Coloranti Alimentari

COLORANI ALIMENTARICuloarea este o nsuire a calitii senzoriale a unui produs alimentar, perceput vizual.

Coloranii sunt combinaii organice, naturale sau de sintez, ele nsele colorate i care au proprietatea de a colora.

Coloranii de suprafa sunt metale sau oxizi ori sruri de aur, argint etc.

Colorantul ideal trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii:

s nu fie toxic sau cancerigen;

s fie dispersabil i/sau solubil, n funcie de destinaie;

s nu imprime gust i miros particular;

s fie stabil la lumin, ntr-un domeniu larg de pH (2 8);

s fie stabil termic, compatibil cu tratamentul aplicat produsului alimentar (pasteurizare, sterilizare, fierbere);

s fie stabil la depozitare;

s nu reacioneze cu metalele i nici cu agenii oxidani/reductori;

s posede caracteristici identice pentru fiecare lot;

s poat fi detectat/dozat prin metode analitice;

s fie disponibil i economic;

s fie aprobat de legislaia n vigoare.Clasificarea coloranilor se poate face dup 2 criterii:

dup natura lor: naturali i sintetici

dup proprietile tinctoriale:

galbeni

oranj

roii

albatri

verzi

bruni

negri, cu nuane diverse, pentru toate culorileColoranti naturali: Sunt substane colorate, prezente n mod natural n produse comestibile, din care se obin prin extracie.

Aditivi sunt considerate i sursele naturale, care nu sunt consumate ca produse alimentare i care nu sunt folosite ca ingrediente.

n categoria aditivilor mai intr i:

coloranii de caramel, considerai a fi naturali dei se obin prin tratament termic din glucide nutritive precum zaharoz, dextroz, sirop de glucoz etc.

rou de coenil, obinut prin mrunirea fin a insectei Dactylopius coccus cacti, uscat.Proprietile tehnologic-funcionale ale coloranilor naturali: La folosire trebuie s se aib n vedere urmtoarele aspecte:

SOLUBILITATEA , mai precis dac sunt solubili n ap, soluii alcoolice sau solveni nepolari, pentru alegerea corect n funcie de destinaie.

De exemplu, carotenoidele sunt solubile doar n medii nepolare. n plus, solubilitatea lor este lent, cu att mai lent cu ct puritatea lor este mai mare. Pentru a mri solubilitatea i puterea colorant, microcristalele se disperseaz n ulei nclzit la 40-50(C. Stabilizarea suspensiei uleioase se face prin adaos de acizi grai saturai. Pentru colorarea mediilor apoase, se obin preparate hidrodispersabile sub form de pudr sau suspensie coloidal.

Tehnica aplicat este urmtoarea: carotenoidul se dizolv ntr-un solvent miscibil cu apa, apoi aceast soluie se toarn n ap care conine un coloid hidrofil iar solventul se evapor.

PUTEREA COLORANT: depinde de capacitatea de fixare a colorantului pe suport, care poate fi amidon, celuloz, protein sau un produs complex, cum este fina.

STABILITATEA LA pH: pH-ul influeneaz solubilitatea, tenta culorii i stabilitatea.

STABILITATEA TERMIC: unii colorani naturali necesit utilizarea unor antioxidani, aa cum este cazul carotenilor, deoarece creterea temperaturii accelereaz procesele de oxidare.CLASIFICARE

antociani

betaciane

carotenoide:

-carotin

cantaxantin

xantofil (lutein)

capsantin

licopin (licopen)

oleorezin din paprika

annato

colorani porfirinici (clorofila i pigmenii sngelui)

colorani chalconici (curcuma)

colorani antrachinonici (rou de coenil)

colorani flavinici (riboflavin-5-fosfat monosodic)

ali colorani (caramel)1. ANTOCIANII: Sunt flavonoide prezente n flori, fructe, frunze, avnd culoare roie, violet, albastr.

Exemple:

pelargonidina (rou-orange)

cianidina (rou-intens)

delfinidina (albastru-violet)

petunidina (rou-violet)

malvidina (rou)

Sursele industriale:

pielia strugurilor i tescovina

sfecla roie i varza roie

afinele, coaczele negre, viinile, cireele, murele, zmeura

Utilizare: depinde de pH-ul produsului alimentar. La pH=2,5 3, antocianele au culoare purpurie iar la pH=4,0 4,5, au culoare violet.

colorarea buturilor nealcoolice i alcoolice, precum i a sucurilor de fructe.

Sunt sensibile la cldur dar prezena sulfitului de sodiu le stabilizeaz.

Extractele antocianice se pstrez n stare concentrat, la rece. 2. BETACIANELE

Reprezentantul aceastei grupe este colorantul rou de sfecl, care conine att pigmeni roii (betacianele) ct i pigmeni galbeni (betaxantinele).

Colorantul rou de sfecl este utilizat n:

buturi nealcoolice

produse de patiserie i panificaie

deserturi pe baz de gelatin, budinci

supe, amestecuri pulbere.

Este sensibil la cldur i la pH. Totui, se poate folosi pentru colorarea crnii tocate n amestec cu derivate proteice texturate, destinate obinerii de hamburgeri, chiftele, perioare, deoarece virarea culorii de la rou la brun este, n aceste cazuri, dorit.2. CAROTENOIDELE sunt de culoare galben-portocalie sau roie.-Carotina (-carotenul)

- insolubil n ap i n alcool etilic dar uor solubil n uleiuri vegetale

- este sensibil n mediu acid sau alcalin

- uor oxidabil sub aciunea oxigenului i a cldurii

- se poate extrage din materii prime vegetale dar frecvent se obine prin sintez, sub forma unor cristale de culoare roie. Utilizri n industria alimentar: colorarea margarinei, untului, brnzeturilor, ngheatei, macaroanelor, chipsurilor, uleiurilor vegetale, dressingurilor, oulor praf, nlbitorilor pentru cafea, checurilor, cremelor, deserturilor pe baz de gelatin, puddingurilor, bomboanelor, sucurilor de fructe.

Pentru utilizarea n sisteme apoase, se folosete sub form de granule dispersabile n ap, cu un coninut de 2,4 10% -caroten.Cantaxantina (Orange 8)

cristale de culoare violet

preparatele comerciale sunt soluii uleioase sau pulberi/granule dispersabile n ap, de culoare oranj-roie.

Xantofila sau luteina

este un alcool carotenoidic care, dup -caroten, este cel mai rspndit n natur. Se gsete n petalele florilor galbene, alge, glbenu de ou.

Utilizarea in industria alimentar a cantaxantinei i xantofilei:

confer produselor o culoare ce variaz de la rou-trandafiriu la oranj-intens.

pot colora sucuri de fructe i legume, grsimi i uleiuri, sosuri, paste finoase, buturi rcoritoare carbonatate.Capsantina

se extrage din ardeiul rou

n stare pur, se prezint sub form de cristale rou-carmin

se utilizeaz la:

preparate de carne

brnzeturi

sosuri

snacks-uri i chipsuri

produse obinute din carne de pasre

paste finoase

Licopina (licopenul)

Este prezent tomate (din care se i extrage, la nivel industrial), fructe, unt, ficat, dar se obine prin sintez.

Are culoare galben-portocalie.

Oleorezina din paprika

Se extrage cu solveni din fructul de Capsicum annuum, dup care solvenii se evapor.

Conine principii active picante, cel mai important fiind capsaicina, un lichid de culoare rou-aprins, cu miros caracteristic i gust picant, arztor.

Dei nu este inclus n lista aditivilor UE, se utilizeaz fr probleme, fiind un produs natural.

Annatto (Orange natural 4, L-Orange 3 )

Se extrage din pericarpul fructului Bixa orellana L

Se comercializeaz sub form de:

Extract annatto n ulei, sub form de soluie sau suspensie, de culoare roie sau roie-brun. Se obine prin extracie direct cu ulei vegetal. Colorantul de baz este bixina (esterul monometilic al norbixinei) iat extractul uleios trebuie s conin minim 0,2% bixin. Se folosete pentru colorarea untului, margarinei, uleiurilor, iar sub forma srii de sodiu, la colorarea cojii unor tipuri de brnzeturi.

Extract annatto n ap, obinut prin extracia alcalin a pericarpului fructului. Colorantul principal este norbixina, sub forma srii de Na i K, iar extractul apos trebuie s conin minim 0,2% norbixin. Extractul apos, alcalin, se utilizeaz la colorarea cerealelor pentru mic-dejun, a pastelor finoase, snacks-urilor, deserturilor pe baz de lapte, congelate.

Toi coloranii din grupa carotenoidelor aparin categoriei de toxicitate A, de siguran maximCurs 3

Coloranti naturali

Coloranii porfirinici: Clorofila este pigmentul verde al plantelor

(clorofila A : clorofila B = 3 : 1).

Prin nlocuirea Mg din molecula de clorofil cu Cu, Zn, Fe se obin compui mai stabili fa de lumin i acizi. n industria alimentar se folosete complexul clorofil-Cu, solubil n uleiuri vegetale i srurile de Na i K ale acestui complex, solubile n ap.

Se utilizeaz la colorarea n verde a diferitelor produse alimentare sau pentru renverzirea legumelor decolorate.Colorantul sngelui hemoglobina, prezent n eritrocite, este alctuit din hem, un pigment de culoare roie, i partea proteic, globina.

n industria alimentar se poate utiliza snge integral stabilizat sau concentrat eritrocitar (uscat), pentru colorarea preparatelor din carne simulat sau cu adaos substanial de derivate proteice din soia, cazein, amidon etc.

Colorantul sngelui nu este inclus n lista aditivilor alimentari aprobai de UE dar este un produs natural.Coloranii chalconici:

Curcuma

Este o pulbere obinut prin mcinarea rizomilor plantei Curcuma longa, care conine un pigment galben numit curcumina, cu gust perticular, aromat.

Este utilizat pentru colorarea margarinei, a emulsiilor de grsime, gemurilor, jeleurilor, marmeladelor, preparatelor din carne etc.

Colorani antrachinonici:

Roul (carminul) de coenil (cochenilla)

Obinut prin extracia apoas a copului uscat al insectei femel Dactylopius coccus/Coccus cacti.

Principiul colorant al coenilei este acidul carminic (10% din corpul uscat al insectei).

Acidul carminic este solubil n ap i alcool. Culoarea variaz cu pH-ul, astfel:

la pH = 4,8 galben

la pH = 6,2 violet

Se utilizeaz la fabricarea preparatelor din carne, pete, pentru colorarea membranelor, la colorarea cerealelor pentru micul dejun. Colorani flavinici:Riboflavin 5-fosfatul monosodic

Are culoare galben-orange i gust uor amar.

Este solubil n ap i insolubil n alcool.

Este utilizat n buturi nealcoolice, carbonatate, pentru colorarea membranelor, n special a cojii unor tipuri de brnzeturi fermentate (Emmental, Schweizer), pentru colorarea vegetalelor conservate n oet, saramura, ulei.

Ali colorani:Caramelul

Se prezint sub form lichid sau solid, de culoare brun-nchis, solubil n ap.

Se obine prin aciunea controlat a cldurii asupra zaharurilor, n prezena unor ageni promotori de caramelizare: carbonat de Na (colorani caramel clasa I, culoare brun), sulfit de sodiu (clasa II, culoare galben-oranj), NH3 (clasa III, culoare brun), sulfit de amoniu (clasa IV, culoare brun-gri).

Utilizrile celor 4 clase de colorani caramel sunt:

Clasa I : extracte de cafea

Clasa II : lichior, rom, buturi tip cognac, aperitive pe baz de vin

Clasa III : sosuri, bere, oet

Clasa IV : produse de patiserie, snack-suri, buturi carbonatate.

Pentru obinerea unor nuane de caramel diferite, se practic diluarea cu ap.

Limitele folosirii coloranilor naturali:

de regul, sunt mai scumpi

puterea colorant poate varia cu lotul i este mai redus dect cea a coloranilor sintetici

sunt neeconomici comparativ cu cei sintetici, deoarece pentru realizarea aceleiai culori/nuane este necesar o cantitate mai mare

frecvent, posed gust i/sau miros

sunt instabili la cldur i lumin

cei solubili n ap sunt higroscopici

sunt compatibili numai cu anumite sisteme de producie.COLORANI SINTETICI (de sintez) Mai sunt numii i artificiali

Nu exist ca atare n natur sau sunt prezeni n produse necomestibile, se obin prin sintez chimic.

Solubilitatea n ap se datoreaz prezenei:

unei grupri acide: coloranii anionici

unei grupri aminate: coloranii cationici.

Coloranii sintetici se mpart n mai multe grupe:

azoici ( N=N ) grupa triarilmetanului

xantenici

quinoleinici

grupa indigoului 1. Grupa coloranilor azoici

Au drept grupri cromofore una sau mai multe grupri azoice (monoazo, diazo, triazo, poliazo) i prezint culori diferite: rou, violet, oranj, galben, bleu.

Cei mai importani colorani azoici, hidrosolubili, sunt: Tartrazina (galben) Galbenul oranj Azorubina (rou) Amaranthul (rou) Ponceau 4R (rou aprins) Allura Red (rou) Negru briliantUtilizrile coloranilor azoici n industria alimentar:

Tartrazina buturi alcoolice i nealcoolice, conserve de mazre, bomboane

Galbenul oranj i azorubina buturi alcoolice i nealcoolice, produse zaharoase

Amaranthul vinuri aperitiv, buturi alcoolice cu < 15% alcool in vol., pete rou

Ponceau 4R crnai uscai, gemuri, jeleuri, marmelade i alte produse din fructe

Allura Red crnai, conserve de carne, hamburgeri.

Cu excepia colorantului Allura Red, care se utilizeaz singular, ceilali colorani se pot utiliza att singulari ct i n combinaie cu ali colorani. 2. Grupa triarilmetanului

Sunt, n general, verzi sau albati.

Cei mai importani sunt:

Albastru patent

Albastru briliant

Verde briliant.

Toi aceti colorani sunt hidrosolubili.

Utilizri n industria alimentar:

Albastru briliant i albastru patent marcarea carcaselor, bomboane, buturi, ngheat

Verde briliant conserve de mazre, gemuri, marmelade, pudding-uri, ngheat.

Se pot utiliza singular sau n combinaii.

3. Grupa coloranilor xantenici Are ca reprezentant ERITROZINA, de culoare roie, solubil n ap i alcool.

Utilizri n industria alimentar: snacks-uri, bomboane, deserturi pe baz de lapte, colorarea cireelor pentru cocktail i a cireelor zaharisite.

Grupa quinoleinei

Gruparea cromofor este quinoftalona, de culoare oranj.

Reprezentantul grupei este galbenul de quinolein, solubil n ap.

Utilizri in industria alimentar:

buturi alcoolice cu max. 15% alcool n vol.

gemuri i marmelade.4. Grupa indigoului

Cuprinde colorani albatri i violet (albastru regal).

Reprezentantul grupei este indigotina, solubil n ap i alcool, cu stabilitate termic foarte bun.

Utilizri n industria alimentar:

produse de panificaie

cereale, n special expandate

snacks-uri

ngheat

produse zaharoase, n special bomboane.

Colorani folosii pentru colorarea de suprafa:

dioxid de titan

carbonat de calciu

oxizi i hidroxizi de Fe, Au, Ag

Colorani tip lac Lacurile sunt pigmeni insolubili n ap, obinui prin precipitarea coloranilor hidrosolubili ntr-o sare de aluminiu (AlCl3) sau pe un substrat de alumin hidratat.

Se utilizeaz n industria alimentar la colorarea urmtoarelor produse:

alimente ce conin grsimi: dressinguri, snacks-uri, deserturi, checuri

cristale de zahr

bomboane decor

condimente

materiale de ambalare.

Unii colorani necesit diluani specifici sau suporturi specifice, care sunt tot aditivi.

Acetia sunt utilizai exclusiv ca suport pentru colorani sau pot fi utilizai att ca suport ct i n alte scopuri, anume ca emulgatori, antioxidani, antispumani.Dup rezultatele evalurii toxicologice, coloranii au fost clasificai n mai multe categorii (FAO/OMS), n funcie de specificaiile chimice:

Categoria A cuprinde coloranii acceptai ca aditivi alimentari pentru care s-au fixat doze zilnice admisibile.

Categoria B cuprinde coloranii pentru care datele toxicologice nu sunt suficiente pentru a putea clasifica aceti colorani n categoria A.

Categoria C 1 cuprinde coloranii pentru care datele toxicologice sunt insuficiente pentru evaluarea lor, dei se dispune de un numr important de date privind toxicitatea la termen lung.

Categoria C 2 cuprinde coloranii pentru care datele toxicologice sunt insuficiente pentru evaluarea lor, iar toxicitatea pe termen lung este necunoscut.

Categoria C 3 cuprinde coloranii pentru care datele toxicologice sunt insuficiente pentru evaluarea lor i care prezint riscul unor efecte nocive.

Categoria D cuprinde coloranii pentru care nu existpractic date toxicologice.

Categoria E cuprinde coloranii care sunt considerai nocivi i care nu trebuie s fie introdui n produsele alimentare.

n general,coloranii folosii n majoritatea rilor europene aparin categoriilor de toxicitate A, B, C1 sau C2.

Pentru coloranii naturali i cei de sintez exist o doz zilnic admisibil (mg/kcorp).

Pentru majoritatea coloranilor naturali, considerai netoxici sau cu toxicitate redus, doza zilnic admisibil fie nu este specificat, fie nu este stabilit.

Exemple:

rou de coenil 5,0 mg/kcorp

complexe Cu-clorofil 15,0 mg/kcorp

riboflavin-5-fosfatul monosodic 0,5 mg/kcorp

Dei caramelul nu are restricii de utilizare, derivaii de caramel (caramelul amoniac, sulfitic) sunt admii n doze de max. 200 mg/kcorp.