Натуральні харчові барвники та їх застосування у сучасній харчовій промисловості

Із сказаного зрозуміло, що серед харчових добавок барвники займають особливе місце. В останні декілька років дискусії про необхідність і доцільність їх застосування ведуться як фахівцями, так і широкою громадськістю. І які б аргументи не приводилися супротивниками забарвлення харчових продуктів, у свідомості людини смак і колір їжі дуже тісно пов'язані. На жаль, за наявних технологій виробництва харчових продуктів неминуче відбувається часткова або навіть повна втрата первісного забарвлення. Неймовірно яскрава й ароматна полуниця після відповідного температурного оброблення перетворюється на компот блякло-рожевого забарвлення. Не дуже привабливо виглядає й сіро-коричневий мармелад, виготовлений без додаткового підфарбовування. Цей перелік може бути продовжений десятками і сотнями аналогічних прикладів. Безперечно одне: непривабливий за зовнішнім виглядом продукт не збуджує апетиту.

Традиція надавати харчовим продуктам певного забарвлення сягає у сиву давнину. Спочатку для цих цілей застосовували квіти, корені та листя рослин, пізніше стали використовувати такі інтенсивно зафарбовані продукти, як куркума, шафран, сушена чорниця, буряк, морква тощо. До початку ХІX ст. нараховувалося близько 30 барвників природного походження, що активно вживалися для забарвлення харчових продуктів. У середині ХIX ст. бурхливий розвиток хімічної промисловості призвів до появи великої кількості синтетичних барвників, що за своїми характеристиками (інтенсивність забарвлення, світло-, кислото- і термостійкість) перевершували натуральні. Внаслідок цього відбулося цілком зрозуміле зниження попиту на натуральні барвники.

В останні десятиліття знову спостерігається збільшення інтересу до натуральних харчових барвників. Це пов'язано як із твердою регламентацією використання синтетичних барвників, так і з прагненням виробників надати харчовим продуктам статус натуральних. Дослідження попиту на натуральні харчові барвники в Європі за останнє десятиліття показали, що їх максимальне споживання спостерігалося в 1995 і 2000 р.р. Провідне місце в обсягах продажів займають червоні барвники (близько половини всього обсягу), потім йдуть жовті, жовтогарячі та зелені.

У більшості випадків джерелом натуральних барвників є рослинна сировина, зокрема відходи перероблення овочів і фруктів. Одним з винятків є кармін, який виділено з тіл самиць-сонечок (божих корівок). Якість натуральних барвників залежить від умов розвитку рослин і тварин (географічного розташування ареалів, клімату, ґрунтів, харчування), часу збору рослинної сировини, а також від технології виділення барвних речовин.

Основний спосіб добування барвних речовин із природних об'єктів – екстрагування розчинником, подальше очищення екстракту від супутніх сполук і стабілізація пігменту. В якості розчинника-екстрагента використовуються етиловий спирт, вода, рослинна олія тощо.

У деяких джерелах (в основному закордонних) зустрічається термін «ідентичні натуральним барвники». До цього класу відносять барвники, отримані синтетичним шляхом, аналоги яких присутні в природі і можуть бути виділені з рослинної сировини. Як приклади барвників цієї групи наводять отриманий методом мікробіологічного синтезу β-каротин, який має ті самі властивості, що і β-каротин, вилучений з моркви, та отриманий синтетичним шляхом бетанін, який виявляє ті самі властивості, що й бетанін, виділений з буряку.

За хімічною природою барвні речовини рослинного походження поділяються на 3 групи:

* флавоноїди,

* каротиноїди,

* хлорофіли.

До першої групи речовин належать флавони і флавоноїди, що мають жовте або жовтогаряче забарвлення, а також широко розповсюджені антоціани, які зумовлюють червоне і червоно-фіолетове забарвлення багатьох фруктів і овочів.

Найбільшого поширення у виробництві харчових продуктів набули антоціани, що характеризуються достатньою світло-, термо- й кислотостійкістю. Крім того, антоціани добре розчиняються у воді, що уможливлює їх використання при виробництві безалкогольних напоїв, морозива, молочних продуктів тощо.

Для забарвлення харчових продуктів у жовтий і жовтогарячий колір широко використовуються каротиноїди (a-, b- та g-каротин, біксин (норбіксин), лікопін, капсорубін, лютеїни тощо). До безсумнівних переваг натуральних барвників цієї групи належить і те, що деякі з них виявляють А-вітамінну активність (β-каротин, екстракт паприки, лікопін). Найвідомішим барвником у цій групі є β-каротин, що широко застосовується в олієжировій, молочній, макаронній та іншій галузях промисловості. Останнім часом спостерігається збільшення інтересу до екстракту аннато, що характеризується вищою, порівняно з β-каротином, світлостійкістю.

Натуральний пігмент хлорофіл присутній у листі багатьох рослин і зумовлює їхнє зелене забарвлення. Однак, через низьку термостабільність природного хлорофілу, як натуральний барвники знайшли застосування його мідні похідні (мідні комплекси хлорофілу).

Найбільшу увагу, з погляду споживача харчових продуктів, викликають питання токсичності застосовуваних харчових барвників. Натуральні харчові барвники, так само як і інші харчові добавки, пройшли ретельні токсикологічні дослідження. На підставі отриманих результатів можна вважати, що натуральні харчові барвники не являють небезпеки для здоров'я. Чинними в колишньому СРСР «Санітарними правилами щодо застосування харчових добавок № 1923-78» для більшості натуральних харчових барвників не встановлено максимально допустимих рівнів вмісту їх у харчових продуктах. Виняток становлять лише β-каротин (до 6 мг/кг продукту в перерахунку на каротин) і екстракт аннато (до 1600 мг/кг продукту).

На жаль, у вищезгаданих правилах перелік натуральних харчових барвників і продуктів, у яких допускається їх застосування, відстає від рівня сучасного розвитку харчових технологій, що призводить до ускладнень у використанні всього спектру барвників, подарованих природою.

Поряд з безперечними перевагами натуральних барвників їх уживання при виробленні харчових продуктів ускладнюється властивими їм недоліками: низькою світлостійкістю, невисокою стійкістю до впливу окислювачів, недостатньою термостійкістю, а також невисокою забарвлюючою здатністю (порівняно з синтетичними харчовими барвниками). Зазначені недоліки також є перешкодою для ширшого використання натуральних барвників, тому основним завданням фахівців, які працюють у галузі дослідження та виробництва харчових барвників, є розроблення нових торгових препаратів із підвищеною світловою і температурною стійкістю. Для цього використовуються різні технологічні прийоми: одержання суспензій і емульсій природних барвних речовин, застосування мікрокапсульованих форм натуральних барвників тощо.

Світовий лідер у виробництві барвників для харчової й фармацевтичної промисловості компанія – Warner Jenkinson (Великобританія), ексклюзивним представником якої, наприклад, у Росії є «Балтійська Група»,пропонує виробникам харчових продуктів широкий спектр натуральних барвників торгової марки Евровіті суспензій натуральних барвників Евросол,що характеризуються значною барвною здатністю та підвищеною світлостійкістю. Спектр запропонованих барвників включає антоціани, екстракт аннатолютеїн, буряковий червоний, β-каротин, куркумін, карміни, екстракт паприки, хлорофіл і його мідні похідні.