для чего в пищевой промышленности используют красители
Пищевые красители
Всем детям нравятся яркие, необычных цветов конфеты. Правда, после некоторых из них язык ребенка окрашивается во все цвета радуги. Что это: норма или признак «химической» конфеты? Если вы не знаете ответа на этот вопрос, пора уяснить, насколько безопасны красители, используемые в современной пищевой промышленности, и какие «Е» в составе продукта должны насторожить.
Пищевые красители: какие бывают
Согласитесь, редко кто захочет купить продукт неприятного, отталкивающего цвета. Производители пищи также отлично понимают это, посему и стараются делать свою продукцию как можно ярче и красивого оттенка. Но далеко не каждый цвет можно создать силами натуральных красителей. И вот тогда на помощь приходят синтетические помощники. В системе пищевых добавок красителям отведены индексы от 100 до 199. Более того, внутри этой группы существует своя точная иерархия, в которой каждому оттенку отведены свои коды.
Например, все желтые – это «ешки» от 100 до 109, следующая десятка отведена оранжевым цветам, красные – это 120-129, за ними – десятка синих, потом – зеленых, коричневым и черным оттенкам отведены индексы от 150 по 159, а все остальные позиции используют для обозначения других цветов.
По происхождению пищевые красители бывают натуральными и искусственными. Первые представляют собой красящие вещества природного происхождения. Их источниками могут быть растительные, животные либо минеральные экстракты.
Искусственные создают путем синтезирования в лабораториях. Они также бывают двух видов. Первые – это собственно синтетические красители, которые не имеют аналогов в природе. То есть это как раз те цвета, которые часто называют «химическими» либо «кислотными». Вторая группа искусственных красящих веществ – это идентичные натуральным. Они также являются продуктом химической индустрии, но их цвет полностью соответствует натуральным оттенкам. Вещества из этой группы обычно используют для замены более дорогих природных красителей.
Что надо знать о натуральных красителях
Натуральные пищевые красители люди используют с тех времен, как научились готовить пищу. Листья, корнеплоды, ягоды, цветы, кожура фруктов, сок плодов – все это в умелых руках кулинара превращается в красители.
Смешивая разные компоненты, можно создавать разные оттенки или даже новые цвета. Тем не менее, по сравнению с синтетическими красителями, натуральные содержат меньше пигментов и они быстрее теряют свой изначальных цвет.
Чаще всего натуральный красящий пигмент получают из растений, богатых флавоноидами. Как правило, это плоды с глубоким, насыщенным цветом и широкой палитрой. Виноград, смородина, вишня являются источниками натуральных пищевых красителей фиолетовых, красных, синих и розовых оттенков.
Пигмент этих ягод часто используют для подкрашивания напитков, десертов, кремов. Интересно и то, что, помимо красящего вещества, сок с флавоноидами обладает многими полезными свойствами.
Пользуясь исключительно натуральным сырьем, можно получить самые разные пигменты. Например, темные ягоды и свекла дадут сине-фиолетовый цвет, некоторые водоросли служат источником розовых оттенков, а хлорофилл, содержащийся в листьях, – зеленого. Натуральный серо-черный пигмент можно получить из сгоревшей древесины, оранжево-красный – из перца чили, оранжево-желтый – из цветков крокуса, а ярко-желтый – из куркумы. Сок клюквы, помидоров или гранатов даст разные оттенки красного, а насыщенно-оранжевый легко получить из свежей моркови. Даже красивый голубой оттенок можно создать из натуральных ингредиентов. Для этого смешивают яичный белок, отварной рис и сок краснокочанной капусты.
Чем опасны красящие добавки
Красящие вещества натурального происхождения обычно не представляют собой опасности, а многие из них и вовсе обладают благотворным воздействием на наши организмы. Но есть в этом списке и исключения, для которых установлены строгие дозировки. Взять хотя бы Е103. Этот пигмент получают из корневища алканы красильной. Это растение родом из Средиземноморья может спровоцировать рост злокачественных образований.
Экстракт растения аннато (Е160b), используемый для подкрашивания сыров, может вызывать аллергию. То же можно сказать о Е120 (красный краситель, получаемый от самок насекомых кошенили).
Но если опасные красители в группе натуральных – это исключение, то среди синтетических веществ таких есть немало. Некоторые из них обладают канцерогенными и мутагенными свойствами, вызывают повреждение нервных клеток, нарушение пищеварения, сбои в работе дыхательной системы, аллергические реакции.
Некоторые виды красных и зеленых синтетических красителей могут вызывать рак печени, желтые способны поражать кишечник и сердце, синие вредны для желудочно-кишечного тракта, оранжевые опасны для селезенки, почек и лимфатической системы.
Но также следует сказать и о том, что многие научные исследования указывают, что сами по себе пищевые красители не являются сильными канцерогенами (если они применяются в дозволенной дозировке). Но тем не менее, эти вещества обладают выраженными синергетическими свойствами. Иными словами, они усиливают вредный эффект от других опасных для человека веществ. И вот сейчас следует напомнить, что большинство пищевых красителей используют в паре с не менее опасными консервантами.
Нельзя категорично заявлять о том, что все синтетические красители являются токсичными. Одна конфета неестественно яркого цвета или одно пирожное с кремом, окрашенным искусственными «Е», понятное дело, не станут причиной серьезных нарушений в организме (исключение – аллергия на компоненты). Но в наше время в продуктах содержится так много «химии», что лишний раз взглянуть на список ингредиентов, никому не повредит. И если предоставляется возможность выбора, лучше отказаться от синтетики в пользу натуральных пищевых добавок. Особенно если продукт предназначается ребенку.
Красители (Е-100 – Е-199)
Длительное хранение продуктов, термическая обработка приводят к утрате цвета. Все знают, как выглядит вареное мясо, но мало кто захочет покупать грязно-серую колбасу.
Восстановить цвет, придать пище аппетитный вид призваны пищевые красители.
Немного истории
Подкрашивать продукты люди начали со времен «старины глубокой».
Древние египтяне подмешивали в еду измельченные корни, цветы и листья растений.
Античная цивилизация взвела кулинарию в ранг высоких искусств.
Шафран добавляли, если хотели придать блюду желтый оттенок. Из Индии торговцы везли синий колер. Добывали его из растения рода индиго.
Некоторые красители получали совсем экзотическим способом. Кармин (красный цвет) добывали из высушенных тел щитковых тлей. На 100 граммов красителя шло двадцать тысяч самок насекомого.
Пурпур — из улиток семейства багрянок (10 000 моллюсков на один грамм!).
Жидкость, выпускаемая каракатицей, давала черный цвет.
Стоимость красителей была баснословной. Позволить себе вкушать подкрашенную пищу могла только знать.
Мода на «разноцветные» продукты сохранялась многие века. В суровом Средневековье для придания хлебу белого цвета в муку добавляли известь или перемолотые в порошок кости.
Дороговизна натуральных красителей, низкая термоустойчивость послужило толчком к поиску замены их на более дешевые и стабильные вещества.
Прорыв в области создания синтетических красителей приходится на XIX век. В 1842 году президент Русского химического общества Николай Зинин синтезировал анилин.
Позже польский ученый Натансон, работавший в России, путем нагревания анилина с дихлорэтаном получил вещество красного цвета. Так появился первый синтетический краситель фуксин.
Сам Николай Зинин нашел дешевый способ получения красителя путем реакции окисления анилина. Открытие позволило поставить производство синтетических красителей на промышленные рельсы. Фуксин покупали французские виноделы для окрашивания своей продукции.
Многие красящие вещества были выделены случайно, в ходе других химических опытов.
В 1856 году молодой ученый из Англии Уильям Перкин задумал из анилина получить противомалярийный хинин. Результатом опытов стала некая черная субстанция, из которой было выделено вещество фиолетового цвета с розоватым оттенком. Из любопытства им покрасили шелк, и имя восемнадцатилетнего химика навсегда вошло в историю. Предприимчивый юноша организовал заводское производство красителя, который получил название мовеин.
Десятилетие спустя немецкие химики Карл Гребе и Карл Теодор Либерман синтезировали ализарин.
В конце века их коллеги Генрих Каро и Адольф Байер разработали методы синтеза индиго, индулина, эозина и других веществ.
Наступила эпоха синтетических красителей.
Виды пищевых красителей
Все производимые красители подразделяются на две группы: натуральные и синтетические. Последние делятся на органические и неорганические.
Натуральные
В группу включены красящие вещества, получаемые методом экстракции из природного сырья (растительного или животного). Они имеют биологическую ценность.
Входящие в состав минералы, витамины полезны для здоровья.
Натуральные красители ограниченно используют в производстве продуктов питания. Причина в их чувствительности к свету и изменению уровня pH, способности утрачивать цвет при термической обработке.
Название | Индекс в европейской кодификации пищевых добавок | Допустимая суточная норма на 1кг массы тела | В каких продуктах встречается чаще всего |
Куркумины | E 100 | Разрешен, 2,5 мг | Хлебобулочные изделия, маргарин, сыры, кондитерские изделия. Используется как пряность |
Рибофлавины | Е 101 | Разрешен, 0,5 мг | Безалкогольные напитки, маринованные овощи |
Алканет | E 103 | Не имеет разрешения | — |
Кармины | E 120 | Разрешен, 0,5 мг | Алкогольные напитки, колбаса, молочная продукция, рыба, соки, кетчупы |
Хлорофилл | Е140 | Разрешен, суточная норма не установлена | Мороженое, майонез, десерты |
Медный комплекс хлорофилла | Е141 | Разрешен, суточная норма не установлена | Мороженое, десерты, молочные продукты |
Сахарные колеры | E150a, Е 150b, Е 150c, Е 150d | Разрешены, 200 мг | Молочные десерты, шоколадное масло, безалкогольные напитки |
Экстракты натуральных каротинов | E160a | Разрешен, суточная норма не установлена | Йогурты, майонез, кондитерские и хлебобулочные изделия, творог, сгущенное молоко |
Аннато | E 160b | Разрешен, суточная норма не установлена | Сливочное масло, маргарин, сыры |
Экстракт паприки, капсантин | Е 160с | Разрешен, суточная норма не установлена | Мороженое, соусы, плавленые сыры, десерты |
Ликопин | Е 160d | Не имеет разрешения | — |
Каротиновый альдегид | E 160e | Разрешен, 5 мг | Мороженое, соусы, сыры |
Флавоксантин | Е 161a | Не имеет разрешения | |
Лютеин | E 161b | Разрешен, до 10 мг | Консервированные овощи и фрукты, молочные десерты, плодовые вина |
Криптоксантин | Е 161c | Не имеет разрешения | — |
Рубиксантин | Е 161d | Не имеет разрешения | — |
Виолоксантин | Е 161e | Не имеет разрешения | — |
Родоксантин | Е 161f | Не имеет разрешения | — |
Свекольный красный | Е 162 | Разрешен, суточная норма не установлена | Замороженные и высушенные овощи и фрукты |
Антоцианы | Е 163 | Разрешен, суточная норма не установлена | Кондитерские изделия, соки, алкогольная продукция, мороженое |
Шафран | E 164 | Разрешен, суточная норма не установлена | Кондитерские, хлебобулочные изделия, десерты. Самостоятельная пряность |
Сандаловое дерево | Е 166 | Не имеет разрешения | — |
Танины пищевые | Е 181 | Разрешен, суточная норма не установлена | Напитки для придания вяжущего вкуса |
Орсейл | E 182 | Не имеет разрешения | — |
Некоторые натуральные красители имеют синтетические аналоги:
Синтетические
В отличие от натуральных, искусственные красители не имеют запаха, вкуса, не обладают биологической значимостью.
Это растворимые в воде, этиле или масляных жидкостях химические органические соединения. Выпускают их чаще в виде натриевой или кальциевой солей. Широко применяют в пищевой промышленности благодаря ряду свойств:
Классифицируют синтетические красители по химическим методам производства: азокрасители, триарилметановые, ксантовый краситель, хинолиновый, индигоидный.
Азокрасители
Большую группу составляют азокрасители. Синтетические неорганические вещества получают методом соединения в водной, слабокислой или слабощелочной среде фенолов и диазотированных ароматических производных аммиака (амины). Сырьем чаще всего выступают производные каменноугольной смолы и продукты переработки нефти.
Название | Индекс в европейской кодификации пищевых добавок | Степень опасности, допустимая суточная норма на 1кг веса тела | В каких продуктах встречается чаще всего |
Тартразин | E 102 | Разрешен, до 7,5 мг. Опасный | Мороженое, горчица, йогурты, газированные напитки, кондитерские изделия |
Желтый 2G | Е 107 | Не имеет разрешения | — |
Желтый «солнечный закат» FCF, оранжево-желтый S | Е 110 | Разрешен, до 110 мг | Джемы, пряности, сублимированные супы, конфетная глазурь, рыбные консервы |
Азорубин | E 122 | Разрешен, 4 мг. В Японии считается канцерогеном, запрещен в США, Норвегии, Австрии, Швеции | Кондитерские изделия, копченая рыба, фарш рыбный, плавленые сыры, овощные и фруктовые консервы. Разрешен для окрашивания лекарств |
Понсо 4 R | E 124 | Разрешен, 4 мг | Колбаса, мороженое, начинка для хлебобулочных изделий, консервированная клубника, морепродукты, соусы |
Красный 2G | Е 128 | Не разрешен, сильный канцероген | — |
Красный очаровательный AC | Е 129 | Разрешен, 7 мг | Кондитерские изделия, шоколадные бисквиты, сухие смеси для желе |
Бриллиантовый черный BN | E 151 | Разрешен, 1 мг | Молочные продукты, мороженое, сухие супы, соленья, продукты быстрого приготовления. В фармакологии для окрашивания лекарств |
Коричневый НТ | Е 155 | Не имеет разрешения | — |
Азокрасители отлично смешиваются друг с другом. Это позволяет получить богатую цветовую гамму с множеством оттенков.
Кроме пищевой отрасли, красители группы применяют для изготовления декоративной косметики, моющих средств. Многие добавки разрешены для окрашивания лекарственных средств.
Триарилметановые
Красители триарилметановые получают из каменноугольных смол методом органического синтеза кислот с ароматическими аминами и фенолами. Имеют яркие насыщенные цвета, которые теряют при взаимодействии с этиловым спиртом. По этой причине триарилметаны редко используют для окрашивания алкогольных напитков.
Название | Индекс в европейской кодификации пищевых добавок | Степень опасности, допустимая суточная норма на 1кг веса тела | В каких продуктах встречается чаще всего |
Синий патентованный V | Е 131 | Разрешен | Мясной фарш, колбасы |
Бриллиантовый голубой FCF | Е 133 | Разрешен, до 12,5 мг | Мороженое, десерты, безалкогольные напитки |
Зеленый прочный FCF | E 143 | Разрешен, до 12,5 мг | Хлебобулочные, макаронные изделия, мясные и рыбные аналоги на основе растительного белка, морепродукты |
Зеленый S | E 142 | Разрешен. В Канаде, Японии, Норвегии, США запрещен | Фруктовый лед, консервированный горошек, мятный соус. В фармацевтике для окрашивания лекарств |
Триарилметановые красители нашли применение в медицине в качестве индикаторов для диагностики различных заболеваний. Используют для производства косметики, моющих средств.
Ксантовый
Ксантовый краситель эритрозин (Е 127) представляет собой натриевую соль. Получают его путем иодирования в водном или спиртовом растворе органического вещества флуоресцина.
Краситель не имеет разрешения к применению в пищевой промышленности. Считается канцерогеном.
Может спровоцировать развитие астмы, заболеваний сердца, щитовидной железы. Негативно влияет на репродуктивную функцию.
Желтый хинолиновый
Желтый хинолиновый краситель (E 104) относится к одноименной группе. Получают путем многоступенчатой химической реакции сульфонирования 2–метилхинолина с фталевым агидридом. Относится к категории разрешенных для применения в пищевой отрасли России. Допустимая суточная норма 10 мг на 1 кг массы тела. Чаще всего можно встретить в жевательных резинках, леденцах и копченой рыбе.
Краситель негативно влияет на состояние кожи. Запрещен в США, Японии, Норвегии, Австралии.
Индигоидный
Индигоидный пищевой краситель индиготин (E 132) получают из угольного дегтя путем сплавления фенил–глицина с амидом натрия. Дальнейшее сульфанирование дает синий красящий порошок. Разрешен в пищевой промышленности (мороженое, йогурты, кондитерские изделия), фармацевтике для изготовления лекарств, медицине для тестовой диагностики.
Может вызвать аллергическую реакцию, удушье.
Неорганические
Особо стоит группа красящих веществ, полученных из минерального сырья натурального или химического происхождения.
Защита прав потребителей в городе Ростове-на-Дону
Для учета добавок используются системы учета ИНС (цифровая система) и Е (европейская система). Согласно Европейской цифровой системе каждой пищевой добавке присваивается цифровой номер из 3 или 4 знаков. Однако нередко определить ту или иную пищевую добавку, содержащуюся в продукте, не представляется возможным. Чем больше в пище добавок, тем сложнее они контролируются методами лабораторных исследований. Бывает, что добавка есть, а метода для ее определения нет.
Чаще всего потребители избегают продуктов с наличием красителей и ароматизаторов, которые могут спровоцировать аллергию. Остановимся на этих добавках подробнее. Сейчас в России активно применяют около 50 красителей. Причем, для получения нужного цвета продукта используют не только красители и фиксаторы окраски, но и отбеливатели. Натуральные красители производят из пигментов растений или, если краситель животного происхождения, морепродуктов. Они безвредны организму, но не дают яркого и отчетливого цвета продукту. Его зато дают красители синтетические. Но они обладают токсическим действием на организм, поэтому их ограничивают в применении в первую очередь по возрасту.
Например, искусственные красители запрещены к применению в производстве детского питания. Кстати, каротин, маркирующийся по Европейской цифровой системе как Е160 многие путают с синтетическим красителем. Однако, это натуральная добавка, только достаточно дорогая в производстве (его выделяют из растений), поэтому ее часто заменяют на дешевую химию. Наш совет – распечатайте таблицу самых распространенных пищевых добавок и держите под рукой при походе в магазин, так вам будет проще сделать правильный выбор.
Что касается ароматизаторов, их используют в пищевой промышленности в том числе для улучшения вкуса. Натуральные добавки получают путем вытяжки из растительного сырья, идентичные натуральным – химическим способом или выделением из натурального сырья, но в составе всегда присутствуют химические соединения. Искусственные ароматизаторы – чистая химия, они не встречаются ни в растительном, ни в животном сырье. К сожалению, выявить точное количество добавок в продукции практически невозможно. Достоверно этой информацией владеет только сам производитель их использующий.
В материале использована информация Проднадзор.инфо
Пищевые красители. Виды, характеристики, состав пищевых красителей
1. Классификация пищевых красителей
Основной группой веществ, определяющих внешний вид продуктов питания, являются пищевые красители.
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.
Для окраски пищевых продуктов используют натуральные (природные) или синтетические (органические и неорганические) красители.
Классификация красителей
В настоящее время РФ для применения в пищевых продуктах разрешено около 60 наименований натуральных и синтетических красителей.
Не относятся к пищевым добавкам – красителям:
Перечень красителей, разрешенных к применению в РФ при производстве пищевых продуктов
Наименование красителей | Код |
Куркумины | Е100 |
Рибофлавины | Е101 |
Алканет, алканин | Е103 |
Кармины, кошинель | Е120 |
Хлорофилл | Е140 |
Медные комплексы хлорофиллов хлорофиллинов | Е141 |
Сахарные колеры | Е150 |
Каротины | Е160 |
Каротиноиды | Е161 |
Красный свекольный | Е162 |
Антоцианы | Е163 |
Танины пищевые | Е181 |
Красный рисовый | — |
Уголь | Е152 |
Уголь древесный | Е153 |
Углекислые соли кальция | Е170 |
Диоксид титана | Е171 |
Оксиды и гидроксиды железа | Е172 |
Серебро | Е174 |
Золото | Е175 |
Ультрамарин | — |
Тартразин | Е102 |
Желтый хинолиновый | Е104 |
Желтый 2G | Е107 |
Желтый «солнечный закат» | Е110 |
Азорубин, кармуазин | Е122 |
Понсо 4G, Пунцовый 4R | Е124 |
Красный 2G | Е128 |
Красный очаровательный АС | Е129 |
Синий патентованный V | Е131 |
индигокармин | Е132 |
Синий блестящий FCF | Е133 |
Зеленый S | Е142 |
Зеленый прочный FCF | Е143 |
Черный блестящий PN | Е151 |
Коричневый НТ | Е155 |
Орсейл, орсин | Е182 |
Красный для карамели 1,2 | — |
Красный 3 | — |
Два красителя: углекислые соли кальция Е170 (поверхностный краситель, стабилизатор, добавка, препятствующая слеживанию) и танины пищевые Е181 (краситель, эмульгатор, стабилизатор) являются пищевыми добавками комплексного действия.
Правилами применения отдельных красителей оговариваются вид продукта и максимальные уровни использования красителя в конкретном продукте, если эти уровни установлены.
С гигиенической точки зрения среди красителей, применяемых для окраски продуктов, особое внимание уделяется синтетическим красителям. Оценивают их токсическое, мутагенное и канцерогенное действие. При токсикологической оценке природных красителей учитывают характер объекта, из которого он был выделен, и уровни его использования. Модифицированные природные красители, а также красители, выделенные из непищевого сырья, проходят токсикологическую оценку по той же схеме, что и синтетические.
Наиболее широко пищевые красители применяют при производстве кондитерских изделий, напитков, маргаринов, некоторых видов консервов, сухих завтраков, плавленых сыров, мороженого.
2. Натуральные (природные) красители
Натуральные красители обычно выделяют из природных источников в виде смеси различных по своей химической природе соединений, состав которой зависит от источника и технологии получения, в связи, с чем обеспечить его постоянство часто бывает трудно. Среди натуральных красителей необходимо отметить каротиноиды, антоцианы, флавоноиды, хлорофиллы. Они, как правило, не обладают токсичностью, но для некоторых из них установлены допустимые суточные дозы.
Некоторые натуральные пищевые красители или их смеси и композиции обладают биологической активностью, повышают пищевую ценность окрашиваемого продукта. Сырьем для получения натуральных пищевых красителей являются различные части дикорастущих и культурных растений, отходы их переработки на винодельческих, сокодобывающих и консервных заводах, кроме этого, некоторые из них получают химическим или микробиологическим синтезом.
Природные красители, в том числе и модифицированные, чувствительны к действию кислорода воздуха (например, каротиноиды), кислот и щелочей (например, антоцианы), температуры, могут подвергаться микробиологической порче.
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 π-связей, являющихся хромофорами. Они нерастворимы в воде и растворимы в жирах и органических растворителях. Примером таких соединений является β-каротин (название происходит от лат. сагоnа — морковь).
β-Каротин Е160а(i) получается синтетическим (в том числе микробиологическим) путем или выделяется из природных источников, в том числе из криля, в смеси с другими каротиноидами (Е160(ii) — экстракты натуральных каротиноидов) в виде водоили жирорастворимых форм. β-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 (Е160d) и желтооранжевый краситель аннато (Е160b) — водный экстракт из корней Вiха orellana L, разрешенный для окраски маргаринов, ароматизированных сыров, сухих завтраков из зерна, сливочного масла. Он обладает антиспастическими и гипотоническими свойствами.
Для окраски пищевых продуктов (маргарина, сливочного масла, майонеза, рыбных изделий, искусственной икры и некоторых других продуктов) применяют каротиноиды, выделенные из моркови (α-, β-, γ-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 βкаротин, 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 медь в качестве центрального атома и имеющие интенсивную зеленую окраску, и натриевые и калиевые соли медного комплекса хлорофиллина (Е141ii). 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.
Антрахиноновые красители содержат в качестве основной хромофорной группы гидроксиантрахинон, обладающий стабильной окраской.
К природным пигментам этой группы относятся ализарин, кармин, алканин.
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 Dactylopius coccus (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 Alkanna tinctoria, 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 (Е100i), получают из многолетних травянистых растений семейства имбирных – Curcuma longa, L.
К этой группе относится и турмерик (Е100ii) – 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 (Е163i). 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 метильных 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 энокрасителя 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 (Е163iii), 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 карамелизации (термического разложения) сахаров, получаемый по различным технологиям. Его водные растворы представляют собой приятно пахнувшую темно-коричневую жидкость. В зависимости от технологии получения различают сахарный колер I (E150a, простой, карамель I); сахарный колер II (Е150b, карамель II), полученный по «щелочно-сульфитной» технологии; сахарный колер III (Е150с, карамель III), полученный по «аммиачной» технологии; сахарный колер IV (Е15d, карамель IV), полученный по «аммиачно-сульфитной» технологии. В результате карамелизации сахаров образуется сложная смесь продуктов с характерной окраской. Применяется для окраски напитков, ячменного хлеба, кондитерских изделий, желе и джемов, в кулинарии.
3. Синтетические красители
Синтетические красители обладают значительными технологическими преимуществами по сравнению с большинством натуральных красителей. Они дают яркие, легко воспроизводимые цвета и менее чувствительны к различным видам воздействия, которым подвергается материал в ходе технологического потока.
Синтетические пищевые красители — представители нескольких классов органических соединений:
Все эти соединения хорошо растворимы в воде, большинство образует нерастворимые комплексы с ионами металлов, и применяются в этой форме для окрашивания порошкообразных продуктов.
Индигокармин (индиготин) — динатриевая соль индигодилсульфокислоты. При растворении в воде дает растворы интенсивно синего цвета. Применяется в кондитерской промышленности, в технологии напитков (обладает низкой устойчивостью к редуцирующим сахарам и свету, что необходимо учитывать при использовании для окраски напитков).
Тартразин хорошо растворим в воде, его растворы окрашены в оранжевожелтый цвет. Используется в кондитерской промышленности, при производстве напитков, мороженого. В качестве пищевых красителей применяются также
Эритрозин — Е127 не разрешен для применения в нашей стране, но используется в других странах.
Синтетические красители в пищевой технологии применяются в виде индивидуальных продуктов и соединений с содержанием основного вещества не менее 70—85%, в смеси друг с другом, а также разбавленные наполнителями (поваренной солью, сульфатом натрия, глюкозой, сахарозой, лактозой, крахмалом, пищевыми жирами и др.), что упрощает обращение с ними. Для окрашивания пищевых продуктов используют главным образом, водные растворы пищевых красителей. Порошкообразные красители применяют обычно лишь в сухих полуфабрикатах (концентратах напитков, сухих смесях для кексов, желе и т. д.),
Смеси красителей позволяют получить цвета и оттенки, которые не удается создать с помощью индивидуальных красителей.
При выборе красителя и его дозировки необходимо учитывать не только цвет и желаемую интенсивность окраски, но и физико-химические свойства пищевых систем, в которые он вносится, а также особенности технологии [1,3].
Широкое применение синтетических красителей, появившихся в последнее время благодаря достижениям химии, связано с их высокой устойчивостью к изменениям рН среды и действию кислот, стабильностью к нагреванию и свету, большой окрашивающей способностью, легкостью дозирования, устойчивостью окраски при хранении продукта. В большинстве случаев они дешевле натуральных красителей.
4. Минеральные (неорганические) красители
Минеральные красители — это пищевые красители получаемые из минерального сырья природного происхождения. Неорганическое происхождение минеральных красителей выделяет их в особую группу из ряда натуральных, для которых источником является в основном растительное сырьё.
Представленные красители устойчивы к воздействию температуры, света и к изменениям рН среды. Минеральные красители применяются для улучшения цвета пищевых продуктов, стандартизации внешнего вида, восстановления цвета, утерянного в процессе производства, придания бесцветному продукту необходимого оттенка.
В качестве красителей применяют минеральные пигменты и металлы. В Российской Федерации разрешено применение 7 минеральных красителей и пигментов, включая уголь древесный.
Минеральные красители, разрешенные для применения в РФ
Код | Наименование | Цвет водных или масляных растворов |
Е152 | Уголь | Черный |
Е153 | Уголь древесный | Черный |
Е170 | Углекислые соли кальция | Белый |
Е171 | Диоксид титана | Белый |
Е172 | Оксиды железа Желтый | |
Е174 | Серебро | |
Е175 | Золото |
5. Стабилизаторы окраски
Стабилизаторы (фиксаторы) окраски сохраняют природную окраску пищевых продуктов при их переработке и хранении или замедляют нежелательное изменение окраски. Ряд растительных продуктов, используемых при производстве кондитерских изделий, склонны к побурению. Следует различать два типа побурения ферментативное и неферментативное.
Ферментативное побурение вызывают вещества коричневого цвета, образующиеся по реакциям, катализируемым ферментами. Например, полифенолоксидаз; катализирует окисление моно- и ортодифенолов в хиноны, из которых при дальнейшем окислении образуются коричневые пигменты. Ферментативному побурению подвержены продукты переработки фруктов и овощей, особенно свеженарезанны для дальнейшей переработки фрукты. Чтобы предотвратить ферментативное побурение, необходимо инактивировать или разрушить соответствующие ферменты Для этого используют:
Необходимым условием ферментативной реакции является присутствие ко-факторов, роль которых выполняют свободные ионы металлов (магний, цинк, кальций, железо, медь или молибден). Если ионы перевести в хелатную форму, растворимые комплексы или другие нереакционноспособные формы, ферменты тоже н будут работать. Эти процессы называют маскировкой (секвестрированием).
Хорошими секвестрантами являются лимонная кислота, цитраты, этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) и ее соли, различные полимерные фосфаты и винная кислота.
Неферментативным побурением называют целую группу реакций, включающую образование карбонильных полупродуктов, а также полимерных коричневых пигментов. К этой группе принадлежит известная реакция Майяра — взаимодействие редуцирующих Сахаров с аминокислотами. Это взаимодействие протекает преимущественно в продуктах с содержанием воды от 5 до 10% уже при комнатной температуре и ускоряется при нагревании.
Неферментативному побурению подвержены сушеные фрукты, сухие молочные продукты, сок белого винограда и сахарные сиропы.
Для снижения склонности к неферментативному побурению во время переработки и хранения продуктов лучше всего подходят такие восстановители, как диоксид серы и сульфиты. Их действие можно усилить снижением температуры, содержания воды ниже 4%, значения активности воды, величины рН (добавкой кислот: яблочной, аскорбиновой, лимонной, уксусной, молочной или винной), а также изменением рецептуры, например, заменой редуцирующих Сахаров нередуцирующими.
Диоксид серы, сернистая кислота и ее соли предотвращают как ферментативное, так и неферментативное побурение пищевых продуктов. В отличие от других восстановителей, они обладают способностью очень быстро проникать сквозь клеточную мембрану, поэтому действуют более эффективно. При переработке фруктов обработку диоксидом серы или сульфитами проводят во время бланширования, остаток S02удаляют промыванием.
Вещества, являющиеся стабилизаторами окраски, проявляют и другое действие, более того, обычно оно является основной технологической функцией данного вещества. Так, диоксид серы и сульфиты — прежде всего антиокислители и консерванты, лимонная и винная кислоты — подкислители.
6. Отбеливатели
Отбеливатели (отбеливающие вещества) предотвращают и устраняют нежелательное окрашивание продукта (например, муки) путем химической реакции с его компонентами.
По химической природе это окислители или восстановители. Действие окислителей (перекисей, гипохлоритов) основано на выделении ими активного кислорода или хлора, которые взаимодействуют с нежелательными красящими веществами продукта, превращая их в неокрашенные соединения. Действие восстановителей (диоксида серы, сульфитов) заключается в замедлении процессов ферментативного и неферментативного побурения.
Вещества, являющиеся отбеливателями, проявляют и другое действие. Более того, обычно отбеливающее действие рассматривается как побочное. Так, окислите-ли чаще всего и прежде всего являются консервантами, а восстановители — антиокислителями.
Применяемые для отбеливания окислители разрушают не только нежелательные красящие вещества, но и другие, в том числе полезные компоненты пищи, в частности, витамины. Кроме того, в результате неконтролируемого взаимодействия окислителей с компонентами пищевого продукта в нем могут образовываться вредные для человека вещества.
7. Цветокорректирующие материалы
В пищевой промышленности применяются соединения, изменяющие окраску продукта в результате взаимодействия с компонентами сырья и готовых продуктов. Среди них отбеливающие вещества — добавки, предотвращающие разрушение одних природных пигментов и разрушающие другие пигменты или окрашенные соединения, образующиеся при получении пищевых продуктов и являющиеся нежелательными. Иногда эти цветокорректирующие материалы оказывают и другое, сопутствующее (например, консервирующее) действие. Мы остановимся на диоксиде серы, нитратах, нитритах и бромате калия.
Диоксид серы – SO2 (Е220), растворы H2SO3 ее солей — NaHSO3, Са(HSO3)2, NaSO3 (Е221, Е222, Е223) и другие оказывают отбеливающее и консервирующее действие, тормозят ферментативное потемнение свежих овощей, картофеля, фруктов, а также замедляют образование меланоидинов. В то же время диоксид серы разрушает витамин В1, влияет на строение белковых молекул, разрушая дисульфидные мостики в белках, что может вызвать нежелательные последствия. Поэтому целесообразно отказаться от применения диоксида серы для обработки продуктов, являющихся важным источником витамина В1 для человека.
Нитрат натрия (Е251) и нитриты калия и натрия (Е249 и Е250) применяют при обработке (посоле) мяса и мясных продуктов для сохранения красного цвета. Миоглобин (красный мясной краситель) при взаимодействии с нитритами образует красный нитрозомиоглобин, который придает мясным изделиям цвет красного соленого мяса, мало изменяющегося при кипячении. Аналогичное действие оказывают и нитраты, которые с помощью фермента нитроредуктазы, выделяемого микроорганизмами, переводятся в нитриты.
Для создания необходимой для их жизнедеятельности питательной среды в рассол добавляют сахарозу. Однако нитрозомиоглобин может превращаться в нитрозомиохромоген, придающий изделиям зеленоватый или коричневый оттенок. Нитраты и нитриты в смеси с поваренной солью («посольная смесь») оказывают консервирующее действие. Добавление аскорбиновой кислоты (Е300) ускоряет образование красного пигмента и позволяет сократить использование нитратов и нитритов. В настоящее время по совокупности показаний применение нитритов и нитратов вызывает возражения медиков и требует особого внимания с позиций гигиенической регламентации.
Бромат калия – KBrО3 (Е924а) ранее применялся в качестве окисляющего отбеливателя муки; его использование частично разрушает витамин В1, никотинамид (витамин РР) и метионин и, возможно, приводит к образованию новых соединений с нежелательными свойствами, поэтому во многих странах, в том числе в РФ, его применение запрещено.