Пищевые добавки как стабилизаторы окраски

Пищевые продукты, окраску которых необходимо стабилизировать, можно разделить на три большие группы: мясные; растительные продукты, содержащие хлорофилл; продукты переработки фруктов и овощей, склонные к ферментативному и неферментативному побурению.

В мясной промышленности фиксаторы окраски (цветорегулирующие материалы) необходимы для стабилизации красного окрашивания мясопродуктов. Мясо имеет пурпурно-красную окраску благодаря присутствию в нём миоглобина. Уже через несколько часов пребывания на воздухе или при нагревании цвет мяса становится коричневым или серо-коричневым, вследствие образования метмиоглобина. Для стабилизации красной окраски мяса необходимо предотвратить процесс образования метмиоглобина. В пищевой промышленности этого достигают путём обработки мяса нитритами (или нитратами) — Е 249…Е 252.

Обработка мяса нитритом или нитратом приводит к образованию нитрозомиоглобина — красителя, обеспечивающего нужный цвет и не изменяющегося при хранении и термообработке. При превращении нестабильного пигмента мяса миоглобина в термостойкий краситель нитрозомиоглобин в мясопродуктах протекают сложные химические и ферментативные превращения, при которых из нитрита (или из нитрата после его восстановления до нитрита) выделяется оксид азота, реагирующий затем с миоглобином.

Аскорбиновая кислота (Е 300) ускоряет процесс выделения окиси азота нитритом.

C6H806 + 2HN02 > 2N0 + 2Н20 + С6Н606 (1)

При добавлении таких восстановителей, как аскорбиновая кислота, её соли и эфиры, цистеин или ниацин, не только ускоряются процессы образования красного окрашивания, но оно усиливается и дольше сохраняется.

Аскорбиновая кислота, помимо прямого стабилизирующего, оказывает и побочное действие. Она выполняет роль синергиста антиоксидантов, препятствуя образованию перекисей, которые способствуют окислению миоглобина до метмиоглобина.

Растительные пищевые продукты, содержащие хлорофилл, при переработке склонны к «вымыванию» зелёной окраски. При добавке небольшого количества ионов меди окраска возвращается. Для сохранения зелёной окраски подвергаемых термообработке овощей хорошо зарекомендовал себя ортофосфат натрия, поддерживающий оптимальную для сохранения окраски кислотность среды (рН 6,8…7,0). Однако предпочтительнее использовать для этих целей смесь карбоната магния с фосфатом натрия.

Вещества, являющиеся стабилизаторами окраски, проявляют и другое действие, более того, обычно оно является основной технологической функцией данного вещества. Так, нитриты — прежде всего, консерванты, диоксид серы и сульфиты — антиокислители и консерванты, лимонная и винная кислоты — подкислители.

Консерванты – вещества, которые способны увеличивать срок хранения пищевых продуктов путем защиты их от микробиологической порчи. Химические консерванты не разрешается вводить в продукты массового потребления, такие как молоко, мука, хлеб, свежее мясо, диетические продукты и продукты детского питания, а также изделия, которые обозначаются как натуральные.

Консерванты добавляются к пищевым продуктам с целью предотвращения их микробиологической порчи и увеличения срока годности.

Консерванты не могут компенсировать низкое качество сырья и нарушение правил промышленной санитарии. Если продукт бактериально сильно загрязнён или начал портиться, консерванты уже бесполезны.

Нежно-розовое мясо, мягкий сыр такого вкусного сливочного цвета, наливные яблочки и ярко-зеленая свежая зелень. Эта аппетитнейшая визуальная феерия на полках магазинов заставляет нас активно глотать слюну, а желудок — вырабатывать пищеварительный сок. Но в сказках такая еда обычно оказывается отравленной – вспомните Белоснежку. Фиксаторы окраски продуктов в реальной жизни также могут испортить не только приятную трапезу, но и здоровье.

Натуральные овощи с грядки, парное мясо и порезанные фрукты аппетитно выглядят только в первый момент. Спустя некоторое время овощи и зелень вянут, и яркость цвета тускнеет. Через полчаса мясные продукты заветриваются и приобретают сероватый или коричневатый цвет.

А поверхность надрезанных и почищенных фруктов покрывается коричневым или черным налетом, они теряют форму и начинают течь или, наоборот, заветриваются. Выглядят непривлекательно. Увидев такой продукт на полке супермаркета, мы никогда не подумаем его купить. Хотя процессы изменения цвета вследствие окисления на воздухе, колебания температуры, реакции с водой, ферментезации и прочих воздействий окружающей среды, совершенно естественны.

Чтобы продукты долго сохраняли привлекательный вид, производители прибегают к стабилизаторам окраски. Эти вещества, натурального или химического происхождения, обладают разной структурой и свойствами и используют различные механизмы защиты цвета при внешних воздействиях.

Основные группы продуктов, требующих сохранения цветовой гаммы, это мясные изделия, растительные продукты с содержанием хлорофилла и овощи и фрукты в процессе переработки или готовки.

Стабилизаторы окраски мясных продуктов

Красный цвет мяса обусловлен присутствием в его составе пигмента миоглобина. Для сохранения цвета на открытом воздухе или при нагреве мясные продукты обрабатывают нитритами (или нитратами). Реагируя с миоглобином, они выделяют оксид азота и образуют краситель, который обеспечивает более насыщенный красный цвет продукта и устойчивость к воздействиям окружающей среды.

Нитриты (или нитраты) обозначаются в составе индексами Е249-252. Наиболее известен Е250 – фиксатор окраски нитрит натрия. Как многие стабилизаторы окраски, помимо сохранения цвета он также выполняет функцию консерванта – антиокислителя и антибактериального агента, – увеличивая срок годности продукта. Аналогичными свойствами обладает нитрит калия — Е249.

Фиксатор окраски Е250: канцероген или полезная пищевая добавка

В малых, микроскопически дозах, это вещество может даже быть полезно. Например, его используют в медицине как бронхо – и сосудорасширяющее средство, как слабительное и в качестве противоядия при отравлении цианистым калием.

При этом нитрит натрия — это высокотоксичное вещество, яд второго класса опасности, отравление даже самыми малыми дозами которого может иметь летальный исход. Поэтому в пищевой промышленности его используют только в сочетании с солью.

При частом употреблении продуктов с Е250 развивается хроническая обструктивная болезнь легких — ограничение тока воздуха.

Более того, тепловая обработка провоцирует реакцию нитрита натрия с аминокислотами, образующая канцероген N-нитрозамин. Как известно, канцерогены — это вещества, вирусы, физические воздействия, увеличивающие риск онкологических заболеваний и провоцирующие появление злокачественных опухолей. Так, N-нитрозамин способствует развитию рака кишечника.

Ученые сходятся во мнении, что при следовании правилам работы и соблюдении дозировки в пищевой промышленности, нитрит натрия не опасен для здоровья. Однако в Европе Е250 относится к списку запрещенных веществ и разрешен только как добавка к соли.  В любом случае исследователи настоятельно рекомендуют регулярно употреблять продукты, содержащие витамины С и Е, которые замедляют реакции интеграции азотосодержащих соединений в клетки.

Фиксатор окраски нитрит натрия использует также в сочетании с аскорбиновой кислотой (Е300). Соли и эфиры аскорбиновой кислоты — цистеин и ниацин – являются катализаторами реакции с выделением нитритов и обеспечивают более долгое сохранение цвета.

Эти же фиксаторы окраски используются для сохранения цвета рыбы и консервов, колбас,  сосисок и мясных деликатесов.

Стабилизаторы окраски растительных продуктов

Свежая зелень растительных продуктов с высоким содержанием хлорофилла быстро тускнеет. Для восстановления и сохранения цвета используют натуральный пищевой краситель изумрудно-зеленого цвета Е141 — медные комплексы хлорофилла. Эта пищевая добавка безопасна для здоровья, однако содержание тяжелого металла — меди — обусловливают жесткий контроль за соблюдением нормативов использования.

Для сохранения зеленого цвета растительных продуктов на производстве активно используют сульфат меди (II) Е519, а также смесь фосфатов натрия Е339 и карбоната магния Е504, которые, помимо этого, регулируют кислотность и интенсифицируют действие веществ-антиоксидантов. Эти пищевые добавки признаны не токсичными. Однако в больших количествах фосфаты натрия отрицательно воздействуют на кишечник. Накапливаясь в организме, карбонат магния может вызывать аллергические реакции на коже и слизистой. Эта соль угнетает нервную систему, нарушая работу дыхательной системы и сердца.

Фиксаторы окраски продуктов, склонных к побурению

Побурение — потемнение поверхности при контакте с внешней средой — может быть двух видов. Ферментативное побурение характерно для овощей и фруктов (например, яблок и бананов) в процессе переработки – чистки, измельчения, приготовления пюре и свежевыжатых соков.

Приостановить реакции-пигментации с участием ферментов можно путем нормализации ph-среды,  с помощью добавления аскорбиновой, лимонной или винной кислоты, полимерных фосфатов.

К неферментативному побурению относятся все реакции, результатом которых являются карбонильные полупродукты и коричневые пигменты.

В качестве консервантов и стабилизаторов окраски, предотвращающих побурение, чаще всего используются диоксид серы Е220 и прочие пищевые добавки, содержащие сульфиты. Диоксидом серы в виде бесцветного газа с резким запахом окуривают овощи, фрукты и сухофрукты во время хранения и перед транспортировкой, чтобы сохранить яркость первоначальных цветов и приостановить процессы гниения.

Диоксид серы присутствует в качестве консерванта во всех винах, предотвращая окисление и размножение бактерий.

Несмотря на то, что использование пищевой добавки Е220 разрешено, само вещество вызывает распад витамина В1 в организме и аллергию. Несоблюдение требований к использованию Е220 и прочих стабилизаторов окраски, содержащих сульфиты, чревато летальным исходом. Сернистый газ особенно токсичен, вызывая сильное першение в горле, кашель и отек легких, удушье и рвоту.

Совсем избежать потребления пищевых добавок не удастся, но можно постараться его минимизировать. Руководствуйтесь надписями на этикетках и здравым смыслом. Если на прилавке вы видите мясо расфасовки недельной давности свежего красного цвета — это ли не повод задуматься, брать такой продукт или нет.

Источник:  https://www.properdiet.ru/pishhevye_dobavki/428-fiksatori-okraski-appetitnaya-eda-ili-zdorove/

Автор записи: Askhont

Цвет пищевых продуктов играет немаловажную роль в процессе их: товародвижения и конкурентоспособности, поскольку потребитель традиционно связывает с этим показателем степень готовности к употреблению, вкусовые достоинства, другие показатели качества.

Вещества, улучшающие цвет пищевых продуктов, могут быть природного (растительного, животного, минерального, микробиологического) или синтетического происхождения.

К рассматриваемой группе пищевых добавок относят: красители (colours (GB)), colors (US); отбеливатели (bleaching); цветокорректйрующие материалы и вещества, сохраняющие окраску (фиксаторы и стабилизаторы окраски – colour stabilizers (GB), color stabilizers (US)). Их использование в пищевой, перерабатывающей промышленности и общественном питании обусловлено, в первую очередь, отрицательным воздействием различных видов технологической обработки (кипячение, стерилизация, замораживание, измельчение и др.) на первоначальную, привычную для потребителя окраску. Особенно сильно меняется цвет при консервировании продуктов питания, в частности овощей и фруктов. В основном это связано с превращением хлорофиллов в феофитин или с изменением цвета антоциановых красителей в результате изменения рН среды или образования комплексов с металлами [28, 29].

В Приложении 1 представлен перечень рассматриваемых пищевых добавок, разрешенных к применению в Российской Федерации.

Краситель – пищевая добавка, предназначенная для придания, усиления или восстановления окраски пищевой продукции; к пищевым красителям не относится пищевая продукция, обладающая вторичным красящим эффектом, а также красители, применяемые для окрашивания несъедобных наружных частей пищевой продукции (например, для окрашивания оболочек сыров и колбас, для клеймения мяса, для маркировки сыров и яиц) [49].

Международными директивами разрешено более 80 красителей, в нашей стране санитарными правилами и нормами допускается к использованию 40.

Красители подразделяют на натуральные (природные), синтетические, органические и неорганические [18, 25]. Их применение регламентируется ГОСТ, Технологическими регламентами и инструкциями, другими техническими и нормативными документами.

Натуральные красители – природные соединения в биологических объектах, не употребляемых обычно в качестве продуктов питания или их составной части.

Синтетические красители – красители, полученные методами химического синтеза и не встречающиеся в природе.

Минеральные (неорганические) красители – неорганические соединения, встречающиеся в природе или полученные путем химического синтеза в промышленных условиях.

Красители могут быть жиро- и водорастворимыми, а также пигментами – нерастворимыми ни в воде, ни в жире.

Современные технологии позволяют получать натуральные и синтетические препараты красителей с заданными свойствами и стандартным содержанием основного красящего вещества, что обеспечивает их избирательное применение в производстве широкого спектра пищевых продуктов.

Для подкрашивания пищевых продуктов можно использовать как отдельные красители, так и их комбинированный состав, состоящий из нескольких красителей.

Основа натуральных красителей, как правило, – пигменты растений. Окраска происходит за счет каротиноидов, флавоноидов, бетанина, рибофлавина, хлорофилла и т.д. Натуральные красители не обладают токсичностью, однако для большинства из них установлены допустимые суточные дозы (далее – ДСД). Для экстракта аннато установлена ДСД по каротиноидам или биоксину на уровне 0,065 мг/кг массы тела, для экстракта из кожуры винограда – антоцианов – 2,5 мг/кг. ДСД аммониевого кармина составляет 5 мг/кг, куркумы и куркумина соответственно 2,5 и 0,1 мг/кг.

Идет активный поиск препаратов – красителей животного происхождения. Перспективным считают использование продуктов моря. В нашей стране разрешен красный краситель, полученный из криля, основу которого составляют каротиноиды. Он используется для окраски рыбных изделий и искусственной икры.

Интерес к натуральным пищевым красителям в последнее время значительно возрос, поскольку в них содержатся биологически активные, вкусовые и ароматические вещества, которые придают готовым продуктам не только привлекательный вид, но и естественный аромат, вкус и дополнительную пищевую ценность. Получен пищевой краситель из столовой свеклы, темно – вишневого цвета, со вкусом кисло-сладкого граната (ТУ 10-02 УзССР 02-91), и лепестков шток-розы (ТУ 18 УзССР 42-85). Разработан ряд красителей из желтой части древесины маклюры, тута, скумпии и корки плодов граната, которые по химической природе относятся к полифенольным соединениям. Они представляют собой желтый сыпучий порошок, хорошо растворимый в воде, спирте и могут быть использованы в производстве кондитерских изделий, безалкогольных напитков.

Неослабевающий интерес для потребителя представляет бета- каротин, который, наряду с пищевыми функциями, выполняет роль стабильного красителя, делающего продукт более привлекательным и естественным. Его цветовой спектр варьируется от светло-желтого до оранжевого. Препараты бета-каротина могут быть природного или синтетического происхождения, представлять собой водо- или жирорастворимую субстанцию. Применяются при изготовлении как водо-, так и жиросодержащих продуктов. Количество добавляемого каротиноида зависит от вида продукта, желаемой цветовой гаммы и ее интенсивности, а также необходимого уровня обогащения.

Синтетические красители отличаются от натуральных более дешевой ценой, они менее чувствительны к жестким режимам технологической обработки, дают более яркие и легко воспроизводимые цвета.

Вместе с тем синтетические красители могут обладать токсическим действием, поэтому более строго регламентируются по сравнению с натуральными. В нашей стране определены гигиенические нормативы применения красителей, утвержден список разрешенных красителей, который постоянно дополняется и корректируется [49].

В зарубежной практике спектр их использования более широкий. В качестве заменителя нитрита применяется эритразин, ДСД которого составляет 1,25 мг/кп Показательны влияние этого красителя на активность сукцинатдегидрогеназы и проявление слабого мутагенного действия. Из других известных красителей можно выделить следующие препараты: амарант – ДСД равна 0,5 мг/кг; красный краситель – 20, который, попадая в организм, превращается в дисульфокислоту и анилин с последующим образованием метгемоглобина; оранжевый-9 – высокие дозы приводят к гемолитической анемии; карамельные красители (жженый сахар) – их производство осуществляется с применением аммиака и солей аммония. В результате образуются азотсодержащие гетероциклические соединения, в частности 4-метилимвдазол, обладающий токсическим действием. Временная ДСД для этих красителей составляет до 100 мг/кг массы тела. Производство карамельного красителя в нашей стране осуществляется без аммиака или солей аммония. Такой краситель используется при изготовлении кондитерских изделий, ликероводочных и безалкогольных напитков.

К пищевым красителям не относятся:

• окрашенные пищевые продукты – плоды, ягоды, в том числе сушеные и консервированные;
• продукты, обладающие вторичным красящим эффектом, – фруктовые и овощные соки (пюре), кофе, какао, шафран, паприка и др.;
• красители, применяемые для окрашивания несъедобных наружных частей продуктов (например, для оболочек сыров и колбас, клеймения мяса, маркировки яиц, сыров и т.д.) [5, 6];
• пряности и специи, используемые в процессе получения сложных пищевых продуктов из-за вкусоароматических или пищевых свойств, обладающие вторичным красящим эффектом.

Ниже приводятся требования по применению пищевых красителей, которые необходимо учитывать при проведении их товарной экспертизы:

• наличие группы пищевых продуктов, в которые добавление красителей допускается или не допускается;
• для отдельных видов пищевой продукции используются только определенные красители;
• наличие регламентов применения красителей в производстве пищевых продуктов;
• красители могут быть использованы не по назначению, в частности для фальсификации пищевых продуктов – подкрашивания, не предусмотренного рецептурой и технологией, придания свойств, позволяющих имитировать показатели качества, в том числе пищевую ценность;
• применение неразрешенных красителей, в том числе непищевых (для окрашивания оболочек, упаковки и т.п.).

В силу недостаточной изученности токсических свойств ряд красителей в нашей стране не имеют разрешения к применению: Е127 – эритрозин; Е154 – коричневый РК; Е173 – алюминий, картамус, кроцин, кроцетин, зеаксантин, санталин, цитранак-сантин.

В группу запрещенных входят: Е123 – амарант; Е121- цитрусовый красный 2, Е128 – краситель красный 20.

Фиксаторы {стабилизаторы) окраски – фиксатор (стабилизатор) окраски – пищевая добавка, предназначенная для стабилизации, сохранения (или усиления) окраски пищевых продуктов [49].

Наиболее частое практическое применение эта группа добавок находит для стабилизации красного окрашивания за счет соединений гемоглобина, зеленой окраски (хлорофилл) и для предотвращения процессов побурения, имеющих ферментативный и неферментативный характер.

В качестве примера можно привести использование нитрита натрия в технологий мясных продуктов, где образующийся нитрозомиоглобин обеспечивает необходимый товарный цвет, не изменяющийся при тепловой обработке и хранении. Показано, что аскорбиновая кислота и ниацин ускоряют процессы образования и стабилизации красного окрашивания колбасных изделий [64].

Для стабилизации заданной окраски растительных пищевых продуктов используют ионы меди, моно- (орто-) фосфат натрия, смесь карбоната магния с фосфатом натрия (при термообработке овощей).

Ферментативное побурение можно предотвратить путем инактивации или разрушения ферментов, катализирующих этот процесс. С этой целью используют:

• ингибиторы ферментов – аскорбиновую кислоту, диоксид серы, сульфиты;
• фактор изменения кислотности пищевой системы;
• связывание ионов металлов, выполняющих роль кофакторов в ферментативных реакциях. Это достигается путем перевода ионов в различные нереакционные формы (растворимые комплексы, хелатную форму и др.) за счет введения таких стабилизаторов, как лимонная кислота и ее соли, эталендиаминтетра, уксусная и винная кислоты, различные полимерные фосфаты. Эти процессы получили название секвестрования (маскировки), а вышеуказанные стабилизаторы окраски – секвестрантов. Неферментативное побурение предупреждается добавками,
• способными ингибировать реакции образования карбонильных полупродуктов и полимерных коричневых пигментов. Типичным примером является реакция Майяра, протекающая с участием редуцирующих Сахаров и аминокислот. Наиболее эффективными стабилизаторами окраски этой группы являются диоксид серы, сернистая кислота и ее соли.

Определен перечень разрешенных к применению стабилизаторов окраски, которым предъявляются определенные гигиенические требования [49].

Отбеливатели. Предназначены для предотвращения и устранения нежелательной окраски продукта.

Действие отбеливателей может осуществляться по двум направлениям:

• как окислителей путем выделения или активного кислорода, или хлора, которые, взаимодействуя с красящими веществами продукта, превращают их в неокрашенные соединения;
• как восстановителей, реализуемых в реакциях замедления процессов ферментативного и неферментативного гидролиза. В Российской Федерации разрешены 11 отбеливателей, область применения которых распространяется на зерновые и бобовые культуры, муку, крахмал, рыбопродукты, кишечное сырье, некоторые пищевые продукты (сыр Проволон) и т.д.: пероксид водорода, пероксид бензоила (Е928), диоксид серы (Е220), сульфит натрия (Е221), гидросульфит натрия (Е222), пиросульфит натрия (Е223), пиросульфит калия (Е224), сульфит калия (Е225), сульфит кальция (Е226), гидросульфит кальция (Е227), биосульфит калия (Е228).

Во многих странах используются такие окислители, как двуокись хлора, окислы азота, пероксиды бензоата и ацетона. В связи с разрушающим действием этих соединений на токоферолы и другие витамины определены границы допустимых концентраций вышеуказанных отбеливателей в муке и продуктах питания.

К числу отбеливателей, не разрешенных к применению в России, относят: INS 925 хлор; INS 926 диоксид хлора; озон.

Имеется перечень пищевых продуктов, к которым добавление красителей не допускается: молоко пастеризованное, стерилизованное; кисломолочные продукты и пахта неароматизированные; сливки консервированные, концентрированные, сгущенные неароматизированные; яйца и продукты из яиц (для окрашивания скорлупы пасхальных яиц допустимы пищевые красители); мясо, птица, дичь, рыба, ракообразные, моллюски цельные, куском или измельченные, включая фарш, без добавления других ингредиентов, сырые; мука, крупы, бобовые; фрукты, овощи, грибы свежие и сушеные фруктовые и овощные соки, пасты, пюре, овощи (кроме маслин), фрукты, грибы консервированные, включая пюре, пасты; сахар, глюкоза, фруктоза, мед; какао-продукты, шоколадные ингредиенты в кондитерских и других изделиях; кофе жареный, цикорий, чай, экстракты из них; специи и их смеси; соль поваренная, заменители соли; специализированные пищевые продукты для здоровых и больных детей (до 3 лет); вода питьевая в бутылках и банках [25].

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Какова классификация пищевых красителей?
2. С помощью каких натуральных и синтетических красителей можно придать пищевым Продуктам различные оттенки красного цвета? Назовите преимущества и недостатки данных красителей с точки зрений их технологических свойств.
3. Что такое цветокорректирующие материалы?
4. Чем объясняется повышенное внимание потребителей и специалистов к окраске продуктов питания?
5. Дайте характеристику натуральных пищевых красителей. Охарактеризуйте применение натуральных красителей в пищевых технологиях.