2 în vinificaţie. Adaosul de SO2 în vinificaţie este sub

incidenţa legislaţiei vitivinicole din România. Cantitatea de SO2 folosită

este în funcţie de: starea de sănătate a strugurilor, mustului şi vinului;

vârsta vinului şi compoziţia sa; rezistenţa vinului la aer etc.

În general, vinurile dulci, tinere, extractive, slab alcoolice, aerate,

preparate din recolte avariate necesită doze mai mari de SO2, iar vinurile

seci, acide, alcoolice, mai puţin extractive, necesită doze mai mici de SO2.

Vinurile roşii, bogate în substanţe polifenolice cu rol antioxidant, necesită o

cantitate mai mică de SO2, estimată la 1/2–2/3 din doza folosită la vinurile

albe.

Informativ, se recomandă următoarele doze de SO2 liber în scopul

conservării pentru vinuri albe, seci, 30–40 mg/l; pentru vinuri albe dulci,

60–80 mg/l; pentru vinuri roşii curente, 20–30 mg/l; pentru vinuri roşii

superioare, 0–20 mg/l.

Dozele de consum (vinuri trase la sticle) sunt următoarele: 20–30

mg/l pentru vinuri albe seci; 50–60 mg/l pentru vinuri albe dulci; 0–20 mg/l

pentru vinuri roşii.

Dozele indicate pot fi mai mici atunci când: pH-ul vinurilor este

mai mic; vinurile sunt conservate la temperaturi mai scăzute; manipulările

sunt minime; sulfitarea se asociază cu alte procedee de stabilitate biologică.

De remarcat că sulfitarea este necesară pe tot parcursul procesului

tehnologic, de la prelucrarea strugurilor până la îmbutelierea vinului, în

special la operaţiile: limpezirea mustului alb; fermentare; macerarea

mustuielii roşii; pritociri; tratamente de limpezire şi stabilizare; filtrare

finală înainte de îmbuteliere.

Operaţia de sulfitare trebuie făcută cu grijă, pentru a nu ajunge la

defecte ale vinului ca rezultat al suprasulfitării (miros şi gust neplăcut,

C. Jianu

130

culoare deschisă) sau al subsulfitării (vinurile se oxidează, se învechesc

prematur, cele dulci refermentează, se îmbolnăvesc şi nu se realizează

fermentaţia dirijată a vinului).

La folosirea SO2 şi a derivatelor cu sulf în industria alimentară

trebuie să se aibă în vedere:

apariţia de gust şi miros nedorite la dozele mari;

hidroliza mai mult sau mai puţin intensă a pectinelor, deci

modificarea vâscozităţii lor, ceea ce modifică consistenţa

fructelor. Pentru a evita acest inconvenient se recomandă

adăugarea unei cantităţi de CaCl2 în soluţie;

se preferă din ce în ce mai mult folosirea bisulfitului de sodiu în

loc de SO2, deşi acţiunea bisulfitului nu este atât de rapidă ca a

SO2. Folosirea bisulfitului este mai comodă şi conduce la

modificări mai rapide ale gustului şi mirosului;

la dozele preconizate, nu se pun probleme de toxicitate pentru om,

deşi sunt consemnate cazuri alergice şi cefalee la consum de vin

sulfitat;

conservanţii de tip SO2 şi ceilalţi conservanţi pe bază de sulf nu

trebuie să conţină cantităţi mari de sulfaţi sau de sulfuri, deoarece

aceste substanţe pot fi atacate de drojdiile utilizate la fermentare,

iar sulful pătrunde în celula de drojdie unde este redus enzimatic

la H2S. Din celulă hidrogenul sulfurat este eliminat în vin, care

capătă miros şi gust de ouă clocite sau de usturoi (mercaptani), sau

un miros amestecat datorită celor două substanţe. Formarea de

H2S de către drojdie este arătată în Figura 2.


131

SO2–4

Adenozin 5' — fosfosulfat (APS)

ATP

Adenozin 3', 5 difosfat + H2SO–

3

ADP

3' Fosfoadenozină + 5' Fosfosulfat

Acid lipoic +

NAPDP+

Acid lipoic +

NADPH+

SO2

NADP+

NADPH2

S2–(SH2)

Figura 2. Formarea H2S de către drojdii

3.2. Aditivi de conservare E-249 până la E-290

În această grupă se încadrează substanţele care, pe lângă acţiunea

conservantă, mai posedă şi altă activitate. Aceşti conservanţi pot fi şi ei

clasificaţi în organici şi minerali.

Aditivi de conservare organici

Acidul acetic şi sărurile sale. Acidul acetic ca oricare acid gras

saturat cu lanţ scurt acţionează, în principal, prin scăderea pH-ului. La pH

acid, acidul acetic este în formă disociată, care are activitate antimicrobiană

mai mult sau mai puţin specifică. Sărurile acidului acetic (acetaţii)

acţionează, în principal, prin scăderea activităţii (aw). Acidul acetic este mai

eficace asupra bacteriilor şi drojdiilor în comparaţie cu mucegaiurile.

Acetatul de sodiu, în schimb, este mai eficace asupra mucegaiurilor.

Acidul acetic (C2H4O2). Are masă moleculară 60,3, fiind denumit şi

acid acetic glacial. Se prezintă sub formă de cristale rombice similare celor

de gheaţă la temperaturi sub 17°C. La temperaturi peste 17°C se prezintă

C. Jianu

132

sub forma unui lichid incolor, mobil, corosiv, higroscopic, cu miros

astringent şi cu gust acid, chiar în soluţie foarte diluată. Arde cu flacără

galbenă, transformându-se în CO2 şi H2O. Densitatea acidului acetic glacial

este d424

= 1,04923, indicele de refracţie, nD20

= 1,37151, punctul de topire

şi solidificare la 16,635 ± 0,002°C. Vâscozitatea acidului acetic glacial este

de 1,22 cP la 20°C. Acidul acetic glacial nu este disociabil. Acidul acetic

glacial este solubil în apă, miscibil cu solvenţi comuni. Densitatea soluţiilor

acetice creşte până la o concentraţie de 78–80 % acid acetic, după care

scade (Tabelul 4).

Tabelul 4

Densitatea soluţiilor de acid acetic

% acid

acetic

d415

% acid

acetic

d415

% acid

acetic

d415

% acid

acetic

d415

1

1,0007

35

1,0470

70

1,0733

90

1,0713

5

1,0067

40

1,0523

75

1,0746

92

1,0696

10

1,0142

45

1,0571

77–80

1,0748

94

1,0674

15

1,0214

50

1,0615

82

1,0746

96

1,0644

20

1,0284

55

1,0653

84

1,0742

97

1,0625

25

1,0350

60

1,0685

86

1,0736

98

1,0604

30

1,0421

65

1,0712

88

11,0726

99

1,0580

100

1,0553

Acidul acetic sub formă de oţet obţinut prin fermentaţie acetică se

utilizează pe scară largă la conservarea legumelor (gogoşari, castraveţi,

sfeclă roţie, ardei iuţi), la fabricarea dressingurilor pentru salate, a

sosurilor, maionezelor, la fabricarea semiconservelor de peşte de tip

marinate. Se mai utilizează la fabricarea unor preparate din carne, cum ar fi

salamurile uscate cu aciditate mai mare şi la fabricarea unor tipuri de pâine

şi la decontaminarea de suprafaţă a carcaselor de carne. Acetaţii acţionează,

în principal, ca substanţe de stabilizare, tamponare şi întărire.

Acidul lactic. Acest acid organic cu lanţ scurt prezintă aceleaşi

proprietăţi ca şi acidul acetic. Acidul lactic, se comportă, în principal, ca un

acidifiant, dar acţionează şi ca o substanţă ce micşorează activitatea apei


133

(aw). Faţă de anumite suse de Listeria acţionează bacteriostatic. Lactaţii

acţionează, în principal, ca agenţi de stabilizare, tamponare şi întărire.

Firma „Enzymes et Derivates”, din România, comercializează

produsul „Purac 80” care este sub formă lichidă, cu densitate la 20°C de

1,19–1,21 g/ml şi care conţine 79,5–80,5 % acid lactic L(+). Produsul

conţine: metale grele maximum 10 mg/kg, calciu maximum 20 mg/kg,

cloruri maximum 10 mg/kg, arsen maximum 20 mg/kg. Cenuşa sulfatată

este de maximum 0,1 %. Alt produs al firmei menţionate este „Purac H-

pudră”, care reprezintă nu amestec de acid lactic şi lactat de calciu,

procentul de acid lactic fiind de 60 %. Produsul este o pulbere de culoare

galben deschis, cu miros şi gust caracteristic acidului lactic şi se carac-

terizează prin următoarele: conţinut de umiditate < 4 %; conţinut de acid

lactic 58-62 %; conţinut de lactat de calciu 35–41 %; arsen, maximum 1

mg/kg; cloruri, maximum 10 mg/kg; sulfaţi, maximum 200 mg/kg; fier,

maximum 20 mg/kg; metale grele, maximum 10 mg/kg. Din punct de

vedere microbiologic, produsul „Purac H-pudră” se caracterizează prin

următoarele: bacterii mezofile, maximum 1000/g; mucegaiuri, maximum

100/g; drojdii, maximum 100 /g. Aceste produse pot fi utilizate cu succes

la:

obţinerea brânzei proaspete de vaci prin acidifierea controlată a

laptelui (se utilizează PuracR – 80);

obţinerea de produse lactate acide (lapte bătut, iaurt) şi smântână

de acidă (se utilizează Purac – 80);

obţinerea de produse lactate sub formă de pulbere (iaurt praf, lapte

bătut praf), inclusiv imitaţie de brânză tip Mozarella (se utilizează

Purac H-pudră);

obţinerea de băuturi lactate dulci şi aromatizate (se utilizează

PuracR

– 80).

Acidul propionic şi sărurile sale. Aceşti compuşi acţionează ca

acizi organici de tip acid acetic. Acidul propionic acţionează sub formă

ionizată la pH acid, iar propionaţii pot să contribuie şi la scăderea activităţii

apei. Acidul propionic şi sărurile sale sunt utilizaţi mai ales pentru

prevenirea contaminării produselor alimentare cu mucegaiuri. Acidul

propionic şi propionaţii au şi o activitate de inhibare faţă de Listeria

monocytogenes.

Acidul propionic. Se prezintă sub forma unui lichid incolor, limpede,

cu miros astringent şi cu gust puternic acid. Are densitatea de 0,992 la

20°C, indicele de refracţie 1,3874 la 20°C, vâscozitatea 0,01035 P la 25°C,

punctul de topire la –22°C şi este miscibil cu apa şi alcoolul etilic în orice

C. Jianu

134

proportie. Produsul cu utilizare în industria alimentară trebuie să conţină

minimum 99 % acid propionic conţinutul în substanţe volatile să fie

maximum 0,05 %, conţinutul în aldehide (ca aldehidă formică) maximum

0,1 %, iar fier să conţină maximum 30 mg/kg.

Propionatul de sodiu (C3H5NaO2). Are masă moleculară 96,1 şi se

prezintă sub formă de cristale transparente, incolore, untoase la pipăit, sau

sub formă de granule albe, delicvescente în prezenţa aerului. Propionatul de

sodiu are un miros uşor de acid butiric, fără gust. Soluţia de propionat este

stabila la fierbere Propionatul este solubil în apă (1 g/ml în apa rece şi 1

g/0,65 ml apă la fierbere) precum şi în alcool etilic (1 g/24 ml la 25°C).

Produsul de uz alimentar trebuie să conţină: minimum 99 %

substanţă pură după uscare timp de 2 ore la 105°C; maximum 4 %

substanţe volatile, după uscare timp de 2 ore la 105°C; maximum 0,3 %

substanţe insolubile în apă; maximum 30 mg/kg fier.

Propionatul de calciu (C6H10CaO4). Are masa moleculară 186,22 şi

se prezintă sub formă de pulbere albă, relativ solubilă la rece (1 parte la 37

părţi apă) şi mai solubilă în apă l cald. Este puţin solubilă în alcool.

Produsul trebuie să conţină: minimum 99 % C6H10CaO4, după uscare timp

de 2 ore la 105°C; maximum 4 % substanţe volatile, după uscare timp de 2

ore la 105°C; maximum 0,3 % substanţe insolubile în apă; maximum 3

mg/kg arsen, maximum 10 mg/kg plum şi maximum 30 mg/kg, fier.

Utilizările acidului propionic şi ale sărurilor sale în industria

alimentară

Acidul propionic, propionatul de sodiu şi propionatul de calciu se

utilizează în industria alimentară pentru combaterea mucegaiurilor în cazul:

brânzeturilor cu pastă semitare, tare şi topită;

pâinii şi produselor de panificaţie,

fructelor şi legumelor deshidratate;

produselor de cofetărie.

Se mai utilizează şi pentru impregnarea hârtiei de ambalaj destinate

untului, margarinei, unturii de porc etc.

Aditivi de conservare minerali

Azotaţii şi azotiţii de sodiu şi potasiu. Aceste substanţe, pe lângă

efectul de inhibare asupra unor microorganisme, influenţează şi gustul


135

produselor de carne în care se utilizează, dar cel mai important contribuie la

formarea şi menţinerea culorii preparatelor din carne. Cele trei efecte

menţionate se vor detalia într-un capitol special intitulat Substanţe pentru

menţinerea culorii cărnii.

Anhidrida carbonică. În industria produselor pe bază de carne,

conservarea sub vid ocupă un loc important. De asemenea, conservarea în

atmosferă modificată în care se utilizează CO2 este din ce în ce mai mult

utilizată. Anhidrida carbonică, în funcţie de presiunea sa parţială în

ambalajul cu aliment, care determină şi concentraţia CO2 solubilizat în

aliment, acţionează selectiv, fiind activ faţă de bacteriile de alterare şi faţă

de mucegaiuri. Efectul asupra drojdiilor şi bacteriilor patogene este redus.

CO2 este un aditiv de conservare interesant, deoarece la dozele utilizate nu

prezintă nici un fel de toxicitate.

3.3. Alţi aditivi de conservare

În această categorie sunt menţionaţi următorii aditivi:

lizozimul (enzimă), care este extras din albuşul de ou şi care are

capacitatea de a hidroliza mucopolizaharidele din pereţii celulari

ai bacteriilor. Lizozimul este permis în laptele destinat

brânzeturilor;

nizina (antibiotic) secretată de anumite suşe de lactococi, care

este permisă numai în câteva produse alimentare, fiind eficace în

inhibarea dezvoltării bacteriilor sporogene cum ar fi: Clostridium

tyrobutiricum, care este responsabil de balonarea târzie a

brânzeturilor cu pastă tare. Se consideră că nizina nu acţionează

asupra bacteriei Listeria monocytogenes;

natamicina (antibiotic), care este secretată de către streptomicii şi

se comportă ca un fungistatic, fiind utilizată pentru tratamentul de

suprafaţă al brânzeturilor cu pastă tare, semitare şi moale precum

şi al cârnaţilor şi salamurilor crude-uscate. Sunt inhibate şi

mucegaiurile producătoare de micotoxine.

În conformitate cu directiva 95/2/EC, din 20.11.1995, în care, la

articolul 1 paragraful 3a, se arată „conservanţii sunt substanţe care

prelungesc durata de păstrare (durata de viaţă a produselor alimentare)

prin protecţia acestora faţă de deteriorările cauzate de microorganisme”,

sunt admişi conservanţii prezentaţi în Tabelele 5, 6 şi 7.

C. Jianu

136

Tabelul 5

Nivelul de sorbaţi, benzoaţi şi p-hidroxibenzoaţi din produsele

alimentare în care se utilizează

Produsul alimentar

Nivelul maxim, mg/kg sau mg/l

Sa Ba PHB Sa+Ba Sa+

PHB

Sa+Ba

+PHB

Băuturi pe bază de vin,

inclusiv produse prevăzute

de reglementările EEC nr.

1601/91

200

Băuturi nealcoolice aro-

matizate (fără cele pe bază

de lapte)

300

150

250 Sa

+

150 Ba

Concentrate lichide de ceai,

concentrate obţinute prin

infuzie de fructe şi plante

600

Suc de grepfrut, nefermen-

tat, pentru uz ceremonial

(sacramental)

2000

Vinuri, conform reglemen-

tării EEC nr. 822/87;

vinuri fără alcool, vinuri

de fructe (inclusiv cele

fără alcool)

200

Bere fără alcool la butoaie

200

Băuturi alcoolice cu

< 15 % alcool în volume

200

200

400

Gemuri cu conţinut redus

de zahăr, jeleuri şi marme-

lade şi produse similare cu

calorii reduse sau fără

zahăr şi alte produse pe

bază de fructe

500

1000

Fructe şi vegetale confiate,

zaharisite

1000

Fructe uscate (deshidratate)

1000


137

Preparate de fructe şi

legume incluzând sosuri

pe bază de fructe, exclusiv

piureuri, spume, compot,

salată şi produse similare

în conserve din tablă sau

sticlă

1000

Vegetale în oţet, saramură

sau ulei (fără măsline)

2000

Aluat de cartofi şi felii de

cartofi preprăjite

2000

Măsline şi preparate pe

bază de măsline

1000

Strat de acoperire-gelati-

nare pentru produse din

carne fiartă, sărate, uscate,

pateuri

1000

Tratamentul de suprafaţă

al produselor de carne

sărate

NMN

Produse de peşte semicon-

servate

2000

Peşte uscat-sărat

200

Scoici fierte

2000

Brânză feliată preambalată

1000

Brânză-nematurată

1000

Brânză topită

2000

Brânză cu ingrediente

alimentare

1000

Deserturi pe bază de lapte

netratate termic

300

Lapte coagulat

1000

Ouă lichide (lbuş, gălbe-

nuş, melanj)

5000

Produse de ouă deshidra-

tate, concentrate, congelate

1000

Pâine feliată preambalată

2000

C. Jianu

138

Produse de panificaţie

parţial finite şi preamba-

late pentru vânzare cu

amănuntul

2000

Produse de panificaţie fine

cu aw > 0,65

2000

Produse de cofetărie (fără

ciocolată)

1500

(max.

300

PHB)

Gumă de mestecat

1500

Siropuri pentru checuri şi

siropuri aromatizate pentru

îngheţată şi produse

similare

1500

Emulsii (fără unt) cu

conţinut de grăsime de

60 % sau mai mult

1000

Emulsii de grăsime cu con-

ţinut de grăsime < 60 %

2000

Sosuri emulsionate cu

conţinut de grăsime de

60 % sau mai mult

1000

Sosuri emulsionate cu con-

ţinut de grăsime < 60 %

2000

Sosuri neemulsionate

1000

Salate preparate

1500

Muştar

1000

Condimente şi produse de

asezonare

1000

Supe lichide şi extracte

(exclusiv cele sterilizate)

500

Aspicuri

1000

500

Produse alimentare lichide,

dietetice ca suplimente)

2000


139

Produse alimentare diete-

tice pentru scopuri medi-

cale (exclusiv produse 6

pentru sugari şi copii, con-

form directivei 89/ 398/

EEC — formulări dietetice

pentru controlul greutăţii

corporale pentru a înlocui

ingerarea zilnică de ali-

mente sau numai o masă)

1500

Tabelul 6

Produse în care se admit SO2 şi sulfiţi

Produsul alimentar

Nivelul maxim în

mg/kg sau mg/l,

exprimat în SO2

Produse din carne tocată cu un conţinut de vegetale

şi/sau cereale de mjnimum 4 %

450

Cârnaţi, salamuri pentru breakfast

450

Peşte sărat din familia Gadidae

200

Crustacee şi cefalopode:

– proaspete şi congelate

– fierte

150

50

Biscuiţi uscaţi

50

Amidonuri, exclusiv amidonuri pentru sarcină, post-

sarcină, sugari

50

Sago

30

Orz Pearl

30

Granule deshidratate de cartof

400

Snacks-uri pe bază de cereale şi cartofi

50

Cartofi fără coajă (depieliţaţi)

50

Cartofi procesaţi (inclusiv congelaţi)

100

Aluat de cartofi

400

Produse vegetale albe prelucrate (inclusiv congelate)

50

C. Jianu

140

Tomate deshidratate

200

Ceapă, usturoi

300

Vegetale şi fructe în oţet, ulei sau saramură (excepţie

măsline)

100

Ciuperci procesate (inclusiv ciuperci congelate)

50

Ciuperci deshidratate (uscate)

100

Fructe deshidratate (uscate):

– caise, piersici, struguri, prune

– banane

– mere şi pere

– altele (inclusiv arahide în coajă)

2000

1000

600

500

Nuci de cocos deshidratate

50

Fructe, vegetale confiate, zaharisite, glasate

100

Gemuri, jeleuri, marmelade conform directivei

79/693/EEC şi alte produse similare (excepţie gem şi

jeleu extra)

50

Gemuri, jeleuri şi marmelade fabricare din fructe

sulfitate

100

Umpluturi pe bază de fructe

100

Suc concentrat de grepfrut pentru obţinere de vin în

gospodărie individuală

2000

Extract gelifiant de fructe, pectină lichidă pentru

vânzare la consumatori

800

Fructe uscate rehidratate

100

Felii de lămâie în ambalaj de sticlă

250

Zaharuri conform directivei 73/437/EEC, cu excepţia

siropului de glucoză ca atare sau deshidratat

15

Sirop de glucoză ca atare sau deshidratat

20

Melasă

70

Alte zaharuri

40

Siropuri pentru prăjituri, siropuri aromatizate pentru

cocteil de lapte şi pentru îngheţată; produse similare

40

Sucuri de portocale, grapefruit, mere, mandarine

utilizate în unităţi de catering

50


141

Suc de lămâie

350

Concentrate pe bază de suc de fructe şi care conţin nu

mai puţin de 2,5 % must de orez

350

Alte concentrate bazate pe sucuri de fructe sau fructe

mărunţite

250

Băuturi nealcoolice aromatizate cu cei puţin 235 g/l

sirop de glucoză

50

Suc de grapefruit nefermentat pentru uz sacramental

70

Produse de bombonerie pe bază de sirop de glucoză

50

Bere cu conţinut redus de alcool şi bere fără alcool

20

Vinuri

În conformitate cu

reglementările

EEC nr. 822/87,

nr. 4245/88,

2332/92 şi 1873/84

Vinuri fără alcool

200

Cidru, vin de fructe

200

Oţet de fermentare

170

Muştar, cu excepţia muştarului Dijon

250

Miere

200

Gelatină

50

Muştar Dijon

500

Analogi de carne pe bază de proteine vegetale, analogi

de carne de peşte şi crustacee

200

Tabelul 7

Nivelul altor conservanţi folosiţi în produse alimentare

EEC Denumire

aditiv

Produsul alimentar Nivel maxim admis

E-230

Bifenil, difenil


al fructelor citrice

70 mg/kg

C. Jianu

142

E-231

E-232

Ortofenilfenol

Ortofenilfe-

nolat de Na


al citricelor

12 mg/kg singuri sau

în combinaţie expri-

maţi ca ortofenilfenol

E-233

Tiabendlazol

Tratamentul de suprafaţă:

– citrice

– banane

6 mg/kg

3 mg/kg

E-234

Nizină

Pudinguri din tapioca şi

semolina, inclusiv produse

similare Brânzeturi

maturate şi topite

Cremă de brânză

3 mg/kg

12,5 mg/kg

10 mg/kg

E-235

Natamicină

Tratamentul de suprafaţă:

– brânzeturi tari, semitari

şi semimoi

– cârnaţi şi salamuri

crude-uscate

1 mg/dm2 suprafaţă

(nu trebuie să fie

prezentă la 5 mm

adâncime)

E-239

Hexametilen-

tetramină

Brânza Provolone

25 mg/kg exprimată ca

formaldehidă

E-242

Dimetil

dicarbonat

Băuturi nealcoolice

aromatizate

– vin fără alcool

– concentrat lichid de ceai

250 mg/l (reziduu

nedetectabil)

E-284

E-285

Acid boric

Tetraborat de

Na (borax)

Icre negre (caviar)

4 g/kg (exprimat ca

acid boric)

E-249

Nitrit de

potasiu

Produse din carne deshi-

dratate, sărate şi netratate

termic

150 mg/kg adăugat şi

50 mg/kg în produs

finit

E-250

Nitrint de sodiu

Produse din carne sărate

Produse din carne în cutii

(sterilizate)

Pate de ficat gras

Bacon sărat


100 mg/kg în produs

finit


finit

E-251

Nitrat de sodiu

Produse din carne sărate

Produse din carne

sterilizate



finit


143

E-252

Nitrat de

potasiu

Brânzeturi tari, semitari şi

semimoi

Heringi în saramură şi

sprot

50 mg/kg în produs

finit exprimat ca

NaNOa


finit (exprimat ca

NaNO2)

E-280

E-281

E-282

E-283

Acid propionic

Propionat de

sodiu

Propionat de

calciu

Propionat de

potasiu

Pâine feliată preambalată

Pâine cu calorii puţine

Produse de panificaţie cu

aw > 0,65

Pâine preambalată

Puddinguri pentru Crăciun

300 mg/kg exprimată

ca acid propionic

2000 mg/kg exprimate

ca acid propionic

1000 mg/kg exprimat

ca acid propionic

E-1105

Lizozim

Brânzeturi maturate

NMN

C. Jianu

144

V. ANTIOXIDANŢII

Antioxidanţii reprezintă un grup de aditivi alimentari care se

utilizează pentru păstrarea calităţii grăsimilor, împiedicând procesul de

degradare al acestora prin autooxidare (râncezire).

Conform directivei 95/2/EC din 20 ianuarie 1995 „antioxidanţii

sunt substanţe care prelungesc durata de păstrare a produselor

alimentare, prin protejarea lor faţă de deteriorarea cauzată de oxidare

(râncezire şi modificare de culoare)” În cazul alimentelor, degradarea grăsimilor, pe lângă că face

alimentele improprii consumului (modificând gustul şi mirosul), reduce şi

valoarea lor nutritivă. Grăsimile degradate au o acţiune dăunătoare asupra

organismului prin inactivarea vitaminelor A, E, C, B1, B2 şi B6 din

alimente (avitaminoze secundare) şi prin lezarea mucoasei gastrice, în acest

caz ajungându-se la scăderea coeficientului de utilizare digestivă a

alimentelor.

Clasificările din literatură prezintă multe deficienţe teoretice, cei mai

mulţi autori grupând antioxidanţii în:

- antioxidanţi primari, care interferează direct în procesele de

oxidare a grăsimilor;

- antioxidanţi secundari, care cuprind substanţe sinergetice şi

complexanţii metalelor;

La rândul lor, antioxidanţii primari se împart în:

- antioxidanţi naturali, care cuprind tocoferolii, acidul ascorbic şi

derivaţii, acidul galic şi derivaţii, acidul nordihidroquaiaretic,

flavonoizii (quercitrina, rutina, conidendrina şi norconidendrina

extrase din conifere), preparatele din soia, ovăz, cacao, coaja de

lămâie, rezina de quaiac, rezina benzoe;

- antioxidanţi sintetici: butilhidroxianisolul, butilhidroxitoluenul,

difenilparafenilendiamina, acidul ditiopropionic.

Printre criticile aduse primei clasificări amintim: caracterul ei

relativîn delimitarea antioxidanţilor primari şi a sinergeticilor; se includ în

grupa antioxidanţilor primari substanţe cu structură, proprietăţi

antioxidante şi toxicitate diferite.

Clasificarea în antioxidanţi naturali şi sintetici se bazează pe

concepţia azi depăşită, conform căreia substanţele naturale ar fi în principiu

lipsite de nocivitate, deşi se cunosc numeroase exemple de substanţe,


145

inclusiv antioxidanţi de sinteză, care au o toxicitate mai redusă, dar o

activitate superioară în comparaţie cu unele substanţe naturale.

Antioxidanţii pot fi clasificaţi în:

- compuşi fenolici: butilhidroxianisolul (BHA),

butilhidroxitoluenul (BHT), esterii acidului galic, etc.;

- compuşi organici cu sulf: deşi cuprind antioxidanţi eficace,

utilizarea lor este restrânsă din cauza mirosului dezagreabil pe

care-l degajă. Printre reprezentanţii grupei amintim: acidul

detioproprionic, detiproprionatul de lauril şi detioproprionatul de

stearil;

- antioxidanţi naturali: aceştia includ produsele naturale:rezina de

quaiac, de benzoe, tocoferolii, extractul din arborele Meclura

aurantiace, lecitina, extractul (oleum) de germeni de porumb.

Mecanismul de acţiune. Oxidarea lipidelor, cunoscută şi sub

denumirea de râncezire aldehidică, autooxidare sau peroxidare implică

procese radicalice fiind accelerată prin intermediul luminii şi al altor

substanţe generatoare de radicali liberi, formare masivă de hidroperoxizi

(ROOH), randament ce depăşeşte unitatea, atunci când oxidarea este

catalizată de lumină şi perioadă de inducţie mare, atunci când substratul

este pur (figura 3).

RH

O2

ROOH

Fe

N N

N N

RO

O

Fe

N N

N N

O

RO

Fe

N N

N N

OHR

RH

RO + RH ROH + R

R + O2 ROO

ROO + RH ROOH + R

+

RH = acid gras nesaturat

ROOH = hidroperoxid

RO , ROO , R = radicali liberi

N structuri cu azot sau alte elemente (O, S, etc.) cu electroni neparticipanti

Figura 3. Mecanismul general al oxidării lipidelor

C. Jianu

146

Cea mai cunoscută metodă de întârziere a oxidării lipidelor

(conservare) din alimentele cu un conţinut ridicat de grăsimi nesaturate

este aditivarea cu antioxidanţi. Pentru a fi eficiente, acestea trebuie

adăugate simultan în procesare sau la produsul finit. Antioxidanţii nu pot

regenera uleiurile râncede şi nici nu sunt eficienţi în întârzierea hidrolitică

a râncezelii catalizată cu ajutorul enzimelor pezente în grăsimi.

Sunt capabili să blocheze autooxidarea, în diferite stadii ale

procesului. Antioxidanţii adăugaţi preventiv sunt capabili de a „absorbi”

(grefa, reţine) oxigenul atmosferic prezent. Alţi antioxidanţi întrerup lanţul

de procese ale oxidării. În această categorie intră fenolii substituiţi, capabili

să reacţioneze cu un radical liber peroxidic prin cedare de hidrogen de la o

grupare OH. Se acceptă schema (figura 4):

În prima etapă, antioxidantul cedează H de la OH fenolic, radicalul

AH• format, fiind stabilizat prin mezomerie. Deşi este puţin reactiv, el

acţionează conform reacţiei (2) sau (3).

Acţiunea antioxidanţilor poate fi prelungită în prezenţa agenţilor

reducători (RSH) fiind regeneraţi până în momentul în care agentul

reducător este epuizat.

Substanţele de aditivare sinergice (acizi organici sau sărurile lor)

sunt capabile să coordoneze (sechestreze) ionii de cupru şi fier, cu formare

de complexe inactive. Se prelungeşte etapa de iniţiere a autooxidării.

Antioxidanţii pot acţiona asupra peroxidării lipidelor în şase moduri:

scăderea concentraţiei în O2;

eliminarea speciilor care iniţiază peroxidarea prin absenţa

hidrogenului;

eliminarea O2 pentru a prevenii formarea peroxizilor;

coordinarea ionilor metalici în forme care nu generează specii

reactive sau nu descompun peroxizii lipidici în radicali peroxil sau

alcoxil, înlocuitori ai peroxizilor;

scindarea catenei pentru a preveni absenţa hidrogenului din catenele

acizilor graşi.


147

RH

O2

ROOH

Fe

N N

N N

RO

O

Fe

N N

N N

O

RO

Fe3+

N N

N N

OH R

RH

+

Fe2+

N N

N N

AH

AH2 X

1/2 XH2

AH2

XH2

+ AH2 ROH +AH

12 3

O O O

mezomeria rest fenolic

AH

RH = acid gras nesaturat

ROOH = hidroperoxid

RO , ROO , R = radicali liberi

AH2 = antioxidant

XH2 = substanta reducatoare

N structuri cu azot sau alte elemente (O, S, etc.) cu electroni neparticipanti

=

Figura 4. Mecanismul de acţiune al antioxidanţilor

Alegerea şi domeniile de aplicare a antioxidanţilor. Se ştie că nu

există încă un antioxidant universal valabil pentru toate produsele

agroalimentare, ceea ce ridică problema alegerii antioxidantului adecvat. La

alegerea unui antioxidant trebuie să se ţină seama de:

C. Jianu

148

compatibilitatea cu produsul alimentar: de exemplu, galaţii sunt

recomandaţi pentru conservarea unturii şi mai puţin pentru

conservarea margarinei şi uleiurilor vegetale;

potenţialul antioxidant: de exemplu, propilgalatul poate fi utilizat

singur, în timp ce BHA-ul şi BHT-ul sunt utilizaţi împreună, în

acest caz obţinându-se efecte sinergetice. La folosirea în comun a

BHA-ului şi BHT-ului, efectul antioxidant este dublu faţă de suma

efectelor individuale; pentru antioxidanţii fenolici, efect sinergetic

se obţine şi prin folosirea acizilor;

tipul de prelucrare a produsului agroalimentar: în cazul prăjirii

grăsimilor şi uleiurilor cu adaos de antioxidanţi trebuie să se aibă

în vedere eventuala distilare împreună cu vaporii de apă (cazul

BHA şi BHT) sau descompunerea (cazul galatului de propil). Deci,

în cazul produselor ce se prelucrează termic trebuie să se aibă în

vedere rezistenţa termică a antioxidanţilor. Păstrarea activităţii

antioxidanţilor după încălzire (efectul „Carry through”) depinde de

distribuţia acestora în faza apoasă sau uleioasă. În general,

antioxidanţii hidrosolubili sunt distruşi sub influenţa căldurii. Din

acest motiv prin esterificarea acidului ascorbic şi a acidului galic

se ajunge la creşterea solubilităţii lor în grăsimi şi deci, la

creştgerea rezistenţei;

solubilitatea şi dispersabilitatea antioxidantului: majoritatea

antioxidanţilor sunt solubili în uleiuri şi grăsimi, deci vor putea fi

folosiţi în sisteme agroalimentare lipidice. Acidul ascorbic şi

ascorbaţii, mai puţin galatul de propil, pot fi utilizaţi în sisteme

agroalimentare hidrofile;

modificarea culorii produsului: poate fi rezultatul combinării

antioxidantului cu anumite componente ale produsului (cazul

galatului de propil), modificarea antioxidantului (cazul BHA care

în prezenţa de Na şi K dă o coloraţie roz);

aciditatea sau alcalinitatea produsului agroalimentar: în produsele

acide se recomandă folosirea antioxidanţilor fenolici care au

caracter acid, deoarece în caz contrar îşi pierd eficacitatea, mai ales

la temperaturi ridicate;

modul de aplicare a antioxidanţilor: antioxidantul poate fi

încorporat direct în grăsimi şi uleiuri, poate fi pulverizat la

suprafaţa produsului, poate fi încorporat în „purtători” (sarea,

condimente, etc.), încorporat în folia de ambalaj de unde migrează

în produs.


149

Antioxidanţii au un domeniu larg de aplicare cuprinzând grăsimi

animale, uleiuri vegetale, produse cu conţinut variat de lipide, legume şi

fructe (inclusiv la produse obţinute din acestea), ambalaje pentru grăsimi

sau produse alimentare bogate în grăsimi, etc. În legătură cu aceste

aplicaţii, trebuie să se ţină seama de:

concentraţia antioxidantului care produce efect optim, în acest caz

trebuie să se ţină seama şi de conţinutul produsului în antioxidanţi

naturali;

temperatura de prelucrare a alimentului: pentru produsele care se

prelucrează termic, nivelul optim al antioxidantului este mai

ridicat;

prezenţa factorilor prooxidanţi: de exemplu, în prezenţa metalelor

sau acidului sorbic adăugat ca fungistatic la unt în concentraţii de

0,05 – 1%, se grăbeşte râncezirea untului, chiar în prezenţa unei

concentraţii optime de antioxidant.

Atât din punct de vedere economic, cât şi toxicologic este recomandat

să se reducă la minimum concentraţia de antioxidanţi prin asociere cu

sinergetici sau prin asocierea de antioxidanţi primari. De exemplu,

asocierea a 0,01% BHA cu 0,02% palmitat de ascorbil permite dublarea

perioadei de inducţie în cazul unturii în comparaţie cu acţiunea fiecărui

antioxidant în parte.

Butilhidroxianisolul

Butilhidroxianisolul ( BHA )

CAS: [25013-16-5] INS: 320

Formula generală: C11H16O2

Masa moleculară: 180,25

Codificarea europeană pentru BHA este E – 320.

Utilizare în industria alimentară: antioxidant

Ambalare şi depozitare: în recipiente închise ermetic.

Formula structurală:

OH

C

OCH3

CH3

CH3

CH3

Butilhidroxianisolul (BHA) are formula brută C11H16O2 şi masa

moleculară 180,24. Sintetic se produce din p-metoxifenol şi izobutenă. Se

prezintă ca o masă cristalină, albă sau gălbuie, cu aspect ceros. Are miros

aromat. Punctul de topire este la 60 ... 61 ºC. BHA-ul este practic insolubil

în apă, uşor solubil în alcool (1 : 4) şi în propilen glicol (1 : 1). Este, de

asemenea, solubil în uleiuri şi grăsimi.

Produsul comercial este un amestec de trei izomeri în care

predomină izomerul 2-(terţ)-butilhidroxianisolul care este mai activ.

Ceilalţi doi izomeri conţinuţi de produsul comercial sunt 2-(terţ)-

C. Jianu

150

butilhidroxianisolul şi 3-(terţ)-butil-4-metoxifenolul care are punctul de

topire 50 ... 51,5 ºC.

Produsul pentru uz alimentar trebuie să conţină: minimum 98,5%

C11H16O2, maximum 3 mg As/kg, maximum 10 mg Pb/kg.

BHA este unul dintre antioxidanţii cei mai utilizaţi în grăsimi şi

uleiuri, mai ales în SUA, fiind frecvent asociat cu galatul de propil, cu

BHT-ul şi cu acidul citric sau cu monogliceril citrat. Antioxidantul prezintă

avantajul că are acţiune antioxidantă puternică, nu modifică calităţile

senzoriale ale produsului şi nu-şi pierde proprietăţile antioxidante la

prelucrarea termică a produselor agroalimentare în care se încorporează

(efect „carry through” foarte bun).

Toxicitatea acută la BHA (DL50) la şoareci, pe cale orală, este de

2000 mg/kilocorp, iar la şobolani pe aceeaşi cale, este cuprinsă între 2200 –

5000 mg/kilocorp.

În ceea ce priveşte toxicitatea pe termen scurt, cele mai multe studii

experimentale au fost efectuate pe şobolani; există foarte puţine studii pe

alte specii. Atâta timp cât în cercetările toxicologice s-au folosit doar teste

globale, cum sunt: creşterea, reproducerea, tabloul sanguin, etc., nu s-au

observat diferenţe semnificative între animalele tratate şi cele martor, decât

la doze foarte mari, de 3% în dietă, la şobolani, timp de 6 luni. Denz şi

Laurado (1957) într-un experiment pe iepuri, după administrarea unei doze

de 1 g/zi, timp de 6 zile, constată o creştere a excreţiei urinare de potasiu şi

aldosteron, o scădere a concentraţiei lichidului extracelular, înlocuirea

potasiului din celulele musculare cu sodiu, modificări atribuite unei acţiuni

renale directe.

La câini, după administrarea în dietă, timp de un an, a unor doze de

0,3; 30 şi 100 mg/kg greutate corporală, nu s-au observat modificări renale,

hematologice, histopatologice în principalele organe interne sau diferenţe

în greutatea relativă a principalelor organe interne.

Studiile de toxicitate pe termen lung, efectuate pe şobolani, cu

concentraţii de BHA cuprinse între 0,05% şi 2% în dietă, timp de 22 – 24

luni, nu au evidenţiat modificări semnificative referitoare la moralitate,

greutate corporală, reproducere, leziuni histopatologice în rinichi, ficat,

inimă.

În ceea ce priveşte chemobiocinetica, BHA-ul este bine absorbit la

nivelul tractului gastrointestinal, chiar în cantităţi de 500 de ori mai mari

decât concentraţia generală admisă în grăsimile destinate consumului

uman. Nu s-a evidenţiat acumularea sa în ţesuturi. În privinţa metabolizării,

Dacre (1960) arată că, la iepure BHA-ul se eliberează în urină, în principal

glucuroconjugat (41%), sulfoconjugat (9%) şi liber (6%). Când doza


151

administrată scade, creşte procentul de derivat glucuroconjugat. La

şobolani, după o doză de 0,4 g/kg corp, Astill (1960) găseşte în urină, în

timp de 5 zile, până la 82% din doză sub formă de glucuronogonjugat, 11 –

16% subconjugat şi 5% nemodificat, izomerul terţ-butil-2 fiind excretat

mai mult ca glucuronoconjugat, iar izomerul terţ-butil-3 ca sulfoconjugat.

La om, după ingerarea unei doze unice cuprinsă între 0,4 şi 0,7 mg/kg corp,

se elimină în urină până la 70% sub forma glucuronoconjugat şi numai 1%

sub forma liberă.

Pe baza studiilor experimentale efectuate se apreciază că o

concentraţie de 0,5% BHA în dietă nu ar avea nici un efect toxic pentru o

perioadă de absorbţie egală cu durata medie de viaţă. Aceasta este

echivalentă cu 250 mg/kg corp/zi.

Doza zilnică admisă pentru om este, fără rezerve, 0 – 0,5 mg/kg corp

şi cu unele rezerve 0,5 – 2 mg/kg corp.

Butilhidroxitoluenul

Butilhidroxitoluen (BHT)

CAS: [128-37-0] INS: 321

Formula generală: C15H24O


Codificarea europeană pentru BHT este E – 321.

Descriere: se prezintă ca o pulbere cristalină, gălbuie,

insolubil în apă, uşor solubil în alcool etilic, uleiuri şi

grăsimi.




OH

C

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3C

CH3

H3C

Butilhidroxitoluenul (C15H24O) cu masa moleculară 220,35 se obţine

din p-crezol şi izobutilenă. Se prezintă ca o pulbere cristalină gălbuie cu

densitatea ( 20

4d ) = 1,048, având punctul de topire la 70 ºC şi punctul de

fierbere la 265 ºC. Butilhidroxitoluenul (BHT) este practic insolubil în apă,

uşor solubil în alcool etilic (1 : 4), uleiuri şi grăsimi (1 : 2 – 1 : 4). Produsul

pentru uz agroalimentar trebuie să conţină minimum 99% C15H24O şi nu

trebuie să conţină mai mult de 20 mg/kg metale grele, din care 3 mg As/kg

şi 10 mg Pb/kg.

BHT-ul este larg utilizat, atât pentru protejarea grăsimilor şi

uleiurilor, cât şi pentru impregnarea ambalajelor destinate unor produse cu

conţinut ridicat în grăsimi. Activitatea sa este potenţată prin asocierea cu

alţi antioxidanţi (în special galatul de dodecil) şi agenţi sinergetici. Posedă

un efect „carry through” foarte bun.

C. Jianu

152

Legislaţia din România admite folosirea BHT-ului în doză de 100

mg/kg produs alimentar.

Toxicitatea acută la BHT (DL50) la şobolani, pe cale orală, este

cuprinsă între 1700 şi 1970 mg/kilocorp; la iepure doza letală

aproximativă, pe aceeaşi cale, este cuprinsă între 2100 şi 3200 mg/kilocorp,

iar la cobai 10700 mg/kilocorp.

În ceea ce priveşte toxicitatea pe termen scurt, primele cercetări

privind toxicitatea BHT-ului i-au dat acestuia o apreciere favorabilă, fiind

considerat un antioxidant cu toxicitate redusă. Cercetările sistematice nu au

confirmat această poziţie optimistă, arătând că toxicitatea sa creşte în

funcţie de conţinutul alimentaţiei în lipide.

În experienţe pe şobolani, după administrarea în dietă a unei

concentraţii de 0,01%; 0,1% şi 0,5% timp de 8 luni, s-a constatat o creştere

semnificativă a colesterolului (chiar după 5 săptămâni), a fosfolipidelor şi

mucoproteinelor din ser, o creştere a greutăţii ficatului şi a suprarenalelor la

ultimele două concentraţii, iar la 10% din descendenţi s-a constatat

anoftalmie.

O concentraţie de 0,3% în dieta unor şobolani-femele gravide, timp

de 5 săptămâni, cu un regim sărac în vitamina E nu a produs efecte toxice,

în schim concentraţia de 1,55% a provocat o pierdere accentuată în greutate

şi moartea fetuşilor.

Concentraţiile de 0,8% şi 1% fac ca animalele să refuze alimentele,

producând scăderea greutăţii corporale şi a coeficientului de absorbţie

digestivă a principiilor alimentare.

La câini, doze de 0,17 – 0,94 g/kilocorp, administrate de 5 ori pe

săptămână, timp de 12 luni, nu au produs efecte toxice evidente. La doze

apropiate de 4 g/kilocorp s-a observat apariţia diareii, după administrare

timp de 4 săptămâni (de 4 ori/săptămână).

Studiile de toxicitate pe termen lung, efectuate pe şobolani, cu

concentraţii de 0,2; 0,5 şi 0,8% în dietă, timp de 24 luni, nu au scos în

evidenţă efecte toxice. La concentraţii de 1% s-au constatat o creştere a

greutăţii relative a creierului şi ficatului şi unele modificări hematologice.

La cea de-a 8-a reuniune a Comitetului de Experţi FAO/OMS s-a

arătat că BHT-ul ar favoriza apariţia de adenoame pulmonare la şoareci.

Cercetări acute efectuate la termen lung pe şoareci şi şobolani au infirmat

această ipoteză. Alte cercetări, prin asocierea BHT-ului cu agenţi

cancerigeni cunoscuţi, au evidenţiat faptul că BHT-ul ar fi un „promotor”

al cancerogenezei, mecanismul de acţiune nefiind încă elucidat.

Din punct de vedere al chemobiocineticii, BHT-ul este uşor absorbit

din tractul gastrointestinal. S-a constatat o retenţie a substanţei în ţesutul


153

adipos, mai ales în grăsimea perirenală. Metabolismul acestui antioxidant

este complicat prin existenţa grupărilor butil alături de hidroxil. De aceea,

iniţial pot avea loc procese de oxidare a grupărilor butil la hidroxi-2-

dimetil-2, 2-etil-2 şi, după aceea, procese de conjugare cu acidul

glucuronic, sulfuric sau cu glicolul. Se apreciază că se elimină prin urină în

proporţie de 80 – 90% sub forma biotransformată (ca produşi oxidaţi liberi

sau conjugaţi) şi aproximativ 5% liber.

Pe baza cercetărilor experimentale efectuate se apreciază că o

concentraţie de 0,8% BHT în alimentaţia şobolanilor nu ar avea nici un

efect nociv important dacă conţinutul în grăsimi al alimentelor este sub 5%.

Dacă conţinutul în grăsimi creşte la 20%, creşte şi nocivitatea BHT-ului,

spre deosebire de BHA, la care nu s-a constatat această interrelaţie. Se

acceptă ca fără nici un efect toxic, la şobolani, concentraţia de 0,1%.

Comitetul de Experţi FAO/OMS, pe baza datelor de care dispune

până la ora actuală, a fixat doza zilnică admisă, temporar la 0,5

mg/kilocorp. Se preconizează aprofundarea cercetărilor referitoare la

efectul de „promotor”al carcenogenezei, la relaţia între conţinutul de

grăsimi din alimente şi toxicitatea şi la embriotoxicitate.

Galaţii

Galatul de propil (esterul n-propilic al acidului 3,4,5-

trihidroxibenzoic). Are formula brută C10H12O5 şi masa moleculară

212,21. Produsul după uscare la 110 ºC, timp de 4 ore nu trebuie să conţină

mai puţin de 99% C10H12O5. Pierderile de masă, la uscare timp de 4 ore, la

110 ºC trebuie să fie mai mici de 3%. Galatul de propil se prezintă ca o

substanţă solidă, cremoasă, albă, inodoră şi cu gust uşor amar. Galatul de

propil este puţin solubil în apă (1 g în 300 ml apă), dar mai solubil în alcool

etilic (1 g în 3,5 ml). Este uşor solubil în grăsimi şi uleiuri. Antioxidantul

este mai eficace dacă se asociază cu acidul citric.

Galatul de propil

CAS: [121-79-9] INS: 310



Codificarea europeană pentru galatul de propil este E –

310.




COO

OHHO

OH

(CH2)2 CH3

C. Jianu

154

Galatul de octil (esterul n-octilic al acidului 3,4,5-


282,34. Produsul după uscare în etuvă la 60 ºC, timp de 4 ore, nu trebuie să

conţină mai puţin de 98,5% C15H22O5. Pierderile de masă la uscare, timp de

4 ore la 60 ºC, trebuie să fie mai mici de 0,5%. Se prezintă ca o substanţă

solidă, albă-cremoasă, inodoră, cu gust uşor amar. Galatul de octil este

insolubil în apă. Este solubil în alcool etilic (1 g în 2,5 ml). Este uşor

solubil în grăsimi şi uleiuri. Antioxidantul este mai eficace dacă se asociază

cu acidul citric.

Galatul de octil

CAS: [1034-01-1] INS: 311



Codificarea europeană pentru galatul de octil este E –

311.



Formula structurală: COO

OH

CH2 (CH2)6 CH3

OHHO

Galatul de dodecil (esterul n-dodecil al acidului 3,4,5-


338,45. Se mai numeşte şi galat de lauril. Antioxidantul este folosit pentru

protejarea grăsimilor alimentare şi a produselor care conţin grăsimi (cu

excepţia untului), fiind mai eficace în asociere cu acidul citric. FAO/OMS

recomandă ca doza zilnică admisă la om să fie cuprinsă între 0 şi 0,2

mg/kilocorp. Produsul se prezintă sub formă de pulbere cristalină de

culoare alb-ivoriu, este inodor, cu gust uşor amar, cu punct de topire 96 ...

97 ºC; după uscare timp de 4 ore la 60 ºC, trebuie să conţină minimum

98,5% C19H30O5. Pierderile de masă la uscare timp de 4 ore la 60 ºC trebuie

să fie mai mici de 0,5%. Galatul de dodecil este insolubil în apă, solubil în

grăsimi şi uleiuri, precum şi în alcool (1 g în 3,5 ml).

Galatul de dodecil

CAS: [1166-52-5] INS: 312



Codificarea europeană pentru galatul de dodecil

este E – 312.


Ambalare şi depozitare: în recipiente închise

ermetic.


COO

OH

CH2 (CH2)10 CH3

OHHO


155

Toţi galaţii trebuie să îndeplinească următoarele condiţii de puritate

chimică: clor organic 100 mg/kg; acid galic liber 0,5%; cenuşa sulfatată

0,05%; arsen 3 mg/kg; plumb 5 mg/kg; alte metale grele 10 mg/kg.

Toxicitatea galaţilor. Toxicitatea acută a galaţilor a fost studiată pe

şobolani, şoareci, iepuri (tabelul 8).

Tabelul 8. Toxicitatea acută a acidului galic şi a esterilor acidului galic

Antioxidantul Specia Calea de

administrare

DL50 [mg/kg] greutate

corporală

Acid galic Iepure oral 5000

Galat de etil Şobolan oral 5812

Galat de etil Şoarece i.p.*)

845

Galat de propil Şobolan oral 2600

Galat de propil Şobolan oral 3600

Galat de propil Şoarece oral 1700 – 3500

Galat de propil Şobolan i.p.*)

380

Galat de octil Şobolan oral 4500

Galat de octil Şobolan i.p.*)

60 – 80

Galat de

dodecil

Şobolan oral 6500

Galat de

dodecil

Şobolan i.p.*)

100 – 120

i.p.*)

= intraperitoneal

În ceea ce priveşte toxicitatea pe termen scurt şi lung a galaţilor, în

literatura de specialitate există puţine date. În testele efectuate pe şobolani

s-a observat o scădere cu 5% a conţinutului de hemoglobină în sânge,

atunci când dieta a conţinut 2% acid galic. Sângele obţinut de la animalele

sacrificate a prezentat şi o viteză de coagulare mult mai mare (cu

30%), efect atribuit grupării carboxilice şi potenţat de grupările oxidrilice.

La iepuri, acidul galic are un efect hipocolesterolemiant şi produce şi o

creştere moderată a γ-globulinelor serice.

Galatul de metil administrat în dieta şobolanilor, la nivel de 0,2% pe

o durată de 70 zile, nu a influenţat creşterea ponderală şi reproducerea.

Galatul de etil administrat în dieta şobolanilor, la nivel de 1% pe o durată

de 10 săptămâni, nu a condus la efecte nocive. Acelaşi antioxidant,

administrat şobolanilor în proporţie de 43,7 şi 55,2 mg/kilocorp, pe o

C. Jianu

156

durată de 8 săptămâni, a influenţat negativ creşterea în greutate şi a condus

la creşterea semnificativă a aldolazei hepatice, mai ales atunci când lotul de

experienţă a primit o dietă hipoproteică.

Galatul de n-propil administrat şobolanilor albi timp de 2 ani, în

concentraţie 1,17% şi 2,34% faţă de dietă, a produs mortalitate

semnificativă, la autopsie observându-se leziuni renale. Lehmann şi

Fitzhug (1951), într-un experiment similar pe şobolani hrăniţi cu diete

conţinând 1% galat de n-propil, nu au observat modificări în creşterea

ponderală şi nici nu au înregistrat mortalităţi.

Într-un experiment cronic pe şobolani şi câini, care au fost hrăniţi cu

diete conţinând 2% galat de n-propil (4 mg/kilocorp), ceea ce reprezintă de

10 ori mai mult decât doza de antioxidant utilizată în conservarea

alimentelor, s-a observat o scădere a conţinutului de fosfolipide şi de

colesterol din ficat. Unele animale au prezentat modificări degenerative la

nivelul glandelor seminale.

În ceea ce priveşte galatul de octil şi dodecil, în experienţe pe

şobolani care au primit diete cu 0,03 – 0,5% antioxidanţi, pe toată durata

vieţii şi pe durata atrei generaţii, s-a observat numai o inhibare a creşterii în

cazul femelelor.

În cazul porcinelor, prin administrarea timp de 13 săptămâni a 0,2%

galat de octil sau galat de dodecil în dietă, nu s-au evidenţiat efecte nocive

şi nici acumulare de galaţi în grăsimea corporală. Allen s.a. (1951) au

observat tulburări de creştere mai evidente la porcine-masculi, atunci când

acestea au fost hrănite cu diete conţinând 0,5 şi 1% antioxidanţi menţionaţi.

La o doză de antioxidanţi de 2,5%, în dieta administrată porcinelor timp de

115 zile, s-a înregistrat o mortalitate crescută, iar la doza de 5%

antioxidanţi în dietă, animalele au sucombat în 7 zile. Experienţele au

dovedit că la o doză de 1% antioxidanţi în dietă, nu se induc modificări

anatomo-patologice.

După FAO/OMS, doza de 100 mg galat de octil sau dodecil/kg

produs gras, respectiv 0,2 mg/kilocorp om, este lipsită de nocivitate. Doza

admisă fără rezerve la om este de 0,2 – 0,5 mg/kilocorp, trebuie însă să se

ţină seama şi de prezenţa altor antioxidanţi în raţia alimentară.

Metabolismul esterilor acidului galic. În literatura de specialitate

nu sunt semnalate studii sistematice priviind absorbţia, distribuţia în

diferite organe, metabolizarea şi excreţia tuturor esterilor acidului galic.

Cele mai multe cercetări se referă la metabolismul acidului galic, a

galatului de propil şi a galatului de lauril. Metabolitul principal al acidului


157

galic şi esterilor este acidul 4-o-metil-galic, o-metilarea fiind mecanismul

de metabolizare preferenţial.

Alte efecte biologice ale antioxidanţilor fenolici. Cercetările

efectuate în ultimii ani au scos în evidenţă acţiunea antioxidanţilor fenolici

în procesul de îmbătrânire, efectul radioprotector, efectul hepatoprotector,

efectul asupra metabolizării catecolaminelor.

Acţiunea antioxidanţilor fenolici în procesul de îmbătrânire. Tappell (1956) cercetând mecanismul îmbătrânirii omului, a arătat

complexitatea proceselor şi reacţiilor biochimice ce au loc. Una din aceste

reacţii, căreia îi atribuie o mare importanţă, este peroxidarea lipidelor

polinesaturate din membranele biologice cu leziunile consecutive ale

organelor celulare (mitocondrii, reticul endoplasmatic, lizozomi), reacţii

asemănătoare cu cele observate în urma acţiunii unor doze toxice de radiaţii

sau cu cele din carenţa de vitamina E, cunoscut antioxidant natural. S-a

observat că aşa numiţii „age pigments” – pigmenţi de îmbătrânire – formaţi

în cursul acestui proces şi care se acumulează în creierul, miocardul şi

muşchii persoanelor şi animalelor bătrâne, constând din grăsimi şi proteine

„alterate” nedigerate de lizozomi, sunt în strânsă corelaţie cu procesele de

peroxidare lipidică, formare de radicali liberi, faţă de care membranele

organitelor subcelulare, datorită conţinutului lor crescut în lipide

polisaturate, sunt deosebit de sensibile. Aceste observaţii accentuează

importanţa antioxidanţilor biologici; de exemplu, carenţa în vitamina E

chiar la animale tinere duce la o acumulare prematură a pigmenţilor de

îmbătrânire, în special la nivelul sistemului nervos. Cercetările efectuate au

dovedit că vitamina E poate inhiba peroxidarea lipidelor şi producerea de

radicali liberi nocivi, similari cu cei formaţi după iradiere.

Pe lângă antioxidanţii naturali de tipul tocoferolilor, s-au găsit la o

serie de antioxidanţi de sinteză, proprietăţi de suplinire a vitaminei E:

Harman (1968) în experienţele pe care le-a efectuat pe şoareci a obţinut o

prelungire semnificativă a duratei medii de viaţă, dacă li s-au încorporat

acestora în hrană antioxidanţi inhibitori ai reacţiilor cu radicali liberi, de

exemplu 2-mercaptoetil-amina şi BHT adăugaţi în concentraţie de 0,2 –

0,5%.

Efecte radioprotectoare. Pe baza observaţiei, cum că efectele nocive

ale radiaţiilor se datorează cel puţin în parte formării de radicali liberi,

respectiv de peroxizi s-au iniţiat cercetări la animale, cu scopul de a găsi

substanţe care să prevină formarea de radicali şi peroxizi şi să ofere efect

protector.

C. Jianu

158

Erschoff (1960), urmărind efectul radioprotector al antioxidanţilor

prin determinarea timpului de supravieţuire a animalelor expuse la radiaţii

X, semnalează rezultate bune obţinute cu galat de propil şi BHT la şoareci,

când s-au administrat în hrană în proporţie de 0,25 – 0,5%, iar animalele au

fost expuse la doze repetate, subletale, de radiaţii X. Baraboi (1969)

sintetizând rezultatele privind acţiunea radioprotectoare a acidului galic, a

galatului de sodiu, a galatului de propil şi a altor fenoli injectaţi, înainte şi

după iradiere, la şoareci albi, arată că aceste substanţe oferă o protecţie

slabă, însă totuşi constantă. Mecanismul protector se explică prin

interacţiunea radicalului semichinonic al acidului galic cu radicalii

biosubstratului cu formare de produşi neutri şi prin inhibarea activităţii

unor enzime prin radicalii acidului galic.

Efectul hepatoprotector. Anumiţi antioxidanţi, cum ar fi BHT-ul,

galatul de propil, vitamina E au proprietate hepatoprotectoare, în sensul că

previn formarea de peroxizi lipidici şi în acest fel menţin activitatea celulei

hepatice, chiar în prezenţa unui agent puternic hepatotoxic (de exemplu,

CCl4) care produce peroxidarea lipidelor. După unii cercetători,

antioxidanţii menţionaţi ar acţiona şi indirect prin activarea unor enzime

implicate în detoxifierea agenţilor hepatotoxici.

Efecte asupra metabolizării catecolaminelor. O serie de cercetări au

evidenţiat faptul că pirogalolul şi alţi polifenoli cresc evident durata

răspunsului la adrenalină şi la stimularea nervilor simpatici „in vivo”. S-a

demonstrat că efectul nu se datoreşte acţiunii antioxidante, ci inhibării

catecol-o-metil-transferazei (COMT) prin mecanism competitiv. S-a

constatat ulterior că şi alte substanţe cu o structură tri- sau polifenolică

similară pirogalolului sunt capabile să prelungească acţiunea adrenalinei

prin acelaşi mecanism competitiv faţă de COMT.

Acidul nordihidroguaiaretic

Acidul nordihidroguaiaretic (C18H22O4) are masa moleculară 302,36.

Se găseşte în natură sub forma unor exudate răşinoase de plante. Se

izolează din Larrea divaricata, obţinându-se sub formă de pulbere

cristalină, inodoră, cu punct de topire 184 ... 185 ºC. Este insolubil în apă

rece şi relativ solubil în apă la cald, dar este solubil în alcool etilic. Este, de

asemenea, solubil în grăsimi şi uleiuri (în ulei de bumbac 7,1 mg/g la 30

ºC, în untură 5,2 mg/g la 45 ºC).

Produsul cu utilizare în industria agroalimentară trebuie să conţină

minim 98% C18H22O4, maximum 3 mg As/kg, ,maximum 10 mg Pb/kg şi


159

maximum 20 mg/kg alte metale grele. Conţinutul în cenuşă trebuie să fie

maximum 0,1%.

Toxicitatea acută. Valorile DL50 pentru unele animale de laborator

sunt următoarele: la şobolani 2000 – 5000 mg/kilocorp (administrare pe

cale orală), la şoareci 2000 – 4000 mg/kilocorp (administrare pe cale orală)

şi 550 mg/kilocorp (administrare pe cale intraperitoneală), la cobai 830

mg/kilocorp (administrare pe cale orală).

Toxicitatea pe termen lung. Într-un experiment pe şobolani, după

administrarea unor concentraţii de 0,1; 0,5 şi 1% s-a produs o hemoragie a

cecului la 50% din animale.

Într-un alt experiment pe şobolani timp de 2 ani la concentraţie de

0,5 şi 10% s-au produs leziuni cecale şi o uşoară hipertrofie chistică a

ganglionilor limfatici vecini cecului. S-a înregistrat şi o uşoară scădere în

greutate. Pentru acest antioxidant se recomandă noi studii la termen lung,

cu privire la acţiunea sa asupra organismului animal. În românia nu este

admis acest antioxidant.

Tocoferolii

Denumirea raţională acceptată de IUPAC (International Union of

Pure and Applied Chemistry) – IUBMB (International Union of

Biochemistry and Molecular Biology) – JCBN (Joint Commission on

Biochemical Nomenclature) este 2 –metil-2-(4,8,12-trimetildecil) croman-

6-ol (structura I):

O

R1

HO

R2

R3

Me

MeMe Me Me

(I)

1 2

345

67

82'

1' 3'4'

5'6'

7'8'

9'10'

11'12'

compusul I (R1=R

2=R

3=Me) α-tocoferol sau 5,7,8-trimetiltocol;

compusul I (R1=R

2=Me; R

3=H) β-tocoferol sau 5, 8-dimetiltocol;

compusul I (R1=H; R

2=R

3=Me) γ-tocoferol sau 7, 8-dimetiltocol;

compusul I (R1= R

2=H; R

3=Me) δ-tocoferol sau 8-metiltocol.

O

R1

HO

R2

R3

Me

MeMe Me Me

(II)

1 2

345

67

82'

1' 3'4'

5'6'

7'8'

9'10'

11'12'

C. Jianu

160

cu denumirea „trivială (vulgară)” încă acceptată este „tocotrienol”, iar

formularea raţională acceptată de aceleaşi organisme internaţionale este: 2-

metil-2-(4,8,12-trimetiltrideca-3,7,11-trienil) croman-6-ol cu următoarele

variante structurale regăsite în natură:

compusul II (R1=R

2=R

3=Me) δ1 sau δ2 tocoferol sau 5,7,8-

trimetiltocotrienol sau α-tocotrienol;

compusul II (R1=R

2=Me; R

3=H) ε-tocoferol sau 5, 8-

dimetiltocotrienol sau β-tocotrienol;

compusul II (R1=H; R

2=R

3=Me) ε-tocoferol sau 7,8-

dimetiltocotrienol sau γ-tocotrienol;

compusul II (R1= R

2=H; R

3=Me) 8-metiltocotrienol sau δ-

tocotrienol.

Tocoferolii folosiţi ca antioxidanţi se prezintă sub două forme:

a) DL--tocoferol care se prezintă sub forma unui lichid vâscos,

limpede, aproape incolor, cu absorbţia specifică E la 292 nm de

71 – 76 şi cu indicele de refracţie la 20 ºC de 1,5030 – 1,5070.

Produsul, având denumirea chimică de tetrametil-

2,5,7,8(trimetil-4’,8’,12’-tridecil)-2-hidroxi-6-cromanol, este

cunoscut sub denumirea de vitamina E, are formula brută

C29H50O2 şi masa moleculară 430,72.

Se obţine fie prin distilarea în vid a uleiurilor vegetale

alimentare, fie prin sinteză. -tocoferolul natural este sub forma

D, iar cel de sinteză sub forma DL. Produsul trebuie să conţină

minimum 96% C29H50O2. Este insolubil în apă, dar miscibil în

alcool etilic. Prin expunerea la aer şi lumină se oxidează şi îşi

intensifică culoarea.

b) Concentratul de tocoferoli se prezintă sub forma unui lichid

vâscos de culoare brun-roşcat, care trebuie să conţină minimum

34% tocoferoli totali, din care minimum 50% trebuie să fie DL--

tocoferol.

Pentru ambele produse se cer următoarele condiţii: arsen 3

mg/kg, plumb 5 mg/kg, alte metale grele 10 mg/kg.

Pentru -tocoferol nu este cunoscută valoarea DL50. În studiile

efectuate pe termen scurt (2 luni), şobolanii au suportat doze de

40 g/kilocorp/zi, iar şoarecii 50 g/kilocorp/zi. La şobolani doza de

100 mg/şobolan/zi timp de 19 săptămâni a produs o creştere a

metabolismului fosforului. Oamenii adulţi tolerează 1 g


161

tocoferol/zi, timp de câteva luni, fără efecte anormale. Doza

zilnică admisă la om este de 0,2 mg/kilocorp.

Acidul ascorbic şi sărurile sale

Acid ascorbic

CAS: [50-81-7] INS: 300



Codificarea europeană pentru acidul ascorbic este

E – 300.




O

HO OH

O

CH

CH2HO

HO

Acidul ascorbic sau vitamina C (C6H8O6). Are masa moleculară

176,12 şi este răspândit în regnul vegetal (legume, fructe) şi în regnul

animal, în special în suprarenale, corpul galben.

Industrial se obţine sintetic prin oxidarea controlată a sorbitolului.

Acidul ascorbic se prezintă sub formă de cristale incolore aciculare sau

foiţe, precum şi sub formă de pulbere albă cristalină. Dacă este perfect

anhidru, acidul ascorbic este stabil în contact cu aerul, în caz contrar prin

expunere la lumină şi aer se oxidează cu uşurinţă, suferind şi îmbrunarea.

Alcaliile şi fierul favorizează oxidarea acidului ascorbic. Este inodor, cu

gust acid (acrişor). Are densitatea 1,65, punctul de topire 190 ... 192 ºC (cu

descompunere) şi rotaţia specifică [] 2320

D º (în apă). Acidul ascorbic este

solubil în apă (1 : 3 în apă la 20 ºC), în alcool absolut (1 : 50), în glicerină

(1 : 100).

După uscare în exicator (pe acid sulfuric) acidul ascorbic trebuie să

conţină minimum 98% substanţă pură. Acidul ascorbic trebuie să conţină

maximum 0,4% apă şi maximum 0,1% cenuşă sulfatată.

În afară de acidul ascorbic se utilizează şi ascorbatul de sodiu şi

ascorbil palmitatul.

Ascorbatul de sodiu. Se prezintă sub formă de cristale albe, inodore,

având rotaţia specifică de + 103 ... + 106 º. După uscare în exicator pe acid

sulfuric timp de 24 ore, produsul trebuie să conţină minimum 98%

C6H7O2Na. Ascorbatul de sodiu trebuie să conţină maximum 0,2% cenuşă

după sulfatare. Pierderile de masă după uscare timp de 24 ore pe acid

sulfuric nu trebuie să depăşească 0,3%.

Ascorbil palmitatul (C22H38O7). Are masa moleculară 414,54 şi se

obţine prin esterificarea acidului ascorbic cu clorura de palmitoil. Se

C. Jianu

162

prezintă ca o pulbere fină, cristalină, albă sau alb-crem, catifelată, cu miros

de cedru-citrice şi fără gust. Are punctul de topire 112 ...115 ºC, rotaţia

specifică de + 21 ... + 24 º (soluţie 10% în alcool metilic). Este greu solubil

în apă, dar uşor solubil în alcool etilic.

Produsul folosit ca aditiv alimentar trebuie să conţină minimum 98%

C22H38O7, cenuşă 0,1%, cenuşă după sulfatare 0,2%, iar pierderile de masă

după uscare timp de 24 ore pe acid sulfuric trebuie să fie 1%.

Izoascorbatul de sodiu. Cunoscut şi sub denumirea de erisorbat de

sodiu (erythorbat de sodiu), izoascorbatul de sodiu este de fapt enolatul de

sodiu al ceto-3D-glucofuranolactonei, cu o moleculă de apă. Izoascorbatul

de sodiu (C6H7O6NaH2O) are masa moleculară 216,13. Pentru a fi utilizat

ca aditiv alimentar trebuie să conţină minimum 98% substanţă activă. Se

prezintă sub formă de cristale albe, incolore, este solubil în apă (1 parte la 2

părţi apă). Nu se păstrează în soluţie apoasă, deoarece se oxidează cu

uşurinţă în contact cu aerul, mai ales în prezenţa fierului şi a cuprului. Este

recomandat la fabricarea preparatelor din carne, mai ales la cele afumate, în

vederea reducerii dozei de azotaţi şi azotiţi adăugate, la păstrarea peştelui

refrigerat, a legumelor şi fructelor refrigerate. În ultimul timp se

întrebuinţează la păstrarea sucurilor şi nectarurilor din fructe.

Acidul L-ascorbic, ascorbatul de sodiu, ascorbil palmitatul şi

izoascorbatul de sodiu trebuie să conţină maximum 3 mg As/kg, maximum

10 mg Pb/kg şi maximum 20 mg/kg alte metale grele.

Doze de antioxidanţi utilizate în industria alimentară

Acidul L-ascorbic, L-ascorbatul de sodiu, L-ascorbatul de calciu şi

diacetatul de ascorbil se folosesc în următoarele produse

agroalimentare: gemuri şi marmelade de fructe, 150 mg/kg; sucuri de

fructe 150 mg/kg; nectaruri de fructe, 300 mg/kg; bere, 300 mg/kg;

siropuri, 150 mg/kg; lichioruri, 120 mg/kg; vin şi vinuri aromatizate,

120 mg/kg; vegetale în oţet, ulei, saramură, 2000 mg/kg; produse de

cofetărie, 1000 mg/kg; conserve de carne, 2000 mg/kg; cartofi

prăjiţi, 2000 mg/kg; produse de peşte conservate în recipiente, 2000

mg/kg; preparate de carne, 2000 mg/kg;

L-ascorbil-palmitatul se utilizează în următoarele produse: făină de

grâu şi făină de cartofi, 300 mg/kg; grăsimi şi uleiuri (mai puţin

uleiuri de măsline), 3000 mg/kg; grăsimi emulsionate, 2000 mg/kg;

maioneze, 3000 mg/kg (raportate la substanţa grasă;

Extractul natural bogat în tocoferoli , β, γ se utilizează în

următoarele produse: grăsimi şi uleiuri (mai puţin uleiuri de


163

măsline), 300 mg/kg; grăsimi emulsionate 300 mg/kg (raportate la

substanţa grasă); conserve de carne, 100 mg/kg;

Galatul de octil se utilizează ca antioxidant pentru grăsimi şi uleiuri

în proporţie de 100 mg/kg (mai puţin uleiul de măsline);

Galatul de dodecil şi galatul de propil se utilizează în următoarele

produse agroalimentare: grăsimi emulsionate 100 mg/kg; guma de

mestecat 1000 mg/kg (calculat la baza de gumă); grăsimi şi

uleiuri (mai puţin uleiuri de măsline), 300 mg/kg; făina de cartofi, 30

mg/kg; preparate de bază de făină de cartofi, 100 mg/kg;

Butilhidroxianisolul şi butilhidroxitoluenul se utilizează în

următoarele produse agroalimentare: guma de mestecat, 1000 mg/kg

(calculat la baza de gumă); făină de cartofi, 30 mg/kg; grăsimi şi

uleiuri (mai puţin uleiuri de măsline), 300 mg/kg; cartofi prăjiţi, 300

mg/kg (ca reziduu);

Lecitina se utilizează în următoarele produse agroalimentare:

ciocolata şi surogate de ciocolată, 5000 mg/kg; conserve vegetale

aromatizate cu cacao, 5000 mg/kg; jeleuri, 3000 mg/kg; grăsimi

emulsionate, inclusiv margarina, 5000 mg/kg (raportare faţă de

grăsime).

În România, este admisă folosirea următorilor antioxidanţi şi

sinergetici:

Galatul de dodecil în grăsimi alimentare şi produse care conţin

grăsimi, cu excepţia untului, 100 mg/kg;

Butilhidroxianisolul şi butilhidroxitoluenul în cartofi deshidrataţi

(piure, fulgi), uleiuri vegetale, margarină, supe concentrate (raportate

la grăsime), 100 mg/kg;

Tocoferolul în grăsimi alimentare şi produse care conţin grăsimi, 300

mg/kg;

Acidul ascorbic în bere, 10 mg/kg;

Ascorbatul de sodiu în: produse zaharoase, pâine şi produse de

panificaţie, biscuiţi, napolitane, 50 mg/kg;

Palmitatul şi stearatul de ascorbil în: produse conservate din legume

şi fructe, fructe conservate prin frig, 100 mg/kg;

Acidul izoascorbic şi izoascorbatul de sodiu în: preparate şi semipreparate

din carne, grăsimi, 200 mg/kg (exprimat ca acid ascorbic).

Aditivi alimentari

Documents

Transcript of Aditivi alimentari