Натуральні барвники

Барвники широко розповсюджені в природі – у плодах, рослинах, насінні й коренях. У своєму щоденному раціоні ми споживаємо велику кількість різних пігментів, особливо антоціанинів, каротиноїдів (є думка, що природа створює 100 млн. т каротиноїдів на рік) і хлорофілів. Природні пігменти розрізняються за їхніми фізичними та хімічними характеристиками, багато з них чутливі до окислювання, зміни рівня рН і світла, ступінь їх розчинності широко варіюється.

У ЄС сьогодні дозволено 13 барвників природного походження. Оскільки вони мають ряд природних технічних обмежень, постачальники натуральних барвників активно ведуть розроблення в галузі рецептур і технологічних процесів, а також пошук нових джерел барвників. Розроблення сконцентровані на чотирьох головних напрямах:

• одержання диспергованих у воді форм малорозчинних природних пігментів;

• посилення стійкості до окислювання за допомогою синергічного використання антиоксидантів;

• поліпшення стабільності до окислювання і прозорості;

• заміна «чужорідних» споживачеві (часто алергенних) інгредієнтів, наприклад, як арахісової олії і компонентів з генетично модифікованих джерел.

Технологія виробництва значно впливає як на натуральні, так і на синтетичні барвники. Подрібнювання пігментів для їх капсулювання з нерозчинним носієм дозволило створити ряд суспензій з покращеними (порівняно із солюбілізованими аналогами) характеристиками. Ця технологія надає такі переваги:

• покращена світлостійкість (наприклад, куркуміну), що дозволяє розширити сферу застосування;

• дисперговані в олії форми пігментів, які раніше були дисперговані у воді (наприклад, екстракт із коренів буряка і карамельний пігмент);

• зниження дозування ряду добавок, які можуть створювати проблеми під час виробництва продуктів (у процесах піноутворення і взаємодії з продуктами екструзії, такими, як сухі зернові сніданки);

• виробництво барвників різноманітних відтінків;

• зменшення міграції барвників.

Використання розпилювального сушіння привело до розроблення мікрокапсульованих природних пігментів підвищеної стабільності. Мікрокапсулювання стосується як питань створення продукту, так і технологічного процесу. Є відповідні розробки як у галузі натуральних, так і ідентичних натуральним барвників. Повне мікрокапсулювання ставить за мету цілком укласти частки пігменту в захисну сітку, що ізолює від чинників, які можуть викликати втрату або зміни кольоровості.

Механізм вивільнення для барвників часто має інший характер, ніж для інших інгредієнтів. Реальне значення має зорове сприйняття продукту в момент купівлі або безпосередньо перед споживанням. Вивільнення в ротовій порожнині або в процесі вироблення (коли може бути втрачений стабілізуючий захист) не завжди відповідає певним вимогам. Поки пігмент не вивільнений, капсулюючий матеріал повинен залишатися прозорим на світлі, а мікрокапсули – дуже маленькими.

Джерела пігментів

Одним з головних стримуючих чинників у розробленні нових формул для барвників є тривале й дороге тестування їх на безпеку та процес законодавчого схвалення. Успішним ходом в отриманні нових натуральних барвників стало використання альтернативних, раніше не використовуваних джерел сировини, які відповідають чинним законодавчим актам.

Так, яскраво забарвлену моркву використовують як джерело пігментів на основі антоціанинів. Причина успіху антоціанинів на основі такої моркви полягає в тому, що вони дають яскраво-червоний відтінок у кислих продуктах і мають вищу стабільність порівняно з традиційними джерелами.

Історично в процесі екстрагування антоціанинів з червоноголової капусти (Brassica oleracea) утворювалася концентрація небажаних сірковмісних сполук, що викликають неприємний запах барвника. Удосконалення процесу екстрагування привело до одержання барвників з червоноголової капусти без запаху, що дозволило отримати дуже стійкі яскраво-малинові відтінки при низькому рН, близькі до пурпурних відтінків при рН ~ 5...6 і стійкі сині відтінки при рН 7...8.

Недавно було схвалено до використання в ЄС нове джерело натуральних, змішаних каротинів із Dunaliellia Salina, – природної водорості, яка містить природні каротини в найбільш концентрованому вигляді (головним чином β-каротин). Це розроблення дозволяє вивести на світовий ринок альтернативне джерело природного каротину, завдяки якому можна буде одержувати відтінки від золотаво-жовтого до жовтогарячого.