Номер 13, страница 320 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 45. Оксиды азота. Азотистая кислота и нитриты - номер 13, страница 320.

Условие.

13. Несмотря на то что научные исследования и медицинские эксперименты выявили отрицательное влияние нитритов на здоровье человека, в большинстве стран нитрит натрия продолжают использовать как пищевую добавку E250. Установите, для чего применяется нитрит натрия. Удастся ли обойтись без него? Какими пищевыми добавками можно заменить нитрит натрия?

Решение.

Решение 2.

Для чего применяется нитрит натрия
Несмотря на выявленные риски для здоровья, нитрит натрия (пищевая добавка E250, химическая формула $NaNO_2$) продолжает широко использоваться в пищевой промышленности, в основном в мясных и рыбных продуктах, благодаря своим уникальным и труднозаменимым свойствам. Его применение обусловлено тремя основными функциями:
1. Консервирующие свойства: Это основная и самая важная причина его использования. Нитрит натрия является мощным консервантом, который эффективно подавляет рост и размножение многих патогенных микроорганизмов. Наибольшее значение имеет его способность ингибировать рост бактерий Clostridium botulinum, возбудителей ботулизма — смертельно опасного заболевания. Это особенно важно для мясных продуктов, которые хранятся без доступа кислорода (например, в вакуумной упаковке), создавая идеальные условия для развития этих бактерий.
2. Фиксация окраски: Нитрит натрия отвечает за придание колбасам, ветчине, сосискам и другим мясным деликатесам характерного розово-красного цвета. Он вступает в реакцию с белком миоглобином, содержащимся в мышцах, образуя нитрозомиоглобин. При термической обработке это соединение превращается в нитрозогемохром, который имеет устойчивый красный цвет. Без нитрита натрия мясные продукты после варки приобрели бы непривлекательный серый оттенок.
3. Формирование вкуса и аромата: E250 участвует в формировании специфического «ветчинного» вкуса и аромата, характерного для соленых и копченых мясных изделий. Кроме того, он действует как антиоксидант, замедляя окисление жиров (прогоркание) и тем самым продлевая срок годности продукта и сохраняя его вкусовые качества.
Ответ: Нитрит натрия (E250) применяется в пищевой промышленности в качестве консерванта (в первую очередь для защиты от ботулизма), фиксатора окраски (для придания мясным продуктам розово-красного цвета) и для формирования характерного вкуса и аромата, а также для предотвращения окисления жиров.

Удастся ли обойтись без него?
Полностью отказаться от использования нитрита натрия в промышленном производстве мясных изделий на данный момент крайне сложно и сопряжено с серьезными рисками. Главная проблема заключается в обеспечении микробиологической безопасности продукции. Ботулизм, который предотвращает нитрит натрия, представляет собой гораздо более серьезную и непосредственную угрозу для жизни человека, чем потенциальный вред от употребления нитритов в разрешенных дозах.
Поэтому использование E250 строго регламентировано законодательством всех стран: установлены предельно допустимые концентрации, которые позволяют достичь необходимого консервирующего эффекта при минимизации рисков для здоровья.
Существуют продукты с маркировкой «без нитритов» или «без консервантов». Однако в таких продуктах часто используются натуральные ингредиенты, богатые нитратами (например, порошок сельдерея, сок свеклы). В процессе производства бактериальные культуры превращают эти природные нитраты ($NaNO_3$) в нитриты ($NaNO_2$), которые и выполняют все те же функции. Такой подход позволяет не указывать E250 в составе, но по сути нитрит в конечном продукте все равно присутствует, причем его концентрацию сложнее контролировать, чем при добавлении очищенного нитрита натрия.
Обойтись без нитритов можно в продуктах, предназначенных для немедленного употребления после приготовления (например, свежие колбаски для гриля) или хранящихся в замороженном виде.
Ответ: Полностью обойтись без нитрита натрия в массовом производстве мясных продуктов длительного хранения на сегодняшний день практически невозможно без существенного повышения риска ботулизма. Хотя существуют альтернативные технологии и «натуральные» заменители (например, сок сельдерея), они либо не обеспечивают должного уровня безопасности, либо по сути являются скрытым источником тех же нитритов.

Какими пищевыми добавками можно заменить нитрит натрия?
На данный момент не существует одной пищевой добавки, которая могла бы в полной мере заменить все три функции нитрита натрия (консервация, цвет, вкус). Поэтому для замены E250 обычно используется комбинация нескольких веществ, каждое из которых выполняет свою отдельную задачу.
1. Для консервации (подавление бактерий):
• Нитрат натрия (E251) и нитрат калия (E252): Сами по себе они не обладают сильным антибактериальным действием, но в процессе созревания мяса под действием микроорганизмов медленно превращаются в нитриты, обеспечивая длительный консервирующий эффект.
• Сорбиновая кислота и ее соли (сорбаты, E200-E203): Могут подавлять рост Clostridium botulinum, но часто используются в комбинации с нитритами для усиления эффекта.
• Высокие концентрации поваренной соли, а также методы копчения, вяления и сушки.
• Натуральные антимикробные вещества: экстракты растений (розмарин, зеленый чай, хрен), а также культуры молочнокислых бактерий, вырабатывающие бактериоцины (например, низин E234).
2. Для придания цвета:
• Натуральные красители: свекольный сок (бетанин, E162), кармин (E120), экстракт паприки (E160c). Однако они не всегда стабильны при термообработке и хранении и не могут в точности имитировать цвет, создаваемый нитритом.
3. Для улучшения вкуса и как антиоксиданты:
• Аскорбиновая кислота (витамин C, E300) и ее соли (аскорбаты, например, E301): Их часто добавляют вместе с нитритами, так как они ускоряют процесс образования нужного цвета и, что важно, препятствуют образованию вредных нитрозаминов. Сами по себе они являются антиоксидантами.
• Экстракты специй и пряностей (например, розмарина) обладают сильными антиоксидантными свойствами, предотвращая прогоркание жиров.
Ответ: Единого заменителя для нитрита натрия не существует. Для замены его функций используют комбинацию добавок: для консервации — сорбаты, нитраты, натуральные экстракты; для цвета — свекольный сок, кармин; для антиокислительного эффекта и вкуса — аскорбиновую кислоту, экстракты специй (розмарин).