Ароматизаторы, эфирные масла и экстракты

Ароматизаторы, натуральные эфирные масла и экстракты (олеорезины) добавляются к пищевым продуктам с целью:

1. стабилизации вкуса и аромата пищевых продуктов;
2. восстановления вкуса и аромата, утраченных в процессе переработки и/или хранения (продукты из замороженного мяса, пастеризованные продукты и т. д.);
3. придания вкуса, аромата и вкусового разнообразия однотипным или безвкусным продуктам (торты, карамель, жевательная резинка, мороженое, прохладительные напитки и т. п.).

Свежие или сухие измельченные пряности, соки, варенья, вина, коньяки и другие аналогичные продукты, используемые для ароматизации пищи, не относятся к ароматизаторам и не считаются пищевыми добавками, так как они могут применяться в качестве пищевых продуктов или типичных ингредиентов пищи. Использование ароматизаторов, эфирных масел или экстрактов для сокрытия каких-либо производственных дефектов недопустимо.

Натуральные эфирные масла и экстракты Эфирные масла известны с древних времен. Египтяне за 6000 лет до нашей эры умели получать из растений скипидар и некоторые эфирные масла. В Японии более 2000 лет назад не только получали мятное масло, но и выделяли из него ментол. Эфирные масла применяли для благовонных курений, как косметические и лекарственные средства, при бальзамировании. В отличие от жирных растительных масел эфирные масла представляют собой многокомпонентные смеси летучих органических соединений (ароматических, алидиклических и алифатических карбонильных соединений, спиртов, кислот, эфиров и т. д.), вырабатываемых в особых клетках различных растений и обусловливающих их запах. Часто в этой смеси преобладает один или несколько основных компонентов. Например, в розовом масле обнаружено более 200 компонентов, однако 50 %массы масла составляют гераниол и цитронеллол; в мятном масле более 100 компонентов, основными из которых являются ментол, ментон, ментилацетат и цинеол; анисовое масло на 80...90 % состоит из анетола, а лемонграссовое содержит 75...80 % цитраля. Эфиромасличная флора насчитывает более 2000 видов растений. Большинство эфирных масел получают из тропических или субтропических растений, и лишь немногие (кориандр, анис, мята) культивируют в более умеренных широтах. Особенно богаты эфирными маслами многочисленные виды семейства губоцветных (мята, лаванда, шалфей, базилик, пачули и др.), а также зонтичных (анис, фенхель, тмин, кориандр, ажгон и др.). Эфирные масла в свободном состоянии или в виде гликозидов содержатся в листьях, стеблях, цветках, корнях, семенах, коре и древесине. Содержание эфирных масел в растениях колеблется в широких пределах; так, в цветах розы содержится 0,02...0,10 % эфирных масел, а в почках гвоздики — 20...22 %. Наибольшее количество эфирных масел накапливается в большинстве растений в период цветения и созревания семян. Называются эфирные масла, как правило, по видам растений, из которых они получаются (розовое, гераниевое, лавандовое и т. д.), реже — по главному компоненту (камфорное, эвгенольное, терпентинное). Сырье для выделения эфирных масел используют либо сырое (зеленая масса герани, цветы лаванды и др.), подвяленное (мята), высушенное (корни аира, ириса и др.), либо предварительно ферментированное (цветы розы, дубовый мох). В таких растениях, как горький миндаль, огурец, хрен или горчица, ароматические вещества содержатся в связанном виде. Чтобы высвободить их, необходимо разрушить клеточную структуру этих растений и уже затем извлекать ароматические вещества. Основными способами получения эфирных масел для пищевых целей являются перегонка с водяным паром (или водой) и холодное прессование. Олеорезины получают экстракцией растворителями (спиртом, маслом и т. д.), после чего экстрагирующий агент обычно (практически полностью) удаляют, но в процессе отгонки растворителя легколетучие ароматические вещества теряются. В результате первоначальный аромат исходного продукта сохраняется только частично, но вкус экстрактов достаточно интенсивен. Особо следует сказать о СО2-экстрактах. Они являются результатом экстрагирования жидкой двуокисью углерода под давлением. По окончании экстрагирования давление снижают, при этом двуокись углерода переходит из жидкого агрегатного состояния в газообразное и полностью улетучивается. Все же экстрагированные вещества остаются в составе СО2-экстракта, не загрязненного остатками растворителя. Наиболее широкое распространение получили экстракты пряных растений, одно из достоинств которых заключается в том, что они содержат красящие и нелетучие вкусовые вещества. Такие вещества (придающие, например, остроту) не встречаются в соответствующем эфирном масле, получаемом путем перегонки из того же самого растения. Экстракты представляют собой (прозрачные или мутные) окрашенные (желтые, оранжевые, красные, зеленые, бурые, коричневые) жидкости, часто с осадком. В последнем случае их необходимо перед использованием взбалтывать. Эфирные масла представляют собой прозрачные бесцветные или окрашенные (желтые, зеленые, бурые) жидкости с плотностью, как правило, меньше единицы. Они оптически активны, в большинстве своем нерастворимы в воде (образуют пленку на ее поверхности), хорошо растворимы в растительных маслах, под действием света и кислорода воздуха быстро окисляются, изменяя цвет и запах. В отличие от жирных растительных масел большинство эфирных масел испаряется, не оставляя «жирного пятна» на бумаге (за исключением масел, полученных прессованием). Высокая стоимость эфирных масел, особенно бестерпеновых, часто провоцирует их фальсификацию. Помимо того, что неочищенные эфирные масла выдают за более дорогие бестерпеновые, распространены и другие способы фальсификации:

1. разбавление эфирного масла растительным;
2. разбавление дорогого эфирного масла дешевым (например, масла мяты перечной маслом мяты полевой);
3. разбавление одного эфирного масла натуральными компонентами другого (например, лимонного масла — терпенами апельсинового);
4. добавление к эфирному маслу синтетических веществ (например, синтетического линалоола к неролиевому маслу).

Общие сведения о пищевых ароматизаторах Каждому пищевому продукту присущи индивидуальные, характерные только для него вкус и аромат. В их формировании принимают участие сотни гармонирующих друг с другом соединений, которые образуются в процессе роста растений (эфирные масла), при получении пищевых продуктов под действием микроорганизмов или под действием ферментов (квашеная капуста, сыры, кисломолочные продукты), приготовления пищи (жарка, выпечка). Из продуктов питания выделено уже более 5000 различных аромато- и вкусообразующих веществ: углеводородов, гетероциклических и карбонильных соединений, спиртов, кислот, эфиров и т. д. В хлебе обнаружено свыше 200 ароматообразуюших веществ, в чае — свыше 300, в кофе — около 500, в винах — около 400, в яблоках — около 200, в цитрусовых — свыше 300 и т. д. Несмотря на такое разнообразие ароматических компонентов, их суммарное содержание в продукте может составлять лишь тысячные доли от его массы. Обычно часть этих соединений — физиологически неощутимые сопутствующие вещества. Одно или несколько соединений определяют основной аромат, а остальные — его нюансы. Так, в винограде было найдено более 300 ароматообразуюших веществ, однако специфический аромат винограда V. Vinifora сорта Мускат зависит лишь от 17 химических соединений. Известно, что в создании аромата лимона, в основном, участвует цитраль, малины — n-гидроксифенил-3-бутанон, яблок — этил-2-метилбутират, чеснока — аллилдисульфид, ванили — 4-окси-З-метоксибензальдегид (ванилин), горького миндаля — бензальдегид, банана — изоамилацетат, аниса — анетол и т. д. Под словом «аромат» в данном случае понимается общее восприятие вкуса и запаха, обозначаемое в английском языке термином «flavour». Пищевой ароматизатор — это 30...50, а иногда более 100 согласованных между собой индивидуальных компонентов. Этими компонентами могут быть как натуральные или идентичные натуральным, так и искусственные ароматические вещества.Натуральные ароматизаторы извлекаются физическими способами (прессованием, экстракцией, дистилляцией) из исходных материалов растительного или животного происхождения. Сухие порошки растений (например, чеснока) получают удалением воды из исходного измельченного растения или выжатого сока путём распыления или сублимации. По различным причинам производство пищевых продуктов с использованием только натуральных ароматизаторов невозможно, во-первых, из-за высокой стоимости исходного сырья, во-вторых, из-за ограниченности природных сырьевых ресурсов, в-третьих, из-за слабости или недостаточной стабильности существующих натуральных ароматов. Решить эти проблемы помогают «идентичные натуральным» ароматические вещества.Идентичный натуральному означает «такой же, как и природный». По составу основных ароматических компонентов и их химической структуре идентичные натуральным ароматизаторы полностью соответствуют природным. При этом часть компонентов или даже весь ароматизатор целиком получают искусственным путем. Химическим синтезом получают, например, ванилин, n-оксифенил-3-бутанон (основной ароматообразуюший компонент для ароматизатора малины). Оптимизацией и целенаправленным воздействием на ферментативные процессы и развитие определенных микроорганизмов получают, например, ароматы сыра, сливочного масла, горчицы, хрена. Коптильные ароматизаторы чаще всего являются результатом экстрагирования водой очищенного коптильного дыма с последующим концентрированием экстрактов. Ароматизаторы жареного мяса получают в несколько этапов. Сначала оптимизацией ферментативных процессов созревания мяса получают значительное количество предшественников мясных ароматов. Затем нагреванием (по аналогии с варкой и жарением) предшественники превращают в мясные ароматы. Интенсивность аромата у подобных продуктов в 20...50 раз выше, чем у получаемых традиционными способами мясопродуктов. Для большинства идентичных натуральным ароматизаторов характерна высокая стабильность, интенсивность и относительная дешевизна. Так, ванилин, являющийся продуктом, идентичным натуральному, полностью соответствует ванилину, который содержится в стручках ванили. При этом на ароматизацию продукта требуется в 40 раз меньше ванилина, чем дорогостоящей ванили. К тому же потребность в ванильном аромате столь велика, что в природе просто отсутствует необходимое количество этого растения. Кроме того, идентичный натуральному ароматизатор может быть безвреднее ароматизатора, полученного из природного сырья. Например, трава ясменник душистый (Asperula odorata L.) из-за содержащегося в ней кумарина запрещена к применению в производстве продуктов. В то же время ароматизатор ясменника, в котором кумарин отсутствует, разрешен к производству как продукт, идентичный натуральному. Коптильные ароматизаторы также намного безопаснее для здоровья, чем коптильный дым, богатый канцерогенными соединениями.Искусственные ароматизаторы содержат по меньшей мере одно искусственное вещество, которого в природе не существует. Его получают химическим синтезом. Искусственные ароматизаторы отличаются высокой стабильностью, интенсивностью и дешевизной. Например, искусственным ароматизатором является арованилон (этилванилин), используемый пищевой промышленностью всего мира. Ароматизаторы можно условно разделить на острые (пряные) и сладкие. Первые придают продукту вкус и запах овощей, специй, трав, дыма, мяса, рыбы, грибов и т. п. Типичные же сладкие ароматизаторы — ванильные, шоколадные, кофейные и все виды фруктовых ароматизаторов. Ароматизаторы выпускаются в виде жидкостей или порошков, иногда паст. На долю ароматизирующих компонентов в составе ароматизатора приходится только 10...20 %. Остальные 80...90 % — растворители или носители. Они и определяют, будет ли ароматизатор жидким или порошкообразным. Качество, стойкость жидкого ароматизатора и область его использования также в большой степени определяются растворителем или носителем. Ароматизаторы чаще всего растворяют в пищевом спирте (этаноле), пропиленгликоле, триацетине (Е 1518) или других специальных растворителях, придающих им те или иные свойства. Порошкообразные ароматизаторы чаще всего получают микрокапсулированием, которое осуществляется, главным образом, методом совместной распылительной сушки раствора жидкого ароматизатора и носителя. Носителями для ароматизаторов обычно являются гидроколлоид типа желатина, модифицированный крахмал, декстрин, сахар или соль.

Рекомендации по выбору добавки, придающей аромат и вкус Название ароматизатора, эфирного масла или экстракта далеко не полностью описывает его аромат, не говоря уже об органолептических свойствах продукта, в котором они будут использованы. Внесение одинакового количества одной и той же добавки, изменяющей вкус и аромат, в два различных продукта одного типа может ощущаться по-разному. Причем различие может заключаться не только в интенсивности, но и в характере вкуса и аромата. Для выбора ароматизатора и его дозировки важен способ употребления готового продукта: пережевывают его (колбаса, сдоба, жевательная резинка), лижут (мороженое, леденцы) или пьют (напитки). Большое значение для проявления аромата и вкуса имеет также качество сырья, температура переработки, присутствие консервантов, сахара, жира, взбитость готового продукта и срок его хранения. Известно, что растения в разный период своей вегетации пахнут по-разному, поскольку состав эфирного масла, определяющего аромат растения, непостоянен. Так, главной составной частью кориандрового масла в период цветения является деканаль, а эфирного масла семян кориандра — линалоол, масло молодой зелени нецветущей мяты содержит много ментофурана, а в эфирном масле цветущей мяты его почти нет. Состав эфирного масла и олеорезина также зависит от места и климатических условий произрастания сырья, от времени его сбора и технологических особенностей переработки. Эфирные масла и экстракты, предлагаемые на мировом рынке, имеют стандартное содержание основных компонентов, которого достигают, смешивая разные партии масел и экстрактов. Состав ароматизатора тоже постоянен. Его определяет специалист по запахам (флейворист). Так же, как существуют, например, десятки сортов вишни, созданы и десятки различных ароматизаторов «вишня». В разных версиях ароматизатора флейворист подчеркивает тот или иной тон и подбирает разное их сочетание: в одной версии доминирует сладкая нота, в другой — косточковая, в третьей присутствует легкая горечь и т. д. Кроме того, есть ароматизаторы с ароматом свежесорванных плодов и ягод; в последнее время на рынке появились ароматизаторы, имитирующие аромат и вкус «живых» фруктов и ягод. Действительно, вкус и аромат фрукта или овоща, висящего на ветке, свежесорванного и хранившегося даже несколько часов, различаются между собой. Как только плод сорван, он начинает «умирать», и его химический состав, в том числе состав ароматических и вкусовых веществ, начинает меняться. При выборе ароматизатора не следует делать вывод по первоначально «резкому» или «слабому» впечатлению — это «верхние ноты» аромата, которые в готовом продукте могут вообще не проявиться. Выбор ароматизатора для конкретного пищевого продукта определяется его физико-химическими свойствами и технологией производства продукта. Если ароматизатор с чистыми, сильными «верхними нотами» наиболее пригоден для безалкогольного напитка, то, к примеру, для пряников лучше выбрать более стойкий, с сильными «основными нотами», проверив предварительно его термостойкость и совместимость с компонентами теста. В любом случае важно помнить, что в полной мере оценить влияние ароматизатора на органолептические свойства изделия можно только по результатам дегустации готового продукта. Хороший результат дает использование нескольких вкусоароматических добавок в одном продукте. Это может быть совместное применение разных ароматизаторов с целью получения букета ароматов, или сочетание эфирного масла и экстракта из одного и того же растения для дополнения аромата соответствующими вкусовыми ощущениями. Несмотря на наличие растворителя или носителя, все ароматизаторы, эфирные масла и экстракты высоко концентрированны и поэтому в чистом виде непригодны в пищу. Дозировка ароматизаторов, натуральных эфирных масел и олеорезинов в производстве пищевых продуктов зависит от требуемой интенсивности вкуса и аромата тех или иных изделий, а также от органолептических свойств продукта и технологии его производства. При этом необходимо следовать рекомендациям фирмы-производителя, разработанным для конкретных ароматизаторов и конкретных продуктов. Ориентировочные дозы внесения жидких ароматизаторов, как правило, составляют 50... 150 г на 100 кг готового продукта, что примерно соответствует дозировке 4...8-кратных эссенций, применявшихся ранее в пищевой промышленности Советского Союза. Дозировка порошкообразных ароматизаторов — 200...2000 г на 100 кг готового продукта, а расход эфирных масел и олеорезинов на 100 кг продукции может колебаться от 1 до 50 г. Коэффициенты замены пряностей соответствующими эфирными маслами и олеорезинами тоже колеблются в очень широких пределах. Например, 1 кг чеснока можно заменить 1...2 г чесночного эфирного масла, а для замены 1 кг мускатного ореха потребуется 0,5 кг (или более) соответствующего эфирного масла. Как правило, 10...40 г олеорезина достаточно для замены 1 кг зелени или пряности. Применительно к конкретной рецептуре все вышеупомянутые дозировки необходимо уточнять в соответствии с требованиями потребителя. Ароматизация практически не усложняет процесс производства. Ароматизатор, эфирное масло или олеорезин можно вводить в продукт неразбавленным (например, порошок экстракта специй при производстве колбасных изделий) или в виде концентрированного раствора (суспензии) в подходящем растворителе. Растворителем может быть вода, масло, спирт, небольшая часть самого ароматизируемого продукта или его компонент. На некоторые пищевые продукты (например, кукурузные палочки) можно производить прямое напыление разбавленного раствора ароматизатора. Время внесения ароматизатора в конкретный продукт определяют, исходя из технологии производства. Например, в сыры, колбасные изделия, соусы ароматизатор добавляют вместе с солью, а в масляный крем или безалкогольный напиток — вместе с сахарным сиропом. В производстве изделий, подвергаемых тепловой обработке, для уменьшения потерь ароматизатора при нагревании рекомендуется ароматизировать их как можно позже. Чрезвычайно важно, чтобы после внесения добавки, придающей вкус и аромат, продукт был тщательно перемешан. Токсикологическая безопасность и хранение Ряд эфирных масел и олеорезинов обладает бактерицидным действием: чесночное, цитрусовые масла, эфирное масло хрена и т. д. В последнее время розмариновое и шалфейное эфирные масла стали успешно применяться в качестве антиокислителей. Необходимо отметить, что эфирные масла как составная часть траволечения находят применение в медицине. Они используются при массаже, для ароматических ванн, компрессов, в кремах и т. п. Эфирные масла оказывают такое же действие, как и растения, из которых их получают, с той лишь разницей, что действие эфирных масел является более сильным. Срок годности ароматизаторов, эфирных масел и экстрактов, как правило, составляет от нескольких месяцев до нескольких лет. Срок годности ароматизатора в большой степени определяется растворителем (носителем); на срок годности эфирного масла сильно влияет количество терпенов, самых легкоокисляемых соединений масла. Как показывает опыт, ванилин, хранящийся в плотно закрытой упаковке, не меняется в течение 10 лет. Проводились исследования хранения эфирных масел в течение 25 лет. При соблюдении условий хранения изменения органолептических и физико-химических характеристик не наблюдали. Все виды ароматизаторов и эфирных масел должны храниться в темноте в непрозрачных емкостях, в сухом хорошо проветриваемом помещении при температуре от 5 до 15 °С отдельно от другого сырья. Емкость, в которой хранят добавку, обязательно следует плотно закрывать после отбора каждой порции.

Л. А. Сарафанова Применение пищевых добавок Технические рекомендации 6-е издание, исправленное и дополненное Санкт-Петербург ГИОРД 2005