Kolor jest ważnym atrybutem sensorycznym żywności, który często odgrywa ważną rolę w sukcesie rynkowym produktu. Kolor jest często używany przez konsumentów jako wskaźnik różnych cech produktu spożywczego, takich jak smak, bezpieczeństwo, wartość odżywcza i inne. Uważa się, że barwienie żywności pojawiło się około 1500 roku pne. Pisma starożytnego Egiptu opisują barwienie narkotyków, a kolorowanie wina opisali Rzymianie w 400 roku pne. Dodatki barwiące mogą służyć kilku celom, w tym standaryzacji kolorów surowców, zapewnianiu tożsamości kolorów bezbarwnej żywności oraz uwzględnianiu strat podczas przetwarzania lub przechowywania.
Rosnące zapotrzebowanie na żywność funkcjonalną umożliwiło naukowcom zbadanie biofunkcjonalnych pigmentów, aby sprostać preferencjom współczesnych nawyków żywieniowych. Polifenole, karotenoidy, aminokwasy itp. są głównymi składnikami profilu kolorowego produktu. Wiele z tych związków ma właściwości zdrowotne lub nutraceutyczne, które zapobiegają lub opóźniają wystąpienie poważnych chorób, takich jak rak, choroby układu krążenia i choroby neurodegeneracyjne.
Barwniki są dodawane do produktów spożywczych, aby uczynić je bardziej atrakcyjnymi. Barwniki spożywcze mają zatem imponujący rynek ze względu na wymagania przemysłu spożywczego. Różnorodne syntetyczne barwniki zatwierdzone jako dodatki do żywności są dostępne i stosowane w różnych rodzajach żywności przygotowywanej lub produkowanej na całym świecie.
W ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci nastąpił znaczny wzrost stosowania sztucznych środków barwiących, a tym samym w tym okresie wzrosła również liczba chorób związanych ze współczesnym stylem życia. Dlatego też stosowanie naturalnych pigmentów spożywczych jest obecnie doceniane, ponieważ współcześni konsumenci są zaniepokojeni kwestiami zdrowotnymi. Dało to branży aromatycznej doskonałą okazję do zbadania i zidentyfikowania naturalnych pigmentów o korzystnym wpływie na zdrowie w celu opracowania żywności funkcjonalnej. Przemysł aromatów i pigmentów koncentruje się na ekstrakcji związków bioaktywnych w celu poprawy atrakcyjności organoleptycznej żywności, ale nie wykorzystuje jeszcze potencjału tych składników do stosowania jako składniki funkcjonalne, które pomagają w zapobieganiu chorobom. Zadaniem artykułu jest opisanie, jakie kolory żywności wpływają na pozytywnie na zdrowie i jakie poszczególne substancje są za to odpowiedzalne.
Kolor zielony
Chlorofil
Jest to nierozpuszczalny w wodzie pigment roślinny, odpowiedzialny głównie za zielony kolor wszystkich zielonych warzyw i owoców, takich jak szpinak, liście kozieradki, liście kolendry, papryka, brokuły, zielona kapusta, seler, fasolka szparagowa, rzepa, zielony chili itp. Istnieją dwa główne rodzaje chlorofilu, a mianowicie; chlorofil-a (intensywnie niebiesko-zielony) i chlorofil b (matowy żółto-zielony). W przemyśle spożywczym chlorofil zyskuje na znaczeniu jako naturalny dodatek do żywności ze względu na jego intensywną zieloną barwę i rosnącą preferencję konsumentów dla naturalnej żywności
Doniesiono o badaniu, że bogate w chlorofil ekstrakty roślinne, takie jak trawa pszeniczna i inne zielone warzywa, mogą hamować rakotwórcze działanie dwóch mutagenów. Strukturalne podobieństwo hemoglobiny z chlorofilem powoduje odbudowę krwinek czerwonych i zwiększa ich zdolność do przenoszenia większej ilości tlenu oraz eliminację czynników odpowiedzialnych za anemię. Ponadto chlorofil dietetyczny i jego pochodne obecne zarówno w świeżej, jak i przetworzonej żywności mają działanie przeciwutleniające i antymutagenne. Oprócz tego chlorofil zatrzymuje rozwój bakterii w ranach, eliminuje nieświeży oddech i zapach ciała. Chlorofil pomaga również usuwać metale ciężkie z organizmu, które nagromadziły się w wyniku spożycia skażonych produktów spożywczych.
Barwa czerwona, niebieska lub fioletowa
Antocyjanina
Antocyjanina jest rozpuszczalnym w wodzie pigmentem, podczas gdy antocyjanidyna jest bezcukrowym odpowiednikiem antocyjanów, odpowiedzialnym za atrakcyjny czerwony, fioletowy i niebieski kolor wielu kwiatów, owoców (jagody, porzeczki, winogrona i niektóre owoce tropikalne mają wysoką zawartość antocyjanów) oraz warzywa. Warzywa liściaste, zboża, korzenie i bulwy o barwie od czerwonej do purpurowo-niebieskiej to jadalne warzywa, które zawierają wysoki poziom antocyjanów. Czerwone kwiaty, takie jak czerwony hibiskus, czerwona róża, czerwona szałwia ananasowa, czerwona koniczyna i różowy kwiat są bogate w antocyjany. Te kwiaty są jadalne. Niektóre z tych kwiatów były tradycyjnie stosowane w medycynie ludowej jako barwniki i żywność. Są wrażliwe na zmiany pH, są najbardziej czerwone w silnie kwaśnych warunkach i stają się bardziej niebieskie wraz ze wzrostem pH. Dlatego na kolor i stabilność tych pigmentów mają wpływ, światło, temperatura i struktura.
Delfinidyna, która jest jedną z pochodnych antocyjanidyny, jest przede wszystkim odpowiedzialna za szczególne niebieskie zabarwienie owoców i warzyw. Malwidyna i Petunidyna, obie pochodne antocyjanidyny, są odpowiedzialne za purpurowo-fioletowe zabarwienie Wysoką zawartość antocyjanów znajdują się w owocach takich jak czerwone winogrona (30–750 mg/100 g świeżej masy), jeżyny (82,5–325,9 mg/100 g), borówki czarne (300–698 mg/100 g), wiśnie ( 2– 450 mg/100 g), granat (600–765 mg/100 g), malina (20–687 mg/100 g), czerwone jabłko (1,3–12 mg/100 g) i truskawka (19–55 mg/100 g).
Antocyjany posiadają właściwości przeciwutleniające, co przyczynia się do ich wartości terapeutycznej w profilaktyce chorób neuronalnych, sercowo-naczyniowych, nowotworów i cukrzycy u ludzi. Żywność z niebieskim i fioletowym pigmentem ma ważne właściwości antyangiogenne, które są pomocne w profilaktyce i leczeniu raka, ochronie przed uszkodzeniem wątroby i poprawie wzroku. Delfinidyna ma różne działania farmakologiczne, takie jak przeciwutleniacz, działanie antymutagenetyczne, przeciwzapalne i antyangiogenne. Delfindyna może również hamować wzrost ludzkich komórek nowotworowych. Zaobserwowano, że antocyjany jagodowe mogą wyzwalać sygnalizację genetyczną w promowaniu zdrowia ludzkiego i zapobieganiu chorobom Antocyjany są obecnie badane pod kątem ochrony DNA, zwalczania chorób estrogenozależnych, stymulacji odpowiedzi przeciwzapalnej i ich roli w regulacji układu odpornościowego.
Betalainy
Betalainy składają się z dwóch podgrup, barwników czerwono-fioletowych (betacyjanina) i żółtych do pomarańczowych (betaksantyna). Betacyjany to naturalne czerwone pigmenty występujące w owocach i warzywach, takich jak pomidory, guawa, czerwony grejpfrut, papaja, owoce dzikiej róży i arbuz, które wskazują na obecność likopenu. Żurawina, burak, arbuz, pomidor, truskawka, granat to jedne z najczęściej dostępnych czerwonych pokarmów roślinnych. Czerwone ziemniaki (Solanum tuberosum i S. stenotomum) oceniono jako potencjalne źródła naturalnych czerwonych barwników.
Koszenila, karminy i kwas karminowy są uzyskiwane z wodnych alkoholowych lub alkoholowych ekstraktów koszenili i składają się z suszonych ciał samic owadów Dactylopius coccus. Owady z rodziny Coccidae są pasożytami niektórych gatunków kaktusów. Kwas karminowy jest naturalnym barwnikiem spożywczym o barwie fioletowej lub czerwonej, który może być szeroko stosowany w konserwach z czerwonych owoców, syropach owocowych, lodach, produktach mięsnych (takich jak kiełbasy, chorizo i salami, pasztety, kiełbaski śniadaniowe).
Likopen to jaskrawoczerwony karotenoid. Likopen, główny produkt barwiący czerwonych pomidorów (które zawierają również niewielkie ilości innych barwników karotenoidowych oraz olejów, tłuszczów, wosków i naturalnie występujących aromatów).
Resweratrol, występujący w czerwonych winogronach, ma zarówno działanie chemoprewencyjne, jak i terapeutyczne przeciwko wielu chorobom. Doniesiono również, że resweratrol pełni kilka ról neuroprotekcyjnych w różnych zaburzeniach neurodegenacyjnych, takich jak choroba Alzheimera, Huntingtona, choroba Parkinsona, stwardnienie zanikowe boczne i zaburzenia neurodegeneracyjne wywołane alkoholem. Niektóre badania laboratoryjne wykazały, że czerwone jabłka zawierające różne fitochemikalia, w tym kwercetynę, katechinę, florydzinę i kwas chlorogenowy, mają silne działanie przeciwutleniające, hamują proliferację komórek rakowych, zmniejszają utlenianie lipidów i obniżają poziom cholesterolu. Badania wykazały, że likopen w diecie może pomóc w zwiększeniu rozkładu lipoprotein o niskiej gęstości w organizmie.
Żółty/pomarańczowy kolor
Karotenoidy
Karotenoidy to rozpuszczalne w tłuszczach barwniki, które nadają owocom i warzywom żółty i pomarańczowy kolor. Są to najbardziej rozpowszechnione pigmenty w królestwie roślin. Karotenoidy są zasadniczo podzielone na dwa rodzaje: karoteny, które nie zawierają tlenu i ksantofile, które zawierają tlen. Karoten pochłania odcienie niebieskiego i indygo, co zapewnia bogatą żółć i pomarańczę różnym pokarmom. Najważniejszymi i dominującymi karotenami są α-karoten i β-karoten, a powszechnymi ksantofilami są luteina, zeaksantyna i kryptoksantyna. Związki te różnią się w różnych uprawach. Na przykład likopen jest dominującym karotenoidem w czerwonych owocach pomidora, a β-karoten w papai i mango. β-karoten i α-karoten mają zdolność przekształcania się w niezbędną witaminę A, a tym samym pomagają w spełnieniu zbilansowanej diety. Niedobór witaminy A jest poważną chorobą obserwowaną na całym świecie w prawie 122 krajach. Owoce takie jak mango, papaja, marakuja i brzoskwinie są najważniejszym źródłem pro-karotenoidów, które pomagają w dostarczaniu witaminy A. Witamina A odgrywa również istotną rolę w poprawie wzroku i odporności oraz zmniejszaniu częstości występowania nowotworów. Karoten jest stosowany jako naturalny barwnik w wielu produktach spożywczych, a mianowicie w serze o barwie pomarańczowej, żółtej lub białawej, skórce sera jadalnego, serze topionym bez dodatków smakowych, serach topionych, maśle, emulsjach tłuszczowych i olejowych, tłuszczach do smarowania, kiełbasach, salami i pasztetach , przetwory owocowe, dżemy i galaretki, marmolady, wyroby cukiernicze, w tym odświeżające oddech i gumy do żucia, wyroby cukiernicze i cukiernicze, desery, płatki śniadaniowe o smaku owocowym, nabiał smakowy, lody spożywcze, granulat i płatki ziemniaczane suszone, sosy i przyprawy, przyprawy, pasty rybne i pasty ze skorupiaków, gotowane skorupiaki, zupy, ryby wędzone i napoje alkoholowe.
Kurkumina
Kurkumina nazywana również naturalną żółcią, jest otrzymywana z kłącza Curcuma longa. Kurkumina nadaje żółty lub pomarańczowo-żółty kolor produktom spożywczym. Badania sugerują, że kurkumina może pomóc w leczeniu stanów oksydacyjnych i zapalnych, zespołu metabolicznego, zapalenia stawów, lęku i hiperlipidemii. Może również pomóc w leczeniu stanów zapalnych i bolesności mięśni wywołanych wysiłkiem fizycznym, poprawiając w ten sposób regenerację i późniejszą wydajność u osób aktywnych fizycznie. Ponadto stosunkowo niska dawka może zapewnić korzyści zdrowotne osobom, które nie mają zdiagnozowanych schorzeń.
Kurkumina z dodatkiem piperyny dla lepszej przyswajalności od Apollo’s Hegemony – naturalny składnik o wielokierunkowym działaniuRyboflawina lub witamina B2
Ryboflawina, określana również jako „laktoflawina” lub „witamina B2” to rozpuszczalny w wodzie barwniki syntetyzowane przez rośliny i kilka mikroorganizmów. Jest niezbędnym mikroelementem w diecie człowieka. Mleko jest głównym źródłem ryboflawiny, ale zielone warzywa również mają znaczne ilości. Jako barwnik spożywczy, ryboflawina nadaje serwatce żółty kolor. Jest jednak wrażliwa na światło słoneczne i fluorescencyjne, co prowadzi do reakcji rozkładu, które zmieniają zapach i smak produktów spożywczych. Efekt ten może być ważny w sterylizowanym mleku butelkowanym w szklanych pojemnikach. Dopuszczalne dzienne spożycie ryboflawiny wynosi 0,5 mg/kg mc. Wprawdzie witamina B2 czyli ryboflawina jest niezbędna dla organizmu człowieka, ale jej brak nie powoduje żadnej konkretnej choroby.
Karmel
Karmel jest często stosowana w przemyśle spożywczym w celu nadania lub zintensyfikowania żółtego lub brązowego koloru. Poza dodatkową energią raczej żadnych korzyści zdrowotnych nie posiada.
Biksyna, która jest karotenoidem, jest ekstrahowana z nasion za pomocą gorącego oleju roślinnego. Biksyna jest stosowana jako dodatek do żywności oraz w kosmetykach. Występujący w nasionach rośliny Bixa orellana stanowi bioaktywny związek o działaniu przeciwutleniającym i przeciwzapalnym, który chroni organizm przed wszelkimi uszkodzeniami, zwłaszcza wątrobę. Ujawniono, że ta właściwość ochrony wątroby wynika z lokalizacji nanocząstek biksyny w tkankach wątroby, jak badano na modelach szczurzych.
Ekstrakt z papryki, znany również jako „kapsantyna”, jest naturalnym barwnikiem spożywczym w postaci lepkiej, ciemnoczerwonej cieczy. Kapsantyna to barwnik, który nadaje papryce charakterystyczny odcień od żółtego do pomarańczowego.
Czarny
Węgiel roślinny lub czerń roślinna
Węgiel roślinny, znany również jako „czerń roślinna”, jest produkowany z zielonego bambusa rafinowanego w procesie karbonizacji w wysokiej temperaturze i aktywacji parą wodną. Aktywację parą wodną uzyskuje się przez zwęglenie włókien roślinnych materiałów roślinnych, takich jak drewno, pozostałości celulozy, torf, łupiny orzecha kokosowego i inne owoce.
Czerwień buraczana lub betanina
Czerwień buraczana lub betanina lub czerwień buraczana to naturalny barwnik spożywczy o barwach od czerwonej do czarnej. Jest to glikozydowy barwnik spożywczy otrzymywany z korzeni buraków ćwikłowych w drodze tłoczenia rozgniecionych buraków lub wodnej ekstrakcji rozdrobnionych korzeni buraków i późniejszego wzbogacenia w substancję czynną.
Betanina ma kolor czerwony lub czarny w zależności od pH – między 4 a 5 . Ponadto jest jasnoniebiesko-czerwony, przechodzący w niebiesko-fioletowy wraz ze wzrostem pH .
Zaobserwowano, że czarny czosnek (dojrzała wersja czosnku) ma dwa razy więcej przeciwutleniaczy niż zwykły czosnek. Atrament kałamarnicy nadaje czarnemu makaronowi uderzający kolor. Wykazano, że atrament kałamarnicy zatrzymuje wzrost nowych naczyń krwionośnych, co, jak się uważa, spowalnia wzrost raka. Nasiona czarnego sezamu są bogate w wapń i stanowią świetną przekąskę. Różne rodzaje grzybów czarnego lasu zawierają związek, który stymuluje układ odpornościowy i może pomóc w zapobieganiu przedwczesnemu starzeniu się i rakowi. Figi to pyszne letnie owoce, które są bardzo bogate w błonnik, potas, mangan i wapń. Czarny ryż zawiera pigmenty antocyjanowe o znaczących właściwościach przeciwutleniających i przeciwzapalnych do potencjalnego zastosowania w nutraceutykach lub preparatach żywności funkcjonalnej.
Standaryzowany na stężenie allicyny ekstrakt z czarnego czosnku od testosterone.pl – KUP TUTAJ
Biały
Antoksantyna
Grupa pigmentów zwana antoksantyną odpowiada za odcienie bieli do żółci w wielu owocach i warzywach. Antoksantyna jest związkiem fitochemicznym należącym do rodziny flawonoidów przeciwutleniających. Kalafior, czosnek, imbir, grzyby, cebula, rzepa, ziemniak to powszechnie spotykane na rynku warzywa o białej barwie.
Niektóre białe warzywa zawierają silne fitochemikalia, takie jak allicyna w czosnku i cebuli, która zwiększa skuteczność antoksantyny, a także pomaga obniżyć poziom cholesterolu we krwi. Białe pokarmy, takie jak ziemniaki i banany, są dobrym źródłem potasu potrzebnego do funkcjonowania nerwów i mięśni. Regularne spożywanie bogatej we flawonoidy białej żywności zmniejsza ryzyko kilku chorób przewlekłych, w tym raka, chorób układu krążenia i chorób neurodegeneracyjnych. Biała fasola jest cennym źródłem białka i błonnika, a także witamin z grupy B, potasu i żelaza.
Ale są pewne wady…
Naturalne pigmenty owocowe wykazują silne działanie przeciwutleniające i wiele korzyści zdrowotnych. Jednak to, czy te dobroczynne związki bioaktywne mogą być efektywnie wykorzystywane przez organizm ludzki zależy od ich biodostępności. Biodostępność wskazuje liczbę naturalnych pigmentów, które dostają się do krwioobiegu ludzkiego organizmu po strawieniu i wchłonięciu. Tylko ta część może wreszcie pełnić funkcję lub być magazynowana w organizmie człowieka. Podstawowe mechanizmy trawienia naturalnych barwników decydują o ich biodostępności. Właściwości chemiczne naturalnych pigmentów owocowych są bardziej niestabilne niż innych składników odżywczych, takich jak cukier i kwasy organiczne. Karotenoidy występują obficie w owocach, ale ich biodostępność nie jest tak wysoka, jak oczekiwano (10–65%). Karotenoidy pełnią potężne funkcje fizjologiczne dopiero po wejściu do krwioobiegu człowieka. Wcześniej karotenoidy biorą udział w szeregu procesów trawiennych i ostatecznie są pobierane przez komórki błony śluzowej jelit, a następnie dostają się do układu limfatycznego i krążenia. W procesie tym współdziała wiele czynników, w tym uwalnianie z układu pokarmowego.
Biodostępność doustnych związków fenolowych (w tym flawonoidów i antocyjanidyn) wynosi 5–10%. Biodostępność antocyjanidyn były ogólnie uważane za niskie, nawet niższe niż innych flawonoidów powszechnie występujących w owocach. Flawonoidy, zwłaszcza antocyjanidyny i proantocyjanidyny, mają znacznie mniejszą zdolność antyoksydacyjną niż karotenoidy. Jednak ze względu na rozpuszczalność w wodzie flawonoidy są łatwiej wchłaniane przez organizm człowieka niż karotenoidy rozpuszczalne w tłuszczach, co oznacza wyższą biodostępność. Ponadto zawartość flawonoidów w owocach była większa niż karotenoidów. Dlatego efekt zdrowotny flawonoidów jest silniejszy. Nie oznacza to jednak, że karotenoidy są nieważne, ponieważ niektórych ich właściwości nie można zastąpić, na przykład zapobieganie niektórym nowotworom. Dlatego dla uzyskania najwyższej skuteczności konieczne jest rozsądne i zrównoważone spożycie tych substancji pigmentowych.
Podsumowanie
Naturalne pigmenty owoców są nietoksyczne, odnawialne i łatwo dostępne, co daje szerokie perspektywy zastosowania w przemyśle spożywczym, medycznym i kosmetycznym. Zdolności antyoksydacyjne i mechanizm działania naturalnych pigmentów zostały do pewnego stopnia wyjaśnione, co daje podstawę do lepszego wykorzystania naturalnych pigmentów.
Źródła:
- Leong, H. Y., Show, P. L., Lim, M. H., Ooi, C. W., & Ling, T. C. (2017). Natural red pigments from plants and their health benefits: A review. Food Reviews International, 34(5), 463–482.
- Rana B, Bhattacharyya M, Patni B, Arya M and Joshi GK (2021) The Realm of Microbial Pigments in the Food Color Market. Front. Sustain. Food Syst. 5:603892
- Kaur, K., Sharma, R., & Singh, S. (2019). Bioactive composition and promising health benefits of natural food flavors and colorants: potential beyond their basic functions. Pigment & Resin Technology, 49(2), 110–118.
- Hock Eng Khoo, Azrina Azlan, Sou Teng Tang & See Meng Lim (2017) Anthocyanidins and anthocyanins: colored pigments as food, pharmaceutical ingredients, and the potential health benefits, Food & Nutrition Research, 61:1
- Natural Colorants: Food Colorants from Natural Sources, Gregory T. Sigurdson, Peipei Tang, and M. Mónica Giusti, Annual Review of Food Science and Technology 2017 8:1, 261-280
- Malabadi, Ravindra & Kolkar, Kiran & Chalannavar, Raju. (2022). Plant Natural Pigment colorants-Health Benefits: Toxicity of Synthetic or Artificial Food Colorants. 3418-3429.
- Lu W, Shi Y, Wang R, Su D, Tang M, Liu Y, Li Z. Antioxidant Activity and Healthy Benefits of Natural Pigments in Fruits: A Review. International Journal of Molecular Sciences. 2021; 22(9):4945.
