Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Кондитерские красители

Зміст

Вступ 2

Історія появи барвників 3

Загальна характеристика барвників 4

Синтетичні барвники 5

Натуральні барвники 8

Небезпека харчових барвників для людини 10

Висновок 15

Список використаної літератури 16

Вступ

Останнє десятиріччя характеризується інтенсивним розвитком хімічної промисловості та широким використанням хімічних речовин у різних галузях, і зокрема в харчовій промисловості.

Згідно з визначенням Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), харчові добавки – це природні та хімічні речовини, які можуть вводитись у продукти харчування цілеспрямовано, якщо це пов’язано з технологічною необхідністю.

Харчові барвники відіграють важливу роль у формуванні споживних властивостей продовольчих товарів, попиту населення на відповідну продукцію .

Найголовнішою якісною характеристикою продуктів харчування, оцінюваної споживачами, є їх органолептичні показники - смак, колір і аромат. Причому колір - це самий перший якісний показник, на який споживач звертає свою увагу при виборі товару. Відмітна особливість барвника - здатність просочувати офарблює матеріал, їжу і давати колір по всьому його об'єму.

Харчові барвники використовували ще в древні часи для поліпшення зовнішнього виду харчових продуктів. Харчові барвники поділяються на їстівні барвники, стабілізатори кольору, поверхневі барвники та барвники для неїстівних оболонок.

Барвники додають до харчових продуктів з метою:

відновлення природного забарвлення, втраченої в процесі обробки та / або зберігання;
підвищення інтенсивності природного забарвлення з метою посилення зовнішньої привабливості продукту;
фарбування безбарвних продуктів, наприклад, безалкогольних напоїв, морозива, кондитерських виробів для надання привабливого вигляду і колірного різноманіття.

Історія появи барвників

Використання природних барвників було відомо ще за 3000 років до н.е. Барвники везли до Греції з Індії, де їх добували з рослини роду Indigofera (індиго). В Європі та в Росії індиго отримували з рослин виду Isatis tinctoria. Яскравий і міцний колір тканин, забарвлених індиго, надавав цьому барвнику велику цінність.

Один з найдавніших барвників - пурпур, який ще в X ст. до н.е. фінікійці отримували з равликів-багрянок (murex brandalis). Для отримання одного грама пурпура треба було обробити 10 000 равликів. Пурпур протягом кількох століть був найціннішим з усіх барвників.

Поштовхом до розвитку хімії барвників послужило відкриття М.М. Зініним в 1842 р. реакції відновлення ароматичних нітросполук:

C ₆H ₅ NO ₂ + 6H

C ₆ H ₅NH ₂ + 2H ₂ O.

Вчений таким способом отримав анілін і деякі інші амінопохідні ароматичних сполук, що надалі стали основою створення нової галузі хімічної промисловості - анілінозабарвний. Перший синтетичний барвник був отриманий в 1855 р. польським хіміком, професором Варшавського університету Я. Натансоном, яка у той час у Росії. При нагріванні аніліну з дихлоретаном він отримав яскраво-червоний барвник, названий фуксином.

У 1856 р. англійський хімік Н.Р. Перкін, намагаючись синтезувати хінін, виділив з темного осаду, що утворився при взаємодії аніліну з дихроматом калію, пурпурну фарбу (мовеин).

У 1868 р. К. Гребе і К.Т. Ліберман синтезували алізарин з антрацену через бромування антрахінону і сплавлення броміду з поташем. Перш алізарин отримували з коріння марени.

Потім були синтезовані еозин і інші фталеіновие барвники (А. Байєр та Г. Каро). У наші дні налічується більше 15 000 барвників самих різних відтінків, що належать до різних класів сполук.

Загальна характеристика барвників

Високоякісні харчові продукти гармонійно поєднують форму, смак, аромат і забарвлення. Високий рівень якості будь-якого з цих параметрів дозволяє виробу бути повноцінним, відповідати своїй назві і користуватися попитом. Однак саме колірна гамма значною мірою зумовлює привабливість і різноманітність асортименту продуктів харчування.

Серед речовин, які останнім часом найбільш широко використовуються у виробництві кондитерських виробів, особливе місце посідають природні (натуральні) та синтетичні барвники.

Натуральні барвники, на відміну від синтетичних, мають високу чутливість до дії хімічних та фізичних факторів (температури, зміни pH та ін.), їх виробництво з натуральних продуктів потребує більш вагомих фінансових затрат. Зважаючи на це, використання синтетичних барвників у харчовій промисловості сьогодні практично досягає 100 %.

За хімічною природою синтетичні харчові барвники можна підрозділити на 5 класів:

1) азобарвники (тартразин Е-102, сонячний захід Е-110, кармазин Е-122, понсо 4R Е-124, чорний блискучий Е-151);

2) триарілметанові – синій патентований Е-131, бриліантовий синій Е-133, зелений смесовий Е-142;

3) ксантенові – еротрозин Е-127;

4) хінолінові – хіноліновий жовтий Е-104;

5) індигоїдні – індигокармін Е-132.

Також існують концентровані та порошкоподібні барвники:

- концентровані випускаються у вигляді густої сиропоподібної рідини, хоча допускається наявність незначного осаду барвника в тарі під час зберігання; колір їх червоний або темно-червоний, смак — кислий або слабо кислий, терпкуватий, без стороннього присмаку, запах — притаманний аромату застосовуваної рослинної сировини без стороннього запаху.

- порошкоподібний барвник випускається у вигляді сипкого порошку, допускається незначна кількість грудочок, які розсипаються в разі легкого натискання чи іншого легкого механічного впливу. Колір барвника повинен бути червоним або темно- червоним, смак — кислий або слабо кислий, терпкуватий, солодкуватий, без стороннього присмаку. Запах — притаманний аромату використаної сировини — вареного столового буряка, без стороннього запаху.

Синтетичні барвники

Найбільш поширені синтетичні (хімічні) харчові барвники представляють собою водорозчинні органічні сполуки, що не зустрічаються в природі і не ідентифіковані до теперішнього часу в натуральних харчових продуктах.

Основними представниками синтетичних барвників, що відображають монохроматичні випромінювання червоного, помаранчевого і жовтого кольорів, є кармуазін, понсо, еритрозин, тартразин. Їх істотним достоїнством є висока барвна здатність, яка дозволяє отримувати забарвлення харчових продуктів необхідної інтенсивності за допомогою малої кількості барвників. Вони мають стандартної силою фарбування, високою стійкістю до світла, окислювачів і відновників, змін рівня pH. Синтетичні барвники термостабільні, тому офарблює ними продукт можна піддавати всім необхідним технологічним операціям, в тому числі пастеризації, стерилізації, охолоджування і заморожування.

Хімічні барвники не мають харчового значення і в кращому випадку є біологічно інертними для людського організму, а в гіршому - виявляються високо активними і нешкідливих. У зв'язку з цим застосування даного виду барвників припустимо лише в тих випадках, якщо вони навіть при тривалому використанні не загрожують життю людини.

На сьогоднішній день в харчовій промисловості дозволено використання близько 20 синтетичних барвників. Майже всі вони використовуються у світовій харчовій промисловості вже десятки років.

Стабільність та інтенсивність забарвлення синтетичними барвниками залежать також жирності, ступеня «збитості» продукту, вмісту спирту і редукуючих цукрів, використання мезофільних кисломолочних заквасок, мікробіологічних показників. Поставляються такі барвники як правило у вигляді дрібнодисперсних порошків, гранул і алюмінієвих лаків. Дозування: від 0,001 до 0,25 г на 1 кг продукту.

Існують такі синтетичні барвники:

Тартразин

Колір водного розчину - жовтий.

Області застосування: кондитерські вироби, алкогольні та безалкогольні напої, драже, морозиво, макарони, молочні вироби, сири, соуси і кетчупи, пюре, джеми, ліки, миючі засоби.

Понсо 4R

Колір водного розчину: червоний.

Області застосування: алкогольні та безалкогольні напої, пудинги, десерти, фруктові консерви, рибо-і м'ясопродукти, кондитерські вироби, морозиво, макарони, молочні вироби, ковбасні вироби і фаршевих напівфабрикати, соуси і кетчупи, косметика, фармацевтика, миючі засоби.

Хіноліновий жовтий

Колір водного розчину: лимонно-жовтий.

Області застосування: кондитерські та хлібобулочні вироби, алкогольні та безалкогольні напої, морозиво; макарони; драже; молочні, м'ясні та рибні продукти; сири; соуси і кетчупи; пюре, джеми; косметика; фармацевтика; миючі і чистячі засоби.

Кармуазін (азорубін)

Колір водного розчину: малиново-червоний.

Області застосування: ковбасні та кондитерські вироби, фаршевих напівфабрикати, соуси і кетчупи, десерти, алкогольні та безалкогольні напої, морозиво, макарони, пудинги, консерви, молочні вироби, для фарбування лікарських та косметичних засобів

Чорний блискучий

Колір водного розчину: синьо-фіолетовий.

Області застосування: кондитерські вироби, алкогольні та безалкогольні напої, морозиво, макарони, молочні вироби, ковбасні вироби і фаршевих напівфабрикати, соуси і кетчупи, пюре, джеми, косметика, миючі засоби.

Синій блискучий

Колір водного розчину: синій.

Області застосування: кондитерські вироби, алкогольні та безалкогольні напої, макарони, десерти, морозиво, молочні вироби, ковбасні вироби і фаршевих напівфабрикати, соуси і кетчупи, пюре, джеми, драже, фармацевтика, косметичні та миючі засоби.

Індигокармін

Колір водного розчину: синій.

Жовтий «Сонячний захід"

Колір водного розчину: помаранчевий.

Області застосування: алкогольні та безалкогольні напої; кондитерські вироби, морозиво, рибопродукти, креветки, макарони, молочні вироби, сири, соуси і кетчупи, пюре, джеми.

Червоний чарівний

Колір водного розчину: червоний.

Області застосування: кондитерські вироби, бісквіти, сухі суміші, фруктові наповнювачі і т.д.

Шоколадний НТ

Колір водного розчину: червоно-коричневий.

Натуральні барвники

Натуральні (природні) барвники почали використовуватися дуже давно без проведення будь-яких досліджень, у тому числі токсикологічних. У більшості своїй вони мають рослинне походження і являють собою суміш каротиноїдів, антоціанів, флавоноїдів, хлорофілу і інших натуральних компонентів. Всі вони можуть застосовуватися для фарбування харчових продуктів.

Натуральні харчові барвники, що виділяються з рослинних джерел, можуть бути класифіковані за основними класами молекул-пігментів. З точки зору можливості використання рослинних барвників в кольороутворення харчових продуктів, найбільшого поширення набули речовини, що відносяться до беталаінам, каротиноїдів і антоцианам.

Беталаіни - це єдині з великої групи алкалоїдів забарвлені сполуки. Беталаіновие пігменти накопичуються в різних органах рослини - квітках, коріннях, стеблах, листі. Широко відомими представниками бетаціанінов є бетанін із столового буряка та Амарантіна, виділений з рослини Amarantus. Незначний вміст у бетаніновом буряковому барвнику води виключає можливість розвитку мікроорганізмів, тому він не потребує консервантів при тривалому зберіганні. А в момент з'єднання з водою продукт повністю відновлює первісні якості натурального соку буряка, включаючи колір.

Останнім часом обговорюється питання про можливість застосування Амаранта для отримання харчових барвників. Слід зазначити, що природний пігмент, що виділяється з рослини амарант, не має нічого спільного з синтетичним фарбником, які мають ту ж назву. Використання барвника Амарант (Е123) в Росії було заборонено на початку 70-х років, однак у країнах Євросоюзу він дозволений до застосування в малих дозах у винних аперитиву, спиртні напої і рибної ікрі.

Каротиноїдний жовті та оранжеві пігменти широко поширені в природі. Вони присутні у фруктах, овочах, квітах і є супутніми сполуками хлорофілу. Склад пігментів визначається природою сировинних джерел.

Каротиноїди відносяться до органічних сполук, розчинною тільки в органічних розчинниках. Група каротиноїдів включає близько 70 рослинних пігментів. Найбільш важливий з них - бета-каротин. Він міститься у моркві, від латинської назви якої (carota) отримала своє найменування вся ця група пігментів.

До групи каротиноїдів відноситься Паприка (Е160с) - натуральний барвник, екстрагований із червоного солодкого перцю, що росте в Європі і Північній Америці.

Паприка-екстракт - жиророзчинний (або водорозчинний) пігмент з характерним солодким пряним ароматом. Поряд з бета-каротином він містить і інші корисні каротиноїди, а також жирні ненасичені кислоти. У залежності від вмісту пігменту, Паприка має відтінки від червоного до помаранчевого.

До жовтих пігментів імпортного виробництва відносяться барвники з насіння орлеанового дерева - екстракт аннато (Е160в) і з кореня рослини куркуми (турмерик). Водорозчинна форма барвника аннато добре показала себе при фарбуванні натуральної оболонки для ковбасних виробів, делікатесів, напівфабрикатів з м'яса птиці, а також йогуртів і фруктових кефірів. Оболонка і вироби набувають приємний золотисто-жовтий відтінок, що значно покращує споживчі властивості продуктів. Куркума, також відноситься до каротиноїдів, - багаторічна трав'яниста рослина сімейства імбирних, що виростає в Азії, Африці, Північній Австралії. Висушені корені куркуми служать сировиною для отримання натурального жовтого барвника. Куркумін не розчиняється у воді і використовується в харчовій промисловості у вигляді спиртового розчину. Водо-та жиророзчинні форми куркуміна рекомендується використовувати для надання привабливого кольору м'ясних і молочних продуктів.

Небезпека харчових барвників для людини

Комісією з харчових добавок (комітетом ФАО/ВООЗ), прийнята “Концепція періодичного перегляду”, суть якої зводиться до того, що при наявності даних про токсичність харчової добавки, вона може бути заборонена.

У зв’язку з тим, що харчові добавки, зокрема барвники, як за кордоном, так і в Україні, експериментально досліджувались недовготривалі терміни, останнім часом у науковій літературі все частіше з’являються публікації щодо їх негативних впливів на організм людини. Слід наголосити, що всі літературні джерела, де висвітлено питання токсичних властивостей синтетичних барвників, свідчать про те, що останні здатні викликати негативні реакції організму . Чітко виявлена токсичність окремих харчових добавок зустрічається порівняно рідко, та все більшого значення набуває небезпека віддалених наслідків. На думку багатьох дослідників, синтетичні барвники можуть індукувати алергічні реакції організму. Небажані реакції найчастіше виявлялися у вигляді кропивниці, бронхоспазмів, риніту, порушень з боку органів травлення та нервової системи; у дітей ці реакції виявлялися яскравіше. Порушення з боку нервової системи виявляються в зміні поведінки – дитина стає дратівливою, неспокійною, неуважною, спостерігається порушення сну. Цими симптомами характеризується так званий синдром гіперактивності. Для встановлення зв'язку між вмістом у харчових продуктах барвників і синдромом гіперактивності проводились численні дослідження . Так, у дитячому шпиталі (Мельбурн) було обстежено 800 дітей з підозрою на синдром гіперактивності. Обстеження вели по гру¬пах. Діти першої групи (34 дитини) кожний ранок отримували по одній з шести доз (1, 2, 5, 10, 20, 50 мг) тартразину. Протягом 24 годин після прийому спостерігали за змінами в поведінці дітей. Найбільш значні зміни мали місце після прийому усіх шести доз у 26 дітей. Після приймання дози більшої, ніж 10 мг, дія барвника була більш тривалою. При виключенні барвників з дієти симптоми гіперактивності зникли у 150 дітей з 200.

В зв'язку з тим, що барвники не надходять в організм людини ізольовано, значну кількість останніх досліджень присвячено комбінованій дії барвників та інших хімічних речовин (лікарських препаратів, харчових добавок та т. п.).

У цих же роботах показано, що бензоати, саліцилати, глутамат натрію, сульфати можуть підсилювати небажані реакції, викликані барвниками.

Особливу небезпеку становить одночасне надходження в організм пестициду ДДТ та харчового барвника № 3. При цьому порушується гормональний обмін та пошкоджуються деякі ділянки ДНК, що може спровокувати розростання ракових клітин .

Типовою метаболічною реакцією азобарвників при дії на організм людини є реакція подвійного зв’язку. Ензими печінки відновлюють азобарвники до ароматичних амінів, подальше відновлення відбувається під впливом кишкової мікрофлори. Існують експериментальні дані, які свідчать про мутагенність синтетичних барвників понсо 4R, тартразину, еротрозину, а також про дію цих барвників на репродуктивну функцію тварин.

При дослідженні тератогенності тартразину у щурів виявлено незначні зміни скелету, викликані дозами від 0,05% до 4% у питній воді .

За даними окремих авторів, небезпеку для дітей може становити тартразин при середньодобовому надходженні 10-15 мг внаслідок взаємодії барвника з мускариновим холінорецептором, пов’язаним з парасимпатичною іннервацією .

При дослідженнях токсичності барвників, що застосовувались для виготовлення карамелі, виявлені гематологічні порушення, делятація сліпої кишки та нирок . Відмічалось також різке зниження гемоглобіну та кількості еритроцитів, викликане утворенням комплексу барвника понсо з залізом при рН 1,8. Накопичення заліза було знижене у печінці, нирках селезінці та крові.

Результати досліджень токсичності синтетичних барвників в хронічному та субхронічному експериментах свідчать про те, що практично всі вони здатні в залежності від дози, викликати небажані токсичні ефекти.

Вивченню впливу барвників на мікрофлору органів травлення приділено дуже мало уваги. У роботі Kroyer G. показано, що активність α – амілази знижувались в середньому на 60 % під впливом індигокарміну, бриліантового чорного BN, еритрозину; активність трипсину знижувалась приблизно на 50%.

Широка розповсюдженість та велика небезпека синтетичних барвників обумовлює необхідність їх регламентації.

Згідно із “Санітарними правилами по застосуванню харчових добавок” № 222 від 23.06.1995 р. дозволено використання 16 синтетичних барвників, гранично допустимі рівні (ГДР) яких, у залежності від харчового продукту, можуть коливатися в діапазоні від 30 до 500 мг/кг (мг/дм3).

З метою виявлення барвників, які найчастіше всього використовуються для забарвлення харчових продуктів, а також визначення їх фактичного змісту, нами були проведені дослідження синтетичних барвників в харчових продуктах, споживачами яких в першу чергу є діти (див табл.).

Метод визначення харчових барвників ґрунтується на засадах використання спектрофотометрії з попередньою ідентифікацією за допомогою хроматографії в тонкому шарі сорбенту. Нижня межа визначення (в залежності від харчового продукту та визначального барвника: 0,2-4 мг/кг (мг/дм3)).

По частоті визначення в харчових продуктах барвники можна розмістити в такому порядку: азобарвники (тартразин, понсо 4R, жовтий “сонячний захід”, кармазин), індигокармін, хінолиновий жовтий, бриліантовий голубий.

Відмічено одиничні випадки визначення барвників Allura Red AC, зеленого S еритрозина, патентованого синього V, бриліантового чорного PN, в розчинних напоях “Brin” (виробництва Бразилії).

Результати визначення синтетичних барвників в окремих групах харчових продуктів

№ п/п Група харчових продуктів Межа коливання вмісту барвників, мг/кг або мг/л Кількість продуктів з перевищ. ГДР, %

п/п	харчових продуктів	Е-102	Е-104	Е-110	Е-122	Е-124	Е-132	Е-133	продуктів з перевищ. ГДР, %
1	Кондитерські вироби	1,0-42,3	24,3-112,2	7,0-32,0	2,5-46,0	0,5-156,7	3,6-26,5	-	0,5-7,6
1.2	Зефір	-	-	-	2,5-9,0	0,5-11,0	0,9-56,0	-	-
1.3	Мармелад	2,8-30,5	-	-	3,9-38,0	5,5-8,5	0,9-16,0	-	0,5
1.4	Карамель льодяникова	1,0-32,0	-	7,0-12,1	-	14,0-56,4	1,9-12,0	-	-
1.5	Карамель з начинкою	1,0-42,3	24,3-112,2	25,0-32,0	10,0-46,0	13,3-156,7	10,5-56,0	-	7,6

МОЗ України в якості стабілізаторів для кондитерських виробів та морозива дозволені: агар, агароїд (фурцеларан), альгінат натрію. Ці речовини можуть вміщувати домішки: желатин, інші білки, крохмаль, декстрин, важкі метали.

При надходженні в організм людини з харчовими продуктами ці речовини можуть викликати негативну дію (особливо це відноситься до агару).

Використання парафінів при нанесені глянцу кондвиробам та їх накопичення в організмі людини можуть викликати розвиток новоутворень .

Синтетичні барвники, що використовуються в Україні для виробництва кондвиробів тривалого зберігання, мають більш жорсткі регламенти та менший асортимент харчових продуктів, дозволених до підфарбовування .

Зважаючи на вищенаведені дані та на те, що виробництво синтетичних харчових добавок відсутнє в Україні, і всі барвники завозяться до нас з інших країн (Ізраїль, Англія, США, Німеччина, Китай) дуже часто на них відсутня будь-яка документація (сертифікат безпеки, сертифікат якості та інші), слід перш за все:

1. Необхідність суворої гігієнічної регламентації синтетичних барвників згідно асортименту харчових продуктів.

2. Систему постійного контролю за вмістом синтетичних барвників при проведені вибіркового контролю комітетом захисту споживачів та санітарно-епідеміологічними станціями.

Висновок

Колір харчового продукту має для споживача величезне значення: це не тільки показник свіжості та якості продукту, але і необхідна характеристика його впізнаваності. За колір продукту відповідальні присутні в ньому барвники. Вони можуть міститися в ньому природним чином або можуть бути додані в процесі переробки. Барвники відновлюють природне забарвлення, втрачену в процесі обробки та зберігання; підвищують інтенсивність природного забарвлення. Харчові барвники відіграють важливу роль у формуванні споживних властивостей продовольчих товарів, попиту населення на відповідну продукцію .

Список використаної літератури

1. Булдаков А.С. Пищевые добавки: Справочник. —СПб: Ит, 1996. —240 с.

2. Кудряшева А.М.. Шокина Л.И. Пищевые добавки и продовольст-венная безопасность//Пищевые ингредиенты – 2000 – № 1 – С. 4-8.

3. Притпутана Л. Продукція з харчовими добавками// Харчова і переробна промисловість. – 1995. - № 6. – С. 28.

4.Дурнев А.В., Орешенко А.В., Кулакова А. В., Берестенъ Н.Ф. Анализ цитогенической активности пищевых красителей// Вопросы медицинской химии. –1995. –№5. – С. 5-7.

5. Харчові добавки, барвники та консерванти [Електронний ресурс]: http://www.fictionbook.ru/author/bez_avtora/pisheviye_dobavki_krasiteli_i_konservantiy/

6. Європейські вимоги до харчових добавок: Довідник. —Львів: Ленорам, 1997.

—126 с.

7. Штенберг А.И., Шиллингер Ю.И., Шевченко М.Г. Добавки к пищевым продуктам.

—М.: Медицина, 1969. —95 с.

8. Росивал Л. Посторонние вещества и пищевые добавки в продуктах. —М., 1982. —250 с.