Беталаиновые красители объединяют две группы водорастворимых пигментов: бетацианины(красно-фиолетовые тона) и бетаксантины (желтые тона).
Наиболее известным красителем из группы бетацианинов является красный краситель Е 162, получаемый из столовой свеклы прессованием или экстрагированием водой с последующим концент-рированием красящих веществ, среди которых 75–95 % приходится на долю бетанина, обусловливающего красный цвет красителя. Свекольный краситель хорошо растворим в воде, не растворим в этаноле, имеет ограниченную устойчивость к свету, температуре и окислению.
Преимуществом Е 162 является его достаточно хорошая устой-чивость при нейтральном рН, а также относительно невысокая цена. При хранении свекольный краситель стабилен в отсутствии влаги независимо от освещения, а при соприкосновении с водой и нагревании он разлагается. Повышению стабильности красителя способствует добавление к нему полифенольных соединений; в частности экстрактов чая, которые содержат катехины.
Допустимое суточное потребление для свекольного красителя на текущий момент не уточнено.
Красный свекольный краситель применяют для окрашива-ния практически всего спектра пищевой продукции в количестве до 200 мг/кг массы изделия, как индивидуально, так и в сочетании с другими натуральными красителями (антоцианами, карминами).
Красители, относящиеся к антрахиноновым, содержат в каче-стве хромофорной группы гидроксиантрахинон, обладающий довольно интенсивной стабильной окраской. Представителем этой антрахиноновой группы пищевых красителей является кармин (Е 120), вырабатываемый из кошениля – высушенных самок червецов Coccus cacti L. (щитовок), которые живут на одном из видов мексиканского кактуса и содержат до 10 % красного красителя в виде связанной карминовой кислоты. Этот краситель применяют в пищевой промышленности для окрашивания продуктов в красный цвет.
Карминовая кислота представляет собой кристаллы от красного до темно-красного цвета, хорошо растворимые в воде и этаноле. Краситель отличается редкой для натурального красителя свето- и теплоустойчивостью. Однако его оттенок цвета сильно зависит от рН: при низких значениях рН водный раствор имеет красный цвет, в щелочной среде он приобретает голубовато-красные тона.
Под индексом Е 120 находятся две разновидности красителя: водорастворимый экстракт кошенили (карминовая кислота) и алюминиево-кальциевый лак, получаемый путем осаждения карминовой кислоты соответствующими солями.
Допустимое суточное потребление для кармина в виде аммонийной соли установлено на уровне 5 мг/кг веса тела, для экстрактов кармина – не установлено.
Е 120 один из самых дорогих красителей на отечественном рынке.
Водорастворимый краситель применяют для окрашивания напитков, кондитерских изделий, колбас и десертов в количестве от 0,5–10 г/кг изделия.
Природные растительные красители этого класса содержат в своем составе хромофорно-ауксохромные группы халконов и ароматические гидроксикетоны.
Наиболее востребованными представителями таких красителей являются куркумины (Е 100). Сырьем для их получения являются корни турмерика, многолетнего травянистого растения семейства имбирных, произрастающего в тропиках Азии, Африки, Южной Аме-рики (Curcuma longa, Curcuma tinctoria), содержащие от 1,2 до 5,4 % куркумина.
С технологических позиций недостатками куркумина являются:
– незначительная светостойкость;
– изменение цвета в кислой среде в сторону красного оттенка;
– необходимость из-за плохой растворимости в воде применять его в виде спиртового раствора.
Под индексом Е 100 находятся две разновидности красителя.
Е 100i – краситель, выделяемый экстракцией красящих веществ из корней куркумы растворителями этанол, ацетон, метанол, диоксид углерода. Получаемый по этой технологии краситель представляет собой оранжево-желтый кристаллический порошок с температурой плавления 179–182 ºС, хорошо растворимый в растительных маслах и не растворимый в воде, с хорошей термостойкостью (около 150 ºС) и кислотостойкостью (при рН > 3).
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.
Допустимое суточное потребление для куркумина Е100i установлено на уровне 1 мг/кг массы тела в день.
Под индексом Е 100ii находится краситель турмерик (синоним индийский шафран), который получают по достаточно простой технологии: корни турмерика моют, высушивают и размельчают. Краситель представляет собой порошок от желто-коричневого до темно-коричневого цвета с характерным запахом и вкусом, который дают эфирные масла, содержащиеся в корнях. Он термостоек (до 150 ºС) и кислотостоек (при рН > 3) при незначительной светостойкости, но в сильно кислой среде проявляет красноватый оттенок.
Допустимое суточное потребление установлено на уровне 0,1 мг/кг массы тела (в пересчете на куркумин).
Выпускается краситель Е 100i в нескольких товарных формах: в виде порошка с содержанием куркумина не менее 90 % и в виде масло- и водорастворимых порошков с содержанием куркуми- на 0,5–1,0 %.
Область применения Е 100i достаточно обширна: кондитерская, пищеконцентратная и ликероводочная промышленности, а также масложировая отрасль, где необходимо подкрашивание масляной фазы. Дозировки вводимого красителя зависят от содержания куркумина в препарате. Так, при использовании красителя с концентрацией куркумина 7–9 % дозировки находятся на уровне 0,03–0,3 г/кг изделия, при более низких концентрациях куркумина (0,4–0,7 %) вносят от 0,3–2,0 г/кг изделия.
Товарные формы красителя Е 100ii – турмерика содержат куркумина до 5 %. Его используют в производстве смесевых пряностей, мороженого, макаронных и кондитерских изделий, сыров, безалкогольных и алкогольных напитков, вареных колбас, сосисок и других продуктов в количествах от 0,5 до 4,0 мг/кг изделия в зависимости от содержания куркумина в красителе.
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.
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».
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.