Учебно-методический комплекс дисциплины «Пищевые концентраты и добавки продукции переработки» (стр. 3 )

2 Пищевые красители натуральные

Натуральные (природные) красители — естественные компоненты пищевых продуктов или биологических объектов, неупотребляемых обычно в качестве продуктов питания или составной их части.

Красители природного происхождения - кармин Е120 (красный), алканнин Е103 (красно-бордовый), куркумин Е100, рибофлавин Е101 (жёлтый), энокраситель Е163ii (красный или синий оттенки), сахарный колёр Е150 (коричневый).

Натуральные красители обычно выделяют из природных источников в виде смеси соединений, различных по своей химической природе, состав которой зависит от источника и технологии получения, в связи с чем обеспечить его постоянство обычно бывает трудно. Среди натуральных красителей можно выделить каротиноиды, антоцианы, флавоноиды, хлорофиллы и их медные комплексы и др. Они, как правило, не обладают токсичностью, но для многих из них установлены допустимые суточные дозы (ДСД). Некоторые натуральные пищевые красители или их смеси и композиции обладают биологической активностью, являются вкусовыми и ароматическими веществами, повышают пищевую ценность окрашиваемого продукта.

Сырьем для получения натуральных пищевых красителей служат различные части дикорастущих и культурных растений, отходы их переработки на винодельческих, сокодобывающих и консервных заводах. Кроме того, некоторые из них получают химическим или микробиологическим синтезом.

Способы выделения натуральных пищевых красителей различны и зависят от вида использованного сырья, свойств основного извлекаемого пигмента, характера сопутствующих веществ. Чаще всего их получают из природного сырья в виде соков и экстрактов, извлекая пигменты соответствующим растворителем. Для экстракции водорастворимых пигментов (антоцианов) используют воду или этанол Липофильные пигменты (хлорофиллы, каротиноиды) выделяют с помощью неполярных растворителей, растительных масел. Содержание красящих веществ в исходном сырье часто низкое (1—4 %), поэтому используются специальные приемы для их очистки и концентрации. Природные красители, в том числе и модифицированные, чувствительны к действию кислорода воздуха (например, каротинои-ды), кислот и щелочей (например, антоцианы), температуры, могут подвергаться микробиологической порче.

В некоторых источниках (в основном зарубежных) встречается термин “идентичные натуральным красители”. К этому классу относят красители, полученные синтетическим путем, аналоги которых присутствуют в природе и могут быть выделены из растительного сырья. В качестве примеров красителей этой группы приводят полученный методом микробиологического синтеза b-каротин, обладающий теми же свойствам, что и b-каротин, извлеченный из моркови, и полученный синтетическим путем бетанин, проявляющий те же свойства, что и бетанин, выделенный из свеклы.

По химической природе красящие вещества растительного происхождения подразделяются на 3 группы:

-  флавоноиды-антоцианы,

-  каротиноиды,

-  хлорофиллы.

Антоциановые красители — широко распространенные водорастворимые красители, содержащие в качестве основного компонента антоцианы, относящиеся к группе флавоноидных соединений. Их основной недостаток — изменение окраски красителя с изменением рН среды. Антоцианы (Е163i) относятся к важной группе водорастворимых природных пищевых красителей.

Это фенольные соединения, являющиеся моно - и дигликозидами. При гидролизе они распадаются на углеводы (галактоза, глюкоза, рамноза и др.) и агликоны, представленные антоцианидами (пеларгонидин, цианидин, дельфинидин и др.). Характер окраски природных антоцианов зависит от многих факторов: строения, рН среды, образования комплексов с металлами, способности адсорбироваться на полисахаридах, температуры, света. Наиболее устойчивую красную окраску антоцианы имеют в кислой среде при рН 1,5—2; при рН 3,4—5 окраска становится красно-пурпурной или пурпурной. В щелочной среде происходит изменение окраски, при рН 6,7—8 она становится синей, сине-зеленой, а при рН 9 — зеленой, которая при повышении рН до 10 меняется на желтую. Окраска этих красителей меняется и при образовании комплексов с различными металлами: соли магния и кальция имеют синюю окраску, калия — красно-пурпурную. Увеличение метальных групп в молекуле антоцианов изменяет окраску в сторону красных оттенков. Представителями этой группы красителей являются собственно антоцианы (E163i): энокрасителъ и экстракт из черной смородины.

Энокраситель (Е163ii). Получают из выжимок темных сортов винограда в виде жидкости интенсивно-красного цвета. Представляет собой смесь окрашенных, различных по своему строению органических соединений, в первую очередь антоцианов и катехинов. Окраска продукта энокрасителем зависит от рН среды: в кислой среде — красная окраска, в нейтральных и слабощелочных средах энокраситель придает продукту синий оттенок. Поэтому при использовании энокрасителя в кондитерской промышленности одновременно применяют и органические кислоты для создания необходимого рН среды.

В последнее время в качестве желтых и розово-красных красителей начали использовать пигменты антоциановой природы, содержащиеся в соке черной смородины (Е163iii), черной бузины, кизила, красной смородины, клюквы, брусники, пигменты чая, содержащие антоцианы и катехины, а также краситель темно-вишневого цвета, выделенный из свеклы, — свекольный красный (Е162), имеющий вкус кисло-сладкого граната. Составной частью этого красителя является бетанин, чувствительный к температуре и свету.

Бетанин

Сахарный колер (caramol color E150). Это темноокрашенный продукт карамелизации (термического разложения) Сахаров, получаемый по различным технологиям. Его водные растворы представляют собой приятно пахнущую темно-коричневую жидкость. В зависимости от технологии получения различают: сахарный колер I (Е150а, простой, карамель I); сахарный колер II (Е150b, карамель II), полученный по щелочно-сульфитной технологии; сахарный колер III (Е150с, карамель III), полученный по аммиачной технологии; сахарный колер IV (E150d, карамель IV), полученный по аммиачно-сульфитной технологии. В результате карамелизации Сахаров образуется сложная смесь продуктов с характерной окраской. Директивами ЕС максимальный уровень не установлен. Применяется для окраски напитков, некоторых сортов хлеба, кондитерских изделий, желе и джемов, в кулинарии.

Каротиноиды. Углеводороды изопреноидного ряда С40Н5б (каротины) и их кислородсодержащие производные — растительные красно-желтые пигменты, обеспечивающие окраску ряда овощей, фруктов, жиров, яичного желтка и других продуктов. Они нерастворимы в воде и хорошо растворимы в жирах и органических растворителях Состав каротиноидов определяется характером сырьевого источника, из которого он выделяется экстракцией. Примером их является р-ка-ротин (название этого каротиноида происходит от латинского слова carata — морковь).

β-Каротин (Е160)

β-Каротин (El60ai) получают синтетическим (в том числе микробиологическим) путем или выделяют из природных источников, в том числе из криля, в смеси с другими каротиноидами (El60aii — экстрактов натуральных каротиноидов) в виде водо - или жирорастворимых форм, β - Каротин не только краситель, но и провитамин А, антиоксидант, эффективное профилактическое средство против онкологических и сердечно-сосудистых заболевании, защищает от воздействия радиации. β-Каротин (Е160а) применяется для окрашивания и витаминизации маргарина, майонезов, кондитерских, хлебобулочных изделий, безалкогольных напитков.

Из пигментов этой группы следует также отметить ликопин (El60d), желто-оранжевый краситель экстракт аннато (Е160b), водный экстракт из наружных оболочек семян Bixa orellana L., содержащий в качестве основного красящего вещества пигмент биксин (метиловый эфир пигмента норбиксина) С25Н30О4, он разрешен для окрашивания маргарина, ароматизированных сыров, сухих завтраков из зерна. Он обладает антиспастическим и гипотоническим свойствами. Максимальный уровень этих пигментов 10—50 мг/кг в зависимости от вида продукта.

Ликопин (E160d)

К этой же группе красителей относятся каротиноиды паприки (Е160с) — экстракты из красного перца Capsicum annuum L. Они обладают характерным острым вкусом и имеют цвет от желтого до оранжевого. Основным пигментом этой группы является каротиноид антаксантин С40Н56О3. Они применяются при изготовлении копченостей, кулинарных изделий, соусов и сыров. К этой же группе относятся β - апокаротиновый альдегид (Е160е) и метиловые или этиловые эфиры (β -апо-8'-каротиновой кислоты (El60f), имеющие следующее строение:

Большую группу (Е161) составляют производные каротинов: флавоксантин (Е161а), лютеин (Е161b), криптоксантин (Е161с), рубиксантин (Е16d), виолоксантин (Е161е), родоксантин (E161f), кантаксантин (E161g).

Астаксантан

Для окраски пищевых продуктов (маргарина, сливочного масла, майонеза, рыбных изделий, искусственной икры и некоторых других продуктов) применяют каротиноиды, выделенные из моркови (α, β, γ-каротины), плодов шиповника, перца, а также продукты, полученные микробиологическим или синтетическим путем. Каротиноиды устойчивы к изменению рН среды, к веществам, обладающим восстановительными свойствами, но при нагревании (выше 100°С) или под действием солнечного света легко окисляются. Наибольшее значение имеют β-каротин, экстракты натуральных каротинов и ан-нато.

Хлорофиллы. Магнийзамещенные производные порфирина — природные питменты, придающие зеленую окраску многим растениям, овощам и плодам (салат, зеленые лук и перец, укроп и т. д.).