Физико-химические свойства азорубина

Физико-химические свойства азорубина


Азорубин (кармуазин, пищевая добавка Е122) принадлежит к группе азокрасителей — синтетических красителей красных оттенков. Химическая формула добавки Е122: С₂₀H₁₂N₂Na₂O₇S₂. Азорубин относится к производным каменноугольной смолы. Краситель Е122 поставляется обычно в виде динатриевой соли — порошка от красного до темно-бордового цвета. Добавка Е122 может использоваться для окрашивания продуктов которые подвергаются термической обработке после ферментации. Краситель Е122 обладает хорошей светостойкостью [ ].
Красный порошок или гранулы. Имеет молярную массу 502,43 г/моль, легко растворим в воде. Водный раствор окрашен в красный цвет с масимумом поглощения λmax = 516 нм [3]


В пищевой промышленности краситель Е122 применяется для окрашивания продуктов в красные оттенки. Наиболее часто добавку Е122 можно встретить в джемах, сиропах, мармеладах, кондитерских изделиях, напитках и соках красного цвета. Довольно часто добавка Е122 применяется в смесях с другими красителями для придания изделиям сложных цветов (зеленый, коричневый, фиолетовый и др.) Кроме пищевой промышленности, азорубин (краситель — Е122) применяется в косметологии и парфюмерии.
В результате исследований пищевых добавок решено было запретить использование шести красителей в Великобритании с 2010 года. Также краситель Е122 запрещен в Японии, Канаде, Норвегии, Австрии, Швеции, США. В некоторых странах добавку Е122 относят к группе канцерогенов — веществ повышающих вероятность образования раковых опухолей. По состоянию на начало 2010 года пищевая добавка-краситель Е122 разрешена для использования в пищевой промышленности России, Украины и ряде стран Евросоюза [ ].

Азорубином называют синтетическое вещество, принадлежащее к группе пищевых добавок-красителей. Как правило, используется для окрашивания или восстановления цвета продуктов, прошедших термическую обработку (calorizator). В международной классификации пищевых добавок Азорубин, кармуазин имеет индекс Е122. В результате многочисленных исследований пищевой добавки Е122 был выявлен ряд возможных негативных воздействий на организм человека. Употребление кармуазина в пищу может приводить к аллергическим реакциям в виде сыпи на коже. Особенно осторожными при употреблении продуктов, содержащих краситель Е122 должны быть люди, страдающие бронхиальной астмой и непереносимостью противовоспалительных и жаропонижающих средств (аспириновая астма). Недавние исследования проводившиеся университетом Саутгемптона по заказу государственного агентства по пищевым стандартам Великобритании (FSA) показали что употребление продуктов с содержанием добавки Е122 приводит к повышению гипперактивности и снижению концентрации внимания у детей.

Всемирная организация здравоохранения совместно с ФАО установила предельно допустимую дневную норму потребления азорубина на уровне 4 мг/кг веса тела.
В виду своего синтетического происхождения добавка Е122 не свойственна живым организмам. Научных данных о пользе азорубина в данный момент нет.
Азорубин, кармуазин – сильнейший аллерген, способный вызвать тяжелые последствия, вплоть до удушья, особенно осторожным нужно быть лицам с бронхиальной и аспириновой (непереносимость жаропонижающих средств) астмой. Употребление продуктов, в составе которых присутствует Е122, снижает концентрацию внимания и повышает гиперактивность у детей. Исследования показывают, что Азорубин оказывает негативное влияние на кору надпочечников, провоцирует появление ринита и замутнения зрения. Максимально допустимая суточная доза употребления Е122, по данным ВОЗ, не должна быть выше 4 мл/кг.
Основное применение Е122 – пищевая отрасль промышленности, где пищевую добавку используют для придания продуктам питания розового, красного или (в сочетании с другими красителями) фиолетового и коричневого цвета. Е122 входит в состав приправ и разнообразных снеков, молочных продуктов, мармеладов, джемов, конфет, соусов и консервированных фруктов, колбасных изделий, плавленых сыров, соков, алкогольной и безалкогольной продукции.
Добавка используется также в производстве декоративной косметики и парфюмерии, производстве пищевых красителей для пасхальных яиц.
Азокрасители составляют примерно от 60 до 70% всех красителей, используемых в пищевой промышленности. Они популярны потому, что дешевы в производстве и более устойчивы, чем большинство натуральных пищевых красителей.
В Евросоюзе азорубин разрешен для использования в определенных продуктах и напитках: в сырах, сухофруктах, а также в некоторых алкогольных напитках. Разрешен он также для использования в качестве наполнителя в лекарствах.

Динатрий 4-гидрокси-3-(4-сульфонато-1-нафтилазо)-1-нафталинсульфо-нат под названием азорубин (кармуазин) разрешен для окрашивания в красный цвет не только косметических, но и фармацевтических изделий.

В синтезе азокрасителей (1-9) хромофорную группировку, состоящую из сопряженных двойных связей, включающих азогруппы, конструируют, используя классические реакции диазотирования и азосочетания. Обычно эти реакции проводят на завершающей стадии синтеза азокрасителя. Так, азорубин (6) синтезируют из 4-амино-1-нафталинсульфокислоты (10). Ее подвергают сначала диазотированию смесью нитрита натрия и минеральной кислоты, а затем сочетают соль диазония (11) с 4-гидрокси-1-нафталинсульфокислотой (12). Процесс заканчивают нейтрализацией двух сульфогрупп в продукте сочетания:

Образующийся N-катион (А) затем теряет протон и превращается
в нейтральный N-нитрозоамин (Б). Последний за счет протонотропной перегруппировки, катализируемой кислой средой, переходит в таутомерный гидроксидиазонафталин (В). Под действием кислоты происходит его
О-протонировение и дегидратация с возникновением конечной соли диазония (11). Если диазотирование проводят в соляной кислоте (в водной среде), то диазотирующимися частицами являются нитрозацидий-катион (O=N-+OH₂), азотистый ангидрид (O=N-NO₂) и нитрозилхлорид (O=N─Cl). Эти частицы электрофильно присоединяются к электронной паре аминного азота с быстрым отщеплением H₂O, NO₂^-, Cl^- и образованием
N-нитрозаммония (А).
Амины, обладающие высокой или средней основностью (в их числе и нафтионовая кислота), диазотируют в промышленных условиях в водной среде. Слабоосновные амины переводят в соли диазония в среде концентрированной H₂SO₄.
Соль диазония (11) – диазосоставляющая, вступает в реакцию электрофильного замещения у атома углерода азосоставляющего (12).
В реакции азосочетания сначала образуется σ-комплекс (Г), который реароматизируется за счет перехода протона от атома

углерода к карбонильному кислороду и превращается в кислый красный азокраситель (6, М=Н). Азосоставляющие, которые имеют ОН-группы, наиболее активны в виде феноксид-ионов, поэтому их сочетание чаще ведут в слабокислой, нейтральной или слабощелочнойсреде (pH 5 -9). В случае аминозамещенных азосоставляющих сочетание надо вести в слабокислой среде (pH 3,5-6,5), иначе вместо азосоединения образуются диаминопроизводные (триазены Ar-N=NNH-Ar1). В кислой среде аминогруппа дезактивируется протонированием. Возможны также побочные процессы, сопровождающиеся отщеплением молекулы азота, димеризацией арильного остатка и присоединением ОН- и других нуклеофильных частиц (ArN₂+→N₂+Ar₂+ArNu).

Березин Б.Д., Березин Д.Б. Курс современной органической химии.

М.: Высшая школа, 2001. 768 с.
2. Бородкин В.Ф. Химия красителей. М.: Химия, 1981. 248 с.
3. Быков Г.В. История органической химии. М.: Наука, 1978. 379 с.
4. Гордон П., Грегори П. Органическая химия красителей. М.: Мир,
1986. 403с.
5. Горелик М.В. Химия антрахинонов и их производных. М.: Химия,
1983. 296 с.
6. Горелик М.В., Эфрос Л.С. Основы химии и технологии
ароматических соединений. М.: Химия, 1992. 640 с.
7. Джилкрист Т., Химия гетероциклических соединений. М.: Мир,
1996. 464 с.
8. Джоуль Дж., Миллс К. Химия гетероциклических соединений. М.:
Мир, 2004.728 с.
9. Евстигнеева Р.П. Тонкий органический синтез. М.: Химия, 1991.
184 с.
10. Зеленая Химия в России (сборник статей под ред. В.В.Лунина,
П.Тундо, Е.С.Локтевой). М.: Изд-во МГУ, 2004. 225 с.
11. Иванский В.И. Химия гетероциклических соединений. М.: Высшая
школа, 1978. 559 с.
12. Коренман И.М. Органические реагенты в неорганическом анализе.
М.: Химия, 1980. 448с.
13. Кретович В.Л. Биохимия растений. М.: Высшая школа, 1980. 445с.
317
14. Лазурьевский Г.В., Терентьева И.В., Шамшурин А.А. Практические
работы по химии природных соединений. М.: Высшая школа, 1996.
336 с.
15. Ласло П. Логика органического синтеза. М.: Мир, 1998. Т.1. 229 с.;
Т.2. 200с.
16. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и
нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1988. 592 с.
17. Лисицын В.Н. Химия и технология промежуточных продуктов. М.:
Химия, 1987. 368 с.
18. Манджини А. Цвет и красители. М.: Знание, 1983. 64с.
19. Мельников Б.Н., Виноградова Г.И. Применение красителей. М.:
Химия, 1986. 240 с.
20. Никитин М.К., Мельникова Е.П. Химия в реставрации. СПб.: Центр
ТЕХИНФОРМ, 2002. 304 с.
21. Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Зайцев А.Н. Пищевые добавки. М.:
Колос, 2002. 256 с.
22. Нифантьев Э.Е., Парамонова Н.Г. Основы прикладной химии. М.:
ГИЦ ВЛАДОС, 2002. 144 с.
23. Общая органическая химия. В 12 т.: Пер. с анг./ Под ред. Н.И.
Кочеткова и др. М.: Химия, 1981 – 1988.
24. Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органическая химия. М.:
Вышая школа, 2003. 629 с.
25. Пожарский А.Ф., Солдатенков А.Т. Молекулы-перстни. М.: Химия,
1993. 257 с.
26. Редько А.В., Константинова Е.В. Фотографические процессы
регистрации информации. СПб.: Политехника, 2005. 573 с.
27. Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П. Органическая химия. М.: МГУ,
1999. Ч.1. 560 с.; Ч.2. 624 с. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2004,
Ч.3. 544 с.; ч.4. 726 с.Химия, 1988. 592 с.
17. Лисицын В.Н. Химия и технология промежуточных продуктов. М.:
Химия, 1987. 368 с.
18. Манджини А. Цвет и красители. М.: Знание, 1983. 64с.
19. Мельников Б.Н., Виноградова Г.И. Применение красителей. М.:
Химия, 1986. 240 с.
20. Никитин М.К., Мельникова Е.П. Химия в реставрации. СПб.: Центр
ТЕХИНФОРМ, 2002. 304 с.
21. Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Зайцев А.Н. Пищевые добавки. М.:
Колос, 2002. 256 с.
22. Нифантьев Э.Е., Парамонова Н.Г. Основы прикладной химии. М.:
ГИЦ ВЛАДОС, 2002. 144 с.
23. Общая органическая химия. В 12 т.: Пер. с анг./ Под ред. Н.И.
Кочеткова и др. М.: Химия, 1981 – 1988.
24. Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органическая химия. М.:
Вышая школа, 2003. 629 с.
25. Пожарский А.Ф., Солдатенков А.Т. Молекулы-перстни. М.: Химия,
1993. 257 с.
26. Редько А.В., Константинова Е.В. Фотографические процессы
регистрации информации. СПб.: Политехника, 2005. 573 с.
27. Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П. Органическая химия. М.: МГУ,
1999. Ч.1. 560 с.; Ч.2. 624 с. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2004,
Ч.3. 544 с.; ч.4. 726 с.
318
28. Российский химический журнал (ЖРХО им Д. И. Менделеева),
2004, т. 48, № 6. (номер посвящен вопросам зеленой химии и
ионным жидкостям).
29. Сарафанова Л.А. Пищевые добавки : энциклопедия. СПб.: ГИОРД,
2003. 688с.
30. Семенов А.А. Очерк химии природных соединений. Новосибирск :
Наука, Сибирская изд. Фирма РАН, 2000. 664 с.
31. Смит В., Бочков А., Кейпл Р. Органический синтез. Наука и
искусство. М.: Мир, 2001. 573 с.
32. Солдатенков А.Т., Колядина Н.М., Ле Туан Ань, Буянов В.Н.
Основы органической химии пищевых, кормовых и биологически
активных добавок. М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. 278 с.
33. Солдатенков А.Т., Авраменко Г.В., Полянский К.Б., Титова А.П.,
Кухаренко А.В. Основы органической химии средств декоративной
и оздоровительной косметики. М.: ИКЦ «Академкгина», 2006. 282
с.
34. Степанов Б.И. Введение в химию и технологию органических
красителей. М.: Химия, 1984. 592 с.
35. Страйер Л. Биохимия. М.: Мир 1984 -1985. Т.1. 228 с.; Т.2. 308 с.;
Т.3. 397 с.
36. Теддер Дж., Нехватал А., Джубб А. Промышленная органическая
химия. М.: Мир, 1977. 702 с.
37. Травень В.Ф. Органическая химия. М.: ИКЦ «Академкнига», 2004.
Т.1. 727 с.; Т.2. 528 с.
38. Федорова А.Ф. Технология химической чистки и крашения. М.:
Легпромбытиздат, 1990. 336 с.
39. Цыганова Т.Б., Кузнецова Л.Г., Сиданова М.Ю. Пищевые красители
для кондитерских изделий. СПб.: ГИОРД, 2002. 120 с.
40. Шабаров Ю.С. Органическая химия. М.: Химия, 2000. 848 с.
319
41. Фрайштат Д.М. Реактивы и препараты для микроскопии. М.:
Химия, 1980. 480 с.
42. Химия синтетических красителей / Под ред. К. Венкатарамана.
Пер. с англ. под ред. Л. С. Эфроса. Л.: Химия. Т.3, 1974. 464 с; Т.4,
1975. 487 с; Т.5, 1977. 432 с; Т.6, 1977. 464 с;
43. Эфрос Л.С., Квитко И. Я. Химия и технология ароматических
соединений в задачах и упражнениях. Л.: Химия, 1984. 416 с.
44. Chupakhin O.N., Charushin V.N., Van der Plas H.C. Nucleophilic
Aromatic Substitution of Hydrogen. New York, San Diego: Academic
Press, 1994. 367 p.
45. Pozharskii A.F., Soldatenkov A.T., Katritzky A.R. Heterocycles in Life
and Society. An introduction to heterocyclic chemistry and biochemistry
and the role of heterocycles in science, technology, medicine and
agriculture. Chichester. New York: J. Wiley. 1997. 301 p.
46. Pure and Appl. Chem. Vol. 72, №7. p.1207 (номер посвящен
принципам и практика зеленой химии).
47. Roberts R.M. Serendipity. Accidental discoveries in science. New York.
Chichester, 1989. 270 p.
48. Zollinger H. Color Chemistry : Syntheses. Properties and Applications
of Organic Dyes and Pigments. Zurich: Verlag Helvetica Chimica Acta
and Weinheim : Wiley – VCH, 2003. 637 p.