Красители План лекции 1 Классификация пищевых красителей

Красители

План лекции: 1. Классификация пищевых красителей 2. Натуральные пищевые красители 3. Синтетические красители 4. Неорганические красители 5. Регламентация применения и выбор пищевых красителей

Народная мудрость гласит: «Глазами тоже едят» . Потребитель давно привык к определенному цвету продуктов питания, связывая с ним вкус, степень готовности и в целом качество. Окраска пищевых продуктов, являясь важным органолептическим показателем качества, в первую очередь воспринимается потребителем, и тем самым влияет на конкурентоспособность продуктов. В современной индустрии продуктов питания пищевые красители широко применяют при окрашивании продуктов, утративших естественный цвет в процессе технологической обработки; для усиления натуральной окраски продукта; для получения определенной стандартами окраски готовых изделий; для улучшения органолептических показателей кондитерских изделий, напитков, пищевых концентратов, мороженого, йогуртов, маргарина и т. д.

1. Классификация пищевых красителей Красители или красящие вещества это органические соединения, обладающие цветом и способностью окрашивать пищевые продукты. В пищевой промышленности используются как органические (лаки синтетических красителей), так и неорганические пигменты (окислы железа, титана, мелкодисперсные золото, серебро, алюминий и др. ). В нормативных и технических документах по пищевым красителям данные пигменты, несмотря на их нерастворимость в воде, принято называть красителями.

Пигменты это окрашенные вещества, содержащиеся в тканях животных и растений. К пигментам растительного происхождения относятся и используемые в качестве пищевых красителей хлорофиллы, каротиноиды (каротины, ксантофилл, криптоксантин и др. ), антоцианины, флавоны. Некоторые из них нерастворимы в воде (например, хлорофиллы, каротиноиды), другие (например, антоцианы) растворимы. В нормативных и технологических документах по пищевым красителям данные пигменты вне зависимости от растворимости в воде принято называть красителями. Пищевые красители – это пищевые добавки, представляющие собой индивидуальные органические красящие вещества и их смеси или неорганические пигменты и их смеси, с неокрашенными компонентами или без них, применяемые для окрашивания пищевых продуктов. Натуральные красящие вещества (растительного или животного происхождения) вне зависимости от их растворимости в воде, лаки синтетических органических красящих веществ и нерастворимые в воде неорганические окрашенные вещества могут называться также пигментами.

По происхождению красители целесообразно подразделить на: натуральные синтетические неорганические

2. Натуральные пищевые красители это смеси красящих и сопутствующих веществ, полученные из пищевых продуктов или других источников сырья растительного или животного происхождения путем экстракции, приводящей к селективному выделению красящих веществ. Натуральным красителем считается также карамельный колер продукт термической карамелизации углеводов, в том числе в присутствии химических реагентов. К натуральным красителям не относят высушенные или концентрированные формы пряноароматических растений, обладающих комплексом ароматических свойств и одновременно красящим эффектом, например, паприку, измельченный корень куркумы, шафран и др.

Натуральные красители содержат в качестве красящих пигментов органические соединения, выделяемые из природного сырья экстрагированием. Для экстракции водорастворимых пигментов (антоцианов) используют воду или водноэтанольные растворы; для выделения липофильных красящих соединений (хлорофилл, каротиноиды) — растительные масла, жиры, терпены и другие неполярные растворители. Содержание красящих веществ в растительном сырье чаще всего является низким (обычно 2— 5 %), в то время как некоторые компоненты, присутствуют в больших количествах. Поэтому в зависимости от типа растительного сырья и способов выделения природных красителей они могут различаться фракционным составом. Среди сопутствующих веществ природным пигментам могут быть как полезные для здоровья человека, так и токсичные соединения. Поэтому натуральные красители, как правило, не обладают токсичностью, но для многих из них установлены ДСП.

Для производства натуральных красителей используют следующие пигменты: Каротиноиды (более 600 разновидностей) Ксантофиллы (лютеин, зиксантин). Относятся к каротиноидам, но не являются источником провитамина А Флавоноиды более 4000 полифенольных соединений, встречающихся в овощах и фруктах. Одной из подгрупп являются антоцианины, которые насчитывают более 200 видов. Их наиболее высокое содержание отмечается в винограде

Куркумин пигмент, содержащийся в турмерике специи, издавна известной в Индии как средство для лечения ран. Турмерик получают из корней растения Curcuma Ionga. Куркулин проявляет антибактериальные свойства. В течение 15 мин. в присутствии солнечного света и доступа кислорода куркулин подавляет жизнедеятельность таких бактерий, как Escherichia coli и Salmonella typhimurium. Хлорофилл, который входит в состав всех зеленых растений и водорослей. К данной группе относится целый ряд родственных пигментов. Общеизвестно значение хлорофилла в процессе регенерации кислорода, а также удержания углерода в организме. Интересный факт молекулярная структура хлорофилла схожа со структурой гемоглобина.

Натуральные красители, будучи выделенными, из природного сырья имеют благоприятные токсико гигиенические характеристики, однако они разрушаются на свету и при нагревании, теряют или видоизменяют окраску даже в слабокислых средах, что требует применения их в комплексе с антиоксидантами и усложняет технологию обработки окрашенных пищевых продуктов, сужает область их применения. В этом их недостаток. Хотя в настоящее время потребитель отдает предпочтение продукции с натуральными пищевыми добавками.

3. Синтетические пищевые красители это смеси органических красящих веществ и сопутствующих продуктов, полученные химическим путем. Среди них красители, не существующие в природе, а также красители, идентифицированные в натуральном сырье (рибофлавин и некоторые каротиноиды). По аналогии с ароматизаторами последние можно было бы назвать идентичными натуральным, но такой классификации применительно к красителям (и другим пищевым добавкам, кроме ароматизаторов) нормативными документами не предусмотрено. Однако этот термин иногда встречается как в зарубежной, так и в отечественной литературе.

К синтетическим красителям относятся водорастворимые органические соединения, не встречающиеся в природе. С химической точки зрения они подразделяются на 5 классов: азокрасители (тартразин Е 102, желтый «солнечный закат» Е 110, кармуазин Е 122, пунцовый 4 R Е 124, черный блестящий BN E 151); триарилметановые (синий патентованный V Е 131, синий блестящий FCF Е 133, зеленый S E 142, коричневый FK Е 154, ко ричневый НТ Е 155); ксантановые (эритрозин Е 127); хинолиновые (хинолиновый желтый Е 104); индигоидные (индигокармин Е 132).

Их существенным достоинством является высокая красящая способность, что позволяет получать окраску пищевых продуктов необходимой интенсивности, используя малые количества красителей. Они обладают стандартной силой окрашивания, высокой устойчивостью к свету, окислителям и восстановителям, изменениям р. Н. Синтетические красители термостабильны, поэтому окрашенный продукт можно подвергать всем необходимым технологическим операциям, в том числе пастеризации, стерилизации, охлаждению и замораживанию. Расход синтетического красителя для пищевых продуктов крайне мал: 10— 50 г на 1 т. При производстве продукции в небольших объемах, возникают трудности по дозировке красителя. Поэтому целесообразно применять красители с наполнителями, в качестве которых выступает поваренная соль, сульфат Na, глюкоза, сахароза, лактоза, крахмал, пищевые жиры, и т. д.

Подробнее рассмотрим некоторые из синтетических пищевых красителей: Индиго С 16 НIOO 2 N 2 представляет собой голубой порошок с медным блеском. В настоящее время индиго в основном вырабатывается синтетическим путем с содержанием в продукте ~80 % пигмент с двумя сульфогруппами — индигокармин (Е 132) — динатриевая соль индигодисульфокислоты. Индигокармин при растворении в воде дает растворы интенсивного синего цвета, однако, обладает низкой ус тойчивостью к восстанавливающим сахарам. Тартразин – E 102. Пигмент C 16 H 9 O, N 4 S 2 Na 3 представляет собой азосоединение в виде оранжево желтого порошка. Пигмент выпускается промышленностью с содержани ем основного вещества ~ 90 %. Тартразин обладает гигроскопичностью и образует гид раты с молекулами воды. Легко растворяется в воде с жел той окраской растворов, которые не изменяют окраски прибавлении соляной кислоты, но становятся краснова тыми прибавлении щелочей. Понсо 4 R (Пунцовый R 4) – Е 124. Пигмент C 20 Н 11 N 2 O 10 S 3 Na 3 представляет собой азосоединение, растворяется в воде с красной окраской раствора. Черный блестящий PN – Е 151. Пигмент C 28 H]7 O|4 N 5 S 4 Na 4 является азосоединением.

Патентованный синий V — Е 131. В промышленности пигмент выпускается с содержани ем основного вещества 50— 90 %. Применяется для окраски алкогольных и безалкоголь ных напитков с рекомендуемой дозировкой (г/т готовой продукции) 10— 15, кондитерских изделий — 15— 25, моро женого — 5— 15, молочных изделий — 10— 25, джемов, мар меладов — 10— 30. Зеленый S — Е 142. Пигмент C 27 H 25 O 7 N 2 S 2 Na является представителем триарилметановых красителей. В промышленности пигмент вырабатывается с содержа нием основного вещества ~ 60 %. Водный раствор пигмента имеет зеленый цвет. Соединение может обладать раздражающим действием. Зеленый прочный FCF — Е 143. Пигмент C 37 H 34 N 2 O 10 S 3 Na 2 является триарилметановым соединением. Обладает гигроскопичностью, растворяется в воде с об разованием зеленого раствора. В промышленности выпускается с содержанием основ ного вещества ~ 90 %. Желтый хинолиновый (водорастворимый) — Е 104. Пигмент представляет собой краси тель в виде смеси натриевых солей ди и трисульфокислот спирторастворимого хинолинового желтого, выраба тывается промышленностью с содержанием основного вещества ~ 95 % и может обладать раздражающим дей ствием.

4. Неорганические пищевые красители (пигменты) это некоторые мелкодисперсные металлы и окислы металлов, аморфный углерод, углекислый кальций, а также синий пигмент ультрамарин. Неорганические красители могут быть минерального (серебро, золото) или химического происхождения (двуокись титана, оксиды железа, ультрамарин и др. ).

В РФ разрешено применять 8 минеральных красителей: уголь, уголь растительный (цвет черный), карбонат кальция, диоксид титана (белый), оксиды Fe 2+ и Fe 3+ черный, оксид Fe 2+ красный, оксид Fe 3+ желтый, серебро, золото.

Титана диоксид — Е 171. Пигмент Ti. O 2 представляет собой белые кристаллы или порошок, практически не растворяется в холодной и горячей воде. Препарат выпускается промышленностью с содержанием основного вещества не менее 99, 0 %. Применяется в России и зарубежных странах для окраски пищевых продуктов и пластмасс, полимерных упаковочных материалов. Окиси (окислы, оксиды) железа — Е 172. Пигменты этой группы делятся на следующие оксиды: Пигмент железа (+2, +3) оксида черного является гидратом закиси — окиси Fe 3 O 4 • 4 Н 2 О черного цвета. Пигмент железа (+3) оксида красного состоит из безвод ной окиси железа (гематит) Fe 2 O 3 в виде кристаллов красно коричневого цвета или красно коричневого аморфно го порошка гидрата окиси железа Fe 3 O 4 • х. Н 2 О. Пигмент железа (+3) оксида желтого (природный пигмент — охра) содержит в качестве основных компонентов гидраты Fe 2 O 3 и алюмосиликаты. Оксиды железа разрешены к применению во многих странах, но в качестве красителей используются ограниченно. В России оксиды железа вместе с полифенолом таннином (компонент чая) в основном применяются при производстве искусственнoй икры, так как образующийся комплекс оксида железа с таннином придает продукту черный цвет.

Серебро — Е 174 как пищевой краситель представляет собой блестящий белый металлический порошок. В чистом воздухе не изменяется, но при содержании в воздухе сероводорода (или его производных в продуктах питания) темнеет с образованием сернистого серебра (суль фида серебра) черного цвета. Не растворяется в воде. Используется в качестве внешнего красителя для укра шения кондитерских изделий. Золото — Е 175 как пищевой краситель представляет собой блестящий металлический порошок или пыль желтого цвета. Золото используется в качестве внешнего красителя для украшения кондитерских изделий.

5. Регламентация применения и выбор пищевых красителей Перечень красителей, разрешенных в России для добавления в пищевые продукты, регламентируется Сан. Пин 2. 3. 2. 1078 – 01 «Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» .

Кроме того, существует перечень пищевых продуктов, в которых не допускается применение пищевых красителей который включает: необработанные пищевые продукты; молоко пастеризованное или стерилизованное, шоколадное молоко; кисломолочные продукты, пахта не ароматизированные; молоко, сливки консервированные, концентрированные, сгущенные не ароматизированные; яйца (для окрашивания скорлупы пасхальных яиц допустимы все пищевые красители, разрешенные для добавления в пищевые продукты) и продукты из яиц; мясо, птица, дичь, рыба, ракообразные, моллюски цельные или куском или измельченные, включая фарш, без добавления других ингредиентов, сырые; мука, крупы, бобовые; фруктовые и овощные соки, пасты, пюре; овощи (кроме маслин), фрукты, грибы консервированные, включая пюре, пасты; сахар (допускается использование красителя ультрамарин в производстве сахара рафинада), глюкоза, фруктоза; мед; какао продукты, шоколадные ингредиенты в кондитерских и других изделиях; кофе жареный, цикорий, чай, экстракты из них; специи и смеси из них; соль поваренная, заменители соли; специализированные пищевые продукты для здоровых и больных детей (до 3 х лет); вода питьевая в бутылках и банках.

При выборе красителя и его дозировки в конкретных условиях производства необходимо провести предварительное тестирование и уточнить дозировку не только в зависимости от желаемого цвета и требуемой интенсивности окраски, но и от физико химических свойств продукта и особенностей технологического процесса. Натуральные красители стараются не применять для продуктов с длительным сроком хранения и для продуктов, имеющих контакт со светом. Красители теряют часть своей окраски при окрашивании и хранении пищевых продуктов.

Выбор красителя определяется также его товарной формой. Красители выпускаются в виде порошков, гранул, паст, но в этом виде их применяют при производстве сухих полуфабрикатов (сухие напитки, смеси для кексов, концентраты напитков, десертов, соусов и т. п. ), а в остальных пищевых продуктах их рекомендуется вводить, на стадии последнего перемешивания, предварительно растворив в небольшом количестве воды или окрашиваемого продукта. При использовании красителей технологический процесс ведут на оборудовании из нержавеющей стали.

Одним из основных факторов, определяющим безопасность пищевого продукта является вид и количество применяемого красителя. С учетом современного уровня токсикологических знаний использования пищевых красителей, как натуральных, так и синтетических, требуемой степени чистоты и в рекомендуемых дозировках совершенно безопасно.

Спасибо за внимание!