Класифікація барвників, їх номенклатура за європейською системою

Нагрівання м'яса супроводжується витоплюванням жиру і частковим його емульгуванням (надає каламутності бульйону). Одночасно з витоплюванням жиру вивільняються деякі леткі сполуки, пов'язані з жирами, що надає специфічного аромату м'ясу та бульйону.

Більшість м'ясопродуктів, які піддаються тепловому обробленню, щоб уникнути змін забарвлення в процесі попереднього соління, обробляють нітритом. Обробка м'яса нітритом або нітратом призводить до утворення нітрозоміоглобіна - барвника, що забезпечує потрібний колір і не змінюється при зберіганні і термообробки. В процесі термічного оброблення нітрозоміоглобін перетворюється на денатурований глобін і нітрозогемохромоген, який і зумовлює рожево-червоний колір солено-варених виробів.

• Е250 - нітрит натрію
• Е251 - нітрат натрію
• Е252 - нітрат калію

Нітрит натрію (NaNO2) являє собою продукт відновлення нітрату. Нітрит натрію - жовтуватого кольору, абсолютно без запаху і забруднень. Він має здатність легко поглинати запахи, а також вологу з повітря. Дія селітри, яка увібрала зайву вологу, за час зберігання послаблюється: тоді і порцію, що додається в розсіл, відповідно збільшують, так як дозування прийняті з урахуванням вологості не більше 2%. [5]

Нітрит натрію вельми токсична речовина. Смертельна доза для людини становить від 2 до 6 грам, залежно від будови організму. Неправильне використання харчової добавки E 250 при виробництві продуктів харчування з м'яса або риби може призвести до серйозних отруєнь, тому нітрит натрію використовують у суміші з харчовою сіллю.

Зокрема нітрит натрію у вигляді харчової добавки E 250 стримує розвиток в продуктах небезпечних бактерій Clostridium botulinum, які є збудниками ботулізму - серйозної харчової інтоксикації, що призводить до ураження нервової системи. Антимікробна дія консерванту E 250 проявляється при концентраціях 50-160 мг на 1 кг готового продукту.

Через високу токсичність нітритів бажано відмовитися від їх застосування в харчовій промисловості або хоча б зменшити їх концентрацію в продуктах харчування, але, на жаль, ефективної заміни добавці E 250 поки не знайдено. У деяких випадках добавку E 250 можна замінити безпечним сорбатом калію (харчова добавка Е202), але він не може дати м'ясу ті забарвлення і аромат, які дають нітрити.

У законодавстві багатьох країн гранична норма використання добавки E 250 встановлена ​​на рівні 50 мг на кілограм готового продукту. У Євросоюзі нітрит натрію дозволено застосовувати тільки в якості добавки до солі в кількості 0,6%. На виробництвах, де використовується консервант E 250, відповідно до законодавства встановлюються суворі правила зберігання і роботи з даною харчовою добавкою. [6]

 

3. Штучні барвники їх природа походження та основні характеристики

 

Барвники синтетичні – речовини для фарбування різних матеріалів, одержувані методом органічного синтезу. У широкому змісті сюди відносяться такі безбарвні з'єднання, з яких пофарбовані речовини утворяться вже після нанесення на матеріал, що офарблюється [7]. 

До середини 19 століття вживалися барвники рослинного або тваринного походження. Найважливіші з них алізариновий червоний з коренів марени та індиго синій з листя індигоноски. У 50-х рр. минулого століття одержано перші синтетичні барвники з вуглеводнів кам'яновугільної смоли: фуксин, мовеїн та інші. 1869 з антрацену було синтезовано алізарин, 1870 — індиго. Потім було відкрито азобарвники і сірчасті барвники.

На кінець 19 століття природні барвники були цілком замінені синтетичними.

Виникла нова аніліно-фарбова промисловість, яка до першої світової війни була монополізована Німеччиною (трест І. Г. Фарбеніндустрі). В нашій країні промислове виробництво барвників почалось лише після Жовтневого перевороту. Тепер відомо багато тисяч синтетичних барвників, з них у промисловості вживаються кілька сот [4].

Синтетичні барвники – найбільша група харчових добавок, що застосовуються у харчовій промисловості. В залежності від хімічної структури серед них розрізняють [8]: азобарвники (тартразин, азорубін, понсо 4R, жовтий „захід сонця”, амарант та ін.); ксантенові (ерітрозин); індигоїдні (індигокармін); хінофталонові (хіноліновий жовтий) [9].

Тартразин, Е102 – відноситься до азобарвників і при дослідженні токсичних властивостей не виявлено його негативного впливу на організм різних видів тварин. За даними зарубіжних вчених, тартразин здатний викликати гіперчутливість організму, що слід враховувати при виготовленні продуктів дитячого асортименту і кондитерських виробів. Використовується в харчовій промисловості. Його розчини забарвлені в оранжево-жовтий колір.

Хіноліновий жовтий, Е104 – використовується аналогічно тартразину, розчини забарвлені в оранжево-жовтий колір.

Жовтий „захід сонця”, Е110 – з хімічної точки зору відноситься до азобарвників. Використовується в багатьох галузях харчової промисловості. Розчини забарвленні оранжево-жовтий колір.

Кармін, Е120 – єдиний барвник [8], який отримують з тваринної сировини – комахи кошелі. Він вважається похідним антрахінону, який є основною речовиною якого є кармінова кислота. Є найбільш стійким барвником яскраво-червоного кольору, який широко використовується в харчовій промисловості.

Азорубін (кармазин), Е122 – відноситься до азобарвників, використовується в різних галузях промисловості.

В табл. 1 наведені дані про застосування карміну і азорубіну.

 

Таблиця 1

Використування карміну і азорубіну в харчовій промисловості

Назва харчових продуктів	МДР Азорубіну, Мг/кг або мг/л	МДР Карміну, Мг/кг або мг/л
Безалкогольні ароматизовані напої Зацукровані фрукти та овочі Прикраси та покриття Торти, вафлі, бісквіти та інші кондвироби Цукрові глазурі Морозиво Сир плавлений ароматизований Соуси, спеції, приправи	50 200 500 50   50 30 100 500	100 200 500 200   200 30 100 500

 

 

 

Продовження табл. 1

Гірчиця Риба копчена, рибний паштет Ікра рибна Сухі сніданки Їстивні оболонки сирів Супи-концентрати Алкогольні напої, включаючи ті, що містять менше 15% алкоголю; ароматизовані вина, напої на основі вина та винні коктелі, фруктові вина ігристі та витримані, сидр

300 100 300 100-200 В необ. Кіл. 50         200

300 100 300 100-200 В необ. Кіл. 50         200

 

Понсо 4R, Е124 – також відноситься до азобарвників і може бути замінником азорубіну для тих же харчових продуктів з однаковою концентрацією.

Індигокармін, Е132 – один із індигоїдних барвників, готують у вигляді пасти, яка являє собою двонатрієву сіль індигодисульфокислоти. Цей барвник отримують з індиго сульфуванням. Поєднання тартразину і індигокарміну дозволяє фарбувати продукти у зелений колір. Використовують індигокармін при виготовленні напоїв, так як він володіє високою стійкістю до світла [10].

При підбиранні певних кольрів можна використовувати суміші синтетичних барвників.

Синтетичні харчові барвники азоряду (Е102, Е110, Е122, Е124, Е129, Е151) під час забарвлення карамелі знебарвлюються на 7-5%, а при зберіганні її протягом гарантійного строку (6 міс.) – на 4-7%. Більш стабільними є барвники Е102 і Е120, а самим стабільним – Е110. При забарвлені мармеладу (на пектині) знебарвлення згаданих барвників було нижче (0-6%), а під час зберігання мармеладу протягтм 3 міс. – 0-9%. У безалкогольних напоях знебарвлення за 30 діб склало 2-8%, а в алкогольних напоях під час зберігання (6міс.) на світлі – 12-36%, у темноті – до 10%.

Синтетичні барвники трифенілового ряду (Е131, Е133, Е142) під час забарвлення карамелі знебарвлюються на 2-9%, а при зберіганні 6 міс. – на 4-9%. Під час виробництва мармеладу знебарвлення цих барвників склало 2-6%, а після 3 міс. Зберігання – 2-4%. У безалкогольних напоях за 30 діб зберігання знебарвленя досягло 2-9%, а в алкогольних напоях за 6 міс. На світлі – 40-80%, у темноті до 12%.

Індигоїдний барвник (Е132) під час забарвлення карамелі знебарвлюються на 2%, а мармеладу на 8%; під час зберігання відповідно на 25 і 2,6%. У безалкогольних і алкогольних напоях з використанням інвертного сиропу повне знебарвлення проходить за 2-3 дні, а при застосуванні цукрового сиропу барвник трохи стабільніший.

В Україні заборонені два штучних барвника: амарант (Е123) і еретрозин (Е127) [8].

Існують певні вимоги до харчових синтетичних барвників:

• Нешкідливість в тих дозах, які використовуються для здобуття потрібного кольору. Зокрема вони не повинні мати канцерогенного і мутагенного впливу, не викликати алергічних реакцій.
• Невелика доза для здобуття потрібного кольору. Чим менше речовини потрібно для фарбування в певний колір, тим краще.
• Здатність рівномірно розподілятися в забарвлюваному продукті. Здатність розчинятися у забарвлюваному продукті.
• Здатність розчинятися у воді та жирах, залежно від продуктів, для яких барвники використовуються.
• Стійкість кольору (колір не повинен мінятися під впливом ультрафіолету, всіляких активних речовин).

Барвники синтетичні дозволяють досягти стійкого, яскравого і насиченого кольору, використовуючи малі дози. Вони надають набагато більший спектр кольорів, ніж натуральні. Також вони не такі вимогливі до умов зберігання і більш термостійкі, не залежать від коливання ph і дозволяють отримати потрібний колір дуже чітко. Вони не зустрічаються в природі, на відміну від натуральних, і синтезуються шляхом хімічних реакцій. Синтетичні барвники не мають смаку, запаху і живильних речовин. Використовуються в промисловості вони вже декілька десятиліть.

Синтетичні харчові барвники поділяються на індивідуальні та сумішеві. Так звані індивідуальні, або барвники з індивідуальним підбором кольору – це барвники певних кольорів, що часто зустрічаються, користуються попитом в харчовій промисловості. До них відносяться:

• Тартразин (жовтий колір)
• Понсо 4r (червоний колір)
• Хиноліновий жовтий (лимонний колір)
• Кармуазин (азорубін) (малиновий колір)
• Чорний блискучий (синьо-фіолетовий колір)
• Синій блискучий (синій, блакитний колір)
• Індігокармін (синій колір)
• Жовтий "Сонячний захід" (помаранчевий колір)
• Червоний чарівний (червоний колір)
• Шоколадний НТ (коричневий колір).

Сумішеві барвники отримуються методом змішування декількох індивідуальних барвників (з використанням особливої технології змішування) для здобуття потрібного кольору. 

Синтетичні барвники виробляються у вигляді порошків і у вигляді гранул[13].

 

 

 

 

 

4. Характеристика розповсюдження штучних барвників

На відміну від природних синтетичні харчові барвники — це суміші органічних барвних речовин і супутніх продуктів, отриманих хімічно. Вони можуть мати природні аналоги (рибофлавін, деякі каротиноїди). Ті, що не мають природних аналогів, називаються штучними (азобарвники, трифенілметанові, індигоїдні, хінолінові).

За хімічною структурою синтетичні харчові барвники поділяють на декілька класів: азобарвники (більшість барвників, що використовуються, належать саме до цього класу – тартразин, кармазин, понсо 4R, "сонячний захід" жовтий та ін.); арілбарвники (до барвників цього класу належать трифенілметанові барвники - діамантовий блакитний, зелений S, діамантовий чорний SN, патентований синій та ксантеновий барвник - еритрозин); індигоїдні барвники (єдиним представником цього класу є індигокармін); хінофталонові барвники (хіноліновий жовтий).

Синтетичні барвники володіють значними технологічними перевагами. Вони менш чутливі до умов технологічної обробки і зберігання, забезпечують яскраві кольори, їх собівартість набагато нижче собівартості натуральних, а виробництво не залежить від сезонності. Без синтетичних барвників сучасне розмаїття та обсяги виробництва продуктів харчування були б суттєво обмежені.

Властивості барвників зумовлюють можливість їх використання в тих чи інших харчових продуктах. Їх застосовують у виробництві безалкогольних та алкогольних напоїв, цукерок, кондитерських виробів, соусів, спецій, приправ, хлібобулочних виробів.

У таблиці 2 наведено синтетичні барвники, які дозволені у  виробництві харчових продуктів.

Серед цих органічних сполук більшість розчинні у воді, частина розчиняється в жирах або в спиртах, деякі утворюють нерозчинні комплекси (лаки) з іонами металів, і в такій формі, як пігменти використовуються для забарвлення порошкоподібних харчових продуктів, драже, таблеток, жувальної гумки.

Токсичність синтетичних барвників зумовлена їх взаємодією із структурами організму. Згідно з класифікацією токсичності речовин синтетичні барвники можна віднести до 3 та 4 класів небезпеки. Результати досліджень токсичності синтетичних барвників свідчать про те, що практично всі вони (залежно від дози) здатні викликати небажані ефекти. Широка розповсюдженість та велика небезпека синтетичних барвників зумовлює необхідність їх регламентації.