Карамельные красители

К натуральным красителям принято относить и карамельные красители (Е 150), которые еще называют сахарным колером. Традиционно их готовили непосредственно на предприятиях карамелизацией углеводсодержащего сырья (глюкозы, инвертного сахара, патоки, сахарозы). В промышленных условиях для ускорения реакции в сахарном сиропе применяют различные катализаторы (едкий натр, сульфиты и аммиачные соединения), в зависимости от которых получают 4 вида сахарного колера:

– сахарный колер I (Е 150а, простой);

– сахарный колер II (Е 150b, щелочно-сульфитная технология);

– сахарный колер III (Е 150c, аммиачная технология);

– сахарный колер IV (Е 150d, аммиачно-сульфитная технология).

По внешнему виду все карамельные красители представляют собой жидкости или твердые вещества от темно-коричневого до черного цвета с характерным запахом жженого сахара и горьким вкусом. Все сахарные колеры смешиваются с водой, свето- и термоустойчивы и не разрушаются при изменении рН.

Для производства органической продукции предпочтительнее применять сахарный колер I – Е 150а, простой. Получают его путем контролируемого нагревания товарных форм пищевых углеводов (например, сиропов сахарозы, глюкозы, инвертного сиропа, декстрозы).

Допустимое суточное потребление для Е 150а не установлено.

Особенностью сахарного колера простого является его спиртостойкость, поэтому его применяют для окрашивания спиртных напитков, а также кондитерских изделий, десертов в дозировке до 1 г/кг изделия.

4.3. Натуральные ароматизаторы

Важнейшей составной частью рецептуры пищевого продукта являются ароматизаторы, которые отвечают за органолептические свойства продукта и, в определенной степени, за его качественную характеристику.

В производстве органических пищевых продуктов разрешено использовать только натуральные ароматизаторы, даже если они не сертифицированы как органические.

Натуральный ароматизатор (Natural flavoring) – это пищевой ароматизатор, вкусоароматическая часть которого содержит один или несколько вкусоароматических препаратов и (или) одно или несколько натуральных вкусоароматических веществ.

Под натуральным вкусоароматическим веществом понимают вещество, выделенное из сырья растительного и животного происхождения, в том числе переработанного традиционными способами приготовления пищевых продуктов с помощью физических и биотехнологических методов (сушка, обжарка, ферментация).

Список натуральных вкусоароматических веществ для выпуска натуральных ароматизаторов регламентирован и периодически уточняется.

Необходимо отметить, что способ получения вкусоароматического вещества влияет на его статус. Так, цитраль, выделенный из лемонграсового масла дистилляцией или через бисульфатное соединение, считается натуральным веществом, а цитраль, полученный из линалоола, содержащегося в кориандровом масле (частичным синтезом) или из ацетона, ацетилена и изопрена (полным синтезом) является синтетическим вкусоароматическим веществом.

Непосредственно из числа вкусоароматических веществ в качестве ароматизатора обычно используют ванилин и ментол.

Вкусоароматическй препарат – это смесь вкусоароматических соединений и веществ, выделенных из сырья растительного или животного происхождения, в том числе переработанного традиционными способами приготовления пищевых продуктов (с применением физических или биотехнологических методов).

Из числа вкусоароматических препаратов непосредственно в качестве ароматизатора используют некоторые эфирные масла (мятное, апельсиновое, лимонное), экстракты пряностей, СО₂-экстракты, различные настои.

В России натуральные ароматизаторы на виды не подразделяются. Импортные натуральные ароматизаторы обычно подразделяют на два вида. В странах ЕС установлено, что «если торговое наименование ароматизатора содержит ссылку на пищевой продукт либо другой источник натурального ароматического сырья, то слово «натуральный» может быть использовано только в том случае, если все вкусоароматические компоненты были извлечены соответствующими физическими методами или в результате ферментативных либо микробиологических процессов, или получены в ходе традиционного процесса приготовления пищи исключительно (или почти исключительно) из упомянутого в названии продукта пищевого либо ароматического сырья» [13]. Другими словами, натуральный ароматизатор, например «ананас», может быть получен только из вкусоароматических веществ, выделенных из ананаса. К наименованиям таких ароматизаторов часто прибавляют аббревиатуру FTNF (From The Name Fruit), что означает «из одноименного фрукта», или FTNJ (From The Name Juice), что означает «из одноименного сока».

Если ароматизатор представляет собой композицию из любых натуральных источников сырья без ссылки на одноименный вид пищевого продукта, то на этикетке указывают, например, натуральный ароматизатор типа «ананас».

В качестве потенциальных источников натуральных компонентов ароматизаторов разрешено использовать более 400 представителей флоры. Для выделения вкусоароматических веществ используют листья, кору, почки, хвою, корни, цветы, плоды, экссудаты (смолы, камеди, бальзамы) и надземные части различных трав и растений.

К натуральным компонентам ароматизаторов относят эфирные масла, олеорезины, терпены, дистилляты, экстракты и вытяжки из растительного сырья, а также вещества, полученные методами биотехнологии.

Экстракты растительного сырья получают извлечением вкусоароматических веществ из сырья различными растворителями. Наиболее распространенными являются водно-спиртовые растворители. Методы извлечения ароматических веществ из растительного сырья водно-спиртовыми растворами различны. Это может быть мацерация, перколяция или дигестия.

Мацерация: измельченное сырье, помещенное в тканевый мешок, заливают водным 40–60 %-м этиловым спиртом и выдерживают в течение 5–8 суток при периодическом перемешивании. Экстракт сливают, твердый остаток обрабатывают водой и отделяют прессованием. Водно-спиртовую и водную вытяжку объединяют и выдерживают несколько суток для осаждения мелкодисперсных частиц сырья.

Перколяция: в конусообразный сосуд, имеющий в нижней части решетку, на которую помещают мешок с экстрагируемым сырьем, подают водно-спиртовой растворитель, поддерживая уровень выше экстрагируемого сырья. В нижней части сосуда собирают экстракт, полученный после прохождения растворителя через слой растительного сырья и повторно подают в верхнюю часть аппарата. Средняя продолжительность процесса 3–7 суток в зависимости от степени измельчения сырья, его объема и других факторов.

При дигестии экстракцию осуществляют при нагревании, что ускоряет процесс, но снижает качественные показатели экстракта, так как разрушаются термолабильные соединения.

Экстракты, полученные при помощи органического растворителя или смеси органических растворителей, называют олеорезинами. Экстрагенами могут быть и сжиженные пищевые газы, среди которых предпочтителен диоксид углерода, проявляющий свойства неполярного селективного растворителя. Получаемые CO₂-экстракты наряду с сохранением естественного аромата обогащены ценными биологически активными веществами и обладают бактерицидными свойствами. Однако на сегодняшний день CO₂-экстракты в производстве ароматизаторов не получили широкого применения.

Дистилляты получают путем перегонки при атмосферном давлении летучих веществ растительного сырья, предварительно выдержанного в водно-спиртовом растворителе. При этом испаряющиеся летучие компоненты удаляются вместе с парами. Параметры перегонки зависят от специфики используемого сырья.

В производстве натуральных ароматизаторов достаточно широко используют эфирные масла. Они представляют собой многокомпонентные жидкие смеси летучих органических веществ, вырабатываемые особыми клетками различных органов растений и обусловливающие их запах.

Секрет получения ароматных масел был открыт более пяти тысяч лет до новой эры. В Месопотамии при раскопках поселения, датированного этим временем, археологи нашли сосуды для дистилляции масел.

По внешнему виду эфирные масла представляют собой прозрачные или окрашенные (желтые, зеленые, бурые) жидкости с плотностью ниже единицы. Они хорошо растворимы в органических растворителях и практически нерастворимы в воде. Из всех известных эфиромасличных культур (~ 3000 видов растений) промышленное значение имеют не более 200 видов, причем большинство из них – тропические и субтропические растения. В средней полосе России культивируют ограниченное количество эфироносов (тмин, кориандр, мята, лаванда, анис, базилик, укроп, шалфей и др.).

Эфирные масла получают из растительного сырья. Существуют различные технологии его получения, в том числе:

– способом перегонки с водой или водяным паром (анисовое, бархатцевое, ирисовое, укропное);

– холодного прессования (лимонное, апельсиновое);

– сухой перегонки (можжевеловое);

– экстрагирования летучих растворителей с последующей отгонкой (жасминовое).

В составе различных эфирных масел идентифицировано свыше 1000 соединений, среди которых терпены, терпеноиды, вещества ароматического и алифатического ряда. В каждом эфирном масле один или несколько компонентов содержатся в большем количестве и определяют направление запаха и ценность эфирного масла.

Химический состав эфирных масел непостоянен. Содержание отдельных компонентов меняется даже для растений одного вида в зависимости от возраста растения и стадии вегетации, времени года, сроков сбора, климатических условий, технологии выделения и других факторов.

Обычно наибольшее количество эфирных масел образуется у растений в период цветения и созревания семян. Для выделения эфирных масел можно использовать сырое сырье (например, зеленая масса герани, цветы лаванды), высушенное (например, корни ириса), подвяленное (например, мята) и предварительно ферментированное (например, цветы розы).

Хранить эфирные масла необходимо при температуре не выше 20 ºС и вне зоны действия солнечных лучей. Однако, несмотря на все предосторожности (максимальное заполнение тары, применение азотной подушки и др.), эфирные масла имеют ограниченный срок хранения.

Продуктами переработки эфирных масел являются конкреты, абсолюты, резиноиды, «кратные» и бестерпеновые эфирные масла, индивидуальные вкусоароматические вещества – лимонен, цитраль и др.

Из эфироносов при экстракции петролейным эфиром, бензолом, толуолом или другими легкокипящими растворителями получают вытяжки экстрактивных веществ, из которых после отгонки растворителя получают воскообразную массу, называемую конкретом.

После обработки конкрета этанолом с последующим охлаждением (до 16–18 ºС, иногда до 0 ºС), фильтрации от балластных веществ и удаления этанола получают абсолютное масло или абсолют. Продукты, вырабатываемые при экстракции некоторых смол, бальзамов, камедей: метанолом, этанолом, петролейным эфиром или ароматическими углеводородами, часто называют резиноидами. В отличие от истинных конкретов они, наряду с летучими веществами содержат значительные количества смолистых продуктов и представляют собой вязкие массы.

Для получения цитрусовых эфирных масел с высоким содержанием летучих компонентов за счет удаления лимонена, содержание которого достигает, например, у апельсинового и лимонного масел соответственно 88–97 % и 60–80 %, производят так называемые «кратные» и бестерпеновые эфирные масла.

Продуктами переработки цитрусовых эфирных масел являются также натуральные вкусоароматические вещества: линалоол, нонаналь, октаналь, гамма-терпинен, цитраль и др. Из высокоментольных мятных масел выделяют натуральный ментол, из анисового масла – натуральный анетол.

В рецептурах натуральных пищевых ароматизаторов наиболее часто используются следующие эфирные масла:

– масло полыни (основной компонент даванон, 40 %) используют для производства натуральных ароматизаторов фруктово-ягод-ного направления;

– масло листьев фиалки (главный компонент транс-2-цис-6-но-надиеналь, имеющий выраженный огуречный запах, 14 %), используют в производстве натуральных ароматизаторов: земляничного, дынного, бананового и огуречного ароматов;

– масло анисовое (основной компонент анетол, 85 %) применяют в хлебопекарном, кондитерском, ликероводочном производстве в качестве индивидуальных ароматизаторов;

– масло горького миндаля (основной компонент бензальдегид, 97,5 %) используют в производстве натуральных миндальных и вишневых ароматизаторов;

– сладкое апельсиновое масло (основной компонент лимонен, до 97 %) используют как индивидуальный натуральный ароматизатор;

– лимонное масло (основные компоненты – лимонен, 80 %, β-пинен, 14 %, терпинен, 10 %) используют как натуральный ароматизатор;

– масло мяты кудрявой (основной компонент карвон, до 60 %) используют как натуральный ароматизатор;

– масло мяты перечной (основной компонент ментол, до 38,4 %) используют как натуральный ароматизатор;

– ирисовое масло (основной компонент миристиновая кислота, до 85 %) используют в рецептурах ароматизаторов ягодного направления.

Ряд компонентов для ароматизаторов получают с помощью биотехнологии. Основным биотехнологическим методом получения исходных компонентов для ароматизаторов является модификация натуральных субстратов микроорганизмами и ферментами.

Микроорганизмы в процессе жизнедеятельности продуцируют отдельные ароматобразующие соединения или смеси вкусоароматических веществ, которые формируют хлебный, сырный, молочный и другие ароматы; их используют как составляющие компоненты ароматизаторов. К методам биотехнологии прибегают в тех случаях, когда удается проводить направленный микробиологический синтез или получить уникальные соединения, которые сложно или невозможно выделить другими методами. Микробиологическим синтезом получают различные лактоны, кетоны, диацетил, масляную и изовалериановую кислоты.

В биотехнологических методах получения ароматобразующих соединений важное место занимают технологии с применением ферментных препаратов. В отличие от химических синтезов ферментативные реакции протекают с высокой специфичностью и в мягких условиях. С помощью ферментов осуществляют гидролиз клеточной оболочки фруктов и растений и тем самым значительно увеличивают эффективность извлечения вкусоароматических веществ. При создании ароматизаторов для получения гидролизатов, содержащих аминокислоты и сахара, которые далее используются в реакциях карамелизации и Майяра, широко применяют гидролитические ферменты – протеазы и амилазы. С помощью эстераз осуществляют синтез многих сложных эфиров, необходимых для получения фруктовых ароматов, а также получают ряд терпеновых соединений. Для получения ароматизаторов используется около 30 различных ферментов.

К микробиологическим методам получения ароматических веществ относится культивирование клеток и тканей пряно-аромати-ческих растений. Этот метод позволяет иметь источник экологически чистых натуральных вкусоароматических веществ независимо от вре-менных (сезонных) факторов.

Среди разрешенных для использования при производстве пищевых ароматизаторов растительного ароматического сырья имеются растения, содержащие биологически активные и (или) токсичные вещества: алоин, агариковую кислоту, бета-азарон, берберан, гиперицин, квассин, кокаин, кумарин, пулегон, сантонин, сафрол и изосафрол, синильную кислоту, альфа- и бета-туйоны, хинин.

Их применение в составе натуральных ароматизаторов для органической продукции даже в пределах допустимых уровней, установленных СанПиН 2.3.2.1293-03, исключено.

Дозировки натуральных ароматизаторов несколько выше, чем при использовании ароматизаторов со статусом «идентичный натуральному» и в основном определяются видом продукции. Так, в соответствии с прайс-листом отечественного производителя ароматизаторов «Комбината химико-пищевой ароматики» натуральный ароматизатор «Апельсин 526» рекомендовано вносить в продукт в следующей дозировке (на 1 т, кг):

Карамель …………………………………...	1,0–1,5
Начинки для конфет ………………………	0,6–1,2
Мармелад …………………………………..	0,6–1,0
Мучные изделия …………………………...	1,5–2,0
Молочные продукты ………………………	0,4–0,7
Мороженое ………………………………...	0,4–0,7

Среди натуральных ароматизаторов широко применяются ванильные ароматы.

Натуральная ваниль – стручки (бобы) являются плодами орхидеи Vanilla Planifolia и Vanilla Tahitensis. В Европу ваниль завезена из Мексики в начале 16-го века. В настоящее время ванильную орхидею возделывают по обе стороны экватора, где круглогодично поддерживается температура 24–30 ºС и влажный климат, при этом высота над уровнем моря не должна превышать 800 м. В процессе обработки стручков по специальной технологии происходит ферментативное разложение глюкозидов ванилина с выделением свободного ванилина, который может выкристаллизовываться на поверхности товарных стручков, имеющих темно-коричневый цвет. В аромате ванили идентифицировано около 300 компонентов – альдегиды, спирты, кетоны, углеводороды, различные эфиры, воски, смолы, но ключевым компонентом, формирующим специфический аромат, является ванилин. Сухое вещество ванильных бобов содержит 1,3–3,8 % ванилина.

Бобы ванили, выращенные в разных частях света, различаются по степени аромата и оттенкам вкуса (табл. 12).

Таблица 12

Характеристики стручков ванили (по [14])

Вид ванили	Органолептическая характеристика
Ваниль с острова Гваделупа	Ванильный, с парфюмерно-цветочной (гелио- тропа) и анисовой нотами
Ваниль из Мексики	Ванильный, чистый, мягкий, сладко-пряный, немного резкий, нежнее мадагаскарской
Ваниль из Индонезии	Ванильный, резковато-древесный, слабодымный
Ваниль с Коморских островов	Ванильный, с легкой бальзамической нотой
Ваниль с острова Маврикий и Сейшельских островов	Ванильный, со слабым ароматом
Ваниль с острова Мадагаскар	Ванильный, насыщенный, густой
Ваниль с острова Реюньон (бурбонская)	Ванильный, сбалансированный, сильный, сладковато-острый, кремовый, сильнобальзамический
Ваниль с острова Таити	Ванильный, с выраженной парфюмерной, цветочной (гелиотропа) нотой, мускусным привкусом
Ваниль с острова Цейлон (Шри-Ланка)	Ванильный, близкий к бурбонской ванили
Ваниль с острова Тонга	Ванильный, с легкой кислой нотой

Специалисты отмечают, что качество бобов ванили может варь-роваться не только в зависимости от региона возделывания, но также быть неоднородным в рамках одного урожая. Поэтому необходима тщательная приемка ванильных бобов по внешнему виду и аромату.

В международной практике принято понятие единицы ванильных бобов – «ванильная единица». Это ~ 378,5 г ванильных бобов влажностью не более 25 %.

Крупнейшим в мире производителем ванильных бобов является остров Мадагаскар, где их производят от 600 до 1000 т в год (50–60 % среднегодового объема мирового производства), 30 % приходится на долю Индонезии.

Основным потребителем натуральной ванили является США – от 1000 до 1100 т в год из 1500 т мирового производства.

В соответствии с российскими нормативными документами к натуральным ванильным ароматизаторам относятся:

– ванильные и концентрированные ванильные экстракты;

– ароматизаторы и концентрированные ароматизаторы ванили;

– порошкообразная ваниль.

Для извлечения вкусоароматических веществ из бобов ванили используют этиловый или водный этиловый спирт при обычных или повышенных температурах и давлении. Цвет ванильного экстракта и его качественные характеристики зависят от таких факторов, как качество бобов, крепость спирта, продолжительность экстракции и присутствие веществ, которые добавляют для снижения летучести экстракта (например, глюкозы, кукурузного сиропа и др.). Экспериментально установлено, что для получения двухкратного экстракта водно-спиртовым растворителем при температуре 22–23 ºС требуется три недели, для четырехкратного – пять недель.

При получении маслосмол ванили, которые в дальнейшем могут использоваться для получения концентрированного экстракта или концентрированного ароматизатора, экстракцию проводят 95 или 45 %-м этиловым спиртом с последующим удалением экстрагента. Концентрация спирта влияет на получаемые оттенки вкусоароматических веществ. Так, при использовании 45 %-го водного раствора спирта для его удаления необходимы высокие температуры, что приводит к изменению вкусоароматических нот, характерных для ванильных бобов (масляные и молочные оттенки).

Традиционной областью применения экстрактов и натуральных ароматизаторов ванили является производство шоколада и элитных сортов мороженого.