Пищевые красители

Красителям принадлежит важнейшее место среди веществ, определяющих внешний вид пищевых продуктов.

Красители издавна применяли для сохранения, улучшения или придания определенного цвета пищевым продуктам.

В древности с этой целью использовали цветы, корни и листья растений. В средние века в пищевые продукты вводили свинцовый сурик, хромовокислый свинец и другие ядовитые красители.

С точки зрения гигиены питания целесообразно полностью отказаться от использования красителей.

Однако современная технология обработки пищевого сырья, включающая различные виды термической обработки (кипячение, стерилизацию, жарение), а также хранение способствуют тому, что продукты питания часто изменяют свою первоначальную, привычную для потребителя окраску, а иногда приобретают неэстетичный внешний вид. Обычно это связано с превращением хлорофиллов (зеленый цвет) в феофитин (бурый цвет) или с переходом окраски антоциановых красителей из красной в синюю и зеленую с изменением рН среды и при образовании комплексов с металлами.

Диетологами установлено, что такие продукты могут через психофизиологические механизмы снижать аппетит и угнетать процесс пищеварения.

Необходимость применения красителей вызвана также коммерческими требованиями: пищевые продукты должны иметь привычную окраку.

Красители, используемые для подкрашивания пищевых продуктов, подразделяют в зависимости от их происхождения на три группы:

1. натуральные красители растительного или животного происхождения;

2. синтетические органические красители;

3. неорганические минеральные красители.

С гигиенической точки зрения особое внимание уделяется синтетическим красителям, модифицированным природным красителям, а также красителям, выделенным из непищевого сырья. Оценивают их токсическое, мутагенное и канцерогенное действие.

При токсилогической оценке природных красителей учитывают характер объекта, из которого они были выделены, и уровни его использования.

Наиболее широко пищевые красители применяются при производстве кондитерских изделий, напитков, маргаринов, консервов, сухих завтраков, плавленых сыров, мороженого.

В настоящее время в РФ для применения в пищевых продуктах разрешено около 60 наименований натуральных и синтетических красителей.

Натуральные (природные) красители

Натуральные красители выделяют из природных источников в виде смеси различных по химической природе соединений непостоянного состава. К натуральным красителям относятся каратиноиды, антоцианы, флавоноиды, хлорофиллы и их медные комплексы. Они не обладают токсичностью, но для многих из них установлены ДСД.

Сырьём для получения натуральных пищевых красителей являются различные части дикорастущих и культурных растений, отходы их переработки на винодельческих, сокодобывающих и консервных заводах.

Некоторые натуральные пищевые красители обладают биологической активностью, являются вкусовыми и ароматическими веществами, повышают пищевую ценность окрашиваемого продукта.

Недостатками натуральных красителей являются: изменение окраски под действием кислорода воздуха (каротиноиды); кислот и щелочей (антоцианы), температуры, подверженность микробиологической порче.

Красные красители

Источником для получения красных красителей служит растительное сырьё, содержащее антоцианы (Е163i). Наибольшее количество их содержится в отходах чёрной смородины, вишни, черешни, черноплодной рябины, бузины, клюквы, малины, клубника, шиповника.

Представители этой группы красителей: антоцианы, энокраситель и экстракт черной смородины.

Антоцианы являются важной группой водорастворимых природных красителей. Это фенольные соединения, являющиеся моно- и дигликозидами и содержащие остатки глюкозы, галактозы, рамнозы.

Окраска природных антоцианов зависит от их строения, рН среды, образования комплексов с металлами, температуры, света.

Наиболее устойчивую красную окраску антоцианы имеют в кислой среде при рН 1,5-2; при рН 3,5-5 – пурпурную. В щелочной среде в интервале 6,7-9 окраска переходит из синей в зеленую, а при рН 10 становится желтой.

При образовании комплексов с Ме окраска зависит от катиона: соли К имеют красно-пурпурную окраску; соли Са и Мg – синюю.

Наиболее известен из этой группы красителей энокраситель (Е163ii). Его получают из выжимок темных сортов винограда, бузины, черной смородины. Он представляет собой жидкость интенсивно красного цвета. В ее состав входит смесь различных по строению органических соединений, главным образом антоцианов и катехинов. Окраска пищевых продуктов энокрасителем зависит от рН среды: в подкисленных средах – красная, в слабощелочных – синяя. Поэтому в кондитерской промышленности энокраситель применяют при одновременном использовании органических кислот для создания необходимого уровня рН среды.

Антоцианы разрешены к применению во всех странах без ограничения.

Представителем натуральных красных красителей животного происхождения является кармин (Е120). Он относится к группе антрахиноновых красителей, содержащих в качестве основной хромофорной группы гидроксиантрахинон со стабильной окраской.

Кармины представляют собой комплексные соли карминовой кислоты с ионами металлов. Получают экстракцией из кошениля – высушенных и растертых женских особей насекомых-червецов, обитающих на кактусах в Южной Америке и Африке.

Краситель устойчив к нагреванию, действию кислорода воздуха, свету. Применяется в кондитерской, безалкогольной промышленности.

В последнее время кармин получают и синтетическим путем.

Кармин разрешен к применению в России и во всех странах Европы.

Желтые красители

Источником получения желтых красителей являются аннато, морковь, томаты, календула, отходы чайного производства, куркума, шафран.

Каротиноиды – углеводороды изопреноидного ряда С40Н56 (каротины) и их кислород содержащие производные: Е160a-f.

Каротиноиды – растительные красно-желтые пигменты, обеспечивающие окраску ряда овощей, фруктов, жиров, яичного желтка и др. Интенсивная окраска каротиноидов обусловлена наличием в их структуре сопряженных двойных π-связей, являющихся хромофорами. Они нерастворимы в воде; растворимы в жирах и органических растворителях.

Их выделяют из моркови, плодов шиповника, календулы, перца, криля или синтетическим способом.

Е160ii – экстракты натуральных каротинов.

ß-Каротин Е160а(i) выделяется из природных источников в смеси с другими каротиноидами. ß-Каротин является не только красителем, но и провитамином А, антиоксидантом, эффективным профилактическим средством против онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний. Защищает от воздействия радиации

Применяется для окрашивания и витаминизации маргаринов, майонезов, кондитерских, хлебобулочных изделий, безалкогольных напитков, искусственной икры.

Применяется в России и других странах. ДСД = 5мг/кг тела.

Аннато (Е160b) – представитель каротиноидов – водный экстракт из корней Bixa orellana L. Применяется в России и Европе для окраски сливочного масла, маргаринов, сыров. Обладает антиспастическими и гипотоническими свойствами.

ДСД = 0,065 мг/кг тела.

К каротиноидам относятся маслосмолы паприки (Е160с) – экстракты красного перца. Они имеют характерный острый вкус, цвет от желтого до оранжевого. Применяются при изготовлении копченостей, соусов, сыров.

Большую группу составляют производные каротиноидов (Е161а – Е161g).

Каротиноиды устойчивы к изменению рН среды, к действию восстановителей, но при t>100˚С или под действием солнечного света легко окисляются.

Наибольшее значение имеют ß-Каротин, экстракты натуральных каротинов и аннато.

Зеленые красители

Источником получения зеленых красителей являются листья и ботва растений, богатых хлорофиллом, - крапивы, шпината, моркови. Донника.

Хлорофиллы (Мg-замещенные производные порфирина) – природные пигменты, придающие зеленую окраску многим овощам и плодам (лук, салат, укроп)

Хлорофилл состоит из сине-зеленого "хлорофилла а" и желто-зеленого "хлорофилла в" в соотношении 3:1.

Хлорофилл извлекают петролейным эфиром со спиртом.

Хлорофилл как краситель (Е140) не стоек. При повышенных температурах в кислых средах зеленый цвет переходит в оливковый, а затем в грязно-бурый из-за образования феофитина. Это ограничивает применение хлорофиллов в пищевой промышленности.

Большое практическое значение могут иметь медные хлорофиллоподобные комплексы (Е141i), содержащие Сu в качестве центрального атома и имеющие интенсивно зеленую окраску.

Хлорофилл и его производные с медью растворимы в масле, а Na- или К- соли медного комплекса хлорофиллина (Е141ii) – в воде.

Физиологическое воздействие хлорофилла пока ещё недостаточно изучено. Установлено, что препараты хлорофилла оказывают локальное воздействие на кровеносные сосуды: низкие концентрации хлорофилла вызывают их расширение, высокие – их сужение. Поэтому в России хлорофилл не разрешен к применению. В Японии его используют для подкрашивания рыбных паст, в Европе - ароматических эссенций.

Коричневые красители

Сахарный колер (карамель, Е150) – темноокрашенный продукт карамелизации (термического разложения) сахаров, получаемый по различным технологиям. Его водные растворы представляют собой приятно пахнущую жидкость темно-коричневого цвета.

В зависимости от технологии получения различают

• сахарный колер I (карамель I , простой; Е150а);

• сахарный колер II (Е159b, карамель II), получаемый по "щелочно-сульфитной" технологии;

• сахарный колер III (Е150с, карамель III), получаемый по "аммиачной технологии";

• сахарный колер IV (Е150d, карамель IV), получаемый по "аммиачно-сульфитной" технологии.

В результате карамелизации сахаров образуется сложная смесь продуктов с характерной окраской.

В России применяется только сахарный колер простой ("жженый сахар") в производстве ликероводочных и безалкогольных напитков, ячменного хлеба, кондитерских изделий, желе, джемов, в кулинарии без ограничений.