Coloranți naturali

Coloranti

Coloranţii sunt substanţe organice naturale sau sintetice colorate, care absorblumina in domeniul vizibil al spectrului si au proprietatea de a colora corpurile pecare sunt aplicate(fibre textile, piele, hârtie, etc.), rezista in timp la lumina,spălare, frecare. Culoarea substanţelor se datorează prezentei in molecula a unor grupe de atomi, numite grupe cromofore sau cromofori, care absorb selectivediferite radiaţii ale luminii, fiecărui cromofor corespunzându-i una sau mai multe benzi de absorbţie in spectrul vizibil.

Poziţia benzilor de absorbţie ale fiecărui cromofor este influenţata de existenta inmolecula a altor cromofori, nuanţa culorii unei substanţe colorate depinzând deîntreaga structura chimica a substanţei

Cele mai importante grupe cromofore sunt:

a) grupa nitrozo -N=O

b)grupa nitro -NO2

c)grupa azo -N=N-

d)grupa cetonica -C=O

e)dubla legătura >C=C<

Substanţele care conţin in molecula lor unul sau mai mulţi cromofori si se numesc cromogene si sunt colorate. Pentru ca o substanţa sa devină si mai colorata, trebuie sa contina in molecula, pe lângă cromofori, si alte grupe, numite auxocrome.

• Principalele grupe auxocrome sunt:

a)grupa amino -NH2

b)grupa hidroxil fenolica ( si derivaţii ei alchilati)

Grupele auxocrome, pe lângă faptul ca imprima substanţei proprietatea de acolora, produc o închidere si o intensificare a culorii.

Colorani naturali din produsele horticole

Pigmenţii vegetali coferă culoarea produselor horticole. În mere sau pătlăgele vinete pigmenţii sunt localizaţi în epicarp; la sfecla roşie, morcovi, tomate în toate ţesuturile; în cazul piersicilor sau strugurilor există soiuri cu pulpă colorată sau necolorată. La tomate există şi soiuri portocalii fiind foarte valoroase care conţin β-caroten, dar se preferă soiurile roşii care conţin licopen.Pigmenţii sunt substanţe chimice de natură de natură diferită, grupaţi în patru grupe mai importante: pigmenţi antocianici, porfirinici, carotenoidici şi flavonici.

Pigmenţii porfirinici apar ca derivaţi de substituţie ai porfirinei cu metale grele şi cu protidele. Porfirinele cu magneziu sunt metoloporfirinele cele mai răspândite, reprezentate de clorofilă. Clorofila se găseşte în proporţie mai mare în ţesuturile verzi. Clorofila a este de nuanţă verde-gălbui iar clorofila b este verde. În cadrul prelucrării produselor horticole clorofila se extrage şi se foloseste sub formă modificată în calitate de colorant. Există mai multe procedee. Magneziul poate fi îndepărtat din moleculă cu acizi diluaţi şi înlocuit cu alte metale (Cu, Zn, Fe) rezultând compuşi mai stabili la lumină sau la pH acid. Complexul cel mai folosit este clorofilă-Cu, liposolubil în uleiuri vegetale, sau hidrosolubil sub formă de săruri de Na sau K. Printr-o altă reacţie de saponificare la rece în prezenţa hidroxizilor alcalini cele două grupări carboxilice ale clorofilei sunt esterificate, îndepărtându-se metanolul şi fitolul cu care erau legate. Rezultă o sare alcalină a clorofilei, compus solubil în apă, alcool sau glicerină.

Pigmenţii carotenoidici includ circa 70 de compuşi prezenţi în numeroase produse horticole. Se găsesc fie în stare liberă, fie dizolvaţi în lipide sau cristalizaţi. Există şi compuşi carotenoproteici sau glicizizi de carotenoide. Rolul lor fiziologie este complex fiind implicaţi în procesele de oxido-reducere datorită cracterului lor nesaturat în procesele de fotosinteză, fructificare şi de protecţie faţă de radiaţiile ultraviolete, în metabolismul lipidelor. În procesele horticole cea mai mare pondere o au pigmenţii carotenoidici cu 40 atomi de carbon. Ei pot fi atât hidrocarburi carotenoidice (licopina, carotina) cât şi compuşi carotenoidici cu oxigen(alcooli, xantofile, hidroxicetone, acizi).

Hidrocarburi carotenoidice β-carotenul este cel mai cunoscut şi mai răspândit pigment cu 40 de atomi de carbon. Se găseşte în proporţie mai ridicată în: morcovi, ardei, caise unde generează culoarea portocalie, dar şi în frunzele unor verdeţuri unde însoţeşte permanent clorofila. Este insolubilă în apă dar uşor solubilă în uleiuri vegetale. Sensibilă în mediul alcalin, în prezenţa acizilor sau a oxigenului dar mai ales la căldură se deterioreză rapid. Este o provitamină A având activitatea vitaminică A de 50%.

Ca aditiv alimentar se foloseşte sub formă condiţionată: suspensie lichidă în ulei vegetal, suspensie semisolidă, granule, în apă sau emulsie. În sucuri şi diverse băuturi se foloseşte sub formă de granule, adăugate înainte de închiderea sau de pasteurizarea recipientelor pentru colorare în galben şi vitaminizare. α-carotenul are culoare mai deschisă decât forma β, avand aceeaşi răspândire dar în cantitate de numai ¼ faţă de aceasta. Este şi ea o provitamină A, având activitatea vitaminică A de 25%. Licopina se găseşte în 70 specii de plante. În tomate conţinutul său este de 3-4 mg/100g, imprimându-le culoarea roşie. Se poate separa din materiile prime vegetale, fiind solubilă în uleiuri, grăsimi, benzen sau sulfură de carbon, dar aproape insolubilă în etanol. Se prepară şi prin sinteză şi serveşte drept colorant alimentar. În fructe s-a identificat prolicopina, un izomer precursor care trece, sub acţiunea luminii în licopină.

Compuşii carotenoidici cu oxigen Xntofilele(xantos= galben) sunt alcooli carotenoidici.

Luteina este după β carotină cel mai răspândit pigment carotenoidic din natură, însoţind-o în toate plantele verzi: afine, caise, cătină, dovleceii, măceşele, merele, pepenii galbeni, piersicile, tomatele, strugurii şi petalele florilor galbene. Se foloseşte în calitate de colorant alimentar (roşu, trandafiriu, oranj) în sucuri de legume sau fructe, gemuri sau dulceaţă(caise).

Capsantina este o xantofilă care se găseşte în ardeii roşii şi în mere, constituind pigmentul principal din boiaua de ardei. Se foloseşte ca şi aditiv alimentar, după separare din diverse produse vegetale, pentru colorarea sucurilor, sosurilor conservate.

Capsorubina este o xantofilă cu două grupări hidroxilice şi două cetonice. Se află în ardei roşii şi verzi, dar lipseşte din ardeii galbeni.

Criptoxantinele (α şi β) se găsesc în afine, ardeii roşii ardei galbeni, măceşe, caise, citrice, mere, piersici, prune.

Zeaxantina a fost identificată în unele boabe de cereale, pătlăgele vinete, struguri, smochine, citrice, pere, mere, măceşe, dovlecei, cătină, caise, ardei roşii şi verzi, afine.

Pigmenţii carotenoidici cu mai puţin de 40 de atomi de carbon Carotinalul (β-apo-8-carotinalul) se găseşte în legume de frunze(spanac), măceşe, citrice.

Crocetina este un acid dicarboxilic carotenoidic cu 20 de atomi de carbon. Ea formeaza un glicozid-crocina- pigmentul care se găseşte în stigmatele florilor de şofran. E o pulbere galbenă sau brun-roşcată, greu solubilă în apă, dar solubilă în alcool. Pulberea de şofran este un produs mai scump decât condimentele exotice, întrebuinţat în bucătăria orientală pentru colorarea unor mâncăruri sau produse de cofetărie. Conţinutl total în pigmenţi carotenoidici este mai ridicat la unele legume cum ar fi: ardeii lungi, ardeii gogoşari, ardeii graşi, morcovii, spanacul şi tomatele; iar dintre fructe: caisele conţin partea cea mai mare.