Kolor karmelowy
Barwnik karmelowy lub barwnik karmelowy to rozpuszczalny w wodzie barwnik spożywczy . Jest wytwarzany przez obróbkę cieplną węglowodanów (cukrów), na ogół w obecności kwasów , zasad lub soli , w procesie zwanym karmelizacją . Jest bardziej utleniony niż cukierek karmelowy i ma zapach spalonego cukru i nieco gorzki smak. Jego kolor waha się od bladożółtego do bursztynowego do ciemnobrązowego .
Barwnik karmelowy jest jednym z najstarszych i najczęściej stosowanych barwników spożywczych do wzmacniania naturalnie występujących kolorów, korygowania naturalnych różnic w kolorze i zastępowania koloru utraconego w wyniku degradacji światła podczas przetwarzania i przechowywania żywności. Zastosowanie barwnika karmelowego jako dodatku do żywności w przemyśle piwowarskim w XIX wieku jest pierwszym odnotowanym przypadkiem jego wytwarzania i stosowania na szeroką skalę. Obecnie karmelowy kolor występuje w wielu produkowanych komercyjnie produktach spożywczych i napojach, w tym w ciastach , piwie , brązowym chlebie, bułkach, czekoladzie, ciastkach, kroplach na kaszel, alkoholach i alkoholach, takich jak brandy , rum i whisky , słodyczach i polewach o smaku czekoladowym, kremy , dekoracje, nadzienia i polewy, chipsy ziemniaczane , mieszanki deserowe, pączki, pasty rybne i ze skorupiaków, desery mrożone, przetwory owocowe , tabletki glukozowe, sosy, lody , pikle , sosy i dressingi, napoje bezalkoholowe (zwłaszcza cola ), słodycze, ocet i nie tylko. Barwnik karmelowy jest szeroko zatwierdzony do stosowania w żywności na całym świecie, ale ograniczenia dotyczące stosowania i stosowania różnią się w zależności od kraju.
Produkcja
Barwnik karmelowy jest wytwarzany przez ogrzewanie węglowodanów, samych lub w obecności kwasów, zasad i/lub soli. Barwnik karmelowy jest produkowany z dostępnych w handlu odżywczych substancji słodzących składających się z fruktozy , dekstrozy (glukozy), cukru inwertowanego , sacharozy , syropu słodowego , melasy , hydrolizatów skrobi i ich frakcji. Kwasami, które można stosować, są kwasy siarkowy , siarkawy , fosforowy , octowy i cytrynowy ; zasadami są wodorotlenki amonowe , sodowe , potasowe i wapniowe ; a sole to węglan amonu , sodu i potasu , wodorowęglan , fosforan (w tym jedno- i dwuzasadowy), siarczan i wodorosiarczyn . Środki przeciwpieniące , takie jak estry poliglicerolu i kwasów tłuszczowych, mogą być stosowane jako środki ułatwiające przetwarzanie podczas wytwarzania. Jego kolor waha się od jasnożółtego do bursztynowego do ciemnobrązowego.
Cząsteczki koloru karmelowego mają ładunek dodatni lub ujemny, w zależności od reagentów użytych do ich wytworzenia. Problemy takie jak wytrącanie , flokulacja czy migracja można wyeliminować stosując odpowiednio naładowany barwnik karmelowy do zamierzonego zastosowania.
Klasyfikacja
Na arenie międzynarodowej Wspólna Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa/Komitet Ekspertów Światowej Organizacji Zdrowia ds. Dodatków do Żywności ( JECFA ) rozpoznaje cztery klasy karmelowego koloru, różniące się reagentami użytymi do ich produkcji, z których każda ma własny numer INS i E , wymienione w Tabela poniżej. Każda klasa składa się z różnych karmelków o unikalnych właściwościach, które sprawiają, że nadają się do stosowania w określonych produktach spożywczych i/lub napojach.
Klasa | Numer INS/E | Opis | Właściwości, cechy i korzyści | Stosuje się w |
---|---|---|---|---|
I | 150a / E150a | Zwykły karmel, żrący karmel, spirytusowy karmel | Mocny posmak i łagodny aromat; zakres kolorów od żółtego do czerwonego; stabilny w środowisku bogatym w alkohol, garbniki i sól | Whisky i inne wysokoprocentowe alkohole, karma dla zwierząt domowych, ciastka, krakersy, batoniki zbożowe, inne wyroby piekarnicze, wyroby z lemoniady, koncentraty soków i wypełniacze do kakao |
II | 150b / E150b | Kaustyczny karmel siarczynowy | Łagodny smak i aromat; wyjątkowy odcień czerwieni; dobra stabilność w alkoholu | Herbata, wino, rum, whisky, brandy, koniak, sherry, niektóre octy, lekkie ciasta i inne przekąski |
III | 150c / E150c | Karmel amoniakalny, karmel piekarniczy, karmel cukierniczy, karmel piwny | Słodki aromat; kolor czerwono-brązowy; stabilny w środowisku bogatym w alkohol i sól | Piwo, płatki zbożowe, karma dla zwierząt domowych, lukrecja, wyroby cukiernicze i sos sojowy, sos BBQ |
IV | 150d / E150d | Karmel amoniakalny siarczynowy, karmel kwasoodporny, karmel do napojów bezalkoholowych | Bardzo łagodny smak i aromat; bogaty ciemnobrązowy kolor; stabilny w alkoholach, garbnikach i środowiskach bogatych w kwasy | Napoje bezalkoholowe i inne napoje gazowane, ocet balsamiczny, kawa, syropy czekoladowe, wypieki, dodatki do kakao, karma dla zwierząt domowych, sosy, zupy, pasty mięsne, mieszanki przypraw i inne aromaty |
Kolor
Intensywność koloru (lub moc barwienia) definiuje się jako absorbancję roztworu 1 mg/ml (0,1% wag./obj.) w wodzie, mierzoną za pomocą ścieżki światła o długości 1 cm przy długości fali 610 nanometrów (lub 560 nm dla mocy barwienia) ). W tym przypadku A oznacza absorbancję, a TS oznacza całkowitą zawartość substancji stałych .
odcień koloru karmelu. Jest to określone przez Linner Hue Index , który jest miarą odcienia koloru lub charakterystyki czerwieni koloru karmelowego. Jest to funkcja absorbancji światła o długości fali 510 i 610 nm. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa moc barwy, K 0,56 , tym niższy indeks barwy i niższe odcienie czerwieni.
Na całym świecie używane są różne inne indeksy i istnieją między nimi współczynniki konwersji.
Dodatkowa funkcja
Kolor karmelowy jest koloidem . Chociaż podstawową funkcją koloru karmelowego jest zabarwienie, pełni on również dodatkowe funkcje. W napojach bezalkoholowych może działać jako emulgator , pomagając hamować tworzenie się pewnych rodzajów „ kłaczków ”, a jego właściwości chroniące przed światłem mogą pomóc w zapobieganiu utlenianiu składników smakowych w napojach butelkowanych.
Bezpieczeństwo
Na arenie międzynarodowej JECFA ustaliła dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) karmelowego koloru klasy I jako „nie określono”; klasa II jako 0–160 mg/kg masy ciała; oraz klasa III i IV jako 0–200 mg/kg masy ciała.
Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) klasyfikuje i reguluje barwnik karmelowy w tytule 21 CFR § 73.85 jako zatwierdzony dodatek barwiący zwolniony z certyfikacji. O ile żywność nie ma standardu tożsamości, barwnik karmelowy może być bezpiecznie stosowany w żywności ogólnie na poziomach zgodnych z „ dobrą praktyką produkcyjną ” (GMP).
Karmelowy kolor ma doskonałą stabilność mikrobiologiczną. Ponieważ jest wytwarzany w bardzo wysokiej temperaturze, wysokiej kwasowości, wysokim ciśnieniu i wysokim ciężarze właściwym , jest zasadniczo sterylny, ponieważ nie będzie wspierał wzrostu drobnoustrojów , chyba że w rozcieńczonym roztworze.
W przypadku reakcji z siarczynami karmelowy kolor może zawierać śladowe ilości siarczynu po przetworzeniu. Jednak w gotowych produktach spożywczych etykietowanie jest zwykle wymagane tylko w przypadku poziomów siarczynów powyżej 10 ppm .
Toksykologia
W 2010 roku Międzynarodowy Program Bezpieczeństwa Chemicznego (IPCS) stwierdził, że komercyjnie produkowany barwnik karmelowy ma takie same właściwości toksykologiczne jak karmel wytwarzany przez gotowanie lub podgrzewanie sacharozy , z wyjątkiem tych przygotowanych przy użyciu amoniaku (klasa III i IV). Na podstawie swoich badań IPCS stwierdził, że kolor karmelowy nie wykazuje działania rakotwórczego ani mutagennego . Dodatkowe długoterminowe badania potwierdzają wniosek, że barwniki karmelowe nie są rakotwórcze. Podczas gdy amerykańska FDA , kanadyjski oddział ds . Barwniki karmelowe klasy III i IV, zgodnie z propozycją stanową 65 , tym samym prawnie zaliczając je do kategorii substancji chemicznych „o których wiadomo, że powodują raka lub mają szkodliwy wpływ na rozrodczość”. Zgodnie z Food Chemicals Codex , 4-MeI w kolorze karmelowym jest dozwolone do 250 ppm na podstawie dostosowanej do koloru, co oznacza maksymalnie 250 ppm na każde 0,100 absorbancji koloru 0,10% roztworu przy 610 nm. Oczekuje się, że ekspozycja na 4-MeI na poziomach obecnych w karmelowych barwnikach klasy III i IV nie będzie stanowić problemu z dwóch powodów. Po pierwsze, 4-MeI nie wydaje się być genotoksyczny ani metabolizowany do reaktywnego metabolitu. Po drugie, rakotwórcze dawki 4-MeI przekraczają szacunkowe narażenie wynikające ze spożycia barwnika karmelowego o kilka tysięcy razy.
Alergie pokarmowe
Barwnik karmelowy może pochodzić z różnych produktów źródłowych, które same są powszechnymi alergenami , a mianowicie hydrolizatów skrobi (z pszenicy), syropu słodowego (ogólnie pochodzącego z jęczmienia) lub laktozy (z mleka ). W związku z tym osobom o znanej wrażliwości lub alergii na produkty spożywcze zaleca się unikanie żywności zawierającej ogólne barwniki karmelowe lub najpierw określenie źródła barwnika karmelowego przed spożyciem żywności. Jest mało prawdopodobne, aby barwnik karmelowy wyprodukowany z materiałów na bazie kukurydzy lub trzciny zawierał gluten ze względu na brak gliadyny w węglowodanach. Północnoamerykańscy i europejscy producenci najczęściej wykorzystują glukozę pochodzącą z kukurydzy lub pszenicy do produkcji karmelowego koloru, który jest wysoko przetworzony i ogólnie uważany za bezglutenowy .
Źródła
- Specyfikacja Wspólnego Komitetu Ekspertów FAO/WHO ds. Dodatków do Żywności (JECFA) dla barwników karmelowych [1]
- Definicja karmelu przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków, Kodeks przepisów federalnych 21 CFR 73.85
- Komisji Europejskiej 95/45/WE (26 lipca 1995) w sprawie czystości barwnika spożywczego
- Międzynarodowy program bezpieczeństwa chemicznego Baza danych INCHEM [2]