Mis on E471? Rasvhapete mono{1}} ja diglütseriidide tegelik roll toidus

E471-rasvhapete mono- ja diglütseriidid- on toidu koostisosade loendis üks sagedamini esinevaid lisaaineid, kuid enamik tarbijaid tunneb seda ainult tööstusliku keemilise terminina. Tegelikkuses on E471 pool-sünteetiline emulgaator, mis on struktuurilt väga lähedane looduslikele toidurasvadele ja selle molekulaarsed omadused dikteerivad erinevates toidusüsteemides põhimõtteliselt erinevaid funktsioone: leivas pidurdab see tärklise retrogradatsiooni, moodustades amüloosiga spiraalseid komplekse, hoides leiva pehmena; jäätises juhib see kontrollitud rasvakuulikeste destabiliseerumist, soodustades osalist ühinemist, et luua kolmemõõtmeline rasvavõrgustik, mis stabiliseerib õhumulle; margariinis stabiliseerib see õli{11}}vee liidest, vältides faaside eraldumist ja pritsimist praadimise ajal. Selles artiklis analüüsitakse süstemaatiliselt E471 tegelikke funktsionaalseid mehhanisme tüüpilistes toiduainetes molekulaarstruktuuri, HLB omaduste ja toidu maatriksi interaktsioonide vaatenurgast ning selgitatakse selle metaboolset rada ja ohutuse hindamist, mis põhineb EFSA 2017. aasta ulatuslikul{14}}hinnangul. E471 hüdrolüüsitakse inimese seedetraktis lipaaside toimel glütserooliks ja vabadeks rasvhapeteks -kaheks tavaliseks toidutoidukomponendiks – ja see ei ole ohutusega seotud, kuna numbrilist vastuvõetavat päevatarbimist (ADI) ei peeta vajalikuks.

Võtke päts viilutatud leiba, tünn jäätist või margariiniplokk ja sirvige koostisosade loendisse-peaaegu kindlasti leiate fraasi "rasvhapete mono- ja diglütseriidid" või koodi "E471". EFSA 2017. aasta{4}}ümberhindamise kohaselt on E471 Euroopa Liidus lubatud kasutada 84 toidukategoorias, mis on üks kõige laialdasemalt kasutatavatest ja laiemalt hõlmatud toidu lisaainetest-, mis on toiduainetööstuses asendamatu põhiline funktsionaalne koostisosa.

Ometi on E471 ka üks enim valesti mõistetud lisaaineid. Ühest küljest panevad paljud tarbijad selle nimes sisalduvad terminid nagu "rasvhapete estrid" seda instinktiivselt klassifitseerima "tööstuskemikaaliks", arvates, et see on vastuolus toidu autentse olemusega. Teisest küljest levivad sotsiaalmeedias laialdaselt vaidlused ja kuulujutud selle ohutuse kohta-, et see "ohtub tervisele" või "ei saa metaboliseeruda"-.

Selle artikli eesmärk on luua selge arusaam E471-st. Lähtume selle keemilisest olemusest, süveneme erinevatesse toidusüsteemidesse, analüüsime, mida see täpselt teeb, iga toote puhul ja pöördume lõpuks tagasi selle ohutuse teadusliku hinnangu juurde. Pärast lugemist näete neid kolme tähemärki koostisosade etiketil ratsionaalse vaatenurgaga-ei pimedas paanikas ega müütidega kriitikavabalt nõustudes.

1 "Pool-looduslik" molekul

E471 on rasvhapete mono- ja diglütseriidide segu. Selle molekulaarstruktuuri saab visualiseerida glütserooli (väikemolekulaarse alkoholi) karkassina, mis on seotud ühe või kahe pika rasvhappeahelaga.

See struktuur ise ei ole "kunstlik"-see on peaaegu identne igapäevaste toidurasvade seedimisel tekkivate vaheproduktidega. Tavaliste õlide ja rasvade (triglütseriidide) tarbimisel hüdrolüüsivad lipaasid need kehas järk-järgult diglütseriidideks, monoglütseriidideks ning lõpuks glütserooliks ja vabadeks rasvhapeteks. E471 keemiline struktuur peegeldab sisuliselt selle seedimisprotsessi vaheühendeid. On küllmitte võõras kemikaal, mis on loodud täiesti nullist orgaanilise sünteesi teel, vaid pigem pool{0}}sünteetiline emulgaator, mis on toodetud looduslike õlide ja rasvade tööstusliku esterdamise või glütserolüüsi teel ja mis on struktuurilt sarnane looduslike toidurasvadega.

Mis puutub tooraineallikatesse, siis E471 sünteesimiseks kasutatavad rasvhapped pärinevad peaaegu eranditulttoiduks kasutatavad taimeõlid ja -rasvad, nagu palmiõli, sojaõli ja päevalilleõli. Järelikult on valdav enamus kaubanduslikult saadaolevatest E471 toodetest taimset päritolu, mis muudab need ühilduvaks vegantoodete koostise nõuetega.

2 HLB väärtus: molekulaarparameeter, mis määrab funktsionaalse suuna

Põhjus, miks E471 võib mängida nii radikaalselt erinevaid rolle täiesti erinevates toitudes, peitub selle amfifiilses olemuses -kaks vaba hüdroksüülrühma (-OH) glütserooli peastikus annavad hüdrofiilsuse, samas kui pikad rasvhappeahelad annavad lipofiilsuse. Need kaks vastandlikku omadust eksisteerivad koos samas molekulis, muutes E471 apindaktiivset ainet: see kipub loomulikult kogunema õli ja vee piirpinnale, kusjuures hüdrofiilne ots on orienteeritud vesifaasi poole ja hüdrofoobne saba ulatub õlifaasi.

Parameetrit, mis selle amfifiilse tasakaalu kvantifitseerib, nimetatakseHLB väärtus. E471 HLB väärtus jääb tavaliselt vahele3 ja 5, mis näitab, et selle lipofiilsus kaalub palju üles selle hüdrofiilsuse ja et see moodustub eelistatavaltvesi{0}}õlis- (W/O) emulsioonid. Selle punkti mõistmine on kriitilise tähtsusega: E471 ei ole "vees{2}}lahustuv emulgaator", mida paljud tarbijad intuitiivselt eeldavad. Vastupidi, onlahustub hästi õlides ja rasvades, kuid ei lahustu külmas veesja võib dispergeerida ainult kuumas vees, moodustades emulsioone, lahustades samal ajal etanoolis ja kuumades õlides.

See lipofiilne olemus määrab otseselt E471 funktsionaalse jaotuse erinevate toiduainete vahel. Stsenaariumides, mis nõuavad rasva käitumise ja kristallstruktuuri kontrollimist, -nagu näiteks leiva -jäämisvastane toime, rasva osaline kokkusulamine jäätises ja emulsiooni stabiliseerimine margariinis- mängib E471 oma suure afiinsuse tõttu rasvafaasi suhtes asendamatut põhirolli.

1 Leivas: pehmuse hoidja, mis aeglustab tärklise retrogradatsiooni

Mõne tunni jooksul pärast ahjust väljumist hakkab leib tahenema ja kaotab vetruvuse{0}}protsess, mida toiduteaduses tuntakse kuitärklise retrogradatsioon. Mikroskoopiline mehhanism on järgmine: küpsetamise ajal imavad tärklisegraanulid vett ja želatiniseeruvad, vabastades amüloosi, mis hajub taigna maatriksisse; kui leib jahtub, paiknevad need vabad amüloosi molekulid ümber järjestatud kristallilisteks struktuurideks, mistõttu leivapuru muutub kõvaks ja kuivaks.

E471 põhiroll leivas on just selle protsessi blokeeriminemoodustades amüloosiga lahustumatuid komplekse. Taigna segamise ja küpsetamise kõrgel-temperatuuril võib E471 molekuli hüdrofoobne rasvhappesaba sisestada end amüloosi spiraalsesse õõnsusse, moodustades "amüloosi-lipiidide kompleksi". See kompleks takistab ruumiliselt amüloosi molekulide lähenemist ja üksteisega ümberkristalliseerumist, hoides tärklist mitmepäevase ladustamise jooksul korrastatuna. Uuringuandmed näitavad, et E471 lisatud leiva kõvadus tõuseb 48 tunni pärast vaid umbes 10%, võrreldes kontrollrühmas ligikaudu 50% karedusega. Seetõttu võib müügil olev viilutatud leib säilitada pehme tekstuuri päevi või isegi rohkem kui nädal.

Samal ajal suhtleb E471 ka gluteenivalkudega, suurendades taigna elastsust, sitkust ja venivust, võimaldades leival saavutada suurema mahu ja ühtlasema sisemise puru struktuuri kääritamise ja küpsetamise ajal. Soovitatav lisamise tase on tavaliselt 0,2–0,8% jahu massist.

2 Jäätises: rasvaregulaator, mis moodustab vahtskeleti

Jäätis on erakordselt keerukas nelja{0}}faasiline süsteem-jääkristallid, õhumullid, osaliselt liitunud rasvakuulikesed ja külmutatud suhkru{2}}valgulahus, mis eksisteerivad ühes külmunud struktuuris. Nende faaside hulgasosaline ühinemineRasvakuulikeste moodustamine on jäätise vahustruktuuri ja tekstuuri moodustamise põhiprotsess.

Jäätise tootmisel hõlmab E471 roll kolme kriitilist etappi:

Vananemisstaadium (umbes 4 kraadi):Pärast homogeniseerimist kaetakse rasvakuulikeste pinnad kaseiinist ja vadakuvalgust koosneva kaitsekihiga. E471 molekulid tõrjuvad oma tugeva afiinsuse tõttu rasvafaasi suhtes valke järk-järgult välja rasvakuulikeste pinnalt. See "deproteiinide eemaldamise" protsess muudab rasvagloobulid "ebastabiilseks"-kuid see ei ole viga; see on just eeltingimus penoplaststruktuuri hilisemaks ehitamiseks.

Külmutamise ja piitsutamise etapp:Pidevas sügavkülmikus põhjustavad nihkejõud destabiliseeritud rasvakuulikeste kontrolliosaline ühinemine-Rasvagloobulid kleepuvad üksteise külge, kuid ei ühine täielikult, moodustades kolme-dimensioonilise rasvavõrgu skeleti. See karkass kapseldab ja stabiliseerib õhumulle, andes jäätisele kuiva tekstuuri ja hea sulamiskindluse.

Kõvenemise ja ladustamise etapp:Emulgaatoriga{0}}tugevdatud rasvastruktuur pärsib jääkristallide kasvu ja kaitseb toote tekstuuri.

E471 on ka kõige laialdasemalt kasutatav jääkristallide kontrollemulgaator külmutatud magustoitudes. See "alandab pindpinevust, stabiliseerib õhumulle ja aitab kontrollida jääkristallide suurust". Soovitatav destilleeritud E471 lisamise tase jäätises on 0,1–0,4% kogu segust.

3 Margariinis ja määretes: liidese ankur, mis säilitab emulsiooni stabiilsuse

Margariin on sisuliselt avesi{0}}õlis- (W/O) emulsioon-Umbes 80% vedelatest või pooltahketest rasvadest ja õlidest moodustavad pideva faasi ning ligikaudu 20% vesifaasist on dispergeeritud peente tilkade kujul. Termodünaamilisest vaatenurgast on vee- ja õhuemulsioonidel, nagu ka õli- ja veemulsioonidel, loomulik kalduvus destabiliseerida ühinemise kaudu: kui veepiiskade vaheline vedelikukile puruneb, ühinevad külgnevad tilgad, mis lõpuks viib vesifaasi eraldumiseni ja toote tekstuuri täieliku halvenemiseni.

E471 põhifunktsioon selles süsteemis onstabiliseerida vesi{0}}õlis-emulsiooni. Selle lipofiilne olemus (HLB väärtus 3–5) võimaldab tõhusat ankurdamist õli-vee piirpinnal, kusjuures hüdrofoobsed sabad ulatuvad õlifaasi ja glütseroolipearühmad on orienteeritud vesifaasi poole. Selle tulemuseks on kompaktse monomolekulaarse adsorbeeritud kihi moodustumine õli -vee piirpinnal, mis takistab veepiiskade lähenemist ja ühinemist steeriliste takistuste tõttu. E471 peetakse samuti väga väärtuslikuks stabilisaatoriks margariini tootmisel: see "aitab säilitada toote stabiilsust ja takistab õli eraldumist".

Lisaks parandab E471 margariini plastilisust ja määritavust, võimaldades tootel säilitada häid puisteomadusi ka külmutustemperatuuridel. Šokolaaditoodetes takistab E471 rasvade kristalliseerumist kontrollides "rasva õitsemist ja parandab läiget".

1 Mis on ADI? Miks ei nõua E471 numbrilist ADI-d?

ADI on toidulisandi kogus, mida terve inimene võib tarbidaiga päev üle eluilma märgatava terviseriskita. EFSA avaldas 2017. aastal põhjaliku ohutuse{1}1}hinnangu E471 kohta ja selle järeldustel on rahvusvahelises toiduohutuse valdkonnas autoriteetne staatus.

EFSA järeldus oli:Pärast tõendite hindamist jõudis vaekogu järeldusele, et arvulist ADI-d ei ole vaja ning et toidu lisaaine mono{0}} ja rasvhapete diglütseriidid (E 471) ei ole teatatud kasutustasemete juures ohutusega seotud..

Toksikoloogilises hinnangus teatas EFSA pärast ulatuslike uuringuandmete läbivaatamist selgesõnaliselt: "Lühiajalistes -subkroonilistes uuringutes, kroonilise, reproduktiivtoksilisuse ja arengutoksilisuse uuringutes ei teatatud tõenditest kahjulike mõjude kohta"; "Ei teatatud ei kantserogeensest potentsiaalist ega edendamise mõjust algatamisel/edendamisel"; ja "kättesaadavad uuringud ei tekitanud muret genotoksilisuse osas".

Selle järelduse füsioloogiline alus seisneb E471 ainevahetusprotsessis inimkehas.

2 Seedeprotsess ja ainevahetusrada

Allaneelamisel puutub E471 kokku peensooles pankrease lipaasidega ja hüdrolüüsitakse kiiresti. Hüdrolüüsil saadakse ainult kahte tüüpi tooteid-glütserooljavabad rasvhapped.

Glütserool (E 422) ja rasvhapped (E 570) on mõlemad läbinud sõltumatud ohutushinnangud ja leiti, et nende kasutamine toidu lisaainetena ei tekita ohutusprobleeme. Nende ainevahetusrajad on järgmised: glütserool siseneb süsivesikute ainevahetusradadesse või osaleb rasvade re-sünteesis; rasvhapped lagundatakse -oksüdatsiooni teel energiavarustuseks või liidetakse uuesti keha lipiidide ehitusse.

See seletab, miks E471 ei nõua "numbriliselt piiratud" ADI väärtust: selle seedimisprotsess inimkehas ei erine põhimõtteliselt tavaliste toiduõlide ja -rasvade omast. EFSA märkis ka, et elanikkonna toiduga kokkupuutumise hinnangute põhjal moodustab E471 sisalduv rasv vaid 0,8–3,5% soovitatavast päevasest rasvakogusest -oluline osa rasvade kogutarbimisest.

E471 ei ole toiduainetööstuse tume saladus ega ka täiesti kahjutu imerohi lisand. See on põhiline toiduemulgaator, mis toimib lipiidide keemia alusel ja järgib selgeid liidese füüsikalis-keemilisi põhimõtteid -edukas näide toiduainete teadusest, mida kasutatakse tööstuslikus tootmises.

Leivas pidurdab see retrogradatsiooni, moodustades kompleksi amüloosiga, hoides leiva pehmena mitu päeva. Jäätises soodustab see rasvakuulikeste osalist liitumist, et moodustada vahtu -stabiliseeriv skelett, mis on vajalik tingimus sulamiskindla struktuuri ja sileda suutunde loomiseks. Margariini puhul ankurdub see õli-vee liidese külge, et vältida emulsiooni destabiliseerumist.

Järeldus ohutuse kohta on selge: EFSA kinnitas pärast igakülgset hindamist, et E471 ei kujuta lubatud kasutustingimustes ohtu ohutusprobleeme ja päevase tarbimise arvulist piirmäära ei ole vaja kehtestada. Inimkehasse sattudes lagundatakse see lipaaside toimel glütserooliks ja rasvhapeteks, mis metaboliseeruvad samade füsioloogiliste radade kaudu nagu tavalised toiduõlid ja -rasvad.

Sellegipoolest sisaldavad E471{1}}sisaldavad toidud, nagu leivad, koogid, jäätised ja margariinid,{6}}tihti ka suhteliselt palju rafineeritud süsivesikuid, rasvu või suhkruid. Tõeliselt tähelepanu väärib mitte E471 ise, vaid nende toiduainete osakaal üldises toitumisstruktuuris. "E471 sisaldavate ultratöödeldud toitude" tarbimist ei soovitata vähendada mitte seetõttu, et E471 kujutaks endast mingit ohtu, vaid seetõttu, et need toidud kuuluvad tervikuna kategooriatesse, mis nõuavad mõõdukat tarbimist.

Pärast selle artikli lugemist ja järgmine kord, kui näete koostisosade etiketil "E471", siis loodan, et näete mitte keemilist koodi, mille suhtes peaksite olema ettevaatlik, vaid toidu põhikoostisosa, mis on läbinud range teadusliku hindamise ja mille tööpõhimõtted on selgelt arusaadavad.