DE2132620B2

DE2132620B2 - Verfahren zum faerben von lebensmitteln und rot gefaerbte lebensmittel als solche

Info

Publication number: DE2132620B2
Application number: DE19712132620
Authority: DE
Inventors: Frederick Peter Bedford Jenkins (Großbritannien)
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1971-06-30
Filing date: 1971-06-30
Publication date: 1976-06-16
Also published as: DE2132620A1

Description

ß-s

CH₁CONH OH

HO₃S

N=N-

SO₃H

IO

Rote Farbstoffe können nur in begrenztem Umfang in Würsten verwendet werden, da die Farbstoffe in Gegenwart von Sulfit beständig sein müssen. Darüber hinaus ist der bisher üblicherweise verwendete rote Farbstoff »Rot 2G« (Colour Index 18050) für die unbegrenzte Verwendung in Lebensmitteln nicht geeignet, und es kann sein, daß Rot 2G in Zukunft für das Färben von Würsten nicht mehr zur Verfügung steht. Es besteht deshalb ein Bedürfnis nach anderen Farbstoffen.

Viele Farbstoffe sind deshalb ungeeignet, weil sie eine nicht zufriedenstellende Färbung aufweisen oder nicht beständig gegenüber dem als Konservierungsmittel verwendeten Schwefeldioxid sind. Wie bereits erwähnt, ist diese Beständigkeit gegenüber Schwefeldioxid bei der Verwendung des Farbstoffs in einer Reihe von Lebensmitteln, insbesondere Würsten, notwendig. Es wurde nun festgestellt, daß der Farbstoff 8-Acetamido-2-(azo-benzol-4'-sulfonsäure)-1 -naphthol-S.ö-disulfonsäure der Formel

50

der nachfolgend als Rot SA bezeichnet wird, und seine genießbaren Salze nicht nur eine schöne rote Farbe aufweisen, die in Lebensmitteln, insbesondere Würsten, stabil ist, sondern auch in biologischer Hinsicht zufriedenstellende Eigenschaften besitzen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Färben von Lebensmitteln, das dadurch gekennzeichnet, daß man die Lebensmittel mit zur Färbung ausreichenden Mengen Rot SA oder einem genießbaren Salz dieser Säure versetzt.

Gegenstand der Erfindung sind ferner rotgefärbte Lebensmittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Rot SA oder einem genießbaren Salz dieses Farbstoffs.

Bei den Lebensmitteln handelt es sich hauptsächlich um Wurstmassen. Die Anwendung von Rot SA ist jedoch nicht auf diese Lebensmittel beschränkt, sondern kann z. B. auch auf kohlensäurehaltige Getränke, Speiseeis oder Marmeladen ausgedehnt werden.

Der Farbstoff wird zweckmäßig in Form des Mono-, Di- und/oder Trialkalisalzes oder in Form eines Gemisches eines oder mehrerer der vorgenannten Salze mit der freien Säure verwendet. Hierbei hängt die Anwendungsform des Farbstoffs vom pH-Wert ab. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Farbstoff über einen weiten pH-Bereich eine zufriedenstellende rote Farbe besitzt.

Vorzugsweise wird das Rot SA in Konzentrationen von 1 bis 40 ppm, bei Wurstmassen vorzugsweise 5 bis 12 ppm, verwendet.

Das Beispiel erläutert die Erfindung.

Beispiel

Das Beispiel beschreibt die Herstellung einer Zwischenverbindung und die Herstellung und Reinigung von Rot SA sowie die Prüfung des Farbstoffs hinsichtlich seiner Eignung für das Färben von Würsten und der biologischen Unbedenklichkeit und schließlich die handelsübliche Herstellung einer Wurstmasse unter Verwendung von Rot SA.

I. Herstellung und Reinigung von Rot SA
Verfahren (a)

4,3 g Sulfanilsäure werden in 55 ml Wasser gelöst, die die äquivalente Menge (2,65 g) Natriumcarbonat enthalten. Diese Lösung wird nach dem Abkühlen auf 5⁰C bei dieser Temperatur mit einer Lösung von 1,73 g Natriumnitrit in 10 ml Wasser versetzt. Die hierbei erhaltene Reaktionslosung wird bei 5°C zu 16 ml 5 η-Salzsäure hinzugefügt Die Beendigung der Reaktion wird durch die Farbreaktion von Jod-Stärke-Papier mit salpetriger Säure angezeigt. Das Diazoniumsalz wird dann unterhalb der Oberfläche in eine Lösung von 10 g 8-Acetamido-l-naphthol-3,6-disulfonsäure in 50 ml Wasser, die 2,65 g Natriumcarbonat enthalten, eingeführt, wobei die Temperatur des Reaktionsgemisches auf 5⁰C gehalten wird. 1 Minute nach beendeter Reaktion wird das Reaktionsgemisch mit 5 ml Ammoniak (Dichte 0,880) versetzt. 2 Stunden gerührt und dann über Nacht stehengelassen. Die erhaltene Lösung wird nach dem Versetzen mit Essigsäure bis zu einem pH-Wert von 4 bis 5 im Verlauf von 1 Stunde auf 8O⁰C erhitzt und zusätzlich 1 Stunde bei dieser Temperatur gehalten. Anschließend wird der Farbstoff bei einem pH-Wert von etwa 7 durch Zusatz von gesättigter Kochsalzlösung ausgefällt. Nach dem Abkühlen, Filtrieren und Trocknen des Filterkuchens erhält man 13,0 g des rohen Farbstoffs mit folgenden Eigenschaften: Chloridgehalt 7,4%, molarer Extinktionskoeffinzient £ bei Amax505 und 525 πιμ = 24 100.

450 ml Wasser, die 40 g Natriumchlorid enthalten, werden mit dem rohen Farbstoff (13 g) versetzt. Das Gemisch wird auf 8O⁰C erhitzt und bei dieser Temperatur bis zur vollständigen Lösung des Farbstoffs gehalten. Nach dem Abkühlen der Lösung wird der ausgefallene Farbstoff abfiltriert und getrocknet. Hierbei erhält man 9,6 g (71 Prozent, bezogen auf Sulfanilsäure) des gereinigten Farbstoffs mit folgenden Eigenschaften: Chloridgehalt 1,7%, molarer Extinktionskoeffizient ε bei Amax505 und 525 ηϊμ = 27 000. Bei

der papierchromatographischen Analyse dieses Farbstoffs Lösungsmittel Ammoniak (Dichte 0,880), 1 :3 verdünnt erhält man einen roten Hauptfleck (Rf= 0,74).

Tabelle

Das erhaltene Rot SA wird gemäß britischer Prüfnorm B. S. 3611 :1963 für Rot 2G geprüft Die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt.

	Gew-%	Prüfnorm, nicht über
Flüchtige Bestandteile bei 135⁰C	7,1	10%
In Wasser unlöslicher Anteil	0,1	0,1%
In Diisopropyläther löslicher Anteil	0,16	0,2%
Begleitfarbstoffe	<0,3	2,0%
Sulfanilsäure	< 0,002	0,2%
Chlorid und Sulfat (als Natriumsalz),	2,62	8,0%
insgesamt
Farbstoffgehalt, insgesamt (berechnet	83	82%
als Trinatriumsalz)
Kupfer	8 ppm	10 ppm
Arsen	< 0,6 ppm	1,0 ppm
Blei	negativ	10 ppm
Schwermetalle (als Sulfide)	nicht nachweisbar	nicht nachweisbar
	nach Standard	nach Standard
	verfahren	verfahren

Verfahren (b)

14,4 g Sulfanilsäure werden in 330 ml Wasser, die die äquivalente Menge (4,42 g) Natriumcarbonat enthalten, gelöst Diese Lösung wird nach dem Abkühlen auf 5° C bei dieser Temperatur zu 76 ml einer 1 molaren Natriumnitrit-Lösung zugefügt. Die hierbei erhaltene Lösung wird ebenfalls bei 5⁰C zu 32 ml einer 5 η-Salzsäure zugesetzt. Nach Beendigung der Reaktion läßt sich überschüssige salpetrige Säure mit Jod-Stärke-Papier nachweisen.

Eine getrennt hergestellte Lösung von 30 g 8-Acetamido-l-naphthol-3,6-disulfonsäure in 125 ml 2 n-Natronlauge wird bei 5° C mit dem Diazoniumsalz versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 15 bis 30 Minuten gerührt und anschließend durch Zugabe von 5 η-Salzsäure auf einen pH-Wert von 7 eingestellt.

Beim Eindampfen der in vorgenannter Weise hergestellten Farbstofflösung zur Trockne erhält man 52 g eines rohen Feststoffs mit folgenden Eigenschaften: Chloridgehalt 18%, molarer Extinktionskoeffizient e bei Ämax505 und 525 πιμ = 16 350. Der rohe Feststoff wird in 500 ml unter Rückfluß kochendem, wasserfreiem Äthanol auspendiert. Anschließend wird mit soviel Wasser (250 ml) versetzt, bis der Feststoff nahezu vollständig gelöst ist Nach dem Dekantieren der Lösung läßt man über Nacht auf Raumtemperatur abkühlen. Der ausgefallene Farbstoff wird abfiltriert und getrocknet Hierbei erhält man 28 g (62 Prozent, bezogen auf Sulfanilsäure) des gewünschten Farbstoffs mit folgenden Eigenschaften: Chloridgehalt 3,2%, e bei Ama* 505 und 525 ηιμ = 24 000. Die papierchromatographische Analyse dieses Rot-SA Lösungsmittel Ammoniak (Dichte 0,880), 1 :3 verdünnt, ergibt wie bei dem nach Verfahren (a) hergestellten Farbstoff einen roten Fleck mit einem Rf-Wert von 0,74.1 g dieses Farbstoffs wird über eine mit einem Adsorptionsmittel auf Basis eines dreidimensional vernetzten Polysaccharids gefüllt Kolonne geschickt. Hierbei erhält man keinen Anstieg des ε-Wertes. Außer Rot SA läßt sich keine weitere Komponente nachweisen.

Bei allen folgenden Untersuchungen wird das Rot SA so verwendet, wie es nach der Reinigungsstufe des Verfahrens (a) anfällt, d.h., mit einem pH-Wert von etwa 7.

II. Prüfung von Rot SA

Beständigkeit gegenüber Schwefeldioxid

1 Liter einer Standardlösung mit einem Schwefeldioxidgehalt von 1600 ppm wird unter Verwendung von 3,08 g Kaliumpyrosulfit hergestellt. Der SCh-Gehalt wird nach der Methode von Reith und Willems (Zeitschrift für Lebensmittel-Untersuchung und -Forschung, 108 [3], 270 [1958]) bestimmt. Hierbei wird das Schwefeldioxid durch Orthophosphorsäure in Freiheit gesetzt und nach der Destillation in verdünntes Wasserstoffperoxid eingeleitet. Die durch Oxydation entstandene Schwefelsäure wird durch Titration mit Standardlaugen unter Verwendung von Bromphenolblau als Indikator bestimmt. Eine Standardlösung des Farbstoffs (50 ppm Salzgehalt berücksichtigt) wird bei Farbstoffkonzentrationen von 10 ppm und Schwefeldioxidkonzentrationen von 400 und 700 ppm zur Beständigkeitsprüfung verwendet, die 48 Stunden im Tageslicht durchgeführt wird. Die Testlösungen werden wie folgt hergestellt:

1. SO2-Konzentration 400 ppm: 25 ml SO2-Standardlösung plus 20 ml Farbstoff-Standardlösung, auf 100 ml aufgefüllt.

2. SO2-Konzentration 700 ppm: 44 ml SO2-Standardlösung plus 20 ml Farbstoff-Standardlösung, auf 100 ml aufgefüllt

Die Auswertung der Versuche ergibt, daß kein Ausbleichen des Farbstoffs, selbst bei Verlängerung der Prüfung auf 7 Tage, stattfindet.

Beständigkeit in Würsten

Bestandteil	Rezeptur	g
	Gew.-o/o	1760
Magere Schweineschulter	33,0	1760
Rückenspeck vom Schwein	33,0	576
Streckmittel*)	10,8	1152
Wasser	21,6	67,2
Salz	1,3

*) Hergestellt aus ausgesuchtem Mehl und Wasser.

Fortsetzung

Bestandteil

Rezeptur

Gew.-%

Weißer Pfeffer

Cayennepfeffer

Kaliumpyrosulfit

0,12
0,08
0,09

6,24
4,38
4,56

Das magere Fleisch und die Gewürze werden 0,5 Minuten in einer Hackmesser-Maschine vermischt. Anschließend wird das Wasser, das den zu prüfenden Farbstoff (Rot SA) zur Erzielung einer Konzentration von 5 bzw. 10 ppm enthält, langsam zugegeben und 1,5 Minuten eingemischt. Nach der Zugabe des Streckmittels wird nochmals 1 Minute gemischt. Schließlich wird das Fett zugegeben, und die Wurstmasse wird nochmals 2 Minuten gemischt. Die Wurstmasse wird dann unter Verwendung einer kleinen Horizontal-Stopfmaschine in künstliche Wursthäute gefüllt. Die Würste werden von Hand abgebunden (12 Stück auf 453 g). Jeweils 6 Würste werden unter Verwendung semipermeabler Folien aus Regeneratcellulose verpackt. Die Kontrollpackungen werden bei —2°C im Dunkeln gelagert. Die Versuchspackungen werden tagsüber bei Raumtemperatur unter Tageslicht-Röhrenleuchten und nachts bei 2⁰C im Dunkeln gelagert. Nach 2 und 5 Tagen wird der Ausbleichgrad bestimmt. Die Farbe der zubereiteten Würste (im Innern) wird nach 15minütigem Braten beobachtet.

Die Ergebnisse sind voll zufriedenstellend. Die gelagerten Versuchspackungen zeigen keine Farbänderungen und keine Aufhellung der Farbe. Die gebratenen Würste zeigen den gewünschten graubraunen Farbton.

III. Biologische Prüfungen

4 Wochen alte Ratten werden Il Tage mit dem nachfolgend aufgeführten Futter ernährt, das 0,48 Prozent, bezogen auf das Futter, Rot SA enthält. Zum Vergleich werden in weiteren Versuchsreihen dem Futter äquimolare Mengen Rot 2G (0,4 Prozent) bzw. Sulfanilsäure (0,136 Prozent) zugemischt.

Gereinigtes Futter

Bestandteil	Gew.-o/o
Vitamin-B-haltige Komponente	5
Cellulosepulver	4
»Jones Foster«-Salzmischung (Journal	4
of Nutrition, 24 [1942], S. 248, Tabelle 1)
Erdnußöl	10
Weizenkeimöl	0,5
Kasein	24,6
Stärke	51,9

Verfahren und Ergebnisse

Die Ratten erhalten zu Beginn des Versuchs orale Gaben von Vitamin A und D, die aufgenommene Futtermenge bleibt den Tieren überlassen. Die aufgenommene Futtermenge wird registriert, die Ratten werden vor Beginn des Versuchs sowie am 7. und 11. Tag gewogen.

Am 5. und 7. Tag wird vom Schwanz Blut entnommen und auf Heinzkörper untersucht. AmIl. Tag werden die Tiere getötet, das Herzblut wird auf Heinz-Körper, Methämoglobin, Zellkonzentration und Hämoglobin untersucht.

Häufige Beobachtungen der Tiere während der Versuchsdauer ergeben keine Hinweise auf toxische Wirkungen. Die Nahrungsaufnahme, das Wachstum und das Gewicht der Ratten sind normal. Die Faeces der mit farbstoffhaltigem Futter gefütterten Tiere sind ohne Ausnahme schwarz, die Faeces der mit farbstofffreiem Futter oder der mit Sulfanilsäurehaltigem Futter ernährten Ratten sind blaßbraun.

Die Untersuchung der von jedem Tier am 5., 7. und 11.

ίο Tag entnommenen Blutproben ergibt, daß nur die roten Blutkörperchen der mit Rot-2G-hal tigern Futter ernährten Ratten Heinz-Körper aufweisen. Hierbei sind jeweils 3 von 4 Ratten betroffen. Als Folge dieses Einflusses von Rot 2G zeigen die Ratten eine vergrößerte Milz. Diese Milz vergrößerung wird bei der Autopsie der Tiere der anderen Versuchsreihen nicht beobachtet. Die histologischen Untersuchungen zeigen ein beträchtliches Anwachsen der Erythropoese in der Milz und der Leber, das Auftreten von Hämosiderin in der Milz und der Leber sowie Blutstauung in den Milzsinus, während bei den Tieren der anderen Versuchsreihen (Rot SA, Sulfanilsäure) kein nachteiliger Einfluß festgestellt werden kann.

Am 11. Tag kann ein eben meßbarer höherer Methämoglobingehalt gegenüber den mit Rot-2G-haltigem Futter ernährten Ratten festgestellt werden, während die Zellkonzentration und der Hämoglobingehalt am 11. Tag durch keine der Versuchsmaßnahmen beeinflußt werden.

Die Ergebnisse zeigen, daß weder Rot SA noch die Sulfanilsäure als Stoffwechselprodukt von Rot SA im Gegensatz zu Rot 2G in der Versuchsanwendung eine Veränderung des Blutes bewirken. Außer der Bildung von Heinz-Körpern ist von Rot 2G keine andere unerwünschte physiologische Wirkung bekannt, und auch die Prüfung von Rot SA ergibt keine diesbezüglichen Anzeichen.

Der Stoffwechsel der Farbstoffe unter dem Einfluß von Darmbakterien wird im folgenden Abschnitt beschrieben.

Stoffwechsel von Rot SA unter dem Einfluß
von Darmbakterien

Der Inhalt von 3 Rattenblinddärmen wird nach dem Vermischen mit 300 ml Salzlösung von 37^eC durch Watte filtriert. Die Hälfte des Filtrats wird durch 30minütiges Erhitzen auf 100⁰C sterilisiert.

Gemische aus dem Filtrat (20 ml) und dem Farbstoff (8 mg in 2 ml Salzlösung) werden in einen Brutkasten von 37⁰C gestellt. Für die Analyse werden zu Beginn sowie nach 4 und 20 Stunden Proben entnommen. Von jeder Probe wird nach dem Verdünnen mit Salzlösung (1 :21) die optische Dichte bei 530 πΐμ vor und nach der Zugabe einiger Kristalle Natriumdithionit bestimmt. Das gleiche Verfahren wird unter Verwendung des sterilisierten Filtrats wiederholt. Die Ergebnisse sind in Tabelle I und der aus diesen Ergebnissen berechnete Stoffwechsel-Prozentumsatz ist in Tabelle Il zusammengestellt.

Tabelle I

Veränderung der optischen Dichte bei Dithionitzugabe

Sterilisiert Nicht sterilisiert OStd. 4Std. 20Std. OStd. 4Std. 20Std.

Rot SA 0,78 0,76 0,67

0,66 0,44 0,07

Tabelle II

Sterilisiert 4Std.

Nicht sterilisiert 4 Std. 20 Std.

Rot SA

1,6

33,4

89,4

Die in den Tabellen I und II aufgeführten Werte für den Stoffwechselabbau zeigen in Verbindung mit den in Abschnitt III dargestellten Fütterungsversuchen, daß weder Rot SA noch seine Stoffwechselprodukte einen nachteiligen Einfluß auf die Ratten ausüben.

Das Sulfanilsäure tatsächlich ein Stoffwechselprodukt von Rot SA darstellt, läßt sich durch die Analyse des in dem Brutschrank auf 37° C gehaltenen Filtrats zeigen, in dem Sulfanilsäure nachgewiesen werden kann.

IV. Handelsübliche Herstellung von Wurstmasse unter Verwendung von Rot SA

. In einem Rührkessel mit mechanischem Rührwerk werden 03 kg Magermilchpulver mit 4,5 Liter Wasser, die 0,45 g Rot SA enthalten, vermischt. Das Gemisch wird 3 Minuten gründlich gerührt. In einem Kessel mit

maschinellem Hackmesser werden 15 kg magere Schweineschulter mit diesem Gemisch versetzt. Mit dem Einschalten des Hackmessers werden 0,57 kg Salz, 0,1 kg Gewürze sowie weitere 4,5 Liter Wasser zugesetzt und nach 2 Minuten werden 4,7 kg Streckmittel (hergestellt aus ausgesuchtem Mehl und Wasser) sowie 15 kg Schweinefett zugegeben. Die gesamte Hackzeit beträgt 3 Minuten.

Man erhält etwa 45 kg Wurstmasse, die 10 ppm Rot SA enthalten.

An Stelle der vorgenannten Arbeitsweise, bei der der Farbstoff an das Milchpulver gebunden in Form einer Emulsion zugegeben wird, kann man auch so vorgehen, daß man den Farbstoff in Wasser zugibt

Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzliche Behinderungen insbesondere durch das Lebensmittelgesetz, beschränkt sein.

609525/339

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Färben von Lebensmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lebensmittel mit einer zur Färbung ausreichenden Menge von 8-Acetamidp-2/(azo-benzol-4'-sulfon-

_säur^J^ajphjthjol-3,6-disuifonsäure oder einem genießbaren Salz dieser SäureTersetzt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Farbstoff in einer Menge von 1 bis 50 ppm, vorzugsweise 5 bis 12 ppm, jeweils bezogen auf das Gewicht der Lebensmittel, verwendet

3._ Rotgefärbte_ Lebensmittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an e-Äcetämido^^lazö^benzöl-4'-sulfonsäure)-1 -naphthol-^-disulfonsäure oder einem genießbaren Salz dieser Säure.

4. Lebensmittel nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Farbstoffgehalt von 1 bis 50 ppm, vorzugsweise 5 bis 12 ppm, jeweils bezogen auf das Gewicht der Lebensmittel.