Barwniki spożywcze - Polski Serwis Naukowy

Barwniki spożywcze – chemiczne dodatki do żywności nadające lub przywracającymi barwę środkom spożywczym.

Barwniki obejmują naturalne składniki żywności oraz naturalne źródła surowcowe, normalnie same niespożywane jako żywność i nieużywane jako charakterystyczne jej składniki; barwnikami są również preparaty otrzymane ze środków spożywczych i innych naturalnych źródeł surowcowych, uzyskane w procesie fizycznej lub chemicznej ekstrakcji, w której ekstrahuje się selektywnie pigmenty względem składników odżywczych albo aromatycznych.

Mikroenkapsulacja - proces powlekania powierzchni rozdrobnionych cząstek jednej substancji przez inną substancję. Materiał powlekający ma zwykle inne własności fizyczne i chemiczne od substancji powlekanej.
Chlorofil – grupa organicznych związków chemicznych obecnych między innymi w roślinach, algach i bakteriach fotosyntetyzujących (np.: sinice). Funkcją chlorofili w organizmach przeprowadzających fotosyntezę jest wychwytywanie kwantów światła i przekazywanie energii wzbudzenia do centrum reakcji fotoukładu skąd wybijane są elektrony, spożytkowane następnie w dalszych etapach fotosyntezy. Znaczna zawartość chlorofili w organizmach fotosyntetyzujących jest odpowiedzialna za ich zieloną barwę. Zielony kolor chlorofilu spowodowany jest wysoką absorpcją w czerwonej i niebieskiej części spektrum światła, a niską absorpcją w zielonej części spektrum światła (długość fali 500-600 nm). Wyróżnia się wiele rodzajów chlorofili. Najbardziej rozpowszechnione w przyrodzie to chlorofil a i chlorofil b występujące u wszystkich roślin przeprowadzających fotosyntezę. Chlorofile c i d występują jedynie u części glonów. U prokariontów zdolnych do przeprowadzania fotosyntezy mogą występować chlorofil a u sinic oraz wiele rodzajów bakteriochlorofili oznaczanych literami od a do g.

Surowce stosowane z powodu właściwości aromatycznych, smakowych lub odżywczych a posiadające oprócz tego właściwości barwiące nie są traktowane jako barwniki. Surowcami takimi mogą być np. suszona papryka, kurkuma czy szafran.

Barwa produktów żywnościowych uwydatnia ich smakowitość, zwłaszcza wyrobów cukierniczych oraz napojów alkoholowych i bezalkoholowych. Przez dodanie barwników przywraca się naturalną barwę produktowi zmienioną w wyniku obróbki technologicznej, intensyfikuje się barwy naturalnie występujące w żywności lub uzyskuje całkiem nową barwę.

Dekstryna — grupa złożonych węglowodanów, zbudowanych z pochodnych cukrów prostych, połączonych wiązaniami α1,4-acetalowymi, o długości od 3 do ok. 12-14 merów.
Substancje barwiące – substancje nadające barwę innej substancji pozbawionej barwy (przezroczystej, białej lub szarej), lub też zmieniające barwę substancji posiadającej już jakąś barwę. Można je podzielić na pigmenty, laki i barwniki. Pigmenty są nierozpuszczalnymi kryształami wymagającymi procesu dyspersji w celu ich użycia do barwienia substancji. Barwniki są substancjami rozpuszczalnymi. Barwniki są łatwe w użyciu niemniej jednak ich odporności są mniejsze od pigmentów. Barwniki są transparentne, pigmenty są różne - część jest kryjąca, część transparentna.

Podział

Barwniki klasyfikuje się wg różnych kryteriów jak pochodzenie, rozpuszczalność, barwa.
Ze względu na pochodzenie wyróżnia się barwniki:

naturalne

identyczne z naturalnymi

syntetyczne organiczne

nieorganiczne substancje barwiące

Barwniki naturalne

Są pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Stosowane w przemyśle barwniki naturalne są otrzymywane głównie przez ekstrakcję surowców roślinnych (liści, kwiatów, korzeni, owoców) i zwierzęcych (tkanka mięśniowa i krew). Po zagęszczeniu wyciągu i izolacji barwnika uzyskuje się preparaty barwiące. Takie barwniki, w zależności od ich struktury, można podzielić na kilka grup:

Tartrazyna (E102) – cytrynowożółty barwnik produkowany głównie do celów spożywczych. Znany pod nazwą handlową Food Yellow 5 (żółcień żywnościowa 5) lub E102. Dopuszczony przez amerykańską FDA, która wymaga umieszczenia na środkach spożywczych i lekach adnotacji "FD&C No. 5" (USA nie stosują symboli E). Dopuszczalna dawka dzienna wynosi 7,5 mg na kilogram wagi ciała. Używany przy produkcji napojów w proszku, napojów bezalkoholowych, polew do deserów w proszku, zup w proszku, galaretek, dżemów, likierów owocowych, kasz, miodu sztucznego, musztardy, kosmetyków.
Barwa – wrażenie psychiczne wywoływane w mózgu człowieka (i zwierząt), gdy oko odbiera promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu światła, a pisząc dokładniej, z widzialnej części fal świetlnych. Główny wpływ na to wrażenie ma skład widmowy promieniowania świetlnego, w drugiej kolejności ilość energii świetlnej, jednak niebagatelny udział w odbiorze danej barwy ma również obecność innych barw w polu widzenia obserwatora, oraz jego cechy osobnicze, jak zdrowie, samopoczucie, nastrój, a nawet doświadczenie i wiedza w posługiwaniu się zmysłem wzroku.

izoprenoidowe – karotenoidy

porfirynowe – chlorofile oraz mioglobina i hemoglobina

flawonoidowe – antocyjany

betalainowe – betaniny i betaksantyny

chinoidowe – koszenila

inne barwniki naturalne – ryboflawina, kurkumina i in.

Do naturalnych barwników spożywczych są również zaliczane substancje barwne niewystępujące w świeżych produktach, ale powstające w wyniku przemian i interakcji bezbarwnych składników żywności, w czasie procesów technologicznych lub przygotowywania posiłków. Do tej grupy zalicza się karmele (E150) i melanoidy. Duże znaczenie w przemyśle mają: kurkumina (E100), ryboflawina (E101), koszenila (E120), chlorofil (E140), karmel naturalny (E150a), naturalny karoten (E160a), betanina (czerwień buraczana - E162) oraz antocyjany (E163).

Karmel alkaliczny, karmel prosty, karmel klasy I (tzw. cukier palony, E150a) – cukier poddany działaniu wysokiej temperatury w procesie karmelizacji, w wyniku czego uzyskuje charakterystyczną brązową (karmelową) barwę. Po ostygnięciu karmel przybiera szklistą postać i może być używany do dekoracji potraw.
Korzeń (łac. radix) – część sporofitu, która dostarcza roślinom wodę i substancje odżywcze (sole mineralne), utrzymuje rośliny na podłożu i służy do gromadzenia substancji zapasowych. Występuje niemal u wszystkich roślin naczyniowych, nieobecny jest jedynie u posiadających chwytniki psylotowych i niektórych roślin, u których korzeń zanikł wtórnie (np. u pływaczy i wolffii bezkorzeniowej). Rośliny zakorzenione są zwykle w glebie, u epifitów wykształcają się korzenie powietrzne, u hydrofitów korzenie zanurzone.

Barwniki identyczne z naturalnymi

Otrzymywane są w procesie syntezy, ale są identyczne ze związkami chemicznymi występującymi w przyrodzie. Do nich należą: ryboflawina (E101 i), beta-karoten (160 ii), ester etylowy kwasu beta-apo-8’-karotenowego (E160 f), kantaksantyna (E161g).

Barwniki syntetyczne organiczne

Posiadają bardzo zróżnicowaną strukturę: mono-, di- i triazowe, triarylometanowe, ksantenowe, chinolinowe i indygoidowe. Formy tych związków rozpuszczalne w wodzie najczęściej otrzymuje się przez wprowadzenie do cząsteczki barwnika grup sulfonowych lub karboksylowych. Strącenie tych barwników w postaci soli, najczęściej glinowych, umożliwia otrzymywanie barwnych pigmentów, nierozpuszczalnych w wodzie. Są to tak zwane laki. Zaletami syntetycznych barwników organicznych są: ich niższa cena w porównaniu z ceną barwników naturalnych, duża standardowa moc barwienia, trwałość i odporność na środowisko oraz różne formy handlowe preparatów (proszki, roztwory, pasty). W Polsce dozwolone jest stosowanie wielu z dostępnych na rynku barwników syntetycznych m.in.: tartrazyna (E102), żółcień chinolinowa (E104), żółcień pomarańczowa FCF (E110), azorubina (E122), amarant (E123), czerwień koszenilowa (E124), czerwień allura (E129), błękit patentowy V (E131), indygotyna (E132), błękit brylantowy FCF (E133), czerń brylantowa (E151) oraz fiolet metylowy.

Skrobia – węglowodan, polisacharyd roślinny, składający się wyłącznie z merów glukozy, pełniący w roślinach rolę magazynu energii. Skrobia ma budowę ziarnistą. (C6H10O5)n n>300
Kwas karminowy (E120, karmina, koszenila) – dodatek żywnościowy, czerwony barwnik pozyskiwany z wysuszonych, zmielonych czerwców kaktusowych Dactylopius coccus, żyjących w Meksyku. Dawniej (od starożytności aż po XVI wiek) uzyskiwano go z pospolitych w Polsce czerwców polskich (Porphyrophora polonica).

Nieorganiczne substancje barwiące

Stosuje się je głównie do barwienia powierzchni produktu, wykorzystując właściwości metali do tworzenia atrakcyjnych barw. W Polsce dozwolone są: węglan wapnia (E170) i dwutlenek tytanu (E171) do polew cukrowych białych, tlenki i wodorotlenki żelaza (E172) do barwienia sztucznych osłonek kiełbas, aluminium (E173), srebro (E174) i złoto (E175) w postaci listków i proszków do powierzchniowego barwienia ciast oraz w produkcji likierów (Goldwasser) a także węgiel drzewny.

Wyciąg, ekstrakt to zagęszczony preparat roślinny, otrzymywany poprzez wytrawienie roślinnego surowca rozpuszczalnikiem, na przykład wodą bądź etanolem i ich mieszaninami, a następnie odpowiednie zagęszczenie. Jest to rodzaj leku galenowego.
Błękit brylantowy FCF E133 - syntetyczny barwnik czerwonawo-niebieski. Dawniej zakazany w wielu krajach europejskich, obecnie dozwolony[potrzebne źródło]. Badania przeprowadzone przez National Institutes of Health wykazały, że nie jest on przyczyną ADHD

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)