Головна Енциклопедія Реакції Добавки Ще
Авторизація:

Харчові барвники




Харчові барвники - хімічні синтетичні речовини або природні сполуки, які надають або підсилюють колір харчових продуктів. До барвників відносять також природні компоненти харчових продуктів або біологічних об'єктів, що не споживають як харчовий продукт або компонентна частина їжі.

До харчових барвників не відносять:
  • харчові продукти (плоди, ягоди тощо), включно сушені чи консервовані;
  • прянощі та спеції, які використовують у процесі виготовлення складних харчових продуктів (завдяки їх смакоароматичним чи харчовим властивостям) та які володіють вторинними фарбувальним ефектом (фруктові та овочеві соки або пюре, кава, какао, шафран, паприка тощо);
  • барвники, які використовують для фарбування неїстівних зовнішніх частин харчових продуктів (неїстівні оболонки для сирів, ковбас тощо).
Людина здавна добувала з рослинної сировини та використовувала для харчових продуктів певні барвники. Для цього застосовували, барвники алканін, кармін, кермес (дубовий кошеніль) тощо. З кінця XIX ст. починається застосування в харчовій індустрії синтетичних барвників, які мають ряд суттєвих переваг стосовно нативних.


Механізм дії
Забарвлення любої хімічної речовини органічного і неорганічного походження пов'язано із особливістю електронної будови її молекули. Відомо, що барвники інтенсивно поглинають світло у видимій частині спектра (760-400 нм). При цьому енергія поглинутого світла витрачається на збудження σ- або π-електронів, тому, змінюючи будову молекули барвника, можна змінювати інтенсивність і характер поглинання. Непоглинуті промені у видимій частині спектра відбиваються від поверхні і сприймаються людським оком, внаслідок чого поверхня здається забарвленою в той колір, промені якого відбилися від неї. Наприклад, якщо поверхня червона, то це означає, що вона поглинає зелене світло із спектра і навпаки. Вважають, що жовтий колір притаманний барвникам, молекули яких поглинають промені з довжиною хвилі 435-480 нм, червоний - 480-500, синій - 580-595, зелений - 730-760. Барвники з чорним кольором поглинають світлові промені у цілому діапазоні 400-760 нм, з білим - повністю відбивають, а прозорість характерна для речовин, які повністю їх пропускають без поглинання.

Для появи забарвлення в молекулах органічних барвників необхідна наявність достатньо довгої спряженої системи зв'язків або функціональних груп, які здатні поглинати у видимій частині спектра (>C=C<, -N=N-, >C=O, -N=O, -NO2, хіноїдний цикл та інші). Наведені групи називаються хромофорними (від грецьк. chroma - колір, phoros - носій), а система спряжених зв'язків за їх участю - хромофорною системою зв'язків. Введення інших груп -OH, -COOH, -NH2, -SO3H тощо поглиблює забарвлення і вони називаються ауксохромними (від грецьк. auxano - збільшую, chroma -колір). Ауксохромні групи сприяють батохромному зміщенню максимуму поглинання λmax у бік більших довжин хвиль завдяки донорним або акцепторним властивостям.


Види барвників
За своїм походженням харчові барвники бувають натуральними (природними, нативними) і синтетичними. За хімічною будовою їх поділяють на органічні та неорганічні (переважно пігменти). Нативні органічні барвники одержують з природної сировини, переважно з дикорослинних і культурних рослин (листів і квітів, ягід, коренеплодів) та відходів їх переробки у таких галузях як овочепереробна при виготовленні соків та екстрактів, виноробство, консервна промисловість. Синтетичні барвники одержують відомими хімічними методами або мікробіологічною технологію, яка останнім часом інтенсивно розвивається. Більшість з них використовуються у вигляді натрієвих солей, що суттєво поліпшує водорозчинність. Для фарбування драже часто застосовують алюмінієві лаки, які одержують при взаємодії натрієвих солей відповідних барвників з гідроксидом алюмінію.

Деякі барвники мають поліфункціональний характер і проявляють поряд з фарбувальними одночасно інші властивості, тобто мають комплексну дію, наприклад, поверхнево активну як емульгатори, смакову та ароматну, біологічну активність. Так, таніни харчові (Е181) є барвником, емульгатором і стабілізатором, а рибофлавіни (Е101) - барвником і вітаміном B2, каротини (Е160a) - барвником, антиоксидантом і провітаміном А1; турмерик (Е100) і шафран (Е164) виконують функції барвника та прянощів тощо.


Застосування
Тепер в України дозволено застосування близько тридцяти харчових барвників при їх загальній кількості більше шістдесяти, дозволених до застосування міжнародними правилами. Деякі з таких барвників поки не мають свого Е-номера (метилвіолет, родамін С, фуксин кислотний).

Неорганічні барвники, або мінеральні пігменти, значно меншою кількістю (дев'ять) бувають природного походження або хімічно одержаними. З таких дозволених до використання міжнародними правилами пігментів в Україні застосовуються шість - вугілля (Е152), вугілля рослинне (Е153), карбонати кальцію (Е170), діоксид титану (Е171), оксиди заліза (Е172), золото (Е175).


Джерела та одержання
Нативні органічні барвники одержують з природних джерел головним чином шляхом екстракції певними дозволеними розчинниками (вода, органічні розчинники, рослинні олії, "надкритичний" діоксид вуглецю) у вигляді відповідних екстрактів. Хімічний склад таких екстрактів (сумішей) залежить від виду сировини, технології вилучення і постійним переважно не буває. Вміст барвників в екстрактах невеликий (до 4-5%), що часто викликає необхідність застосовувати процеси концентрування. Крім того, нативні барвники містять так звані супутні речовини - цукри, пектини, білкові речовини, органічні кислоти, мінеральні солі, що веде до необхідності додаткового очищення для їх вилучення.

Екстракція органічних барвників полягає переважно у проведенні ряду послідовних технологічних операцій, починаючи з подрібнення до певного стану, дія розчинника (сама екстракція), відстоювання, фільтрування, концентрування (випарювання), аналіз і тарування Для екстракції водорозчинних (гідрофільних) барвників застосовують воду та етанол, а для жиророзчинних (ліпофільних) - органічні розчинники, рослинні олії. Набуло широкого застосування в якості ефективного розчинника нативних барвників "надкритичного" діоксиду вуглецю (оксиду вуглецю IV).

Останнім часом інтенсивно розвивається застосування лакових барвників у вигляді різноманітних дисперсій (гліцеролових, олійних, жирових, воскових тощо), в яких вміст пігментів становить 12-17%. За своєю хімічною будовою це, переважно, комплексні сполуки іонів металу (здебільшого алюмінію) з молекулою барвника.


Список використаної літератури
  • Ластухін Ю.О. Харчові добавки. Е-коди. Будова. Одержання. Властивості. Навч. посібник.- Львів: Центр Європи, 2009. - 836 с. ISBN 978-966-7022-83-9
  • Нечаев А. П., Кочеткова А. А., Зайцев А. Н. Пишевые добавки. - М.: Колос, Колос-Пресс. 2002. - 256 с.: ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высших учебных заведений). ISBN 5-10-003579-X. ISBN 5-901705-15-7.

Інформація про статтю:

Оновлено:
Створено: 14.08.2014 05:14

Переглядів: 5481
Оцінка інформації: 5.0 з 5
Кількість голосів - 1
ChemiDay не нав'язує вам свою думку. Все що ви робите - робите на свій страх і ризик.
Про сайт | Відгуки та пропозиції | Зворотній зв'язок | Сторінка у ВК
ChemiDay.com © 2017