Каротиноидные красители

Группа каротиноидных красителей, придающих пищевым продуктам красные, оранжевые и желтые тона, объединяет красители с индексами Е 160 и Е 161. С химической точки зрения к каротиноидным красителям относятся полиеновые углеводороды ряда тетратерпенов (С₄₀-соединения) со структурой из изопреновых остатков.

Каротиноидные пигменты достаточно широко распространены в природе и содержатся в растительных клетках наряду с хлорофиллом (0,07–0,2 % на сухое вещество). Поэтому при извлечении каротиноидных соединений из зеленых частей растений технологии предусматривают предварительное удаление хлорофилла.

В качестве источников каротиноидов наряду с зелеными частями растений используют водоросли, корнеплоды (например, морковь), плоды шиповника, абрикоса, облепихи, рябины, кожицу томатов, тыкву, цветы бархатцев раскидистых, лепестки цветов подсолнечника, календулы, красное пальмовое масло, а также отходы промышленной переработки ракообразных.

Каротиноидные красители хорошо растворимы в жирах и органических растворителях, кислотоустойчивы, но чувствительны к окислению под воздействием света и тепла. В зависимости от степени окисления они подразделяются на ненасыщенные углеводороды типа C₄₀H₅₆ – каротины и фитоксантины (ксантофиллы) – кислородсодержащие каротиноиды.

Первым в 1831 г. был открыт каротин C₄₀H₅₆, являющийся наиболее распространенным в природе красящим веществом и сущест-вующий в различных изомерных формах (α-, β-, γ-каротины и др.). Среди изомеров для человека наиболее важным является β-каротин, более известный как провитамин А.

Природными источниками β-каротина являются томаты (1 мг%), тыква (1,5 мг%), абрикосы (1,6 мг%), красный перец (2 мг%), красная морковь (9 мг%), красное пальмовое масло.

Получают натуральный β-каротин из каротинсодержащего рас-тительного сырья после многократной экстракции органическими растворителями с последующим концентрированием экстракта и отгонкой растворителя. Это экстракт натуральных каротиноидов имеет индекс Е 160а(ii).

Экстракты натуральных каротиноидов, в основном, используют для витаминизации пищевых продуктов и в фармакологии. Допустимое суточное потребление для Е 160а (ii) не установлено.

Выпускают β-каротин в различных товарных формах. Это может быть:

– порошок с содержанием красителя не менее 96 %;

– маслорастворимые препараты с концентрацией от 0,2 до 30 %;

– жидкости или порошки, диспергированные в воде с концентрацией от 0,2 до 30 %.

Поскольку β-каротин обладает высокой реакционной способностью, особенно в присутствии воздуха и наличии освещения, то хранить его рекомендуется в запаянных ампулах из темного стекла.

Водорастворимые формы каротина менее подвержены окислению, чем жирорастворимые. Для стабилизации каротина в растворах масел в них добавляют соединения, ингибирующие окислительные процессы: витамины Е и К, гидрохинон, гваякол и др.

Каротины Е 160а разрешены в России в качестве красителей в производстве масла коровьего сливочного, включая масла со сниженным содержанием жира, жировых эмульсий, некоторых видов сыров, сухих завтраков из зерновых, джемов, желе, мармеладов и других подобных продуктов переработки фруктов, в сосисках, сардельках, вареных колбасах, паштетах.

Ксантофиллы (фитоксантины) – это группа соединений, являющихся кислородсодержащими производными каротина. К ним относятся следующие красители, разрешенные для применения в пищевой промышленности, в том числе и для выпуска органической продукции: маслосмолы паприки (Е 160с), экстракты аннато (Е 160b), лютеин (Е 161b).

Маслосмолы паприки – Е 160с (синонимы экстракт паприки, олеорезин паприки, капсантин, капсорубин) вырабатывают из стручков красного перца Capsicum annuum L., в котором основными красящими пигментами являются капсантин C₄₀H₅₈O₃ и капсорубин C₄₀H₅₆O₄. Наряду с ними выделяемый краситель придает окрашиваемым продуктам вкус и запах паприки за счет присутствия в его составе вкусоароматического вещества капсаицина C₁₈H₂₇NO₃.

Маслосмолы паприки представляют собой темно-красную жидкость хорошо растворимую в маслах и не растворимую в воде, с умеренной устойчивостью к свету и нагреву, и с меньшей устойчивостью к кислотам. Получают Е160с экстракцией молотых стручков паприки разрешенными в пищевой промышленности растворителями (этанол, ацетон, гексан, диоксид углерода и др.). Допустимое суточное потребление не установлено.

Для промышленного использования выпускают жидкие экстракты паприки и порошкообразные препараты в маслорастворимой и вододиспергируемой формах.

Маслосмолы паприки применяют в производстве мясных и рыбных продуктов, джемов, желе, десертов, напитков, мороженого, кондитерских изделий в количестве от 0,1 до 4,0 г/кг продукции в пересчете на чистый краситель в зависимости от направления использования.

Экстракт аннато – Е 160b (синонимы: аннато, биксин, норбиксин) получают из семян тропического дерева Bixa orellana L.

Технологии выделения красителя основаны на экстрагировании различными растворителями. Так, при использовании в качестве экстрагена растительного масла выделяют аннато, в котором преобладает биксин (С₂₅H₃₀O₄). Аннато, в получении которого экстрагеном являлась щелочь, представляет собой норбиксин (С₂₄H₂₈O) в форме калиевой и натриевой соли. По технологии, где используют такие растворители, как ацетон, метанол, диоксид углерода, сначала получают биксин, а после удаления растворителя и гидролиза биксина щелочами – норбиксин в форме натриевых и калиевых солей.

Краситель Е 160b по внешнему виду – порошок, паста, суспензия или раствор в цветовой гамме от золотисто-желтого до оранжевого. Биксин легко растворим в растительных маслах, а норбиксин – водорастворим.

Товарные формы аннато содержат от 1 до 30 % биксина (норбиксина).

Для экстрактов аннато установлено допустимое суточное потребление в количестве 1,25 мг/кг массы тела или 0,065 мг/кг массы тела в пересчете на биксин.

Лютеин – Е 161b (синонимы: экстракт календулы, ксантофилл) является желтым пигментом достаточно широко распространенным в растительном мире. Красящее вещество С₄₀H₅₆O₂ в чистом виде не выделяют, а используют экстракты, чаще всего получаемые из цветков календулы или бархатцев.

Устойчивость красителя к действию света, тепла и кислот характеризуется как хорошая, также как и растворимость в растительных маслах. Допустимое суточное потребление для Е 161b не установлено.

Товарные формы красителя: маслорастворимые жидкости, пасты и вододиспергируемые препараты (эмульсии) с содержанием красящего вещества от 0,3 до 10 %.

Краситель Е 161b применяют в производстве широкого спектра пищевых продуктов: безалкогольных и алкогольных напитков, мороженого, различных десертов, мучных кондитерских изделий, джемов, мармелада, сыров, фруктов консервированных, декоративных покрытий, кондитерских изделий. Рекомендуемая концентрация в пересчете на чистый краситель – от 0,05 до 0,5 г/кг продукта.