Dr.khaled
30-04-2008, 12:08 PM
المقدمة : INTRODUCTION
- خلق الله الكون وجعل جماله مرتبط بالألوان فنحن نعيش فى عالم من الألوان ( الأشجار- السماء – الملابس – وحتى فى منازلنا ) ويمكن أن تطبق هذان الغذاء سواء الذي يباع بدون تصنيع أو الغذاء الذي يصنع حيث يعتبر اللون من أهم العوامل المحددة إن لم يكن هو أول العوامل المحددة عند تقييم جودة الغذاء وخصوصا إذا كنا نتكلم عن غذاء من نبات وتفهم جميعا أن اللون والشكل هو أول ما ترى أعيننا . كما أن هناك ارتباط عند المستهلكين بين نكهات معينه وألوان معينه مثال طعم البرتقال مع اللون الأصفر – طعم الفراولة واللون الوردي – اللون الأبيض واللبن .
نبذه تاريخية عن استخدام الألوان فى التصنيع الغذائى :-
تم إستخدام الألوان منذ قديم الزمان منذ سنة 1500 قبل الميلاد وكانت الألوان الطبيعية هي التى تستخدم حتى جاء عام 1856 عندما إستطاع العالم William Henry إنتاج أول لون صناعي ( Mauve) ثم توالت بعد ذلك إنتاج الصبغات الصناعية لما كان لها من مميزات فى ذاك الوقت وتم إستخدامها فى أوروبا ولكن فى أمريكا تم وضع أول قانون يحدد إستخدام الألوان الصناعية فى الغذاء سنة 1868 بالسماح بإضافة اللون الصناعي للزبد ثم تم السماح بإستخدام اللون الصناعي لتلوين الجبن سنة 1869 وبالوصول إلى سنة 1990 كان هناك أكثر من 80 لون صناعي يستخدم فى تلوين العديد من المنتجات الغذائية ثم تم إستخدام هذه الصبغات بعد ذلك فى تلوين الأدوية وكذلك مستحضرات التجميل .
ومع مرور الوقت والإهتمام بالصحة وإدراك أن هناك بعض المواد السامة التى قد توجد فى الصبغات التى تلون الغذاء وكذلك إستخدام بعض مصنعي الأغذية الألوان لإخفاض قلة جودة المواد الغذائية بإستخدام بعض الصبغات التى كانت تصنع من مشتقات الفحم
بدأ إصدار القوانين التى تمنع إستخدام المواد الملونة الصناعية إلا بعد إجراء اختبارات سمية وكيميائية عليها .
ووجد أن من ال 80 صبغة التى كانت تستخدم 30 صبغة لم تكن قد اختبرت من قبل ولم يعرف مدى سميتها وتم إختبار فقط 26 صبغة وجد منها 8 صبغات غير آمنه و16 صبغة أخرى تحتاج إلى اختبارات إضافية لتحديد سمية هذه الصبغات وظهرت أول قائمة للألوان الصناعية سنة 1906 وكانت تحتوى على 7 صبغات فقط تستخدم فى التصنيع الغذائى هي أرثروسين - انديجونين- light green - Amaranth- Ponceau Orange 1 and Naphthol yellow ولأن هذه الصبغات السابقة كانت غير كافية لتلوين العديد من الأغذية فانه بدا البحث عن العديد من الألوان الأخرى حتى عام 1938 بداالقانون يسمح بإصدار شهادة لكل صبغة
أسباب إضافة الألوان إلى الغذاء :-
1- تعزيز اللون الاصلى الموجود فى الطعام
2- المحافظة على اللون الاصلى للغذاء الخام إذا تعرض للتغيير أثناء الصناعة
3- بعض المنتجات الغذائية قد لا يكون لها لون من الأصل
4- اختلاف وقت تصنيع الثمار أو الخضروات مما يدو إلى استعمال لون للإسراع باللحاق بالسوق .
5- توحيد اللون من وردية إلى أخرى أثناء التصنيع .
التحاليل والاختبارات التى يجب ان تجرى على الالوان الغذائية قبل السماح باستخدامها
1- تحليل كيميائي
2- تحليل سمية
3- تحليل طبيعي
4- تحليل نفسي
أولا الألوان الصناعية :-
ميزات إستخدام الألوان الصناعية
=================================== =
1- القابلية للذوبان
2- قوة الصبغة
3- تكلفة الإنتاج
4- درجة الثبات
5- الحصول عليها بكميات كبيرة
عيوب الألوان الصناعية :-
1- لا تضيف أي قيمة غذائية للمنتج
2- قد لا يكون آمن صحيا
ثانيا مميزات الألوان الطبيعية :-
1- أكثر قابلية للمستهلك
2- الاختبارات المطلوبة لإثبات أنها آمنه تكون اقل من الصناعية وبالتالي اقل تكلفة
3- سهلة الاستخدام مع الأغذية التى تصدر للخارج لان الحدود عليها اقل من الصناعي .
4- القوانين المسموح بها فى معظم الدول عموما تفضل استخدام الألوان الطبيعية .
5- أهم فوائد هي أنها قد تحمينا من بعض الأمراض مثل السرطان
6- قد تضيف قيمة غذائية للغذاء
العقبات التى تحد من استخدام الألوان الطبيعية :-
1- قلة الثبات
2- تكلفة الإنتاج
3- موسمية الإنتاج
4- قوة الصبغة
5- توافر الكميات المطلوبة
أمثلة على الألوان الطبيعية
- الكلوروفيلات والهيمChlorophylls
ويتكون التركيب الاساسي من أربع مجموعات من البيرول ، ترتبط ببعضها في حلقة بورفيرين Porphyrinring كما هو موضح .
وفي صبغات الهيم تتوجه ذرات النتروجين إلي ذرة الحديد المركزية ويرجع لون اللحم إلي وجود صبغتي الميوجلوبين والهيموجلوبين Myoglobin and hemoglobin وكلتا الصبغتين ترتبط بجزء بروتيني من الجلوبين Globin والوزن الجزيئي للجزء البروتيني في الميوجلوبين حوالي 17000 ، في حين أنه في الهيموجلوبين 67000 ، وهذا يعني أربع مرات قدر الميوجلوبين ، ولذرة الحديد المركزية ستة أذرع ارتباط ، وكل ارتباط يمثل وحدة من الإلكترونيات ، يقبلها الحديد من خمس ذرات نتروجين ( أربع من حلقة البورفيرين ، وواحدة من وحدة الهستديل Histidyl المرتبطة بيروتين الجلوبين
الكلوروفيلات :-
صباغات خضراء مسئولة عن لون الخضروات الو رقية وبعض الفاكهة . وفى الأوراق الخضراء يتكسر الكلوروفيل أثناء تقدم العمر ، ويبدأ اللون الأخضر فى الاختفاء وفى كثير من أنواع الفاكهة يتواجد الكلوروفيل فى طور ما قبل النضج ، وبالتدريج 000 يختفي أثناء النضج ليظهر اللونان الأصفر والأحمر للكاروتينات . وفى النباتات يتواجد الكلوروفيل معزولا فى الكلوروبلاستيدات
والكلوروفيل عبارة عن صبغات رباعية البيرول ، تكون فيها حلقة البورفيرين فى الصورة المهدرجة ، وذرة المعدن المركزي تكون المغنيسيوم وهناك نوعان من الكلوروفيل أ ، ب وهما يتواجدان معا بنسبة 1 : 25 ويختلف كلوروفيل ب عن كلوروفيل أ فى أن مجموعة الميثيل عن ذرة الكربون 3 يحل محلها مجموعة ألدهيد
ويمكن إزالة المغنيسيوم – بسهوله – باستخدام الأحماض ، وهنا يعطى فبوفيتين أ ، ب ويكون فعل الحامض هاما – على وجه التخصيص- فى الفاكهة التى تحتوى طبيعيا على نسبة عالية من الحامض وبالرغم من ذلك .. يبدو أن الكلوروفيل فى الأنسجة النباتية يكون مرتبطا بالبروتينات الدهنيةlipoproteins ومحميا من تأثير الحامض .
ويسبب التسخين تغير طبيعة البروتين ، ويقلل بذلك من تأثيره الواقي ولون الفيوفيتين زيتونى بنى والكلوروفيل ثابت فى الوسط القوى .
تسبب سلسلة الفيتول Phytol في الكلوروفيل عدم الذوبان في الماء وعند تحلل مجموعة الفيتول يتكون مثيل كلوروفيلليدي Methyl chlorophyllide الذائب في الماء.
ويمكن مساعدة هذا التفاعل بإنزيمات Chlorophyllase وفى وجود ايونات النحاس او الزنك .... فانها يمكن ان تحل محل المغنسيوم ومعقدات النحاس والزنك والصبغة الناتجة الشديدة الثبات وبإزالة مجموعة الفيتول والمغنيسيوم تنتج الفيوفوربيدات pheophorbids .
2- الكاروتينويدات Carotenoids :
الكاروتينويدات التي تتواجد طبيعياً – بأستثناء الكروكتين والبكسين Crocetin and bixin – وهي تربينات عديدة Tetraterpenoids والبناء الأساسي لها يتكون من ثمانية وحدات ايزوبرينويد lsoprenoid في صورة وحدتين ؛ تحتوي كل منهما علي 20 ذرة كربون ، مرتبطة عكسياً " الرأس للذيل" ، وكل منها تحتوي علي 4 مجموعات ايزوبرينويد متصلة ببعضها بالتوالي " الذيل للذيل "
وهناك نظامان لتقسيم الكاروتينويدات ، النظام الأول يحتوي علي مجموعتين ، الأولي الكاروتينات Catotenes وهي ( هيدروكربونات) والثانية الإكزانثوفيلات Xanthophylls ( التي تحتوي علي أكسجين في صورة مجموعات : أيدروكسيل Hydroxyl وكربوكسيل Carboxyl أو أبيوكسي epoxy) والنظام الثاني يقسم الكاروتينويدات إلي ثلاث مجموعات هي : غير حلقية Acyclic ووحيدة الحلقة Monocyclic وثنائية الحلقة Bicyclic والأمثلة علي ذلك .
صبغات الليكوبين Lycopene غير الحلقية وصبغة الجاما – كاروتين Carotene الوحيدة الحلقة ، وصبغات الفا-كاروتين والبيتا-كاروتين الثنائية الحلقة
ولقد اشتق اسم الكاروتينوويدات من الصبغات الأساسية في الجزرCerrot
( Dacus carota)
3-الأنثوسيانيناتAnthocyanins
تتواجد الأنثوسيانينات في عصارة خلايا النبات في صورة جليكوسيدات ، وتكون مسئولة عن اللون الأحمر والأزرق والبنفسجي لعديدد من الفاكهة والخصر ، وعندما ينفصل نصف السكر بالتحليل المائي .. فإن الأجلوكون Aglucone المتبقي يطلق عليه اسم انثوسيانيدين Anthocyanidin ويتكون جزء السكر عادة من واحد أو أثنين من الجلوكوز والجلاكتوز Galactose والرامنوز Rhamnose .
ويتكون التركيب الأساسي للأنيوسيانين من 2 فينيل بيتروبيريليم أو فلافيليم ، مع عدد من الاستبدالات الأيدروكسيلية والميثوكسية ، ومعظم الأنثوسيانينات عبارة عن مشتقات من أو3و 7.5 – ثلاثي هيدروكسي فلاقيليم كلوريد trihydroxy flavylium chloride 3.5.7-وغالباً ما يرتبط نصف السكر مع مجموعة الهيدروكسيل علي ذرة الكربون رقم 3 والأنثوسيانينات مركبات غزيزة الألوان وتشتق أسماؤها من الزهور .
Anthocyanidin
Substitution Patterns
Color
3 5 7 3* 4* 5*
Pelargonidin (Pg)
Cyanidin (Cy)
Delphinidin (Dp)
Peonidin (Pn)
Petunidin (Pt)
Malvidin (Mv)
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
H
OH
OH
OMe
OMe
OMe
OH
OH
OH
OH
OH
OH
H
H
OH
H
OH
OMe
Orange
Orange-red
Bluish-red
Orange -red
Bluish-red
Bluish-red
- خلق الله الكون وجعل جماله مرتبط بالألوان فنحن نعيش فى عالم من الألوان ( الأشجار- السماء – الملابس – وحتى فى منازلنا ) ويمكن أن تطبق هذان الغذاء سواء الذي يباع بدون تصنيع أو الغذاء الذي يصنع حيث يعتبر اللون من أهم العوامل المحددة إن لم يكن هو أول العوامل المحددة عند تقييم جودة الغذاء وخصوصا إذا كنا نتكلم عن غذاء من نبات وتفهم جميعا أن اللون والشكل هو أول ما ترى أعيننا . كما أن هناك ارتباط عند المستهلكين بين نكهات معينه وألوان معينه مثال طعم البرتقال مع اللون الأصفر – طعم الفراولة واللون الوردي – اللون الأبيض واللبن .
نبذه تاريخية عن استخدام الألوان فى التصنيع الغذائى :-
تم إستخدام الألوان منذ قديم الزمان منذ سنة 1500 قبل الميلاد وكانت الألوان الطبيعية هي التى تستخدم حتى جاء عام 1856 عندما إستطاع العالم William Henry إنتاج أول لون صناعي ( Mauve) ثم توالت بعد ذلك إنتاج الصبغات الصناعية لما كان لها من مميزات فى ذاك الوقت وتم إستخدامها فى أوروبا ولكن فى أمريكا تم وضع أول قانون يحدد إستخدام الألوان الصناعية فى الغذاء سنة 1868 بالسماح بإضافة اللون الصناعي للزبد ثم تم السماح بإستخدام اللون الصناعي لتلوين الجبن سنة 1869 وبالوصول إلى سنة 1990 كان هناك أكثر من 80 لون صناعي يستخدم فى تلوين العديد من المنتجات الغذائية ثم تم إستخدام هذه الصبغات بعد ذلك فى تلوين الأدوية وكذلك مستحضرات التجميل .
ومع مرور الوقت والإهتمام بالصحة وإدراك أن هناك بعض المواد السامة التى قد توجد فى الصبغات التى تلون الغذاء وكذلك إستخدام بعض مصنعي الأغذية الألوان لإخفاض قلة جودة المواد الغذائية بإستخدام بعض الصبغات التى كانت تصنع من مشتقات الفحم
بدأ إصدار القوانين التى تمنع إستخدام المواد الملونة الصناعية إلا بعد إجراء اختبارات سمية وكيميائية عليها .
ووجد أن من ال 80 صبغة التى كانت تستخدم 30 صبغة لم تكن قد اختبرت من قبل ولم يعرف مدى سميتها وتم إختبار فقط 26 صبغة وجد منها 8 صبغات غير آمنه و16 صبغة أخرى تحتاج إلى اختبارات إضافية لتحديد سمية هذه الصبغات وظهرت أول قائمة للألوان الصناعية سنة 1906 وكانت تحتوى على 7 صبغات فقط تستخدم فى التصنيع الغذائى هي أرثروسين - انديجونين- light green - Amaranth- Ponceau Orange 1 and Naphthol yellow ولأن هذه الصبغات السابقة كانت غير كافية لتلوين العديد من الأغذية فانه بدا البحث عن العديد من الألوان الأخرى حتى عام 1938 بداالقانون يسمح بإصدار شهادة لكل صبغة
أسباب إضافة الألوان إلى الغذاء :-
1- تعزيز اللون الاصلى الموجود فى الطعام
2- المحافظة على اللون الاصلى للغذاء الخام إذا تعرض للتغيير أثناء الصناعة
3- بعض المنتجات الغذائية قد لا يكون لها لون من الأصل
4- اختلاف وقت تصنيع الثمار أو الخضروات مما يدو إلى استعمال لون للإسراع باللحاق بالسوق .
5- توحيد اللون من وردية إلى أخرى أثناء التصنيع .
التحاليل والاختبارات التى يجب ان تجرى على الالوان الغذائية قبل السماح باستخدامها
1- تحليل كيميائي
2- تحليل سمية
3- تحليل طبيعي
4- تحليل نفسي
أولا الألوان الصناعية :-
ميزات إستخدام الألوان الصناعية
=================================== =
1- القابلية للذوبان
2- قوة الصبغة
3- تكلفة الإنتاج
4- درجة الثبات
5- الحصول عليها بكميات كبيرة
عيوب الألوان الصناعية :-
1- لا تضيف أي قيمة غذائية للمنتج
2- قد لا يكون آمن صحيا
ثانيا مميزات الألوان الطبيعية :-
1- أكثر قابلية للمستهلك
2- الاختبارات المطلوبة لإثبات أنها آمنه تكون اقل من الصناعية وبالتالي اقل تكلفة
3- سهلة الاستخدام مع الأغذية التى تصدر للخارج لان الحدود عليها اقل من الصناعي .
4- القوانين المسموح بها فى معظم الدول عموما تفضل استخدام الألوان الطبيعية .
5- أهم فوائد هي أنها قد تحمينا من بعض الأمراض مثل السرطان
6- قد تضيف قيمة غذائية للغذاء
العقبات التى تحد من استخدام الألوان الطبيعية :-
1- قلة الثبات
2- تكلفة الإنتاج
3- موسمية الإنتاج
4- قوة الصبغة
5- توافر الكميات المطلوبة
أمثلة على الألوان الطبيعية
- الكلوروفيلات والهيمChlorophylls
ويتكون التركيب الاساسي من أربع مجموعات من البيرول ، ترتبط ببعضها في حلقة بورفيرين Porphyrinring كما هو موضح .
وفي صبغات الهيم تتوجه ذرات النتروجين إلي ذرة الحديد المركزية ويرجع لون اللحم إلي وجود صبغتي الميوجلوبين والهيموجلوبين Myoglobin and hemoglobin وكلتا الصبغتين ترتبط بجزء بروتيني من الجلوبين Globin والوزن الجزيئي للجزء البروتيني في الميوجلوبين حوالي 17000 ، في حين أنه في الهيموجلوبين 67000 ، وهذا يعني أربع مرات قدر الميوجلوبين ، ولذرة الحديد المركزية ستة أذرع ارتباط ، وكل ارتباط يمثل وحدة من الإلكترونيات ، يقبلها الحديد من خمس ذرات نتروجين ( أربع من حلقة البورفيرين ، وواحدة من وحدة الهستديل Histidyl المرتبطة بيروتين الجلوبين
الكلوروفيلات :-
صباغات خضراء مسئولة عن لون الخضروات الو رقية وبعض الفاكهة . وفى الأوراق الخضراء يتكسر الكلوروفيل أثناء تقدم العمر ، ويبدأ اللون الأخضر فى الاختفاء وفى كثير من أنواع الفاكهة يتواجد الكلوروفيل فى طور ما قبل النضج ، وبالتدريج 000 يختفي أثناء النضج ليظهر اللونان الأصفر والأحمر للكاروتينات . وفى النباتات يتواجد الكلوروفيل معزولا فى الكلوروبلاستيدات
والكلوروفيل عبارة عن صبغات رباعية البيرول ، تكون فيها حلقة البورفيرين فى الصورة المهدرجة ، وذرة المعدن المركزي تكون المغنيسيوم وهناك نوعان من الكلوروفيل أ ، ب وهما يتواجدان معا بنسبة 1 : 25 ويختلف كلوروفيل ب عن كلوروفيل أ فى أن مجموعة الميثيل عن ذرة الكربون 3 يحل محلها مجموعة ألدهيد
ويمكن إزالة المغنيسيوم – بسهوله – باستخدام الأحماض ، وهنا يعطى فبوفيتين أ ، ب ويكون فعل الحامض هاما – على وجه التخصيص- فى الفاكهة التى تحتوى طبيعيا على نسبة عالية من الحامض وبالرغم من ذلك .. يبدو أن الكلوروفيل فى الأنسجة النباتية يكون مرتبطا بالبروتينات الدهنيةlipoproteins ومحميا من تأثير الحامض .
ويسبب التسخين تغير طبيعة البروتين ، ويقلل بذلك من تأثيره الواقي ولون الفيوفيتين زيتونى بنى والكلوروفيل ثابت فى الوسط القوى .
تسبب سلسلة الفيتول Phytol في الكلوروفيل عدم الذوبان في الماء وعند تحلل مجموعة الفيتول يتكون مثيل كلوروفيلليدي Methyl chlorophyllide الذائب في الماء.
ويمكن مساعدة هذا التفاعل بإنزيمات Chlorophyllase وفى وجود ايونات النحاس او الزنك .... فانها يمكن ان تحل محل المغنسيوم ومعقدات النحاس والزنك والصبغة الناتجة الشديدة الثبات وبإزالة مجموعة الفيتول والمغنيسيوم تنتج الفيوفوربيدات pheophorbids .
2- الكاروتينويدات Carotenoids :
الكاروتينويدات التي تتواجد طبيعياً – بأستثناء الكروكتين والبكسين Crocetin and bixin – وهي تربينات عديدة Tetraterpenoids والبناء الأساسي لها يتكون من ثمانية وحدات ايزوبرينويد lsoprenoid في صورة وحدتين ؛ تحتوي كل منهما علي 20 ذرة كربون ، مرتبطة عكسياً " الرأس للذيل" ، وكل منها تحتوي علي 4 مجموعات ايزوبرينويد متصلة ببعضها بالتوالي " الذيل للذيل "
وهناك نظامان لتقسيم الكاروتينويدات ، النظام الأول يحتوي علي مجموعتين ، الأولي الكاروتينات Catotenes وهي ( هيدروكربونات) والثانية الإكزانثوفيلات Xanthophylls ( التي تحتوي علي أكسجين في صورة مجموعات : أيدروكسيل Hydroxyl وكربوكسيل Carboxyl أو أبيوكسي epoxy) والنظام الثاني يقسم الكاروتينويدات إلي ثلاث مجموعات هي : غير حلقية Acyclic ووحيدة الحلقة Monocyclic وثنائية الحلقة Bicyclic والأمثلة علي ذلك .
صبغات الليكوبين Lycopene غير الحلقية وصبغة الجاما – كاروتين Carotene الوحيدة الحلقة ، وصبغات الفا-كاروتين والبيتا-كاروتين الثنائية الحلقة
ولقد اشتق اسم الكاروتينوويدات من الصبغات الأساسية في الجزرCerrot
( Dacus carota)
3-الأنثوسيانيناتAnthocyanins
تتواجد الأنثوسيانينات في عصارة خلايا النبات في صورة جليكوسيدات ، وتكون مسئولة عن اللون الأحمر والأزرق والبنفسجي لعديدد من الفاكهة والخصر ، وعندما ينفصل نصف السكر بالتحليل المائي .. فإن الأجلوكون Aglucone المتبقي يطلق عليه اسم انثوسيانيدين Anthocyanidin ويتكون جزء السكر عادة من واحد أو أثنين من الجلوكوز والجلاكتوز Galactose والرامنوز Rhamnose .
ويتكون التركيب الأساسي للأنيوسيانين من 2 فينيل بيتروبيريليم أو فلافيليم ، مع عدد من الاستبدالات الأيدروكسيلية والميثوكسية ، ومعظم الأنثوسيانينات عبارة عن مشتقات من أو3و 7.5 – ثلاثي هيدروكسي فلاقيليم كلوريد trihydroxy flavylium chloride 3.5.7-وغالباً ما يرتبط نصف السكر مع مجموعة الهيدروكسيل علي ذرة الكربون رقم 3 والأنثوسيانينات مركبات غزيزة الألوان وتشتق أسماؤها من الزهور .
Anthocyanidin
Substitution Patterns
Color
3 5 7 3* 4* 5*
Pelargonidin (Pg)
Cyanidin (Cy)
Delphinidin (Dp)
Peonidin (Pn)
Petunidin (Pt)
Malvidin (Mv)
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
H
OH
OH
OMe
OMe
OMe
OH
OH
OH
OH
OH
OH
H
H
OH
H
OH
OMe
Orange
Orange-red
Bluish-red
Orange -red
Bluish-red
Bluish-red