Potravinářská barviva

Nikola Králová

Bachelor's thesis

Food colorants

Anotácia:

Potravinářská barviva byla využívána již v dobách starověku a dnes jsou jedním z nejvýznamnějších potravinářských aditiv používaných v potravinářském průmyslu. Pro potravinářský průmysl jsou velmi důležitá hlavně z důvodu zachování barvy, kterou daný výrobek ztratil například během výrobního procesu. Potravinářská barviva jsou do potravin přidávána také kvůli spotřebitelům, kteří nakupují mnoho výrobků na základě jejich barevnosti, a tedy atraktivnosti, a zároveň pro ně barva znamená i určitou kvalitu. Přidávání barviv stejně jako dalších aditiv do potravinářských výrobků je řízeno přísnou evropskou a státní legislativou. Každé použité barvivo musí být uvedeno na obalu potraviny, a to buď celým chemickým názvem, nebo E -kódem. Všechna povolená barviva jsou pravidelně přehodnocována společností EFSA a v případě shledání rizik je snížena hladina bezpečného příjmu zkoumaného barviva. Přírodní barviva jsou látky získávané z přírodních surovin. Vznikají primárně jako přirozená součást potravin rostlinného či živočišného původu nebo jiných materiálů přírodního původu (vyšších rostlin, řas, hub a mikroorganismů), dále pak sekundárně při reakcích enzymového hnědnutí a dalších technologických procesech při zpracování, jako je například neenzymové hnědnutí při vyšších teplotách. Mezi přírodní barviva se řadí i anorganické pigmenty využívané především k barvení cukrovinek a likérů. Většina přírodních barviv působí pozitivně na organismus, například chlorofyl je využíván k prevenci rakoviny tlustého střeva, kurkumin a anthokyany mají protizánětlivé účinky, anthokyany jsou dále využívány v prevenci nádorových onemocnění. Velmi pozitivní pro lidský organismus je β -karoten, lutein a lykopen ze skupiny karotenoidů. Všechny tři mají antioxidační účinky. Velmi důležitý β -karoten (E160a) je provitaminem a v organismu dochází k jeho přeměně na vitamin A, který je nepostradatelný pro funkci a metabolismus rhodopsinu. Negativní účinky byly zkoumány u dvou přírodních barviv, annata a karminu. Byl potvrzen negativní vliv karminu na dýchací soustavu a naopak nebyly potvrzeny žádné mutagenní účinky annata. Syntetická barviva byla poprvé použita v 19. století a byla připravována z uhelného dehtu. Dnes se vyrábí z přečištěných ropných produktů. V potravinářském průmyslu jsou hojně využívaná, a to hlavně z důvodu jejich stability, barevné stálosti a levnější výroby. Dalším pozitivem je, že nevnášejí do barvených produktů osobité vůně a chutě. Syntetická barviva jsou oproti přírodním větším rizikem pro zdraví konzumentů, proto jsou tato rizika pravidelně posuzována společností EFSA. Barviva tartrazin (E102), ponceau 4R (E124), červeň Allura AC (E129), azorubin (E122), brilantní čerň BN (E151) a chinolinová žluť (E104)) byla negativní jak v genotoxicitě, tak i v dlouhodobých studiích karcinogenity. Pro tartrazin, amarant a erytrosin byl na základě studií potvrzen toxický vliv pro lymfocyty. Negativními vlastnostmi syntetických barviv jsou také jejich nežádoucí účinky na děti, u nichž může docházet ke zhoršení poruch pozornosti (ADD) a poruch pozornosti spojených s hyperaktivitou (ADHD).

Abstract:

Food colourants were used already in ancient times; and currently, the colourants belong among the most frequently utilised food additives in the food industry where they are mainly applied to preserve the colour that the product has lost, for example during the production process. Consumers also play an essential role in the reasons why food colourants are added to food because they buy many products based on their colour and, thus, attractiveness. Moreover, consumers also perceive colour as a sign of a certain quality. The addition of colourants, as well as other additives to food products, is governed by strict European and national regulations and standards. Each colourant used must appear on the packaging, either in the form of its full chemical name or E-code. EFSA regularly re-evaluates all permitted colourants and, in the event of a genuine risk, reduces the level of safe intake of the particular colourant. Natural colourants are substances obtained from natural raw materials. Primarily, they represent a natural component of foods of plant or animal origin or other natural materials such as higher plants, algae, fungi and microorganisms. Furthermore, they are also formed in enzymatic browning reactions and other technological processing processes, such as non-enzymatic browning at higher temperatures. Natural colourants also include inorganic pigments predominantly used for colouring confectionery and liqueurs. The majority of these substances has a positive effect on the human body, for example, chlorophyll is used to prevent colon cancer, curcumin and anthocyanins have anti-inflammatory effects, and anthocyanins are also used to prevent cancer. In particular, β-carotene, lutein and lycopene from the carotenoid group are very beneficial for the human body for their antioxidant effects. The human body processes mainly the very important β-carotene (E160a) belonging to provitamins and converts it into vitamin A, which is essential for the function and metabolism of rhodopsin. As far as the negative effects of natural colourants are concerned, only two substances, annatto and carmine, have been investigated so far. While the negative effect of carmine on the respiratory system has been confirmed, no mutagenic effects of annatto have been demonstrated.For the first time, synthetic colourants were used in the 19th century and were prepared from coal tar. Today they are obtained from refined petroleum products. They are widely used in the food industry, mainly because they are stable, colourfast and their production is rather cheap. Furthermore, they do not bring distinctive aromas and tastes to coloured products, which is also positive. However, synthetic colourants pose a higher risk to the health of consumers than natural colourants, and, therefore, EFSA regularly assesses their risk level. The genotoxicity of colourants such as tartrazine (E102), ponceau 4R (E124), Allura AC red (E129), azorubine (E122), brilliant black BN (E151), and quinoline yellow (E104) was evaluated negatively, and long-term studies have confirmed their carcinogenicity. Studies have also corroborated the toxic effects of tartrazine, amaranth and erythrosine on lymphocytes. Other harmful properties of synthetic colourants include their side effects on children who may experience worsening of attention deficit disorders (ADD) and attention deficit hyperactivity disorder (ADHD).

Kľúčové slová

přírodní potravinářská barviva, syntetická potravinářská barviva, bezpečnost potravin, zdroje přírodních potravinářských barviv, autenticita potravin

Keywords

natural food colourants, synthetic food colourants, food safety, sources of natural food colourants, food authenticity

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 9. 7. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: doc. Ing. Alena Hejtmánková, CSc.
• Oponent: Tereza Michlová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / odbor:
Agriculture, Horticulture and Rural Development / Nutrition and Foodstuffs