Wykrywanie i identyfikacja syntetycznych barwników w produktach spożywczych
1. Wprowadzenie
a. barwniki to substancje dodatkowe nadające lub przywracające barwę środkom spożywczym
b. barwienie żywności ma na celu nadanie nowej barwy produktom nieposiadającym barwy lub których barwa jest nieatrakcyjna (cukierki, wyroby cukiernicze, desery, napoje bezalkoholowe, wódki gatunkowe)
c. barwienie pozwala na otrzymanie charakterystycznych cech produktu umożliwiających jego identyfikację oraz przywracanie barwy naturalnej produktom owocowo-warzywnym, których barwa w czasie przetwarzania na skutek rozkładu naturalnych barwników ulega niekorzystnej zmianie (np. szarzenie groszku zielonego)
d. barwniki dodaje się też w celu zamaskowania niekorzystnych przebarwień i ograniczenia strat związków zapachowych i witamin wrażliwych na działanie światła (np. intensywne zabarwienie napojów w butelkach z przezroczystego szkła zapobiega głębszemu przenikaniu promieniowania)
e. z punktu widzenia technologicznego barwienie nie jest potrzebne
f. budzi zastrzeżenia ze względu na możliwe szkodliwe działanie
g. barwienie pozwala na ukrycie wad produktu
h. barwienie zmierzające do zwiększenia atrakcyjności produktów spożywczych może sprzyjać utrzymywaniu i rozwijaniu złych nawyków żywieniowych
2. Barwniki:
I. naturalne
II. syntetyczne
Ø identyczne z naturalnymi
Ø sztuczne
3. Barwniki naturalne
a. dozwolone do żywności:
I. karotenoidy
II. flawony
III. betalainy
IV. barwniki porfirynowe
V. kukruma
VI. koszelina
VII. karmel
VIII. ryboflawina
b. izoluje się je z zagęszczonych ekstraktów wodnych, alkoholowych, acetonowych lub olejowych uzyskiwanych zarówno z surowców jadalnych, jak i z takich, które nie są spożywane przez ludzi (z łupin cebuli, z owadów).
c. pod wpływem temperatury, światła, jonów metali, utleniaczy niektóre barwniki tracą swe właściwości barwiące
d. ich siła barwiąca zależy od pH środowiska i na ogół jest mała, co wynika z obecności substancji towarzyszących (cukry, sole)
e. stosowanie barwników naturalnych nie daje możliwości uzyskania szerokiej gamy barw, ponadto często mają specyficzny smak i zapach oraz wysoką cenę.
f. aby zwiększyć stabilność barwników naturalnych stosuje się stosuje się dodatki przeciwutleniaczy lub mikrokapsułkowanie
g. poszukuje się również nowych naturalnych źródeł barwników – lepszych, tańszych (np. algi, lub hodowle tkankowe roślin wyższych np. truskawki)
4. Barwniki sztuczne
a. w porównaniu z naturalnymi mają standardową moc barwienia, są bardziej trwałe, łatwiejsze w użyciu i tańsze.
b. do barwienia żywności dopuszcza się barwniki azowe, indygoidowe, chinolinowe i triarylometanowe
c. barwniki spożywcze – mieszanina barwników syntetycznych w których podstawę stanowi: cukier, siarczany lub węglany potasowe, skrobia, dekstryny, sól kuchenna
d. w takiej mieszaninie barwnik stanowi zwykle mniej niż 50%
5. Bezpieczeństwo
a. na podstawie badań szkodliwości barwników, szczególnie sztucznych, oraz z powodu braku danych o nieszkodliwości pozostałych, od dłuższego czasu istnieje tendencja do ograniczania stosowania barwników w żywności
b. za bardziej bezpieczne uważa się barwniki naturalne – naturalne pochodzenie nie zawsze oznacza, że nie są szkodliwe, a zaufanie do nich wynika tylko z braku dowodów o ich szkodliwości
c. o braku toksycznego działania barwników naturalnych wnioskuje się na podstawie ich wieloletniego stosowania – nawet obecnie nie dla wszystkich stosowanych barwników przeprowadzono pełne badania toksykologiczne
d. znacznie lepiej poznana jest szkodliwość barwników syntetycznych
e. działanie szkodliwe mogą mieć barwniki, metabolity, międzyprodukty, nieprzereagowane surowce lub katalizatory
f. objawy toksyczne większych dawek barwników syntetycznych u zwierząt laboratoryjnych: powiększenie nerek, uszkodzenie mięśni, przebarwienia skóry, osłabienie wzrostu, zaburzenia spermatogenezy, niedokrwistość, odczyny alergiczne
g. barwniki azowe niesulfonowane, niedopuszczone obecnie jako dodatki do żywności (np. żółcień masłowa, czerwień G2), ulegają w organizmie, we frakcji mikrosomalnej wątroby lub przewodzie pokarmowym przy udziale mikroflowy redukcji do amin aromatycznych, w wyniku reakcji redukcji mogą powstawać metabolity o działaniu rakotwórczym.
h. pod wpływem barwników azowych, w których pierścienie aromatyczne nie są sulfonowane lub sulfonowe są tylko z jednej strony grupy azowej, mogą powstawać ciałka Heinza.
I. są to ciemnozabarwione granulki w erytrocytach, leżące blisko błon komórkowych, z których łączą się grupami tiolowymi. Prowadzi to do zniekształceń komórek, zmiany przepuszczalności ich błon i hemolizy, w efekcie powstaje niedokrwistość.
i. w procesie syntezy barwników stosuje się jako katalizatory lub innych celach sole i tlenki ołowiu, miedzi, selenu i chromu. Obecność tych związków jako zanieczyszczeń może wpływać na szkodliwość barwników. Dlatego też ustala się maksymalne dopuszczalne ilości zanieczyszczeń barwników syntetycznych.
j. w czasie otrzymywania karmelu w procesie amoniakalnym powstaje jako produkt pośredni 4-metyloimidazol. Stwierdzono, że karmel amoniakalny w ilości 4% w diecie szczurów powoduje zmiany hematologiczne, obniżenie liczby limfocytów oraz spadek masy śledziony.
I. 4-metyloimidazol jest inhibitorem kinazy pirydoksalu, enzymu niezbędnego do przekształceń witaminy B6 w formie aktywnego estru.
k. Szkodliwe działanie barwników może być również wynikiem ich przemian pod wpływem czynników fizycznych oraz efektem interakcji ze składnikami produktów spożywczych. Reakcje te mogą być przyczyną występowania u ludzi uczuleń skórnych, szczególnie pod wpływem światła słonecznego
l. nową koncepcją w stosowaniu barwników syntetycznych jest wprowadzenie barwników o tak dużej masie cząsteczkowej, która uniemożliwiłaby przenikanie barwnika przez ścianę przewodu pokarmowego, a tym samym powodowałaby pełną jego nieszkodliwość.
6. W Polsce stosowanie barwników do żywności jest uregulowane odpowiednimi rozporządzeniami Ministra Zdrowia, zgodnie z którymi barwników nie wolno dodawać między innymi do:
a. żywności nieprzetworzonej
b. żywności przeznaczonej dla niemowląt i małych dzieci
c. wszelkich wód opakowanych
d. mleka, mleka fermentowanego, maślanki i śmietanki bez dodatków smakowych i aromatów
e. mleka zagęszczonego, mleka w proszku, śmietanki w proszku
f. serów dojrzewających i niedojrzewających bez dodatków smakowych
g. olejów, tłuszczów zwierzęcych lub roślinnych
h. jej i przetworów z jaj
i. mąki, chleba, makaronów i innych produktów przemiału zbóż
j. cukrów, miodu pszczelego
k. wyrobów z kakao i czekoladowych
l. przecierów, past i koncentratów pomidorowych, sosów na bazie pomidorów, pomidorów w konserwach
m. soków i nektarów owocowych oraz soków warzywnych
n. owoców, warzyw, ziemniaków, grzybów w konserwach i suszonych
o. dżemów i galaretek ekstra
p. ryb, mięczaków i skorupiaków, mięsa, drobiu i dziczyzny oraz ich przetworów
q. kawy palonej, herbaty, cykorii, herbatek owocowych i ziołowych
r. wyrobów z kakao, polew kakaowych, mas czekoladowych i czekoladopodobnych
s. soli, przypraw naturalnych (ziołowych i korzennych)
t. niektórych wyrobów winiarskich i alkoholi
u. octu winnego
v. niektóre barwniki można stosować na zasadzie quantum satis:
I. ryboflawina
II. chlorofile i chlorofiliny
III. kompleksy miedziowe
IV. karmel
V. karmel siarczynowy
VI. karmel amoniakalny
VII. karmel amoniakalno-siarczynowy
VIII. węgiel roślinny
IX. karoteny
X. ekstrakty z papryczki
XI. czerwień buraczana
XII. antycyjany
XIII. węglan wapnia
XIV. dwutlenek tytanu
XV. tlenki i wodorotlenki żelaza
7. Wykaz barwników dopuszczonych do stosowania w Polsce
a. barwniki organiczne naturalne
I. kukrumina
II. koszelina
III. chlorofile i chlorofiliny
IV. chlorowili i chlorofilin kompleksy miedziowe
V. karmel
VI. węgiel roślinny
VII. karoteny
VIII. annato
IX. ekstrakt z papryki
X. likopen
XI. luteina
XII. kantaksantyna
XIII. betanina, czerwień buraczana
XIV. antocyjany
b. barwniki syntetyczne identyczne z naturalnymi
II. karmel siarczynowy
III. karmel amoniakalny
IV. karmel amoniakalno-siarczynowy
V. beta-apo 8’ – karotenal
VI. ester etylowy kwasu beta-apo8’-karotenowego
c. barwniki organiczne syntetyczne (sztuczne)
I. tatrazyna
II. żółcień chinolinowa
III. żółcień pomarańczowa
IV. azurbina
V. amarant
VI. czerwień koszenliowa
VII. erytrozyna
VIII. czerwień Allura AC
IX. błękit patentowy V
X. indygotyna
XI. błękit brylantowy FCF
XII. zieleń S
XIII. czerń brylantowa BN
XIV. brąz FK
...
MandolinkaBramborowa