CC BY
104
Влияние щелочных фосфатов
на цветовые характеристики пищевого красителя Понсо 4R
СЕМЕНОВА А.А. канд. техн. наук, ВЕРЕТОВ Л.А.
ВНИИ мясной промышленности
В настоящее время в мясной промышленности широко используют пищевые красители растительного, животного и микробиологического происхождения,
а также полученные искусственным путем, обладающие различными оттенками красного цвета.
Большинство видов красителей растительного происхождения не позволяют получить окраску, характерную для традиционных мясопродуктов. Отчасти это объясняется их неустойчивостью к существующим воздействиям технологического процесса (температуре, рН среды, окислению, воздействию света).
Синтетические пищевые красители в отличие от натуральных, не обладают биологической активностью и не содержат ни вкусовых веществ, ни витаминов. Однако при этом они имеют значительные технологические преимущества по сравнению с натуральными, поскольку менее чувствительны к условиям и режимам технологической переработки и хранения. Их стоимость гораздо ниже стоимости натуральных красителей, производство не зависит от сезонности, а расход существенно меньше из-за большей концентрации основного красящего вещества.
Самым распространенным синтетическим красителем, используемым в мясной промышленности, является Понсо 4R (Е124), разрешенный к применению в мясных продуктах согласно действующим гигиеническим требованиям по применению пищевых добавок для производства пищевых продуктов (СанПиН 2.3.2.12932003). Понсо 4R (пунцовый 4R, кошениловый красный), применяемый при производстве различных эмульгированных и цельномышечных мясопродуктов
и являющийся синтетическим аналогом натурального красителя Кармина (Е120), хорошо растворим в воде, обладает высокой устойчивостью к воздействию света, высоких температур (до 150°С), стабилен к кислой среде, устойчив в процессе хранения [5].
Однако цвет мясных продуктов, окрашенных Понсо 4R, несколько отличается от естественной окраски, получаемой в результате реакции нитрита натрия с миоглобином мяса. По литературным данным Понсо 4R может придавать готовому продукту коричневатый оттенок, тем самым значительно ухудшая товарный вид продукции[5]. Это связано с увеличением значения рН среды мясной системы, на которое большое влияние оказывают фосфаты или их комплексные препараты.
Основными причинами нарушения цветообразования и стабильности окраски при производстве различных мясопродуктов являются [1,2]:
• использование мяса с признаками PSE и DFD;
• высокое исходное содержание бактерий в сырье;
• нарушение режимов термообработки, охлаждения, выдержки мяса в посоле и других технологических операций;
• интенсивное воздействие света и кислорода воздуха в процессе хранения;
• недостаточное количество внесенного нитрита натрия;
• применение щелочных фосфатов.
Воздействие фосфатов на процессы цветообразования
в мясопродуктах неоднозначно. Увеличение рН среды при введении в мясную систему щелочных фосфатов положительно влияет на влагоудерживающую способность (ВУС) мяса, но одновременно затрудняет цветообразования. Известно, что образование нитрозогемохромогена в мясных продуктах зависит от реакции среды, при этом развитие цвета замедляется, если величина рН продукта возрастает. В то же время цвет готовой продукции из мяса и его устойчивость во многом зависят от развития окислительных процессов в липидной и пигментной системах. Кислые фосфаты улучшают цвет мясопродуктов, но применять их необходимо ограниченно, чтобы избежать чрезмерного снижения рН среды и, соответственно, снижения ВУС мышечных белков [3].
Таким образом, представляется важным изучить вопрос о возможном возникновении дефекта окраски готового продукта, вызванного совместным применением
синтетического красителя Понсо 4Я и пищевых фосфатов.
Цель эксперимента состояла в проведении органолептической и инструментальной оценки устойчивости 0,2%-ных водных растворов коммерческого препарата синтетического красителя Понсо 4Я к повышенным значениям рН среды в присутствии пищевого щелочного фосфата различной концентрации, а также к воздействию других технологических факторов: света, температуры и продолжительности хранения.
Цветовые и спектральные характеристики водных растворов пищевых красителей определяли с помощью приборов, работающих в системе основных цветов, воспринимающих окраску аналогично рецепторам человека, но с большей разрешающей способностью
В ходе исследования были определены органолептические характеристики красителя: внешний вид, цвет образцов и их растворов, наличие видимого осадка, а также цветовые характеристики в системе С1Е1_аЬ (спектральные коэффициенты отражения и основные показатели цвета _, а, Ь). Использовали прибор «Спектротон», принцип действия которого основан на одновременном измерении коэффициентов отражения образцов на 24 фиксированных длинах волн, отличающихся друг от друга на 13 нм в видимой области спектра от 380 до 720 нм, с последующей математической обработкой результатов измерения микропроцессорным контроллером, встроенным в измерительный блок. Измерения проводили со стандартным источником света 065 [4,6].
В производственных условиях были отобраны наиболее часто используемые при изготовлении мясопродуктов, особенно колбасных изделий, образцы коммерческих препаратов пищевого красителя Понсо 4Я и щелочного фосфата.
Краситель представлял собой порошок светло-розового цвета, который образовывал красный оттенок в водных растворах, обладал полной растворимостью.
Ниже приведены значения величины рН 0,2%-ных водных растворов красителя без добавления и с добавлением 0,2% и 0,5%-ных растворов пищевых фосфатов. Выбранные концентрации соответствовали технологическим нормам расхода фосфатов, составляющим от 200 до 500 г на 100 кг мясного сырья. Также был использован 1,0%-ный раствор фосфата для определения влияния удвоенной максимальной
Длина волны, нм
1 - исходный раствор красителя, 2 - раствор красителя с 0,2 %-ным раствором фосфата, 3 - раствор красителя с 0,5 %-ным раствором фосфата, 4 - раствор красителя с 1,0 %-ным раствором фосфата
Рис. 1. Спектральные характеристики 0,2 %-ных водных растворов красителя с добавлением фосфата разной концентрации
16
концентрации фосфата на краситель. Значение рН 1%-ного водного раствора, выбранного для исследований пищевого фосфата, составляло 8,64.
Значения рН 0,2%-ных растворов красителя Понсо 4Я: без фосфата - 4,88±0,01; с добавлением 0,2, 0,5 и 1,0 % -ных фосфатов -8,59±0,01, 8,53±0,01 и 8,50±0,01 соответственно.
Несмотря на то, что фосфат обладал щелочными свойствами, с увеличением его концентрации в растворах красителя значение рН имело тенденцию снижения, что свидетельствовало, по всей видимости, о проявлении определенных буферных свойств пищевого фосфата с компонентами красителя.
Результаты сравнения цветовых характеристик водных растворов красителя с добавлением раствора фосфата разной концентрации представлены на рис. 1 и в таблице.
На рис.1 показаны спектры отражения во всем видимом диапазоне света водных растворов красителя с внесенными растворами фосфата разной концентрации, из которых видна практически полная идентичность спектральных характеристик растворов по всем цветовым оттенкам. Полученные графики демонстрировали практически полное совпадение характера пиков и изгибов спектральной кривой. Незначительные различия, зарегистрированные в области от 570 до 720 нм, могли быть связаны с некоторой разницей в содержании красящих веществ в растворах, вызванной допустимыми погрешностями взвешивания при подготовке растворов или незначимыми отклонениями по содержанию основного красящего вещества при производстве красителя.
В целом, изменения спектральных характеристик водных растворов красителя после добавления фосфата разной концентрации не имели принципиального характера, так как наблюдавшиеся незначительные отклонения относились не к красной области спектра.
Водные растворы красителя Основные показатели цвета
1_ - светлота а - краснота Ь - желтизна
Исходный раствор красителя 66,27 58,42 20,96
Раствор красителя с фос-
фатом:
0,2% 66,40 59,44 21,22
0,5% 66,97 59,67 21,38
1,0% 67,41 59,79 22,08
ВСЕ О МЯСЕ, 2-2007
80
та 70
ет в 60
с 50
ы -г 40
и н 30
и 20
10
шшш
Исходный раствор красителя
Раствор под Раствор
источников
света в течении 1 ч
хранения в течении 1 сут
Раствор с 0,5 Раствор с 0,5 % фосфата % фосфатом под источником света
□ I. (светлота) иа (краснота) пЬ (желтизна)
Рис. 2. Цветовые характеристики 0,2%-ных водных растворов красителя без добавления и с добавлением 0,5%-ного раствора фосфата, выдержанных в течение 1 ч и в течение 1 суток
80 ¡5 70
ё 60-Н
? 50 $ 40-И
ни 30
ди 20 " 10 0
а—
20 %
50 °С
72 °С
100 °С
□ I. ^ветлота) |а (краснота) цЬ (желтизна) Температура
Раствор с Раствор с
5%-ным 5%-ным
фосфатом фосфатом
при 20 °С при 100 °С
Рис. 3. Показатели цвета 0,2%-ных водных растворов красителя с добавлением и без добавления 0,5%-ного раствора фосфата при воздействии различных температур
Для более полного анализа цвета водных растворов были дополнительно определены значения показателей светлоты, красноты и желтизны, наиболее часто используемые для оценки цвета мясных продуктов.
Из данных таблицы следует, что с увеличением концентрации фосфата в растворах красителя незначительно возрастали показатели светлоты (_) и красноты (а) - на 1,7 и 2,3% соответственно. Увеличение показателя желтизны (Ь) составило порядка 5,1%.
На рис. 2 представлены результаты инструментальной оценки устойчивости цветовых характеристик к воздействию света в течение 1 ч и 1 сут (в обычных условиях).
Данные эксперимента свидетельствуют о том, что изменения показателей светлоты и красноты растворов при воздействии на них света были практически одинаковыми. Изменение показателя желтизны водного раствора красителя к его исходному значению составило 4,2%. Однако установленные инструментально различия при визуальной оценке цвета растворов не были заметны. При сравнении исходных растворов красителя с растворами, выдержанными в течение суток не обнаружено существенных изменений показателей светлоты и красноты. Изменение показателя желтизны при этом составило 3,3%.
Введение фосфата в водные растворы красителей при выдержке их под источником света приводит к незначительному увеличению показателя светлоты и уменьшению показателей красноты и желтизны. Обнаруженные различия не имели принципиального характера, так как изменения анализируемых цветовых показателей по сравнению с их исходными значениями не превышали 5%.
При изучении устойчивости растворов красителя к воздействию температуры водные растворы нагревали до 50, 72 и 100°С. На рис. 3 представлены изменения
цветовых характеристик растворов с красителем при воздействии на них различных температур.
При изучении влияния различных температур Ь на цветовые характеристики растворов красителя было установлено следующее динамика: с возрастанием температуры с 50 до 100°С наблюдалось относительное увеличение показателей светлоты и красноты. Следует отметить, что показатель желтизны несколько уменьшался с повышением температуры.
Выдержка растворов красителей, содержащих фосфат, при температуре 100°С не приводила к значительному изменению окраски растворов как по сравнению с исходным раствором, содержащим краситель и фосфат, так и по сравнению с раствором, содержащим только краситель. Наблюдалось незначительное увеличение показателей светлоты и желтизны и уменьшение показателя красноты.
На основании проведенных исследований установлено, что:
• исследуемый пищевой краситель Понсо 4Я обладет выраженной устойчивостью цветовых характеристик к влиянию щелочной среды, а также других технологических факторов (температуры, света, продолжительности хранения)
• выявленные инструментальными методами незначительные различия цветовых и спектральных показателей не имели принципиального характера, что свидетельствовует о стабильности растворов исследуемого красителя в присутствии фосфата. При визуальной оценке цветовых отличий растворов не наблюдалось
• полученные результаты экспериментальных исследований не подтвердили возможности возникновения коричневатого оттенка растворов пищевого красителя Понсо 4Я при воздействии щелочной среды при введении в раствор с красителем пищевого фосфата различной концентрации.
Таким образом, причина появления дефектов цвета при использовании щелочных фосфатов не может быть связана с применением Понсо 4Я и, по всей видимости, зависит от воздействия других технологических и биохимических факторов, влияющих на мясную систему в процессе производства готовой продукции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алексахина В.А., Лисицына В.А. Дефекты вареных колбас: причины возникновения и пути предотвращения // «Все о мясе». 2005. №2
2. Алексахина В.А. Причины возможного брака при производстве соленых мясных изделий// «Все о мясе». 2004. № 3
3. Кузнецова О.В. Разработка технологии применения фосфатов в колбасном производстве с целью повышения эффективности использования сырья и улучшения качества продукции // Дис...канд.техн.наук. М., ВНИИМП. 1992
4. Мак-Дональд Р. Цвет в промышленности//Москва. «Логос». 2002
5. Сарафанова Л.А. Пищевые добавки. Энциклопедия. Изд. «ГИОРД», 2003
6. Семенова А.А., Горошко Г.П., Трифонов М.В., Веретов Л.А. Применение современного метода оценки устойчивости цвета мясопродуктов и растворов красителей // «Все о мясе». 2006. №2.
0
