Barwniki naturalne: Zastosowanie żywności barwiącej w produktach mleczarskich

Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom konsumentów, związanym z naturalnym składem oferowanych im gotowych produktów spożywczych, producent żywności może wykorzystać barwniki pochodzenia naturalnego lub żywność o właściwościach barwiących. W obu przypadkach z pozoru zachowane będą cechy etykiety, zgodne z zasadą „clean label”, czyli czystej etykiety.

Z załącznika I Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1333/2008 z dnia 16 grudnia 2008 r. w sprawie dodatków do żywności wiemy, że barwnikiem jest substancja, która nadaje lub przywraca żywności barwę, tj. koszenila, barwnik pozyskiwany z owadów; betanina, barwnik pozyskiwany z buraków. Ekstrakcja selektywna barwników z naturalnych źródeł, którymi są środki spożywcze lub inne jadalne surowce, odbywa się na drodze procesów fizycznych lub chemicznych, które pozwalają uzyskać określoną substancję w postaci skoncentrowanej. W opinii przedstawicieli firmy Elena (WPPH) jednym z takich procesów jest liofilizacja, która polega na odwodnieniu produktu przez sublimację lodu, tj. przejście wody ze stanu stałego bezpośrednio w stan pary, z pominięciem fazy ciekłej. Dzięki temu produkt zachowuje właściwości odżywcze i organoleptyczne. Dobrze zachowana struktura komórkowa pozwala na szybkie, ponowne uwodnienie produktu.

Procesowi liofilizacji poddawane są owoce, warzywa, zioła, przyprawy, produkty mięsne, rybne, a także owoce morza. Nad wysoką jakością produktów czuwa zespół technologów.

Pomimo naturalnego pochodzenia barwników naturalnych, stopień ich koncentracji i konsystencja najczęściej wykluczają je z możliwości spożywania w czystej postaci. Dlatego wszystkie barwniki spożywcze, w tym barwniki pochodzenia naturalnego, są traktowane jako dodatki do żywności i są wymienione w części B załącznika II do Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1333/2008, czyli w wykazie dodatków do żywności (Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 1129/2011). Każdy dodatek do żywności ma przypisany kod E kategoryzujący określoną substancję jako bezpieczną i dopuszczoną do użycia w procesie produkcji żywności. Spośród przykładowych barwników naturalnych można wymienić:

• E 100 kurkuminę – ekstrakt z kłączy ostryżu długiego (kurkumy),
• E 120 koszenilę – proszek pozyskiwany z pluskwiaka czerwca kaktusowego (Dactylopius coccus),
• E 140 chlorofile i chlorofiliny – zielony barwnik roślinny,
• E 160a karoteny – prowitaminę A pochodzenia roślinnego lub mikrobiologicznego,
• E 160b annato (biksynę, norbiksynę) – wyciąg mieszaniny karotenoidów z drzewa tropikalnego,
• E 160d likopen – z grupy karotenów, ekstrahowany z pomidorów i czerwonych grejpfrutów,
• E 161b luteinę – ksantofil, pochodną karotenoidową pozyskiwaną w drodze ekstrakcji z traw,
• E 162 betaninę – otrzymywaną na drodze ekstrakcji np. z buraka,
• E 163 antocyjany – barwniki z grupy flawonoidów pochodzenia roślinnego (o czym szerzej opisano w Forum Mleczarskim Biznes 1/2014).

Preparaty tych barwników są zaklasyfikowane do listy dodatków do żywności m.in. ze względu na zastosowane zabiegi technologiczne umożliwiające ich wydobycie z naturalnych środków spożywczych lub innych jadalnych surowców, a także użycie substancji pomocniczych, tj. emulgatory, konserwanty i stabilizatory, rozszerzające ich zastosowanie technologiczne. Takie preparaty barwiące można określić jako „pochodzenia naturalnego”, jednak określenie ich zwrotem „naturalne” pozostawia pewne wątpliwości.

Zupełnie inaczej jest w przypadku liofilizatów. Jest to w 100% naturalny produkt, pozyskiwany z surowców niezawierających żadnych dodatków.

Analogicznie jest w przypadku pozostałych substancji dodawanych do żywności. Dobrym przykładem jest skrobia, która w wersji natywnej, czyli w postaci wydobytej z żywności lub poddanej modyfikacji tylko przy użyciu procesów fizycznych (takich jak temperatura, ciśnienie) jest etykietowana jako „skrobia”, czyli składnik żywności dodawany do środków spożywczych i nie jest umieszczona na liście dodatków do żywności. Jednak skrobie poddane modyfikacjom chemicznym są klasyfikowane jako dodatek do żywności i mają przyporządkowane kody E: od E 1404 do E 1452 (a na etykiecie najczęściej określona jako” „skrobia modyfikowana”).

Złe skojarzenia dotyczące barwników żywności, w tym potwierdzone w badaniach niekorzystne działanie niektórych barwników określanych barwnikami z Southampton (więcej w artykule w Forum Mleczarskim Biznes 3/2012) oraz coraz większa świadomość żywieniowa konsumentów podyktowały konieczność stworzenia takiej grupy substancji o właściwościach barwiących, której naturalność nie będzie budziła jakichkolwiek zastrzeżeń. Powstała nowa grupa produktów wykorzystywanych w produkcji żywności jest określana mianem „żywności barwiącej”. Problemem w aspekcie prawnym i etycznym pozostaje granica pomiędzy uznaniem składnika barwiącego za dodatek do żywności lub przyznanie mu statusu składnika żywności dodawanego do żywności. W tym celu Komisja ekspertów państw członkowskich w oparciu o Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1333/2008 opracowała wytyczne dotyczące klasyfikacji ekstraktów o właściwościach barwiących, potocznie zwanych żywnością barwiącą. Dla ułatwienia klasyfikacji w opublikowanych 29 listopada 2013 r. wytycznych opracowano drzewko decyzyjne z listą pytań kontrolnych. Podstawą określenia czy dany ekstrakt jest dodatkiem do żywności czy żywnością barwiącą jest wykluczenie z definicji dodatku do żywności w myśl definicji zamieszczonej w Rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1333/2008. Zgodnie z zapisami ww. Rozporządzenia dodatkiem do żywności nie jest środek spożywczy, zarówno suszony, jak i w formie skoncentrowanej, w tym środki aromatyzujące dodane w trakcie produkcji wieloskładnikowych środków spożywczych, ze względu na ich właściwości aromatyczne, smakowe lub odżywcze, wraz z wtórnym efektem barwiącym. Kolejne kryteria wykluczenia żywności barwiącej z definicji dodatku do żywności znajdują się w definicji barwnika, którą opisano na początku niniejszego artykułu. W efekcie, żywnością barwiącą będzie ten produkt, który powstał w wyniku nieselektywnej ekstrakcji i który można spożywać sam jako żywność. Na podstawie powyższych cech, składniki żywności takie, jak soki i koncentraty owocowe, warzywne lub inne roślinne nie są klasyfikowane jako dodatek do żywności. Dla przykładu, sok z buraka wykorzystywany do barwienia produktów mlecznych nie jest uznawany za dodatek do żywności, ale już jego selektywny skoncentrowany ekstrakt w postaci betaniny, dodawany do jogurtu w celu jego zabarwienia, jest traktowany jako dodatek do żywności (E 162).

Surowcem do uzyskania ekstraktów o właściwościach barwiących może być żywność, w tym m.in. owoce, warzywa, zboża, rośliny strączkowe, a także charakterystyczne składniki żywności, takie, jak soki owocowe i warzywne, napary herbaty, kawy (granulowane, w proszku lub płynie), kakao, cukier karmelizowany, olej palmowy, zioła i przyprawy (np. szafran, kurkuma), żółtko jaja, atrament z kałamarnicy (sepia), sos sojowy, ekstrakt słodowy itp. Obecnie, jako żywność barwiąca najczęściej oferowane są koncentraty z owoców i warzyw lub innych roślin jadalnych, a wśród nich: koncentrat z aronii, czarnej lub pomarańczowej marchwi, porzeczki, czarnego bzu, buraka ćwikłowego, krokosza barwierskiego, spiruliny itp. Analizując drzewko decyzyjne, służące do klasyfikacji produktu barwiącego jako żywność lub dodatek do żywności, można zaobserwować, że kluczowym aspektem w ocenie jest rodzaj zabiegów technologicznych przeprowadzonych przed uzyskaniem produktu o właściwościach barwiących. I tylko ten produkt, który powstał przy wykorzystaniu nieselektywnej ekstrakcji (umożliwiającej wydobycie wielu substancjom, nie tylko tym o właściwościach barwiących) może mieć status żywności barwiącej. Obecność i bogactwo wydobytych substancji wpływa na podobieństwo produktu barwiącego do materiału źródłowego, czyli żywności. Odpowiedzialność za przedstawienie dowodów potwierdzających, że produkt barwiący nie jest substancją z kategorii dodatków do żywności, spoczywa na producencie żywności barwiącej. Od końca 2015 r. produkty spożywcze wprowadzane na rynek powinny być zgodne z przedstawionymi wytycznymi dotyczącymi klasyfikacji ekstraktów spożywczych o właściwościach barwiących.

Marek Dobosz

Menedżer Produktu w Hortimex

W dzisiejszych czasach świadomy konsument oczekuje od producenta gwarancji, że informacje zawarte na opakowaniu produktu będą zgodne z jego zawartością. Komunikat na opakowaniu: bio, naturalny, eko, fit nie zawsze mają odzwierciedlenie w składzie produktu. Coraz częściej widoczna jest niechęć do dodatków do żywności o chemicznych nazwach ukrytych pod numerami E. Dlatego konsumenci poświęcają więcej czasu na dokładne czytanie etykiet. Producenci, podążając za trendem czystej etykiety, starają się eliminować ze składu barwniki posiadające numer E, na korzyść żywności o właściwościach barwiących. Trend prozdrowotny jest faktem i ma ogromny wpływ na rynek barwników. Został on wymuszony przez rosnącą świadomość konsumentów i będzie się umacniał w kolejnych latach.

W ofercie posiadamy barwniki pochodzenia naturalnego oraz żywność o właściwościach barwiących, pozwalające uzyskać intensywne kolory odporne na niskie pH oraz działanie wysokich temperatur. Podążając za trendem zgodnym z zasadą „clean label”, jesteśmy w stanie zaproponować przyjazne rozwiązanie dla większości aplikacji. Nasze składniki barwiące pochodzą z warzyw, owoców oraz innych roślin jadalnych. Gama oferowanych przez nas kolorów pozwala uzyskać apetycznie wyglądające produkty o żywych barwach. Klientom oferujemy m.in. koncentrat z marchwi, ekstrakt z czarnej marchwi, koncentrat z buraka, ze słodkich ziemniaków, ekstrakt ze spiruliny, szpinaku czy krokosza barwierskiego. Dla producentów, którzy chcą zastąpić biel tytanową mamy unikalne rozwiązanie – natywną skrobię ryżową. Partnerem firmy Hortimex, produkującym barwniki naturalne oraz żywność o właściwościach barwiących jest angielska firma Aromoss. Produkcja odbywa się w Niemczech, co zapewnia ciągłość oraz szybkość dostaw. Technolodzy mleczarstwa otrzymują stabilną barwę, kompletną dokumentację oraz wsparcie we wdrożeniu.

Surowce

Koncentrat z buraka ćwikłowego, pozyskiwany z buraka czerwonego Beta vulgaris L. subsp. vulgaris, wykazuje cenne właściwości odżywcze: zawiera składniki mineralne, cukry, błonnik oraz substancje antymutagenne, przeciwutleniające i przede wszystkim barwiące. Dominującymi właściwościami barwiącymi są betacyjaniny. Są to barwniki azotowe, których podstawą jest żółty kwas betalamowy. Zmienia on swoje zabarwienie zależnie od przyłączonych grup funkcyjnych. Dla przykładu, fioletowoczerwona betalanina jest połączeniem kwasu betalamowego z glukozydem, w którym znajduje się pierścień aromatyczny. Ogólnie, betacyjaniny charakteryzują się bardzo dobrą rozpuszczalnością w wodzie i ograniczoną stabilnością na takie czynniki zewnętrzne jak: aktywność wody, wartość pH, obecność substancji przeciwutleniających, jonów metali i temperatury. Betacyjaniny wykazują stabilność podczas krótkiego ogrzewania (w 80OC do 3 min) oraz przy wartości pH między 4 i 6 w temperaturze pokojowej. Przy niskim pH można obserwować zmianę barwy w kierunku fioletu. Co ciekawe, proces fermentacji mlekowej umożliwia zachowanie betacyjanin na poziomie 75% i tym samym utrzymanie barwy fioletowoczerwonej. Efekt ten może zostać wykorzystany przy aplikacji tego sposobu barwienia w mlecznych produktach fermentowanych, którym betacyjaniny mogą nadać barwę od truskawkowej do malinowej (zależnie od stężenia).