Kas ir E471? Taukskābju mono- un diglicerīdu patiesā loma pārtikā

E471-mono- un taukskābju diglicerīdi-ir viena no visbiežāk sastopamajām piedevām pārtikas sastāvdaļu sarakstos, tomēr lielākā daļa patērētāju to zina tikai kā rūpnieciski ķīmisku terminu. Patiesībā E471 ir daļēji-sintētisks emulgators, kas pēc struktūras ir ļoti tuvs dabiskajiem uztura taukiem, un tā molekulārās īpašības nosaka būtiski atšķirīgas funkcijas dažādās pārtikas sistēmās: maizē tas aizkavē cietes retrogradāciju, veidojot spirālveida kompleksus ar amilozi, saglabājot maizi mīkstu; saldējumā tas veicina kontrolētu tauku lodīšu destabilizāciju, veicinot daļēju saplūšanu, lai izveidotu trīsdimensiju tauku tīklu, kas stabilizē gaisa burbuļus; margarīnā tas stabilizē eļļas{11}}ūdens saskarni, novēršot fāžu atdalīšanu un izšļakstīšanos cepšanas laikā. Šajā rakstā sistemātiski analizēti reālie E471 funkcionālie mehānismi reprezentatīvos pārtikas produktos no molekulārās struktūras, HLB raksturlielumu un pārtikas matricas mijiedarbības viedokļa, kā arī izskaidrots tā vielmaiņas ceļš un drošības novērtējums, pamatojoties uz EFSA visaptverošo 2017. gada{14}}pārvērtējumu. Cilvēka kuņģa-zarnu traktā lipāzes hidrolizē E471 par glicerīnu un brīvajām taukskābēm -divām parastajām uztura uztura sastāvdaļām, un tas nerada bažas par drošību, un nav jāuzskata par nepieciešamu skaitlisko pieļaujamo dienas devu (ADI).

Paņemiet sagrieztas maizes klaipu, saldējuma kubiņu vai margarīna bloku un atveriet sastāvdaļu sarakstu-gandrīz noteikti atradīsit frāzi "mono- un taukskābju diglicerīdi" vai kodu "E471". Saskaņā ar EFSA 2017. gada-pārvērtējumu E471 ir atļauts izmantot 84 pārtikas kategorijās Eiropas Savienībā, tādējādi ierindojot to starp visplašāk izmantotajām un plašāk aptvertajām pārtikas piedevām -pārtikas rūpniecībā neaizstājamu funkcionālo pamatsastāvdaļu.

Tomēr E471 ir arī viena no visvairāk pārprastajām piedevām. No vienas puses, tādi termini kā "taukskābju esteri" tā nosaukumā liek daudziem patērētājiem instinktīvi klasificēt to kā "rūpniecisko ķīmisko vielu", uzskatot, ka tas ir pretrunā ar pārtikas autentisko dabu. No otras puses, sociālajos saziņas līdzekļos plaši izplatās strīdi un baumas par tā drošību-apgalvojumi, ka tas "apdraud veselību" vai "nevar tikt metabolizēts"-.

Šī raksta mērķis ir izveidot skaidru izpratni par E471. Mēs turpināsim no tā ķīmiskās būtības, iedziļināsimies dažādās pārtikas sistēmās, analizēsim "tieši to, ko tas dara" katrā produktā un beidzot atgriezīsimies pie zinātniskā sprieduma par tā drošību. Pēc izlasīšanas jūs varēsiet aplūkot šīs trīs rakstzīmes uz sastāvdaļu etiķetes ar racionālu skatījumu-ne aklā panikā, ne nekritiski pieņemot mītus.

1 "Daļēji-dabiska" molekula

E471 ir taukskābju mono- un diglicerīdu maisījums. Tās molekulāro struktūru var vizualizēt kā glicerīna (mazmolekulāra spirta) mugurkaulu, kas pievienots vienai vai divām garām taukskābju ķēdēm.

Šī struktūra pati par sevi nav "mākslīga"{0}}tā ir gandrīz identiska starpproduktiem, kas rodas ikdienas uztura tauku sagremošanas laikā. Kad tiek patērētas parastās eļļas un tauki (triglicerīdi), lipāzes organismā pakāpeniski hidrolizē tos diglicerīdos, monoglicerīdos un galu galā glicerīnā un brīvajās taukskābēs. E471 ķīmiskā struktūra būtībā atspoguļo starpproduktus šajā gremošanas procesā. Tā irnav sveša ķīmiska viela, kas pilnībā radīta no nulles, izmantojot organisko sintēzi, bet gan daļēji{0}}sintētisks emulgators, ko iegūst, rūpnieciski esterējot vai glicerolējot dabīgās eļļas un taukus un kas pēc struktūras ir līdzīgs dabīgiem uztura taukiem.

Runājot par izejvielu avotiem, taukskābes, ko izmanto E471 sintezēšanai, ir iegūtas gandrīz tikai nopārtikas augu eļļas un tauki, piemēram, palmu eļļa, sojas eļļa un saulespuķu eļļa. Līdz ar to lielākā daļa komerciāli pieejamo E471 produktu ir augu izcelsmes, padarot tos saderīgus ar vegānu produktu sastāva prasībām.

2 HLB vērtība: molekulārais parametrs, kas nosaka funkcionālo virzienu

Iemesls, kāpēc E471 var pildīt tik radikāli atšķirīgas lomas pilnīgi atšķirīgos pārtikas produktos, ir tā amfifilā rakstura dēļ -divas brīvās hidroksilgrupas (–OH) glicerīna mugurkaulā rada hidrofilu tendenci, savukārt garās taukskābju ķēdes rada lipofīlu tendenci. Šīs divas pretējas īpašības pastāv līdzās vienā molekulā, padarot E471 avirsmaktīvā viela: tai dabiski ir tendence uzkrāties saskarnē starp eļļu un ūdeni, un hidrofilais gals ir vērsts uz ūdens fāzi un hidrofobā aste ir izstiepta eļļas fāzē.

Parametru, kas kvantitatīvi nosaka šo amfifilo līdzsvaru, sauc parHLB vērtība. HLB vērtība E471 parasti ir starp3 un 5, norādot, ka tā lipofilitāte ievērojami pārsniedz tā hidrofilitāti un ka tā galvenokārt veidojasūdens -eļļā- (W/O) emulsijas. Izpratne par šo punktu ir ļoti svarīga: E471 nav "ūdenī-šķīstošs emulgators", ko daudzi patērētāji intuitīvi uzskata. Gluži pretēji, tā irviegli šķīst eļļās un taukos, bet nešķīst aukstā ūdenī, un var izkliedēt tikai karstā ūdenī, veidojot emulsijas, vienlaikus izšķīdinot etanolā un karstās eļļās.

Šis lipofīlais raksturs tieši nosaka E471 funkcionālo sadalījumu dažādos pārtikas produktos. Scenārijās, kurās nepieciešama tauku uzvedības un kristāla struktūras kontrole,-piemēram, pret-novecošanos maizē, tauku daļēju saplūšanu saldējumā un emulsijas stabilizāciju margarīnā-E471, pateicoties tā augstajai afinitātei pret tauku fāzi, ir neaizstājama galvenā loma.

1 Maizē: maiguma uzturētājs, kas aizkavē cietes retrogradāciju

Dažu stundu laikā pēc cepeškrāsns izņemšanas maize sāk sacietēt un zaudē elastību{0}}process, kas pārtikas zinātnē pazīstams kācietes retrogradācija. Mikroskopiskais mehānisms ir šāds: cepšanas laikā cietes granulas absorbē ūdeni un želatinizējas, izdalot amilozi, kas izkliedējas mīklas matricā; kad maize atdziest, šīs brīvās amilozes molekulas pārkārtojas sakārtotās kristāliskās struktūrās, izraisot maizes drupatas kļūst cietas un sausas.

E471 galvenā loma maizē ir tieši bloķēt šo procesuveidojot nešķīstošus kompleksus ar amilozi. Mīklas jaukšanas un cepšanas augstās -temperatūras stadijās E471 molekulas hidrofobā taukskābju aste var iekļūt amilozes spirālveida dobumā, veidojot "amilozes -lipīdu kompleksu". Šis komplekss telpiski neļauj amilozes molekulām tuvoties un pārkristalizēties viena ar otru, saglabājot cieti nesakārtotā stāvoklī vairākas uzglabāšanas dienas. Pētījuma dati liecina, ka maize, kurai pievienots E471, pēc 48 stundām palielina cietību tikai par aptuveni 10%, salīdzinot ar pieaugumu par aptuveni 50% kontroles grupā. Tāpēc tirdzniecībā pieejamā sagriezta maize var saglabāt maigu tekstūru vairākas dienas vai pat vairāk nekā nedēļu.

Tajā pašā laikā E471 mijiedarbojas arī ar lipekļa proteīniem, uzlabojot mīklas elastību, stingrību un stiepjamību, ļaujot maizei iegūt lielāku apjomu un vienmērīgāku iekšējo drupaču struktūru fermentācijas un cepšanas laikā. Ieteicamais pievienošanas līmenis parasti ir 0,2–0,8 % no miltu svara.

2 Saldējuma sastāvā: tauku regulators, kas veido putu skeletu

Saldējums ir neparasti sarežģīta četru{0}}fāžu sistēma-ledus kristāli, gaisa burbuļi, daļēji saaugušas tauku lodītes un nesasaldēts cukura-proteīna šķīdums, un tas viss pastāv vienā sasaldētā struktūrā. Starp šīm fāzēmdaļēja saplūšanatauku lodīšu veidošanās ir galvenais process, veidojot saldējuma putu struktūru un tekstūru.

Saldējuma ražošanas laikā E471 loma aptver trīs kritiskos posmus:

Novecošanas stadija (apmēram 4 grādi):Pēc homogenizācijas tauku lodīšu virsmas pārklāj ar aizsargkārtu, kas sastāv no kazeīna un sūkalu proteīniem. E471 molekulas, pateicoties savai spēcīgajai afinitātei pret tauku fāzi, pakāpeniski izspiež olbaltumvielas no tauku lodītes virsmas. Šis "deproteinizācijas" process padara tauku lodītes "nestabilus"-, taču tas nav trūkums; tas ir tieši priekšnoteikums turpmākai putuplasta struktūras uzbūvei.

Saldēšanas un putošanas stadija:Nepārtrauktā saldētavā bīdes spēki izraisa destabilizēto tauku lodīšu kontrolidaļēja saplūšana-tauku lodītes pielīp viena pie otras, bet pilnībā nesaplūst, veidojot trīs-dimensiju tauku tīkla skeletu. Šis skelets iekapsulē un stabilizē gaisa burbuļus, piešķirot saldējumam sausu tekstūru un labu kušanas izturību.

Sacietēšanas un uzglabāšanas posms:Ar emulgatoru{0}}pastiprinātā tauku struktūra kavē ledus kristālu augšanu un aizsargā produkta tekstūru.

E471 ir arī visplašāk izmantotais ledus kristāla kontroles emulgators saldētos desertos. Tas "pazemina virsmas spraigumu, stabilizē gaisa burbuļus un palīdz kontrolēt ledus kristāla izmēru". Ieteicamais destilētā E471 pievienošanas līmenis saldējumam ir 0,1–0,4% no kopējā maisījuma.

3 Margarīnā un pastas: saskarnes enkurs, kas uztur emulsijas stabilitāti

Margarīns būtībā ir aūdens -eļļā- (W/O) emulsija-Aptuveni 80% šķidro vai daļēji{2}}cieto tauku un eļļu veido nepārtraukto fāzi, un aptuveni 20% ūdens fāzes ir izkliedēti smalku pilienu veidā. No termodinamiskā viedokļa ūdens/ūdens emulsijām, tāpat kā O/W emulsijām, ir dabiska tendence destabilizēties, saplūstot: kad šķidruma plēve starp ūdens pilieniem plīst, blakus esošie pilieni saplūst, galu galā izraisot ūdens fāzes atdalīšanu un produkta tekstūras pilnīgu pasliktināšanos.

E471 galvenā funkcija šajā sistēmā irstabilizē ūdens{0}}eļļā-emulsiju. Tā lipofīlā daba (HLB vērtība 3–5) nodrošina efektīvu noenkurošanu pie eļļas -ūdens saskarnes, hidrofobajām astēm sniedzoties eļļas fāzē un glicerīna galviņu grupām, kas orientētas uz ūdens fāzi. Tā rezultātā eļļas{5}ūdens saskarnē veidojas kompakts monomolekulārs adsorbēts slānis, kas novērš ūdens pilienu tuvošanos un saplūšanu, pateicoties steriskiem šķēršļiem. E471 arī tiek uzskatīts par ļoti vērtīgu stabilizatoru margarīna ražošanā: tas "palīdz saglabāt produkta stabilitāti un novērš eļļas atdalīšanu".

Turklāt E471 uzlabo margarīna plastiskumu un smērējamību, ļaujot produktam saglabāt labas izkliedēšanas īpašības pat ledusskapī. Šokolādes izstrādājumos E471, kontrolējot tauku kristalizācijas uzvedību, "novērš tauku ziedēšanu un uzlabo spīdumu".

1 Kas ir ADI? Kāpēc E471 neprasa skaitlisku ADI?

PDD ir pārtikas piedevas daudzums, ko var patērēt vesels cilvēkskatru dienu visas dzīves garumābez redzama riska veselībai. EFSA 2017. gadā publicēja visaptverošu E471 drošuma{1}}novērtējumu, un tā secinājumiem ir autoritatīvs statuss starptautiskajā pārtikas nekaitīguma jomā.

EFSA secinājums bija šāds:Izvērtējot pierādījumus, ekspertu grupa secināja, ka nav vajadzīga skaitliska PDD un ka pārtikas piedevas mono{0}} un taukskābju diglicerīdi (E 471) ziņotajos lietošanas līmeņos nerada bažas par drošību..

Toksikoloģiskajā novērtējumā pēc plašu pētījumu datu pārskatīšanas EFSA skaidri norādīja: "Īstermiņa -subhroniskos pētījumos, hroniskās, reproduktīvās un attīstības toksicitātes pētījumos netika ziņots par kaitīgām sekām"; "Netika ziņots par kancerogēno potenciālu vai veicināšanas ietekmi uzsākšanas/veicināšanas procesā"; un "Pieejamie pētījumi neradīja bažas par genotoksicitāti".

Šī secinājuma fizioloģiskais pamats ir E471 vielmaiņas procesā cilvēka organismā.

2 Gremošanas process un vielmaiņas ceļš

Pēc norīšanas E471 tievajās zarnās sastopas ar aizkuņģa dziedzera lipāzēm un ātri tiek hidrolizēts. Hidrolīzes rezultātā tiek iegūti tikai divu veidu produkti-glicerīnsunbrīvās taukskābes.

Glicerīns (E 422) un taukskābes (E 570) ir izturējuši neatkarīgus drošības novērtējumus, un tika konstatēts, ka tie nerada "nekādu nekaitīgumu saistībā ar to lietošanu kā pārtikas piedevas". To vielmaiņas ceļi ir šādi: glicerīns nonāk ogļhidrātu vielmaiņas ceļos vai piedalās tauku re-sintēzē; taukskābes sadalās -oksidācijas ceļā enerģijas piegādei vai atkal iekļaujas ķermeņa lipīdu konstrukcijā.

Tas izskaidro, kāpēc E471 nav nepieciešama "skaitliski ierobežota" ADI vērtība: tā gremošanas process cilvēka organismā būtiski neatšķiras no parasto pārtikas eļļu un tauku procesa. EFSA arī atzīmēja, ka, pamatojoties uz iedzīvotāju uztura iedarbības aplēsēm, tauki, ko rada E471, veido tikai 0,8–3,5% no ieteicamās dienas tauku daudzuma -nenozīmīga daļa no kopējā tauku daudzuma.

E471 nav ne pārtikas rūpniecības tumšais noslēpums, ne arī pilnīgi nekaitīga panacejas piedeva. Tas ir pamata pārtikas emulgators, kas darbojas, pamatojoties uz lipīdu ķīmiju, ievērojot skaidrus saskarnes fizikāli ķīmiskos principus -veiksmīgs pārtikas zinātnes piemērs, ko izmanto rūpnieciskajā ražošanā.

Maizē tas aizkavē retrogradāciju, veidojot kompleksu ar amilozi, saglabājot maizi mīkstu vairākas dienas. Saldējumā tas veicina daļēju tauku lodīšu saplūšanu, veidojot putas{1}}stabilizējošu skeletu, kas ir nepieciešams nosacījums, lai izveidotu kušanas-izturīgu struktūru un vienmērīgu sajūtu mutē. Margarīnā tas noenkurojas pie eļļas -ūdens saskarnes, lai novērstu emulsijas destabilizāciju.

Secinājums par drošību ir skaidrs: EFSA pēc visaptveroša novērtējuma ir apstiprinājusi, ka E471 nerada bažas par drošību saskaņā ar atļautajiem lietošanas nosacījumiem un nav jānosaka skaitliskais dienas devas ierobežojums. Nokļūstot cilvēka ķermenī, lipāzes to sadala glicerīnā un taukskābēs, kas tiek metabolizētas ar tādiem pašiem fizioloģiskiem ceļiem kā parastās pārtikas eļļas un tauki.

Tomēr pārtikas produkti, kas satur E471-, piemēram, maize, kūkas, saldējumi un margarīni-, bieži satur arī salīdzinoši augstu rafinētu ogļhidrātu, tauku vai cukuru līmeni. Tas, kas patiešām ir pelnījis uzmanību, nav pats E471, bet gan šo pārtikas produktu īpatsvars kopējā uztura struktūrā. “E471 saturošu īpaši apstrādātu pārtikas produktu” patēriņa samazināšana ir ieteicama nevis tāpēc, ka E471 rada jebkādas briesmas, bet gan tāpēc, ka šie pārtikas produkti kopumā ietilpst kategorijās, kas garantē mērenu uzņemšanu.

Pēc šī raksta izlasīšanas nākamreiz, kad uz sastāvdaļas etiķetes redzēsit "E471", es ceru, ka jūs redzēsit nevis ķīmisko kodu, no kura būtu jāuzmanās, bet gan pārtikas pamatsastāvdaļu, kas ir rūpīgi zinātniski novērtēta un kuras darbības principi ir skaidri saprotami.