Карамельный колер или карамельный краситель — это водорастворимый пищевой краситель . Он производится путем термической обработки углеводов (сахаров), как правило, в присутствии кислот , щелочей или солей , в процессе, называемом карамелизацией . Он более полно окисляется, чем карамельные конфеты , и имеет запах жженого сахара и несколько горьковатый вкус. Его цвет варьируется от бледно-желтого до янтарного и темно- коричневого .
Карамельный краситель — один из старейших и наиболее часто используемых пищевых красителей для усиления естественных цветов, исправления естественных изменений цвета и замены цвета, который теряется из-за световой деградации во время обработки и хранения пищевых продуктов. [1] Использование карамельного красителя в качестве пищевой добавки в пивоваренной промышленности в 19 веке является первым зарегистрированным случаем его производства и использования в широких масштабах. Карамельный краситель содержится во многих коммерческих продуктах питания и напитках, включая тесто , пиво , черный хлеб, булочки, шоколад, [2] печенье, леденцы от кашля, спиртные напитки и ликеры, такие как бренди , ром и виски , [3] кондитерские изделия и покрытия со вкусом шоколада, заварные кремы , украшения, начинки и топпинги, картофельные чипсы , [4] десертные смеси, пончики, паштеты из рыбы и моллюсков, замороженные десерты, фруктовые консервы , таблетки глюкозы, подливки, мороженое , соленья , [5] соусы и заправки, безалкогольные напитки (особенно кола ), сладости, уксус и многое другое. Карамельный краситель широко одобрен для использования в пищевых продуктах во всем мире, но ограничения по применению и уровню использования различаются в зависимости от страны. [6]
Карамельный краситель производится путем нагревания углеводов, как отдельно, так и в присутствии кислот, щелочей и/или солей. Карамельный краситель производится из имеющихся в продаже питательных подсластителей, состоящих из фруктозы , декстрозы (глюкозы), инвертного сахара , сахарозы , солодового сиропа , патоки , гидролизатов крахмала и их фракций. Кислоты, которые могут быть использованы, - это серная , сернистая , фосфорная , уксусная и лимонная кислоты; щелочи - это гидроксиды аммония , натрия , калия и кальция ; а соли - это карбонат аммония , натрия и калия , бикарбонат , фосфат (включая одно- и двухосновный), сульфат и бисульфит . Противопенные агенты , такие как полиглицериновые эфиры жирных кислот, могут использоваться в качестве технологических добавок во время производства. [8] Его цвет варьируется от бледно-желтого до янтарного и темно-коричневого.
Молекулы карамельного красителя несут либо положительный, либо отрицательный заряд в зависимости от реагентов, используемых при их производстве. Такие проблемы, как осаждение , флокуляция или миграция, можно устранить, используя правильно заряженный карамельный краситель для предполагаемого применения.
На международном уровне Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН/Всемирной организации здравоохранения ( JECFA ) признает четыре класса карамельных красителей, различающихся реагентами, используемыми при их производстве, каждый из которых имеет свой собственный номер INS и E , перечисленный в таблице ниже. Каждый класс состоит из различных карамелек со своими уникальными свойствами, которые делают их пригодными для использования в определенных продуктах питания и/или напитках.
Интенсивность цвета (или тинкториальная способность) определяется как поглощение раствора 1 мг/мл (0,1% веса/объема) в воде, измеренное с использованием светового пути длиной 1 см при длине волны 610 нанометров (или 560 нм для тинкториальной способности). [8] В этом случае A обозначает поглощение, а TS обозначает общее содержание твердых веществ .
Цветовой тон карамельного цвета также важен. Он определяется индексом оттенка Линнера , который является мерой оттенка цвета или характеристик красного цвета карамельного цвета. Он является функцией поглощения света с длиной волны 510 и 610 нм. В общем, чем выше тинкториальная способность, K 0,56 , тем ниже индекс оттенка и тем ниже красные тона. [11]
В мире используются и другие различные индексы, между которыми существуют коэффициенты пересчета. [12] [13]
Карамельный краситель — это коллоид . Хотя основная функция карамельного красителя — окрашивание, он также выполняет дополнительные функции. В безалкогольных напитках он может функционировать как эмульгатор [ 14] , помогая подавлять образование определенных типов « хлопьев », а его светозащитные свойства могут помочь предотвратить окисление ароматизирующих компонентов в бутилированных напитках. [15]
На международном уровне JECFA установил допустимую суточную дозу (ADI) карамельного красителя класса I как «не указано»; для класса II — 0–160 мг/кг массы тела; а для классов III и IV — 0–200 мг/кг массы тела. [16]
Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) классифицирует и регулирует карамельный краситель в Разделе 21 CFR § 73.85 как одобренную красящую добавку, освобожденную от сертификации. Если у пищевого продукта нет стандарта идентичности, карамельный краситель может безопасно использоваться в пищевых продуктах в целом на уровнях, соответствующих « надлежащей производственной практике » (GMP).
Карамельный краситель обладает превосходной микробиологической стабильностью. Поскольку он производится при очень высокой температуре, высокой кислотности, высоком давлении и высоком удельном весе , он по сути стерилен, так как не будет поддерживать рост микробов, если только не находится в разбавленном растворе.
При реакции с сульфитами карамельный краситель может сохранять следы сульфита после обработки. Однако в готовых пищевых продуктах маркировка обычно требуется только для уровней сульфита выше 10 ppm .
В 2010 году Международная программа по химической безопасности (IPCS) пришла к выводу, что коммерчески производимый карамельный краситель имеет те же токсикологические свойства, что и карамель, полученная путем варки или нагревания сахарозы , за исключением тех, которые приготовлены с использованием аммония (класс III и IV). IPCS пришла к выводу, что карамельный краситель не проявляет канцерогенности или мутагенности , на основе своих исследований. [17] Дополнительные долгосрочные исследования подтверждают вывод о том, что карамельные красители не являются канцерогенными. [18] В то время как FDA США, [19] Канадское отделение по продуктам питания и здравоохранению [20] и Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) [21] обнаружили, что карамельный краситель безопасен для использования в пищевых продуктах и напитках, Калифорния включила 4-метилимидазол (4-MeI), соединение, образующееся при производстве карамельных красителей классов III и IV, в Предложение 65 штата , [22] таким образом, законно включив его в категорию химических веществ, «известных штату как вызывающие рак или репродуктивную токсичность». Согласно Кодексу пищевых химикатов , 4-MeI в карамельном красителе допускается до 250 ppm на основе корректировки цвета, что означает максимум 250 ppm на каждые 0,100 поглощения цвета 0,10% раствора при 610 нм. [23] Воздействие 4-MeI на уровнях, присутствующих в карамельных красителях классов III и IV, не должно вызывать беспокойства по двум причинам. Во-первых, 4-MeI, по-видимому, не является генотоксичным или метаболизируется до реактивного метаболита. Во-вторых, канцерогенные дозы 4-MeI превышают оценки воздействия от потребления карамельного красителя в несколько тысяч раз. [18]
Карамельный краситель может быть получен из различных исходных продуктов, которые сами по себе являются распространенными аллергенами , а именно гидролизатов крахмала (из пшеницы), солодового сиропа (в основном полученного из ячменя) или лактозы (из молока ). Таким образом, лицам с известной чувствительностью или аллергией на пищевые продукты рекомендуется избегать продуктов, включающих общий карамельный краситель, или сначала определить источник карамельного красителя перед употреблением пищи. Карамельный краситель, произведенный из материалов на основе кукурузы или тростника, вряд ли будет содержать глютен из-за отсутствия глиадина в углеводах. [24] Североамериканские и европейские производители в основном используют глюкозу, полученную из кукурузы или пшеницы, для производства карамельного красителя, который подвергается высокой степени переработки и, как правило, считается безглютеновым . [25]
