Tehnologia zahărului

1. STRUCTURĂ CHIMICĂ

Carotinoidele au drept cromofor legături duble carbon-carbon conjugate. Din punct de vedere structural, cuprind ai multe grupe de substanţe:

- hidrocarburi carotinoidice cu formula brută C40H50 ca ß-carotina şi licopina;

ß-carotina

- derivaţi oxigenaţi ai hidrocarburilor carotinoidice;

- alcooli: luteina, zeaxantina, criptoxantina

Luteina

Zeaxantina

- oxizi: violaxantina

violaxantina

- cetone: cantaxantina, capsantina, astaxantina

Astaxantina

- apocarotenoidele sunt caracterizate prin faptul că în structura lor intră un număr mai mic de atomi de carbon. Din această grupă fac parte:

neoxantina

2. RĂSPANDIRE

În natură sunt cunoscute aproximativ 400 de carotenoide colorate în galben, portocaliu sau roşu. Se găsesc în regnul vegetal în fructe, legume, flori, alge, ciuperci, iar în regnul animal în ficat, în ouă, unt etc. Astfel, ß-carotina (E 160a II), colorant galben-portocaliu, este prezentă în morcovi, portocale, alge, în plantele verzi. Licopina (E 160d), colorant roşu-portocaliu, se găseşte în tomate. Luteina (E 161b), în gălbenuşul de ou, în plante verzi. Zeaxantina se află în porumb, criptoxantina, în papaya, violaxantina, în panseaua galbenă , cantoxantina roşu-portocaliu, în crustacee, ciuperci şi în plante verzi. Capsantina şi capsorubina (E 160c), paprica, oleorezina (E 160c), de culoare roşie, se găseşte în ardeiul roşu, ß-apo-8′-carotenalul (E 160e ), roşu-portocaliu, se află în coaja de portocale, crocetina, galben strălucitor, în şofran. Annatto, bixină, norbixină, (E 160b), de culoare portocaliu-piersică, se găseşte în seminţele plantei tropicale Bixa Orellana L.

3. OBŢINERE ŞI CARACTERIZARE

3.1. Amestec de caroteni (E 160a I)

Are ca sinonim: colorant alimentar portocaliu C.I.5. Aditivul este format dintr-un amestec de caroteni, în care ponderea cea mai mare o are ß-carotenul. Pe lângă substanţele colorante aditivul mai conţine uleiuri, grăsimi şi ceară, substanţe prezente în mod natural în materia primă. Are denumirea chimică de ß-caroten. Formula sa brută este C40H56, iar M = 536,88. În industria alimentară se utilizează pentru colorare extracte, care de fapt conţin amestecuri ale coloranţilor menţionaţi mai sus. Ca materii prime se folosesc morcovi, iarbă lucernă, urzică, iar extracţia se realizează cu ajutorul solvenţilor: acetonă, metiletilcetonă, metanol, metanol, etanol, propanol-2 hexan, diclor metan etc. Aditivul E 160a (I) – amestec de caroteni conţine minimum 5% caroteni (calculaţi sub formă de ß-caroten).

3.2. ß-carotina (E 160a II) are ca sinonime: ß-carotenul, solatenul sau L-orange 3. Aditivul E 160a (II) este colorantul alimentar care conţine 96% total coloranţi exprimaţi sub formă de ß-caroten (forme trans), împreună cu mici cantităţi de alte carotenoide. Izolarea colorantului ß-carotină din mediul natural se face prin diverse metode: se poate obţine din reziduurile rezultate de la fabricarea sucului de portocale. Extracţia pigmentului se realizează cu eter de petrol sau hexan, după care solventul este evaporat sub vid. ß-carotina se mai poate obţine şi din extractul uleios rezultat de la prelucrarea morcovilor. De asemenea, mai poate fi obţinută şi sintetic. Una dintre metodele de sinteză foloseşte ca materie primă aldehida C14 cu structura 4-(2,6,6-trimetil-1-ciclohexiliden)-2-metil-2-buten-1-al. Catena laterală a aldehidei este mărită cu încă 5 atomi de carbon în urma a două condensări succesive. Aldehida rezultată cu C19 se tratează cu acetilenă în prezenţa unei baze tari, cu formarea unui diol nesaturat C40. Prin hidrogenarea sa parţială (la tripla legătură) şi prin tratarea cu acizi, suferă o transpoziţie alilică urmată de deshidratarea şi apoi de izomerizare – având ca rezultat formarea ß-carotină. Prin altă metodă, ß-carotina poate fi sintetizată din retinal şi sarea de retiniltrifenilfosforiu. De asemenea, mai poate fi obţinută şi prin metode biochimice, cu ajutorul mucegaiurilor Choanephora trispora. Aditivul alimentar E 160a (II) se prezintă sub formă de cristale sau pudră cristalină de culoare roşie spre roşu-maroniu. Este insolubilă în apă, în alcool etilic de 95° , în glicerină şi propilen-glicol, dar este solubilă în uleiuri vegetale (0,05 g/100ml ulei). Are t.t = 176-182° C, cu descompunere. ß-carotina este o substanţă care se descompune la caldură, lumină şi în prezenţa oxigenului. Este sensibilă în mediu acid sau alcalin. Se păstrează în recipiente opace şi în atmosferă de gaz inert. Aditivul , obţinut prin metodele de sinteză prezentate mai sus, este folosit sub următoarele forme: suspensie lichidă cu 30% ß-carotină în ulei vegetal, suspensie semisolidă cu 24% ß-carotină în ulei vegetal hidrogenat, granule dispersabile în apă cu 10 -20% ß-carotină şi emulsie cu 3,6% ß-carotină.