Красители

Введение

 

 

Потребитель давно привык к определенному  цвету пищевых продуктов, связывая с ним их качество, поэтому красители в пищевой промышленности применяются с давних времен. В условиях современных пищевых технологий, включающих различные виды термической обработки (кипячение, стерилизацию, жарение и т. д.), а также при хранении продукты питания часто изменяют свою первоначальную, привычную для потребителя окраску, а иногда приобретают неэстетичный внешний вид, что делает их менее привлекательными, отрицательно влияет на аппетит и процесс пищеварения. Особенно сильно меняется цвет при консервировании овощей и фруктов. Как правило, это связано с превращением хлорофиллов в феофитин или с изменением цвета антоциановых красителей в результате изменения рН среды или образования комплексов с металлами. В то же время, красители иногда используются для фальсификации пищевых продуктов, например, подкрашивания их, не предусмотренного рецептурой и технологией, — для придания продукту свойств, позволяющих имитировать его высокое качество или повышенную ценность.

Пищевыми красителями называют природные или искусственные(синтетические) вещества,предназначенные для придания,усиления или восстановления окраски пищевых  продуктов.

 

 

Натуральные и идентичные натуральным красители

 

Идентичные натуральным красители-это  вещества,которые имеют такую  же формулу,как природный аналог,но созданы путём химического синтеза

Натуральные (природные) красители (табл. 1) - это красящие вещества, выделенные физическими способами из растительных и животных источников. Иногда их подвергают химической модификации для улучшения  технологических и потребительских  свойств. Ряд красителей получают не только их выделением из природного сырья, но и синтетически. Например, -каротин, выделенный из моркови, по своему химическому строению соответствует -каротину, полученному микробиологическим или химическим путём (при этом натуральный -каротин существенно дороже и поэтому редко используется в пищевой промышленности как краситель).

Сырьём для натуральных пищевых  красителей могут быть ягоды, цветы, листья, корнеплоды и т. п., в том  числе в виде отходов переработки растительного сырья на консервных и винодельческих заводах. Содержание красящих веществ в растительном сырье зависит от климатических условий произрастания и времени сбора, но в любом случае оно относительно невелико (обычно несколько процентов или доли процента). Количество других химических соединений-сахаристых, пектиновых, белковых веществ, органических кислот, минеральных солей и т.д.- может превышать содержание красящих в несколько раз. Эти вещества не представляют опасности для здоровья, а часто даже полезны для человека, но своим присутствием они снижают интенсивность окрашивания готового продукта. При производстве препаратов натуральных красителей от побочных веществ в той или иной степени избавляются. Современные технологии позволяют получать препараты натуральных пищевых красителей с заданными свойствами и стандартным содержанием основного красящего вещества.

По химической природе красящие вещества растительного происхождения чаще всего относятся к флавоноидам (антоцианы, флавоны, флавонолы) и каротиноидам. Антоцианы (Е163) окрашивают лепестки цветов различных растений, их плоды и ягоды в самые разнообразные цвета - розовый, красный, синий, фиолетовый. Эти соединения содержатся в чёрной смородине, кожице винограда, вишне, землянике и т.д. В одном и том же растении часто присутствует целая серия антоцианов. Так, в цветках и клубнях картофеля их обнаружено около десятка. Флавоны и флавонолы -широко распространённые жёлтые красящие вещества. Они обнаружены в петрушке, пшенице, рисе, цветах хризантемы.

Каротиноиды-углеводороды изопреноидного ряда С₄₀Н₅₆ (каротины) и их кислородсодержащие производные. Каротиноиды-растительные красно-желтые пигменты, обеспечивающие окраску ряда овощей, фруктов, жиров, яичного желтка и других продуктов. Интенсивная окраска каротиноидов обусловлена наличием в их структуре сопряженных двойных -связей, являющихся хромофорами.Они нерастворимы в воде и растворимы в жирах и органических растворителях. Примером таких соединений является (-каротин (название происходит от лат. carota— морковь).

-КаротинE160a(i) получается синтетическим (в том числе микробиологическим) путем или выделяется из природных источников, в том числе из криля, в смеси с другими каротиноидами(E160a(ii)-экстракты натуральных каротиноидов) в виде водо- или жирорастворимых форм, -Каротин является не только красителем, но и провитамином А, антиоксидантом, эффективным профилактическим средством против онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний, защищает от воздействия радиации. Он применяется для окрашивания и витаминизации маргаринов, майонезов, кондитерских, хлебобулочных изделий, безалкогольных напитков.                                         

Из пигментов этой группы следует также отметить ликопин(E160d) и желто-оранжевый краситель аннато (Е160Ь) — водный экстракт из корней BixaorellanaL, разрешенный для окраски маргаринов, ароматизированных сыров, сухих завтраков из зерна, сливочного масла. Он обладает антиспастическими и гипотоническими свойствами. К этой же группе красителей относятся маслосмолы паприки (Е160с) — экстракты из красного перца CapsicumannuumL. Они имеют характерный острый вкус и цвет от желтого до оранжевого. Основным пигментом является каротиноидкапсантин, не обладающий А-витаминной активностью. Применяется при изготовлении копченостей, кулинарных изделий, соусов, сыров. Необходимо упомянуть еще p-апокаротиналь (Е160е) -апокаротиновый альдегид, получаемый синтетическим путем, и метиловые или этиловые эфиры -апо-8'-каротиновой кислоты (Е160Г).

 

 

 

Большую группу составляют производные каротиноидов:флавоксантин (Е161 а),лютеин (экстракт бархатцев, Е16 lb),криптоксантин (Е161с),рубиксантин (Е161 d),виолоксантин (Е161 е),родоксантин (Е1610, кантаксантин(E161g).

Для окраски пищевых продуктов (маргарина, сливочного масла, майонеза, рыбных изделий, искусственной икры и некоторых других продуктов) применяют каротиноиды, выделенные из моркови (-, -, -каротины), плодов шиповника, перца, а также продукты, полученные микробиологическим или синтетическим путем. Каротиноиды устойчивы к изменению рН среды, к веществам, обладающим восстановительными свойствами, но при нагревании (выше 100°С) или под действием солнечного света легко окисляются. Наибольшее значение имеет p-каротин, экстракты натуральных каротинов и аннато.

 

 

Хлорофиллы (магнийзамещенные производные порфирина)-природные пигменты, придающие зеленую окраску многим овощам и плодам (салат, зеленый лук, зеленый перец, укроп и т.д.). Хлорофилл состоит из сине-зеленого «хлорофилла а» и желто-зеленого «хлорофилла b», находящихся в соотношении 3:1. Для извлечения хлорофилла используют петролейный эфир со спиртом. Применение их в качестве красителя (Е140) в пищевой промышленности сдерживается их нестойкостью: при повышенной температуре в кислых средах зеленый цвет переходит в оливковый, затем в грязно-желто-бурый вследствие образования феофитина. Большое практическое значение могут иметь медные хлорофиллоподобные комплексы (Е141i), содержащие медь в качестве центрального атома и имеющие интенсивную зеленую окраску, и натриевые и калиевые соли медного комплекса хлорофиллина(E141ii). Хлорофилл и его производные с медью растворимы в масле, хлорофиллин и его медные производные-в воде. Для окраски продуктов питания используются зеленые пигменты, выделенные из крапивы, капусты, ботвы моркови и т.д.

  хлорофилл а:R = - CH3,хлорофилл b:-СООН

      Антрахиноновые красители содержат в качестве основной хромофорной группы гидроксиантрахинон, обладающий стабильной окраской.

       К природным пигментам этой группы относятся ализарин, кармин, алканин. Остановимся на разрешенных в России.

     Кармин Е120 — красный краситель (основной компонент карминовая кислота) — представляют собой комплексные соли карминовой кислоты с ионами металлов. Получают экстракцией из кошениля — высушенных и растертых женских особей насекомых — червецов вида Dactylopiuscoccus (Sacta), обитающих на кактусах, которые произрастают в Южной Америке, Африке. Наиболее богаты кармином самки кошенили, содержащие до 3% красителя. Краситель устойчив к нагреванию, действию кислорода воздуха, свету. Применяется в кондитерской, безалкогольной, мясной промышленности, при производстве джемов, желе. В последнее время кармин в значительно больших количествах получают синтетическим путем.

Алканин (алканет) Е103-красно-бордовый краситель,производное 1,4-нафтохинона.

 

Известен как краситель  еще с древних времен. Получают из корней растения Alkannatinctoria, растущего на юге и в центральной части Европы. Он растворим в жирах, но не нашел широкого применения для их окраски, т. к. обладает недостаточной стабильностью и нехарактерным для жировых продуктов цветом.

Куркумин — желтый природный краситель (E100i), получают из многолетних травянистых растений семейства имбирных — Curcuma longa, L. К этой группе относится и турмерик(El00ii) -порошок корневища куркумы.

Куркумины не растворяются в воде и часто используются в  пищевой промышленности в виде спиртового раствора.

Антоциановые  красители. Важной группой водорастворимых природных красителей являются антоцианы(E163i). Это фенольные соединения, являющиеся моно- и дигликозидами. При гидролизе они распадаются на углеводы (галактозу, глюкозу, рамнозу и др.) и агликоны, представленные антоцианидами (пеларгонидином, цианидином, дельфинидином и др.). Характер окраски природных антоцианов зависит от многих факторов: строения, рН среды, образования комплексов с металлами, способности адсорбироваться на полисахаридах, температуры, света. Наиболее устойчивую красную окраску антоцианы имеют в кислой среде при рН 1,5-2; при рН 3,4-5 окраска становится красно-пурпурной или пурпурной. В щелочной среде происходит изменение окраски: при рН 6,7—8 она становится синей, сине-зеленой, а при рН 9-зеленой, переходящей в желтую при повышении рН до 10. Меняется окраска антоцианинов и при образовании комплексов с различными металлами: соли магния и кальция имеют синюю окраску, калия- красно-пурпурную. Увеличение числа метальных групп в молекуле антоцианинов сдвигает окраску в сторону красных оттенков. Представителями этой группы красителей являются собственно антоцианы, энокраситель и экстракт из черной смородины.

Энокраситель (Е163ii) получают из выжимок темных сортов винограда и ягод бузины в виде жидкости интенсивно красного цвета. Представляет собой смесь окрашенных, различных по своему строению органических соединений, в первую очередь антоцианинов и катехинов. Окраска продукта энокрасителем зависит от рН среды: красная окраска в подкисленных средах, в нейтральных и слабощелочных средах энокраситель придает продукту синий оттенок. Поэтому при использовании энокраси- теля в кондитерской промышленности одновременно применяют и органические кислоты для создания необходимой кислотности среды.

В последнее время начали использовать в качестве желтых и  розово- красных красителей пигменты антоциановой природы, содержащиеся в  соке черной смородины (E163iii), кизила, красной смородины, клюквы, брусники, пигменты чая, содержащие антоцианы и катехины, а также краситель темно-вишневого цвета, выделенный из свеклы - свекольный красный (Е162). Составной частью его является бетанин.

Сахарный колер (карамель, Е150) — темно-окрашенный продукт ка- рамелизации (термического разложения) Сахаров, получаемый по различным технологиям. Его водные растворы представляют собой приятно пахнущую темно-коричневую жидкость. В зависимости от технологии получения различают сахарный колер I (Е150а, простой, карамель I); сахарный колер II (Е150b, карамель II), полученный по «щелочно-суль- фитной» технологии; сахарный колер III (Е150с, карамель III), полученный по «аммиачной» технологии; сахарный колер IV (E150d, карамель IV), полученный по «аммиачно-сульфитной» технологии. В результате карамелизации cахаров образуется сложная смесь продуктов с характерной окраской. Применяется для окраски напитков, ячменного хлеба, кондитерских изделий, желе и джемов, в кулинарии.

Рибофлавины (рибофлавин ElOli) и натриевая соль рибофлавин-5'- фосфата (ElOlii) используются в качестве желтого пищевого красителя для окрашивания кондитерских изделий, майонезов и т. п.Максимальный уровень внесения не установлен.

Для придания продуктам чёрного  или серого цвета в пищевой  промышленности может применяться  уголь растительный(Е152) и уголь  Е(153)

 

Таблица 1

Код	Наименование	Цвет	Нахождение в природе	ДСП", мг/кг веса тела (JECFA)
Е 100	Куркумин (турмерик)	Жёлтый (при рН < 3 красноватый)	Корни растения куркумы длинной (турме- рика)	1,0
Е 101	Рибофлавины	Жёлтый	Мясо, печень, почки, молоко, яйца, дрожжи, овощи	0,5
Е 120	Кармины	Красный (в щелочной среде голубовато-красный)	В телах самок насекомых кошенили	5,0
Е 140	Хлорофилл	Зелёный	Во всех зелёных растениях, особ, в травах, крапиве, люцерне	Не ограничено
Е 141	Медные комплексы хлорофиллов	«	В форме магниевых комплексов во всех зелёных растениях	15,0
Е 150а	Сахарный колер 1	Коричневый	Образуются при карамелизации  сахара	Не ограничено
Е 150Ь	Сахарный колер II	«	То же	« «
Е 150с	Сахарный колер III	«	« «	200,0
Е 150d	Сахарный колер IV		« «	150,0
Е 160а	Каротины	От жёлтого до оранжевого	В моркови, красном пальмовом масле, в зелёных растениях — как спутник хлорофилла	5,0
Е 160b	Экстракты аннато	От жёлтого до оранжевого	Во внешнем слое семян олеандрового дерева	0,0652
Е 160с	Маслосмолы паприки	От оранжевого до красного	В кожуре паприки	Не установлено
Е 161b	Лютеин	От жёлтого до оранжевого	Во фруктах, растениях, траве, люцерне	« «
Е 162	Красный свекольный (бетанин)	Красный	В корнях красной свёклы	Не ограничено