str 9 tif

Chemia Żywności — własność Katedra Analizy i Oceny Jakości Żywności UR w Krakowie— 2009/2010

BARWNIKI W ŻYWNOŚCI

Barwniki - oprócz substancji smakowych i zapachowych - należą do substancji dodatkowych nadających określone cechy organoleptyczne produktom spożywczym. Dodawanie barwników do żywności ma na celu nadanie nowej barwy produktom nie posiadającym barwy, lub których barwa jest nieatrakcyjna czy też niezgodna z oczekiwaniami konsumenta. Barwienie pozwala utrzymać charakterystyczne cech produktu umożliwiające jego identyfikację oraz przywrócić barwę naturalną produktom owocowo-warzywnym, których barwa uległa niekorzystnej zmianie w czasie przetwarzania na skutek rozkładu naturalnych barwników.

Do barwienia żywności stosuje się barwniki naturalne i sztuczne.

Do barwników naturalnych zalicza się związki organiczne pochodzenia naturalnego pochłaniające światło w zakresie promieniowania 400-700 nm. Takie barwniki, w zależności od ich struktury, można podzielić na kilka grup:

-    barwniki izoprenoidowe - karotenoidy

-    barwniki porfirynowe - chlorofile oraz mioglobina i hemoglobina

-    barwniki benzopianowe (flawonoidy)- antocyjany, flawony i taniny

-    barwniki betalainowe- betacyjany i betaksantyny

-    barwniki chinoidowe - koszenila, karmin

-    barwniki powstałe z substancji naturalnych - mclanoidy, karmele,

-    inne barwniki naturalne - koszenila, ryboflawina, kurkuma i inne.

Barwniki naturalne są przemysłowo izolowane z zagęszczonych ekstraktów wodnych, alkoholowych, acetonowych lub olejowych uzyskiwanych z surowców jadalnych. Pod wpływem temperatury, światła, jonów metali i utleniaczy niektóre barwniki tracą swe właściwości barwiące Mają małą silę barwiącą (wyj. betalainy), co wy nika z obecności substancji towarzyszących (cukry, sole) i zależną od odczynu środowiska.

Barwniki izoprenowe - karotenoidy

Karotenoidy są związkami polienowymi w których wiązania podwójne występują w układzie sprzężonym, w naturalnych barwnikach najczęściej w konfiguracji all trans. Karotenoidy są zw iązkami barwnymi i to one (obok flawonoidów) nadają barwę owocom, a także (po zaniku chlorofilu) - jesiennym liściom Cząsteczka barwnika musi zawierać najmniej 7 wiązań podwójnych wiązań aby pojawiła się barwa Zolla a w miarę wzrostu liczny wiązań podwójnych przesuwa się ona w kierunku czerwiem.

Obecnie jest znanych około 400 barwników karotcnoidowych naturalnych. Dzieli się je na dwie grupy:

-    karoteny - karotenoidy nie zawierające tlenu,

-    ksantofile - karotenoidy zawierające w cząsteczce tlen w postaci grup

hydroksylowych, epoksydowych, karbonylowych lub karboksylowych, oraz produkty

degradacji oksydatywnej łańcucha węglowego o ile zostanie zachowany centralny fragment

cząsteczki.

Karoteny mieć strukturę otwartą (likopen czyli yy-karoten), mogą mieć zawierać fragmenty monocykliczne (y-karoten) lub dicykliczne (ci-karoten, p-karoten).

Barwniki karotenoidowe są syntetyzowane tylko przez rośliny (rocznie ok 10“ ton), lecz zwierzęta mogą je wchłaniać z pożywienia i gromadzić.

Do użytku wyłącznie przez studentów WTŻ UR w Krakowie na zajęciach z Chemii Żywności - 17/29

Chemia Żywności - własność Katedra Analizy i Oceny Jakości Żywności UR w Krakowie -2009/2010

Karoten naturalny jest otrzymywany w procesie ekstrakcji jadalnych warzyw. Zawartość karotenoidów w produktach żywnościowych jest na ogół mała. rzadko przekracza 0,1% suchej masy. Z warzyw szczególnie bogatych w karotenoidy można wymienić: jarmuż, czerwoną paprykę, szpinak, pomidory i marchew. U zwierząt nadają barwę piórom ptaków, pancerzom krabów i mięsu łososia. Produkty przemiany karotenoidów w organizmach zwierzęcych są prowitaminami A Barwniki karotenoidowe są raczej trwale. Są odporne na działanie temperatury, zmiany pH środowiska, natomiast nie są odporne na światło. Degradacja karotenoidów jest związana z podatnością na utlenianie o charakterze rodnikowym - również tlenem atmosferycznym - co nic tylko zmniejsza intensywność barwy, ale również obniża ich aktywność biologiczną prowitaminy A.

W produktach spożywczych mogą być stosowane barwniki karotenoidowe otrzymane z produktów naturalnych jak też 4 otrzymane na drodze syntezy chemicznych jako identyczne z naturalnymi lub zbliżonych do naturalnych.

Barwniki porfirynowe

Chlorofil jest najbardziej rozpowszechnionym barwnikiem roślinnym. Jest on barwnikiem porfirynowym, czyli związkiem w którym podstawowy szkielet cząsteczki stanowi układ czterech pierścieni pirolowych połączonych przez grupy metinowe. W centrum cząsteczki chlorofilu występuje atom magnezu, połączony wiązaniami kowalencyjnymi i koordynacyjnymi z czterema atomami azotu pierścieni pirolowych. Wśród znanych barwników chlorofilowych, różniących się podstawnikami przy pierścieniach pirolowych, tylko dwa występują u roślin wyższych: chlorofil a - niebieskozielony, w którym przy Ci występuje grupa metylowa, chlorofil b - żółtozielony, z grupą formylową przy C₃.

Do użytku wyłącznie przez studentów WTŻ UR w Krakow ie na zajęciach z Chemii Żywności -18/29