Пищевые красители. Классификация пищевых красителей. Способы получения натуральных красителей
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Московский Государственный Университет Пищевых Производств»
Кафедра: «Биотехнология и технология продуктов биоорганического синтеза»
Реферат на тему:
Пищевые красители. Классификация пищевых красителей. Способы получения натуральных красителей
Выполнил:
Студент 3-ого курса
Группа 12-ТПМ-19
Понкрашова А.Н.
Проверила:
Шипарева Д.Г.
Москва 2015 г.
Оглавление
Введение
Классификация
Натуральные пищевые красители
Синтетические красители
Технология производства
Заключение
Вопросы к реферату
Список литературы
Введение
Самой главной качественной характеристикой продуктов питания, оцениваемой потребителями, являются их органолептические показатели - вкус, цвет и аромат. Причём цвет - это самый первый качественный показатель, на который потребитель обращает своё внимание при выборе товара. Отличительная особенность красителя - способность пропитывать окрашиваемый материал, пищу и давать цвет по всему его объёму.
Красители - пищевые добавки, придающие, усиливающие или восстанавливающие окраску пищевого продукта.
Пищевые красители использовали еще в древние времена для улучшения внешнего вида пищевых продуктов. Пищевые красители подразделяются на съедобные красители, стабилизаторы цвета, поверхностные красители и красители для несъедобных оболочек.
Красители добавляют к пищевым продуктам с целью:
·восстановления природной окраски, утраченной в процессе обработки и/или хранения;
·повышения интенсивности природной окраски в целях усиления внешней привлекательности продукта;
·окрашивания бесцветных продуктов, например, безалкогольных напитков, мороженного, кондитерских изделий для придания привлекательного вида и цветового разнообразия.
1 Классификация
Красители по своему происхождению подразделяются на природные (натуральные) и синтетические, которые делятся на органические и неорганические (минеральные). Использование пищевых красителей регламентируется ГОСТ, инструкциями и другими техническими документами.
Красители могут быть жиро- и водорастворимыми, а также пигментами - нерастворимыми ни в воде, ни в жире.
Современные технологии позволяют получать как натуральные, так и синтетические препараты красителей с заданными свойствами и стандартным содержанием основного красящего вещества, что обеспечивает их избирательное применение в производстве широкого спектра пищевых продуктов.
Для подкрашивания пищевых продуктов можно использовать отдельные красители или их комбинированные варианты, состоящие из нескольких красителей.
Основу натуральных красителей, как правило, составляют пигменты растений. Окраска происходит за счет каротиноидов, флавоноидов, бетанина, рибофлавина, хлорофилла и т. д. натуральные красители не обладают токсичностью, однако для большинства из них установлены допустимые суточные дозы (ДСД).
Активно развиваются исследования по созданию препаратов - красителей растительного происхождения. Перспективным считают использование продуктов моря. В нашей стране разрешен красный краситель, полученный из криля, основу которого составляют каротиноиды. Он используется для окраски рыбных изделий и искусственной икры.
2 Натуральные пищевые красители
Натуральные пищевые красители подразделяются на следующие основные группы: каротиноиды, антоцианы, флавоноиды, хлорофиллы. Отдельную группу составляют их различные комплексы.
Каротиноиды обеспечивают в природе окраску различного животного, плодово-ягодного и овощного сырья (яичный желток, морковь и т. д.), из которого их выделяют экстракцией. Полученные таким образом препараты каротиноидов могут придавать пищевому продукту красную, оранжевую или желтую окраску. Наиболее часто используют каротиноиды Е160 и Е161.
Неослабевающий интерес для потребителя представляет бета-каротин (Е160а), который характеризуется как стабильный краситель, делающий продукт более привлекательным и естественным. Его цветовой спектр варьирует от светло-желтого до оранжевого. Препараты бета-каротина могут быть не только природного, но и синтетического происхождения, представляют собой водо- и жирорастворимую субстанцию. Количество добавляемого каротиноида зависит от вида продукта, желаемой цветовой гаммы и ее интенсивности.
Бета-каротин отдельно или вместе с другими каротиноидами выделяют путем экстракции из различных природных: облепихи, моркови, криля и др. Благодаря своим индивидуальным свойствам он имеет важное значение не только как краситель, но и как эффективное профилактическое средство при воздействии радиации, онкологических и сердечно-сосудистых заболеваниях, выполняет свою традиционную функцию провитамина А.
К пигментам этой группы относят также следующие натуральные красители: ликонин; желто-оранжевый краситель аннато; каротиноиды паприки - экстракты из красного перца; β-апокаротиновый альдегид; метиловый или этиловый эфиры β-апо-8-каротиновой кислоты (используются при изготовлении копченостей, кулинарных изделий, соусов, сыров и др.).
Отдельную группу каротиноидов составляют их производные: флавоксантин, лютеин, рубиксантин, виолоксантин, родоксантин, кантаксантин.
Для окрашивания пищевых продуктов применяют α-, β- и γ-каротины, выделяемые из плодоовощного сырья (морковь, шиповник, перец) или полученные микробиологическим путем.
Хлорофиллы - пигменты, содержащиеся в растениях, плодах и овощах и придающие им зеленую окраску (зеленый лук, перец, салат, укроп, капуста, ботва моркови, крапива и др.).
В состав хлорофилла входят сине-зеленый хлорофилл а и желто-зеленый хлорофилл b, находящиеся в соотношении 3:1.
Природный хлорофилл, выделяемый из вышеназванных растительных объектов и используемый в качестве зеленого красителя (Е140), характеризуется нестойкостью, особенно при повышенной температуре в кислой среде (зеленый цвет переходит в оливковый, а затем желто-бурый). Более стабильным цветом обладают химически модифицированные формы хлорофилла: медные комплексы хлорофилла (Е140), натриевые и калиевые соли медного комплекса хлорофилла (Е140). Первые способны растворяться в воде, вторые, как и сам хлорофилл, - в масле.
Хиноновые красители. К разрешенным красителям этой группы относят кармин, алканин, куркумин.
Алканин (алканет) - красно-бордовый краситель (Е103), получаемый из корней растения алканна. Этот краситель не получил широкого распространения ввиду недостаточной стабильности окраски.
Куркумин - желтый краситель (Е100), нерастворимый в воде, поэтому используется в виде спиртового раствора. Получают его из растений имбирных - куркумы. Допустимая суточная доза - 2,5 мг/кг массы тела.
Другим представителем этой группы красителей является турмерик (Е100) - порошок корневища куркумы. ДСД - 0,1 мг/кг массы тела.
В качестве желтого (желто-оранжевого) красителя используется витамин В2 (рибофлавин) в форме самого витамина или его натриевой соли рибофлавин-5-фосфорной кислоты (Е101).
К неразрешенным в Российской Федерации хиноновым красителям относят ализарин, кермес.
Антоциановые красители (Е163). Характерной особенностью природных антоцианов является изменение их окраски в зависимости от рН среды, температуры, воздействия света, собственного строения, реакционной способности и других факторов.
Так, например, при рН 1,5-2,0 (кислая среда) они обеспечивают типичную для них красную окраску продукта, которая меняется в красно-пурпурную при рН 3,4-5,0. В щелочной среде (рН 8,0) окраска становится синей или сине-зеленой, при рН 9,0 - зеленой, повышение рН до 10 приводит к желтой окраске.
Антоциановые красители способны образовывать комплексы с различными металлами. При наличии солей магния и кальция возникает синяя окраска, калия - красно-пурпурная.
Наряду с собственно антоцианами другими представителями этой группы являются энокраситель, экстракты из черной смородины, других плодов и ягод.
Энокраситель (Е163) - представляет собой смесь природных антоцианов, катехинов, других органических веществ, выделяемых из выжимок темных сортов винограда. Товарная форма продукта - жидкость интенсивно красного цвета. В кислой среде обеспечивает аналогичную окраску продукта, в нейтральной и слабощелочной - синий оттенок. В этой связи для создания необходимой рН используют органические кислоты.
Желтые и розово-красные пигменты (красители) антоциановой природы выделяются в настоящее время из широкого спектра растительного сырья: черной смородины (Е163iii), черной бузины, кизила, красной смородины, клюквы, брусники и др.
Сахарный колер (Е150) - получают в виде водных растворов темно-коричневого цвета путем карамелизации (термического разложения) сахаров.
В зависимости от технологии производят различные виды сахарного колера: сахарный колер I (Е150а, карамель I), сахарный колер II (Е150b, карамель II), сахарный колер III (Е150с, карамель III), сахарный колер IV (Е150d, карамель IV), применяемые в производстве напитков, хлебобулочных, кондитерских и кулинарных изделий.
Интерес к натуральным пищевым красителям в последнее время значительно возрастает, поскольку в них содержатся биологически активные, вкусовые и ароматические вещества, которые придают готовым продуктам не только привлекательный вид, но и естественный аромат, вкус и дополнительную пищевую ценность. Получен пищевой краситель из столовой свеклы, темно-вишневого цвета, со вкусом кисло-сладкого граната, и лепестков шток-розы. Разработан ряд красителей из желтой части древесины маклюры, тута, скумпии и корки плодов граната, которые по химической природе относятся к полифенольным соединениям. Они представляют собой желтый сыпучий порошок, хорошо растворимый в воде и спирте, могут быть использованы в производстве кондитерских изделий и безалкогольных напитков. Идет активный поиск препаратов - красителей животного происхождения. Перспективным считают использование продуктов моря. В нашей стране, как было отмечено выше, применяется красный краситель, полученный из криля.
Синтетические красители
Синтетическими (искусственными) - называются пищевые красители, полученные методами синтеза и не встречающиеся в природе.
Синтетические красители обладают значительными технологическими преимуществами по сравнению с большинством натуральных красителей, они дают яркие, легко воспроизводимые цвета и менее чувствительны к различным видам воздействия, которым подвергается материал в ходе технологического процесса. Синтетические пищевые красители представлены несколькими классами органических соединений: азокрасители (тартразин) - Е102, желтый «солнечный закат» - Е110, кармуазин - Е122, пунцовый 4R - Е124, черный блестящий РN - Е151), триарилметановые красители (синий патентованный V - Е131, синий блестящий FCF - Е133, зеленый S - Е142), хинолиновые (желтый хинолиновый - Е104), индигоидные (индигокармин - Е132).
Все эти соединения хорошо растворимы в воде, некоторые образуют нерастворимые комплексы с ионами металлов и применяются в этой форме для окрашивания порошкообразных продуктов.
Рибофлавины. Рибофлавин (Е101) и натриевая соль рибофлавин- 5-фосфата (Е101ii) используются в качестве желтого пищевого красителя для окрашивания напитков и овощей. Максимальный уровень внесения не установлен.
Индигокармин (Е132). При растворении в воде дает растворы интенсивно-синего цвета. Применяется в кондитерской промышленности, для окраски напитков, обладает низкой устойчивостью к редуцирующим сахарам, что необходимо учитывать при использовании для окраски напитков.
Из желтых красителей в качестве пищевых красителей применяются желтый хинолиновый (Е104), Желтый 2G (Е107), желтый «солнечный закат» (Е110).
Из красных красителей применяются азорубин (Е122), понсо 4R (Е124), красный очаровательный АС (Е129), орсейл (орсин) (Е182).
Из голубых красителей применяются синий патентованный V (Е131), синий блестящий FCF (Е133).
Из зеленых красителей разрешены к применению зеленый S (Е142), зеленый прочный FCF (Е143).
Из коричневых красителей применяют краситель коричневый НТ (Е155). Эритрозин (Е127) не разрешен для применения в России, но широко используется в других странах.
К использованию в России запрещены красный краситель амарант (Е123) и цитрусовый красный 2 (Е121).
Синтетические красители в пищевой технологии применяются как в виде индивидуальных продуктов и соединений с содержанием основного продукта не ниже 70-85 %, так и в смеси друг с другом, и разбавленные наполнителями (поваренная соль, глюкоза, сахароза, крахмал, пищевые жиры и т. д.), что упрощает их использование. Для окрашивания пищевых продуктов используют главным образом водные растворы пищевых красителей. Порошкообразные красители применяют обычно лишь в сухих полуфабрикатах (концентратах напитков, сухих смесей или кексов, желе и т.д.).
Смеси красителей позволяют получить цвета и оттенки, которые не удается создать с помощью индивидуальных красителей.
При выборе красителя и его дозировки необходимо учитывать не только цвет и желаемую интенсивность окраски, но и физико-химические свойства пищевых систем, в которые он вносится, и особенности технологии.
При использовании красителей следует помнить, что они теряют часть своей окраски при окрашивании и хранении пищевых продуктов. Синтетические красители азоряда (Е102, Е110, Е122, Е124, Е129, Е151) в процессе окрашивания обесцвечиваются на 7-15 %, при хранении некоторых видов продуктов (карамель) - до 25 %. Наиболее стабильны красители Е102 и Е129, наименее - Е110. Синтетические красители трифенилметанового ряда (Е131, Е133, Е142) в процессе окрашивания карамели обесцвечиваются до 10 %, при хранении - до 18 %. В целом синтетические красители достаточно стабильны, исключение составляют красители трифенилметанового ряда, которые могут обесцвечиваться при хранении алкогольных напитков на свету, и индигоидный краситель Е132, который нестабилен в напитках с использованием инвертного сахара.
Максимально разрешенная дозировка синтетических пищевых красителей в индивидуальном виде или суммарно в смесях составляет 500 г/т, рекомендуемая - 10-50 г/т готового пищевого продукта в зависимости от красителя и вида окрашиваемой продукции. Для понсо 4R максимальная дозировка 50 г/т готовой продукции. Прежде чем использовать синтетические красители, необходимо убедиться в их токсикологической безопасности.
Широкое применение синтетических красителей, появившихся в последнее время благодаря достижениям химии, связано с их высокой устойчивостью к изменениям рН среды и действию кислот, стабильностью к нагреванию и свету, большой окрашивающей способностью, легкостью дозирования, устойчивостью окраски при хранении продукта. В большинстве случаев они дешевле натуральных красителей.
Минеральные (неорганические) красители - неорганические соединения, встречающиеся в природе или полученные химическими методами в промышленных условиях.
В качестве красителей применяют минеральные пигменты и металлы. В Российской Федерации разрешено применять 7 минеральных красителей и пигментов, включая уголь растительный (табл. 1).
Технология производства
Основу технологии производства натуральных пищевых красителей составляют процессы экстракции. Выбор того или иного способа выделения красителя из природного сырья зависит от особенностей самого сырья, свойств извлекаемого пигмента, задач и направлений его применения для окрашивания пищевой продукции. Сырьем для производства красителей служат различные части дикорастущих и культурных растений, отходы переработки винодельческих, сокодобывающих и консервных заводов. Кроме того, некоторые из них получают химическим или микробиологическим синтезом.
Чаще всего натуральные пищевые красители 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.
Конкретные технологические схемы производства с описанием регулируемых параметров даны в технологических инструкциях на каждый из разрабатываемых красителей. Вместе с тем имеются общие санитарно-гигиенические требования к производству пищевых красителей, обеспечивающие их качество и безопасность для потребителя.
Таблица 1. Красители, разрешенные к применению в РФ
Натуральные красителиСинтетические (органические)Синтетические (минеральные)№Название№Название№НазваниеЕ 100КуркуминыЕ 101РибофлавиныЕ 152УгольЕ 100iiТурмерикЕ 102ТартразинЕ 153 Уголь растительныйЕ 101РибофлавиныЕ 104Желтый хинолиновыйЕ 170 Карбонаты кальцияЕ103Алканин, АлканетЕ 107 Желтый 2GЕ 171Диоксид титанаЕ 120КарминыЕ 110Желтый "солнечный закат"Е 172Оксиды железаЕ 140ХлорофиллЕ 122Азорубин, кармуазинЕ 174СереброЕ 141Медные комплексы хлорофиллаЕ 124Понсо 4RЕ 1754ЗолотоЕ 150аСахарный колер IЕ 128Красный очаровательный АС Е 150bСахарный колер IIЕ 131Синий патентованный V Е 150сСахарный колер IIIЕ 132Индигокармин Е 150dСахарный колер IVЕ 133Синий блестящий FCF Е 160КаротиныЕ 142Зеленый S Е 160аiβ-каротинЕ 143Зеленый прочный FCF Е 160аiiэкстракты натуральных каротиновЕ 151Черный блестящий РN Е 160bАннато экстрактыЕ 155Коричневый НТ Е 160сМаслосмолы паприкиЕ 182Орсейл, орсин
Заключение
Цвет пищевого продукта имеет для потребителя огромное значение: это не только показатель свежести и качества продукта, но и необходимая характеристика его узнаваемости. За цвет продукта ответственны присутствующие в нём красители. Они могут содержаться в нём естественным образом (свёкла, морковь, яичный желток и т.д.) или могут быть добавлены в процессе переработки.
Красители восстанавливают природную окраску, утраченную в процессе обработки и хранения; повышают интенсивность природной окраски; окрашивают бесцветные продукты, например безалкогольные напитки, придавая им привлекательный вид и цветовое разнообразие.
Оценка качества натуральных красителей проводится на соответствие требованиям технических и нормативных документов. Учитывая особенность этой группы пищевых концентратов, основное внимание при проведении товарной экспертизы уделяется санитарно-гигиеническим вопросам качества и безопасности.
Натуральные красители, как правило, не обладают токсичностью, однако для большинства из них установлены допустимые суточные дозы.
Обязательную токсикологическую оценку проходят модифицированные природные красители, полученные из непищевого сырья.
Пищевыми красителями не допускается маскировать изменение цвета продукта, вызванное его порчей, нарушением технологических режимов или использованием недоброкачественного сырья.
Вопросы по реферату:
1. Что такое красители?
. На какие группы делятся красители?
. Какие красители называются натуральными?
. На какие группы подразделяются натуральные красители?
. Какие красители дают наиболее яркие цвета и менее чувствительны к различным видам воздействия?
. Какие красители называются органическими (неорганическими)?
. Какой процесс лежит в основе технологии производства натуральных пищевых красителей?
. Что еще могут применять в качестве красителей?
Список литературы
натуральный синтетический пищевой краситель
1.СанПиН 2.3.2.1293-03 "Гигиенические требования по применению пищевых добавок", утвержденные Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 18 апреля 2003 года, с 15 июня 2003 года.
.Иванова Т. Н., Позняковский В. М. Товароведение и экспертиза пищевых концентратов и пищевых добавок: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2004.
.Пищевые добавки, красители и консерванты [Электронный ресурс]: fictionbook/author/bez_avtora/pisheviye_dobavki_krasiteli_i_konservantiy/
.Позняковский В. М. Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза пищевых продуктов. Учебник. 3-е издание, исправленное и дополненное. - Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2002.
.Позняковский В. М., Резниченко И. Ю., Попов А. М.; под общ. ред. В. М. Позняковского. Экспертиза пищевых конфентратов. Качество и безопасность: Учеб.-справ. пособие. 2-е изд., испр. и доп. - Новосибирск: Сиб. унив. Изд-во, 2007.
.Ворожцова Н.Н. Основы химии промежуточных продуктов и красителей Л., Госхимиздат 1955.
. Степанов Б.И. Введение в химию и технологию органических красителей. М., Химия 1977.