Цветокорректирующие материалы пищевые добавки

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 – КвгО3 (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.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

• 1. Дайте классификацию пищевым красителям. Чем объясняется повышенное внимание потребителей и технологов к окраске продуктов питания?
• 2. Назовите основные натуральные красители.
• 3. Что представляют собой каротиноиды, хлорофиллы, хлорофиллы, энокрасители?
• 4. Какие другие представители натуральных красителей вам известны?
• 5. Приведите примеры синтетических красителей. Их особенности по сравнению с натуральными красителями.
• 6. Дайте определение понятию цветорегулирующие материалы, основные представители этой группы.

Цветокорректирующие материалы Пищевые красители Согласно Директиве Европейского парламента и Совета ЕС 94/36 пищевые красители классифицируют как химические синтетические вещества или природные соединения, которые придают или усиливают цвет пищевого продукта или биологического объекта и не потребляются обычно как пищевой продукт или составная часть пищи. Красители, используемые для подкрашивания пищевых продуктов, подразделяют в зависимости от их происхождения на три группы: Ø натуральные растительного или животного происхождения; Ø синтетические органические; Ø неорганические минеральные красители. В Российской Федерации разрешено около 60 натуральных и синтетических пищевых красителей

Натуральные красители Среди натуральных красителей можно выделить каротиноиды, антоцианы, флавоноиды, хлорофиллы, их медные комплексы и др. Они, как правило, нетоксичны, но для многих их них установлены допустимые суточные дозы (ДСД). Желтые красители. Источниками получения желтых красителей являются аннато, морковь, томаты, календула, отходы чайного производства, куркума, шафран. Каротиноиды — углеводороды изопреноидного ряда С 40 Н 56 и их кислородсодержащие производные. Это 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 (от лат. carota — морковь).

β-каротин E 160 a ( i ) получают синтетическим (в том числе микробиологическим) путем или выделяют из природных источников, например из криля, в смеси с другими каротиноидами Е 160 a ( ii ) в виде водо- или 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 и хлебобулочных изделий, безалкогольных напитков. Из пигментов этой группы следует также отметить ликопин (Е 160 d ) и аннато (Е 160 b ) — водный экстракт из корней Bixa orellana L. , разрешенный для окраски маргаринов, неароматизированных сыров, сухих завтраков из зерна, сливочного масла. Аннато обладает антиспастическими и гипотензивными свойствами. К этой же группе красителей относятся маслосмолы паприки (Е 160 с) — экстракты из красного перца Capsicum annum L. Необходимо упомянуть еще (β-апокаротиналь (Е 160 е) — β – апокаротиновый альдегид, получаемый синтетическим путем. Большую группу составляют производные каротиноидов: флавоксантин (Е 161 а), лютеин (Е 161 b), криптоксантин (Е 161 с), рубиксантин (Е 161 d), вилоксантин (Е 161 е), родоксантин (Е

Шафран (Е 164) получают из цветочных рыльцев ирисового растения Crocus sativus L. в виде желто-оранжевых нитей. Цвет обусловлен содержащимся в них кроцином. Шафран применяют в кондитерской, хлебопекарной и ликероводочной промышленности. Шафран нетоксичен и разрешен к применению без ограничений. Благодаря специфическому запаху шафран используют в пищевой промышленности как ароматизатор. Куркума (Е 100 i ) — краситель, получаемый из многолетних травянистых растений семейства имбирных — Curcuma longa , культивируемых в Китае и на Зондских островах. Куркума, или желтый имбирь, плохо растворим в воде, поэтому ее применяют в виде спиртового раствора. Применяют также порошок корневища куркумы — турмерик (Е 1 OO ii ). Куркумины разрешены во всех странах, в том числе и в России. Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установлено, что незначительная часть куркумина попадает в печень и подвергается метаболизму. Основное же количество в неизмененном виде выводится из организма. Однако эти данные послужили основой для утверждения временных величин допустимого суточного потребления, составляющего до 2, 5 мг на 1 кг массы тела для куркумы и до 0, 1 мг/кг для турмерика.

Зеленые красители. Источником получения зеленых красителей являются листья и ботва растений, богатых хлорофиллом, — крапивы, шпината, моркови, донника и др. Хлорофилл (Е 140) относится к группе гетероциклических азотсодержащих красящих веществ. Применение хлорофилла в качестве пищевого красителя сдерживается его нестойкостью: при повышенной температуре в кислой среде зеленый цвет переходит в оливковый, затем в грязно-желто-бурый вследствие образования феофитина. Большое практическое значение могут иметь медные комплексы хлорофилла (Е 14 1 ). Перспективны также натриевые и калиевые соли медного комплекса хлорофиллина (Е I 41 i ) — продукты частичного гидролиза хлорофилла. Хлорофилл и его соединения с медью растворимы в масле, хлорофиллин и его медные комплексы — в воде.

Красные красители. Источником для получения красных красителей служит растительное сырье, содержащее антоцианы (Е 163). Наибольшее количество антоциановых красителей содержится в отходах черной смородины, вишни, черники, черноплодная рябина, клюквы и др. Антоциановые красители — широко распространенные водорастворимые красители, основным компонентом которых являются антоцианы, относящиеся к группе флавоноидных соединений. Основной недостаток этих красителей — изменение окраски с изменением р. Н среды. Характер окраски природных антоцианов зависит от многих факторов: химического строения, р. Н среды, способности образовывать комплексы с металлами, адсорбироваться на полисахаридах, температуры, воздействия света. Наиболее устойчивую красную окраску антоцианы имеют при р. Н 1, 5 — 2; при р. Н 3, 4— 5 окраска становится кра c но- пурпурной. В щелочной среде при р. Н 6, 7 — 8 окраска становится синей, сине-зеленой, при р. Н 9 — зеленой. При повышении р. Н до 10 окраска меняется на желтую. Окраска меняется и при образовании комплексов с различными металлами: соли магния и кальция имеют синюю окраску, калия — красно-пурпурную.

Представителем натуральных красителей животного происхождения является кармин (Е 120). Это производное антрахинона, красящим веществом которого служит карминовая кислота. Кармин получают из кошенили — насекомого, обитающего на кактусах в Африке и Южной Америке. В организме самок кошенили содержится до 3 % кармина. Кармин разрешен к применению в России и во всех странах Европы.

Коричневые и черные красители. Для окрашивания алкогольных и безалкогольных напитков используют сахарный колер, карамель (Е 150). Его водные растворы представляют собой приятно пахнущую темно-коричневую жидкость. В зависимости от технологии получения различают сахарный колер I простой (Е 150 а); сахарный колер II , полученный по щелочно-сульфитной технологии (Е 150 Ь); сахарный колер III , полученный по аммиачной технологии (Е 150 с); сахарный колер IV , полученный по аммиачно- сульфитной технологии (Е 150 d). Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установил норму временного ДСП для карамельного красителя, полученного с применением сульфата аммония, равную 150 мг на 1 кг массы тела. В России применяется только сахарный колер I простой ( «жженый сахар» ) при производстве кондитерских изделий, ликеро-водочных и безалкогольных напитков без ограничений.

Синтетические красители Синтетические пищевые красители это органические соединения, не встречающиеся в природе. Синтетические красители обладают значительными технологическими преимуществами по сравнению с натуральными: q менее чувствительны к условиям технологической переработки и хранения; qдают яркие, легко воспроизводимые цвета при малых концентрациях; С химической точки зрения органические синтетические пищевые красители можно разделить на 5 классов; • азокрасители, • триарилметановые, • ксантановые, • хинолиновые • индигоидные красители.

К азокрасителям относятся: Ø тартразин (Е 102), Ø жёлтый «солнечный закат» (Е 110), Ø кармуазин (Е 122), Ø пунцовый 4 R (Е 124), Ø чёрный блестящий BN (Е 151), Ø коричневый FK (Е 154), Ø коричневый НТ (Е 155). К триарилметановым красителям относятся: Ø синий патентованный V (Е 131), Ø синий блестящий (Е 133), Ø зелёный S (Е 142). Ксантановые красители представлен Ø эритрозином (Е 127), Хинолиновые представлены Ø хинолиновым жёлтым (Е 104), Индигоидные представлены: Ø индигокармином (Е 132).

Тартразин хорошо растворим в воде, его растворы окрашены в оранжево-желтый цвет. Используется в кондитерской промышленности, при производстве напитков, мороженого. Пунцовый 4 R

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). В качестве пищевых красителей применяются также хинолиновый желтый Е 104, желтый 2 G Е 107, желтый «солнечный закат» Е 110, красные красители – – азорубин (кармуазин) Е 122, Понсо 4 R (Пунцовый 4 R. ) Е 124 : «красный очаровательный AC » E 129, «орсейл» (орси красный для карамели) Е 182; голубые красители – – «Синий патентованный V » Е 131, синий блестящий FCF » E 133; зеленые красители – – «зеленый S» E 142, «зеленый прочный FCF» E 143; темно- фиолетовый краситель – – «черный блестящий PN (бриллиантовый черный) Е 151; коричневый краситель «коричневый НТ» Е 155.

Неорганические минеральные красители Неорганические минеральные красители нашли применение для окраски поверхности драже и других кондитерских изделий. К ним относятся диоксид титана, оксиды железа, алюминий, серебро и золото. Диоксид титана (Е 171) используется в ряде стран в качестве белого красителя. Это вещество легко выводится из организма. В России использование диоксида титана в пищевой промышленности разреше но, кроме того, он находит применение в косметических изделиях, а также при производстве пластмасс и полимерных упаковочных материалов, разрешенных для контакта с пищевыми продуктами.

Оксиды железа (Е 172) применяют в качестве красного, желтого и черного красителей. Различают оксиды железа черный (Е 172 i), красный (Е 172 ii) и желтый (Е 172 iii ). В нашей стране оксиды железа используются крайне ограниченно, в основном при производстве искусственной икры, так как благодаря взаимодействию с таннином — составным компонентом чая — они придают готовому продукту черный цвет. В других странах оксиды железа используют для окрашивания поверхности кондитерских изделий. Алюминий (Е 173), серебро (Е 174), золото (Е 175) используются для подкрашивания поверхности и декорирования некоторых кондитерских изделий.

Стабилизаторы окраски В пищевой промышленности применяются соединения, стабилизирующие окраску пищевых продуктов в ходе их производства или хранения. Практически все цветокорректирующие материалы оказывают дополнительное, как правило, консервирующее действие. В качестве стабилизаторов окраски в пищевой промышленности наиболее широко применяются соединения серы (SO 2 , H 2 SO 3 , Na. HSO 3 , Ca(HSO 3 ) 2 , Na 2 SO 3 ), а также нитраты и нитриты (Na. NO 3, Na. NO 2, KNO 2). Диоксид серы ( E 220) , сернистая кислота (Е) и ее соли тормозят ферментативное потемнение свежих овощей, в частности, картофеля, фруктов, а так же замедляют образование меланоидинов. В то же время SO 2 вызывает разрушение тиамина (В 1 ), вступает в химическое взаимодействие с белками, что может вызвать нежелательные последствия.

Нитрат натрия (Е 251) и нитрит натрия (Е 250) широко используется при изготовлении мясных продуктов подвергающихся посолу или термической обработке. Мясо убойных животных в результате присутствия в нем красного пигмента миоглобина имеет соответствующий цвет. В процессе обработки нитриты, присоединяясь к миоглобину, образуют с ним устойчивый при кулинарной обработке нитрозмиоглобин, в результате чего мясо сохраняет красную или розовую окраску. Для сухого и мокрого посла целесообразно применять нитраты. Нитриты чаще применяют при изготовлении колбас и других продуктов из измельченного мяса. Нитриты применяются также при консервировании икорных продуктов. ПДК нитритов зависит от вида продуктов и его доли в пищевом рационе. Так, например, для вареных колбас ПДК нитрита натрия не должна превышать 150 мг/кг, для сосисок и ястыковой икры – 1000 мг/кг.

Отбеливатели По химической природе отбеливатели – это окислители или восстановители, окислители выделяют активный кислород или хлор, которые взаимодействуют с нежелательными красящими веществами продукта, превращая их в неокрашенные соединения. Действие восстановителей (диоксида серы, сульфитов) основано на замедлении процессов ферментативного и не ферментативного побурения. Отбеливателями овощей и фруктов могут служить сернистый газ – Е 220, его раствор в воде – сернистая кислота и соли данной кислоты – сульфит натрия – Е 221. Для отбеливания и предохранения от потемнения очищенного картофеля, овощей и фруктов применяется тиосульфат натрия – Е 537 и сернистый газ. Для отбеливания пищевого желатина применяется пероксид водорода (не более 200 мг/кг сухого желатина). Применение отбеливателей должно быть обоснованным и строго соответствовать инструкциям.