Barwniki naturalne Opracowano na podstawie

Barwniki naturalne

• Opracowano na podstawie:

• Sikorski Z. (red.), Chemia żywności, WNT, Warszawa, 2007

Barwniki naturalne

• Izoprenoidowe – karotenoidy

• Porfirynowe – chlorofile, mioglobina, hemoglobina

• Flawonoidowe – antocyjany

• Betalainowe – betaniny i betaksantyny

• Chinoidowe – koszenila

• Inne – ryboflawina, kurkuma i in.

Karotenoidy

• Są syntetyzowane głównie przez rośliny, ale także przez glony oraz niektóre grzyby i bakterie

• Gromadzą się w częściach zielonych roślin, a także w kwiatach, owocach, nasionach i korzeniach

• Dzieli się je na:

• Karoteny – karotenoidy nie zawierające tlenu

• Ksantofile – karotenoidy zawierające tlen

Karotenoidy

• W roślinach skład karotenoidów jest złożony, charakterystyczny dla danego gatunku lub odmiany

• Najczęściej występuje α i β-karoten oraz ksantofile

• Warzywa bogate w karotenoidy to: jarmuż, szpinak (luteina), czerwona papryka (kapsantyna) i marchew (β-karoten)

• W owocach mało karotenoidów: grejpfruty, nektaryny, morele

Karotenoidy – aktywność biologiczna

• Są prowitaminami wit. A, ale ze znanych 600 tylko 50 może ulec przemianie do retinolu (najaktywniejszy z nich β-karoten)

• Mają właściwości antyoksydacyjne – chronią lipidy przed utlenieniem

Barwniki karotenoidowe otrzymane z roślin

• Annato – pomarańczowożółty barwnik otrzymany z rośliny Bixa orellana

• Olej palmowy nierafinowany zawierający głównie α- i β-karoten

• Oleożywica z papryki – czerwony preparat barwiący zawierający głównie ksantofile: kapsantynę i kapsorubinę

• Likopen – pomarańczowoczerwony barwnik ze skórek pomidorów

• Szafran – żółty barwnik otrzymany z znamion słupka kwiatowego Croccus sativus

Barwniki karotenoidowe syntetyczne

• β-karoten – barwa żółta do pomarańczowej

• Apokarotenal – barwa pomarańczowa do pomarańczowoczerwonej

• Ester kwasu apo-karotenowego – barwa żółta do pomarańczowej

• Kantaksantyna – barwa pomarańczowa do czerwonej

Przemiany i interakcje karotenoidów w żywności

• Degradacji barwników karotenoidowych podczas przechowywania i przetwarzania żywności towarzyszy zmiana barwy (rozjaśnienie) i zapachu

• Jednak barwniki te są dosyć trwałe i we właściwie przechowywanych i przetwarzanych produktach zmiany są niewielkie

Chlorofil

• Najbardziej rozpowszechniony barwnik roślinny – występuje w liściach i innych częściach eksponowanych na światło

• Chlorofil a jest niebieskozielony, a chlorofil b – żółtozielony ( w roślinach w stosunku 3:1)

Chlorofil

• Barwniki chlorofilowe ulegają nieodwracalnym przemianom pod wpływem kwasów i zasad, ale produkty degradacji są różne

Chlorofil

• Pod wpływem rozcieńczonych kwasów powstaje oliwkowozielona feofityna

• W silnie kwaśnym środowisku – brunatny feoforbid

• W zasadowym – zielone chlorofiliny

• Pod wpływem chlorofilazy – zielone chlorofilidy

Barwniki hemowe

• Hemoglobina i mioglobina są chromoproteinami występującymi tylko w produktach zwierzęcych

• Mioglobina jest barwnikiem mięsa – jej zawartość i przemiany decydują o zabarwieniu mięsa i jego przetworów

Barwniki hemowe

• W obecności powietrza ciemnoczerwona mioglobina przyłącza cząsteczkę tlenu i powstaje jasnoczerwona oksymioglobina, co widać jako rozjaśnienie powierzchni surowego mięsa (reakcja odwracalna)

Barwniki hemowe

• Ogrzewanie mięsa natomiast powoduje denaturację białka związanego z hemem i utlenienie Fe+2 do Fe+3 – powstaje szarobrunatna metmioglobina

• Jest to reakcja nieodwracalna

Antocyjany

• Duża grupa barwników, bardzo rozpowszechniona w świecie roślin

• Nadają owocom i kwiatom atrakcyjne kolory, od pomarańczowego przez różne odcienie czerwieni i fioletu do barwy niebieskiej

Antocyjany

• Są związkami mało stabilnymi

• W środowisku wodnym ulegają przemianom, które powodują zmiany barwy, np. czerwonej na niebieską, a ogrzewanie przyspiesza ich przebieg

Antocyjany

• Stosuje się jako naturalne barwniki do produktów o smaku owocowym, np. napojów, deserów, wyrobów cukierniczych

• Surowcem do ich produkcji są wytłoki z owoców bogatych w antocyjany: czarne winogrona, czarne porzeczki, aronia, żurawiny, czarny bez, stanowiące odpad przy produkcji win i soków

Betalainy

• Do betalain zalicza się dwie grupy barwników:

• czerwonofioletowe betacyjaniny i

• żółte betaksantyny

Betalainy

• Występują w roślinach tylko 10 rodzin

• Źródła tych barwników to:

• buraki ćwikłowe

• kwiaty i nasiona niektórych odmian szarłatu (amarantusa)

• owoce niektórych gatunków kaktusa (opuntia ficus-indica)

Betalainy

• W żywności jedynym ich źródłem są buraki ćwikłowe a podstawowym czerwono-fioletowym barwnikiem – betanina (75-95% betalain buraka)

• Betanina jest wrażliwa na ogrzewanie

Barwniki chinoidowe

• Są to żółte, czerwone i brunatne substancje rozpowszechnione w świecie roślin

• Występują głównie w korzeniach i drewnie

• Spotykane u niektórych owadów

Barwniki chinoidowe

• Największa grupa – barwniki antrachinonowe, do których należy czerwień koszenilowa – jedyny barwnik pochodzenia zwierzęcego stosowany jako dodatek do żywności

• Otrzymuje się go z suszonych samiczek owadów Coccus cacti , które hoduje się na kaktusach

Kurkumina

• Pomarańczowo-żółty barwnik otrzymywany z kłączy rośliny Curcuma domestica

• Odporna na ogrzewanie ale podatna na utlenianie

• Stosowana do konserw, zup i musztardy

Karmele

• Tworzą się w trakcie ogrzewania stopionych cukrów do temp. 150-2000C

• Mają określony smak i zapach