В статье рассматриваются научные основы получения натурального свекольного красителя и возможности его применения в мясной промышленности. Описан химический состав свеклы с акцентом на беталаины — основную группу пигментов, обладающих окрашивающими и биологически активными свойствами. Проанализированы современные технологии экстракции, стабилизации и внедрения красителя в рецептуры мясных изделий. Отдельное внимание уделено влиянию свекольного пигмента на органолептические и физико-химические характеристики продукции, а также его антиоксидантной активности. Рассмотрены перспективные направления применения, включая инновационные формы доставки красителя и использование в альтернативных белковых продуктах. Свекольный краситель представлен как функциональный компонент, способствующий улучшению качества продукции и соответствующий концепции «чистой этикетки».

Ключевые слова: свекольный краситель, беталаины, мясные изделия, натуральные пищевые добавки, технология экстракции, антиоксиданты, функциональные ингредиенты.

The article discusses the scientific basis of obtaining beetroot natural dye and the possibility of its use in the meat industry. The chemical composition of beetroot is described, with an emphasis on betalains, the main group of pigments with coloring and biologically active properties. Modern technologies of extraction, stabilization and introduction of the dye into the formulations of meat products are analyzed. Special attention is paid to the effect of beetroot pigment on the organoleptic and physico-chemical characteristics of products, as well as its antioxidant activity. Promising areas of application are considered, including innovative forms of dye delivery and use in alternative protein products. Beetroot dye is presented as a functional component that contributes to improving product quality and corresponds to the concept of a «clean label».

Keywords: beetroot dye, betalains, meat products, natural food additives, extraction technology, antioxidants, functional ingredients.

Введение

В условиях возрастающего спроса на здоровое питание и продукцию с натуральными компонентами особое внимание уделяется пищевым красителям, источником которых являются растительные сырьевые материалы. Одним из перспективных направлений считается использование свекольного красителя в мясной промышленности. Этот краситель не только обеспечивает привлекательный цвет готовой продукции, но и оказывает дополнительное биологическое действие.

Цель данной работы — дать обобщенную оценку научных основ получения свекольного красителя, оценить технологические методы его использования в производстве мясной продукции и проанализировать влияние на ее органолептические и физико-химические характеристики.

Основная часть

Химический состав и свойства свекольного красителя

Основным пигментом свекольного красителя являются беталаины, которые подразделяются на бетанины (обеспечивают красный цвет) и индиксантины (желтые пигменты). Бетанин — наиболее активный компонент, отвечающий за характерный интенсивный красно-фиолетовый оттенок. Его важными свойствами являются водорастворимость и высокая окрашивающая способность [1].

Беталаины обладают антиоксидантной активностью, а также продемонстрировали противовоспалительные и потенциальные антиканцерогенные эффекты [2]. Однако их устойчивость ограничена: под действием кислой среды (pH < 4), высокой температуры и кислорода они разрушаются. Эти факторы необходимо учитывать при разработке технологических процессов, особенно в мясной отрасли, где применяются термообработка, хранение и использование консервантов.

Также важным аспектом является взаимодействие с другими ингредиентами мясной продукции, в том числе нитритами и солями, которые могут влиять на цвет и стабильность пигмента. Исследования показывают, что при оптимальных условиях свекольный краситель может обеспечивать устойчивый и натуральный цвет мясных изделий, особенно вареных и паштетных групп. Благодаря своей натуральной природе, безопасности и дополнительной биологической активности беталаины рассматриваются как перспективная альтернатива синтетическим красителям в пищевой промышленности [3].

Технология получения свекольного красителя

Процесс получения натурального красителя из свеклы включает несколько стадий: подготовку сырья, экстракцию пигмента, очистку, концентрирование и стабилизацию. На первом этапе корнеплоды свеклы моют, очищают и измельчают. Затем проводится экстракция с использованием воды, спиртов или слабокислых растворов. Наиболее эффективным методом считается водная экстракция с использованием ультразвука, что позволяет увеличить выход красящего вещества [4].

После экстракции проводится фильтрация, обезвоживание и концентрирование полученного раствора. Для повышения стабильности бетанина применяются такие методы, как микрокапсулирование, лиофилизация и добавление антиоксидантов. Полученный краситель может быть представлен в виде жидкого экстракта или порошка.

Для промышленного использования важна стандартизация технологии, которая позволяет добиться стабильных показателей цвета и сохранения биологических свойств. При этом важно учитывать чувствительность бетанина к условиям хранения и технологической обработки [5].

Применение свекольного красителя в мясной промышленности

Свекольный краситель может применяться в различных группах мясной продукции: вареных колбасах, паштетах, мясных полуфабрикатах, вегетарианских альтернативах. Основное назначение — улучшение или восстановление естественного цвета продукта после термической обработки, а также формирование привлекательного внешнего вида.

Добавление красителя может осуществляться на стадии посола или смешивания фарша. Жидкие формы вводятся в рассолы, порошкообразные — в сухие смеси. Важно учитывать совместимость красителя с другими компонентами, особенно с нитритами, которые могут как стабилизировать, так и разрушать бетанин в зависимости от условий [6].

Использование свекольного красителя также может улучшать антиоксидантные свойства продукта, что замедляет процессы окисления липидов и увеличивает срок хранения. Однако при высоких температурах (> 80 °C) возможно частичное разрушение пигмента, поэтому для термостойкости применяются комбинированные технологии (например, капсулирование) [7].

Влияние на качество мясной продукции

Включение свекольного красителя в рецептуру мясных изделий положительно влияет на органолептические характеристики: цвет становится более насыщенным и натуральным, что повышает потребительскую привлекательность продукта. Исследования показывают, что потребители отдают предпочтение изделиям с ярким, естественным цветом, ассоциирующимся со свежестью и натуральностью [8].

С точки зрения физико-химических параметров добавление красителя может влиять на pH, активность воды и окислительно-восстановительные свойства. При правильной дозировке и учете технологических особенностей достигается оптимальный баланс между стабильностью цвета и сохранением качества продукта [9].

Также стоит отметить снижение необходимости в использовании синтетических добавок, что соответствует концепции «чистой этикетки» и требованиям современных стандартов пищевой безопасности.

Перспективы и инновационные направления применения свекольного красителя

В последнее десятилетие интерес к функциональным ингредиентам в пищевой промышленности стимулировал развитие новых форм натуральных добавок, в том числе красителей. Одним из направлений является использование свекольного красителя не только как пигмента, но и как компонента с выраженными биологически активными свойствами: антиоксидантными, антимикробными и даже антиканцерогенными [6].

Инновационные технологии, такие как нано- и микрокапсулирование, позволяют значительно повысить термостабильность бетанина и обеспечить его равномерное распределение в мясной матрице. Также разрабатываются смешанные системы красителей, где свекольный пигмент сочетается с антоцианами или каротиноидами, что позволяет расширить цветовую гамму и улучшить стабильность [5].

Перспективным направлением является внедрение свекольного красителя в альтернативные белковые продукты — растительные котлеты и сосиски, где требуется имитация характерного мясного оттенка. Кроме того, ведутся исследования по разработке биоразлагаемой упаковки, содержащей свекольные пигменты, обладающей сенсорными свойствами для индикации свежести продукта [6].

Таким образом, дальнейшие исследования и внедрение новых технологических решений открывают широкие перспективы для использования свекольного красителя как мультифункционального компонента.

Заключение

Свекольный краситель представляет собой эффективное и безопасное решение для мясной промышленности. Благодаря своим окрашивающим, антиоксидантным и функциональным свойствам он может использоваться как альтернатива синтетическим красителям, улучшая качество и потребительские характеристики продукции.

Несмотря на некоторые ограничения, связанные с термоустойчивостью и чувствительностью к условиям хранения, развитие технологий стабилизации и экстрагирования позволяет расширять сферу применения этого красителя. Перспективными направлениями являются разработка новых форм стабилизированных красителей, а также комплексное применение в инновационных мясных и растительных продуктах.

Для решения этого вопроса создан проект МСХ РК BR24892775 «Разработка технологии комплексной и глубокой переработки сельскохозяйственного сырья для производства продуктов питания, обеспечивающей высокое качество и безопасность выпускаемой продукции» на 2024–2026 годы (свекла, жмых, субпродукты).

Литература:

1. Herbach, K. M. Betalain Stability and Degradation — Structural and Chromatic Aspects / K. M. Herbach, F. C. Stintzing, R. Carle // Journal of Food Science. — 2006. — P. 41–50.
2. The effect of different processing methods on phenolic acid content and antioxidant activity of red beet / K. Ravichandran, A. R. Ahmed, D. Knorr, I. Smetanska // Food Research International. — 2012. — Vol. 48. — P. 16–20.
3. Natural pigments and clean label trends in meat products / P. M. Fiorentini, E. Morales, M. Méndez [et al.] // Meat Science. — 2021. — Vol. 180. — Article 108556. — DOI: 10.1016/j.meatsci.2021.108556.
4. The use of beetroot extract and extract powder in sausages as natural food colorant / E. Aykın-Dinçer, K. K. Güngör, E. Çağlar, M. Erbaş // International Journal of Food Engineering. — 2021. — Vol. 17 (1). — P. 75–82. — DOI: 10.1515/ijfe-2019–0052.
5. Extraction, stabilization, and health application of betalains: An update / A. Ávila-González, L. A. Román-Orozco, O. Rita-Gutiérrez [et al.] // Food Chemistry. — 2025. — В печати.
6. Red Beetroot: A Potential Source of Natural Additives for the Meat Industry / R. Domínguez-Valencia, P. E. S. Munekata, M. Pateiro [et al.] // Applied Sciences. — 2020. — Vol. 10 (23). — Article 8340. — DOI: 10.3390/app10238340.
7. Red beet betalains extraction process: A comprehensive review / B. J. Kastenholz, J. M. Landgraf, V. O. Alvarenga, [et al.] // Food Science & Nutrition. — 2024. — DOI: 10.1002/fsn3.4458.
8. Natural beet extract as colorant alternative in nitrite-free meat products: consumer preferences and color stability / Y. Xu, W. Wang, Y. Li, [et al.] // LWT — Food Science and Technology. — 2023. — Vol. 169. — Article 114256. — DOI: 10.1016/j.lwt.2022.114256.
9. Impact of processing of red beet on betalain content and antioxidant activity / K. Ravichandran, N. M. M. T. Saw, A. A. A. Mohdaly [et al.] // Food Research International. — 2013. — Vol. 50. — P. 670–675.