Исследование влияния пиросульфита натрия на изменение цвета растворов пищевых красителей Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Исследование влияния

пиросульфита натрия на изменение цвета растворов

пищевых красителей

А.А. Семенова, докт. техн. наук, В.В. Насонова, канд. техн. наук, Л.А. Веретов, канд. техн. наук ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии

В производстве мясных продуктов, вырабатываемых с применением комплексной пищевой добавки бактериостатического действия «Баксолан-2» и пищевых красителей, было отмечено частичное обесцвечивание готовой продукции. Целью данной работы являлось исследование влияния пиросульфита натрия, входящего в состав «Баксолан-2», на изменение цвета растворов пищевых красителей различного происхождения.

Ключевые слова: пищевои краситель, цвет раствора, «Баксолан», пиросульфит, кармин, понсо, кармуазин, ферментированный рис.

^ При использовании комплексной пищевой добавки бактериостатического действия «Баксолан-2», содержащей пиросульфит натрия (Е223) (метаби-сульфит натрия, дисульфит натрия [1]), в производстве мясных продуктов, вырабатываемых с применением пищевых красителей, было отмечено частичное обесцвечивание готовой продукции.

Целью эксперимента являлось исследование влияния пиросульфита натрия на изменение цвета растворов пищевых красителей различного происхождения

В научной литературе отсутствуют данные о влиянии консервантов ацетата натрия (Е2621) и диацетата натрия (Е262И) (основные компоненты рецептур комплексных пищевых добавок «Баксолан») на изменение цвета мясных продуктов. В то же время известно, что пиросульфит натрия оказывает восстанавливающее, обесцвечивающее и консервирующее воздействие на пищевые продукты.

Целью эксперимента являлось исследование влияния пиросульфита натрия на изменение цвета растворов пищевых красителей различного происхождения.

Для выполнения исследований были сформулированы следующие задачи:

- провести визуальную и инструментальную оценку цвета водных растворов различных товарных форм пищевых красителей с пиросульфитом натрия и без него;

- провести визуальную и инструментальную оценку цвета водных растворов химически чистых высококонцентрированных пищевых красителей (с содержанием красящего вещества до 85 %), применяемых в лабораторных условиях, с пиро-сульфитом натрия и без него;

- провести визуальную оценку цвета водных растворов пищевых красителей с другими компонентами комплексных пищевых добавок «Баксолан» и без них: ацетатом натрия, диацетатом натрия, цитратом натрия, лимонной кислотой. Были приготовлены водные растворы (0,2 %), проведена визуальная и инструментальная оценка цвета исходных растворов красителей и с пиросульфитом натрия после хранения их в течение первых суток.

Визуальной и инструментальной оценке цвета были подвергнуты водные растворы следующих препаратов пищевых красителей, предоставленных фирмами-производителями и предприятиями, вырабатывающими мясные продукты с применением пищевых красителей:

- кармин 52 % (Е120) (краситель на карминовом лаке);

- кармин 50 % (Е120) (краситель на кармине);

- понсо 4R-1 (Е124) (краситель на основе понсо);

- понсо 4R-2 (Е124);

- понсо 4R-3 (Е124);

- ферментированный рис;

- карамель (Е150) (сахарный колер);

- препарат на основе гемоглобина;

- комплексный пищевой краситель-1 (Е124, Е120);

- комплексный пищевой краситель-2 (Е120, Е124);

- комплексный пищевой краситель-3 (Е124, ферментированный рис);

- комплексный пищевой краситель-4 (Е124, Е163);

- препарат на основе кармина-1 (Е120);

- препарат на основе кармина-2 (Е120);

- кошениль (Е120).

Указанный состав данных препаратов может быть не полным, так как определялся по ряду физико-химических свойств, а не по спецификации производителей.

Была проведена визуальная и инструментальная оценка водных растворов химически чистых высоко-

Свойства красителей / ТЕХНОЛОГИИ

ЁР

концентрированных пищевых красителеи с содержанием основного красящего вещества до 85 %, не имеющих в своем составе наполнителей и других кра-сителеИ, с пиросульфитом натрия и без него:

- кармин 80 % (Е120);

- кармуазин 85 % (Е122) (разрешен в РФ только для аналогов мясных продуктов на основе растительных белков);

- понсо 4В. 85 % (Е124);

- красныИ 2С 85 % (Е128) (запрещен в РФ с 2007 г.);

- красныИ очаровательный 85 % (Е129). Пиросульфит натрия, ацетат натрия, диацетат натрия, цитрат натрия, лимонную кислоту вносили в растворы красителеИ в количествах, соответствующих их содержанию в рецептурах комплексных добавок «Баксолан» с учетом дозы их внесения при производстве мясных продуктов согласно технологической инструкции по производству комплексных пищевых добавок «Баксолан».

Инструментальная оценка цвета растворов кра-сителеИ после их приготовления и выдержки в течение первых суток была проведена на спектроколори-метре «Спектротон» с использованием международной системы цветовых координат С1ЕЬаЬ и определением основных цветовых характеристик Ь-светло-ты, а-красноты и Ь-желтизны.

По результатам исследования цветовых характеристик Ь, а, Ь рассчитывали показатель устойчивости цвета, т.е. способность раствора препарата красителя сохранять первоначальные цветовые характеристики после воздействия на него внешних технологических факторов (в данном случае — наличия в исследуемоИ системе пиросульфита натрия). Необходимо отметить, что устоИчивость цвета при оценке функционально-технологических своИств красителеИ имеет гораздо большее значение, чем количественные различия отдельных показателеИ цвета.

УстоИчивость цвета (Уп) к воздеИствию пиросульфита натрия рассчитывали по следующей формуле [2]:

У =

1-

|ь,-ь2|

3 х Ь,

ь, ~Ы

3 х а,

Л

х 100, %

/У

-1 — 1 ЗхЬ1

где Ьь Ь — значение показателя светлоты-Ь до и после воздеИствия; а1, а2 — значение показателя крас-ноты-а до и после воздеИствия; Ь1, Ь2 — значение показателя желтизны-Ь до и после воздеИствия.

Величину рН определяли потенциометрическим методом.

Были проведены визуальная и инструментальная оценка устоИчивости цвета пищевых красителеИ и их препаратов к воздеИствию различных компонентов рецептур комплексноИ добавки «Баксолан-2».

В табл. 1 представлены результаты визуальноИ оценки изменения цвета водных растворов красите-леИ с пиросульфитом натрия и без него.

Растворы исследуемых красителеИ обладали красным цветом различных оттенков в зависимости от происхождения красителя и содержания в препарате основного красящего вещества или их комплекса. В процессе хранения исходных растворов красителеИ без пиросульфита натрия в течение 1 суток изменениИ цвета не наблюдалось.

При добавлении пиросульфита натрия в растворы красителеИ и их выдержки в течение 1 суток визуально наблюдалось незначительное осветление растворов большинства красителеИ. Цвет растворов красителеИ (кроме растворов, содержащих понсо) с пиросульфитом натрия, оценивался как технологически приемлемыИ для производства различных мясных продуктов.

Существенная потеря цвета наблюдалась в растворах, содержащих синтетические красители понсо (Е124) и красный очаровательный (Е129). Уже после нескольких часов хранения растворы заметно светлели и теряли красный оттенок

По результатам визуальноИ оценки группы различных красителеИ и их товарных форм было установлено, что присутствие в водном растворе пиро-сульфита натрия не приводило к изменению цвета натуральных красителеИ кармина (Е120), сахарного колера (Е150) красителя микробиологического происхождения ферментированного риса, красителя из крови убоИных животных, а также синтетических красителеИ кармуазина (Е122) и красного 2С (Е128).

Существенная потеря цвета наблюдалась в растворах, содержащих синтетические красители понсо (Е124) и красныИ очаровательныИ (Е129). Уже после нескольких часов хранения растворы заметно светлели и теряли красныИ оттенок.

В табл. 2 представлены результаты инструмен-тальноИ оценки цвета водных растворов красителеИ с пиросульфитом натрия и без него.

В целом красители при внесении пиросульфита натрия в раствор характеризовались возрастанием показателеИ светлоты и желтизны и уменьшением показателя красноты. В отдельных случаях наблюдалось возрастание показателя красноты вследствие насыщенного цвета исходного раствора красителя и последующего обесцвечивания отдельных компонентов комплексных препаратов, содержащих понсо, которое приводило к осветлению раствора. Это рассматривалось как нежелательное явление, так как товарные формы красителеИ обладают многообразием оттенков, различными значениями цветовых показа-телеИ, поэтому для оценки их эффективности и функционально-технологических своИств применяется способ их ранжирования по показателю устоИчи-вости цвета к воздеИствию внешних факторов.

Красители кармин 52 % и 50 %, ферментирован-ныИ рис и карамель обладали высокоИ устоИчивостью цвета (81,9-85,6 %), их растворы с пиросульфитом натрия характеризовались технологически незначи-тельноИ потереИ окраски (осветлением).

Растворы красителеИ с понсо в течение первых суток полностью теряли красныИ цвет и меняли окраску с красно-оранжевоИ на желтую.

Результаты исследования различных товарных форм препаратов красителеИ подтвердили установленную закономерность: красители на основе понсо, или содержащие понсо, теряли красныИ цвет и ста-

№6 декабрь 2010 ВСЁ О МЯСЕ

39

Таблица 1. Визуальная оценка изменения цвета водных растворов красителей 0,2 % после хранения в течение 1 сут с пиросульфитом натрия и без него

Наименование пищевого красителя Цвет растворов красителей после 1 сут хранения Визуальная оценка изменения (потери) цвета

без пиросульфита натрия с пиросульфитом натрия

водные растворы препаратов пищевых красителей 0,2 %

Кармин 52 % (Е120) красный красный незначительная

Кармин 50 % (Е120) розово-красный розово-красный незначительная

Понсо 4^1 (Е124) оранжево-красный желтый обесцвечивание (полная потеря красного цвета)

Ферментированный рис красно-коричневый красно-коричневый незначительная

Карамель (Е150) темно-коричневый темно-коричневый без изменений

Комплексный пищевой краситель-1 (Е124, Е120) оранжево-красный желтый обесцвечивание (полная потеря красного цвета)

Комплексный пищевой краситель-2 (Е120, Е124) темно-красный красный осветление и желтый цвет по периферии внутренней поверхности емкости

Комплексный пищевой краситель-3 (Е124, ферментированный рис) оранжево-коричневый оранжевый обесцвечивание (полная потеря красного оттенка)

Комплексный пищевой краситель-4 (Е124, Е163) оранжево-красный желтый обесцвечивание (полная потеря красного цвета)

Краситель на основе гемоглобина темно-коричневый темно-коричневый без изменений

Краситель на основе кармина-1 (Е120) розово-красный розово-красный незначительная

Краситель на основе кармина-2 (Е120) красный красный незначительная

Кошениль (Е120) розово-красный розово-красный незначительная

Понсо 4^2 (Е124) оранжево-красный желтый обесцвечивание (полная потеря красного цвета)

Понсо 4^3 (Е124) оранжево-красный желтый обесцвечивание (полная потеря красного цвета)

0,2 % водные растворы химически чистых высококонцентрированных пищевых красителей

Кармин 80 % (Е120) фиолетово-красный фиолетово-красный без изменений

Кармуазин 85 % (Е122) фиолетово-красный фиолетово-красный без изменений

Понсо 85 % (Е124) темно-красный оранжевый обесцвечивание (полная потеря красного цвета)

Красный 2G 85 % (Е128) темно-красный темно-красный без изменений

Красный очаровательный 85 % (Е129) темно-красный красный осветление и желтый цвет по периферии внутренней поверхности емкости

новились желтыми, что неприемлемо в колбасном производстве. Красители на основе кармина в присутствие пиросульфита натрия характеризовались незначительным осветлением и высокой устойчивостью цвета 89,2-91,1 %. Краситель на основе гемоглобина обладал устойчивостью цвета 66 %, комплексный кра-ситель-2, включающий в себя кармин и понсо — 40,5 %.

В растворе с комплексным красителем-2 и пиросульфитом натрия увеличение красноты произошло за счет общего осветления раствора. Не смотря на увеличение красного оттенка, препарат изменил свои первоначальные цветовые характеристики, что в свою очередь могло бы повлиять на изменение цвета готового продукта в процессе хранения. Раствор характеризовался частичной потерей цвета (выраженным осветлением) и желтым налетом по периферии

внутренней поверхности емкости с раствором, заметным при изменении положения емкости.

Эксперимент с исследованием цветовых характеристик растворов химически чистых пищевых красителей: натурального кармина 80 % и синтетических понсо 4В. 85 %, кармуазина, красного 2С и красного очаровательного показал, что все препараты за исключением понсо устойчивы (96,0-99,7 %) к воздействию пиросульфита натрия. Раствор с красителем понсо обладал низкой устойчивостью окраски (34,2 %) и менял цвет с темно-красного до оранжевого, что является неприемлемым при его использовании в производстве мясных продуктов. Следует отметить, что краситель красный очаровательный, несмотря на высокую устойчивость цветовых показателей (99,7 %), подтвержденную визуальной оценкой, после внесения пиросульфита натрия характеризо-

Свойства красителей / ТЕХНОЛОГИИ

Таблица 2. Цветовые характеристики водных растворов красителей 0,2 % после хранения в течение 1 сут с пиросульфитом натрия и без него (Уп — устойчивость цвета растворов красителей к воздействию пиросульфита натрия)

Наименование пищевого красителя Цветовые характеристики растворов красителей после 1 сут хранения Уп, %

без пиросульфита натрия с пиросульфитом натрия

L-светлота a-краснота ^желтизна L-светлота a-краснота ^желтизна

единицы цвета

0,2%-е водные растворы препаратов пищевых красителей

Кармин 52 % (Е120) 52,1 50,5 10,7 47,1 36,0 10,1 81,9

Кармин 50 % (Е120) 65,7 49,6 0 73,9 34,6 0 85,6

Понсо 4^1 (Е124) 63,8 62,8 10,0 87,1 0 76,9 0

Ферментированный рис 36,8 38,8 16,8 37,6 31,2 20,7 85,0

Карамель (Е150) 36,2 26,5 1,3 38,7 22,6 1,7 82,5

Комплексный пищевой краситель-1 (Е124, Е120) 64,8 59,8 7,7 87,2 0 54,7 0

Комплексный пищевой краситель-2 (Е120, Е124) 52,5 17,9 21,7 58,9 38,9 32,4 40,5

Комплексный пищевой краситель-3 (Е124, ферментированный рис) 52,5 38,7 44,3 61,8 24,4 62,4 41,3

Комплексный пищевой краситель-4 (Е124, Е163) 61,4 50,3 41,5 83,5 0 79,1 0

Краситель на основе гемоглобина 29,6 27,2 4,6 26,6 10,0 3,3 66,0

Краситель на основе кармина-1 (Е120) 80,2 12,4 0 80,8 8,9 0 90,3

Краситель на основе кармина-2 (Е120) 55,2 48,8 31,7 56,8 40,1 28,1 89,2

Кошениль (Е120) 75,9 23,5 0 78,7 18,1 0 91,1

Понсо 4^2 (Е124) 61,9 61,1 19,1 87,8 0 89,8 0

Понсо 4^3 (Е124) 64,0 61,0 25,4 88,8 0 92,0 0

0,2% водные растворы химически чистых высококонцентрированных пищевых красителей

Кармин 80 % (Е120) 48,7 10,6 19,4 48,5 10,8 19,0 98,5

Кармуазин 85 % (Е122) 48,9 8,3 20,4 49,5 8,9 21,2 96,0

Понсо 85 % (Е124) 48,4 20,4 22,9 59,7 46,9 37,9 34,2

Красный 2G 85 % (Е128) 48,6 8,6 19,4 48,4 8,8 19,8 97,9

Красный очаровательный 85 % (Е129) 49,2 7,7 19,7 49,2 7,7 19,8 99,7

вался образованием желтого налета (осадка) на внутренней поверхности емкости с раствором, что рассматривалось как нежелательное явление.

Внесение в растворы с исследуемыми красителями других компонентов комплексных пищевых добавок «Баксолан»: ацетата натрия, диацетата натрия, цитрата натрия, лимонной кислотой визуально не приводило к изменению цвета красителей в сравнении с их исходными растворами.

Дополнительно было проведено исследование величины рН растворов некоторых красителей. Раствор с пиросульфитом натрия характеризовался значением рН 5,50. Растворы исследованных красителей обладали значением рН, находившемся в диапазоне от 6,75 до 7,96 (кармин 52 % — 7,44, кармин 50 % — 7,96, понсо — 7,96, ферментированный рис — 6,96, карамель — 6,75).

Внесение пиросульфита натрия в растворы красителей обеспечивало снижение величины рН красителей до 5,60-5,64. Согласно литературным данным красители на основе кармина, карамель и понсо обладают высокой устойчивостью цвета к изменению рН среды. Ферментированный рис также характеризуется как достаточно устойчивый, однако уровень

его функционально-технологических свойств во многом зависит от условий его производства. Из исследованных 5 товарных форм препаратов красителей худшей устойчивостью цвета к изменению рН среды вследствие добавления в систему вода-краситель пиросульфита натрия, сдвигающего рН в кислую среду, обладал понсо.

При использовании препаратов красителей, содержащих понсо или красный очаровательный, в производстве мясопродуктов рекомендуется применять «Баксолан-4», в рецептуру которого не входит пиросульфит натрия

Таким образом, по результатам исследований было установлено, что для производства мясных продуктов, вырабатываемых с применением комплексной пищевой добавки «Баксолан-2», содержащей пи-росульфит натрия, не рекомендуется использовать пищевые синтетические красители понсо 4В. (Е124) и красный очаровательный (Е129) в составе индивидуальных и комплексных препаратов.

№6 декабрь 2010 ВСЁ 0 МЯСЕ

41

Рис. 1. Растворы препаратов пищевых красителей после 1 сут хранения (нижний ряд — без пиросульфита натрия, верхний — с пиросульфитом натрия): карамель, ферментированный рис, понсо 4R-1, кармин 50%-й, кармин 52%-й (слева направо)

Рис. 2. Растворы препаратов пищевых красителей после 1 сут хранения (нижний ряд — без пиросульфита натрия, верхний — с пиросульфитом натрия): комплексный пищевой краситель-1, комплексный пищевой краситель-4, краситель на основе гемоглобина, краситель на основе кармина-1 (слева направо)

Комплексные препараты, содержащие понсо (Е124) и кармин (Е120) также не рекомендуется применять при производстве мясных продуктов, вырабатываемых с «Баксоланом-2», вследствие того, что раствор с понсо полностью обесцвечивается, теряет красный цвет, становится желтым или растворяется в красном растворе кармина, тем самым заметно осветляя его, образуя при этом желтый налет на стенках емкости с раствором.

При использовании препаратов красителей, содержащих понсо или красный очаровательный, в производстве мясопродуктов рекомендуется применять «Баксолан-4», в рецептуру которого не входит пиросульфит натрия.

Результаты исследования химически чистых высококонцентрированных пищевых красителей показали, что «чистый» кармин (без примесей прочих красителей и без наполнителей) не теряет в цвете при добавлении пиросульфита натрия. В то же время коммерческие препараты на основе кармина характеризовались незначительной потерей окраски и некоторым осветлением, что в целом является допустимым и позволяет использовать красители на основе кармина (кошенили, карминовой кислоты), при условии отсутствия понсо в составе товарной формы препарата, в производстве различных мясных продуктов, вырабатываемых с «Баксоланом-2». Кроме препаратов кармина уместным является применение ферментированного риса индивидуально или совместно

Рис. 3. Растворы препаратов пищевых красителей после 1 сут хранения (нижний ряд — без пиросульфита натрия, верхний — с пиросульфитом натрия): краситель на основе кармина-2, комплексный краситель-3, комплексный краситель-2, кошениль (слева направо)

Рис. 4. Растворы химически чистых высококонцентрированных пищевых красителей после 1 сут хранения (нижний ряд — без пиросульфита натрия, верхний — с пиросульфитом натрия): кармин, кармуазин, понсо 4R, красный 2G, красный очаровательный (слева направо)

с карамелью, также устойчивых к воздействию пиро-сульфита натрия.

Проведенные исследования позволили установить, что добавление в водный раствор какого-либо препарата пищевого красителя пиросульфита натрия позволяет за счет обесцвечивания (потери красного оттенка и образования желтого цвета) идентифицировать в его составе синтетический краситель понсо 4В (Е124) и может быть рекомендован как один из методов контроля качества товарных форм пищевых красителей в лабораторной практике.

Контакты:

Семенова Анастасия Артуровна Насонова Виктория Викторовна Веретов Леонид Александрович Тел. раб.: (495) 676-61-61

Литература

1. Сарафанова Л.А. Пищевые добавки. Энциклопедия / СПб.: ГИОРД. - 2003.

2. МР 02-0049779-08 Методические рекомендации по комплексной оценке функционально-технологических свойств препаратов пищевых красителей, применяемых в мясной промышленности. — М.: ВНИИМП. — 2008.