Натуральные пищевые красители

Замена синтетических красителей природными пигментами не является заменой один к одному. Синтетические азокрасители отбирались по стабильности, дешевизне и предсказуемости оттенка. Природные пигменты — метаболиты, чьи свойства сформированы их функцией внутри организма, и их нестабильность в пище есть следствие этой химии, а не недоработка производства.

Антоцианы: цвет как равновесие по pH#

Антоцианы дают большинство природных красных, пурпурных и синих. Пигмент существует в нескольких взаимопревращающихся формах, чьи доли зависят от pH: в сильной кислоте господствует красный флавилиевый катион; ближе к нейтральному он гидратируется в бесцветный гемикеталь, и цвет уходит; ещё выше появляются синие хиноидные основания.

Цвет поэтому является свойством не молекулы, а раствора, — и потому антоциан, дающий чистый красный в газированном напитке при pH 3, в нейтральном молочном продукте становится тусклым и сероватым. Устойчивость повышает копигментация: укладка стопкой с бесцветными фенолами или с ионами металлов экранирует реакционноспособное положение и удерживает окрашенную форму. Именно так некоторые растения достигают устойчивого синего, недоступного изолированным антоцианам. Сульфиты обесцвечивают антоцианы, а аскорбиновая кислота их разрушает, поэтому обогащённый напиток является враждебной средой.

Беталаины: кислотостойки, но хрупки к нагреву#

Беталаины, красно-фиолетовые пигменты свёклы и опунции, азотсодержащи и химически не родственны антоцианам, несмотря на схожий цвет. Их преимущество в том, что цвет куда слабее зависит от pH в пищевом диапазоне. Их слабость термическая: бетанин гидролизуется при нагреве, поэтому стерилизация или длительная выпечка его разрушают. Они несут и землистую геосминовую ноту своего источника.

Каротиноиды: липофильны и окисляемы#

Каротиноиды дают от жёлтого до красного и жирорастворимы, что сразу ограничивает область применения: водные системы требуют эмульгирования или капсулирования. Цвет даёт длинная сопряжённая полиеновая цепь, и она же является уязвимостью: она легко окисляется, особенно в присутствии света, тепла, кислорода и ионов металлов, а окисление разрушает хромофор. Нагрев и свет вдобавок изомеризуют двойные связи из транс- в цис-форму, что сдвигает оттенок и снижает интенсивность, не разрушая молекулу.

Фикоцианин ведёт себя как белок#

Главный природный синий — это пигмент, ковалентно связанный с белком, поэтому его цвет зависит от того, остаётся ли белок свёрнутым. Он денатурирует при мягком нагреве и теряет окраску вне узкой полосы около нейтрального pH. Синий поэтому остаётся самым трудным цветом для натуральной подачи.

Что на самом деле меняет ферментация#

Грибная и бактериальная ферментация способна производить пигменты, включая каротиноиды и различные поликетидные красители, в аппарате, а не в поле. Меняется при этом снабжение: постоянный оттенок от партии к партии, отсутствие неурожая и сезонности, отсутствие землепользования и отсутствие необходимости извлекать минорный компонент из большой массы растительного сырья.

Чего это не меняет — так это химию. Каротиноид из ферментации окисляется ровно так же, как извлечённый из растения. Рецептура по-прежнему требует капсулирования, барьерной по кислороду упаковки, антиоксидантов и защиты от света.

Одна настоящая осторожность уместна здесь: некоторые грибные пигментные пути родственны биосинтезу микотоксинов у тех же или близких организмов, поэтому отбор штамма и контроль на токсины являются реальной частью квалификации ферментационного красителя, а не формальностью.