Αντικατάσταση τεχνητών χρωμάτων από φυσικές πηγές χρωστικών – Μία νέα σελίδα στην παγκόσμια βιομηχανία τροφίμων

Επιστημονική ανασκόπηση συνοψίζει την έρευνα των τελευταίων 15 ετών και αποδεικνύει την πολλά υποσχόμενη πορεία για πλήρη αντικατάσταση των τεχνητών χρωστικών από φυσικά χρώματα.

Οι χρωστικές προστίθενται στα τρόφιμα για πολλούς και διαφορετικούς λόγους, όπως για την αποκατάσταση του αρχικού χρώματος που χάθηκε λόγω της επίδρασης της έκθεσης στο φως, των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας, της υγρασίας ή των συνθηκών αποθήκευσης, ενίσχυση του φυσικού χρώματος, προσθήκη χρώματος σε άχρωμα προϊόντα ή ακόμα και για τον πιο απλό λόγο, να γίνει το προϊόν πιο έντονο και πιο ελκυστικό, ειδικά εάν απευθύνεται σε παιδιά. Επί του παρόντος, οι τεχνητές χρωστικές τροφίμων χρησιμοποιούνται ευρέως από τη βιομηχανία τροφίμων, μεταξύ άλλων, σε παιδικά προϊόντα, καθώς έχουν υψηλή ένταση, σταθερότητα, ομοιομορφία χρώματος και είναι φθηνά. 

Ωστόσο, η χρήση τεχνητών χρωμάτων τροφίμων (AFC)  είναι αμφιλεγόμενη καθώς έχει συνδεθεί με αυξημένα συμπτώματα υπερκινητικότητας, απροσεξίας και παρορμητικότητας σε παιδιά με διαταραχή ελλειμματικής προσοχής (ΔΕΠΥ) και όχι μόνο. Επιπλέον πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι τα τεχνητά χρώματα μπορεί να προκαλέσουν αύξηση της ισταμίνης, στον οργανισμό και, αλλεργικές αντιδράσεις στον γενικό πληθυσμό.

Όσον αφορά στις αξιολογήσεις επίσημων φορέων για τα τεχνητά χρώματα, το 2009 η EFSA στην Ευρώπη, μείωσε την αποδεκτή ημερήσια πρόσληψη για κίτρινο κινολίνης, E104, κίτρινο ηλιοβασίλεμα, FCF, E110, και Ponceau 4R, και E124, ενώ ο FDA στις ΗΠΑ το 2011 αποφάνθηκε ότι δεν είχε τεκμηριωθεί σχέση μεταξύ της κατανάλωσης AFC από τα παιδιά και των επιπτώσεων στη συμπεριφορά.

Ωστόσο, η επιστημονική κοινότητα συνέχισε να εργάζεται για τη διαπίστωση των πιθανών επιβλαβών επιπτώσεων των AFC, έχοντας μέχρι στιγμής αποδείξει τη δυνατότητα της αζωχρωστικής να μεταβάλλει την κανονική λειτουργία των νεφρών και του ήπατος, τη δημιουργία ενεργών ειδών οξυγόνου, την πρόκληση υπερευαισθησίας, προφλεγμονώδεις αποκρίσεις και, κυρίως, μια επίδραση στη ΔΕΠΥ. Επιπλέον, τα τελευταία χρόνια, η χρήση των AFC στη βιομηχανία τροφίμων έχει αυξηθεί εκθετικά, σε σημείο που σε ορισμένες κατηγορίες, κυρίως σε παιδικά προϊόντα όπως κέικ, πατατάκια, σοκολάτες, παγωτά, ροφήματα κ.λπ. και όλα αυτά τα προϊόντα περιέχουν τουλάχιστον ένα AFC Πρέπει δε να σημεωθεί, ότι υπήρξαν ακόμη και περιπτώσεις όπου το προϊόν υπερέβη το επιτρεπόμενο επίπεδο, ενώ είναι πολύ πιθανό, πολλά παιδιά να καταναλώνουν υψηλότερες ποσότητες AFC από τη γενική εκτίμηση.

Εξαιτίας όλων των παραπάνω και επειδή οι καταναλωτές είναι πλέον πιο ενημερωμένοι και αναζητούν υγιεινότερα τρόφιμα, οι επιστήμονες τροφίμων προσπαθούν να αναπτύξουν φυσικές χρωστικές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν αντί των AFC και να έχουν τα ίδια ή ακόμα καλύτερα αποτελέσματα στο τελικό προϊόν. Οι πιο αντιπροσωπευτικές ενώσεις που παρουσιάζουν χρωστική ικανότητα που βρίσκονται στη φύση είναι οι ανθοκυανίνες, οι ανθρακινόνες, οι βεταλαΐνες, τα καροτενοειδή και οι χλωροφύλλες.

Επιστημονική ανασκόπηση που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Foods του Mdpi στο Ειδικό Τεύχος Οι φυσικές ενώσεις που εξάγονται από τα τρόφιμα και τα οφέλη τους για την υγεία, συνοψίζει την έρευνα που δημοσιεύτηκε τα τελευταία 15 χρόνια (2008–2023) σε διαφορετικές βάσεις δεδομένων (PubMed, Scopus, Web of Science και ScienceDirect) που περιλαμβάνει διάφορες φυσικές πηγές αυτών των χρωστικών ενώσεων, παραπέμποντας στην απόκτησή τους, την ταυτοποίησή τους, τις προσπάθειες που έγιναν για βελτιώσεις στη σταθερότητά τους και ποιες φυσικές χρωστικές έχουν εγκριθεί μέχρι σήμερα από την EFSA και τον FDA. Με αυτόν τον τρόπο, αυτή η ανασκόπηση αποδεικνύει την πολλά υποσχόμενη πορεία ανάπτυξης φυσικών χρωστικών για την αντικατάσταση των τεχνητών αντίστοιχων ουσιών.

Μεταξύ των ενώσεων που υπάρχουν στα φυτά και παρουσιάζουν χρωστικές ιδιότητες, υπάρχουν τέσσερις κύριες ομάδες:

Οι ανθοκυανίνες, (πχ από μπανάνα, μελιτζάνα, κόκκινο κρεμμύδι, κόκκινο λάχανο, μύρτιλλο, βατόμουραClitoria Ternatea L, Άνθη Centaurea cyanus L ή σπιρουλίνα) οι οποίες έχουν το μεγαλύτερο φάσμα χρωμάτων που παρουσιάζουν αποχρώσεις από μπλε έως κόκκινο,

οι betalains, για τις οποίες το χρώμα θα μπορούσε να είναι κόκκινο-ιώδες, κίτρινο-πορτοκαλί χρώμα και κυρίως ροζ, (πχ από παντζάρια, φραγκόσυκο, φρούτο κάκτου)

τα καροτενοειδή, (πχ από ντομάτα, καρπούζι, κόκκινο μήλο κάσιους, δέντρο φράουλας, πεπόνι, μάνγκο  ή φλούδες φρούτων) τα οποία μπορεί να κυμαίνονται από κόκκινο έως κίτρινο και

οι χλωροφύλλες, (πχ από μπρόκολo και σπανάκι) οι οποίες είναι ως επί το πλείστον πράσινες αλλά μπορούν επίσης να παρουσιάζουν μπλε τόνους. 

Όλες αυτές οι ενώσεις, εκτός από τη χρωστική τους ικανότητα, παρουσιάζουν διαφορετικές βιοδραστικές ιδιότητες που αποδεικνύουν οφέλη για την υγεία με την κατανάλωσή τους.

Στη μελέτη, -μεταξύ πολλών άλλων πληροφοριών- αναφέρονται και  πρόσφατες μελέτες φυσικών χρωστικών τροφίμων που ενσωματώνονται σε διαφορετικές μήτρες τροφίμων όπως

• ανθοκυανίνες σε γιαούρτι, προϊόντα αρτοποιίας, μαρμελάδα, ρύζι και κόκκινη μπύρα,
• καροτενοειδή σε βούτυρο, μπισκότα μακαρόνια, μαγιονέζα και παγωτό,
• betalains σε μπισκότα καραμέλες γιαούρτι παγωτό, ταλιατέλες και μπισκότα μαρέγκας και
• χλωροφύλλες σε σιρόπι, ψωμί λευκή σοκολάτα τσίχλες και γιαούρτι.

Μέσω αυτής της ανασκόπησης, αποδεικνύεται η ποικιλία των πηγών φυσικών χρωστικών που είναι διαθέσιμες μέχρι σήμερα, καθώς και η ύπαρξη διαφορετικών μεθόδων για την εκχύλιση των χρωστικών τους ενώσεων. Αυτό το ευρύ φάσμα δυνατοτήτων, καθώς και οι πολυάριθμες φυσικές πηγές που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την εξαγωγή χρωστικών και η διαφορά μεταξύ των ίδιων μητρών λόγω διαφορετικών τοποθεσιών ή χρόνου ανάπτυξης και καλλιέργειας, μεταξύ άλλων, καθιστά δύσκολη την απόκτηση ομοιογενών αποτελεσμάτων, της συγκέντρωσης χρωστικής ή των χρωματικών χαρακτηριστικών του εκχυλίσματος. Επιπλέον, είναι σημαντικό να αναφερθεί η χαμηλή σταθερότητα που παρουσιάζουν οι φυσικές χρωστικές έναντι του φωτός, του pH, της θερμοκρασίας και του οξυγόνου, μεταξύ άλλων, που ήταν ένα από τα μεγαλύτερα μειονεκτήματα αυτών των χρωστικών. Με τον ίδιο τρόπο, είναι σημαντικό να επισημανθούν οι μεγάλες εξελίξεις που έχουν σημειωθεί για την επίλυση αυτών των προβλημάτων σταθερότητας. Τέλος, αυτή η ανασκόπηση εμβαθύνει επίσης τις γνώσεις σχετικά με την εφαρμογή φυσικών χρωστικών τροφίμων, δείχνοντας ότι μπορούν να ενσωματωθούν σε διαφορετικά προϊόντα διατροφής, όπως γιαούρτι, προϊόντα αρτοποιίας, κολλώδεις καραμέλες, παγωτό ή ζυμαρικά. Συμπερασματικά, τα προαναφερθέντα δείχνουν ότι χρειάζεται περισσότερη έρευνα προκειμένου να βελτιωθεί η απόκτηση και η σταθερότητα των φυσικών χρωστικών, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν ευρύτερα και πιο εύκολα. 

Φυσικές χρωστικές τροφίμων με εγκεκριμένη χρήση στην Ευρώπη και τις Ηνωμένες Πολιτείες, από την EFSA και την FDA, αντίστοιχα.

 Για να διαβάσετε ολόκληρη τη μελέτη πατήστε ΕΔΩ

Αναφορά Vega, EN; Ciudad-Mulero, Μ.; Fernández-Ruiz, V.; Barros, L.; Morales, P. Natural Sources of Food Colorants as Potential Substitutes for Artificial Additives. Foods 2023 , 12 , 4102. https://doi.org/10.3390/foods12224102