Dodatki do żywności - przegląd wybranych kategorii

W całej historii ludzkość musiała przedłużyć okres przechowywania żywności, zmodyfikować jej cechy organoleptyczne lub ustabilizować właściwości fizyczne, aby przetrwać okresy niedoboru pożywienia. W przeszłości klasyfikacja dodatków była mniej powszechna, a konsumpcja żywności sezonowa, ale wraz z rozwojem rolnictwa ludzkość zaczęła manipulować żywnością, aby lepiej ją zachować i przekształcić w bardziej trwałe i stabilne produkty. Pierwsze opracowane techniki oparte były na zabiegach fizycznych, które czasem łączono z zabiegami chemicznymi (Gould, 1995).

Dodatki do żywności to jedna z najlepszych technologii, które zostały opracowane w zakresie konserwacji i transformacji żywności. Z powodu ogromnej urbanizacji i rytmu życia w XX wieku konieczne stało się stosowanie dodatków w celu dostosowania produktów do aktualnych potrzeb. Bez nich wiele artykułów żywnościowych nie mogłoby zostać wyprodukowanych ani nawet skonsumowanych.

Zgodnie z międzynarodowymi standardami żywności zaproponowanymi przez FAO i zatwierdzonymi przez WHO, dodatek do żywności został zdefiniowany jako: „każda substancja, która zwykle nie jest spożywana jako żywność, ani nie jest stosowana jako podstawowy składnik żywności, mający wartość odżywczą lub nie, i których celowe dodanie do żywności w celach technologicznych w fazie produkcji, przetwarzania, przygotowania, przetwarzania, pakowania, pakowania, transportu lub przechowywania, powoduje lub można racjonalnie oczekiwać, że spowoduje to, że samo w sobie lub jej produkty uboczne będą składnikiem jedzenie lub pierwiastek, który wpływa na jego właściwości” (KE, 2014; WE, 2008).

Każde państwo członkowskie Unii Europejskiej od wielu lat ma własne ustawodawstwo w sprawie dodatków do żywności. Artykuły spożywcze stanowią bardzo ważny element gospodarki, natomiast przepisy dotyczące dodatków do żywności okazały się doskonałym środkiem do działań protekcjonistycznych utrudniających handel poza granicami kraju. Obecnie przyjmuje się promowanie rozwoju gospodarczego poprzez otwarte rynki. Unia Europejska chce realizować podwójny cel, jakim jest zapewnienie wysokiego poziomu ochrony dla konsumentów z możliwością sprowadzania na rynek środków z innych państw (Uchman, 2008).

System kodowania dodatków do żywności został opracowany przez Wspólnotę Europejską (WE). Europejskie numery kodów dodatków do żywności poprzedzone są literą „E” (np. E223). Oznaczenia E wskazują dodatki do żywności, które są zatwierdzone do stosowania w Europie.
Kraje spoza Europy używają liczb, ale nie dodają prefiksu E. Na przykład kwas octowy jest zapisany jako E260 na produktach spożywczych sprzedawanych w Europie, ale w Australii znany jest jako dodatek 260. Dodatek 103, alkanet, jest dopuszczony do stosowania w Australii i Nowej Zelandii, ale nie jest dopuszczony do stosowania w Europie, a zatem nie ma numeru E (WE, 2008).

Wszystkie kategorie dodatków do żywności mają swoje własne oznaczenie, które powinno znaleźć się na etykiecie produktów, wśród nich są:

a) barwniki - E100-199

b) konserwanty - E200-299

c) przeciwutleniacze i synergenty - E300-399

d) substancje kształtujące strukturę (emulgatory i środki zagęszczające) - E400-499

e) dodatki o zróżnicowanym przeznaczeniu - E500-599

f) substancje smakowo-zapachowe (aromatyzujące) - powyżej E600

g) antybiotyki - E700-799

h) substancje słodzące - powyżej E900

i) dodatki do żywności o różnym zastosowaniu - E900-1299

j) skrobie modyfikowane - E1300-1399

(WHO, 2011).

Powyższa klasyfikacja dodatków oparta jest na kryteriach ich funkcji technologicznych. Należy jednak podkreślić, że istnieją inne klasyfikacje oparte na pochodzeniu (naturalne lub syntetyczne) lub na rodzaju dodatku.

Dodatki do żywności możemy podzielić na cztery główne grupy, w zależności od ich przeznaczenia. Są to substancje, które zapobiegają psuciu się żywności, te, które poprawiają cechy sensoryczne, dodatki poprawiające teksturę i substancje pomocnicze.

Najliczniejszą grupą dodatków spowalniających psucie się żywności są konserwanty. Są to naturalne lub syntetyczne związki chemiczne dodawane do żywności w celu maksymalnego ograniczenia procesów biologicznych zachodzących w produkcie, np. rozwój mikroflory i drobnoustrojów chorobotwórczych oraz działanie enzymów wpływających na świeżość i jakość żywności.
W produktach spożywczych konserwanty zmieniają przepuszczalność błon cytoplazmatycznych lub ścian komórkowych, uszkadzają układ genetyczny i dezaktywują niektóre enzymy (McCam et all., 2007).

Żywność konserwuje się także za pomocą antyseptyków lub antybiotyków. Te pierwsze są syntetycznie wytwarzanymi prostymi związkami, które często mają naturalne korelacje i stanowią nie więcej niż 0,2% produktu. Antybiotyki lub substancje wytwarzane przez mikroorganizmy stosuje się w bardzo małych, ale skutecznych dawkach. Skuteczność konserwantów zależy przede wszystkim od ich wpływu na określony rodzaj mikroorganizmu, dlatego tak ważne jest, aby wybrać odpowiedni konserwant w oparciu o drobnoustroje znajdujące się w produkcie (bakterie, pleśń lub drożdże). Inne czynniki, które określają skuteczność środków konserwujących, obejmują wartość pH (pożądane jest niskie pH), temperaturę, dodanie innych substancji oraz skład chemiczny produktu.

Konserwanty stanowią alternatywę dla fizycznych i biologicznych metod stabilizacji świeżości produktu, takich jak suszenie, wytrawianie, sterylizacja, zamrażanie, chłodzenie i zagęszczanie. Sprzeciwy konsumentów dotyczące powszechnego stosowania konserwantów chemicznych i ich wpływu na zdrowie ludzi zmotywowały producentów do opracowania nowych procedur konserwowania żywności. Obejmują one promieniowanie, pakowanie i przechowywanie produktów w zmodyfikowanej atmosferze przy użyciu technologii aseptycznej. Do najczęściej konserwowanych produktów należą gotowe dania i sosy, produkty mięsne i rybne, napoje gazowane oraz gotowe desery (Uchman, 2008, McCam et all., 2007)

Inne substancje stosowane jako konserwanty to kwasy i regulatory kwasowości. Substancje te obniżają poziom pH i spowalniają wzrost enzymów, co hamuje rozwój drobnoustrojów. Stosuje się je głównie w produkcji marynat. Aby określony kwas lub regulator kwasowości spełniał swoją funkcję konserwującą, należy go dodawać w postaci wysoce skoncentrowanej, ale na przykład kwas octowy może podrażniać błony śluzowe, gdy jego stężenie przekroczy 3%. Kwasy i regulatory kwasowości są również stosowane w celu poprawy smaku (zwykle w produktach owocowych, warzywnych lub napojach, aby wydobyć ich kwaśny smak) lub w celu ułatwienia żelowania i spieniania podczas przetwarzania żywności (Wüstenberg, 2014; Belitz, 2009).

Za psucie się żywności odpowiadają nie tylko mikroorganizmy, ale także tlen. Produkty takie jak oleje, tłuszcze i produkty suche (mąka, kasza manna) utleniają się w kontakcie z tlenem atmosferycznym. Utlenianie tłuszczu (jełczenie) występuje w olejach, smalcu, mące i mleku w proszku. Z kolei brązowienie owoców, warzyw i mięsa jest wynikiem utleniania substancji beztłuszczowych. Procesy te można spowolnić lub całkowicie wyeliminować, stosując przeciwutleniacze. Istnieją naturalne i syntetyczne przeciwutleniacze i synergetyki.

Syntetycznymi przeciwutleniaczami są przede wszystkim estry (BHA, BHT, galusan propylu). Są one stosowane do stabilizowania tłuszczów używanych do smażenia, np. chipsy i frytki. Najczęstszymi naturalnymi przeciwutleniaczami są tokoferole, tj. witamina E. Inne przeciwutleniacze obejmują związki fenolowe, takie jak flawonoidy i kwasy fenolowe. Syntetyczne przeciwutleniacze są silniejsze i odporne na przetwarzanie. Natomiast synergetyki to substancje, które wspierają i rozszerzają funkcjonowanie przeciwutleniaczy. Mogą tworzyć kompleksy z jonami metali ciężkich, które opóźniają proces utleniania. Najczęściej stosowanymi synergetykami są EDTA, kwas cytrynowy i kwas askorbinowy.

Przeciwutleniacze nie stanowią zagrożenia dla zdrowia ludzi (Wüstenberg, 2014; EFSA, 2015). W rzeczywistości mogą być korzystne. Przeciwutleniacze zapobiegają niekorzystnym interakcjom między wolnymi rodnikami a tkankami oraz spowalniają procesy starzenia   rozwój niektórych chorób. Aby przedłużyć świeżość towarów konsumpcyjnych, produkty są również pakowane w zmodyfikowanej atmosferze. W ramach tego procesu zawartość tlenu w opakowaniu jest zmniejszana i zastępowana innymi gazami, takimi jak azot, argon, hel oraz wodór. Ponadto, produkty w postaci aerozoli, takie jak bita śmietana, zawierają podtlenek azotu, butan lub propan. Wszystkie te gazy są również dodatkami do żywności z ich własnymi kodami E (Belitz, 2009; WE, 2008).

Zgodnie z prawodawstwem UE dodatki żywnościowe muszą zostać zatwierdzone, zanim będą mogły być stosowane. Procedura wydawania zezwoleń rozpoczyna się od złożenia do Komisji Europejskiej formalnego wniosku składającego się z dokumentacji. Zawiera ona dane naukowe dotyczące jej proponowanych zastosowań i poziomów. Następnie Komisja przesyła dokumentację do EFSA i zwraca się do niej o ocenę substancji do zamierzonego zastosowania. Komisja Europejska decyduje, czy zezwolić na stosowanie substancji na podstawie oceny bezpieczeństwa EFSA. Zatwierdzanie proponowanych nowych zastosowań istniejących dodatków do żywności odbywa się zgodnie z tą samą procedurą (KE, 2014).

Producenci dodatków do żywności muszą swoje produkty oznaczać etykietami bądź dołączać odpowiednie dokumenty, które powinny zawierać:

1. nazwę/numer E bądź opis handlowy każdego dodatku do żywności,
2. informację o zastosowaniu substancji „do żywności”, bądź jej „ograniczone stosowanie w żywności”, albo opis zamierzonego zastosowania danej substancji,
3. określenie specjalnych warunków przechowywania, bądź użytkowania (w razie potrzeby),
4. oznaczenie w celu ustalenia partii, bądź serii towaru,
5. wskazówki, niezbędne do prawidłowego stosowania danej substancji w środku spożywczym,
6. nazwę firmową wraz z adresem producenta, bądź sprzedawcy,
7. masę netto,
8. informację o maksymalnej dopuszczalnej ilości każdego składnika bądź grupy składników,
9. datę minimalnej trwałości lub przydatności do spożycia,
10. w przypadku mieszanin, należy również podać wykaz wszystkich składników w kolejności malejącego udziału procentowego w masie całkowitej. Z kolei producent żywności powinien informować o dodatkach w niej stosowanych poprzez umieszczenie odpowiedniej informacji na etykiecie. Może być ona w postaci nazwy tego dodatku bądź numeru E zgodnego z wspólnotowym wykazem dodatków do żywności dopuszczonych do stosowania w żywności oraz warunków ich stosowania (WE, 2008).