Food colorants are substances added to food to give a certain color or to exalt the original one. They have no nutritional value, and are used overall to make food more inviting and appetizing. These colorants are added, in most cases, during the processing of the food, but given aliments cannot be colored in order to avoid forgery. They are considered food colorants those preparations obtained by foodstuffs and other basic materials of natural origin given by physical, chemical or combined process which involves a selective extraction of the pigments related to their nutritive or aromatic components. In particular, in this report, I'll treat the most used natural food colorants, their coloring capacity and their chemical and extractive features. They are: curcumin (E100) and riboflavin (E101), which give a yellow coloration; cochineal (E120), with red coloration; chlorophyll and chlorophyllin (E140) give a green coloration; caramel (E150) with dark brown coloration; vegetable charcoal (E153) with black coloration; carotenoids (E160-E161), respectively carotenes and xanthophylls, with various yellow-orange colorations; anthocyanins (E163), with colorations from blue to red or even violet depending on pH. Concerning blue colorants, we can find many synthetic ones, all approved by law, such as Anthraquinone Blue (E130), Patent V Blue (E131), Indigo (E132) and Bright Blue (E133). These ones anyway are responsible, in allergic or sensible subjects, of side effects: scientists are therefore trying new ways to obtain blue colorants from natural sources, but there are problems concerning these ones, given by extraction and stability of the coloring pigments. Blue color in nature is not rare: it can be found in flowers, berries, mushrooms etc, but these colors come from different sources and they are extremely hard to reproduce in foodstuffs and beverages, because they often derive from optical effects of reflected light instead of real blue pigments molecules. Blue tonalities can be produced by - Some anthocyanins, but only in narrow range of pH (5-7). - Some mushrooms and microorganism, but the biological activities bounded to the compounds responsible of the blue color made them unfit for the alimentary use. - Microalgae such as Spirulina Platensis and red microalga Cyanidioschyzon Merolae, thanks to the presence of photosynthetic pigment phycobilins, in particular phycocyanin which produce blue coloration. Various studies seem to agree about the fact that phycocyanin of the red mircoalga is more stable than phycocyanin in Spirulina Platensis, being then a valuable alternative to phycocyanin extraction for the usage as a blue food colorant. - Iridoids (secondary metabolites) of the American Genipa plant's fruit, a tree of the amazon region that naturally grows in all pluvial tropical and subtropical forests in Latin America. In the end, I'll give a brief reference to how much colorants are deep-rotted in food market and how natural colorants are always more important to european and global level.

I coloranti alimentari sono sostanze aggiunte ai cibi per dare un determinato colore o per esaltare meglio quello originale. Essi non hanno alcun valore nutrizionale e servono soprattutto per rendere più invitanti e appetitosi gli alimenti. Questi coloranti vengono aggiunti, nella maggior parte dei casi, durante la lavorazione dei prodotti. Determinati alimenti però non posso essere colorati per prevenire la contraffazione. Sono considerati coloranti alimentari le preparazioni ottenute da prodotti alimentari e altri materiali di base di origine naturale ricavati mediante procedimento fisico o chimico o combinato, che comporti l'estrazione selettiva dei pigmenti in relazione ai loro componenti nutritivi o aromatici. Nello specifico in questa relazione verranno trattati i coloranti alimentari naturali maggiormente utilizzati per la colorazione degli alimenti, le loro proprietà coloranti e le caratteristiche chimiche ed estrattive. Essi sono curcumina (E100) e riboflavina (E101) che conferiscono una colorazione gialla; cocciniglia (E120) con colorazione rossa; clorofille e clorofilline (E140) conferiscono una colorazione verde; caramello (E150) con colorazione bruna-marrone; carbone vegetale (E153) con colorazione nera; carotenoidi (E160-E161), rispettivamente caroteni e xantofille, con varie sfumature di colore giallo-arancio; antociani (E163) con colorazione che va dal blu al rosso al viola in base al pH. Per quanto riguarda i coloranti blu invece, se ne trovano parecchi di sintetici, tutti rigorosamente approvati, come il Blu antrachinone (E130), Blu patent V (E131), Indigotina (E132) e Blu brillante (E133). Questi però sono responsabili, nei soggetti sensibili o allergici, di effetti collaterali: si sta cercando quindi di individuare nuove strade per poter ricavare un colorante blu derivante da fonti naturali. Vi sono tuttavia delle problematiche riguardo a questi ultimi, legate all'estrazione e stabilità dei pigmenti coloranti. I colori blu in natura non sono rari, possono trovarsi in fiori, bacche, funghi, etc. ma questi colori derivano da fonti diverse e sono estremamente difficili da riprodurre negli alimenti e nelle bevande, poiché spesso derivano dagli effetti ottici della luce riflessa piuttosto che dalle molecole di pigmento blu vero e proprio. Le tonalità blu possono essere prodotte da - alcuni antociani, ma solo in intervalli stretti di pH (pH 5-7). - da alcuni funghi e microrganismi, ma le attività biologiche associate ai composti responsabili del colore li hanno resi inadatti per l'uso alimentare. - da microalghe quali Spirulina platensis e microalga rossa Cyanidioschyzon merolae, grazie alla presenza dei pigmenti fotosintetici ficobiline, in particolare della ficocianina che produce una colorazione blu. Vari studi effettuati, sembrano essere d'accordo sul fatto che la ficocianina della microalga rossa sia più stabile della ficocianina presente in Spirulina platensis, costituendo dunque una valida alternativa di estrazione della ficocianina con lo scopo ultimo di colorante alimentare blu. - da iridoidi (metaboliti secondari) del frutto della pianta di Genipa americana, un albero proviene dalla regione amazzonica che cresce naturalmente in tutte le foreste pluviali tropicali e subtropicali dell'America latina. Infine verrà fatto un breve accenno su come i coloranti siano ben radicati nel mercato alimentare e di come i coloranti naturali si stanno sempre più affermando a livello europeo, ma anche globale.

COLORANTI ALIMENTARI NATURALI E NUOVE POSSIBILI FONTI DI ESTRAZIONE DEL COLORANTE BLU

BASILE, SILVIA
2016/2017

Abstract

I coloranti alimentari sono sostanze aggiunte ai cibi per dare un determinato colore o per esaltare meglio quello originale. Essi non hanno alcun valore nutrizionale e servono soprattutto per rendere più invitanti e appetitosi gli alimenti. Questi coloranti vengono aggiunti, nella maggior parte dei casi, durante la lavorazione dei prodotti. Determinati alimenti però non posso essere colorati per prevenire la contraffazione. Sono considerati coloranti alimentari le preparazioni ottenute da prodotti alimentari e altri materiali di base di origine naturale ricavati mediante procedimento fisico o chimico o combinato, che comporti l'estrazione selettiva dei pigmenti in relazione ai loro componenti nutritivi o aromatici. Nello specifico in questa relazione verranno trattati i coloranti alimentari naturali maggiormente utilizzati per la colorazione degli alimenti, le loro proprietà coloranti e le caratteristiche chimiche ed estrattive. Essi sono curcumina (E100) e riboflavina (E101) che conferiscono una colorazione gialla; cocciniglia (E120) con colorazione rossa; clorofille e clorofilline (E140) conferiscono una colorazione verde; caramello (E150) con colorazione bruna-marrone; carbone vegetale (E153) con colorazione nera; carotenoidi (E160-E161), rispettivamente caroteni e xantofille, con varie sfumature di colore giallo-arancio; antociani (E163) con colorazione che va dal blu al rosso al viola in base al pH. Per quanto riguarda i coloranti blu invece, se ne trovano parecchi di sintetici, tutti rigorosamente approvati, come il Blu antrachinone (E130), Blu patent V (E131), Indigotina (E132) e Blu brillante (E133). Questi però sono responsabili, nei soggetti sensibili o allergici, di effetti collaterali: si sta cercando quindi di individuare nuove strade per poter ricavare un colorante blu derivante da fonti naturali. Vi sono tuttavia delle problematiche riguardo a questi ultimi, legate all'estrazione e stabilità dei pigmenti coloranti. I colori blu in natura non sono rari, possono trovarsi in fiori, bacche, funghi, etc. ma questi colori derivano da fonti diverse e sono estremamente difficili da riprodurre negli alimenti e nelle bevande, poiché spesso derivano dagli effetti ottici della luce riflessa piuttosto che dalle molecole di pigmento blu vero e proprio. Le tonalità blu possono essere prodotte da - alcuni antociani, ma solo in intervalli stretti di pH (pH 5-7). - da alcuni funghi e microrganismi, ma le attività biologiche associate ai composti responsabili del colore li hanno resi inadatti per l'uso alimentare. - da microalghe quali Spirulina platensis e microalga rossa Cyanidioschyzon merolae, grazie alla presenza dei pigmenti fotosintetici ficobiline, in particolare della ficocianina che produce una colorazione blu. Vari studi effettuati, sembrano essere d'accordo sul fatto che la ficocianina della microalga rossa sia più stabile della ficocianina presente in Spirulina platensis, costituendo dunque una valida alternativa di estrazione della ficocianina con lo scopo ultimo di colorante alimentare blu. - da iridoidi (metaboliti secondari) del frutto della pianta di Genipa americana, un albero proviene dalla regione amazzonica che cresce naturalmente in tutte le foreste pluviali tropicali e subtropicali dell'America latina. Infine verrà fatto un breve accenno su come i coloranti siano ben radicati nel mercato alimentare e di come i coloranti naturali si stanno sempre più affermando a livello europeo, ma anche globale.
ITA
Food colorants are substances added to food to give a certain color or to exalt the original one. They have no nutritional value, and are used overall to make food more inviting and appetizing. These colorants are added, in most cases, during the processing of the food, but given aliments cannot be colored in order to avoid forgery. They are considered food colorants those preparations obtained by foodstuffs and other basic materials of natural origin given by physical, chemical or combined process which involves a selective extraction of the pigments related to their nutritive or aromatic components. In particular, in this report, I'll treat the most used natural food colorants, their coloring capacity and their chemical and extractive features. They are: curcumin (E100) and riboflavin (E101), which give a yellow coloration; cochineal (E120), with red coloration; chlorophyll and chlorophyllin (E140) give a green coloration; caramel (E150) with dark brown coloration; vegetable charcoal (E153) with black coloration; carotenoids (E160-E161), respectively carotenes and xanthophylls, with various yellow-orange colorations; anthocyanins (E163), with colorations from blue to red or even violet depending on pH. Concerning blue colorants, we can find many synthetic ones, all approved by law, such as Anthraquinone Blue (E130), Patent V Blue (E131), Indigo (E132) and Bright Blue (E133). These ones anyway are responsible, in allergic or sensible subjects, of side effects: scientists are therefore trying new ways to obtain blue colorants from natural sources, but there are problems concerning these ones, given by extraction and stability of the coloring pigments. Blue color in nature is not rare: it can be found in flowers, berries, mushrooms etc, but these colors come from different sources and they are extremely hard to reproduce in foodstuffs and beverages, because they often derive from optical effects of reflected light instead of real blue pigments molecules. Blue tonalities can be produced by - Some anthocyanins, but only in narrow range of pH (5-7). - Some mushrooms and microorganism, but the biological activities bounded to the compounds responsible of the blue color made them unfit for the alimentary use. - Microalgae such as Spirulina Platensis and red microalga Cyanidioschyzon Merolae, thanks to the presence of photosynthetic pigment phycobilins, in particular phycocyanin which produce blue coloration. Various studies seem to agree about the fact that phycocyanin of the red mircoalga is more stable than phycocyanin in Spirulina Platensis, being then a valuable alternative to phycocyanin extraction for the usage as a blue food colorant. - Iridoids (secondary metabolites) of the American Genipa plant's fruit, a tree of the amazon region that naturally grows in all pluvial tropical and subtropical forests in Latin America. In the end, I'll give a brief reference to how much colorants are deep-rotted in food market and how natural colorants are always more important to european and global level.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14240/91028