Barwnik spożywczy - Food coloring

Różnorodne barwniki spożywcze, dodawane do zlewek z wodą

Barwnik spożywczy lub dodatek barwiący to dowolny barwnik , pigment lub substancja, która nadaje kolor po dodaniu do żywności lub napoju . Występują w wielu postaciach składających się z płynów, proszków , żeli i past . Barwniki spożywcze są stosowane zarówno w komercyjnej produkcji żywności, jak iw kuchni domowej. Barwniki spożywcze są również wykorzystywane w różnych zastosowaniach niespożywczych, w tym w kosmetykach , farmaceutykach , projektach domowych i urządzeniach medycznych.

Cel barwienia żywności

Holenderski likier Blue Curaçao uzyskuje swój charakterystyczny niebieski kolor dzięki barwnikom spożywczym.

Ludzie kojarzą pewne kolory z pewnymi smakami , a kolor żywności może wpływać na postrzegany smak wszystkiego, od słodyczy po wino . Czasami celem jest symulacja kolor, który jest postrzegany przez konsumentów jako naturalne, takie jak dodawanie czerwonego koloru do glace wiśni (które w przeciwnym razie byłyby beż), ale czasami jest to dla efektu, jak zielony ketchup że Heinz rozpoczętego w 1999 roku. Dodatki barwiące są stosowane w żywności z wielu powodów, w tym:

  • Aby jedzenie było bardziej atrakcyjne, atrakcyjne, apetyczne i pouczające
  • Przesunięcie utraty koloru w wyniku ekspozycji na światło, powietrze, skrajne temperatury, wilgoć i warunki przechowywania
  • Popraw naturalne różnice w kolorze
  • Uwydatnij kolory, które występują naturalnie
  • Nadaj kolor bezbarwnym i „zabawnym” potrawom
  • Pozwól konsumentom na identyfikację produktów na pierwszy rzut oka, takich jak smaki cukierków lub dawki leków

Historia sztucznych barwników do żywności

Uważa się, że dodawanie barwników do żywności miało miejsce w egipskich miastach już w 1500 rpne, kiedy producenci cukierków dodawali naturalne ekstrakty i wino, aby poprawić wygląd produktów. W średniowieczu gospodarka krajów europejskich opierała się na rolnictwie, a chłopi byli przyzwyczajeni do produkcji własnej żywności na miejscu lub handlu w społecznościach wiejskich. W czasach feudalizmu aspekty estetyczne nie były brane pod uwagę, przynajmniej nie przez zdecydowaną większość ogólnie bardzo ubogiej populacji. Sytuacja zmieniła się wraz z urbanizacją na początku epoki nowożytnej , kiedy pojawił się handel – zwłaszcza import drogocennych przypraw i kolorów. Jedną z pierwszych ustaw żywności, powstałych w Augsburgu, w Niemczech, w 1531 roku, dotyczyły przyprawy lub barwniki i wymagane szafran fałszerze mają być spalone .

Dodatek barwników spożywczych, takich jak beta-karoten , nadaje naturalnie białej margarynie żółty, masłopodobny kolor.

Wraz z nadejściem rewolucji przemysłowej ludzie stali się zależni od żywności produkowanej przez innych. Ci nowi mieszkańcy miast domagali się żywności po niskich kosztach. Chemia analityczna wciąż była prymitywna, a przepisów niewiele. Zafałszowania żywności rozkwitła. Metale ciężkie i inne związki zawierające pierwiastki nieorganiczne okazały się tanie i odpowiednie do „przywrócenia” koloru rozwodnionego mleka i innych artykułów spożywczych, niektóre bardziej przerażające przykłady to:

  • Czerwony ołów (Pb 3 O 4 ) i cynober (HgS) były rutynowo używane do barwienia serów i wyrobów cukierniczych.
  • Arsenin miedzi (CuHAsO 3 ) został użyty do przebarwienia zużytych liści herbaty do odsprzedaży. Spowodował również dwie zgony, gdy został użyty do pokolorowania deseru w 1860 roku.

Sprzedawcy oferowali wówczas ponad 80 sztucznych barwników, niektóre wymyślono do barwienia tekstyliów, a nie żywności.

Tak więc z mięsem doniczkowym, rybami i sosami spożywanymi na śniadanie spożywał mniej lub bardziej ormiański bol , czerwony ołów, a nawet wodorosiarczek rtęci [cynober, HgS]. Przy kolacji z curry lub cayenne miał szansę na drugą dawkę ołowiu lub rtęci; z piklami, butelkowanymi owocami i warzywami byłby prawie pewien, że podawano mu miedź; a kiedy jadł cukierki na deser, nie wiadomo było, ile trujących pigmentów mógłby spożyć. Znowu jego herbata, jeśli jest zmieszana lub zielona, ​​na pewno nie ucieknie bez podania odrobiny pruskiego błękitu ...

Wiele dodatków barwiących nigdy nie było testowanych pod kątem toksyczności lub innych niekorzystnych skutków. Zapisy historyczne pokazują, że zranienia, a nawet zgony były wynikiem skażonych barwników. W 1851 roku w Anglii otruto około 200 osób, w tym 17 śmiertelnie, bezpośrednio w wyniku zjedzenia zafałszowanych pastylek do ssania . W 1856 r. Sir William Henry Perkin opracował pierwszy syntetyczny barwnik mauveine , a na przełomie XIX i XX wieku niekontrolowane dodatki barwiące rozprzestrzeniły się w Europie i Stanach Zjednoczonych w różnego rodzaju popularnych produktach spożywczych, w tym ketchup, musztarda, galaretki, i wino. Pierwotnie nazywano je kolorami „smoły węglowej”, ponieważ materiały wyjściowe uzyskiwano z węgla kamiennego .

Barwniki syntetyczne są często mniej kosztowne i technicznie lepsze od barwników naturalnych.

Rozporządzenie

Historia regulacji

Obawy o bezpieczeństwo żywności doprowadziły do ​​licznych regulacji na całym świecie. Niemieckie przepisy dotyczące żywności wydane w 1882 roku przewidywały wykluczenie niebezpiecznych „minerałów”, takich jak arsen, miedź, chrom, ołów, rtęć i cynk, które były często używane jako składniki barwników. W przeciwieństwie do dzisiejszych wytycznych regulacyjnych, te pierwsze przepisy były zgodne z zasadą umieszczania w wykazie negatywnym (substancje niedozwolone do użytku); kierowali się już głównymi zasadami dzisiejszych przepisów dotyczących żywności na całym świecie, ponieważ wszystkie te przepisy mają ten sam cel: ochronę konsumentów przed substancjami toksycznymi i oszustwami. W Stanach Zjednoczonych ustawa o czystej żywności i lekach z 1906 r. ograniczyła listę dozwolonych barwników syntetycznych z 700 do siedmiu. Siedem początkowo zatwierdzonych barwników to Ponceau 3R (FD&C Red No. 1), amarant (FD&C Red No. 2), erytrozyna (FD&C Red No. 3), indygotyna (FD&C Blue No. 2), Light Green SF (FD&C Green No. 2), żółcień naftolowa 1 (FD&C Yellow No. 1) i Orange 1 (FD&C Orange No. 1). Nawet przy zaktualizowanych przepisach dotyczących żywności fałszowanie trwało przez wiele lat.

W XX wieku udoskonalona analiza chemiczna i testy doprowadziły do ​​zastąpienia list negatywnych listami pozytywnymi. Listy pozytywne składają się z substancji dopuszczonych do stosowania w produkcji i ulepszaniu żywności. Większość obowiązujących przepisów opiera się na pozytywnym wpisie. Pozytywny wykaz oznacza, że ​​substancje przeznaczone do spożycia przez ludzi zostały przebadane pod kątem ich bezpieczeństwa i muszą spełniać określone kryteria czystości przed ich zatwierdzeniem przez odpowiednie władze. W 1962 roku pierwsza dyrektywa UE ( 62/2645/EEC ) zatwierdziła 36 barwników, z których 20 było pochodzenia naturalnego, a 16 syntetycznych. Dyrektywa ta nie wymieniała produktów spożywczych, w których barwniki mogą lub nie mogą być stosowane. W tamtym czasie każde państwo członkowskie mogło określić, gdzie można, a gdzie nie można stosować pewnych barwników. Na przykład w Niemczech żółcień chinolinowa była dozwolona w puddingach i deserach, ale tartrazyna nie. Odwrotna sytuacja miała miejsce we Francji. Zostało to zaktualizowane w 1989 r. dyrektywą 89/107/EWG , która dotyczyła dodatków do żywności dopuszczonych do stosowania w środkach spożywczych.

Obecna regulacja

Chociaż kolory pochodzenia naturalnego nie muszą być certyfikowane przez szereg organów regulacyjnych na całym świecie (w tym amerykańską FDA ), nadal muszą być zatwierdzone do użytku w tym kraju. Barwniki spożywcze są testowane pod kątem bezpieczeństwa przez różne organy na całym świecie i czasami różne organy mają różne poglądy na temat bezpieczeństwa barwników spożywczych.

Dozwolone przez FDA kolory są klasyfikowane jako podlegające certyfikacji lub zwolnione z certyfikacji w Kodeksie Przepisów Federalnych – Tytuł 21 Część 73 i 74 , z których oba podlegają rygorystycznym normom bezpieczeństwa przed ich zatwierdzeniem i dopuszczeniem do stosowania w żywności.

Pomarańczowy kolor marchewki i wielu innych owoców i warzyw pochodzi od karotenoidów
  • Certyfikowane kolory są produkowane syntetycznie i są szeroko stosowane, ponieważ nadają intensywny, jednolity kolor, są tańsze i łatwiej się mieszają, tworząc różnorodne odcienie. Istnieje dziewięć certyfikowanych dodatków barwiących zatwierdzonych do użytku w Stanach Zjednoczonych. Certyfikowane barwniki spożywcze na ogół nie dodają niepożądanych smaków do żywności.
  • Kolory zwolnione z certyfikacji obejmują pigmenty pochodzące z naturalnych źródeł, takich jak warzywa, minerały lub zwierzęta. Dodatki barwiące pochodzenia naturalnego są zazwyczaj droższe niż certyfikowane barwniki i mogą dodawać niezamierzone smaki do żywności. Przykłady zwolnionych barwników to annato , ekstrakt z buraków, karmel , beta-karoten, kurkuma i ekstrakt ze skórek winogron. Ta lista zawiera substancje, które mogą mieć syntetyczne pochodzenie, takie jak identyczny z naturalnym beta-karoten .

W Stanach Zjednoczonych, FD & C liczb (które wskazują, że FDA zatwierdziła barwnik do stosowania w żywności, leków i kosmetyków ) podano do zatwierdzonych syntetycznych barwników spożywczych, które nie istnieją w naturze, natomiast w Unii Europejskiej, numery E są wykorzystywane do wszystkich dodatków, zarówno syntetycznych, jak i naturalnych, które są dopuszczone do stosowania w żywności. Barwniki spożywcze są znane pod numerami E, które zaczynają się od 1, na przykład E100 ( kurkuma ) lub E161b ( luteina ). Bezpieczeństwo barwników i innych dodatków do żywności w UE ocenia Europejski Urząd ds . Bezpieczeństwa Żywności . Dyrektywa w sprawie kolorów 94/36/WE , uchwalona przez Komisję Europejską w 1994 r., określa dozwolone naturalne i sztuczne barwniki wraz z ich zatwierdzonymi zastosowaniami i ograniczeniami w różnych artykułach spożywczych. Jest to wiążące dla wszystkich krajów członkowskich UE. Wszelkie zmiany muszą zostać wprowadzone do ich prawa krajowego w określonych ramach czasowych. W państwach niebędących członkami UE dodatki do żywności są regulowane przez władze krajowe, które zazwyczaj, choć nie we wszystkich przypadkach, starają się zharmonizować z przepisami przyjętymi przez UE. Większość innych krajów ma własne przepisy i listę barwników spożywczych, które mogą być używane w różnych zastosowaniach, w tym maksymalne dzienne limity spożycia.

Przepisy kanadyjskie

Żywność w Kanadzie nie może być sprzedawana z więcej niż:

  • 300 ppm barwników, w tym czerwieni Allura, amarantu, erytrozyny, indygotyny, żółcieni pomarańczowej FCF lub tartrazyny lub dowolnej ich kombinacji, o ile nie określono inaczej
  • 100 ppm Fast Green FCF lub Brilliant Blue FCF lub dowolna ich kombinacja
  • 300 ppm czerwieni Allura, amarantu, erytrozyny, indygotyny, żółcieni pomarańczowej FCF lub tartrazyny i Fast Green FCF lub błękitu brylantowego FCF łącznie
  • 150 ppm barwnika Ponceau SX.

Dozwolone barwniki

UE

Numery E 102-143 obejmują gamę sztucznych barwników. Przegląd aktualnie dozwolonych dodatków znajduje się tutaj [1] . Niektóre sztuczne barwniki zatwierdzone do stosowania w żywności w UE obejmują:

nas

W USA, siedmiu następujących barwników sztucznych są generalnie dozwolone w żywności (najczęstszą pogrubione) począwszy od roku 2016. W jeziorach tych barwników są również niedopuszczalne, z wyjątkiem jeziora Red nr 3.

Dwa barwniki są dozwolone przez FDA w ograniczonych zastosowaniach:

  • Citrus Red 2 (odcień pomarańczy) - dozwolone tylko do barwienia skórek pomarańczy.
  • Pomarańczowy B (odcień czerwony) - dopuszczony do stosowania tylko w osłonkach do hot dogów i kiełbasek (nie produkowanych po 1978 r., ale nigdy nie wycofany z wykazu)

Wiele barwników zostało wycofanych z listy z różnych powodów, począwszy od słabych właściwości barwiących, a skończywszy na ograniczeniach prawnych. Niektóre z tych wycofanych z listy barwników spożywczych to:

Indie

Zgodnie z ustawą o bezpieczeństwie żywności i normach z 2006 r. W Indiach ogólnie dozwolonych jest osiem następujących sztucznych barwników w żywności.

Nr SL Kolor Nazwa zwyczajowa Nr INS Klasa chemiczna
1 czerwony Ponceu 4R 124 Azowy
Karmoizyna 122 Azowy
Erytrozyna 127 Ksanten
2 Żółty Tartrazyna 102 Pirazolon
Żółcień pomarańczowa FCF 110 Azowy
3 Niebieski indygo karmin 132 Indygoid
Błękit brylantowy FCF 133 triarylometan
4 Zielony Fast Green FCF 143 triarylometan

Globalna harmonizacja

Od początku lat 60. JECFA promuje rozwój międzynarodowych standardów dodatków do żywności, nie tylko poprzez swoje oceny toksykologiczne, które są stale publikowane przez WHO w „Technical Report Series” , ale ponadto poprzez opracowywanie odpowiednich kryteriów czystości, które są określone w dwóch tomach „Kompendium specyfikacji dodatków do żywności” i ich suplementach. Specyfikacje te nie są prawnie wiążące, ale bardzo często służą jako wiodąca zasada, zwłaszcza w krajach, w których nie utworzono komitetów ekspertów naukowych.

W celu dalszego uregulowania stosowania tych ocenianych dodatków, w 1962 r. WHO i FAO utworzyły międzynarodową komisję Codex Alimentarius , w skład której wchodzą władze, stowarzyszenia przemysłu spożywczego i grupy konsumenckie z całego świata. W ramach organizacji Codex, Komitet Kodeksowy ds. Dodatków do Żywności i Zanieczyszczeń jest odpowiedzialny za opracowanie zaleceń dotyczących stosowania dodatków do żywności, General Standard for Food Additives . W świetle Układu Ogólnego w sprawie Taryf Celnych i Handlu Światowych Organizacji Handlu ( GATT ), Standard Kodeksu, choć nie jest prawnie wiążący, wpływa na regulacje dotyczące kolorów żywności na całym świecie.

Naturalne barwniki spożywcze

Karotenoidy (E160, E161, E164), chlorofilina (E140, E141), antocyjany (E163) i betanina (E162) obejmują cztery główne kategorie barwników roślinnych uprawianych w celu barwienia produktów spożywczych. Inne barwniki lub specjalistyczne pochodne tych podstawowych grup obejmują:

Kolory niebieskie są szczególnie rzadkie. Jeden z obecnie stosowanych niebieskich barwników pochodzi ze spiruliny . Niektóre ostatnie badania dotyczyły łączenia antocyjanów z innymi jonami fenolowymi lub glinu w celu uzyskania niebieskich kolorów. Jednak nieodłączne problemy związane z charakterem matrycy żywnościowej oraz potrzeba długoterminowej stabilności sprawiają, że jest to bardzo trudny cel. Pigment genipina , obecny w owocach Gardenia jasminoides , może być potraktowany aminokwasami w celu wytworzenia niebieskiego pigmentu gardenia blue, który jest dopuszczony do stosowania w Japonii, ale nie w UE czy USA.

Aby zapewnić powtarzalność, barwne składniki tych substancji są często dostarczane w postaci wysoce oczyszczonej. Dla stabilności i wygody można je formułować w odpowiednich materiałach nośnikowych (stałych i ciekłych). Heksan , aceton i inne rozpuszczalniki rozbijają ściany komórkowe owoców i warzyw i pozwalają na maksymalną ekstrakcję barwnika. Ich śladowe ilości mogą nadal pozostać w gotowym barwniku, ale nie muszą być deklarowane na etykiecie produktu. Te rozpuszczalniki są znane jako składniki przenoszące.

Krytyka i implikacje zdrowotne

Powszechne przekonanie społeczne, że sztuczne barwniki spożywcze powodują nadpobudliwość podobną do ADHD u dzieci, wywodzi się od Benjamina Feingolda , alergologa dziecięcego z Kalifornii, który w 1973 roku zaproponował, aby salicylany , sztuczne barwniki i sztuczne aromaty powodowały nadpobudliwość u dzieci; jednak nie ma dowodów na poparcie ogólnych twierdzeń, że barwniki spożywcze powodują nietolerancję pokarmową i zachowania podobne do ADHD u dzieci. Możliwe, że niektóre barwniki spożywcze mogą działać jako wyzwalacz u osób predysponowanych genetycznie, ale dowody są słabe.

Pomimo wyrażanych obaw, że barwniki spożywcze mogą powodować zachowania podobne do ADHD u dzieci, zbiorowe dowody nie potwierdzają tego twierdzenia. Amerykańska FDA i inne urzędy ds. bezpieczeństwa żywności regularnie dokonują przeglądu literatury naukowej i doprowadziły brytyjską Agencję ds. Standardów Żywności (FSA) do zlecenia badania przez naukowców z Southampton University wpływu mieszanki sześciu barwników spożywczych ( Tartrazine , Allura Red , Ponceau). 4R , żółcień chinolinowa WS , żółcień pomarańczowa i karmoizyna (nazywana „Southampton 6”)) na dzieci w ogólnej populacji. Te barwniki znajdują się w napojach. Badanie wykazało „możliwy związek między spożywaniem tych sztucznych barwników a konserwantem benzoesanu sodu i zwiększoną nadpobudliwością” u dzieci; komitet doradczy FSA, który oceniał badanie, stwierdził również, że z powodu ograniczeń badania wyników nie można ekstrapolować na populację ogólną i zalecono dalsze badania. Amerykańska FDA nie wprowadziła zmian po opublikowaniu badania z Southampton. Po petycji obywatelskiej złożonej przez Centrum Nauki w Interesie Publicznym w 2008 r., w której zażądano zakazu stosowania przez FDA kilku dodatków do żywności, FDA przeanalizowała dostępne dowody i nadal nie wprowadziła żadnych zmian.

Europejska wspólnota regulacyjna, kładąc nacisk na zasadę ostrożności , wymagała etykietowania i tymczasowo ograniczyła dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) barwników spożywczych; UK FSA wezwał do dobrowolnego wycofania barwników przez producentów żywności. Jednak w 2009 r. EFSA dokonał ponownej oceny dostępnych danych i stwierdził, że „dostępne dowody naukowe nie potwierdzają związku między dodatkami barwnymi a skutkami behawioralnymi” dla żadnego z barwników.

Struktury chemiczne reprezentatywnych barwników

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne