كيمياء الألوان الغذائية

اللون يلعب دورًا هامًا في تحديد جاذبية الطعام، وفي صناعة الأغذية، يتم استخدام العديد من الألوان الغذائية لتحسين المظهر البصري وتعزيز الجاذبية البصرية للمنتجات الغذائية.

 اللون والنكهة عنصران مهمان في الأطعمة والمشروبات. إنها تعطي الطعام قيمة جمالية وتزيد من شهيتك أو رغبتك في شراء هذا المنتج أو ذاك المنتج اللذيذ الملون. تتطلب الكثير من الأطعمة (مثل الحلويات والبسكويت والآيس كريم والمشروبات) إضافة أصباغ ملونة إضافية.

يمكن تحقيق الألوان الغذائية بشكل طبيعي أو باستخدام المركبات الكيميائية المصنعة. إليك بعض المفاهيم المهمة حول كيمياء الألوان الغذائية:

1. الألوان الطبيعية والاصطناعية:
   • الألوان الطبيعية: مستخرجة من مصادر طبيعية مثل الفواكه والخضروات والنباتات. مثل أنثوسيانين الموجودة في العنب الأحمر.
   • الألوان الاصطناعية: تتم إنتاجها بشكل صناعي باستخدام مركبات كيميائية. مثل الأزو الأحمر (التي يمكن تحقيقها بواسطة مركبات مثل تارترازين).
2. المركبات الكيميائية:
   • يتم استخدام العديد من المركبات الكيميائية لتحقيق الألوان الغذائية، مثل الأزو والكاروتينويدات والكلوروفيلينات.
   • بعض المركبات قد تثير قضايا صحية محتملة، ولذا يتم تنظيم استخدامها بدقة في صناعة الأغذية.
3. التأثير على الصحة:
   • تم تقييم سلامة الألوان الغذائية من قبل السلطات الصحية في معظم الدول.
   • بعض الأفراد قد يكونون حساسين لبعض الألوان، وقد يظهر لديهم ردود فعل تحسسية.
4. التشريعات والتنظيم:
   • هناك تشريعات وتوجيهات تنظم استخدام الألوان الغذائية في معظم البلدان.
   • الغرض من هذه التنظيمات هو ضمان سلامة الألوان وتحديد الكميات المسموح بها في المنتجات الغذائية.

من المهم أن يلتزم الصناعون بمعايير السلامة والتشريعات لضمان توفير منتجات غذائية آمنة وصحية للمستهلكين.

 تتطلب الكثير من الأطعمة (مثل الحلويات والبسكويت والآيس كريم والمشروبات) إضافة أصباغ ملونة إضافية. بعض هذه المضافات الغذائية ذات أصل طبيعي والبعض الآخر عبارة عن مركبات صناعية تعتبر خطيرة. ما خطورة الألوان الصناعية؟ هل الأصباغ الطبيعية أكثر أمانًا لصحتك؟ دعونا نتعلم بعض النصائح المفيدة أثناء اختيار الطعام في السوبر ماركت أو أثناء طهيه في مطبخك.

يتم تصنيع الألوان الغذائية الاصطناعية في المختبرات الكيميائية ويتم فحص تأثيرها على صحة الإنسان. 

الأصباغ الاصطناعية لديها مجموعة كبيرة ومتنوعة من الألوان . وهي أكثر ثباتًا للحرارة والضوء من المركبات الطبيعية، وتعطي لونًا أكثر إشراقًا ولا تغير النكهة. ولهذا السبب يتم استخدامها في الغذاء. ولكن في الوقت نفسه، يمكن أن تكون جميعها خطيرة حقًا: حيث تظهر الكثير من الأبحاث العلمية أنها تسبب الحساسية أو فرط النشاط لدى الأطفال والبالغين.

تؤدي الكثير من أصباغ الطعام إلى إتلاف الحمض النووي الذي يعد السبب الرئيسي للإصابة بالسرطانات المختلفة. حتى تلك الألوان الغذائية الاصطناعية المسموح بها في الولايات المتحدة من قبل FD&C والمستخدمة في المشروبات والأطعمة لها تأثير سلبي كبير على صحتنا بما في ذلك أمراض السرطان.

وتستخدم هذه الألوان في مجموعة واسعة من المنتجات الشعبية. ومن المثير للاهتمام أن هذه الأصباغ محظورة في أوروبا أو بلدان أخرى تعتبر خطيرة. 

قد تحتوي نفس المنتجات على أصباغ غذائية مختلفة حسب البلد: يتم تحديد اللون البرتقالي لـ “فانتا” باستخدام الأصباغ الاصطناعية (الأحمر 40 والأصفر 6) في الولايات المتحدة ومع الكاروتينات (مستخلصات الجزر أو اليقطين) في بريطانيا .

لذا، يجب عليك دائمًا قراءة ملصقات المنتجات لمعرفة الألوان الغذائية التي تحتوي عليها، خاصة عند السفر إلى بلدان أخرى.

والبديل هو استخدام الأصباغ الطبيعية المستخرجة من النباتات أو الحيوانات المختلفة. 

هل تعلم أن صبغة الطعام الحمراء القرمزية المستخدمة على نطاق واسع في المربيات يتم استخلاصها من يرقات الحشرات القرمزية. وطبعاً هذا السائل مطهر فلا يكون خطراً ولا قبيحاً. 

يمكن استخلاص ألوان أخرى من نباتات معروفة ومنتشرة على نطاق واسع مثل :

1-البرتقالي أو الأصفر (الجزر، اليقطين، الكركم)،

2-الأحمر أو الأرجواني (الفاز، التوت، الطماطم)،

3-الأخضر (الكلوروفيل من الأوراق الخضراء)،

5-الأزرق (الزهور الزرقاء – الغردينيا، الفراشة). البازلاء)،

6-البني الداكن (الكراميل والكاكاو). 

كما أن إضافة هذه المستخلصات إلى الغذاء هي عملية اصطناعية لإنتاج الغذاء ولكنها أقل خطورة من المركبات المصنعة.

بعض المستخلصات أو الأصباغ الطبيعية (مثل الكاروتينات والأنثوسيانين) يمكن أن تكون مفيدة للصحة حيث تعمل كفيتامينات أو مضادات الأكسدة. ولكن على الرغم من أصلها الطبيعي، إلا أن بعض المستخلصات يمكن أن تسبب الحساسية أو الربو لدى البالغين والأطفال حسب نشاط الجهاز المناعي. 

علاوة على ذلك، أثناء إنتاج لون الكراميل (لون كوكا كولا، بيبسي، شاي مثلج، إلخ) يتكون مركب مسرطن 4-ميثيليميدازول. 

أظهرت الدراسات العلمية التي تحلل تركيز 4-ميثيلميدازول في المشروبات أن بعض أنواع المشروبات الغازية (بيبسي ومالطا جويا) تحتوي على كميات متزايدة من هذا المركب السام. 

لذا فكر في صحتك: اختار الشراب والطعام بدون ألوان صناعية أو يحتوي على أصباغ طبيعية المنشأ.

من خلال فهم الخطر، يمكنك الحد من استهلاك الأصباغ الملونة وتقليل الضرر على صحتك: تناول طعامًا بدون ألوان زاهية. ولكن إذا لم تتمكن من تصوير طعامك بألوان خافتة، فمن الأفضل اختيار الفواكه والخضروات والعصائر الطازجة ذات الألوان الزاهية. 

علاوة على ذلك، يمكنك استخدامها لصنع أصباغ الطعام بنفسك والاستمتاع بها واستخدامها لإعداد الحلويات أو المشروبات المثيرة للاهتمام.

تتيح الصناعة الكيميائية فرصة تصنيع مركبات ذات خصائص مختلفة لاستخدامات الغذاء والدواء ومستحضرات التجميل. لكن الطبيعة مليئة بالألوان والأذواق والنكهات الزاهية.

تلوين الطعام الطبيعي

لتجنب الكثير من الأطعمة المصنعة، دعا البعض إلى استخدام ألوان الطعام الطبيعية، كلما أمكن ذلك. تم استخدام الأصباغ الطبيعية لعدة قرون لتلوين الطعام. ومن أكثرها شيوعًا الكاروتينات والكلوروفيل والأنثوسيانين و الكركم .

1-الكاروتينات : لها لون أحمر أو أصفر أو برتقالي عميق. ربما يكون الكاروتينويد الأكثر شيوعًا هو البيتا كاروتين ، وهو المسؤول عن اللون البرتقالي الزاهي للبطاطا الحلوة والقرع.

نظرًا لأن البيتا كاروتين قابل للذوبان في الدهون، فهو خيار رائع لتلوين منتجات الألبان، والتي تحتوي عادةً على نسبة عالية من الدهون. لذلك غالبًا ما يتم إضافة البيتا كاروتين إلى السمن والجبن.

 ونلاحظ أن ، إذا تناولت الكثير من الأطعمة التي تحتوي على البيتا كاروتين، فقد يتحول لون بشرتك إلى اللون البرتقالي. ولحسن الحظ، هذه الحالة غير ضارة.

2-الكلوروفيل: هو صبغة طبيعية أخرى، توجد في جميع النباتات الخضراء. يمتص هذا الجزيء ضوء الشمس ويستخدم طاقته لتصنيع الكربوهيدرات من ثاني أكسيد الكربون والماء. تُعرف هذه العملية بالتمثيل الضوئي وهي أساس الحياة على الأرض.

يتم أحيانًا تلوين الأطعمة بنكهة النعناع أو الليمون، مثل الحلوى والآيس كريم، باستخدام الكلوروفيل.

3- الأنثوسيانين : أفضل مصدر طبيعي للألوان الأرجوانية والزرقاء العميقة هو الأنثوسيانين. يدين العنب والتوت البري بلونه الغني لهذا المركب العضوي.

على عكس البيتا كاروتين، فإن الأنثوسيانين – الذي يشكل فئة من المركبات المماثلة بدلاً من مركب كيميائي واحد – قابل للذوبان في الماء، لذلك يمكن استخدامه لتلوين المنتجات ذات الأساس المائي.

 غالبًا ما يتم صبغ رقائق الذرة الزرقاء والمشروبات الغازية ذات الألوان الزاهية والهلام بالأنثوسيانين.

تم عزل أكثر من 500 نوع مختلف من الأنثوسيانين من النباتات. وتعتمد جميعها على بنية أساسية واحدة، وهي أيون الفلافيليوم. يحتوي هذا الأيون على ثلاث حلقات سداسية الكربون، بالإضافة إلى العديد من مجموعات الهيدروكسيل (–OH) التي تجعل الجزيء قطبيًا (له شحنات سالبة جزئيًا وإيجابية جزئيًا) وقابل للذوبان في الماء.

4- الكركم :من المضافات الغذائية الطبيعية الأخرى التي ربما استهلكتها هي الكركم، والذي يضاف إلى الخردل لإضفاء لون أصفر عميق.

يتم الحصول على الكركم من الجذع الموجود تحت الأرض لنبات ينمو في الهند، ويستخدم عادة كتوابل في الطعام الهندي.

تستخدم العديد من شركات الأغذية الأمريكية الكركم والتوابل الطبيعية الأخرى لتلوين منتجاتها.

يعد الكركم أيضًا مؤشرًا رائعًا للحمض/القاعدة. إذا أضفت مادة أساسية إلى الخردل، فسوف يتحول إلى اللون الأحمر.

في المرة القادمة التي تستمتع فيها بالزبادي بنكهة الفراولة أو عصير التوت البري، قد تكون تأكل الحشرات! لكن لا تقلق. هذه الحشرات لم تلوث طعامك عن طريق الصدفة.

تمت إضافة مستخلص من نوع من الحشرة، المعروف باسم القرمزية، عمدًا من قبل الشركة المصنعة للأغذية.

لعدة قرون، استخدم الأزتيك هذه الحشرات لصبغ الأقمشة باللون الأحمر الداكن . 

إذا قمت بسحق 70 ألفًا من هذه الحشرات، فيمكنك استخلاص رطل من صبغة حمراء داكنة، تسمى حمض الكارمينيك (C ₂₂ H ₂₀ O ₁₃ ) . هذه الصبغة آمنة للابتلاع، لذلك وجدت طريقها إلى مجموعة متنوعة من المنتجات الغذائية ومستحضرات التجميل التي تتطلب اللون الأحمر.

لمعرفة ما إذا كان طعامك يحتوي على حشرات، ابحث عن اللون القرمزي أو حمض الكارمينيك أو القرمزي أو اللون الأحمر الطبيعي 4 على ملصق المكونات. 

على الرغم من أن هذه المواد تعتبر آمنة عادة، إلا أنه في حالات نادرة يمكن أن يعاني الأشخاص من رد فعل تحسسي شديد تجاهها، مما يؤدي إلى حالة تهدد الحياة تسمى صدمة الحساسية.

لماذا تهتم بالملونات الغذائية الاصطناعية أو الاصطناعية؟

أحد الأسباب الرئيسية للتحول إلى الألوان الصناعية هو التكلفة. يمكن إنتاج الأصباغ الاصطناعية بكميات كبيرة بجزء صغير من تكلفة جمع ومعالجة المواد المستخدمة لصنع الأصباغ الطبيعية.

سبب آخر هو مدة الصلاحية. قد تكون الأصباغ الاصطناعية أطول أمدا من الأصباغ الطبيعية من نفس اللون. أيضًا، على الرغم من أن الطبيعة تنتج تدرجًا مثيرًا للإعجاب من الألوان، إلا أن الألوان المناسبة للاستخدام كصبغة غذائية محدودة.

ولكن لا يوجد حد لتنوع الألوان التي يمكن إنتاجها صناعيًا في المختبر. وبالنظر إلى آلاف المواد المختلفة التي تلون طعامنا، قد يكون من المفاجئ أن نكتشف أن إدارة الغذاء والدواء الأمريكية منحت الموافقة على سبعة ألوان غذائية اصطناعية فقط للاستخدام على نطاق واسع في الغذاء.وهى موضحة بالجدول التالى :

تحدد لوائح إدارة الغذاء والدواء أيضًا أنواع الأطعمة التي يمكنها استخدام الإضافات الملونة، والحد الأقصى لكميات الإضافات الملونة المسموح بها في الطعام، وكيفية التعرف على الإضافات الملونة على ملصق الطعام.

على سبيل المثال، تنظم إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) من أجل سلامة صبغة الطعام الصفراء التي تجعل المارجرين أصفر، وصبغة الطعام الخضراء التي تجعل الآيس كريم بالنعناع أخضر.

تخضع إضافات الألوان الاصطناعية، المعروفة أيضًا باسم الألوان المعتمدة، لشهادة الدفعة. تقوم هيئة الغذاء والدواء بتحليل عينة تمثيلية من كل دفعة من المادة المضافة الملونة من الشركة المصنعة للأغذية أو المعمل للتأكد من مطابقتها للهوية والمواصفات المطلوبة قبل استخدامها في الغذاء.

قبل التصديق على الدفعة، تقوم إدارة الغذاء والدواء أيضًا بتحليل التركيب الكيميائي للمساعدة في تحديد أنها آمنة.

من المغري الاعتقاد بأن المنتجات الطبيعية أكثر صحة من المنتجات الاصطناعية. ولكن هذا ليس هو الحال دائما. مستخلص القرمزية ليس الصبغة الطبيعية الوحيدة التي يمكن أن تشكل خطرا على الصحة. كما تم الإبلاغ عن تفاعلات حساسية خطيرة مع الأناتو والزعفران – ملونات الطعام الصفراء المشتقة من المنتجات الطبيعية.

في الختام، يمثل لون الطعام جزءًا مهمًا في تجربة تناول الطعام ويسهم في جعل المنتجات الغذائية أكثر جاذبية بصريًا. استخدام الألوان الغذائية يمكن أن يكون طبيعيًا أو اصطناعيًا، وكل منهما يأتي مع مزاياه وتحدياته.

و يجب علينا الالتزام بمعايير السلامة والتشريعات المحلية لضمان توفير منتجات غذائية آمنة للاستهلاك.