Kas yra E471? Tikrasis riebalų rūgščių mono{1}} ir digliceridų vaidmuo maiste

E471-mono- ir riebalų rūgščių digliceridai-yra vienas dažniausiai maisto ingredientų sąrašuose esančių priedų, tačiau dauguma vartotojų jį žino tik kaip pramoninį cheminį terminą. Tiesą sakant, E471 yra pusiau{6}}sintetinis emulsiklis, struktūriškai labai artimas natūraliems maistiniams riebalams, o jo molekulinės charakteristikos lemia iš esmės skirtingas funkcijas įvairiose maisto sistemose: duonoje jis stabdo krakmolo retrogradaciją, sudarydamas spiralinius kompleksus su amiloze, todėl duona išlieka minkšta; leduose jis skatina kontroliuojamą riebalų rutuliukų destabilizavimą, skatindamas dalinį susiliejimą, kad būtų sukurtas trimatis riebalų tinklas, stabilizuojantis oro burbuliukus; margarine jis stabilizuoja aliejaus{11}}vandens sąsają, neleidžiant fazėms atsiskirti ir išsitaškyti kepant. Šiame straipsnyje sistemingai analizuojami tikrieji funkciniai E471 mechanizmai tipiniuose maisto produktuose molekulinės struktūros, HLB charakteristikų ir maisto matricos sąveikos požiūriu, taip pat paaiškinamas jo metabolizmo kelias ir saugos vertinimas, pagrįstas išsamiu 2017 m. EFSA pakartotiniu{14}}įvertinimu. E471 žmogaus virškinimo trakte lipazės hidrolizuojasi į glicerolį ir laisvas riebalų rūgštis -dvi įprastus mitybos mitybos komponentus ir nekelia susirūpinimo dėl saugos, o skaitinė leistina paros norma (PDN) nėra būtina.

Paimkite riekelėmis pjaustytos duonos kepalą, kubilą ledų ar margarino bloką ir pavartykite ingredientų sąrašą-beveik tikrai rasite frazę „mono- ir riebalų rūgščių digliceridai“ arba kodą „E471“. Remiantis 2017 m. EFSA pakartotiniu{4} įvertinimu, E471 leidžiama naudoti 84 maisto produktų kategorijose Europos Sąjungoje, todėl jis yra vienas iš plačiausiai naudojamų ir plačiausiai įtrauktų maisto priedų -pakeičiamas pagrindinis funkcinis ingredientas maisto pramonėje.

Tačiau E471 taip pat yra vienas iš labiausiai nesuprantamų priedų. Viena vertus, tokie terminai kaip „riebalų rūgščių esteriai“ pavadinime verčia daugelį vartotojų jį instinktyviai priskirti „pramoninei cheminei medžiagai“, manydami, kad tai prieštarauja autentiškam maisto pobūdžiui. Kita vertus, socialinėje žiniasklaidoje plačiai sklando ginčai ir gandai dėl jo saugumo-kaltinimų, kad jis „kelia pavojų sveikatai“ arba „negali būti metabolizuojamas“-.

Šiuo straipsniu siekiama aiškiai suprasti E471. Mes tęsime jo cheminę esmę, gilinsimės į skirtingas maisto sistemas, analizuosime „tiksliai, ką jis daro“ kiekviename produkte ir galiausiai grįšime prie mokslinio jo saugumo vertinimo. Perskaitę tuos tris simbolius ingredientų etiketėje galėsite žiūrėti racionaliai-ne iš aklos panikos, nei nekritiškai sutikdami su mitais.

1 „Pusiau-natūrali“ molekulė

E471 yra riebalų rūgščių mono- ir digliceridų mišinys. Jo molekulinę struktūrą galima įsivaizduoti kaip glicerolio (mažos molekulinės alkoholio) stuburą, prijungtą prie vienos ar dviejų ilgų riebalų rūgščių grandinių.

Pati ši struktūra nėra „dirbtinė“-, ji beveik identiška tarpiniams produktams, gaunamiems virškinant kasdienius maisto riebalus. Kai vartojami įprasti aliejai ir riebalai (trigliceridai), lipazės organizme juos palaipsniui hidrolizuoja į digliceridus, monogliceridus ir galiausiai į glicerolį ir laisvas riebalų rūgštis. Cheminė E471 struktūra iš esmės atspindi šio virškinimo proceso tarpinius produktus. Tai yrane svetima cheminė medžiaga, sukurta visiškai nuo nulio per organinę sintezę, o veikiau pusiau{0}}sintetinis emulsiklis, gaminamas pramoniniu būdu esterifikuojant arba glicerolizuojant natūralius aliejus ir riebalus, struktūriškai panašus į natūralius maistinius riebalus.

Kalbant apie žaliavų šaltinius, riebalų rūgštys, naudojamos E471 sintezei, yra gaunamos beveik vien išmaistiniai augaliniai aliejai ir riebalai, pavyzdžiui, palmių aliejus, sojų aliejus ir saulėgrąžų aliejus. Todėl didžioji dauguma parduodamų E471 produktų yra augalinės kilmės, todėl jie yra suderinami su veganiškų produktų formulavimo reikalavimais.

2 HLB reikšmė: molekulinis parametras, apibrėžiantis funkcinę kryptį

Priežastis, dėl kurios E471 gali atlikti tokius radikaliai skirtingus vaidmenis visiškai skirtinguose maisto produktuose, slypi jo amfifilinėje prigimtyje -dvi laisvosios hidroksilo grupės (–OH) glicerolio pagrinde suteikia hidrofiliškumo, o ilgos riebalų rūgščių grandinės – lipofilinį polinkį. Šios dvi priešingos savybės egzistuoja toje pačioje molekulėje, todėl E471 apaviršinio aktyvumo medžiaga: jis natūraliai linkęs kauptis naftos ir vandens sąsajoje, o hidrofilinis galas yra nukreiptas į vandeninę fazę, o hidrofobinė uodega tęsiasi į alyvos fazę.

Parametras, kuris kiekybiškai įvertina šią amfifilinę pusiausvyrą, vadinamasHLB vertė. E471 HLB vertė paprastai yra tarp3 ir 5, rodantis, kad jo lipofiliškumas gerokai viršija jo hidrofiliškumą ir kad jis pirmiausia formuojasivandens -aliejuje{1}} (W/O) emulsijos. Labai svarbu suprasti šį dalyką: E471 nėra „vandenyje{2}}tirpus emulsiklis“, kaip daugelis vartotojų intuityviai mano. Atvirkščiai, yralengvai tirpsta aliejuje ir riebaluose, bet netirpsta šaltame vandenyje, ir gali išsisklaidyti tik karštame vandenyje, kad susidarytų emulsijos, o ištirptų etanolyje ir karštuose aliejuose.

Ši lipofilinė prigimtis tiesiogiai lemia funkcinį E471 pasiskirstymą skirtinguose maisto produktuose. Scenarijų, kuriuose reikia kontroliuoti riebalų elgesį ir kristalų struktūrą,-pavyzdžiui, anti-sudžiūvimą duonoje, dalinį riebalų susiliejimą leduose ir emulsijos stabilizavimą margarine-E471 dėl didelio afiniteto riebalų fazei atlieka nepakeičiamą pagrindinį vaidmenį.

1 Duonoje: minkštumo palaikytojas, stabdantis krakmolo retrogradaciją

Praėjus kelioms valandoms po ištraukimo iš orkaitės, duona pradeda kietėti ir praranda elastingumą{0}}šis procesas maisto moksle žinomas kaipkrakmolo retrogradacija. Mikroskopinis mechanizmas yra toks: kepant krakmolo granulės sugeria vandenį ir želatinizuojasi, išskirdamos amilozę, kuri išsisklaido į tešlos matricą; duonai atvėsus, šios laisvos amilozės molekulės persitvarko į tvarkingas kristalines struktūras, todėl duonos trupiniai tampa kieti ir sausi.

Pagrindinis E471 vaidmuo duonoje yra būtent blokuoti šį procesąsudarydami netirpius kompleksus su amiloze. Tešlos maišymo ir kepimo aukštoje -temperatūroje E471 molekulės hidrofobinė riebalų rūgščių uodega gali įsiterpti į amilozės spiralinę ertmę, sudarydama „amilozės -lipidų kompleksą“. Šis kompleksas erdviškai neleidžia amilozės molekulėms priartėti ir persikristalizuoti vienai su kita, todėl krakmolas kelias dienas saugomas netvarkingai. Tyrimo duomenys rodo, kad duonos, į kurią pridėta E471, kietumas po 48 valandų padidėja tik apie 10 %, o kontrolinėje grupėje – maždaug 50 %. Štai kodėl parduodama pjaustyta duona gali išlaikyti minkštą tekstūrą kelias dienas ar net ilgiau nei savaitę.

Tuo pačiu metu E471 taip pat sąveikauja su glitimo baltymais, didindamas tešlos elastingumą, kietumą ir tamprumą, todėl fermentacijos ir kepimo metu duona išgauna didesnį tūrį ir vienodesnę vidinę trupinių struktūrą. Rekomenduojamas papildymo lygis paprastai yra 0,2–0,8 % miltų masės.

2 Leduose: riebalų reguliatorius, kuris sukuria putų skeletą

Ledai yra nepaprastai sudėtinga keturių{0}}fazių sistema-ledo kristalai, oro burbuliukai, iš dalies susijungusios riebalų rutuliukai ir neužšaldytas cukraus{2}}baltymų tirpalas, kurie egzistuoja vienoje sustingusioje struktūroje. Tarp šių faziųdalinis susiliejimasriebalų rutuliukų susidarymas yra pagrindinis ledų putų struktūros ir tekstūros kūrimo procesas.

Ledų gamybos metu E471 vaidmuo apima tris svarbius etapus:

Senėjimo stadija (maždaug 4 laipsniai):Po homogenizacijos riebalų rutuliukų paviršiai padengiami apsauginiu sluoksniu, sudarytu iš kazeino ir išrūgų baltymų. E471 molekulės dėl savo stipraus afiniteto riebalų fazei palaipsniui išstumia baltymus iš riebalų rutuliuko paviršiaus. Dėl šio „deproteinizacijos“ proceso riebalų rutuliukai tampa „nestabilios“-bet tai nėra trūkumas; tai kaip tik būtina sąlyga vėliau statant putplasčio struktūrą.

Užšaldymo ir plakimo etapas:Nuolatiniame šaldiklyje dėl šlyties jėgų destabilizuoti riebalų rutuliukai yra kontroliuojamidalinis susiliejimas-Riebalų rutuliukai prilimpa vienas prie kito, bet nevisiškai susilieja ir sudaro trijų-dimensijų riebalų tinklo skeletą. Šis karkasas apgaubia ir stabilizuoja oro burbuliukus, suteikdamas ledams sausą tekstūrą ir gerą atsparumą lydymuisi.

Kietėjimo ir laikymo etapas:Emulsikliu{0}}sustiprinta riebalų struktūra slopina ledo kristalų augimą ir apsaugo produkto tekstūrą.

E471 taip pat yra plačiausiai naudojamas ledo kristalų kontrolės emulsiklis šaldytuose desertuose. Jis „sumažina paviršiaus įtampą, stabilizuoja oro burbuliukus ir padeda kontroliuoti ledo kristalų dydį“. Rekomenduojamas distiliuoto E471 kiekis leduose yra 0,1–0,4 % viso mišinio.

3 Margarine ir tepiniuose: sąsajos inkaras, kuris palaiko emulsijos stabilumą

Margarinas iš esmės yra avandens -aliejuje{1}} (W/O) emulsija-Maždaug 80 % skystų arba pusiau -kietų riebalų ir aliejų sudaro ištisinę fazę, o maždaug 20 % vandeninės fazės pasiskirsto smulkių lašelių pavidalu. Termodinamikos požiūriu vandens ir vandens emulsijos, kaip ir O/V emulsijos, turi natūralų polinkį destabilizuotis dėl susiliejimo: kai skysčio plėvelė tarp vandens lašelių plyšta, gretimi lašeliai susilieja, o tai galiausiai lemia vandeninės fazės atsiskyrimą ir visišką produkto tekstūros pablogėjimą.

Pagrindinė E471 funkcija šioje sistemoje yrastabilizuoti vandens{0}}aliejuje{1}}emulsiją. Jo lipofiliškumas (HLB vertė 3–5) leidžia efektyviai pritvirtinti alyvos -vandens sąsają, kai hidrofobinės uodegos tęsiasi į alyvos fazę, o glicerolio galvučių grupės yra nukreiptos į vandeninę fazę. Dėl to aliejaus{5}}vandens sąsajoje susidaro kompaktiškas monomolekulinis adsorbuotas sluoksnis, kuris neleidžia vandens lašeliams artėti ir susijungti dėl sterinių kliūčių. E471 taip pat vertinamas kaip labai vertingas stabilizatorius margarino gamyboje: jis „padeda išlaikyti produkto stabilumą ir neleidžia atsiskirti aliejui“.

Be to, E471 pagerina margarino plastiškumą ir tepamumą, leisdamas produktui išlaikyti geras sklaidos savybes net esant šaldymo temperatūrai. Šokolado gaminiuose E471, kontroliuodamas riebalų kristalizacijos elgesį, „neleidžia riebalams žydėti ir pagerina blizgesį“.

1 Kas yra ADI? Kodėl E471 nereikalauja skaitmeninės ADI?

LPD – tai maisto priedo kiekis, kurį gali vartoti sveikas žmoguskiekvieną dieną per visą gyvenimąbe jokio pastebimo pavojaus sveikatai. 2017 m. EFSA paskelbė išsamų pakartotinį E471 saugos įvertinimą, o jo išvados tarptautinėje maisto saugos srityje yra autoritetingos.

EFSA išvada buvo tokia:Įvertinusi įrodymus, grupė padarė išvadą, kad skaitinės LPD nereikia, o maisto priedas mono{0}} ir riebalų rūgščių digliceridai (E 471) nekelia susirūpinimo dėl saugos, kai nurodytas naudojimo lygis..

Toksikologiniame vertinime, peržiūrėjusi išsamius tyrimų duomenis, EFSA aiškiai nurodė: „Trumpalaikių, subchroninių tyrimų, lėtinio, reprodukcinio ir vystymosi toksiškumo tyrimų metu nepastebėta jokių neigiamo poveikio įrodymų“; „Nepranešta nei apie kancerogeninį potencialą, nei apie skatinimo poveikį inicijuojant/reklamuojant“; ir „Turimi tyrimai nekėlė susirūpinimo dėl genotoksiškumo“.

Šios išvados fiziologinis pagrindas yra E471 metabolizmo procesas žmogaus organizme.

2 Virškinimo procesas ir medžiagų apykaitos kelias

Prarijus E471 plonojoje žarnoje susiduria su kasos lipazėmis ir greitai hidrolizuojasi. Hidrolizės metu gaunami tik dviejų tipų produktai-glicerolisirlaisvųjų riebalų rūgščių.

Glicerolio (E 422) ir riebalų rūgščių (E 570) saugos vertinimai buvo nepriklausomi ir nustatyta, kad jie „nekelia susirūpinimo dėl jų naudojimo kaip maisto priedų saugai“. Jų metabolizmo keliai yra tokie: glicerolis patenka į angliavandenių apykaitos kelius arba dalyvauja riebalų re-sintezėje; riebalų rūgštys skaidomos -oksidacijos būdu, kad būtų tiekiama energija, arba vėl įtraukiamos į organizmo lipidų konstrukciją.

Tai paaiškina, kodėl E471 nereikalauja „skaitmeniškai apribotos“ ADI vertės: jo virškinimo procesas žmogaus organizme iš esmės nesiskiria nuo įprastų maistinių aliejų ir riebalų. EMST taip pat pažymėjo, kad, remiantis gyventojų su maistu gaunamo poveikio įvertinimais, riebalai, kurių sudėtyje yra E471, sudaro tik 0,8–3,5 % rekomenduojamos paros riebalų normos -nedidelę viso suvartojamo riebalų dalį.

E471 nėra nei tamsi maisto pramonės paslaptis, nei visiškai nekenksmingas panacėjos priedas. Tai pagrindinis maisto emulsiklis, veikiantis lipidų chemijos pagrindu, laikantis aiškių sąsajų fizikinių ir cheminių principų -sėkmingas maisto mokslo, taikomo pramoninėje gamyboje, pavyzdys.

Duonoje jis stabdo retrogradaciją, sudarydamas kompleksą su amiloze ir išlaiko duoną minkštą kelias dienas. Leduose jis skatina dalinį riebalų rutuliukų susiliejimą, kad susidarytų putas -stabilizuojantis karkasas, būtina sąlyga norint sukurti lydymosi- atsparią struktūrą ir sklandų pojūtį burnoje. Margarine jis pritvirtinamas prie aliejaus{4}}vandens sąsajos, kad būtų išvengta emulsijos destabilizavimo.

Išvada dėl saugumo aiški: EFSA, atlikusi išsamų įvertinimą, patvirtino, kad E471 nekelia pavojaus saugai pagal patvirtintas naudojimo sąlygas ir nereikia nustatyti skaitmeninės paros dozės ribos. Patekęs į žmogaus kūną, lipazės skaido į glicerolį ir riebalų rūgštis, kurios metabolizuojamos tais pačiais fiziologiniais būdais, kaip ir įprasti maistiniai aliejai ir riebalai.

Be to, maisto produktuose, kurių sudėtyje yra E471-pavyzdžiui, duonos gaminiuose, pyraguose, leduose ir margarinuose,{6}}dažnai taip pat yra gana daug rafinuotų angliavandenių, riebalų arba cukraus. Iš tiesų dėmesio vertas ne pats E471, o dalis, kurią šie maisto produktai užima bendroje mitybos struktūroje. Mažinti „ypač perdirbtų maisto produktų, kurių sudėtyje yra E471“, vartojimą patartina ne todėl, kad E471 kelia pavojų, o todėl, kad visi šie maisto produktai patenka į kategorijas, kurias reikia vartoti saikingai.

Perskaitę šį straipsnį, kai kitą kartą ingrediento etiketėje pamatysite „E471“, tikiuosi, pamatysite ne cheminį kodą, kurio reikia saugotis, o pagrindinį maisto ingredientą, kuris buvo kruopščiai įvertintas ir kurio veikimo principai yra aiškiai suprantami.