informacje



czwartek, 17 kwietnia 2014

Barwniki do jaj - chemicznie ujmując

Dwa lata temu opisałem w wielkanocnym wpisie jakie są naturalne metody barwienia pisanek i jakie związki za to odpowiadają. W tym roku zatem opiszę te sztuczne barwniki.

Wprawdzie różni producenci produkują tego typu barwniki, ale jak zauważyłem, praktycznie wszyscy używają tych samych, więc opis na podstawie składu barwników które mam w domu, powinien być reprezentatywny.

Czerwony
W moim zestawie za czerwień odpowiada E 124 czyli czerwień koszenilowa. To dość skomplikowany związek:
Dwie cząsteczki pochodnych naftalenu połączone grupą azową -N=N-. Grupa ta jest silnym chromoforem, a więc ugrupowaniem nadającym barwę, a jej kolor wzmacniają duże cząsteczki aromatyczne.
Wszystkie barwniki azowe mogą wywoływać uczulenia, u osób nadwrażliwych na salicylany zwiększają objawy a u astmatyków zwiększają wydzielanie histaminy. Z tego powodu ich użycie w żywności jest coraz bardziej ograniczane a normy zawartości systematycznie obniżane.

Różowy
W niektórych zestawach kolor różowy jest otrzymywany przez dodatek amarantu czyli E-123, kolejnego barwnika azowego. Ze względu na częste doniesienia o reakcjach nadwrażliwości jest coraz rzadziej używany w przemyśle spożywczym, podbarwia kawior, galaretki w proszku i napoje alkoholowe. Jest podejrzewany o rakotwórczość ale nie potwierdzono tego u ludzi.


Żółty
W moim zestawie znajdują się dwa żółte barwniki. Pierwszy to żółcień pomarańczowa czyli E 110 o kolorze bliższym pomarańczy, także będąca barwnikiem azowym:
Podobnie jak inne tego typu związki może wywoływać uczulenia i pokrzywki, u nadwrażliwych na salicylany daje reakcję. Jest podejrzewana o rakotwórczość ale nie wykazano tego u ludzi, mimo tego wiele krajów jej nie stosuje. Używa się jej do podbarwiania słodyczy i żywności która musi być podgrzewana, jednak coraz rzadkiej. Kiedyś była często stosowana do dożółcania margaryny.
Znalazłem informację, że stężone roztwory wodne przybierają w pewnych temperaturach formę ciekłego kryształu.

Drugi barwnik to tartrazyna, czyli E 102, mająca dość ciekawą budowę:
Jest to także barwnik azowy z grupami aromatycznymi, ale także pierścieniem diazolowym. Charakteryzuje się dużą siłą barwiącą. Pojawia się w szerokiej gamie produktów, zwłaszcza napojach i słodyczach, choć w ostatnich latach jest wycofywania. Używa się jej też w kosmetykach i jako barwnika do wełny.
Może wywoływać te same problemy zdrowotne jak i pozostałe barwniki azowe - pokrzywki, uczulenia, nadwrażliwość itp ale też migreny. Wydaje się, że u pewnych ludzi występuje specyficzna nadwrażliwość konkretnie na tą substancję, także u tych którzy nie wykazują objawów na inne barwniki azowe.
Z tego co czytałem, niektóre zestawy zawierają jeszcze żółć chinolinową czyli E 104, także barwnik azowy, inne też kurkuminę.

Niebieski
Niebieskim barwnikiem jest tu błękit brylantowy, czyli E 133, nie jest to tym razem barwnik azowy:
Jednak grupy sulfonowe przy pierścieniach aromatycznych powodują, że także może wywoływać nadwrażliwość. Uważany jednak za bezpieczny z powodu bardzo nikłego wchłaniania. Jest często stosowany w napojach i słodyczach.

Możliwy do stosowania jest też indygokarmin E 132, pochodna pigmentu indygo (tego od dżinsów), kiedyś o nim pisałem. Nie jest barwnikiem azowym, nie wywołuje uczuleń i należy do najmniej szkodliwych substancji barwiących, jest bowiem bardzo szybko wydalany - na tyle szybko, że może zabarwić mocz na niebiesko.
Nie wiem natomiast czy w zestawach używa się czerni brylantowej - barwnika o intensywnym, niebiesko-fioletowym kolorze

Zielony
Mój zestaw nie zawierał żadnego specyficznego barwnika zielonego. Zielony był zapewne otrzymany ze zmieszania błękitu brylantowego i tartrazyny. W zasadzie możliwe jest użycie w niektórych zestawach E140 czyli chlorofilu lub lepiej rozpuszczalnej E 141 czyli chlorofiliny miedziowej, barwników pochodzenia naturalnego które spotykałem w zestawach barwników spożywczych do deserów.

Jak zatem widzicie, barwniki do jaj to kawał chemii. Czy wobec tego są groźne? Raczej nie - nie wnikają do wnętrza jajka, lecz pozostają związane w skorupce - a tą zdejmujemy i wyrzucamy. Jeśli zaś ktoś ma obawy to powinien od teraz pamiętać, by niezużytych barwników do jaj nie używać do innych rzeczy - a już parę razy czytałem o barwieniu nimi domowych ciast i lukrów, które się przecież spożywa w całości.

Post scriptum:
Znalazłem wynik ciekawego badania - analitycy ze Zgierza przebadali w 2009 roku komercyjne zestawy do barwienia przy pomocy chromatografii cienkowarstwowej. Wykazali, że na 9 przebadanych zestawów, trzy nie zawierały deklarowanych barwników, bądź zawierały w śladowych ilościach, a głównymi składnikami barwiącymi były barwniki do wełny, niedopuszczone do barwienia żywości. Opis badań jest dosyć przystępny:
http://zgierz.impib.pl/images/pdf/181.pdf

6 komentarzy:

  1. "nie wnikają do wnętrza jajka, lecz pozostają związane w skorupce"
    Od kilku lat trafiam na barwniki, które penetrują przez skorupkę i barwią również białko. Tylko teraz pytanie, czy to normalne dla tych barwników, czy raczej jest to wynik zastosowania związków innych niż zadeklarowane.

    OdpowiedzUsuń
  2. Jakub, czytałem twój artykuł ,mam jedną uwagę i pytanie odnośnie jednego barwnika. Chodzi o błękit brylantowy, tam nie ma grup sulfonowych, są natomiast sulfonianowe. A pytanie brzmi: Dlaczego ten związek jest intensywnie zabarwiony skoro nie posiada w swojej strukturze bardzo silnego chromoforu azowego, który jest charakterystyczny dla związków tego typu. Chodzi mi o dokładne wyjaśnienie (mile widziany odpowiedni rysunek).

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Dzięki za uwagi.

      Rdzeń cząsteczki stanowi w tym przypadku układ trifenylometanowy, taki układ często wykazuje silne zabarwienie, zwłaszcza w formach jonowych, ze względu na dużą ilość struktur mezomerycznych. Do tego dochodzą podstawniki - przy fenylach mamy między innymi połączenie przez azot - podobnie zbudowany jest fiolet krystaliczny, Barwnik z trzema takimi samymi podstawnikami -N-Ph-SO3 to błękit anilinowy.
      Podobny rdzeń ma fenoloftaleina. Zresztą błękit brylantowy do pewnego stopnia wykazuje własności wskaźnika pH ale nie jest stosowany, bo zmienia kolor na zielony przy pH ok. 0-1

      Usuń
    2. Nie do końca o to mi chodziło, tutaj uwagę bym zwrócił na taką pochodną układu chinoidowego która jest bardzo mocnym chromoforem. Fakt że związek ten zawiera dwa prawie identyczne ugrupowania [ N-etylo-N-(metylo-3-benzosulfonian)-anilinowe], i że jeden z azotów ma charakter 4-rzędowy, co za tym idzie ładunek dodatni jest na jednym z nich, więc układ chinoidowy może występować na dwóch tych ugrupowaniach i są one równocenne, co stwarza możliwość występowania wielu struktur rezonansowych, o których pisałeś. I właśnie to jest odpowiedzialne za zabarwienie. I jeszcze jedna uwaga zamiast określenia: trifenylometanowy powinieneś moim zdaniem uzyć określenia trifenylometylenowy (bo węgiel ma hybrydyzacje sp2). A tak w ogóle to bardzo fajny artykuł podający wiele informacji o których nie wiedziałem, widać że dużo czytasz literatury chemicznej. Ale o tym na pracowni często gadamy.

      Usuń
    3. "powinieneś moim zdaniem uzyć określenia trifenylometylenowy"
      Pana zdanie. Utarte jest określenie trifenylometanowe.

      Usuń
    4. Może i tak. Ale mi chodziło o podejście systematyczne ( mówiące o naturze ugrupowania )

      Usuń