кт, но осторожные европейцы решили перестраховаться.
Есть большая группа водорастворимых природных красителей – антоцианины. Хорошая растворимость в воде – это плюс, но есть и минус: их цвет зависит от значения pH. Фактически эти соединения – индикаторы основной среды: в нейтральной среде антоцианины, в зависимости от строения, могут приобретать красный, пурпурный или синий цвет, при повышении рН становятся зелёными или коричневыми, а в кислой среде окраска исчезает.
Зависимость цвета природных красителей от рН – их главное отличие от синтетических. Большинство синтетических красителей сохраняют свой цвет и оттенок на всем интервале значений рН, характерных для продуктов питания. Ещё один недостаток антоцианинов – чувствительность к свету, и тут, в отличие от светочувствительности каротиноидов, не поможет стабилизация аскорбиновой кислотой. К сожалению, пищевики не могут получить оранжевый цвет, смешивая жёлтый бета-каротин с красным антоцианином: в такой композиции большое количество аскорбиновой кислоты обесцветит антоцианин, а малое – бета-каротин.
Ещё один природный водорастворимый пигмент, куркумин, экстрагируют из корня куркумы, хорошо известной пряности. Его яркий лимонно-жёлтый цвет быстро тускнеет на свету и разрушается в напитках, особенно при комбинированном воздействии света и воды, поэтому куркумином традиционно подкрашивают конфеты и леденцы, но не газировку.
Кармин
Заметим, что далеко не все природные красители соответствуют запросам современных потребителей. Например, сегодня многие производители отказываются от одного из лучших натуральных красителей – кармина Е120, дающего интенсивный и стойкий красный цвет. Почему? Да потому, что хотя кармин – краситель исключительно природного происхождения, его получают из самок насекомых кактусовой ложнощитовки Dactylopius coccus, а значит, пищевая добавка Е120 недопустима в рационе вегетарианцев. Помимо этого, она не разрешена ни в халяльной, ни в кошерной пище. Там, где возможно, кармин заменяют антоцианинами, а где нельзя – бетанином (Е162) – пигментом, входящим в состав красной свеклы. Некоторые её сорта выращивают специально для получения бетанина.
Главный недостаток бетанина в том, что при нагревании он меняет цвет с красного на коричневый и, как многие другие натуральные красители, разлагается на свету. Идеальный продукт для применения бетанина – мороженое, которое хранится в темноте и при отрицательных температурах (а чем, вы думали, подкрашивают клубничное мороженое?). Для продуктов, приготовление которых требует повышенной температуры (выпечка, зефир, некоторые виды напитков), приходится либо методом проб и ошибок подбирать природные пигменты, сохраняющие свой цвет после духовки или кипячения, либо полностью менять технологию производства, добавляя красители в уже готовый продукт.
Бетанин
Все сложности с натуральными жёлто-красными оттенками соков, конфет и выпечки, о которых говорилось выше, кажутся детским садом по сравнению с проблемами, которые возникают при необходимости придать какому-либо продукту зелёный или синий цвет. Дело в том, что природных зелёных или синих пигментов, которые сохраняют свои оттенки во время и после кулинарной обработки, куда меньше, чем оранжево-красных пигментов. Тем не менее и здесь есть варианты замены.
Заставить напиток, конфету или крем заиграть оттенками зелёного позволяет тот самый хлорофилл, что окрашивает листья растений, или его производное – хлорофиллин меди. Оба эти вещества дают насыщенный зелёный цвет; салатовую окраску можно получить, смешав любое из них с куркумином. Правда, хлорофилл и хлорофиллин меди теряют цвет в кислой среде, но производителям уже удалось найти способ его стабилизации на время, сравнимое со сроком годности большинства продуктов.
Хлорофиллин меди
Единственный доступный в настоящее время синий пигмент природного происхождения – окрашенный белок фикоцианин, который выделяют из цианобактерий (синезеленых водорослей) Arthrospira platensis и Arthrospira maxima, хорошо известных под названием «спирулина». А коль скоро это белок, применять его можно только в продуктах, имеющих нейтральное значение рН, например в твердых конфетах-леденцах.
В Европе разрешены и производные хлорофилла, и фикоцианин, а в США хлорофилл и хлорофиллин меди пока запрещены, из-за чего американским пищевикам приходится готовить зелёные пищевые красители, смешивая фикоцианин с куркумином. Общий недостаток зелёных и синих пигментов природного происхождения – чувствительность к повышению температуры.
Индивидуальные пигменты, выделенные из природных источников (или синтезированные по аналогии с природными), американские и европейские производители продуктов питания обязаны декларировать и сертифицировать. А вот обладающие цветом и также применяющиеся в качестве пищевых красителей экстракты растений – нет. В этом случае на этикетке товара пишут, что в его состав входит, например, «экстракт капусты краснокочанной».
Также в соответствии с правилами Евросоюза, вступившими в силу с ноября 2015 года, окрашенные экстракты свеклы, капусты, моркови, редиса, шпината, томатов, земляники и других растений считаются экстрактами растительного происхождения и не требуют обязательной сертификации до тех пор, пока в них сохраняется соотношение компонентов, характерное для исходного растения. Тем не менее стоит только начать концентрировать экстракт или что-то выделять из него, окрашенное вещество тут же превращается с точки зрения законодательства в пищевой краситель, применение которого требует обязательной регистрации, проверки токсичности и присвоения номера «Е». Примерно та же самая картина наблюдается и у нас, только с тем исключением, что в уже упомянутом ГОСТе Р 52481-2010 не подразумевается возможность применения окрашенных экстрактов растений неизмененного состава для использования в качестве пищевых красителей. Что же касается красителей натуральных, тут они тоже обязаны быть соотнесены с Е-индексами.
Так, например, в этом ГОСТе определяется пищевой краситель куркумин: дицинномаилметановый краситель, получаемый экстракцией из корневищ культуры Curcuma longa L., содержащий не менее 90 % красящих веществ, отвечающих максимуму оптической плотности этанольного раствора при длине волны 426 нм, представляющий собой кристаллический порошок оранжево-жёлтого цвета. Е-номер: Е100.
Технологи продуктов питания жалуются ещё на одну проблему. Если они выводят на рынок новую линейку продуктов с натуральными красителями, то всё довольно просто: у потребителя нет предубеждения по поводу цвета сока или конфеты, было бы вкусно. Иное дело продукты, которые уже давно на рынке и в которых пришлось синтетические красители заменить натуральными. Нередко в этом случае знакомый цвет изменяется довольно сильно, и потребителю это вряд ли понравится.
И в Европе, и особенно в США покупатели, привыкшие к ярким цветам синтетических пищевых красителей, без восторга относятся к тому, что привычные вкусности потускнели из-за перехода на природные пигменты. Немаловажно и то, что замена чаще всего приводит к подорожанию продукта, когда символическому, а когда и вполне ощутимому. Единственный прием, который способствует привлечению покупателей, – рекламные кампании, объясняющие, что хоть оранжевый цвет и стал тусклым, но теперь конфетам его дает натуральная морковка, а не какой-то там синтетический Е122. Однако следует отметить, что такой подход ещё больше увеличивает иррациональный страх перед всем химическим. Напомним, что вред для фигурировавших в докладе 2007 года веществ никак нельзя считать доказанным. В свою очередь, этот страх и дальше может подталкивать к изменению правил, регулирующих состав пищевых продуктов, и все это в конечном счете не приносит радости никому – ни производителям продуктов питания, ни потребителю.
2.3. Каротин
Продолжаем тему окрашенных соединений. Ассоциацией первого ряда к слову β-каротин всегда являются ярко-оранжевые корнеплоды. Но хотя морковь и дала название этому интенсивно окрашенному соединению (латинское название подвида культурной моркови – Daucus carota subsp. Sativus), а также его близких по структуре каротинов и каротеноидов, морковь не является единственным местом, в котором локализован β-каротин.
Каротины широко распространены в природе – достаточно очевидно, что их можно найти в оранжевой мякоти манго и тыквы, но β-каротин также можно встретить в таких зелёных растениях, как шпинат и сельдерей, а также в зелёных листьях лиственных деревьях. Летом сочный цвет каротина перекрывается зелёным цветом поглощающего свет хлорофилла. Однако с приходом осени, когда хлорофилл разрушается, оранжевые и красные оттенки каротинов превращают леса в царство жёлтых, оранжевых и красных оттенков, которые уносит листопадом.
Одновременное присутствие в листьях растений каротина и хлорофилла не случайно. Каротин также представляет собой светопоглощающую молекулу, которая поглощает видимый свет в волновом диапазоне 440–520 нм (в синей и голубой области спектра; поглощение этих цветов означает, что сам каротин пропускает комплементарные синему и голубому жёлтые и красные цвета, чем и обусловлен его характерный цвет), таким образом способствуя процессу фотосинтеза. Способность β-каротина поглощать свет обусловлена особенностями его химического строения. Молекулу β-каротина можно представить следующим образом: длинная углеродная цепь, в которой чередуются двойные (9 штук) и одинарные (10 штук) связи углерод-углерод, с каждым концом цепи связан циклогексенильный заместитель (кольцо из шести атомов углерода с одной двойной связью).
Чередование двойных и одинарных связей (альтернирование кратных связей) приводит к эффекту сопряжения – электроны кратных связей делокализуются (распространяются) по всей системе сопряжения (то есть в случае β-каротина – по всей цепи из 11 двойных (в систему сопряжения входят также по одной двойной связи с каждого циклогексенильного фрагмента) и 10 одинарных связей. Примерно такая же система сопряжения, только замкнутая, существует в молекуле бензола, которую, уважаемые читатели, вы уж точно должны помнить со школьной скамьи (если уж говорить откровенно, то в сопряженной системе, замкнутой ли, как у бензола, открытой ли, как у β-каротина, нельзя говорить о двойных и одинарных связях в чистом виде – кратность, как число пар электронов, отвечающих за образование ковале