Хлорофиллы.

Натуральные красители.

Природа веществ, обусловливающих окраску продуктов

Пищевые красители, применяемые в разных странах, подразделяются на три группы:

1. натуральные красители растительного или животного происхождения;

2. синтетические органические красители;

3. минеральные красители (ограниченного применения).

Окраска растительных продуктов обусловлена следующими пигментами: хлорофиллом, каротиноидами и флавоноидами (антоцианами). Эти соединения избирательно поглощают свет в видимой части спектра и придают веществу соответствующую окраску.

Самыми распространенными растительными пигментами зеленого цвета являются хлорофиллы. По сравнению с другими пигментами число хлорофиллов не очень велико, но зато они есть везде и в большом количестве. Так, концентрация этих пигментов в листьях дуба составляет около 0,3% (с учетом массы влаги), в листьях клена – 0,5%, а в листьях дерева какао – до 0,8%.

Чаще всего в научной литературе встречается информация о четырех зеленых пигментах класса хлорофиллов. Самый распространенный хлорофилл a характерен абсолютно для всех видов фотосинтезирующих растений. Хлорофилл b присутствует в листьях высших растений и в большинстве водорослей. Бурые водоросли, кроме того, содержат хлорофилл с, а красные – хлорофилл d. Значительно реже встречаются в природе протохлорофиллы и хлорофиллиды. Зеленый цвет всех перечисленных пигментов обусловлен наличием в их молекулах ажурных порфиринового и 7,8-дигидропорфиринового циклов, связанных с ионом магния (рис. 4).

Рис. 4. Фрагмент молекулы, одинаковый у всех хлорофильных пигментов. Буквой R отмечены участки, имеющие у хлорофиллов a, b, c, d различное строение. Ажурное кружево атомов, выделенное черным цветом – 7,8-дигидропорфирин, характерно также для родственных хлорофиллу пигментов – хлоринов, феофорбидов, феофитинров.

Зеленый пигмент хлорофиллсостоит из двух соединений: сине-зеленого хлорофилла а(С₅₅Н₇₂О₅N₄Mg)и желто-зеленого хлорофилла б(С₅₅Н_7ОО₆N₄Mg), которые различаются по степени окисленности и оптическим свойствам. Оба соединения представляют собой магниевые соли тетрапиррола. Хлорофилл а более устойчив к воздействию теплоты, чем хлорофилл б. Хлорофилл и его производные вырабатывают из хвои, листьев крапивы, другого растительного сырья. Зеленый краситель применяют для окрашивания ликеров, эссенций, безалкогольных напитков, а также кондитерских изделий. Хлорофилл при термической обработке продуктов нестоек.

В случае потери иона металла хлорофиллы превращаются в другие порфириновые пигменты – феофорбиды, хлорины, феофитины и т. д. Все они имеют разные оттенки зеленого цвета.

Молекулы хлорофиллов имеют довольно сложное строение. Так, синтез хлорофилла a, осуществленный в 1960 году М. Штреллем и Р. Вудвортом, насчитывал около 30 стадий и являлся в то время вершиной искусства органического синтеза. Растения синтезируют хлорофиллы в меньшее число стадий при нормальных условиях, и почти не заботятся о сохранности этих шедевров синтетического искусства. На смену разложившимся молекулам пигментов тут же образуются новые. В результате у проростков овса за трое суток обновляется почти 95% хлорофиллов, у 25-дневных растений – 60%, у растений в стадии колошения – около 40%. Скорости синтеза и распада хлорофиллов, зависят от вида растения, а также от условий, в которых оно находится. У многих известных нам растений при понижении продолжительности светового дня синтез порфириновых пигментов прекращается, и на листьях проявляются цвета красных антоцианов, желтых флавонолов, а также других желтых красителей, о которых речь пойдет дальше.