Красители, применяемые в производстве кондитерских изделий.

КРАСИТЕЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Хотя основной фактор, определяющий аппетитность пищевого продукта, — это его вкус и аромат, немаловажную роль при этом играет цвет. Если изделие выглядит непривлекательно, оно может вызвать отвращение и не стимулирует выделение же­лудочного сока. Для привлекательности пищевого продукта много значит его цвет, и кондитерские изделия здесь не исключение.

Исследования показали, что при оценке пищевых продуктов по внешнему виду цвет изделия занимает по важности второе место (первое место у «свежести», а третье — у вкуса).

Цвет зачастую воспринимается как показатель качества (особенно у натураль­ных продуктов — таких как фрукты и овощи). Иногда имеют место аномалии, как, на­пример, у яиц: в некоторых странах предпочитают яйца с темной скорлупой, а в дру­гих — с белой. Особенно неприемлемы неестественные цвета (яркий синий или зеле­ный цвет в некоторых продуктах свидетельствуют о том, что они синтетические).

Нельзя недооценивать цвет, используемый для оформления упаковки. Упа­ковка привлекательного цвета в выкладке супермаркета может существенно увели­чить первоначальные продажи. Необходимо также учитывать внешний вид и цвет изделия при различном освещении (то, что может выглядеть хорошо при дневном свете, при люминесцентном освещении может выглядеть совершенно иначе).

Очень важна растворимость красителя, так как существуют водорастворимые и нерастворимые пигменты. Растворимые в воде красители, иногда применяемые для поверхностной окраски драже, могут при еде окрасить рот, а это может вызвать отторжение изделию со стороны родителей. Пигменты (красочные лаки) не раство­римы, и значительно меньше пачкают.

Происхождение и пригодность красителей
Прежде серьезные отравления возникали от таких опасных неорганических пигментов, как медный купорос, арсенит меди, свинцовый сурик и киноварь. Труд­но было определить, ядовит краситель или нет, не отравив несколько человек, тем более, что схожие красители (красный оксид железа, ультрамарин и диоксид тита­на, которые по-прежнему иногда используются в пищевых продуктах) были без­вредны. Позже были синтезированы органические красители, и их стали применять в производстве пищевых продуктов, тканей, пластмасс, чернил и многих других товаров.

Вскоре было обнаружено, что многие из них токсичны. Во время обработки они могли быть загрязнены ядовитыми соединениями металлов или содержать в каче­стве примеси какие-либо побочные высокотоксичные органические продукты. Из­вестно, что некоторые чистые красители канцерогенны или способны оказывать иное вредное биологическое воздействие.

Окрашивание пищевых продуктов стало вопросом международной важности. Все ведущие страны приняли законы, касающиеся применения красителей, и со­гласовали списки веществ, допущенных к применению в пищевых продуктах. Эти списки основаны на оценке биологических данных, полученных на основе токсико­логических испытаний пищевых добавок, проводимых на определенных видах жи­вотных. Различия в списках возникли из-за разной доступности данных и их интер­претации.

Несмотря на общую приемлемость натуральных красителей, они зачастую сла­бые, непрочные и зависят от изменения рН; кроме того, у них ограниченный диапа­зон цветов.

Вопреки общепринятому мнению, натуральные красители не всегда являются нетоксичными и могут быть загрязнены во время их экстрагирования. После опре­деления токсикологических рисков директивными органами были установлены технические условия на чистоту натуральных красителей. Как и синтетические, на­туральные красители входят в списки разрешенных к применению веществ. Об ис­тории натуральных красителей за последние 25 лет.

Перечень разрешенных к применению красителей должен применяться как к натуральным, так и к искусственным красителям. В этом перечне должны указы­ваться чистота и требования к каждому отдельному красителю, а также виды пище­вых продуктов, в которых эти красители могут применяться. Такие «перечни разре­шенных к применению красителей» приняты в разных странах, но они отличаются друг от друга. Их изучение показывает, что общими для большинства из них явля­ются лишь некоторые красители. Существует мнение, что нормативные акты по применению разрешенных красителей препятствуют разработке новых красителей, но это маловероятно, так как новые красители для окраски тканей и для решения других задач будут разрабатываться всегда и нет причины, почему некоторые из этих красителей не могут быть протестированы на возможность их применения в пищевой промышленности.

В конечном итоге должен быть создан международный перечень допущенных к применению основных красителей, признанных безвредными, биологически неак­тивных, которые могут при смешивании давать красители, удовлетворяющие всех пользователей.

Пока же рекомендуется тщательно изучить перечни красителей, разрешенных к применению в промышленно развитых странах и выбирать те, которые присутству­ют в большинстве перечней.

В перечне разрешенных к применению красителей необходимы указания на со­держание чистых красителей, на характеристики разбавителей, используемых для стандартизации интенсивности цвета, и допустимые количества примесей посто­ронних металлов и других органических веществ.

Современное состояние дел

В этой книге, по понятным причинам, нет возможности привести последние нормативные данные, но при использовании красителей необходимо всегда обра­щаться к действующим стандартам конкретных стран. Это особенно важно для тех фирм, которые производят продукцию на экспорт.

Современные красители можно разделить на три категории:

•   синтетические, не имеющие аналогов среди натуральных красителей;

•   синтетические, идентичные натуральным;

•   натуральные растительного или животного происхождения.

Перечень красителей JECFA

В 1984-1985 гг. экспертная комиссия по пищевым добавкам (JECFA — Joint Expert Committee on Food Additives) продовольственной и сельскохозяйственной ор­ганизации ООН й Всемирной организации Здравоохранения (ФАО/ВОЗ) утвер­дила перечень синтетических красителей, состоявший только из хорошо известных, проверенных продуктов широкого спектра применения.[1]

Красители, сертифицированные в США

В США имеются сертифицированные красители, перечень которых был со­гласован Управлением по контролю за пищевыми продуктами и медикаментами США (FDA) и Лабораторий сертификации красителей в Вашингтоне (округ Ко­лумбия).

Чтобы краситель был сертифицирован, FDA должно быть уверено, что произво­дитель использует приемлемые технологии и ведет регистрацию каждой изготов­ленной и проданной партии красителей. Образец каждой партии должен посылать­ся в лаборатории FD А для получения разрешения, после чего ей присваивается осо­бый номер, и только после этого данная партия может поступать в продажу. Кроме того, производство в любой момент может быть проверено.

Перечень разрешенных к применению в США красителей (1985 г.) приведен в табл. 17.2.

Описанные выше лаковые и неорганические красители особенно широко при­меняют для поверхностного окрашивания драже, миндаля в сахаре, анисового дра­же и других глазированных кондитерских изделий. В покрытиях, для которых водо­растворимые красители непригодны или соответствующие жирорастворимые кра­сители недоступны, лучше всего измельчить краситель в пасту.

Водорастворимые красители поступают в виде порошка или гранул. Когда-то были доступны только порошковые красители, и это создавало много проблем при их дозировании, так как пыль пачкала работников и все вокруг. Гранулированные красители гораздо удобнее в применении.

Пастообразные красители готовят, перетирая порошок в глицериновую смесь или в смесь глицерина и сахара.

Еще одним усовершенствованием является производство «желированных» красителей, состоящих из цилиндрических кусочков («колбасок») мягкого желати­на, в котором диспергирован краситель нужной концентрации. Необходимо только взвесить или в некоторых случаях отмерить длину «колбаски» для партии продук­та, добавить ее в конце технологического процесса, и она без труда растворится. Из­готавливаются маленькие пакетики красителей (индивидуальная тара) с содержи­мым заданной массы, соответствующей требованиям партии продукта.

Поставщики пищевых соединений для получения различных оттенков, необхо­димых производителю пищевых продуктов, смешивают первичные красители так, что не происходит нежелательного их взаимодействия. Рекомендации по растворе­нию и применению дает поставщик красителей.

Крупные производители готовят из первичных красителей растворы путем рас­творения в горячей воде концентрацией 1-2%, а затем фильтруют. Эти растворы могут храниться в прохладном месте несколько недель или дольше, но для того дли­тельного хранения следует добавить 25% глицерина.

Иногда желательно растворять красители в другом растворителе (когда требуют­ся эмульсии красителей, может применяться пропиленгликоль).

Смешивание пигментов в растворе обычно проблем не представляет, но если происходит явное осаждение каждый раствор необходимо готовить отдельно в не­обходимом количестве добавить к партии продукта.

Не следует думать, что добавление одинаковых количеств красителя в различ­ные кондитерские изделия придаст им одинаковый цвет. Виды и количества краси­телей, применяемых в каждой рецептуре, всегда должны определяться эксперимен­тально. Так, ликер (JrappS), инвертный сахар, фрукты, диоксид серы и рН могут су­щественно влиять на цвет готового изделия и его стабильность.

         Изменение цвета (выцветание)

Некоторые ингредиенты кондитерских изделий могут вызвать значительное снижение интенсивности окраски (особенно в некоторых технологических процес­сах). Когда для получения желаемого цвета используют два и более исходных кра­сителя, выцветание одного из них может привести к изменению цвета другого. При­мером может служить фиолетовый цвет, который изменился на бледно-зеленый, когда один из красителей через несколько недель полностью выцвел.

На интенсивность цвета кондитерского изделия наряду с химическим воздейст­вием влияет его физическое состояние. Так, яркость цвета помадки значительно уменьшается при взбивании. Присутствие твердых веществ (сахарной пудры, крах­мала или диоксида титана) также оказывает на добавленный краситель ослабляю­щее действие. Внешний вид желе или рахат-лукума полностью меняется, когда по­крытое шоколадом изделие кусают или режут, открывая окрашенную начинку. Ко­гда начинка не покрыта, цвет воспринимается через полупрозрачную среду, дающую другой эффект.

Влияние света, содержания инвертного сахара, диоксида серы и рН на некото­рые красители показано в табл. 17.6. Эта таблица дает только общее представление, и при выцветании изделий для определения истинной причины необходимо про­вести соответствующие эксперименты. По-разному влияет на выцветание кондитерской смеси значение рН. Например, известен случай с заменителем яичного белка, который обладая рН 10, при использовании в нейтральной помаде из сахара/глюкозы вызывал быстрое отбеливание амаранта. Когда рН уменьшили до 6 и ниже, выцветание или изменение цвета было устранено, но яичный белок не давал таких результатов, что указывает на еще какое-то действие заменителя, не зависящее от рН. Многие красители при рН выше 6 значительно выцветают.

Карамельный колер

Карамельный колер — уникальное красящее вещество, заслуживающее от­дельного описания. Хотя он используется в основном в пивоварении, этот краси­тель нашел широкое применение в рецептурах кондитерских изделий (например лакрицы).

Карамельный колер как красящее вещество для пищевых продуктов называют также «жженым сахаром», и сначала это так и было, но карамель, получаемая непо­средственно прокаливанием сахара, как красящее вещество применяются редко, так как их окрашивающая способность довольно низка.

Максимальная насыщенность цвета таких карамелей по ЕВ С составляет около 20 ООО единиц, но они могут иметь особые свойства, полезные для таких материа­лов, как кофейные экстракты, масса ириса и сиропы для пудингов, где красящая способность не является единственным требуемым свойством, — важны также вкус, аромат и дополнительные СВ.

Карамель с высокой окрашивающей способностью — это продукт тепловой и кислотной (или щелочной) обработки сахаров, и, обобщая, можно сказать, что боль­шую часть карамельного колера для широкого применения получают обработкой гексозы аммиаком или его соединениями. Этот способ используется тогда, когда ос­новным требованием к колеру является усиление цвета. Для ускорения содержания цвета в настоящее время используются и различные другие «катализаторы».

В таких колерах максимальное практически реальное значение составляет око­ло 60 ООО единиц ЕВС. Состав сильно окрашенного карамельного колера очень сло­жен и непостоянен, причем его составляющие являются коллоидными веществами (вследствие полимеризации, вызываемой высокими температурами и химически­ми веществами, применяемыми в процессе производства). Попытки получить мате­риалы с окрашивающей способностью, превосходящей 60 ООО ед. ЕВС, могут при­вести к получению резиноподобных веществ, почти полностью нерастворимых и в качестве красителей бесполезных.

Отнюдь не все используемые карамельные колеры оказались разрешены норма­тивными актами. Разрешены к применению только те добавки, которые обладают обоснованными технологическими параметрами на уровнях, не представляющих риска для здоровья. Основные карамельные колеры, применяемые в пищевой про­мышленности, подвергаются тщательным токсикологическим исследованиям, по­зволяющим собрать дополнительную информацию для оценки безопасности их применения.

Если бы цвет был единственным требованием производителя пищевых продук­тов, идеальным считался бы карамельный колер с максимальным окрашиванием. Однако на его применение влияют и другие сопутствующие характеристики, зави­сящие от свойств изделия, в котором они применяются. Очень высокая степень ок­рашивания зачастую сопровождается высокой вязкостью, большим содержанием сухих веществ или нестабильностью в некоторых условиях, в связи с чем более предпочтительными могут оказаться более низкие уровни окрашивания.

При высоком уровне окрашивания коллоидные свойства более выражены, а изоэлектрическая точка находится в диапазоне 5-5,5. Это следует учитывать, если колер требуется для окрашивания продуктов, в которых его использование может вызвать осаждение с другими присутствующими коллоидными веществами. Могут быть приготовлены карамельные колеры с более низкой окрашивающей способно­стью и с изоэлектрической точкой до 2,0 — применение таких колеров может ре­шить проблему осаждения.

Изоэлектрическая точка

Одним из параметров карамельного колера, который по природе представляет собой коллоид, является изоэлектрическая точка. При рН выше изоэлектрической точки колер в растворе имеет отрицательный заряд, а при рН ниже этой точки — по­ложительный. Большинство карамельных колеров попадает в два диапазона — в нейтральный с изоэлектрической точкой около 7,0 и в явно кислотный с изоэлек­трической точкой 3,0. В связи с этим многие карамельные красители (колеры) при смешивании коагулируют или осаждаются (см. рис. 17.1).

Оценка карамельного колера зависит от вида его применения. Наиболее важна окрашивающая способность, которая измеряется колориметром (тинтометром) или абсорбциометром. Важность других факторов — вязкости, содержания влаги и изоэлектрической точки — должна быть определена технологом с учетом рецеп­туры.

Измерение цвета (колориметрия)

Выше мы уже вскользь упоминали о важности цвета в связи с восприятием пи­щевых продуктов потребителем. Необходимость контроля цвета определяется су-

ществованием мнения о том, что отклонение цвета пищевого продукта (или упаков­ки) — это признак плохой переработки или просроченного срока годности. Следует проанализировать, какие цветовые характеристики наиболее важны, — коэффици­енты отражения, пропускания или поглощения.

Специальных аспектов колориметрии мы здесь касаться не будем.

Литература

1. Ackerman, О. Manufacture of Caramel Color. — U.S. Patent no. 3,385,733. — 1968.

2.  Clydesdale, F. M. Color Measurement in Food Analysis. — NY: Marcel Dekker Inc., 1984.

3.  Coloring Matter in Food Regulations. — London: Her Majesty’s Stationery Office, 1973-

1978.

4.  European Brewery Convention. J. Inst. Brewing, London.

5.  Food and Drugs Administration, Washington, D.C.

6. Francis, F.J., Clydesdale, F. M. Food Colorimetry—Theoiy and Applications. — Westport, Conn.: AVI Publishing Co., 1973.

7.  Consumer Food and Nutrition Study /Good Housekeeping Institute. — NY: GH1, 1984.

8.  Guide Technologique de la Confiserie Industrielle / Y. Fabry. — Solingen-Graf rath: Zentralfachschule, 1986.

9.  Symposium on Food Colors / Institute of Food Science and Technology. — London, 1985.

10.  Von Elbe,J. H. Natural colors—where are we?” / Department of Food Science, University of Wisconsin, Madison // Manufac. Confect. —Jan., 1986.