COLORANTII ALIMENTARI SINTETICI

COLORANTII ALIMENTARI SINTETICI

1.1. INTRODUCERE

Culoarea este o insusire a calitatii senzoriale a unui produs alimentar care, alaturi de forma, marime, structura si aspectul general sunt determinante in perceptia vizuala a consumatorului.

In timpul proceselor tehnologice de obtinere a produselor alimentare, materiile prime folosite, sufera diferite degradari in ceea ce priveste proprietatile lor organoleptice. Pentru a corecta aceste deficiente si pentru ai da produsului finit un aspect comercial, se adauga o serie de compusi. Compusii care se adauga unui aliment in vederea corectarii deficientelor de culoare sunt cunoscuti sub numele de coloranti alimentari [1, 2].

Colorantii alimentari sunt substante organice colorate, naturale sau sintetice, care au si capacitatea de a colora. Pentru ca o substanta chimica colorata sa fie considerata si materie coloranta ea trebuie sa indeplineasca o serie de conditii de solubilitate, stabilitate la lumina si alti agenti fizici.

O substanta apare colorata cand, din lumina pe care o reflecta sau o transmite lipsesc radiatii de anumite lungimi de unda, datorita absorbtiei acestora de catre substanta respectiva. Fenomenul de absorbtie se bazeaza pe prezenta in molecula a unor grupe de atomi, numite cromofori. Principalele grupe cromofore sunt: grupa nitrozo (-NO), grupa nitro (-NO₂), grupa azo (-N=N-), grupa tiocetonica (=C=S), grupa cetonica (=C=O) si dubla legatura (=C=C=).

Pentru ca o substanta colorata sa fie si materie coloranta, ea trebuie sa contina in molecula si anumite grupe auxocrome, care produc o inchidere si o intensificare foarte mare a culorii. Principalele grupe auxocrome sunt: grupele amino, grupele hidroxifenolice.

Pentru ca o substanta sa poata fi folosita ca si colorant alimentar ea trebuie sa intruneasca o serie de conditii, universal valabile pentru toate categoriile de coloranti alimentari, si anume:

sa nu fie toxic si sa nu fie carcinogenic la diferite niveluri de utilizare,

sa nu contina impuritati toxice,

sa aiba dispersabilitate si / sau solubilitate adaptate la incorporarea sa in faza apoasa si / sau lipidica din produsul alimentar,

sa nu imprime gust si miros particular produsului alimentar in care se introduce,

sa fie stabil la lumina atunci cand este introdus in produs,

sa fie stabil intr-un interval larg de pH 2 - 8,

sa nu fie afectat de temperaturile la care se face tratamentul termic,

sa fie stabil in timpul depozitarii produsului alimentar in care s-a introdus,

sa nu reactioneze cu urmele de metale si nici cu agenti oxidanti sau reducatori,

sa poata fi pus in evidenta in produsul alimentar prin tehnici analitice adecvate,

sa fie aprobat prin legislatia sanitara in vigoare,

Ca si coloranti alimentari nu sunt considerate substantele colorante care, incorporate in produsele alimentare, duc la cresterea valorii nutritive (ex. Paprika, saffron, acidul tumeric). Clasificarea colorantilor se poate face dupa urmatoarele criterii:

natura lor, in care caz pot fi naturali sau sintetici,

proprietatile lor tinctoriale, in care caz pot fi galbeni, oranj, rosii, albastri, verzi, bruni, negri si cu nuante diverse,

actiunea de colorare, in masa sau la suprafata.

Colorantii alimentari pot avea atat surse naturale cat si artificiale. De exemplu, in familia colorantilor galbeni intalnim Curcumina - E100, care are ca sursa naturala sofranul de India- din familia ghimbirului, in timp ce Galben Floarea Soarelui - E110, produs sintetic are ca sursa gudronul sintetic de huila. In familia colorantilor rosii, intalnim acidul carminic - E120, obtinut din surse naturale si anume din crusta insectelor gestant, iar E122, E123, E124, E127, E128 au surse sintetice fiind obtinut din gudronul sintetic de huila.

Sub denumirea de coloranti naturali se inteleg acele substante colorate care se gasesc in mod natural in produsele comestibile si din care se obtin prin extractie. Produsii obtinuti au proprietati tinctoriale bune, fiind solubili in apa sau uleiuri vegetale. Colorantii naturali au insa dezavantajul ca nu sunt rezistenti la tratamentul termic si ca atare utilizarea lor este limitata. In cazul clorofilelor si colorantului din sfecla sau varza rosie se poate imprima produsului alimentar un gust caracteristic colorantului daca acesta se adauga in cantitate mai mare. Colorantii alimentari naturali utilizati apartin uneia dintre clasele: antociani si betaciane, carotenoide, clorofole, flavine, calcone, antrachinone si flavone.

Utilizarea colorantilor artificiali, in alimente are o istorie lunga si putin glorioasa. In 1857 un studiu al aditivilor ce se gaseau in alimente a aratat ca dulciurile erau in mod obisnuit colorate cu oxid de plumb, sulfit de mercur si arsenit de cupru. Legislatia si disponibilitatea noilor vopsele anilinice au eliminat rapid utilizarea compusilor metalici si de asemenea a multor extracte vegetale dubioase. Noile vopsele sintetizate chimic aveau multe avantaje asupra culorilor "naturale". Ele erau mult mai stralucitoare, mai stabile, mai ieftine si ofereau o gama larga de nuante. Nu a trecut mult pana proprietatile toxice ale acestor vopsele au devenit evidente, mai degraba prin efectele lor asupra celor implicati in fabricarea lor decat asupra consumatorilor.

Lista colorantilor permisi a fi folositi in alimente conform Ordinul Ministerului Sanatatii Nr. 975 din 16 Decembrie 1998, publicat in Monitorul Oficial al Romaniei Nr. 268 din 11 iunie 1999 este prezentata in tabelul 1.1 [3].

Tabelul 1.1. Lista colorantilor permisi in tara noastra.

* colorant sintetic admis

1.2. COLORANTI SINTETICI

Colorantii sintetici sunt coloranti care fie nu exista ca atare in natura si se obtin prin sinteza chimica. Aceste substante de regula sunt incluse in categoria compusilor xenobiotici [4]. Din acest motiv trebuie supusi unui test biotoxicologic pe animale atat de scurta durata care urmareste efectele toxicologice acute si subacute, precum si de lunga durata, efectele cronice care ar putea conduce la teratogenitate, mutagenitate si chiar la carcinogenitate.

Compusii din aceasta clasa prezinta in cele mai multe cazuri un nucleu aromatic sau legaturi conjugate in care electronii sunt susceptibili de a fi excitati de anumite radiatii ale spectrului vizibil. Toate aceste substante organice colorate sunt usor solubile in apa, proprietate conferita de prezenta gruparilor sulfonice. Gruparea cromoforica a vopselelor azoice este gruparea azo insasi conjugata cu sisteme aromatice la ambele capete, rezultand culori in gama galben, rosu si maro. Trei sisteme aromatice inlantuite produc grupul cromoforic al compusilor triarilmetanului, caracteristica fiind coloratia verde deschis sau albastru. Grupul cromoforic al compusilor xanthenei este similar celui compusilor triarilmetanului si induce o nuanta rosu stralucitor.

Colorantii sintetici utilizati in industria alimentara se grupeaza in cinci grupe, dupa cum urmeza:

colorantii azoici,

colorantii triarilmetanului,

colorantii xantenici,

colorantii din grupa quinolinei,

colorantii din grupa indigoului.

1.2.1. Grupa colorantilor azoici

In aceasta grupa intra colorantii care au drept grupari cromofore una sau mai multe grupari azoice (-N=N) (monoazo, diazi, triazo, poliazo). Culoarea lor este diferita pornind de la rosu la violet, trecand la oranj, galben si bleu. In industria alimentara, din grupa colorantilor azoici se folosesc urmatorii compusi: tartrazina, galben oranj S, azorubina, amarantul, ponceau 4R, rosu azonaftol G, rosu Allura AC, negru briliant BN, brun HT etc (fig.1.1.).

Amarant Azorubin-carmoizina

Rosu azonaftol Rosu 4R- Ponceau

Galben orange - Sunset Yellow Tartrazina

Brun HT

Negru BN

Figura 1.1. Structura unor coloranti azoici

1.2.2. Grupa colorantilor triarilmetanului

Colorantii din aceasta clasa se caracterizeaza prin prezenta unui atom de carbon central de care se leaga trei nuclee aromatice purtatoare de grupari hidroxilice, amine si amine substituite. Din aceasta grupa de coloranti, pentru industria alimentara se folosesc: albastru patent, verde briliant si albastru briliant FCF (fig.1.2.)

Albastru briliant

Albastru patent V      Verde briliant

Figura 1.2. Structura unor coloranti din clasa triarilmetanului

1.2.3. Grupa colorantilor xantenici

Unicul colorant sintetic din aceasta grupa permis este eritrozina, sinonima cu CI Food Red 14, si care din punt de vedere chimic este sarea dipotasica sau sarea disodica a tetra-2`, 4`, 5`, 7` tetraiod fluoresceina (fig.1.3.). Are culoare rosie si este solubila in apa si in alcool etilic.

Figura 1.3. Structura eritrozinei

1.2.4. Colorantii din grupa quinolinei

Colorantii din aceasta clasa au ca si grupare cromoforica quinoftalona care confera tenta oranj. Din aceasta grupa de coloranti, pentru industria alimentara, ca si colorant alimetar se foloseste galbenul de quinolina, sinonima cu CI Food Yellow 13, L-gelb 3, Quinoline Yellow si care din punct de vedere chimic este sarea disodica a acidului (quinoleil-2)-2 indandion-1,3 disulfonic (fig.1.4.)

Figura 1.4. Structura colorantului galben de qinolina.

1.2.5. Colorantii din grupa indigolui

Pentru a colora alimentele in albastru se poate utiliza indigotina, sinonima cu CI Food Blue 1, FD et C Blue 2, Indigo carmin, si care din punct de vedere chimic este un amestec de saruri de sodiu ale acidului indigotin disulfonic-5-5` si acidului indigotin disulfonic 5,7`(fig.1.5.).

Figura 1.5. Structura indigotinei.