Отримання харчових барвників Із зеленої маси буряків
Уже зазначали, що одним із найважливіших чинників, які зумовлюють харчову поведінку людини, є сенсорна реакція. Тому забарвлення їжі має велике значення і широко використовується у світовій практиці.
Тішать око натуральні природні кольори, збуджуючи апетит, підвищуючи задоволення від їжі. Тому не випадково протягом століть під час готування їжі в усьому світі використовують натуральні рослинні барвники.
У живій природі представлено повний спектр відтінків. Неможливо уявити собі життя без кольору. Людину постійно оточує різноманіття фарб, – колір є частиною її повсякденного побуту. Це стосується й її харчових звичок.
Натуральні барвники – це речовини, подаровані самою природою. Пурпурне забарвлення одержують із квіток рожі (мальви), червоний колір – із ягід чорниці, ожини, бузини, журавлини, шовковиці тощо. Морква та буряк також дають інтенсивний колір. Жовтий пігмент добувають з орегано, софори, куркуми, шафрану. Червоноголовкова капуста – носій червонясто-синього кольору. Барвні речовини із зеленим кольором (хлорофіл) отримують, наприклад, із люцерни.
Природні харчові барвники містять цінні біологічно активні компоненти: вітаміни, глікозиди, органічні кислоти, ароматичні речовини, мікроелементи. Багато природних пігментів мають антиоксидантні властивості. Тому використання їх як харчової біодобавки дозволяє не тільки поліпшити зовнішній вигляд, а й підвищити харчову і біологічну цінність. Нині спостерігається чітка тенденція до розширення виробництва харчових продуктів із доданням природних барвників.
Джерелом барвних речовин є природна сировина. Навіть якщо барвну речовину синтезують, то отримують її повну копію. Вміст у продукті натуральних харчових барвників указує на «елітарність» цього продукту, оскільки якість харчових продуктів залежить, зокрема, й від походження його компонентів.
Разом з тим, збільшення споживання синтетичних харчових добавок призводить до харчових отруєнь, сприяє підвищенню захворюваності населення й навіть може вплинути на зміни у генофонді. Тому серед відомих барвних добавок 23 заборонено в країнах ЄС як потенційно небезпечні.
Пігменти рослинного походження різноманітні за хімічним складом та структурою. Найбільше розповсюджені барвні речовини, що належать за хімічною природою до флавоноїдів і каротиноїдних сполук. Вони є основою червоних, жовтогарячих і жовтих барвників. Причому природа і структура природних пігментів стала відома лише в XX ст. Наприклад, структурну формулу b-каротину відкрили Каррер і Кун у 1928 р., а фірма Roche вперше синтезувала цей важливий натуральний пігмент лише в 1953 р.
Більшість натуральних барвників є нешкідливими для людини, тому що адаптація її організму до природних харчових компонентів відбувалася в ході еволюції. Усі натуральні барвники можуть використовуватися в інноваційних технологіях для забарвлення харчових продуктів і підвищення їхньої біологічної цінності.
Однак можливість використання тих чи інших натуральних барвників у харчовій промисловості визначена не лише природою барвних пігментів, а й стабільністю до фізичних і хімічних впливів; до дії кислот і лугів, кисню повітря, температури, до мікробіологічного псування. Зміна забарвлення харчових продуктів у процесі технологічного оброблення знижує їхню харчову та біологічну цінність, оскільки з'являються нові речовини, що справляють негативний вплив на показники якості продукту. Так, при тепловому обробленні відбуваються зміни в складі каротиноїдів, хлорофілів, антоціанів, фенольних сполук.
Одним із небажаних ефектів є також деструкція пігментів, що при консервуванні, наприклад, досягає 40%. Тому консерви за кольоровими характеристиками значно поступаються вихідній сировині.
З цієї точки зору синтетичні барвники мають значні технологічні переваги. Вони менш чутливі до умов технологічного оброблення та зберігання, дають яскраві, легко відтворювані кольори. Їхня собівартість набагато нижча від собівартості натуральних барвників, а виробництво не залежить від сезонності. Без синтетичних барвників сучасне розмаїття й обсяг виробництва харчових продуктів були б істотно обмежені.
Однак для розширення спектру оздоровчих продуктів необхідно продовжувати пошук нових дешевих джерел барвників і використовувати для їхнього виробництва такі технології, щоб отримувати барвники підвищеної стабільності до фізичних та хімічних впливів.
Аналіз стану виробництва натуральних вітчизняних харчових барвників свідчить про недостатність їх асортименту та кількості. Надзвичайно цінні в біологічному сенсі барвники хлорофільно-каротиноїдного комплексу в Україні взагалі не виробляються.
Біологічні характеристики b-каротину добре вивчені. Можна виділити дві основні функції b-каротину в організмі:
Антиоксидант
b-каротин має властивості антиоксиданту, що дозволяє нейтралізувати вільні радикали, які утворюються під час певних біохімічних реакцій (наприклад, при імунній відповіді, синтезі простагландину) або з екзогенних джерел (забруднене повітря чи сигаретний дим). Вільні радикали можуть ушкоджувати ліпіди в клітинних мембранах і генетичний матеріал у клітинах, що в результаті може призвести до розвитку раку.
Блокатор атомарного кисню
b-каротин може блокувати атомарний кисень – реактивну молекулу, яка утворюється, зокрема, у шкірі під впливом ультрафіолетового світла та може спричинити передракові зміни в клітинах. Атомарний кисень має здатність ініціювати ланцюгові реакції, у результаті яких виникають вільні радикали. Епідеміологічні дослідження показали, що зі збільшенням споживання овочів і фруктів з високим вмістом b-каротину знижується імовірність розвитку деяких видів раку (наприклад, легенів, шлунка). До того ж експерименти на тваринах показали, що b-каротин діє як чинник, який запобігає розвиткові ракових захворювань. Нині проводиться багато клінічних досліджень із метою перевірки ефективності b-каротину в профілактиці ракових захворювань.
У ряді досліджень на тваринах і на людині зазначали, що додавання b-каротину до їжі підсилює певні імунні реакції.
Декілька слів про хлорофіл. Цілюща сила зелених рослин відома з давніх-давен. Це пояснюється наявністю в них хлорофілу. За науковим визначенням, хлорофіл – це зелений пігмент рослин, за допомогою якого вони акумулюють енергію сонячного світла та здійснюють фотосинтез. Хлорофіл здатен справляти у крові людини дію, подібну до дії гемоглобіну, тобто підвищувати рівень кисню, прискорювати азотистий обмін.
Хлорофіл зміцнює клітинні мембрани, сприяє формуванню з'єднувальних тканин, що допомагає у загоєнні ран, опіків, виразок. Хлорофіл посилює імунну систему організму. Більш того, хлорофіл здатен запобігати патологічним змінам ДНК. Деякі вчені вважають, що саме хлорофіл блокує перший етап перетворення здорових клітин на ракові. Таким чином, він виступає антимутагеном.
Хлорофіл виводить із організму токсини, підвищує функції щитоподібної та підшлункової залоз, допомагає при анемічних станах (ослабленні організму), знижує нервозність.
Хлорофіл конче необхідний людям, які з певних причин отримують недостатньо світла, передусім – офісним працівникам і студентам.
Усі ці якості b-каротину та хлорофілу ще раз підкреслюють актуальність їх виробництва.
Більш того, моніторинг медико-біологічних властивостей барвних інгредієнтів сільськогосподарських та лікарських рослин свідчить про те, що в сучасному екологічно несприятливому довкіллі особливий інтерес із позицій антитоксичних, радіопротекторних, імуномодулюючих властивостей являють саме каротиноїдно-хлорофільні, а також антоціанові пігменти.
Повертаючись до проблеми виробництва хлорофільно-каротиноїдних барвників, наголосимо ще раз на тому, що дослідженням у цьому напрямі приділяється недостатньо уваги. Лише останнім часом у виробництві харчової продукції спостерігається тенденція до широкого використання місцевих рослинних ресурсів, у тому числі зеленої маси рослин. Це сприяє значній економії сировини, зниженню витрат на її доставку до місця перероблення, дозволяє отримати біологічно цінні й водночас дешеві, а отже – доступні для всіх верств населення продукти.
Цю тенденцію необхідно розвивати також у напрямі отримання із зеленої маси рослин хлорофільно-каротиноїдних барвників. Основним постачальником сировини для отримання натуральних харчових барвників може бути консервна та фармакологічна промисловість, у процесі діяльності яких утворюється значна кількість рослинних відходів. Разом з тим, слід пам'ятати, що деякі з них можуть виявитись шкідливими для здоров'я людини, – наприклад, барвні речовини з листя чорниць і брусниць подразнюють слизові оболонки, деякі трави містять токсичні пігменти тощо.
Однак усіх цих небажаних компонентів немає у плодоовочевій сировині, яка широко використовується у харчуванні. З нашої точки зору, дешевим і досить розповсюдженим джерелом каротинових та хлорофільних барвників може бути зелена маса буряків – як цукрових, так і столових.
Аналіз вітамінного складу і наявність широкого спектру інших біологічно активних речовин у зеленому листі буряків дає підстави віднести їх до групи високовітамінних джерел.
Хімічний склад зеленої маси кормових та цукрових буряків наведено у таблиці 12.1.
Таблиця12. 1
Хімічний склад зеленої маси буряків (на 100 г сировини)
Показники | Листя кормового буряку | Листя цукрового буряку |
Сухі речовини, г | ||
Протеїн, г | 32,0 | 39,0 |
Лізин, г | 1,54 | 1,87 |
Метіонін + цистин, г | 1,57 | 1,91 |
Клітковина, г | 49,6 | 40,4 |
Крохмаль, г | 0,87 | 1,25 |
Цукри, г | 6,61 | 9,46 |
Екстрактивні речовини, г | ||
Жир, г | 5,9 | 6,7 |
Натрій, г | 0,71 * | 0,81 * |
Калій, г | 3,74* | 4,24 * |
Кальцій, г | 3,1 * | 2,5* |
Фосфор, г | 0,3 * | 0,41 * |
Магній, г | 0,64 * | 0,72* |
Залізо, мг | 15,9 * | 18,02 * |
Марганець, мг | 1,87 * | 2,12* |
Кобальт, мг | 0,22* | 0,25 * |
Мідь, мг | 0,64 * | 0,72 * |
Цинк, мг | 3,37 * | 3,82 * |
Йод, мг | 0,06 * | 0,06 * |
Каротиноїди, мг | 12 * | 52 * |
Вітамін Е (токоферол), мг | 7,2 | 8,9 |
Вітамін В1 (тіамін), мг | 0,4 | 0,4 |
Вітамін В2 (рибофлавін), мг | 0,4 | 0,5 |
Вітамін В3 (пантотенова кислота), мг | 6,2 | |
Вітамін В4 (холін), мг | 226,9 | 281,3 |
Вітамін РР (нікотинова к-та), мг | 3,3 | 4,1 |
Вітамін С, мг | 26,0 | 44,8 |
b-каротин, мг | 2,8 | 3,2 |
Примітка: дані, позначені *, взято із літературних джерел, а інші – отримано у лабораторії кафедри технології функціональних харчових продуктів.
12.4. Розроблення принципової технологічної схеми отримання натуральних барвників
Для отримання харчових барвників ми використовуємо суху рослинну сировину – лист чаю та зелене листя буряків.
Для такої сировини необхідні спеціальні умови екстрагування. Вони визначаються передусім тим, що при екстрагуванні необхідно створити максимально сприятливі умови для подолання перешкод масопереносу; в даному випадку – дифузії молекул води всередину кожної клітини; вилучення з неї водо- або спирторозчинних речовин.
При роботі з рослинною сировиною, переважно в сухому вигляді, найбільший опір проникненню води у клітину чинить мембрана, яка у сухій сировині втрачає характер напівпроникної оболонки. Тому її необхідно зруйнувати, аби дати можливість активним речовинам переходити у розчин.
Цьому сприяє подрібнення матеріалу. При подрібненні ми досягаємо кількох ефектів – збільшується поверхня дотику рідкої та твердої фаз; зменшується шлях дифузії речовин з глибини пор до поверхні твердої фази; руйнуються стінки клітини і мембрани клітин, що відкриває вихід розчинним речовинам у екстрагент.
Однак на практиці ступінь подрібнення має певні межі. По-перше, при збільшенні дисперсності часток матеріалу різко зростають енерговитрати, тому доцільно подрібнювати сировину до певного розміру часток.
По-друге, ступінь подрібнення обмежується також необхідністю подальшого фільтрування, а при дуже дрібних частках процес фільтрування ускладнюється.
Таким чином, надто тонке подрібнення сировини для різноманітних екстрактів, а також лікарських трав призводить до отримання неякісних, важко фільтрованих сумішей. Тому кожен вид рослинної сировини необхідно подрібнювати до певного оптимального розміру. Ми встановили, що і для чаю, і для листя буряку оптимальним є розмір частинок 80…10 мкм.
Ще одна складність, з якою довелось зіткнутись у ході досліджень, – те, що суха сировина перед екстрагуванням повинна набрякати, а цей ефект досягається шляхом її замочування. Цей етап технологічного процесу можна проводити окремо, а можна суміщати з наступними стадіями.
Ми проводимо процес отримання барвників за другим способом, тобто поєднуючи стадії замочування та екстрагування.
На стадії замочування екстрагент (вода або спирт) проникає усередину часток сировини. Спочатку по макро-, а потім по мікротріщинах екстрагент досягає клітин і отримує можливість дифундувати через клітинні стінки всередину або, якщо клітина зруйнована при подрібненні, розчиняти сполуки, які в ній містяться.
Стадія замочування та набрякання досить тривала, що пояснюється невеликими швидкостями процесів. Для наших матеріалів вона становила 2…4 год. Більш того, встановлено, що тривалість стадії замочування є різною для різних рослинних матеріалів. Так, для чаю вона становила 3,5…4,0 год., а для листя буряку – майже вдвічі менше.
Ми пояснюємо це різною структурою листу чаю і листу буряку. Обидва вони являють собою капілярно-пористі системи. Поряд із цим, лист буряку вирізняється більш пористою структурою. Пори у ньому мають вигляд довгих звивистих канальців, значно більших, ніж у листі чаю. Це видно з порівняння фотографій мікроструктури обох матеріалів.
Зрозуміло, що там, де пори більші, швидкість дифузії молекул води більша, тому подрібнений лист буряку набрякає швидше, ніж лист чаю.
У зв’язку з такою різницею у тривалості набрякання ми дійшли висновку, що процеси екстрагування барвників необхідно вести окремо з чайного листя, окремо з листя буряка.
З теорії екстрагування відомо, що процеси екстрагування та розчинення прискорюються і шляхом підвищення температури. У наших дослідженнях це дуже незначно впливає на тривалість екстрагування. Тому можна зробити висновок: для досліджуваних нами матеріалів, особливо для листя буряку, структура матеріалу, зокрема його пористість, більшою мірою впливає на швидкість екстрагування, ніж температура процесу.
На підставі результатів теоретичних та експериментальних досліджень ми запропонували принципову технологічну схему отримання барвників із листя чаю і буряків (рис. 12.2).
Екстрагування водно- та спирторозчинних речовин проводили у режимі замкнутого періодичного процесу в апараті з механічним перемішуванням. Сировина й екстрагенти протягом 4…6 год. перебувають у тісному контакті за рахунок перемішування. В цьому разі концентрація екстрактивних речовин у рослинній сировині безперервно зменшується, а в розчиннику зростає і наближається, залежно від екстрагента, до значень 12…16 % сухих речовин, набираючи рівноважного стану.
Відомо, що замкнуті нестаціонарні процеси, які відбуваються при перемішуванні, недостатньо ефективні, однак для виробництва невеликих обсягів барвників вони цілком виправдані. Коментуючи наведену принципову схему одержання барвників, слід зазначити доцільність введення на стадії концентрування лимонної кислоти у кількості 1% до маси екстракту, або кверцетину (0,05 % до маси екстракту).
Річ у тім, що більшість природних барвних речовин (антоціани, хлорофіли, каротиноїди тощо) за своєю хімічною суттю є досить нестійкими сполуками. Тому при їх вилученні з сировини та подальшому зберіганні доцільно вводити різні добавки агентів. Зокрема, щодо антоціанів, флавілієвий катіон відзначається високою реакційною здатністю і є хімічно дуже лабільним.
Як добавки-стабілізатори природних барвників використовуються різні сполуки. Серед них найбільш ефективними є добавки з антиоксидантною активністю (наприклад токофероли, органічні кислоти, сірковмісні амінокислоти, глутатіон, деякі мікроелементи тощо).
Тому на основі літературних даних, ми пропонуємо в якості стабілізаторів барвних речовин чайного листя і зеленої маси буряків лимонну кислоту та кверцетин – або кожну зокрема, або в суміші.
Рис. 12.2. Принципова технологічна схема отримання барвників з листя чаю та зеленої маси буряків
Використання в якості стабілізаторів біодобавок лимонної кислоти та кверцетину дозволяє не лише забезпечити належний колір барвника, а й захищає його від псування. Завдяки введенню стабілізаторів зникає необхідність пастеризувати отримані барвники; таким чином можна уникнути шкідливої дії високих температур на біологічно активні речовини барвників. Хімічний склад отриманих барвників наведено у таблиці 12.2.
Таблиця 12.2
Хімічний склад концентрату із зеленої маси буряків
Показники | Вміст біокомпоненту |
Білок, % | 21,32 |
Сума хлорофілів, мг/100 г | 2234,65 |
Каротиноїди, мг/ 100 г | 1328,00 |
Кальцій, мг/ 100 г | 140,5 |
Магній, мг/100 г | 134,8 |
Калій, мг/100 г | 216,4 |
Натрій, мг/100 г | 95,6 |
Фосфор, мг/100 г | 111,5 |
Залізо, мг/100 г | 0,86 |
Кобальт, мг/100 г | 0,012 |
Хром, мг/100 г | 0,264 |
Органолептичні показники отриманих барвників наведено у таблиці 12.3.
Таблиця 12.3
Органолептичні показники барвників з листя чаю та зеленої маси буряків
Показники | Барвники |
Зовнішній вигляд | Густа сиропоподібна рідина |
Колір | Зелений із помітним коричневим відтінком |
Смак | Характерний, злегка терпкий, в’яжучий |
Запах | Специфічний, властивий чайному листу |
Із таблиці 12.3 видно, що барвники, отримані з листя чаю та зеленої маси буряку, являють собою сиропоподібну рідину з вмістом сухих речовин до 60%, забарвлену в інтенсивний зелений колір, із характерним смаком, без стороннього присмаку та запаху. Органолептичні показники отриманих барвників цілком придатні для надання певного забарвлення різним харчовим продуктам будь-якої консистенції: плодово-ягідним киселям, желе, муси, кукурудзяним паличкам, драже, карамелям, безалкогольним напоям тощо.
Дозування барвників при додаванні до певних харчових продуктів має варіюватись у кожному конкретному випадку. Виходячи з літературних даних, для забарвлення киселів барвники додають із розрахунку 0,05…0,07% до маси виробу; при забарвленні мусів – 0,08…1,0%; напоїв – 1,0…1,5 %.
У таблиці 12.4 наведено фізико-хімічні показники досліджуваних зразків барвників: з чайного листя (зразок 1), з листя буряків (зразок 2), з суміші листя чаю та листя буряків (зразки 3…5).
Таблиця 12.4
Фізико-хімічні показники досліджуваних зразків барвників
Зразок барвника (концентрат) | Показники | |||||
Питома густина при 20°С, кг/м3 | Вміст СР,% | Вміст барвних речовин, г/кг | Кислотність у перера-хунку на лимонну кислоту,% | рН | Розчинність у воді | |
1 (чайний лист) | 56,5 | 40,8 | 7,63 | 5,0 | Повна | |
2 (лист буряку) | 51,0 | 52,5 | 7,85 | 5,1 | Неповна | |
3 (чайний лист+лист буряку) | 53,8 | 48,8 | 7,91 | 5,2 | Повна | |
4 (чайний лист+лист буряку) | 55,4 | 51,2 | 7,70 | 5,5 | Неповна | |
5 (чайний лист+лист буряку) | 51,8 | 49,4 | 6,95 | 5,3 | Повна |
Примітка: зразки 3 і 5 містять суміші листу чаю та листу буряку у співвідношенні 1 : 1, а в зразку 4 – у співвідношенні 0,5 : 1,5.
Аналіз результатів таблиці 12.4 дає змогу зробити такі висновки.
Усі зразки барвників мають достатній вміст (як концентрати) сухих речовин, вирізняються достатньою кислотністю і, за винятком зразка 4, оптимальним значенням рН.
Разом із цим, у зразку 1 (барвник із чайного листу) вміст барвних речовин занижений, оскільки за вимогами цей показник має становити 4,5…5,0 г/100г, а в даному разі він становить 4,08 г/100 г. Істотного технологічного недоліку в цьому немає, однак при внесенні такого барвника до харчових продуктів (наприклад, карамельної маси чи борошняних кондитерських виробів) його витрати мають бути збільшені, що, в свою чергу, призведе до збільшення вологості кінцевого продукту порівняно з передбаченою стандартами або технічними умовами.
Найвищим вмістом барвних речовин відзначається зразок 2, отриманий із зеленої маси буряків. Те, що його розчинність у воді неповна, свідчить про високий вміст у розчині хлорофілу, адже відомо, що чистий хлорофіл – зелений пігмент рослин – лише у спирті дає істинні розчини. У воді він нерозчинний, зате утворює колоїдний розчин. Якщо при концентруванні розчину барвників, які містять хлорофіл, або їх зберіганні випадає осадок у вигляді коагуляту, то додавання спирту дозволяє відразу ж його розчинити. Разом з тим, взаємодію хлорофіловмісних барвників з водою можна використовувати як якісну реакцію на вміст зеленого пігменту в отриманому розчині барвника.
Зразок 4 (суміш зеленого чаю та зеленої маси буряків) також містить більше хлорофілу, ніж зразки 3 і 5, оскільки його отримано з суміші, в якій вміст листя буряку вищий (0,5 : 1,5).
Повертаючись до рис. 12.2, слід додати, що за запропонованою нами схемою передбачається безвідходне перероблення листя чаю та зеленої маси буряків, оскільки отриманий після фільтрування шрот шляхом сушіння та подрібнення перетворюється на трав’яне борошно з високим вмістом харчових волокон та інших біологічно активних речовин, цілком придатне для використання на корм худобі або для збагачення ґрунтів.
Запропонована технологія нескладна й може бути успішно реалізована на консервних виробництвах; окремих цехах, обладнаних екстракторами та концентраторами; на підприємствах фармакологічної промисловості тощо.
Рослинна сировина, використана в даній роботі для досліджень, у достатніх обсягах вирощується в Україні. Особливо це стосується буряків як основної технічної культури. За запропонованою схемою можна отримувати барвники з різних культур – сільськогосподарських та лікарських.
Барвники можна одержувати не лише з висушеної, а й зі свіжої сировини. У такому разі перероблення сировини слід організовувати безпосередньо на місці її вирощування та збирання.
Залежно від наявності груп барвників у сировині можна одержувати барвні розчини різного кольору і таким чином постійно розширювати спектр натуральних барвників, залучаючи до цього процесу дешеву нетрадиційну сировину.
Дозування барвників у кожному конкретному випадку може змінюватись навіть при забарвленні одних і тих же харчових виробів залежно від якості і кольору сировини, реакції харчового середовища, особливості технологічних режимів тощо.
Тому при отриманні нової партії харчових барвників рекомендовано проводити попередні дослідження і встановлювати оптимальну дозу барвника для забарвлення. При цьому слід пам’ятати, що, наприклад, барвники з високим вмістом антоціанів дають найбільш інтенсивне забарвлення харчових продуктів із кислою реакцією середовища.
Хлорофільні барвники діють по-іншому. Спиртові екстракти таких барвників мають яскраво-зелений колір. Забарвлення цих екстрактів не змінюється при різних значеннях рН середовища, і це дає змогу використовувати такі барвники для збагачення широкого спектру харчових продуктів.
Одним із основних показників, що характеризують якість натуральних барвників, є вміст у них барвних речовин. Численними експериментальними даними встановлено, що концентрація барвних речовин у натуральних барвниках має становити 45…50 г/кг.
Для отримання зелених натуральних барвників у нашій країні наявна значна кількість необхідної сировини – як сільськогосподарської, так і лікарської. Зокрема, найбільш розповсюдженими серед лікарських рослин є лаванда та шавлія.
Технологія отримання пігментів різних класів із натуральної сировини порівняно проста, не вимагає складного специфічного обладнання та доцільна з економічної точки зору.
Такі технології надзвичайно перспективні, вони мають широкі експортні можливості.
Висновки
1. Однією із найважливіших характеристик якості та товарознавчої оцінки харчових продуктів є їхні органолептичні властивості, які складаються з ряду показників і, передусім, смаку та кольору продуктів.
2. Для надання харчовим продуктам таких властивостей у промисловості широко використовуються харчові барвники – синтетичні та натуральні. За прогнозами фахівців ринок барвників в подальшому зростатиме в основному за рахунок барвників природного походження.
3. Разом з тим обсяги використання синтетичних барвників у харчовій промисловості завжди будуть значними, оскільки асортимент харчових продуктів дуже широкий і потребує доступних, недорогих, стабільних барвників.
4. На сьогодні у Євросоюзі використовуються синтетичні пігменти у водорозчинній формі, барвники, ідентичні натуральним та натуральні барвники. Технологічні етапи перероблення сировини на готові продукти значно впливають як на натуральні, так і на синтетичні барвники, тому особливим попитом користуються мікрокапсульовані барвники, які відзначаються підвищеною стійкістю.
5. З точки зору отримання широкого спектру оздоровчих харчових продуктів необхідним є використання саме барвників природного походження, які окрім надання готовим продуктам привабливого кольору, додатково збагачують їх цінними комплексами біологічно активних речовин.
6. Отримання таких продуктів з високими органолептичними та якісними характеристиками є особливо важливим у зв’язку із входженням України до СОТ, і на світовому ринку сьогодні найбільше реалізуються саме продукти для оздоровчого харчування. Отримані зазначені продукти в Україні можуть мати широкі експортні можливості та достатню конкурентоспроможність.
7. Барвні речовини природного походження в основному складаються із трьох груп – флавоноїдів, каротиноїдів, хлорофілів. В сучасній харчовій промисловості найбільше використовуються барвники перших двох груп, які надають продуктам червоного, червоно-фіолетового, жовтогарячого забарвлення. Натуральний пігмент хлорофіл поки що використовується недостатньо, оскільки має низьку термостабільність, і тому необхідні подальші наукові дослідження для розроблення стійких форм хлорофілу (сьогодні використовується лише його мідні комплекси).
8. Для раціонального використання барвників у харчових технологіях необхідно розробляти спеціальні технологічні прийоми, які дозволили б підвищити стабільність натуральних барвників, особливо при пастеризації, стерилізації, охолодженні, заморожуванні тощо.
9. Синтетичні та натуральні барвники можна використовувати для забарвлення харчових продуктів як індивідуально, так і в сумішах. Саме використання композицій барвників дає можливість отримати такі кольорові відтінки, яких не вдається досягти при їх індивідуальному застосуванні.
10. Зважаючи на високу біологічну цінність хлорофілу та його виняткову роль у функціонуванні організму людини особливо важливою тенденцією у розробленні барвників на сучасному етапі має стати виробництво хлорофільно-каротиноїдних барвників.
11. Такі барвники є виробництвом економічно вигідним, оскільки сировиною для них можуть бути побічні продукти консервної та фармакологічної промисловості, у процесі діяльності яких отримується велика кількість рослинних відходів.
12. Досить перспективним джерелом для отримання каротинових та хлорофільних барвників є зелена маса рослин, різних видів плодоовочевої сировини, наприклад листя буряків, моркви тощо.
13. На кафедрі технології функціональних харчових продуктів НУХТ розроблено принципову технологічну схему отримання барвників із листя чаю та зеленої маси буряків з використанням у якості стабілізаторів лимонної кислоти та кверцетину, або їх суміші. Добавки-стабілізатори дають можливість підвищити термостійкість барвників і зберегти їх високу біологічну цінність. Запропонована та аналогічні технології досить прості, не вимагають складного обладнання, доцільні з економічної точки зору і мають широкі експортні можливості.
Контрольні запитання до теми 12
1. Мета використання барвників у харчових технологіях та сучасний світовий ринок барвників.
2. Дати характеристику синтетичним барвникам, переваги та недоліки їх використання у харчових технологіях.
3. Барвники, ідентичні натуральним. Характеристика та основні представники.
4. Сутність процесу мікрокапсулювання барвників і переваги зазначеної форми пігментів.
5. Характеристика карамельних барвників, основні представники та сфери використання у харчових технологіях.
6. Роль кольору у підвищенні якості та споживчих характеристик харчових продуктів.
7. Основні джерела природних барвників, їх використання у харчових технологіях та переваги перед синтетичними барвниками.
8. Основні групи барвних речовин природного походження та їх характеристика з точки зору впливу на функціонування організму людини.
9. b-каротин як ефективний натуральний барвник та антиоксидант.
10. Технологічні переваги використання синтетичних барвників при виробництві харчових продуктів і умови їх безпечного вживання.
11. Негативні зміни у структурі та якості натуральних харчових барвників в процесі технологічного перероблення сировини на готові продукти та сучасні способи підвищення стабільності барвників.
12. Перспективи отримання барвників з побічних продуктів консервної та фармакологічної промисловості, а також із зеленої маси рослин.
13. Описати технологічний процес та навести принципову технологічну схему отримання хлорофільно-каротиноїдних барвників з листя чаю та зеленої маси буряків.
14. Роль стабілізаторів-антиоксидантів при виробництві природних барвників та їх основні представники.
Рекомендована література
1. Андреев В.В., Сухомлинова О.А. Перспективы промышленного производства и применения естественных пищевых красителей. – Кишинев: МолдНИИНТИ, 1981. – 46 с.
2. Бриттон М.Г. Биохимия природных пигментов. – М.: Мир, 1986. – 422 с.
3. Вторичные материальные ресурсы пищевой промышленности (образование и использование). Справочник. – М.: Экономика, 1994. – 328 с.
4. Грисюк Н.М., Гринчак И.Л., Елин Е.Я. Дикорастущие пищевые, технические и медоносные растения Украины: Справочник. – К.: Урожай, 1989. – 137 с.
5. Лебедева Т.С., Сытник К.М. Пигменты растительного мира. – К.: Наукова думка, 1986. – 85 с.
6. Федорова Г.А. Естественные красители в плодово-ягодном сырье. – М.: ЦИНТИпищепром, 1995. – 38 с.
7. Blaim, K. Barwniki roslinne. Warszawa: PWRIL, 1979. 182 s.
8. Тюрикова И.С. Разработка технологии консервированных антоциановых красителей из ягод бузины черной: дис. … канд. техн. наук. – Одесса, 1999. – 226 с.
9. Симахина Г.А., Науменко Н.В. Перспективы комплексного использования черной смородины для получения криопродуктов // Продукты и ингредиенты. – 2008. – №5. – С. 43-47.
Дата добавления: 2015-10-26; просмотров: 4414;