Многие природные красители обладают физиологической активностью, витамины группы К -противовоспалительным действием. К частично гидрированным ароматичным природным красителям относятся антибиотики группы тетрациклина и хромомицина, окрашенные в желтый цвет. Некоторые из красителей этого ряда все еще применяют для крашения; например, в реставрационных рабо тах используют ализарин - основное красящее вещество краппа, или марены красильной, содержащее также пурпурин - красный краситель, который применяют в гистохимии для выявления Са в замороженных средах, а также как реактив в аналитической химии: картамин - желтый краситель пыльцы цветов сафлора красильного; кармин, выделяемый из кошенили (самок насекомых кактусовая ложнощитовка); и применяемый в пищевой и парфюмерной промышленностях. Действующее начало кармина - карминовая кислота; ее применяют в цитологии.
Гетероциклические красители.
Наиболее широко представлены желтые природные красители- гидрокси-, метокси - и метилендигидроксипроизводные 4-хромона и хромена. К ним относятся флавоноиды - производные флавона, флавонола, флаванона и флаванонола, изофлавона, а также антоцианидины, окрашивающие цветы, ягоды, плоды и овощи в красный, фиолетовый, синий и черный цвета.
К этой группе природных красителей относятся также телефоровая кислота- черно-фиолетовый краситель множества видов грибов, бразилин и гематоксилин, выделенные из древесины различных видов красного дерева и кампешевого дерева. Эти бесцветные вещества при крашении хлопка по аллюминиевой протраве дают синевато-красные и фиолетовые окраски. Гематоксилин (на его основе созданы красящие растворы специфического действия) применяют также для цитологической диагностики рака.
Азотсодержащие гетероциклы.
Наиболее древние природные красители - индиго и пурпур античный. Производные поррола включают три важные группы красителей:
1. Красный пигмент эритроцитов крови гемоглобин - железосодержащий комплекс протопорфирина и белка глобина.
2. Пигменты зеленых частей растений, содержащиеся в хлоропластах наряду с каротиноидами (в соотношении 3:1), сине-зеленый хлорофилл а и желто-зеленый хлорофилл б, играющие важную роль в процессах фотосинтеза.
3. Желчные пигменты. Производные птеридина - широко распространенные пигменты, содержащиеся в крыльях бабочек и птиц.
Эмульгаторы
Эмульгаторы добавляются в пищевые продукты с целью создания и стабилизации эмульсий и других пищевых дисперсных систем.
Действие эмульгаторов (поверхностно-активных веществ (ПАВ) многостороннее. Они отвечают за взаимное распределение двух несмешивающихся фаз, за консистенцию пищевого продукта, его пластические свойства, вязкость и ощущение "наполненности" во рту. Вещества, создающие условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты, носят название пенообразователей, а добавляемые в жидкие взбитые продукты для предотвращения оседания пены, называются стабилизаторами пены.
Стабилизаторы обладают поверхностно-активными свойствами: концентрируясь на поверхности раздела смешивающихся фаз, они могут снимать межфазное поверхностное напряжение.
ПАВ ускоряют образование и стабилизирует тот тип эмульсии, в дисперсионной среде которой они лучше растворимы. Например, маргарин представляет собой эмульсию типа "вода в масле", поэтому для его получения применяю вещества, имеющие ГЛБ (гидрофильно-липофильный баланс) 3...6. Майонез представляет собой эмульсию "масло в воде", и для него используются вещества, имеющие ГЛБ 8...18.
В качестве первых пищевых эмульгаторов использовались натуральные вещества. Типичными и старейшими являются белок куриного яйца, природный лецитин и сапонины (например, отвар мыльного корня). Однако все больше в промышленность используются синтетические вещества.
Способность маргарина намазываться, пластичность теста и жевательной резинки, взбитость мороженого определяются диспергирующим действием поверхностно-активных веществ. Их взаимодействие с белками муки укрепляет клейковину, что в производстве хлебобулочных изделий приводит к увеличению удельного объема, улучшению пористости, структуры мякиша, замедлению черствения. В маргарине стабилизирующее действие веществ на поверхность раздела фаз и влияние на процесс кристализации жира определяет срок годности, разбрызгиваемость при нагревании и органолептические свойства. В производстве шоколада, шоколадных глазурей и т.д. такая добавка снижает вязкость шоколадных масс, улучшает их текучесть за счет влияния на кристаллизацию какао-масла, а при добавлении ее в сухое молоко, сухие сливки, супы и т.п. позволяет уменьшить размер жировых шариков и их распределение, что облегчает и ускоряет разведение сухих продуктов в воде. Поверхностно-активные вещества применяют для распределения нерастворимых в воде ароматизаторов, эфирных масел, экстрактов пряностей в напитках и пищевых продуктах.
Наиболее популярными пищевыми эмульгаторами являются моно- и диглицериды жирных кислот (Е 471), эфиры глицерина, жирных и органических кислот (Е 472), лецитины, фосфатиды (Е 322), аммонийные соли фосфатидиловой кислоты (Е 442), полисорбаты, Твины (Е 432...Е 436), эфиры сорбитана, Спэны (Е 491...Е 496), эфиры полиглицерина и взаимоэтерифицированных рициноловых кислот (Е 473), стеароиллактаты натрия (Е 481), стеароиллактаты калия (Е 482). Величины их гидрофильно-липофильного баланса (ГЛП) представлены в таблице:
| Код Е | Эмульгатор | ГЛБ | ДСП, мг/кг веса тела |
| Е 322 | Лецитины: | ||
| фракционированный (обогащенный фосфатидилхолином) | 2 | Не определено | |
| стандартный | 4 | То же | |
| обезжиренный | 5 | << | |
| ацетилированный | 6 | << | |
| гидролизованный | 8 | << | |
| обезжиренный гидролизованный | 9 | << | |
| ацетилированный гидролизованный | 10 | << | |
| Е 432...Е 436 | Эфиры полиоксиэтиленсорбитана, TWEEN'ы | 10...15 | 25 |
| Е 442 | Аммонийные соли фосфатидиловой кислоты | 4...5 | 30 |
| Е 471 | Моно- и диглицериды жирных кислот | 3...4 | Не определено |
| Е 472а | Эфиры глицерина и уксусной и жирных кислот | 2...3 | То же |
| Е 472b | Эфиры глицерина и молочной и жирных кислот | 4...5 | 50 |
| Е 472с | Эфиры глицерина и лимонной и жирных кислот | 4...12 | Не определено |
| Е 472е+Е 472f | Эфиры глицерина и диацетилвинной и жир- ные кислот - смешанные эфиры глице- рина и винной, уксусной и жирных кислот | 8...10 | То же |
| Е 473 | Эфиры сахарозы и жирных кислот | 3...16 | 10 |
| Е 474 | Сахароглицериды | 3...16 | 10 |
| Е 475 | Эфиры полиглицерина и жирных кислот | 6...11 | 25 |
| Е 476 | Эфиры полиглицерина и взаимоэтери- фицированных рициноловых кислот | 1,5...3 | 7,5 |
| Е477 | Сложные эфиры пропиленгликоля и жирных кислот | 5...7 | 25 |
| Е 481(i) | Лактилат натрия | ~18 | 20 |
| Е 482 | Лактилат кальция | 7...9 | 20 |
| Е 491...Е 496 | Эфиры сорбитана, SPAN'ы | 2...9 | 25 |
Загустители
Загустители - вещества, увеличивающие вязкость пищевых продуктов. Загустители позволяют получить пищевые продукты с нужной консистенцией, улучшают и сохраняют структуру продуктов, оказывая при этом положительное влияние на вкусовое восприятие. Загустители по химической природе представляют собой линейные или разветвленные полимерные цепи с гидрофильными группами, которые вступают в физическое воздействие с имеющейся в продукте водой.
Загустители и гелеобразователи по химической природе представляют собой линейные или развернутые полимерные цепи с гидрофилиными группами, которые вступают в физическое взаимодействие с имеющейся в продукте водой.
По химическому строению гидроколлоиды подразделяются на три группы: кислые полисахариды с остатками уроновой кислоты, кислые полисахариды с остатками серной кислоты и нейтральные полисахариды. В качестве загустителей применяются кислые гидроколлоиды с остатками уроновой кислоты (например, трагакант Е 413, гуммиарабик Е 414), а так же нейтральные соединения (например, камедь бобов рожкового дерева Е 410 и гуар Е 412).
Наиболее часто встречается следующий механизм загущения. Молекулы загустителя свернуты в клубки. Попадая в воду или среду, содержащую свободную воду, клубок молекулы загустителя благодаря сольватации раскручивается, подвижность молекул воды ограничивается, а вязкость раствора возрастает.
Свойства загустителей можно менять путем физической (например, термической) обработки или путем химической модификации (например, введение в молекулу нейтральных или ионных заместителей). Путем химической или физической модификации крахмала можно добиться: понижения или повышения температуры его клейстеризации; повышения или понижения вязкости клейстера; повышения растворимости в холодной воде; появление эмульгирующих свойств; снижения склонности к ретроградации; устойчивости к синерезису; кислотам; высоким температурам; циклам оттаивания-замораживания. При этом получаются разные виды модифицированных крахмалов (Е 1400...1405, Е 1410...1414, Е 1420 1423, Е 1440, Е 1442, Е 1443, Е 1450).
Загустители выпускают в виде порощков, стандартизованных с помощью инертных наполнителей (чаще всего сахара) по вязкости 1%-ного раствора (например, гуаровая камедь) или по прочности стандартного геля (например, агары, желатина, пектина).
Загустители используют в виде водных растворов или вводят в водную фазу пищевого продукта. Не рекомендуется готовить водные растворы загустителей заранее. Они являются исключительно благоприятной средой для развития микроорганизмов.
При совместном использовании двух или более загустителей возможно проявление синергического эффекта: смеси загущают сильнее, чем можно было бы ожидать от суммарного действия компонентов. Также они являются достаточно эффективными стабилизаторами замутнения, сохраняя во взвешенном состоянии мелкодисперсные частицы замутненных жидкостей: соков, шоколадного молока, замутненных прохладительных напитков.
Все загустители, разрешенные для применения в пищевых продуктах, встречаются в природе. Пектины и желатин являются природными компонентами пищевых продуктов, регулярно употребляемых в пищу: овощей, фруктов, мясных продуктов. Почти все они, за исключением крахмалов и желатина, являются растворимыми балластными веществами. Они не всасываются и не перевариваются. В количестве 4...5 г. на один прием для человека они, как правило, являются легким слабительным.